Формы и масштабы сельскохозяйственного загрязнения атмосферы

Одной из наиболее острых экологических проблем в настоящее время является загрязнение окружающей среды отходами производства и потребления и в первую очередь опасными отходами. Сконцентрированные в отвалах, хвостохранилищах, несанкционированных свалках отходы являются источниками загрязнения атмосферного воздуха, подземных и поверхностных вод, почв и растительности.

Отходы делят на бытовые и промышленные. Они могут быть как в твёрдом так и в жидком, реже в газообразном виде.

Под опасными отходами понимают отходы, содержащие в своем составе вещества, которые обладают одним из опасных свойств (токсичность, взрывоопасность, инфекционность, пожароопасность и так далее) и присутствуют в количестве опасном для людей.

Для защиты воздушного бассейна от негативного антропогенного воздействия в виде загрязнения его вредными веществами используют следующие методы:

• — экологизацию технологических процессов;
• — очистку газовых выбросов от вредных примесей;
• — рассеивание газовых выбросов в атмосфере;
• — устройство санитарно-защитных зон, архитектурно планировочные решения.

Наиболее радикальная мера — экологизация технологически процессов и в первую очередь создание замкнутых технологических циклов, безотходных и малоотходных технологий, исключающих попадание в атмосферу вредных, загрязняющих веществ.

Сельско-хозяйственная экология, или агроэкология — раздел прикладной экологии, изучающий взаимоотношения культивируемых человеком организмов, их популяций и сообществ с окружающей средой. Сельское хозяйство вносит свою немалую лепту в загрязнение экосистем планеты вредными веществами.

Атмосфера — газообразная оболочка Земли, состоит из смеси различных газов и простирающаяся (условно) на высоту 100 км. Она имеет слоистое строение, представляет собой ряд сфер и располагающиеся между ними паузы.

Атмосфера играет важную роль во всех природных процессах, в первую очередь регулирует тепловой режим и общие климатические условия, а также защищает человечество от вредного космического излучения. Под загрязнением атмосферы понимают привнесение в нее примесей, которые не содержатся в природном воздухе или изменяют соотношение между ингредиентами природного состава воздуха.

В зависимости от форм материи загрязнения подразделяют на вещественные (ингредиентные), энергетические (парметрические) и вещественно-энергетические.

К первым относят механические, химические и биологические загрязнения, которые обычно объединяют общим понятием — примеси, ко вторым — тепловые, аккустические, электромагнитные и ионизирующие излучения оптического диапазона, к третьим — радионуклеиды.

В глобальном масштабе наибольшую опасность представляет загрязнение атмосферы примесями, так как атмосферный воздух выступает своего рода посредником загрязнения всех других объектов природы.

Численность населения Земли и темпы его роста являются предопределяющими факторами повышения интенсивности загрязнения всех геосфер Земли, в том числе и атмосферы, то есть с их увеличением возрастают объемы и темпы всего того, что добывается, производится, потребляется и отправляется в отходы.

Продолжительное использование пахотных земель, садов, ягодников приводит к истощению плодородного слоя почвы. Снижение содержания гумуса в почвах восполняется человеком посредством внесения как органических, так и минеральных удобрений. Сверхнормативное внесение минеральных удобрений приводит к нарушению рН среды почв, насыщению нитратами.

Бактериологическое загрязнение почв происходит в результате попадания в почву нежелательных для человека микроорганизмов и их массового размножения.

Такое загрязнение возможно при несоблюдении санитарно-гигиенических правил внесения органических удобрений — навоза, птичьего помета, при поливе растений из загрязненных водных источников.

Необходимо проведение санитарной оценки состояния почв по специальным показателям: химическим, бактериального загрязнения, санитарно-гельминтологическим.

Таким контролем занимаются агрохимические лаборатории, санитарно-эпидемиологические станции.

Серьезную опасность для населения представляет употребление сельхозпродукции, произведенной на почвах, загрязненных пестицидами. На значительных площадях сельскохозяйственного назначения выявлено загрязнение почв токсичными веществами.

Исследования сельскохозяйственных культур во многих регионах России показали наличие остаточных количеств пестицидов в зерновых, масличных, овощных культурах, кукурузе, картофеле, плодах и ягодах. Ситуация в России выглядит благополучной по сравнению с масштабами загрязнения сельхозугодий в Европе, Северной Америке, Восточной Азии.

Масштабы сельскохозяйственного загрязнения глобальные:

• 1) значительные площади выведенных из сельхозоборота земель в результате уничтожения гумусового горизонта;
• 2) превышение уровня грунтовых вод и засоление почв в результате многолетней интенсивной мелиорации земель;
• 3) деградация и эрозия почв;
• 4) существенная доля химически загрязненной сельхозпродукции.

Основные загрязнители атмосферного воздуха: Оксид углерода; Оксиды азота; Диоксид серы; Углеводороды; Альдегиды; Тяжёлые металлы (Pb, Cu, Zn, Cd, Cr); Аммиак; Атмосферная пыль; Радиоактивные изотопы.

Ю Оксид углерода. Получается при неполном сгорании углеродистых веществ. В воздух он попадает в результате сжигания твердых отходов, с выхлопными газами и выбросами промышленных предприятий. Ежегодно этого газа поступает в атмосферу не менее 1250 млн. т. Оксид углерода является соединением, активно реагирующим с составными частями атмосферы и способствует повышению температуры на планете, и созданию парникового эффекта.

Сернистый ангидрид. Выделяется в процессе сгорания серосодержащего топлива или переработки сернистых руд (до 170 млн. т. в год). Часть соединений серы выделяется при горении органических остатков в горнорудных отвалах.

