Источники антропогенного загрязнения атмосферного воздуха и их влияние на здоровье человека и экосистемы в целом.

В настоящее время основной вклад в загрязнение атмосферного воздуха на территории России вносит теплоэнергетика, предприятия черной металлургии, нефтедобычи и нефтехимии, автотранспорт, предприятия цветной металлургии и производство стройматериалов.
Тепловые и атомные электростанции. В процессе сжигания твердого или жидкого топлива в атмосферу выделяется дым, содержащий продукты полного (диоксид углерода и пары воды) и неполного (оксиды углерода, серы, азота, углеводороды и др.) сгорания. Источники загрязнения воздуха токсичными веществами на атомных электростанциях (АЭС) - радиоактивный йод, радиоактивные инертные газы и аэрозоли. Крупный источник энергетического загрязнения атмосферы -- отопительная система жилищ (котельные установки). Из-за небольшой высоты дымовых труб токсичные вещества в высоких концентрациях рассеиваются вблизи котельных установок.

Черная и цветная металлургия. При выплавке одной тонны стали в атмосферу выбрасывается 0,04 т твердых частиц, 0,03 т оксидов серы и до 0,05 т оксида углерода, а также в небольших количествах такие опасные загрязнители, как марганец, свинец, фосфор, мышьяк, пары ртути и др. В процессе сталеплавильного производства в атмосферу выбрасываются парогазовые смеси, состоящие из фенола.
Химическое производство. Выбросы этой отрасли составляют около 2% всех промышленных выбросов, но представляют значительную угрозу для человека из-за своей высокой токсичности.
Выбросы автотранспорта. Выхлопные газы двигателей внутреннего сгорания (особенно карбюраторных) содержат огромное количество токсичных соединений - бенз(а)пирена, альдегидов, оксидов азота и углерода и особо опасных соединений свинца.
Загрязнение атмосферного воздуха воздействует на здоровье человека и на окружающую природную среду различными способами - от прямой и немедленной угрозы (смог и др.) до медленного и постепенного разрушения различных систем жизнеобеспечения организма. Физиологическое воздействие на человеческий организм главных загрязнителей (поллютантов) чревато самыми серьёзными последствиями. Диоксид серы, соединяясь с влагой, образует серную кислоту, которая разрушает легочную ткань человека и животных. Пыль, содержащая диоксид кремния (SiO2), вызывает тяжелое заболевание легких - силикоз. Оксиды азота раздражают, а в тяжелых случаях и разъедают слизистые оболочки. Широко известно действие на человеческий организм оксида углерода (угарного газа). Среди взвешенных твердых частиц наиболее опасны частицы размером менее 5 мкм, которые способны проникать в лимфатические узлы, задерживаться в легких, засорять слизистые оболочки. Свинец, бенз(а)пирен, фосфор, кадмий, мышьяк, кобальт угнетают кроветворную систему, вызывают онкологический заболевания.
Антропогенные выбросы загрязняющих веществ в больших концентрациях и в течение длительного времени наносят большой вред не только человеку, но отрицательно влияют на животных, состояние растений и экосистем в целом. В растения токсичные вещества поступают различными способами. Они могут попадать через устьица в ткани, разрушая хлорофилл и структуру клеток, так и через почву на корневую систему.

6. Общие принципы нормирования в области охраны окружающей среды. Предельно допустимые концентрации химических загрязняющих веществ в атмосферном воздухе, воде, почве.
В соответствии с природоохранительным законодательством Российской Федерации нормирование в области охраны окружающей среды осуществляется в целях государственного регулирования воздействия хозяйственной и иной деятельности на окружающую среду, гарантирующего сохранение благоприятной окружающей среды и обеспечение экологической безопасности. Федеральный закон «Об охране окружающей среды» определяет негативное воздействие как «воздействие хозяйственной и иной деятельности, последствия которой приводят к негативным изменениям качества окружающей среды». В международной практике под воздействием на окружающую среду понимают «любое отрицательное или положительное изменение в окружающей среде, полностью или частично являющееся результатом деятельности организации, ее продукции или услуг».

