Химические загрязнения среды и здоровье человека

Терминология вопроса

Можно сказать, что вся история существования человека связана с загрязнением окружающей среды. Так сложилось, что еще на заре цивилизации люди стали вносить в природу те или иные элементы, загрязняющие ее.

Экологи более глубоко рассматривают этот вопрос. Они утверждают, что любое привнесение в окружающую среду чуждых ей элементов не просто остается в ней, а начинает взаимодействовать с устоявшейся экосистемой. А это приводит к серьезным изменениям. Их последствиями могут быть вымирание некоторых видов животных, смена мест их обитания, мутации и так далее. Достаточно заглянуть в Красную книгу, чтобы понять, насколько изменилась окружающая среда за несколько веков.

Однако нельзя сказать, что все эти перемены были вызваны только физическими видами загрязнения. В науке существует разделение на природные и физические загрязнители. К первой группе можно смело отнести любые катаклизмы и стихийные бедствия. К примеру, извержение вулкана вызывает выброс в атмосферу тонн пепла и газа, что моментально сказывается на окружающей среде. К таким загрязнениям можно отнести наводнения, цунами и другие природные явления. Несмотря на их разрушительные действия, со временем экосистема приходит в равновесие, так как обладает способностью к саморегуляции. Чего нельзя сказать о вмешательстве человека в окружающую среду.

Согласно принятой терминологии, к физическому загрязнению относятся побочные продукты жизнедеятельности человека, вызванные техническим прогрессом. Конечно, никто не станет спорить, что за последние годы технологии шагнули далеко вперед, сделав наш быт более комфортным. Но кто знает истинную цену этого прогресса? Пожалуй, только экологи, пытающиеся выяснить степень физического загрязнения воды или, например, воздуха. Причем, несмотря на многочисленные исследования, точных данных о масштабе бедствия у ученых пока еще нет.

Очень часто физический тип загрязнения называют еще «антропогенным». В нашей статье мы будем использовать оба термина в равной степени. Поэтому читатель должен понимать, что антропогенные загрязнения – это те же изменения, внесенные в окружающую среду человеком в процессе его хозяйственной деятельности.

Что отравляет нашу реки и озера?

Кто же главный виновник отравления наших рек, озер и морей или, говоря другими словами, что является основной причиной загрязнения воды? На самом деле, их несколько.

Коммунальные стоки. Это один из основных источников загрязнения воды человеком. Как правило, под этим понятием подразумевают жидкость, которая течет по городской канализации. Она представляет собой «гремучую смесь» грязи, биологических отходов, моющих средств, нефтепродуктов, выбросов промышленных предприятий и дождевой воды, которая сливается в реки и моря. Причем, в некоторых случаях эти выбросы и вовсе не проходят систему очистки. Загрязнение сточных вод тяжелыми металлами и радионуклидами еще больше усугубляет ситуацию.

Сельское хозяйство. Мы привыкли считать наибольшими загрязнителями водоемов промышленность, но, на самом деле, агропредприятия вносят в эту глобальную проблему не меньшую лепту. Химические удобрения, используемые на полях, смываются в реки и озера или же становятся причиной загрязнения подземных вод. Еще больше вреда наносят огромные животноводческие комплексы – один из главных источников органических загрязнений воды.

Промышленность. Предприятия – главные источники загрязнения поверхностных вод. Причем речь идет не только о заводах и фабриках. Огромный вред наносят воды шахт, рудников, сбросы, которые делает железнодорожный и водный транспорт. Загрязнение вод суши промышленностью может быть как преднамеренным, так и случайным: несчастные случаи, аварии, утечки, которые происходят регулярно. Спектр вредоносных веществ, попадающих в водоемы из этого источника, очень широк: металлы, кислоты, щелочи, органические соединения и многое другое.

Нефть — один из самых опасных источников загрязнения гидросферы

Нефть и нефтепродукты. Современная цивилизация критично зависит от нефти: она является и источником энергии, и важнейшим сырьем для химической промышленности. Ежегодно в речные и морские воды попадает около 12 млн тонн нефти. Помимо загрязнения поверхности вод, она перекрывает доступ кислорода и света, что нередко приводит к массовой гибели рыбы и других обитателей глубин. Загрязнение воды нефтепродуктами – одна из наиболее острых экологических проблем современности.

