Источники экологических опасностей

В настоящее время науке известны более 10 млн органических соединений. Около 100 тыс. из них используются довольно широко, и более тысячи добавляются к их списку каждый год.

Загрязнение распространяется на многие биологические виды и места обитания и это становится невозможным проследить многочисленные экологические последствия.

Вещества и предметы искусственного происхождения, которые вредят естественной среде обитания и человеку, называют ксенобиотиками, то есть чуждыми для жизни.

Долговременная экологическая опасность ксенобиотиков заключается в том, что они из рассеянного состояния концентрируются в биомассе, включая ту, которая служит человеку пищей. Различают два механизма концентрирования: - первый основан на том, что организмы избирательно поглощают вещества из окружающей среды, а второй механизм основан на концентрировании веществ по пищевым цепям.

Наибольшей опасности подвергаются те популяции, которые «замыкают» пищевую цепь.

Концентрирование ксенобиотиков приводит к вымиранию некоторых популяций, упрощению биоценозов с потерей их устойчивости, а в некоторых случаях представляет прямую опасность для человека.

Тяжелые металлы (ртуть, свинец, кадмий. Кобальт, никель, цинк, олово, сурьма, медь, молибден, ванадий, мышьяк) высоко-токсичны и опасны для здоровья человека.

Опасность тяжелых металлов обусловлена их устойчивостью во внешней среде, растворимостью в воде, сорбцией почвой, растениями, что в совокупности приводит к накоплению тяжелых металлов в среде обитания человека.

Тяжелые металлы являются факторами риска сердечно-сосудистых заболеваний наряду с общепризнанными традиционными факторами (избыточной массой тела, гиподинамией, нервно-эмоциональными нагрузками, курением, злоупотреблением алкоголем и др.).

Согласно прогнозам тяжёлые металлы могут стать более опасными загрязнителями, чем отходы АЭС.

Тяжёлыми металлами считаются вещества имеющие плотность более 7…..8 г/см³ (кроме благородных и редких).

Поступление тяжёлых металлов в биосферу осуществляется различными путями. Важнейшим из них является выброс при высокотемпературных процессах (чёрная и цветная металлургия, обжиг цементного сырья, сжигание минерального топлива). Кроме того это и бытовые сточные воды, отвалы рудников и металлургических предприятий.

Рассеивание металлов может происходить на сотни и тысячи километров, приобретая межконтинентальные масштабы.

Пестициды, ядохимикаты – химические препараты для защиты сельскохозяйственных растений от вредителей, болезней и сорняков, а также для уничтожения паразитов сельскохозяйственных животных, вредных грызунов и др.

Дефолианты – химические вещества, предназначенные для провоцирования искусственного опадания листвы растений. К дефолиантам относят диоксины, которые чрезвычайно устойчивы к химическому и биологическому разложению, способны сохраняться в окружающей среде в течение десятков лет и переноситься по пищевым цепям. Эти вещества не производятся промышленно, но они возникают при производстве других химических веществ в виде примесей, например при синтезе гексахлорбензола, хлорированных фенолов, гербицидов, на основе гексахлорбензола и хлордифениловых эфиров. Все они супертоксиканты и являются универсальными клеточными ядами, поражающими все живое.

К другим источникам диоксинов относятся:

- термическое разложение технических продуктов, сжигание осадков сточных вод, муниципальных, медицинских и опасных отходов отходов (например, ПХБ и изделий из ПВХ);

- металлургическая промышленность;

- выхлопные газы;

- целлюлёзно-бумажная промышленность;

- лесные пожары (леса обработанные хлорфенольными гербицидами;

- хлорирование воды и т.д.

У человека могут развиваться различные заболевания:

1) кожные проявления (хлоракне, гиперпигментация);

2) нарушение работы различных физиологических систем – ЖКТ (отсутствие аппетита, нарушение всех видов обмена веществ), нарушения со стороны сердечно-сосудистой системы, мочеполовой системы.

