Источники нарушения и загрязнения окружающей среды

Содержание

Введение 3
1. Понятие загрязнение окружающей среды и виды источников загрязнения 5
2. Источники нарушения и загрязнения атмосферы 10
3. Основные пути и источники загрязнения гидросферы 13
4. Источники загрязнения земель 15
Заключение 17
Список использованных источников 18

Введение

Человек находится в очень тесной связи с окружающей средой. Но с тех пор как появилось высокоиндустриальное общество, опасное вмешательство человека в природу резко усилилось, расширился объём этого вмешательства, оно стало многообразнее и сейчас грозит стать глобальной опасностью для человечества. Расход невозобновимых видов сырья повышается, все больше пахотных земель выбывает из экономики, так на них строятся города и заводы. Человеку приходится все больше вмешиваться в хозяйство биосферы - той части нашей планеты, в которой существует жизнь.
Биосфера Земли в настоящее время подвергается нарастающему антропогенному воздействию. При этом можно выделить несколько наиболее существенных процессов, любой из которых не улучшает экологическую ситуацию на планете. Наиболее масштабным и значительным является химическое загрязнение среды несвойственными ей веществами химической природы. Среди них - газообразные и аэрозольные загрязнители промышленно-бытового происхождения. Прогрессирует и накопление углекислого газа в атмосфере. Дальнейшее развитие этого процесса будет усиливать нежелательную тенденцию в сторону повышения среднегодовой температуры на планете. Вызывает тревогу у экологов и продолжающееся загрязнение Мирового океана нефтью и нефтепродуктами, достигшее уже 11/5 его общей поверхности. Нефтяное загрязнение таких размеров может вызвать существенные нарушения газо- и водообмена между гидросферой и атмосферой. Не вызывает сомнений и значение химического загрязнения почвы пестицидами и ее повышенная кислотность, ведущая к распаду экосистемы. В целом все рассмотренные факторы, которым можно приписать загрязняющий эффект, оказывают заметное влияние на процессы, происходящие в биосфере
Актуальность темы реферата обусловлена тем, что для разработки систем защиты окружающей среды необходимо знать виды и особенности источников загрязнения.
Объект исследования загрязнение окружающей среды
Предмет исследования: источники загрязнения окружающей среды.
Цель работы: рассмотрение основных источников нарушения и нагрязнения окружающей среды.
Для реализации поставленной цели решались следующие задачи:
рассмотреть понятие загрязнения окружающей среды и виды источников загрязнения;
дать характеристику источникам загрязнения атмосферного воздуха
рассмотреть основные пути и источники загрязнения гидросферы;
охарактеризовать источники загрязнения земель.

1.Понятие загрязнение окружающей среды и виды источников загрязнения Загрязнитель - это любое химическое вещество, энергетическое воздействие, отходы и прочее, выходящие за рамки безопасного уровня для человека и вызывающие нежелательные изменения в среде обитания[7].
Загрязнители подразделяются на биологические, энергетические и химические. Для разработки профилактических мер и средств защиты от загрязнителей необходимо знать их физические, химические, санитарно-гигиенические, токсические и другие свойства. Поведение загрязнителя в среде обитания характеризует загрязнение.
Загрязнение - это естественный процесс взаимодействия источника загрязнения с окружающей средой, который может вызвать негативные последствия для человека и объектов окружающей среды. Негативные последствия могут быть следующие[2]:
изменение качества компонентов косной среды (воды, воздуха, почвы) в результате накопления химических веществ, известных природе (природа не успевает перерабатывать) или появление неизвестных синтетических элементов (не умеет перерабатывать);
накопление химических веществ в биоте в процессе обмена веществ по пищевым цепям и как следствие деградация биоты и изменение качества продуктов питания животного и растительного происхождения для человека;
изменение энергетических характеристик окружающей среды (электромагнитных полей, радиации);
угроза исчерпания отдельных материальных компонентов среды, являющихся базовой основой для функционирования техносферы (нефть).
Источники загрязнения - это объекты, генерирующие загрязнитель. Один и тот же объект может одновременно создавать несколько видов загрязнителей. Например, автомобиль является источником шума, вибрации и загрязняет атмосферу токсичными газами. Источниками загрязнения могут быть технологические процессы, операции, материалы, оборудование, механизмы, машины и другие объекты[5].
Разработка систем защиты среды обитания невозможна без знания особенностей источника загрязнения. В частности, необходимо знать:
технологические процессы и оборудование, являющиеся источником загрязнения;
возможность снижения вредных выделений в процессе производства и замены нежелательных выделений на экологически совместимые с окружающей средой;
количество загрязнителя и его физико-химические показатели в момент эмиссии.
