Воздействие горного производства на окружающую среду

ПрямыеКосвенные

Сокращение полезной площади земель Изменение режима грунтовых вод

Нарушение почвенного покрова Загрязнение атмосферы токсикантами

Уничтожение растительности Загрязнение природных вод

Создание техногенной формы рельефа Подтопление и заболачивание

Деформация грунтов и земной коры Повышение уровня заболеваемости

Рис. 7. Основные типы воздействия горного производства на окружающую среду

Факторы деградации почв

Открытая разработка ПИЭрозия почв

Орошение и осушение Загрязнение токсикантами

Вторичное засолениеПестициды

Чрезмерный выпас скотаНеправильная агротехника

Кислотные дождиПроцесс урбанизации

Рис. 8. Факторы деградации и снижения плодородия почв

Остановимся более подробно на загрязнении окружающей среды.

Загрязнение– привнесение в окружающую среду или возникновение в ней новых, обычно не характерных физических агентов, химических веществ и биологических систем, оказывающих вредные воздействия на природные экосистемы и человека.

Выделяют. Естественное загрязнение, возникшее в результате мощных природных процессов без какого-либо влияния человека. К естественным источникам загрязнения относятся вулканы, выбрасывающие сернистый ангидрид, фтор, тяжелые металлы; просачивание нефти из земной коры в гидросферу; продуцирование биотой определенного вида загрязнителей, например, на болотах продуцируется так называемый диоксин, действие которого может вызывать онкологические заболевания.

Антропогенное загрязнение – являющееся результатом деятельности человека, иногда по масштабам воздействия превосходящее естественное. К антропогенным источникам относятся: промышленные предприятия, выбрасывающие огромное число загрязнителей; транспорт, выбрасывающий свинец, оксиды азота и углерода; сельское хозяйство, загрязняющее в первую очередь воду ядохимикатами и удобрениями; техногенные аварии, выбрасывающие залпом огромные количества промышленных отходов, нефти и газа; население, сбрасывающее в свалки и водоемы бытовые отходы.

Различные типы загрязнения подразделяются на три основных: физическое, химическое, биологическое (рис. 9).

ЗАГРЯЗНЕНИЕ

ФизическоеХимическоеБиологическое

Тепловое Аэрозоли Биотическое (биогенное)

Шумовое Химические вещества Микробиологическое

Электромагнитное Тяжелые металлы Генная инженерия

Световое Пестициды

Радиоактивное Пластмассы

СПАВ

Рис. 9. Основные типы загрязнения окружающей среды

Физическое загрязнение связано с изменением физических, температурно-энергетических, волновых и радиационных параметров внешней среды. Так тепловое воздействие проявляется в ухудшении режима земной поверхности (термокарст, солифлюкция, наледи и др) и условий жизни людей. Источниками теплового загрязнения в пределах городской территории служат: подземные газопроводы промышленных предприятий (140-160 С), теплотрассы (50-150 С), сбросные коллекторы и коммуникации (35-45 С), плохая термоизоляция домов и т.д. Сюда относятся воздействие шума и электромагнитное излучение, причем источником последнего служат высоковольтные линии электропередач, электроподстанции, антенны радио и телепередающих станций, а в последнее время текже микроволновые печи, компьютеры и радиотелефоны. Установлено, что при длительном воздействии электромагнитных полей у здоровых людей повышается утомляемость, головные боли, чувство апатии и др.

Тепловое загрязнение. К тепловому загрязнению относится микроклимат города - в нем всегда теплее, чем за городом. Это приводит к нарушению биологических циклов, повышенной влажности, тянет к себе жителей лесов и полей. Так ли это хорошо? А нашествие мышей? А бешенные лисы? Также известно, что в этих условиях вирусы живут гораздо дольше. В экологической литературе приводится пример города, построенного на вечной мерзлоте. Мерзлота тает. Город начинает разрушаться. Но тает не только под городом, но и рядом. А оттаявшая мерзлота - это каша, на которой ничего не растет, т.е. идет опустынивание.

Кроме этого сброс теплых вод вызывает понижение концентрации кислорода и углекислоты. Это изменяет структуру экосистем, что может вызвать исчезновение многих видов рыб, растений и животных.

Но тепловое загрязнение может привести к глобальному потеплению. А это таяние льдов и повышение уровня мирового океана. Но этот процесс идет не только за счет теплового загрязнения, но и за счет, так называемого парникового эффекта.

Есть и другое направление движения средней температуры. В сторону похолодания. А происходит это за счет того, что идет помутнение нашей атмосферы, лучи Солнца хуже проникают на Землю. А это ведет к похолоданию. То есть срабатывает принцип Ле-Шателье. Всякая система борется с внешним воздействием в сторону его уменьшения.

