Антропогенное загрязнение окружающей среды

Современное общество характеризуется постоянным ростом объемов промышленного и сельскохозяйственного производства, увеличением потребления энергии и энергоносителей, появлением новых технологий. Активная деятельность человека привела к появлению огромного количества новых химических соединений, искусственных радиоактивных веществ, новых микроорганизмов. За один год в атмосферу, водные бассейны и почву Земли поступает около 100 т химических веществ, перемещается около 4000 м3 грунта, из недр извлекается около 100 млн т полезных ископаемых, производится 600 млн т синтетических веществ.

Природная среда оказывается не в состоянии купировать те изменения, которые вносит в нее человек. Хозяйственная деятельность человека вызывает нарушения механизмов саморегуляции в различных природных системах. В течение многих веков развития человеческого общества потенциал окружающей природной среды позволял восстанавливать последствия антропогенных нагрузок, однако к концу XX в. воздействие человека на биосферу приблизилось к критическому и грозит необратимыми последствиями для человечества и планеты в целом.

Из всех форм деградации природной среды России наиболее опасной остается загрязнение атмосферного воздуха вредными химическими веществами, оказывающими отрицательное воздействие на здоровье людей. Загрязнение атмосферного воздуха, изменение его газового состава связаны с различными видами хозяйственной деятельности человека. Практически четвертая часть всех загрязняющих веществ, образовавшихся в процессе промышленного производства, поступает в атмосферный воздух. К концу XX в. в стране насчитывалось 18,6 тыс. предприятий, производящих выбросы в атмосферу. В 1999 г. ими было выделено 79,6 млн т загрязняющих веществ, из которых 15,7 млн т поступили в атмосферный воздух без очистки.

Число жителей, испытывающих опасное влияние различных веществ, содержание которых в атмосфере в 10 раз превышает ПДК, достигает 40...50 млн чел., в 5 раз — 55...60 млн чел. Повышенный уровень загрязнения атмосферного воздуха часто связан с поступлением в атмосферу таких вредных веществ, как оксиды азота, монооксид углерода, формальдегид, углеводороды, сернистый ангидрид.

По данным Российского гидрометеорологического центра, за 1990-е гг. средние за год концентрации диоксида серы, взвешенных веществ, фенола и формальдегида снизились на 5...49 %, концентрации аммиака, фтористого водорода, сажи и сероуглерода — на 16...37%, что объясняется уменьшением промышленных выбросов в результате спада производства. В то же время концентрации монооксида углерода, оксидов азота, сероводорода возросли на 11...18%, что обусловлено непрерывным ростом парка автомобилей.

Выбросы от транспортных средств достигают от 30 до 80 % общего выброса веществ. Только в Москве за последние четыре года XX в. количество автомобилей возросло в 2 раза. Есть основания считать, что в крупных городах доля вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу автомобильным транспортом, будет возрастать. Каждый легковой автомобиль ежегодно выделяет в воздух в среднем 800 кг монооксида углерода, 220 кг углеводородов, 40 кг оксидов азота. При использовании этилированного бензина в атмосферный воздух с выхлопными газами поступает 25...75 % содержавшегося в нем свинца и диоксинов.

В целом уровень загрязнения атмосферного воздуха в городах остается недопустимо высоким. В 1999 г. в России насчитывалось 195 городов с населением 64,5 млн чел. (44 % населения страны), в которых средние за год концентрации одного или нескольких загрязняющих веществ в атмосферном воздухе превышали ПДК.

На основании данных об уровнях загрязнения атмосферного воздуха различными веществами более чем в ста городах России была определена ориентировочная численность населения, проживающего на загрязненных территориях. Наиболее многочисленная (22,4 млн чел.) группа населения подвергается воздействию взвешенных веществ, второе место по масштабу воздействия занимает бенз(а)пирен (13,9 млн чел.), третье — фенол (10,4 млн чел.).

Большой объем выбросов, загрязняющих атмосферу, приходится на долю предприятий энергетики (27,9 % промышленного выброса), цветной (22,8%) и черной (15,0%) металлургии. Особенно неблагоприятные условия сложились на территориях с высокой концентрацией промышленности. Например, в Свердловской области в городах с повышенным загрязнением атмосферного воздуха проживает около 3 млн чел.

Общее годовое число смертей только от загрязнения атмосферного воздуха взвешенными веществами среди населения в 22,4 млн чел., проживающего в наиболее загрязненных городах России, составляет 21 тыс. чел. (7 %).

По данным Европейского бюро ВОЗ загрязнение атмосферного воздуха может быть причиной 7...10% всех случаев респираторных заболеваний среди детей. В городах России загрязнение атмосферного воздуха обусловливает до 140...230 тыс. случаев всех респираторных заболеваний в год, в том числе 2...3 тыс. хронических заболеваний органов дыхания.

Практически во всех промышленных городах России установлен рост заболеваемости органов дыхания детей, в том числе бронхиальной астмой и бронхитами. Средняя частота заболевания бронхиальной астмой среди детского населения (0...14 лет) составляет 4,3 на 1000 детей, в промышленных городах — 8,7...9,7 на 1000 детей. Продолжительность течения респираторных заболеваний у детей, проживающих в загрязненных районах, в 2...2,5 раза больше, чем в группах сравнения. В районах расположения предприятий химической и нефтехимической промышленности среди детского населения повышена частота аллергических заболеваний (дерматиты, астмоидные бронхиты и др.). Повысилась частота врожденных пороков развития среди новорожденных в таких загрязненных городах, как Стерлитамак, Кемерово, Новокузнецк. Увеличилось распространение рака легкого во многих городах, где размещены алюминиевые заводы и крупные предприятия черной металлургии.

