Источники загрязняющих веществ

ядовитый загрязнитель токсический В настоящее время под загрязнением понимают процесс привнесения в среду или возникновение в ней новых, не характерных для нее физических, химических, биологических агентов, оказывающих отрицательное воздействие на биоту, в том числе человека. Загрязненность — это уровень концентраций загрязняющих веществ или уровень физических либо каких-либо других воздействий на окружающую среду.

К основным видам загрязнений относятся:

• 1) физическое (солнечная радиация, электромагнитное излучение, шум, вибрации и т. д.);
• 2) химическое (органические соединения, тяжелые металлы, нефтепродукты и т. д.);
• 3) биологическое (отходы микробиологической промышленности, бактериальное загрязнение и др.).

Основными путями загрязнений экосистем являются воздушные выбросы загрязняющих веществ и их сброс в водоемы со сточными водами. С потоками воздуха и воды эти вещества распространяются на значительные территории. Из воздуха они оседают на поверхности почвы, растениях, затем проходят по пастбищным (почва — растение — фитофаг — хищник и т. д.) и детритным (отмершее растительное вещество — сапрофаг — хищник) трофическим цепям, где происходит их перераспределение, накопление и превращение. Загрязняющие вещества оказывают непосредственное влияние также на живые организмы в процессе дыхания, действия радиоактивного излучения и др.

В России наибольшее количество загрязняющих веществ в атмосферу выбрасывают:

• 1) автотранспорт (33,4%);
• 2) энергетическая промышленность (15,3%);
• 3) цветная (11,2%) и черная (8,3%) металлургия;
• 4) предприятия транспорта (6,3%).

Больше всего загрязняющих сточных вод сбрасывают в водоемы:

• 1) жилищно-коммунальные хозяйства (13,0%);
• 2) целлюлозно-бумажная промышленность (7,4%);
• 3) химическая и нефтехимическая промышленность (6,2%);
• 4) энергетическая промышленность (4,5%).

Среди выбросов веществ в атмосферу промышленностью преобладают жидкие и газообразные вещества (82,4%), в частности оксиды серы (34,0%), углерода (23,2%), азота (9,5%), аммиак, серная кислота, углеводороды, бензин, сажа. В России от стационарных источников в атмосферу ежегодно выбрасывается около 6 млн т диоксида серы и 2 млн т диоксида азота. В сбрасываемых промышленностью сточных водах больше всего водорастворимых солей, включая соли тяжелых металлов, хлориды, сульфаты. Выбросы предприятий транспорта по составу сходны с промышленными. В выхлопных газах автотранспорта выявлено около 200 веществ, среди которых преобладает оксид углерода; в выбросах жилищно-коммунального хозяйства — водорастворимые соли, сажа, сельского хозяйства — минеральные соли, сульфаты, хлориды.

Выбросы автотранспорта — первый по мощности источник выбросов.

В присутствии ультрафиолетовых лучей солнечного света оксиды азота и углеводорода выхлопных газов реагируют между собой с образованием более ядовитых веществ, известных как фотохимический слю, в частности пероксиацетилнитрат (PAN) и озон (О3). Оба указанных вещества вызывают у человека слезоотделение и затруднение дыхания, крайне ядовиты они и для растений. Озон усиливает дыхание листьев, в процессе которого расходуются запасные питательные вещества растения, и оно гибнет. Пероксиацетилнитрат блокирует реакцию Хилла в фотосинтезе, что приводит к снижению образования питательных веществ и также к гибели растений. Вторым по мощности источником антропогенных органических загрязнителей служит промышленное производство.

Базовым продуктом основного органического синтеза является этилен. На его основе вырабатывается почти половина всех органических веществ. В результате действия этилена на некоторые клеточные структуры происходит снижение интенсивности обменных процессов, замедление роста, опадение листвы, переход растений в состояние покоя.

В индустриально развитых странах на долю потерь используемых в промышленности растворителей приходится 20−25% общей эмиссии углеводородов. Среди них преобладают летучие галогеноуглеводороды. Окисление реакционно-способных органических соединений также приводит к образованию озона — сильнейшего фитотоксиканта и мутагена. Его концентрация увеличивается за счет взаимодействия техногенных оксидов азота с фитогенными непредельными углеводородами.

Токсикация экосистем Земли происходит многими органическими и неорганическими веществами. Кроме газообразных неорганических соединений, тяжелых металлов и радионуклидов, к ним следует добавить многие тысячи органических веществ, преимущественно синтетического происхождения.

К основным токсикантам, поступающим в живые организмы, в частности в организм человека, и имеющим высокую токсичность, относятся:

• 1) газообразные неорганические соединения и кислоты;
• 2) тяжелые металлы (ртуть, свинец, кадмий, мышьяк, олово, цинк, медь и др.);
• 3) радионуклиды;
• 4) полициклические ароматические и хлорсодержащие углеводороды;
• 5) диоксины;
• 6) пестициды и их метаболиты, включая дефолианты, десиканты;
• 7) регуляторы роста;
• 8) нитраты, нитриты и нитрозосоединения;
• 9) антибиотики, сульфаниламиды, нитрофураны, гормональные препараты;
• 10) микотоксины и др.

Во второй половине XX в. большую актуальность приобрело биологическое загрязнение окружающей среды.

Биологическим загрязнением называют привнесение в среду и размножение в ней нежелательных для человека организмов, а также естественное или искусственное проникновение в используемые человеком экосистемы и технологические устройства организмов, чуждых данным экосистемам. Биологическое загрязнение является следствием антропогенного воздействия на окружающую среду. Один из видов биологического загрязнения — выбросы предприятий микробиологического синтеза. Лишь сравнительно недавно в России установлены регламенты на концентрации в окружающей среде продуктов микробиологического синтеза и штаммы-продуценты микроорганизмов. В частности, в 70−80-х годах XX в. в России было создано восемь крупных и около 100 мелких предприятий по производству искусственного белка из кормовых дрожжей (Candida tropicalis и др.), культивируемых на углеводородах нефти (парафины, метанол). Предприятия выпускали более 1,5 млн т в год белково-витаминного концентрата (БВК). В результате вокруг заводов произошло сильное загрязнение окружающей среды БВК и продуктами его производства, что вызвало резкое увеличение заболеваемости населения бронхиальной астмой, снижение иммунитета.

Опасность биологического загрязнения связана также с вероятностью производства рядом стран биологического оружия в обстановке полной секретности в небольших лабораториях.

К новым видам биологического загрязнения относится генетическое загрязнение окружающей среды, связанное с развитием генной инженерии и ее широким использованием в сельском хозяйстве.