Атмосферное загрязнение. Еще одним источником загрязнения водных ресурсов являются осадки. Дождевая вода может соединяться с золой, сажей или различными газами, находящимися в атмосфере, в результате чего эти загрязнители, в конце концов, попадают в моря и реки. Кроме того, кислотные дожди способны растворять минералы в грунте, что ведет к повышению содержания тяжелых металлов в воде.

Твердые отходы. Многие природные водоемы в разных частях мира превращены в настоящие свалки: в них сбрасываются бытовые отходы, грунт, щебень и др. Подобное физическое загрязнение воды не только меняет ее состав, но и препятствует попаданию солнечного света.

https://youtube.com/watch?v=T18M6iAt9jo

Классификация веществ-загрязнителей

Вещества-загрязнители имеют несколько классификаций по разным признакам. По агрегатному состоянию загрязнители делят на газообразные (угарный, углекислый, сернистый, нитрозные газы и т. д.), жидкие (сточные воды, содержащие в растворенном состоянии соли тяжелых металлов, метанол, этанол, бензол и т. д.) и твердые (пустая порода после добычи каменного угля, зола после сжигания твердого топлива при работе ТЭЦ, хлорид кальция при производстве соды и т. д.).

Большое значение для экологии имеет классификация загрязнителей по токсичности (ядовитости). По этому признаку различают четыре класса веществ-загрязнителей:

Интересное  Утилизация жидких бытовых отходов: откачка, вывоз и переработка

I класс — чрезвычайно опасные — к этому классу относят ртуть, ее соединения, гексахлоран, бензапирен, диоксины, соединения серебра и хрома. При воздействии этих веществ на организм человека нарушается нервная деятельность, возникают раковые и другие заболевания, возможен летальный (смертельный) исход.

II класс — высокотоксичные загрязнители. К ним относят сероводород, бензол, оксиды азота, кислородные соединения хлора, соединения меди и никеля. Это сильные яды, которые провоцируют раковые заболевания, вызывают общие отравления, экзему, нервный паралич и т. д.

III класс — умеренно опасные. Это — уксусная кислота, этанол, фенол, диоксид свинца, уксусный и муравьиный альдегид. При их воздействии на организм нарушается работа отдельных органов; особенно опасны в больших количествах.

IV класс — малоопасные. К ним относят аммиак, угарный и углекислый газы, хлориды цинка, алюминия, марганца(П) и др. В больших количествах вызывают отравление организма.

По характеру воздействия на среду обитания различают следующие загрязнители.

1. Механические — занимают пространство, не оказывая токсического воздействия на организмы, например верхние слои литосферы (почва и т. д.) при поверхностной добыче сырья, в частности щебня, песка и т. д.

2. Химические — оказывают воздействие на биоту, вступая в биохимические процессы, протекающие в организмах, например, нитриты реагируют с гемоглобином, превращая его в метагемоглобин, который теряет способность реагировать с O2 и не может переносить молекулярный кислород к клеткам тела.

3. Физические — загрязнения, изменяющие физические свойства окружающей среды. Они связаны с поступлением во внешнюю среду различных энергетических загрязнителей. Среди физических загрязнений среды различают:

1) тепловое;

2) световое;

3) шумовое;

4) электромагнитное;

5) радиационное (оказывает физико-химическое воздействие, так как, изменяя структуру генома, влияет на ход биохимических реакций в организмах).

4. Биологические загрязнения, разделяющиеся на несколько групп:

1) биотическое — распространение сорной растительности или животных, наносящих вред хозяйственной деятельности человека (налеты саранчи, увеличение численности крыс и других мышевидных грызунов и т. д.);

2) микробиологическое загрязнение, связанное либо с сильным распространением болезнетворных микроорганизмов, например холеры, чумы; «цветение» водоемов; либо с приобретением безвредными формами организмов ярко выраженных патогенных свойств, например возникновение вируса СПИДа во второй половине XX века.

Загрязнения проникают во все части биосферы. Ниже дана краткая характеристика загрязнений различных частей биосферы Земли.

