Глава 2. АНТРОПОГЕННОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ НА АТМОСФЕРУ

Виды и источники загрязнения окружающей среды, опасные факторы их воздействия на геосферу и биоту

Атмосфера–газовая оболочка Земли, компоненты которой распределены неравномерно. В зависимости от температуры выделяют несколько зон, расположенных на различных высотах. Самый близкий к Земле слой – тропосфера – располагается до высот 10…12 км над уровнем моря (температура изменяется с увеличением высоты с +40 градусов Цельсия до –50 градусов).Выше располагается слой толщиной около 40 км – стратосфера (температура около –50 градусов), а еще выше – мезосфера (температура –70 градусов). За мезосферой расположена термосфера, не имеющая определенной верхней границы и температура там достигает +1600 градусов.

Атмосфера является жизненной средой и выполняет функцию защиты жизни от воздействия открытого космоса. Так, озоновый и ионный слои атмосферы снижают воздействие космических и рентгеновских излучений, ограничивают проникновение ультрафиолетовых и инфракрасных лучей и др. В то же время атмосфера пропускает достаточное количество солнечной энергии, необходимой для осуществления реакции синтеза, освещения поверхности Земли.

Все негативные процессы на планете происходят под воздействием двух факторов: естественного (природного) и искусственного (техногенного) происхождения.

Природные факторы существовали всегда, проявляли себя с различной периодичностью и в разной местности неодинаково, однако они не оказывали столь заметного влияния на качество среды обитания, как это происходит с факторами техногенного характера.

Одним из основных факторов, влияющих на качество среды обитания, является загрязнение окружающей среды – поступление в окружающую среду вещества и (или) энергии, свойства, местоположение или количество которых оказывают негативное воздействие на окружающую среду; загрязняющее вещество – вещество или смесь веществ, количество и (или) концентрация которых превышают установленные нормы для химических веществ, в том числе радиоактивных, иных веществ и микроорганизмов, которые оказывают негативное воздействие на окружающую среду.

В соответствии с Федеральным законом от 4 мая 1999 г. № 96-ФЗ «Об охране атмосферного воздуха» [2], атмосферный воздух является жизненно важным компонентом окружающей природной среды, неотъемлемой частью среды обитания человека, растений и животных. Настоящий Федеральный закон устанавливает правовые основы охраны атмосферного воздуха и направлен на реализацию конституционных прав граждан на благоприятную окружающую среду и достоверную информацию о ее состоянии.

Загрязнение атмосферного воздуха – поступление в атмосферный воздух или образование в нем вредных (загрязняющих) веществ в концентрациях, превышающих установленные государством гигиенические и экологические нормативы качества атмосферного воздуха.

Вредное физическое воздействие на атмосферный воздух – вредное воздействие шума, вибрации, ионизирующего излучения, температурного и других физических факторов, изменяющих температурные, энергетические, волновые, радиационные и другие физические свойства атмосферного воздуха, на здоровье человека и окружающую природную среду.

Охрана атмосферного воздуха – система мер, осуществляемых органами государственной власти Российской Федерации, органами государственной власти субъектов Российской Федерации, органами местного самоуправления, юридическими и физическими лицами в целях улучшения качества атмосферного воздуха и предотвращения его вредного воздействия на здоровье человека и окружающую природную среду.

По характеру происхождения выделяют источники загрязнения О.С. естественного и антропогенного (искусственного) характера.

По воздействию на организмы и экосистемы загрязнители О.С. подразделяют:

- на механические;

- химические;

- радиоактивные;

- биологические;

- шум и вибрация;

- электромагнитного характера;

- информационного характера.

Исходя из классификации, легко определить целую гамму источников и загрязнителей.

Так, многие природные явления либо сами являются источниками загрязняющих веществ, либо способствуют их распространению (ветровые явления, осадки, вулканы, гейзеры и т.п.). Кроме того, некоторые внезапно «проснувшиеся» вулканы из-за мощных и длительных выбросов вызывают небольшое похолодание на всей планете, длящееся 1–2 года.

Что касается антропогенных загрязнителей, то видов, источников и самих загрязняющих веществ (ЗВ) великое множество. Наиболее опасные среди них – это химические, биологические и радиоактивные источники.

Наиболее распространенный из химических загрязнителей – углекислый газ СО₂, и хотя он входит в состав атмосферы (азот – 78 %; кислород – 21 %; СО₂ – 0,03 %, др. газы – 0,9 %), его переизбыток поступления в атмосферу относит его к загрязнителям, так как уже при его концентрации 0,1% затрудняется дыхание, а при концентрации 4 % – это смертельная опасность.