Цель нормирования достигается путем установления ограничений, как на сами источники воздействия, так и на факторы среды, отражающие характеристики воздействия и отклики экосистем. Первоначально были установлены нормативы приемлемых для человека условий среды (прежде всего, производственной). Тем самым было положено начало работам в области санитарно-гигиенического нормирования. Экологическое нормирование предполагает учет допустимой нагрузки на экосистему.

Допустимой считается нагрузка, при которой отклонение от нормального состояния системы не превышает естественных изменений и не вызывает нежелательных последствий у живых организмов и не ведет к ухудшению качества среды.
Вредные вещества – вещества, воздействие которых на биологические системы может привести к отрицательным последствиям. Все ксенобиотики (чужеродные для живых организмов, искусственно синтезированные вещества) как правило, рассматривают как вредные.
Порог вредного действия — это минимальная доза вещества, при воздействии которой в организме могут возникнуть изменения, выходящие за пределы физиологических и приспособительных реакций, или скрытая (временно компенсированная) патология. Пороговая доза вещества (или пороговое действие вообще) может вызывать у организма отклик, который не компенсируется за счет механизмов поддержания внутреннего равновесия организма.
Предельно допустимые концентрации (ПДК) — нормативы, устанавливающие концентрации вредного вещества в единице объема (воздуха, воды), массы (пищевых продуктов, почвы) или поверхности (кожа работающих), которые при воздействии за определенный промежуток времени практически не влияют на здоровье человека и не вызывают неблагоприятных последствий у его потомства. Санитарно-гигиеническое нормирование редко учитывает комбинированное действие и не учитывает эффектов комплексного воздействия, а также сочетания воздействий различной природы.
Для веществ, о действии которых не накоплено достаточной информации, могут устанавливаться временные нормативы – (ВДК,ОДК,ОБУВ)— полученные расчетным путем нормативы, рекомендованные для использования сроком на 2-3 года.

Разработка санитарно-гигиенических нормативов находится в ведении Департамента Госсанэпиднадзора Министерства здравоохранения. Списки установленных величин ПДК и других нормативов публикуются в специальных сборниках санитарных норм и правил (СанПиН).

Под токсичностью понимают способность веществ вызывать нарушения физиологических функций организма, что, в свою очередь, приводит к заболеваниям или к гибели. Степень токсичности веществ принято характеризовать величиной токсической дозы — количеством вещества, вызывающим определенный токсический эффект. Чем меньше токсическая доза, тем выше токсичность. Различают средне-смертельные (ЛД50), абсолютно смертельные (ЛД100), минимально смертельные (ЛД0/10) и др. дозы. Цифры в индексе отражают вероятность (%) появления определенного токсического эффекта, в данном случае, — смерти в группе подопытных животных.
К недостаткам системы санитарно-гигиенического нормирования, следует отнести:

- она не указывает, какое именно воздействие на живые организмы будет иметь место, если реальная концентрация в объектах окружающей среды превысит предельно допустимую величину;

- концепция ПДК не учитывает также, что для некоторых веществ существует минимальный порог, ниже которого ощущается недостаток вещества в среде обитания;

-не учитываются особенности биогеохимических провинций, где в естественном состоянии ряд веществ уже присутствует в концентрациях, превышающих ПДК. Биогеохимические провинции — территории, где свойства природных сред и организмов отличаются от характерных свойств географической зоны.
-не учитывается, что устойчивость организмов (в т.ч. человека) к воздействию веществ различается в зависимости от региона или зоны.
- предельно допустимые концентрации, как правило, относятся к валовому содержанию, хотя многие вещества присутствуют в окружающей среде в различных формах.
Санитарно-гигиенические и экологические нормативы используются при установлении научно-технических нормативов — требований, предъявляемых собственно к источникам воздействия. К научно-техническим нормативам относятся нормативы выбросов и сбросов вредных веществ (ПДВ и ПДС), образования отходов и лимиты их размещения. Научно-техническое нормирование означает введение ограничений деятельности хозяйственных объектов в отношении источников воздействия на окружающую среду. В том числе, определяются предельно допустимые потоки вредных веществ, которые могут поступать от источников воздействия в воздух, воду, почву. Законодательные основы научно-технического нормирования определены Постановлением Правительства РФ от 3 августа 1992 г. № 545 «Порядок разработки и утверждения экологических нормативов выбросов и сбросов загрязняющих веществ в окружающую природную среду,лимитов использования природных ресурсов, размещения отходов» в редакции Постановления Правительства РФ от 16.06.2000 № 461.