Опасность химического загрязнения окружающей среды

Химические загрязнения среды и здоровье человека

Проблема химического загрязнения планеты – одна из глобальных и актуальных экологических проблем. Экологическая часть химии исследует воздействие веществ на окружающую среду (воздух, воду, твердую кору, живые организмы).Рассмотрим некоторые из этих проблем:Кислотные осадкиПарниковый эффектОбщее загрязнение атмосферыОзоновая дыра

Радиоактивное загрязнение.

Парниковый эффект

Парниковый эффект – процесс в атмосфере, при котором падающий видимый свет пропускается, а инфракрасный  — поглощается, что повышает температуру у поверхности Земли и наносит вред всей природе. Загрязнение – избыток углекислого газа.

Это понятие было впервые сформулировано еще в 1863г. Тидаллом. В 1896г. С. Аррениус показал, что углекислый газ повышает температуру атмосферы на  50С.  В 70-ые годы 20 века доказано, что и другие газы дают парниковый эффект: углекислый газ — 50-60%, метан — 20%,  оксиды азота — 5%.

На поверхность Земли поступает поток видимых лучей, через парниковые газы они проходят не изменяясь, а при встрече с Землей их часть трансформируется в длинноволновые инфракрасные лучи. Эти лучи задерживаются парниковыми газами и тепло остается на Земле.

В 1890г. – средняя температура планеты 14,50 С, в 1980 — 15,20 С. Опасность в тенденции роста. По прогнозам 2030-50 г. еще вырастет на 1,5-4,5 0С.

Последствия:

Отрицательные: таяние вечных снегов и подъем уровня океана на 1,5м. затопление наиболее урожайных территорий, неустойчивая погода, ускорение темпов вымирания животных и растений, таяние вечной мерзлоты, что приведет к разрушению зданий, построенных на сваях.

Положительные: теплые зимы в северных областях нашей страны, некоторые преимущества для ведения с/х.

Разрушение озонового слоя

Разрушение озонового слоя – процесс понижения количества озона в атмосфере на высоте примерно 25 км (в стратосфере).

Там озон и кислород взаимно переходят друг в друга (3О22О3) под действием ультрафиолетового излучения Солнца и не пропускают это излучение к поверхности Земли, что спасает весь живой мир от исчезновения.

Образование «озоновых дыр» вызывается фреонами и нитрозными газами, которые поглощают УФ-излучение вместо озона и нарушают равновесие.

 Кислотные осадки

Кислотные дожди – атмосферные осадки, которые содержат кислоты из-за поглощения облаками диоксида серы и оксидов азота. Источник загрязнения – промышленный выброс газов, двигатели сверхзвуковых самолетов. Это приводит к повреждению лиственных растений, коррозии металлов, закислению почв и воды.

Кислотность природных водоемов и атмосферных осадков в норме,  если рН 5,6 (из-за растворенного в воде СО2)

Кислотные осадки –любые осадки кислотность которых выше нормы. Впервые были зарегистрированы в Англии в 1907-1908г. Сейчас бывают осадки с рН 2,2-2,3.

Источники кислотных осадков: кислотные оксиды: SO2, NO2

Механизм образования кислотных осадков: газы+ пары воды образуют растворы кислот с рН

б) антропогенным -59-60% от общего количества выбросов в атмосферу, переработка разных видов топлива, работа предприятий металлургии, цементные работы, производство серной кислоты и др.

2 H 2S + 3O2 = 2H2 O + 2SO2

2ZnS+3O2 = 2ZnO + 2SO2

Далее в атмосфере SO2 превращается в SO3. В чистом воздухе возможность превращения оксида серы +4 в оксид серы +6 мала, но пылевые частицы, несущие частицы железа и марганца играют роль катализатора.

Интересное  Методы, правила, оборудование и продукты переработки яиц

2SO2+ 3O2= 2SO3

Далее происходит процесс: SO3 + H 2O =H 2SO4

Оксиды азота поступают в атмосферу:а) естественным путем –грозой, или под действием почвенных бактерий;

б) антропогенным — из-за деятельности автотранспорта, теплоэнергетических установок, производства минеральных удобрений, азотной кислоты, нитросоединений, взрывных работ.

