Inimene oli oma arengu kõigil etappidel tihedalt seotud välismaailmaga. Kuid pärast üliindustriaalühiskonna tekkimist on inimeste ohtlik sekkumine loodusesse hüppeliselt suurenenud, selle sekkumise ulatus on laienenud, muutunud mitmekesisemaks ja ähvardab nüüd muutuda globaalseks ohuks inimkonnale. Taastumatu tooraine tarbimine suureneb, üha rohkem haritavat maad lahkub majandusest, mistõttu sellele ehitatakse linnad ja tehased. Inimene peab üha enam sekkuma biosfääri – selle planeedi osa, kus elu eksisteerib – majandusse. Maa biosfääril on praegu üha suurem inimtekkeline mõju. Samal ajal võib eristada mitmeid olulisi protsesse, millest ükski ei paranda planeedi ökoloogilist olukorda.

Kõige ulatuslikum ja olulisem on keskkonna keemiline saastamine selle jaoks ebatavalise keemilise iseloomuga ainetega. Nende hulgas on tööstusliku ja majapidamisega seotud gaasilisi ja aerosoolseid saasteaineid. Samuti edeneb süsihappegaasi akumuleerumine atmosfääri. Selle protsessi edasiarendamine tugevdab soovimatut suundumust planeedi aasta keskmise temperatuuri tõusule. Keskkonnakaitsjaid teeb ärevaks ka jätkuv Maailma ookeani reostus nafta ja naftatoodetega, mis on jõudnud juba 1/5 kogupinnast.

Sellise suurusega naftareostus võib põhjustada olulisi häireid hüdrosfääri ja atmosfääri vahelises gaasi- ja veevahetuses. Pole kahtlust, kui oluline on mulla keemiline saastumine pestitsiididega ja selle suurenenud happesus, mis viib ökosüsteemi kokkuvarisemiseni. Üldiselt on kõigil vaadeldavatel teguritel, mida võib seostada saastava mõjuga, oluline mõju biosfääris toimuvatele protsessidele.

Tööstuse ja transpordi areng, rahvaarvu kasv, inimeste tungimine kosmosesse, põllumajanduse intensiivistumine (väetiste ja taimekaitsevahendite kasutamine), nafta rafineerimise tööstuse areng, ohtlike kemikaalide kõrvaldamine merepõhjas. mered ja ookeanid, aga ka tuumaelektrijaamade jäätmed, tuumarelvakatsetused – kõik need on globaalse ja kasvava looduskeskkonna – maa, vee, õhu – saastamise allikad.

Kõik see on inimeste suurte leiutiste ja vallutuste tulemus.

Põhimõtteliselt on kolm peamist õhusaasteallikat: tööstus, olmekatlad, transport. Kõigi nende allikate osakaal kogu õhusaastes on paikkonniti väga erinev. Praegu on üldtunnustatud seisukoht, et tööstuslik tootmine saastab õhku kõige rohkem. Saasteallikad - soojuselektrijaamad, mis koos suitsuga eraldavad õhku vääveldioksiidi ja süsihappegaasi; metallurgiaettevõtted, eriti värvilise metallurgia ettevõtted, mis paiskavad õhku lämmastikoksiide, vesiniksulfiidi, kloori, fluori, ammoniaaki, fosforiühendeid, osakesi ning elavhõbeda ja arseeni ühendeid; keemia- ja tsemenditehased. Kahjulikud gaasid satuvad õhku tööstusliku kütuse põletamisel. Eluruumide küte, transporditööd, olme- ja tööstusjäätmete põletamine ja töötlemine. Atmosfääri saasteained jagunevad primaarseteks, otse atmosfääri sisenevateks ja sekundaarseteks, mis tulenevad viimaste muundumisest.

Nii oksüdeeritakse atmosfääri sisenev vääveldioksiid väävelanhüdriidiks, mis interakteerub veeauruga ja moodustab väävelhappe tilgad. Kui väävelanhüdriid reageerib ammoniaagiga, tekivad ammooniumsulfaadi kristallid. Samamoodi tekivad saasteainete ja atmosfäärikomponentide vaheliste keemiliste, fotokeemiliste, füüsikalis-keemiliste reaktsioonide tulemusena muud sekundaarsed märgid.