Нормирование воздушной природной среды. ПДК рабочей зоны, среднесуточная, максимально разовая. Особенности нормирования водной среды. Классификация водоемов по типу водопользования. ПДК вредных веществ в почве. Понятие о фитотоксичности.

Санитарная оценка воздушной среды проводится с учетом принципа раздельного нормирования загрязняющих веществ: устанавливаются разные ПДК- в воздухе рабочей зоны и в атмосферном воздухе населенных мест. Для оценки качества воздуха на рабочем месте используется ПДК рабочей зоны (ПДК р.з.).

Предельно допустимая концентрация вредного вещества в воздухе рабочей зоны (ПДКр.з.) — это максимальная концентрация, которая при продолжительности работы не более 41 часа в неделю на протяжении всего рабочего стажа не вызывает заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследования в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующего поколений. Рабочей зоной следует считать пространство высотой до 2 м над уровнем пола или площадки, на которой находятся места постоянного или временного пребывания рабочих.

 

Предельно допустимая концентрация среднесуточная (ПДК с.с.) — это максимальная концентрация вредного вещества в воздухе населенных мест, которая не должна оказывать на человека прямого или косвенного воздействия при неограниченно долгом вдыхании (круглые сутки в течение всей жизни).

Предельно допустимая концентрация максимально разовая (ПДК м.р.) — это максимальная концентрация вредного вещества в воздухе населенных мест, не вызывающая при вдыхании в течение 20 минут реакций в организме человека.

Особенности нормирования химических веществ в водной среде обусловлены несколькими факторами. С гигиенических позиций оценивается уровень загрязнения воды, предназначенной для хозяйственно-питьевого и культурно-бытового назначения. Нормативы качества воды распространяются не на весь объект водопользования, а только на пункты водопользования населения.

Классификация водоемов. Водоемы могут быть как:

Природными водоемами являются естественные озера и пруды.

Искусственные водоемы можно подразделить на три основные группы:

• водохранилища (объем воды более 1 млн м³);
• пруды (объем воды менее 1 млн м³).
• бассейны, отличающиеся полной изоляцией от внешней среды и полным регулированием водного режима.

На объектах ландшафтной архитектуры наиболее часто устраиваются водоемы, которые классифицируются по конструктивным признакам и по основному назначению, а также в зависимости от их местоположения на рельефе, в русле реки, пойме и т.д.

ПДКп - предельно допустимая концентрация вещества в пахотном слое почвы, мг/кг. Эта концентрация не должна вызывать прямого или косвенного отрицательного влияния на здоровье человека, а также на самоочищающую способность почвы.

Фитотоксичность – способность пестицидов или других веществ оказывать токсическое (отравляющее) воздействие на растения.

8. Экология тепловых электрических станций. Перспективы развития теплоэнергетики с учетом экологических требований.

Главным негативным фактором в развитии теплоэнергетики стал тот вред, который наносят окружающей среде в процессе своей работы тепловые электростанции. При сгорании топлива в атмосферу выбрасывается огромное количество вредных выбросов. К ним относятся и летучие органические соединения, и твёрдые частицы золы, и газообразные оксиды серы и азота, и летучие соединения тяжёлых металлов. Кроме того, ТЭС сильно загрязняют воду и портят ландшафт из-за необходимости организации мест для хранения шлаков, золы или топлива.

Теплоэнергетические устройства являются, и ещё очень долго будут являться основным источником электрической энергии для человечества. Поэтому теплоэнергетики всего мира продолжают усиленно развивать данную перспективную отрасль энергетики. Их усилия, прежде всего, направлены на повышение эффективности тепловых электростанций, необходимость которого диктуется как экономическими, так и экологическими факторами.

Аналитики утверждают, что современные условия таковы, что перспективными окажутся в будущем ТЭС, работающие на угле или газе, поэтому именно в данном направлении теплоэнергетики всего мира прикладывают больше всего усилий.