N2 + O2=2NO

2NO + O2 = 2NO2

При растворении оксида азота +4 в воде образуются две кислоты — азотная и азотистая, при окислении оксида азота +4 и взаимодействии с водой образуется азотная кислота.

2NO2 + H 2O = HNO3 +HNO2

4NO2+ 2H 2O+O2 = 4HNO3

Общее загрязнение атмосферы

Кроме перечисленных оксидов азота и серы в атмосферу выбрасываются еще и другие газы.

Углерод образует два оксида: углекислый и угарный газ.

Угарный газ — яд. Он образуется при неполном сгорании топлива.

Основные поставщики вредных газов — автомобили.

ПДК СО — 9 -10 мкг/м3

Существует  много других видов загрязнения окружающей среды, например сточные воды с токсичными отходами, вещества с высокой стойкостью (пестициды, тяжелые металлы, полиэтилен и т. д.) промышленные дым и пыль, автомобильный транспорт, танкеры с нефтью.

Главные загрязнители воздуха

Человек не может не дышать. Он делает это непрерывно. Влияние окружающей среды и ее компонентов на человека проявляется ежеминутно, когда он пропускает через легкие окружающий воздух. Родившись, мы делаем первый вдох, а перед смертью – последний выдох. Когда прекращается дыхание, останавливается жизнь. Мы вдыхаем воздух, окружающий нас, усваивая находящийся в нем кислород и некоторые другие вещества.

Состав этого воздуха сильно отличается от того, который существовал 100 лет назад. Это происходит из-за бурного развития заводов и фабрик. В воздух выбрасываются тонны веществ, которые или чужеродны для атмосферы, или нарушают процентное соотношение компонентов воздушной массы.

2/3 загрязнений приходится на выбросы автотранспорта. Продукты сгорания этилированного бензина, среди которых присутствуют свинец и другие тяжелые металлы.

По статистике, в среднем один легковой автомобиль выбрасывает в атмосферу за день около одного килограмма разных токсичных и канцерогенных веществ

Химические загрязнения среды и здоровье человека

Опасность представляют выбросы тепловых электростанций, металлургических и химических предприятий.

Последствия влияния загрязнения на организм человека трудно не заметить. Серьезной проблемой являются заболевания, вызванные загрязнением окружающей среды, и ее нужно срочно решать.

Они вызывают рост онкологических заболеваний, приводят к аллергическим реакциям. Сильно страдает иммунная система. Замечено, что в городах с загрязненной атмосферой во время эпидемий гриппа происходит троекратный рост заболеваемости. При этом в более экологически благополучных районах при эпидемии люди заболевают гриппом лишь на 20% чаще.

Чувствительность к загрязнениям воздуха зависит от возраста человека. К «группе риска» относятся дети от 3 до 6 лет и пожилые люди старше 60 лет. На них загрязненная атмосфера влияние оказывает более сильное, чем на другие возрастные категории.

Вредные выбросы попадают в окружающую среду ежедневно и практически постоянно от различных предприятий

Химические загрязнения среды и здоровье человека

Чтобы остановить эти загрязнения, необходимо принятие кардинальных мер. Стоит задуматься об альтернативных, более чистых источниках энергии. Необходимо более активно применять солнечную энергию, а также энергию ветра, приливов и отливов. При строжайшем соблюдении мер безопасности положительный эффект дает использование атомной энергии.

Следует также строго следить за количеством выбросов при эксплуатации автотранспорта. Или пересаживаться на велосипеды. Ведь это и тренажер превосходный, и выбросов не делает.

В автомобилестроении следует развивать электромобили. В металлургии также следует делать акцент на применение электропечей.

Химическая промышленность

Можно предположить, что самым крупным источником загрязнения природы является химическая промышленность. Но это не совсем так. По сравнению с другими отраслями промышленного производства, или транспортом, предприятия этой отрасли выбрасывают существенно меньшее по количеству загрязняющих веществ. Однако состав этих веществ содержит значительно больше различных химических элементов и соединений. Это органические растворители, амины, альдегиды, хлор, оксиды и многое другое. Именно на химических предприятиях синтезировали ксенобиотики. То есть эта промышленность и своим производством загрязняет природу и выпускает продукцию, которая является самостоятельным источником загрязнения. То есть для окружающей среды источники химического загрязнения и производство, и продукция, и результаты ее использования.