Источники загрязнения классифицируются по многим признакам:
по происхождению;
по распространению;
по загрязняемой среде.
По происхождению источники загрязнения можно разделить на естественные (природные), техногенные и антропогенные.
Естественное загрязнение не связано с человеческой деятельностью и возникает в результате природных процессов. Например, естественным источником загрязнения является извержение вулканов, при котором выбрасывается большое количество газов и пыли.
Наибольший вред биосфере приносят техногенные загрязнения, которые обусловлены несовершенством технологических процессов, организационно-технических решений. Техногенные источники загрязнения - это созданные человеком объекты различного назначения (заводы, фабрики, машины).
Антропогенные источники загрязнения атмосферы делятся на три большие группы:
к первой из них относятся практически все виды современного транспорта: автомобильный, железнодорожный, воздушный, морской и речной, - это так называемые транспортные загрязнители. Трубопроводный транспорт из этого списка исключен, так как считается экологически безопасным, с отсутствием потерь грузов в процессе транспортировки при полной механизации и автоматизации трудоёмких погрузочно-разгрузочных работ;
ко второй группе источников искусственного загрязнения можно отнести все промышленные предприятия, осуществляющие выбросы при технологическом процессе либо отоплении. Это промышленные загрязнители;
наконец, к третьей группе - бытовым загрязнителям - можно отнести жилые дома, так как жильцы, проживающие в этих самых домах часто сжигают топливо и способствуют формированию тысяч тонн бытовых отходов, которые затем сжигаются либо перерабатываются, что приводит к загрязнению атмосферного воздуха метаном, который в обычных условиях не токсичен, но способен образовывать взрывоопасные смеси и, кроме того, удушающе действует в замкнутом пространстве. В развивающихся странах с низким уровнем жизни и использованием для обогрева жилиц древесины, соломы или навоза именно бытовые загрязнители являются основными.
В отдельную группу антропогенных источников загрязнения атмосферы можно выделить военные загрязнители, т.е. все полигоны, ядерные и испытательные центры. Именно эти объекты ответственны за радиоактивное и токсическое заражение воздуха на больших территориях.
По происхождению загрязнители воздуха, и антропогенные, и естественные, могут быть поделены на первичные и вторичные. Первые поступают в воздух непосредственно от источника загрязнения. К ним относятся, например, угарный газ и оксиды азота, поступающие в атмосферу с выхлопными газами автомобилей, пыль, источниками происхождения которой могут быть вулканические взрывы и пожары, диоксид серы, содержащийся в выбросах тепловых электростанций. Вторичные загрязнители воздуха образуются при взаимодействии первичных загрязнителей с прочими химическими веществами, с воздухом либо друг с другом. В качестве примера таких загрязнителей можно привести озон, образующийся в результате фотохимических процессов с участием диоксида азота и летучих органических соединений.
По распространению выделяют глобальные, региональные и локальные источники загрязнения.
Глобальные источники загрязнения характеризуются распространением загрязнителей по всей планете (СО2, фреоны, радиоактивные выбросы). Этот вид загрязнения воздуха, воды, почвы является наиболее тревожным и представляет трудно решаемую проблему[4].
Локальные источники загрязнения характерны для отдельных предприятий городов, а также аварий, при которых в воздух, почву и воду одновременно выбрасываются большие количества загрязнителей.
Региональные источники загрязнения занимают промежуточное положение между глобальными и локальными видами загрязнения.
По загрязняемой среде различают источники загрязнения, засоряющие воздух, воду, почву, космос.
Объекты загрязнения - это предметы среды обитания, компоненты биосферы, природные системы, подвергающиеся загрязнению. Объекты загрязнения классифицируются по четырём группам (рис 1):
косные природные;
живые природные;
человек;
объекты техносферы.
Рисунок 1- Классификация объектов загрязнения[7]
Загрязнение может иметь ряд нежелательных последствий:
неприятное и эстетически неприемлемое воздействие: неприятный запах и вкус, уменьшение видимости в атмосфере, загрязнение поверхности зданий и памятников;
нанесение ущерба имуществу: коррозия металлов, химическое и физическое разрушение материалов, использованных для возведения зданий и памятников, загрязнение одежды, зданий и памятников;
нанесение ущерба растительности и животному миру: снижение продуктивности лесов и продовольственных культур, вредное воздействие на здоровье животных, что приводит к их вымиранию;
вред для здоровья человека: распространение инфекционных заболеваний, раздражение и болезни дыхательных путей, изменения на генетическом уровне, изменение репродуктивной функции, раковые заболевания;
нарушения систем жизнеобеспечения на локальном, региональном и глобальном уровнях: изменения климата и снижение естественной скорости круговорота веществ и поступления энергии, необходимых для нормальной жизнедеятельности человека и других живых существ.