Серный ангидрид. Образуется при окислении сернистого ангидрида. Конечным продуктом реакции является аэрозоль или раствор серной кислоты в дождевой воде, который подкисляет почву, обостряет заболевания дыхательных путей человека. Выпадение аэрозоля серной кислоты из дымовых факелов химических предприятий отмечается при низкой облачности и высокой влажности воздуха. Листовые пластинки растений, произрастающих на расстоянии менее 10 км. от таких предприятий, обычно бывают густо усеяны мелкими некротическими пятнами, образовавшихся в местах оседания капель серной кислоты. Пирометаллургические предприятия цветной и черной металлургии, а также ТЭС ежегодно выбрасывают в атмосферу десятки миллионов тонн серного ангидрида.

Сероводород и сероуглерод. Поступают в атмосферу раздельно или вместе с другими соединениями серы. Основными источниками выброса являются предприятия по изготовлению искусственного волокна, сахара, коксохимические, нефтеперерабатывающие, а также нефтепромыслы. В атмосфере при взаимодействии с другими загрязнителями подвергаются медленному окислению до серного ангидрида.

Окислы азота. Основными источниками выброса являются предприятия, производящие азотные удобрения, азотную кислоту и нитраты, анилиновые красители, нитросоединения, вискозный шелк, целлулоид. Количество окислов азота, поступающих в атмосферу, составляет 20 млн. т. в год.

Соединения фтора. Источниками загрязнения являются предприятия по производству алюминия, эмалей, стекла, керамики, стали, фосфорных удобрений. Фторсодержащие вещества поступают в атмосферу в виде газообразных соединений — фтороводорода или пыли фторида натрия и кальция. Соединения характеризуются токсическим эффектом. Производные фтора являются сильными инсектицидами.

Соединения хлора. Поступают в атмосферу от химических предприятий, производящих соляную кислоту, хлорсодержащие пестициды, органические красители, гидролизный спирт, хлорную известь, соду. В атмосфере встречаются как примесь молекулы хлора и паров соляной кислоты. Токсичность хлора определяется видом соединений и их концентрацией. В металлургической промышленности при выплавке чугуна и при переработке его на сталь происходит выброс в атмосферу различных тяжелых металлов и ядовитых газов.

Помимо газообразных загрязняющих веществ, в атмосферу поступает большое количество твердых частиц. Это пыль, копоть и сажа. Большую опасность таит загрязнение природной среды тяжелыми металлами. Свинец, кадмий, ртуть, медь, никель, цинк, хром, ванадий стали практически постоянными компонентами воздуха промышленных центров.

Аэрозоли — это твердые или жидкие частицы, находящиеся во взвешенном состоянии в воздухе. Твердые компоненты аэрозолей в ряде случаев особенно опасны для организмов, а у людей вызывают специфические заболевания. В атмосфере аэрозольные загрязнения воспринимаются в виде дыма, тумана, мглы или дымки. Значительная часть аэрозолей образуется в атмосфере при взаимодействии твердых и жидких частиц между собой или с водяным паром. Средний размер аэрозольных частиц составляет 1−5 мкм. В атмосферу Земли ежегодно поступает около 1 куб. км пылевидных частиц искусственного происхождения. Большое количество пылевых частиц образуется также в ходе производственной деятельности людей.

Основными источниками искусственных аэрозольных загрязнения воздуха являются ТЭС, которые потребляют уголь высокой зольности, обогатительные фабрики, металлургические, цементные, магнезитовые и сажевые заводы. Аэрозольные частицы от этих источников отличаются большим разнообразием химического состава. Чаще всего в их составе обнаруживаются соединения кремния, кальция и углерода, реже — оксиды металлов: железа, магния, марганца, цинка, меди, никеля, свинца, сурьмы, висмута, селена, мышьяка, бериллия, кадмия, хрома, кобальта, молибдена, а также асбест.

Постоянными источниками аэрозольного загрязнения являются промышленные отвалы — искусственные насыпи из переотложенного материала, преимущественно вскрышных пород, образуемых при добыче полезных ископаемых или же из отходов предприятий перерабатывающей промышленности, ТЭС.

Производство цемента и других строительных материалов также является источником загрязнения атмосферы пылью. Основные технологические процессы этих производств — измельчение и химическая обработка полуфабрикатов и получаемых продуктов в потоках горячих газов всегда сопровождается выбросами пыли и других вредных веществ в атмосферу.

Основными загрязнителями атмосферы на сегодняшний день являются окись углерода и сернистый газ.

Но, конечно, нельзя забывать и о фреонах, или хлорфторуглеводородах. Именно их большинство ученых считают причиной образования так называемых озоновых дыр в атмосфере. Фреоны широко используются в производстве и в быту в качестве хладореагентов, пенообразователей, растворителей, а также в аэрозольных упаковках. А именно с понижением содержания озона в верхних слоях атмосферы медики связывают рост количества раковых заболеваний кожи. Известно, что атмосферный озон образуется в результате сложных фотохимических реакций под воздействием ультрафиолетовых излучений Солнца. Хотя его содержание невелико, его значение для биосферы огромно. Озон, поглощая ультрафиолетовое излучение, предохраняет все живое на земле от гибели. Фреоны же, попадая в атмосферу, под действием солнечного излучения распадаются на ряд соединений, из которых окись хлора наиболее интенсивно разрушает озон.

Список литературы

отход загрязнение атмосфера сельскохозяйственный.

• 1) Л. В. Передельский «Экология учебник»
• 2) Грачев В. А. «Учебный курс экологиии»
• 3) Н. И. Иванов «Инженернаяэкология и эколгический менеджмент»
• 4) А. В. Лосев, Г. Т. Провадкин «Социальная экология»