3) неврологические эффекты- головные боли, невропатии, потеря слуха, обоняния, вкусовых ощущений, нарушение зрения;

4) психические эффекты – нарушение сна, депрессия, немотивированные поступки.

Зооциды – химические вещества, предназначенные для уничтожения грызунов, птиц, сорной рыбы (ихтиоциды).

Арборициды – химические вещества, предназначенные для уничтожения нежелательной древесной или кустарниковой растительности.

Акарициды – химические вещества, предназначенные для уничтожения вредных клещей. Различают 2 группы акарицидов:

1) специфического действия – уничтожают только клещей (неорон, кельтан, тедион, эфирсуль);

2) неспецифические – уничтожают не только клещей, но и насекомых (инсектоакарициды).

Инсектициды – пестициды, предназначенные для борьбы с нежелательными (с точки зрения человека) в хозяйствах и природных сообществах насекомыми.

Фунгициды – химические вещества, предназначенные для борьбы с грибами – возбудителями болезней, разрушающих древесные конструкции и повреждающие хранящиеся материальные ценности.

Детергенты – химические соединения, понижающие поверхностное натяжение воды и используемые в качестве моющего средства или эмульгатора.

Все пестициды являются ядовитыми веществами не только для определённой формы жизни, но и для полезных насекомых и микроорганизмов, животных, птиц и человека.

В почве пестициды подвергаются трансформации и в конечном счёте минерализации. Под устойчивостью пестицида понимают его способность определённое время сохраняться в почвах, измеряемую периодом полураспада. Характер и скорость процессов разложения зависят от химических свойств препарата, а также от водно-физических характеристик и химического состояния почвы.

Соединения серы, фосфора и азота. При оценке загрязнения биосферы соединениями фосфора важны техногенные пути их поступления. Значительные количества фосфорных соединений входят в состав моющих средств и с их остатками попадают в сточные воды. Вместе с промышленными и бытовыми сточными водами соединения фосфора могут поступать в почву и почвенно-грунтовые воды. Фосфор входит в состав хлорофоса, дихлофоса и других пестицидов.

Азот в биосфере присутствует в газообразной форме, в виде соединений азотной и азотистых кислот, солей аммония, а также входит в состав разнообразных органических соединений.

В настоящее время проблему представляет нарушение толщины озонового слоя, на уменьшение которого могут оказывать влияние неполные оксиды азота, вступающие в реакцию окисления от N₂O до NO₂ и использующие кислород озонового слоя.

Загрязнение азотистыми соединениями почвы и воды возникает в результате неконтролируемого внесения удобрений.

При попадании нитритов и аминов в живой организм образуются нитрозамины, являющиеся канцерогенами и способные вызывать нарушения хромосомного аппарата и как следствие различные наследственные уродства.

Фосфор и азот влияют на водные экосистемы. На дне водоёмов появляется осадок, растительность начинает вторгаться в экосистему с берегов и в результате водоём мелеет и зарастает. Признаком «болезни» водоёмов является развитие синезелённых водорослей или других фотосинтезирующих водорослей, вызывающих «цветение» воды. Вода в пресных водоёмах становится непригодной для питья и для промышленных нужд.

Сернистый газ, окисляясь и взаимодействуя с водой, выпадает в виде кислых дождей. Осадки подкисляют почву, вытесняется (Са²⁺, Мg²⁺)сера закрепляется в почве в форме алунита. Повышается растворимость гумусовых веществ, происходит их вымывание. Резко изменяется состав микробиоты: уменьшается масса бактерий, увеличивается масса грибов, среди них появляются фитопатогенные виды; снижается скорость денитрификация и азотфиксации.

Фреоны (хладоны) – это группа фторуглеводородов жирного ряда, главным образом метана; газы или летучие жидкости. Благодаря своим термодинамическим свойствам фреоны нашли широкое применение в практике как хладоносители в холодильных установках. При контакте с открытым пламенем фреоны разлагаются с образованием токсичных дифтор- и фторхлорфосгена.

Хладоны применяют в качестве хладагентов, пропеллентов в аэрозольных упаковках косметических средств