2. Источники нарушения и загрязнения атмосферыАтмосферный воздух всегда содержит некоторое количество примесей, поступающих от естественных и антропогенных источников. К числу примесей, выделяемых естественными источниками, относят: пыль (растительного, вулканического, космического происхождения, возникающую при эрозии почвы, частицы морской соли); туман; дым и газы от лесных и степных пожаров; газы вулканического происхождения; различные продукты растительного, животного происхождения и др.
Естественные источники загрязнения бывают либо распределенными, например, выпадение космической пыли, либо локальными, например, лесные и степные пожары, извержения вулканов. Уровень загрязнения атмосферы естественными источниками является фоновым и мало изменяется с течением времени.
К основным загрязняющим веществам, содержащимся в воздушной среде практически всех городов, относятся взвешенные вещества, диоксиды азота и серы, оксид углерода, фенол[1].
Самыми распространенными токсичными веществами, загрязняющими атмосферу, являются взвешенные вещества (пыль, сажа), оксиды азота, диоксид серы, оксид углерода, углеводороды. Основные источники примесей атмосферы и их ежегодные выбросы приведены в табл. 1.
Таблица 1 Источники выбросов вредных веществ в атмосферу[7]
Вредные
вещества Основные источники Среднегодовая концентрация в воздухе, мг/м3
естественные антропогенные Взвешенные вещества Вулканические извержения, пылевые бури, лесные пожары и др. Сжигание топлива в промышленных и бытовых установках В городах 0,04-0,4
Диоксид
серы Вулканические извержения, окисления серы и сульфатов, рассеянных в море Сжигание топлива в промышленных и бытовых установках В городах до 1,0
Оксиды
азота Лесные пожары Промышленность, автотранспорт, ТЭС В районах с развитой промышленностью до 0,2
Оксид
углерода Лесные пожары, испарения океанов Автотранспорт, ТЭС, черная металлургия В городах 1-50
Углеводо
роды Лесные пожары, природный метан Автотранспорт, химические и нефтеперерабатывающие заводы В районах с развитой промышленностью до 0,3
Основное антропогенное загрязнение атмосферного воздуха создают автотранспорт, теплоэнергетика и ряд отраслей промышленности.
Например в общий объем выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух от стационарных источников, который составил в 2018г. 17 068,1 тыс.т, наибольший вклад внесли:
«добыча полезных ископаемых» – 4 851,4 тыс. т, или 28% от всех выбросов от стационарных источников;
«обрабатывающие производства» – 3 756,2 тыс.т, или 22%;
«обеспечение электрической энергией, газом и паром; кондиционирование воздуха» – 2 709,7 тыс.т, или 16%[3].
ПРИРОДНАЯ АТМОСФЕРА
Рисунок 2 - Источники загрязнения атмосферы
Каждой отрасли промышленности присущи характерный состав и масса веществ, поступающих в атмосферу. Это определяется прежде всего составом веществ, применяемых в технологических процессах, и экологическим совершенством последних. Основными источниками загрязнения воздушной среды являются деятельность предприятий и выбросы от автотранспорта. В настоящее время на долю автомобильного транспорта приходится больше половины всех вредных выбросов в окружающую среду, которые являются главным источником загрязнения атмосферы, особенно в крупных городах. В среднем при пробеге 15 тыс. км за год каждый автомобиль сжигает 2 т топлива и около 26- 30 т воздуха, в том числе 4,5 т кислорода, что в 50 раз больше потребностей человека. При этом автомобиль выбрасывает в атмосферу (кг/год): угарного газа - 700, диоксида азота - 40, несгоревших углеводородов - 230 и твердых веществ - 2-5. Кроме того, выбрасывается много соединений свинца, который содержится в этилированном бензине[7].