Сжигая кислород из воздуха мы одновременно выбрасываем в атмосферу различные соединения, опасные в той или иной мере. Например, человек потребляет в сутки в среднем ~500 л кислорода, а выдыхает углекислый газ. В целом за год растения поглощают и усваивают около
200 млрд. т СО₂ (3¸3,6 т/год с га) и выделяют около 150 млрд. т. О₂
(1,8¸5 т/год с га), однако, в процессе окисления сбрасываемой листвы и другой органики поглощается около 50 % кислорода.

Статья 50Закона «Об охране окружающей среды» особо отображает необходимость охраны окружающей среды от негативного биологического воздействия. В частности, запрещаются производство, разведение и использование растений, животных и других организмов, не свойственных естественным экологическим системам, а также созданных искусственным путем, без разработки эффективных мер по предотвращению их неконтролируемого размножения, положительного заключения государственной экологической экспертизы, разрешения федеральных органов исполнительной власти, осуществляющих государственное управление в области охраны окружающей среды, иных федеральных органов исполнительной власти в соответствии с их компетенцией и законодательством Российской Федерации.

Должны соблюдаться требования в области охраны окружающей среды, природоохранные нормативы, в том числе нормативы предельно допустимых концентраций микроорганизмов, государственные стандарты и иные нормативные документы в области охраны окружающей среды.

Юридические и физические лица, осуществляющие деятельность, связанную с возможностью негативного воздействия микроорганизмов на окружающую среду, должны соблюдать требования в области охраны окружающей среды, природоохранные нормативы, государственные стандарты и иные нормативные документы в области охраны окружающей среды. В связи с чем, они обязаны обеспечивать экологически безопасное производство, транспортировку, использование, хранение, размещение и обезвреживание микроорганизмов, разрабатывать и осуществлять мероприятия по предотвращению аварий и катастроф, предупреждению и ликвидации последствий негативного воздействия микроорганизмов на окружающую среду.

Биологическое загрязнение также связывают с распространением различных вирусных инфекций, возможным проявлением действия бактериологического оружия и т. п.

Все источники ионизирующих излучений можно разделить на три группы:

– природные– это космическое излучение и естественно-радио­ак­тив­ные нуклиды, содержащиеся в земной коре и объектах окружающей среды;

– техногенные – это источники, образующиеся за счет добычи урансодержащих, т.е. локального изменения распределения естественных источников радиации, что приводит к изменению радиационного воздействия в отдельных условиях жизнедеятельности;

– антропогенные – это источники радиации, созданные человеком (рентгеновские аппараты и другая специальная медицинская техника, ускорители, ядерные реакторы, термоядерные установки, искусственно-радиоактивные радионуклиды, приборы с источниками ионизирующего излучения и т.п. аппараты).

Электромагнитное насыщение образуется вблизи мощных электрических и радиочастотных источников (радаров, мощных волновых ЛЭП, трансформаторов и силовых кабелей, источников мощных магнитных полей). Этот вид загрязнения О.С. оказывает влияние на биоту, изменяет её структуру и свойства. Поэтому под ЛЭП и на нормируемом, в зависимости от величины напряжения, расстоянии от крайнего провода существует так называемая охранная зона, в которой не рекомендуется выращивать с/х растения и не должны длительное время находиться люди или животные.

Проблема шума актуальна, в основном, в городах и на производстве. Источники шума – автотранспорт, рельсовый транспорт (до 93 дБ на расстоянии 7,5 м от электропоезда), воздушный транспорт (90¸100 дБ в районе аэропорта), промышленные установки, станочное оборудование и т. д. Шум определенной силы, тона, стимулирует процесс мышления. Однако основной диапазон звуковых колебаний ведет к постепенной потере слуха, сокращает продолжительность жизни на 10¸12 лет. Неожиданный звук вызывает усиленное сердцебиение и повышает кровяное давление. Непрерывный шум вызывает сужение периферических кровеносных сосудов и приток крови к мышцам и мозгу. Шум уменьшает продолжительность и глубину сна. С возрастом повышается чувствительность людей к шумам.

Вибрация может быть общей (воздействует на весь организм) и локальной (воздействует на отдельные части тела). В результате воздействия может развиться профессиональное заболевание – виброболезнь.