Химическое загрязнение – увеличение количества химических компонентов определенной среды, а также проникновение в нее химических веществ, не свойственных ей или в концентрациях превышающих норму. По расчетам специалистов, в настоящее время в природной среде содержится от 7 до 8,6 млн. химических веществ, причем их арсенал ежегодно пополняется еще 250 тыс. новых соединений. По оценке Всемирной организации здравоохранения, в мире около 600 млн. человек подвержены воздействию атмосферы с повышенной концентрацией диоксида серы и более 1 млрд. – с вредной для здоровья концентрацией взвешенных веществ.

Действующий фактор химического загрязнения - химическое взаимодействие веществ с живыми организмами. Выбрасываемые при производстве химические вещества называются полютантами. Их могут называть загрязнителями и загрязняющими веществами. Так же применимо выражение токсикант- вещество, оказывающее токсичное действие.

Основные виды загрязняющих химических веществ:

газообразные: углекислый газ, угарный газ, органические соединения (бензопирены, формальдегиды и т.д.), сернистый ангидрид, сероводород, оксиды азота (например, веселящий газ), аммиак и другие;

твердые: тяжелые металлы, кальций, органические соединения (пестициды, хлор и фторорганические и др.), классические яды (например, цианиды, которые используются не только для отравления людей, но и при добыче золота);

жидкие: к ним относятся все перечисленные мною вещества в растворенной форме, а также нефть, фенолы диоксины.

К химическому относится также и радиоактивное загрязнение. Его специфика заключается в том, что очень низкие концентрации химических веществ оказывают сильное биологическое действие из-за излучения. Различают естественные радионуклиды (например углерод 14, калий 40 и др.) и искусственные (стронций 90, цезий 137, иод 131, плутоний 239 и др.), а также альфа, бетта и гамма излучатели.

Источники радиоактивного загрязнения: продукты испытаний ядерного оружия, выбросы радиоактивных веществ во время аварий (Чернобыль, ВУРС и т.д.), плановые и аварийные выбросы предприятий атомной энергетики, выбросы в атмосферу и водные объекты радиоактивных веществ с предприятий атомной промышленности во время нормальной эксплуатации, привнесенная радиоактивность - завезенная к нам с урановыми концентратами и радиоактивными отходами.

Остановимся еще на основных механизмах действия излучения:

прямое поражение клетки - разрыв ее мембраны, гибель клетки - лучевая болезнь;

встраивание в ДНК, повреждение ее, и последующая мутация - образование раковых опухолей; появление мутантов грибов, животных и т.д.

образование свободных радикалов химически активных соединений, которые вызывают повреждение клеток.

Различные группы организмов по разному реагируют на радиоактивность: наиболее устойчивы бактерии, менее - членистоногие, далее идут птицы; самые чувствительные - млекопитающие, в том числе человек.

Биологическое загрязнение– случайное или связанное с деятельностью человека проникновение в эксплуатируемые экосистемы и технологические устройства чуждых им растений, животных и микроорганизмов; часто оказывает негативное влияние при массовом размножении пришлых видов.

Лекция 7. ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

План лекции:

1. Общие положения охраны природной среды при хозяйственной деятельности

2. Экологические принципы охраны и рационального природопользования

3. Законы Коммонера

4. Ресурсный цикл использования природных благ человеком

5. Экологизация технологий

6. Инженерные природоохранные мероприятия

7. Задачи инженерной экологии в обеспечении рационального природопользования

Известно, что прежде чем начать заниматься охраной окружающей среды, определиться с направлением рационального использования природных ресурсов, необходимо знать от чего защищать природу и где происходит непомерное варварское расходование ресурсов. А для этого необходимо знать, какие загрязнители и где наносят серьезный непоправимый урон окружающей среде. Эту задачу решает такая операция, а с ней и наука, как мониторинг. Мониторинг - это английское слово. Переводится как наблюдение. На стадии мониторинга осуществляется наблюдение за состоянием природной среды, выявляются неблагоприятные объекты, фиксируются основные загрязнители. На основании данных мониторинга разрабатываются инженерно-технические средства, рекомендации и технологии по защите и улучшению среды обитания. Сам мониторинг активно не вмешивается в технологические процессы.

Провозглашение приоритета экологии над экономикой, которое в настоящее время декларируется нашими политиками, означает, что охрана природной среды становится принципом любой деятельности любой хозяйственной единицы. Этот принцип утверждает обязательность «экологизации» всей экономической жизни. Поэтому экологические требования должны относиться ко всем стадиям и звеньям хозяйственного процесса: доэксплуатационным, эксплуатационным и послеэксплуатационным (рис. 10).

СТАДИИ ХОЗЯЙСТВЕННОГО ПРОЦЕССА