3. Основные пути и источники загрязнения гидросферыОсновные пути загрязнения гидросферы включают в себя:
загрязнение нефтью и нефтепродуктами. Появляются нефтяные пятна, что затрудняет процессы фотосинтеза в воде из-за прекращения доступа солнечных лучей, а также вызывает гибель растений и животных. Каждая тонна нефти создает нефтяную пленку на площади до 12 км. Восстановление пораженных экосистем занимает 10-15 лет[2];
загрязнение сточными водами в результате промышленного производства, минеральными и органическими удобрениями в результате сельскохозяйственного производства, а также коммунально-бытовыми стоками. Это ведет к эвтрофикации водоёмов - обогащению их питательными веществами, приводящему к чрезмерному развитию водорослей и гибели других экосистем водоёмов с непроточной водой (озер и прудов), а иногда к заболачиванию местности;
загрязнение ионами тяжелых металлов. В этом случае нарушает жизнедеятельность водных организмов и человека;
загрязнение кислотными дождями. Приводит к закислению водоёмов и гибели экосистем;
радиоактивное загрязнение. Связано со сбросом радиоактивных отходов;
тепловое загрязнение. Вызывается сбросом в водоёмы подогретых вод ТЭС и атомных электростанций (АЭС). Приводит к массовому развитию сине-зеленых водорослей, так называемому цветению воды, уменьшению количества кислорода и отрицательно влияет на флору и фауну водоёмов;
механическое загрязнение. Повышает содержание механических примесей;
бактериальное и биологическое загрязнение. Связано с разными патогенными организмами, грибами и водорослями.
Основными источниками загрязнения водоёмов служат предприятия:
черной и цветной металлургии. Сточные воды загрязнены минеральными веществами, флетореагентами (цианизами, ксантогенатами), солями тяжелых металлов (меди, свинца, цинка, никеля, ртути и др.), мышьяком, хлоридами и др. ;
деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленности. Главный источник образования сточных вод в отрасли - производство целлюлозы, базирующееся на сульфатном и сульфитном способах варки древесины и отбелки;
нефтеперерабатывающей промышленности. В результате в водоёмы попадают в значительном количестве нефтепродукты, сульфаты, хлориды, соединения азота, фенолы, соли тяжелых металлов и др. ;
химической и нефтехимической промышленности. В водоёмы попадают нефтепродукты, взвешенные вещества, азот общий, азот аммонийный, нитраты, хлориды, сульфаты, фосфор общий, цианиды, роданиды, кадмий, кобальт, марганец, медь, никель, ртуть, свинец, хром, цинк, сероводород, сероуглерод, спирты, бензол, формальдегид, фурфурол, фенолы, поверхностно-активные вещества, карбамиды, пестициды, полуфабрикаты;
машиностроения. В первую очередь водоёмы загрязняются нефтепродуктами, сульфатами, хлоридами, взвешенными веществами, цианидами, соединениями азота, солями железа, меди, цинка, никеля, хрома, молибдена, фосфора, кадмия.
Загрязнители гидросферы подразделяются на биологические, химические, физические (рис. 3).
Рисунок 3 - Классификация загрязнителей гидросферы[7]
Биологические загрязнения попадают в водоёмы с бытовыми и промышленными стоками, в основном предприятий пищевой, медико-биологической, целлюлозно-бумажной промышленности. Например, целлюлозно-бумажный комбинат загрязняет воду так же, как город с населением 0,5 млн. чел. Биологические загрязнения оценивают биохимическим потреблением кислорода (БПК). БПК5 - это количество кислорода, потребляемое за 5 суток микроорганизмами - деструкторами для полной минерализации органических веществ, содержащихся в 1 л воды. Нормативное значение БПК5 = 5 мг/л. Реальные загрязнения сточных вод таковы, что требуют значений БПК на порядок больше[2].
Физические загрязнители поступают в водоёмы с промышленными стоками, при сбросах из выработок шахт, карьеров, при смывах с территорий промышленных зон, городов, транспортных магистралей, за счет осаждения атмосферной пыли. Например, в 2018 г. в России количество загрязненных стоков составило 13 135,45 млн. м3), из них было сброшено без какой-либо очистки 2 366,60 млн м3, или 18,0% от сброса всех загрязненных сточных вод[3].
4. Источники загрязнения земельНарушение верхних слоев земной коры происходит при добыче полезных ископаемых и их обогащении, захоронении бытовых и промышленных отходов, проведении военных учений и испытаний и т.п. Почвенный покров существенно загрязняется осадками в зонах рассеивания различных выбросов в атмосфере, пахотные земли - при внесении удобрений и применении пестицидов.
Ежегодно из недр страны извлекается огромное количество горной массы, вовлекается в оборот около трети, используется в производстве около 7 % объема добычи. Большая часть отходов не используется и скапливается в отвалах.
По данным Госкомстата, в 2018 г. площадь нарушенных земель в целом по Российской Федерации составила 1 072,4 тыс. га. Только за 2018 год при выполнении различных видов работ на территории Российской Федерации было нарушено земель на площади 119 481,32 га[3].
Существенно загрязнение земель возникает в результате седиментации токсичных веществ из атмосферы. Наибольшую опасность представляют предприятия цветной и черной металлургии. Зоны загрязнений их выбросами имеют радиусы около 20-50 км, а превышение ПДК достигает 100 раз. К основным загрязнителям относятся никель, свинец, бенз(а)пирен, ртуть и др[7].