Для защиты населения установлены санитарные нормы допустимых уровней и спектров шума и вибрации, определены меры, направленные на снижение шума и вибрации от различных источников.

Понятие «информационное загрязнение» появилось сравнительно недавно, и суть его в том, что через средства массовой информации можно «зомбировать» человека на выполнение какого-то определенного действия. Результатом такого «зомбирования» могут быть различные психические расстройства. На телевидении, например, известна технология
«25-го кадра» (при норме 24 кадра в секунду), а также использование
особых цветов экрана в сочетании с любым сюжетом. Например, в Японии несколько лет назад около 300 детей попали в больницу с симптомами психического расстройства после просмотра вроде бы обычного мультфильма.

Таким образом, источники загрязнения – это особые объекты производственной деятельности человека, а также явления природы, которые нарушают естественное состояние О.С. и приносят в атмосферу, водные ресурсы, почву и органический мир загрязнение или иное воздействие.

Наиболее подвержена воздействию загрязнителей атмосфера, но это оказывает свое влияние на всю геосферу и качество здоровья биоты; кроме того, наносит урон зданиям, сооружениям, металлоконструкциям, памятникам и т.п. объектам, портятся ткани, кожа, резина и др. материалы, выводятся из с/х оборота целые площади сельхозугодий, падает цена и ценность с/х земель. Многие загрязнители растворяются в воде, попадают в почву и пищевую цепочку, оказывая свое вредное воздействие в той или иной мере.

Атмосфера – рассеиватель, но и переносчик различного вида загрязнений. Процессы, в ней происходящие, в современный период создают следующие ситуации:

- резкие изменения погоды и постепенное изменение климата;

- возникновение опасных концентраций вредных примесей;

- температурные инверсии и кислородный голод в крупных городах;

- значительные превышения допустимого уровня шума в городах;

- разрушение озонового слоя атмосферы;

- значительный ущерб зданиям, сооружениям и др. объектам, конструкциям, материалам, что может привести к аварийной ситуации либо катастрофе.

Загрязнителем может быть любой физический агент, химическое вещество и биологический вид (главным образом микроорганизмы), попадающие в окружающую средуили возникающие в ней в количествах, выходящих за рамки своей обычной концентрации – предельных естественных колебаний или среднего природного фона в рассматриваемое время.

В Омске основное загрязнение воздушного бассейна создают: энергетика – 51 %; нефтехимическая промышленность – 30,9 %; автомобильный транспорт – 19,4 %. В количественном отношении в городе выбрасывается свыше 400 тыс. тонн вредных веществ в год.

В нашей стране повышенная кислотность осадков (rН = 4–5,5) отмечается в отдельных промышленных регионах. Наиболее неблагополучными городами являются города: Березняки, Тюмень, Тамбов, Архангельск, Вологда, Петрозаводск и еще около 30 других городов и населенных пунктов.

Выброс вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух стационарным источником допускается на основании разрешения, выданного территориальным органом федерального органа исполнительной власти в области охраны окружающей среды, органами исполнительной власти субъектов Российской Федерации, осуществляющими государственное управление в области охраны окружающей среды, в порядке, определенном Правительством Российской Федерации. Запрещается выброс в атмосферный воздух веществ, степень опасности которых для жизни и здоровья человека и для окружающей природной среды не установлена.

Вредные физические воздействия на атмосферный воздух допускаются на основании разрешений, выданных в порядке, определенном Правительством Российской Федерации.

В соответствии с постановлением Правительства РФ от 30 июля 2004 г. № 401, порядок выдачи и форма разрешений на выбросы вредных (загрязняющих) веществ устанавливаются Федеральной службой по экологическому, технологическому и атомному надзору. Разрешением на выброс вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух устанавливаются предельно допустимые выбросы и другие условия, которые обеспечивают охрану атмосферного воздуха.

Порядок выдачи разрешений на выбросы вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух при эксплуатации транспортных и иных передвижных средств устанавливается федеральным органом исполнительной власти в области охраны окружающей среды.

За выдачу разрешений на выбросы вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух и вредные физические воздействия на атмосферный воздух могут взиматься сборы в соответствии с законодательством Российской Федерации.

При отсутствии разрешений на выбросы вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух и вредные физические воздействия на атмосферный воздух, а также при нарушении условий, предусмотренных данными разрешениями, выбросы вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух и вредные физические воздействия на него могут быть ограничены, приостановлены или прекращены в порядке, установленном законодательством Российской Федерации.