Для решения указанных проблем необходимо совершенствование оборудования предприятий, внедрение безотходных и малоотходных технологий, вторичное использование сырья. В целях снижения вредного воздействия выбросов автотранспорта необходимо прекратить производство этилированного бензина и высокосернистого дизельного топлива, развивать производство современных отечественных автомобилей на газовом топливе, солнечных батареях и т. п.

В ряде отраслей выбросы в атмосферный воздух за последние годы существенно сократились, однако к началу XXI в. отмечен рост промышленного производства в отраслях, функционирование которых сопряжено с опасностью ухудшения экологической ситуации в городах.

Так, наращивается объем выпуска продукции химической, нефтехимической промышленности, черной и цветной металлургии, угольной, деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленности. Данная тенденция усиливает напряженность экологической ситуации в крупных городах.

Растущие масштабы хозяйственной деятельности человека ведут к резкому увеличению использования ресурсов поверхностных пресных вод.

Качество воды большинства водных объектов не отвечает нормативным требованиям. Качество воды в источниках питьевого водоснабжения не соответствует гигиеническим требованиям по санитарно-химическим показателям в 29 % случаев и по микробиологическим показателям в 9...11 % случаев.

Наиболее распространенными загрязняющими веществами поверхностных вод России остаются нефтепродукты, фенолы, легко окисляемые органические вещества, соединения металлов, аммонийный и нитритный азот, а также специфические загрязняющие вещества — лигнин, ксантогенаты, формальдегид, основной источник которых — сточные воды различных видов производств, предприятий сельского и коммунального хозяйств, поверхностный сток. В результате интенсивного применения пестицидов в воде некоторых рек России регистрируется их повышенное содержание. Пестициды представляют собой большую опасность и для грунтовых вод.

Многолетняя деятельность промышленности нанесла урон такой великой реке России, как Волга. В 1990 г. воды реки (7710 м3/с) несли 50,8 тыс. т сульфатов, 118,3 тыс. т фенолов, 302 тыс. т органических соединений, 1,8 тыс. т ионов хрома, свинца, цинка и меди. Высокий уровень загрязнения наблюдается практически во всех притоках Волги, в первую очередь в Оке и Каме. В настоящее время в Волжском бассейне антропогенная нагрузка на водные ресурсы в 8 раз превышает нагрузку по стране в целом.

Водные ресурсы принадлежат к категории возобновляемых ресурсов, если загрязнение вод в результате хозяйственной деятельности не вызывает необратимых качественных изменений природных вод. В целях сохранения природных вод необходимо проводить более тщательную очистку сбрасываемых промышленными предприятиями сточных вод, останавливать процессы поверхностной эрозии, сохранять и создавать водоохранные зоны лесов.

Индикатором многолетних природных процессов является почва, и ее состояние — это результат длительного воздействия разнообразных источников загрязнения. Выбросы в атмосферу промышленных предприятий и автотранспорта, орошение земель загрязненными водами, нарушение технологических требований при добыче, переработке и использовании нефтепродуктов, многочисленные аварии на нефтепроводах, несбалансированное применение минеральных удобрений и пестицидов приводят к загрязнению почв, ухудшению их физического и химического состояния.

Основная часть загрязняющих веществ поступает в почву с атмосферными осадками, с мест складирования промышленных и бытовых отходов, с удобрениями и пестицидами, вносимыми в почву. Города мира ежегодно выбрасывают в окружающую среду 3 млрд т твердых промышленных и бытовых отходов, более 500 млрд м3 сточных вод и около 1 млрд т различных аэрозолей. Ежегодно на полях рассеивают около 500 млн т минеральных удобрений, свыше 4 млн т ядохимикатов.

Особую опасность представляет загрязнение почв тяжелыми металлами. В загрязнении почвенного покрова Москвы участвуют 37 металлов. Особую опасность представляют ртуть, кадмий, свинец, цинк и медь. К категории среднего загрязнения относится 22,2 % территории города, сильного загрязнения — 19,6 и максимального загрязнения — 5,8 %.

В почвах 120 городов России в 80 % случаев превышен норматив содержания свинца, более 10 млн городских жителей контактируют с загрязненной свинцом почвой. Существенным источником загрязнения почв свинцом является автомобильный транспорт, работающий на этилированном бензине. В ряде городов отмечается повышенное содержание в почве кадмия, меди, никеля, мышьяка. Наиболее опасные ситуации сложились в городах с металлургическими производствами, где происходит поступление свинца, ртути и других тяжелых металлов в организм маленьких детей при их играх на загрязненных территориях.

Загрязнение почв диоксинами зафиксировано в городах, где размещены предприятия хлорной химии. Диоксины поступают в почву преимущественно с предприятий химического, агрохимического, электротехнического профиля. Особенно загрязнены диоксинами почвы городов Уфа, Чапаевск, Дзержинск, Новомосковск, Новочебоксарск, Серпухов.

Загрязнение почв представляет реальную угрозу здоровью населения. Охрана почвы от загрязнения имеет не меньшее значение, чем охрана водоемов и атмосферного воздуха.