Опасны выбросы мусоросжигающих заводов, содержащие тетра-этилсвинец, ртуть, диоксины, бенз(а)пирен и т. п. Выбросы ТЭС содержат бенз(а)пирен, соединения ванадия, радионуклиды, кислоты и другие токсичные вещества. Зоны загрязнения почвы около трубы имеют радиусы 5 км и более.
В таблице 2 приведены основные источники и наиболее распространенные группы веществ химического загрязнения почвы.
Интенсивно загрязняются пахотные земли при внесении удобрений и использовании пестицидов.
Таблица 2 Источники и вещества, загрязняющие почву[7].
Вещества Источники загрязнения почвы
Промыш
ленность Транс
порт ТЭС АЭС Сельское
хозяйство
Тяжелые металлы и их соединения (Hg РЬ, Cd и др.) + + + - +
Циклические углеводороды, бенз(а)пирен + + + - +
Радиоактивные вещества + - + + -
Нитраты, нитриты, фосфаты, пестициды - - - - +
Внесение удобрений компенсирует изъятие растениями из почвы азота, фосфора, калия и других веществ. Однако вместе с удобрениями, содержащими эти вещества, в почву вносятся тяжелые металлы и их соединения, которые содержатся в удобрениях как примеси. К ним относятся: кадмий, медь, никель, свинец, хром и др. Особую опасность представляет использование в качестве удобрений осадков промышленных сточных вод, как правило, насыщенных отходами гальванического и других производств.
Заключение

В настоящее время деятельность человека наносит непоправимый вред окружающей среде. Загрязнения носят глобальный характер, следствием которого является снижение регенерационного потенциала природы как в региональном, так и в планетарном масштабе. Практически все виды природных ресурсов по мере снижения их запасов постепенно теряют естественную способность восстановления. Поэтому человеку следует решать проблему, которую он создал в процессе своей пагубной деятельности.
Для этого необходимо четко знать и контролировать выбросы и стоки всех источников загрязнения окружающей среды, а также разрабатывать технологии, которые не оказывают негативного воздействия на биосферу.
Наилучшим решением проблемы загрязнения окружающей среды были бы безотходные производства, не имеющие сточных вод, газовых выбросов и твердых отходов. Однако безотходное производство сегодня и в обозримом будущем принципиально невозможно, для его реализации нужно создать единую для всей планеты циклическую систему потоков вещества и энергии. Если потери вещества, хотя бы теоретически, все же можно предотвратить, то экологические проблемы энергетики все равно останутся. Теплового загрязнения нельзя избежать в принципе, а так называемые экологически чистые источники энергии, например ветряные электростанции, все равно наносят ущерб окружающей среде.
Пока единственным путем существенного уменьшения загрязнения окружающей среды являются малоотходные технологии. В настоящее время создаются малоотходные производства, в которых выбросы вредных веществ не превышают предельно допустимых концентраций (ПДК), а отходы не приводят к необратимым изменениям природы. Используется комплексная переработка сырья, совмещение нескольких производств, применение твердых отходов для изготовления строительных материалов. Создаются новые технологии и материалы, экологически чистые виды топлива, новые источники энергии, снижающие загрязнение окружающей среды.
Список использованных источников

Большаков В.Н. Экология: учебник/ Большаков В.Н., Качак В.В., Коберниченко В.Г. - М.: Логос, 2013 - 504 с.
Валова В., Зверев О. Экология. Учебник. – М.: Дашков и К, 2018. -376с.
Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2018 году» [Электронный ресурс]/ URL: https://gosdoklad-ecology.ru/2018/ (Дата обращения 23.05.2020)
Карпенков С.Х. Экология: учебник/ Карпенков С.Х. - М.: Логос, 2014-400 с. Кондратьева О. Экология. Учебник и практикум. –М.: Юрайт, 2016. -283с.
Квашнин И.М. Промышленные выбросы в атмосферу. Инженерные расчеты и инвентаризация / И.М. Квашнин. – М.: АВОК-ПРЕСС. 2005. – 392 с.
Маринченко А. Экология. Учебник. 7-е издание, переработанное и дополненное. –М.: Дашков и К, 2015. - 304с.
Младова Т.А. Экология: учеб.пособие/ Т.А.Младова, Н.В.Муллер.- Комсомольск на Амуре: ФГБОУ ВПО «КиАГТУ», 2013. -138с.
Оноприенко М.Г. Экология учебное пособие для бакалавров: для студентов высших учебных заведений, обучающихся по техническим специальностям. –М:. Омега-Л, 2015. -428с.