Химическая наука и промышленность, ключевые отрасли человеческой деятельности. В них исследуются, разрабатываются, а затем производятся и применяются вещества и соединения, служащие основой строения всего на Земле, в том числе и ее самой. Результаты этих видов деятельности имеют реальную возможность повлиять на структуру живого и неживого вещества, на стабильность существования биосферы, на существование жизни на планете.

Защита и охрана окружающей среды от химических загрязнений

Сохранить экологию возможно исключительно комплексно. С помощью программ международной защиты, государственных законодательных актов создаются правила и регламенты работы промышленных предприятий.

Но каждому доступно уменьшить вред, улучшить, сохранить окружающую среду на экологически безопасном уровне для себя и будущих поколений. Достаточно соблюдать простое условие – поддержание чистоты.

Международная защита

Природные ресурсы уязвимые, небезграничные. Зная эту особенность, международные организации объединяются для разработки соглашений. Направлены правила на сохранение биосферы, предотвращение возможного ущерба, контроля антропогенного воздействия:

  1. Программа ООН по окружающей среде (ЮНЕП). Задача – охрана природы, защита лесов от химического загрязнения для нынешнего и будущего поколения.
  2. Рамочная конвенция ООН об изменениях климата (РКИК). Цель – “стабилизация концентрации парниковых газов в атмосфере на уровне, который предотвратит опасное антропогенное вмешательство в климатическую систему”.
  3. Киотский протокол. Причина создания соглашения – уменьшение или регулирование объема поступающих в атмосферу парниковых газов.

Государственная защита

Принципы государственной защиты включают основные пути решения:

  • введение гигиенических нормативов, задач и приоритетов, основываясь на реальных экологических ситуациях в регионе;
  • разработка национального законодательства относительно ответственности за загрязнение окружающей среды.
Интересное  Опасные отходы: наименования, оценка степени опасности опасных веществ

Действующие федеральные законы в России:

  1. Водный кодекс.
  2. Земельный кодекс.
  3. ФЗ «Об охране атмосферного воздуха».
  4. ФЗ «Об экологической экспертизе».
  5. ФЗ «Об отходах производства и потребления».

Что можете сделать вы?

Задача человека – сохранить природу для себя и своих детей. Для выполнения следует придерживаться простых правил:

  • употреблять соответственно объективным потребностям;
  • применять технологии вторичной переработки;
  • не оставлять после себя мусор.

Чтобы сохранить окружающую среду, выделяют 5 доступных каждому способов:

  1. Не выливайте загрязняющие химические вещества, машинное масло, на землю и в водоемы.
  2. Пользуйтесь эко-сумками, совершая покупки. Откажитесь от пластиковых пакетов, их биологическое разрушение занимает не одно десятилетие.
  3. Посадите совместно со своим ребенком несколько саженцев деревьев.
  4. Совратите количество поездок на личном автомобиле. При наличии возможности пользуйтесь велосипедом.
  5. Подберите экологически безопасные вещества для уборки дома. Ежегодно в окружающую среду попадают млн тонн моющих средств, например, для посуды или стирки.

Стихийные, неконтролируемые взаимоотношения человека с природой приносят ущерб обеих сторонам. Сегодня человечество находится в опасности. Постоянное химическое загрязнение биосферы (воздуха, воды, земли) сокращает продолжительность жизни за счет токсического эффекта.

Если бороться с проблемой на международном, государственном и личном уровне, то можно сохранить биосферу. Не стоит жить так, чтобы после осталась лишь голая неплодородная пустыня.

Тяжелые металлы-загрязнители окружающей среды

Тяжёлых металлов из таблицы Менделеева насчитывается около 40. Но чаще всего главными загрязнителями окружающей среды становятся лишь некоторые из них.

Ртуть

Около половины количества содержания ртути попадает в экосистему по техногенным причинам. Вместе со сточными водами и атмосферными выбросами предприятий нефтехимии соединения ртути оказываются в окружающей среде. Подавляющее количество — около 97% — находится на поверхности мирового океана. Соединения ртути, обладающие разной степенью окисления, в природе вступают в реакции между собой. Самыми опасными являются органические (алкильные) соединения ртути — метилртуть и диметилртуть. Находясь в воде, эти соединения адсорбируются донными отложениями, а затем медленно высвобождаются, становясь источником вторичного загрязнения и хронического токсического поражения гидросферы.

Нехватка чистой пресной воды – глобальная проблема человечества
Читать

Загрязнение воды, как экологическая проблема номер один на планете
Подробнее

Вторичное загрязнение водоёмов как процесс, приводящий к деградации водных объектов
Смотреть

Кадмий

Кадмий — высокотоксичный тяжёлый металл. Он обладает довольно большой летучестью, поэтому значительная его часть загрязняет атмосферу. Это происходит в результате работы заводов по его выплавке и гальванических производств. В почву кадмий проникает из сельхозудобрений, а также с нефтепродуктами. В результате атмосферных процессов он выпадает на землю и поверхностные воды в виде осадков, которые угнетают рост и развитие растений и оказывают канцерогенное действие на представителей животного мира.

Тяжелые металлы – наиболее опасные элементы, способные загрязнять почву
Читать

Возможно ли решение современных экологических проблем в глобальном масштабе
Подробнее

Свинец

Такой тяжёлый металл, как свинец, относится к 1 классу токсичной опасности. Среди промышленных отравлений именно отравление свинцом занимает первое место. Основными поставщиками свинцовых загрязнений на почву и в атмосферу являются выхлопы от сжигания этилированного бензина, выбросы промышленных предприятий, выпускающих пластик, целлюлозно-бумажные изделия, смазки, пигменты и другие.

Машиностроение в России и его вредные производства, влияющие на экологию
Читать

Влияние основных отраслей производства на экологию
Подробнее

Воздействие легкой промышленности и ее текстильной отрасли на окружающую среду
Смотреть

Свинец способен накапливаться в биомассе, образуя высокотоксичные соединения. Далее соединения свинца вмешиваются в метаболический цикл растений и животных. Так, следуя по пищевым цепочкам, токсические элементы попадают в организм человека.

Вы знали, что соединения свинца способны разрушить структуру ДНК и причинить существенный вред репродуктивной системе человека?

ДаНет

Медь

В окружающую среду медь попадает из выбросов отходов металлургических предприятий, заводов по изготовлению химических источников тока (аккумуляторов, батареек), сельхозхимии. Когда ионы меди попадают в почву, то они быстро связываются с минералами и органическими веществами.

Основные источники загрязнения литосферы и возможные последствия
Читать

С помощью каких мер можно защитить почву от загрязнения?
Подробнее

Химическое загрязнение почвы
Смотреть

Попав в воду, медь распространяется на дальние расстояния, загрязняя всё новые акватории. Этот тяжёлый металл не разрушается в природе, и поэтому он накапливается в растениях, микроорганизмах. Большие дозы меди в организме человека разрушают его репродуктивную систему, органы ЦНС.

Цинк

На повышение содержания цинка могут повлиять как естественные геохимические процессы, так и техногенное загрязнение предприятиями цветной металлургии и химической промышленности.

Попав в организм человека, цинк заметно активирует деятельность ферментов. Превышенная доза цинка может вызвать рвоту.

Молибден

Молибден попадает в окружающую среду из минеральных удобрений и из выбросов предприятий по добыче и переработке молибденовых руд. Примечательно, что в некоторых регионах страны фиксируется недостаток молибдена в биосфере. А в регионах, где базируются крупные предприятия, добывающие и перерабатывающие молибденовые руды, его содержание в почве и воде может превышать норму в 100-200 раз. Растения, накапливающие данный металл в аномальных количествах, становятся ядовитыми для человека и животных. Повышенное содержание молибдена в организме человека вызывает угнетение функций гипофиза, гипоталамуса, щитовидной железы.

Оцените статью
Добавить комментарий