Peamised kahjulikud lisandid on järgmised:

• a) Vingugaas. See saadakse süsinikku sisaldavate ainete mittetäielikul põlemisel. See satub õhku tahkete jäätmete põletamise tulemusena koos heitgaaside ja tööstusettevõtete heitgaasidega. Aastas satub atmosfääri vähemalt 250 miljonit tonni seda gaasi. Süsinikoksiid on ühend, mis reageerib aktiivselt atmosfääri koostisosadega ning aitab kaasa temperatuuri tõusule planeedil ja kasvuhooneefekti tekkele.
• b) Vääveldioksiid. See eraldub väävlit sisaldava kütuse põletamisel või väävlimaakide töötlemisel. Osa väävliühenditest eraldub orgaaniliste jääkide põletamisel kaevanduspuistangutes. Ainuüksi Ameerika Ühendriikides moodustas atmosfääri paisatud vääveldioksiidi koguhulk 65% ülemaailmsest heitkogusest.
• c) Väävelanhüdriid. See moodustub vääveldioksiidi oksüdatsiooni käigus. Reaktsiooni lõpp-produktiks on aerosool või väävelhappe lahus vihmavees, mis hapestab mulda ja süvendab inimese hingamisteede haigusi. Väävelhappeaerosooli sadestumist keemiaettevõtete suitsurakettidest täheldatakse madala pilvisusega ja kõrge õhuniiskuse korral. Sellistest ettevõtetest vähem kui 1 km kaugusel kasvavate taimede lehed on tavaliselt tihedalt täis väikeste nekrootiliste laikudega, mis on moodustunud väävelhappe tilkade settimise kohtades. Värvilise ja musta metallurgia ettevõtted, aga ka soojuselektrijaamad paiskavad igal aastal atmosfääri kümneid miljoneid tonne väävelanhüdriidi.
• d) Vesiniksulfiid ja süsinikdisulfiid. Need sisenevad atmosfääri eraldi või koos teiste väävliühenditega. Peamised emissiooniallikad on kunstkiudu, suhkrut tootvad ettevõtted; koksi-keemia, nafta rafineerimine, samuti naftaväljad. Teiste saasteainetega suhtlemisel oksüdeeruvad need atmosfääris aeglaselt väävelanhüdriidiks.
• e) lämmastikoksiidid. Peamised emissiooniallikad on lämmastikväetisi, lämmastikhapet, nitraate, aniliinvärve, nitroühendeid, viskoossiidi ja tselluloidi tootvad ettevõtted. Lämmastikoksiidide hulk atmosfääri satub 20 miljonit tonni aastas.
• f) Fluoriühendid. Saasteallikad on alumiiniumi, emaili, klaasi, keraamika, terase ja fosfaatväetisi tootvad ettevõtted. Fluori sisaldavad ained satuvad atmosfääri gaasiliste ühendite kujul - vesinikfluoriid või kaltsiumi ja naatriumfluoriidi tolm. Ühendeid iseloomustab toksiline toime. Fluori derivaadid on tugevad insektitsiidid.
• g) Klooriühendid. Need satuvad atmosfääri keemiaettevõtetest, mis toodavad vesinikkloriidhapet, kloori sisaldavaid pestitsiide, orgaanilisi värvaineid, hüdrolüütilist alkoholi, valgendit, soodat. Atmosfääris leidub neid kloorimolekulide ja vesinikkloriidhappe aurude lisanditena. Kloori mürgisuse määrab ühendite tüüp ja nende kontsentratsioon. Metallurgiatööstuses satub malmi sulatamisel ja teraseks töötlemisel atmosfääri erinevaid raskmetalle ja mürgiseid gaase. Niisiis, ühe tonni malmi kohta lisaks 2,7 kg vääveldioksiidi ja 4,5 kg tolmuosakesi, mis määravad arseeni, fosfori, antimoni, plii, elavhõbedaauru ja haruldaste metallide, tõrvaainete ja vesiniktsüaniidi ühendite koguse , vabastatakse.

Atmosfääri aerosoolsaaste Aerosoolid on õhus hõljuvad tahked või vedelad osakesed. Aerosoolide tahked komponendid on mõnel juhul organismidele eriti ohtlikud ja põhjustavad inimestel spetsiifilisi haigusi. Atmosfääris tajutakse aerosoolsaastet suitsu, udu, udu või udu kujul. Märkimisväärne osa aerosoolidest moodustub atmosfääris tahkete ja vedelate osakeste vastasmõjul või veeauruga. Aerosooliosakeste keskmine suurus on 1–5 mikronit. Maa atmosfääri satub aastas umbes 1 kuupmeeter. km kunstliku päritoluga tolmuosakesi. Suur hulk tolmuosakesi tekib ka inimeste tootmistegevuse käigus. Teave mõnede tehistolmu allikate kohta on toodud allpool:

Tolmuheite tööstusprotsess, miljonit tonni aastas

Kivisöe põletamine 93.60

Malmi sulatus 20.21

Vase sulatamine (puhastamiseta) 6.23

Tsingi sulatamine 0,18

Tina sulatamine (puhastamiseta) 0,004

Plii sulatamine 0,13

Tsemendi tootmine 53,37

Peamised kunstliku aerosoolõhusaaste allikad on kõrge tuhasisaldusega kivisütt tarbivad soojuselektrijaamad, töötlemistehased, metallurgia- ja tsemenditehased. Nendest saasteallikatest pärit aerosooliosakesed eristuvad mitmesuguse keemilise koostise poolest. Kõige sagedamini leidub nende koostises räni, kaltsiumi ja süsiniku ühendeid, harvemini metallioksiide: raud, magneesium, mangaan, tsink, vask, nikkel, plii, antimon, vismut, seleen, arseen, berüllium, kaadmium, kroom , koobalt, molübdeen, aga ka asbest. Veelgi suurem mitmekesisus on iseloomulik orgaanilisele tolmule, sealhulgas alifaatsetele ja aromaatsetele süsivesinikele, hapete sooladele. See moodustub naftasaaduste jääkide põletamisel, pürolüüsi käigus naftatöötlemistehastes, naftakeemiatööstuses ja muudes sarnastes ettevõtetes. Püsivad aerosoolsaasteallikad on tööstuslikud puistangud - kaevandamisel või töötleva tööstuse jäätmetest, soojuselektrijaamadest tekkinud tehislikud küngad, mis on peamiselt ülekoormatud materjalist. Tolmu ja mürgiste gaaside allikaks on masslõhkamine. Nii et ühe keskmise suurusega plahvatuse (250–300 tonni lõhkeainet) tulemusena paiskub atmosfääri umbes 2 tuhat tonni lõhkeainet. kuupmeetrit tingimuslik vingugaas ja üle 150 tonni tolmu. Ka tsemendi ja muude ehitusmaterjalide tootmine on tolmuga õhusaaste allikas.

Atmosfääri saasteainete hulka kuuluvad süsivesinikud - küllastunud ja küllastumata, mis sisaldavad 1 kuni 13 süsinikuaatomit. Nad läbivad mitmesuguseid transformatsioone, oksüdatsiooni, polümerisatsiooni. Suhtlemine teiste atmosfäärisaasteainetega pärast päikesekiirguse ergastamist. Nende reaktsioonide tulemusena tekivad peroksiidühendid, vabad radikaalid, süsivesinike ühendid lämmastik- ja väävlioksiididega ning sageli aerosooliosakeste kujul. Teatud ilmastikutingimustes võib pinnasesse õhukihti tekkida eriti suur kahjulike gaasiliste ja aerosoolsete lisandite kogunemine. Tavaliselt juhtub see siis, kui õhukihis toimub otse gaasi- ja tolmuemissiooni allikate kohal olev inversioon – külmema õhukihi paiknemine sooja õhu all, mis takistab õhumasside teket ja lükkab edasi lisandite ülekandumist ülespoole. Selle tulemusena koonduvad kahjulikud heitmed inversiooni alamkihi alla, nende sisaldus maapinna lähedal suureneb järsult, mis muutub üheks looduses senitundmatu fotokeemilise udu tekke põhjuseks.

Fotokeemiline udu (smog) on ​​primaarse ja sekundaarse päritoluga gaaside ja aerosooliosakeste mitmekomponentne segu. Sudu põhikomponendid on osoon, lämmastik- ja vääveloksiidid ning paljud orgaanilised ühendid, mida ühiselt nimetatakse fotooksüdantideks.

Fotokeemiline sudu tekib fotokeemiliste reaktsioonide tulemusena teatud tingimustel: kõrge lämmastikoksiidide, süsivesinike ja muude saasteainete kontsentratsioon atmosfääris, intensiivne päikesekiirgus ja rahulik või väga nõrk õhuvahetus pinnakihis koos võimsa ja suurenenud õhuvahetusega. inversioon vähemalt üheks päevaks.

Sudu esineb sageli Londonis, Pariisis, Los Angeleses, New Yorgis ja teistes Euroopa ja Ameerika linnades. Vastavalt oma füsioloogilisele toimele inimorganismile on need hingamis- ja vereringesüsteemile äärmiselt ohtlikud ning põhjustavad sageli kehva tervisega linnaelanike enneaegset surma.

Planeedi keemilise reostuse probleem on üks ülemaailmseid ja kiireloomulisi keskkonnaprobleeme. Keemia ökoloogiline osa uurib ainete mõju keskkonnale (õhk, vesi, tahke koor, elusorganismid).
Vaatame mõnda neist probleemidest.
happevihm
Kasvuhooneefekt
Üldine õhusaaste
Osooni auk
Tuumareostus.

Kasvuhooneefekt

Kasvuhooneefekt on protsess atmosfääris, mille käigus kandub üle langev nähtav valgus ja neeldub infrapuna, mis tõstab temperatuuri Maa pinnal ja kahjustab kogu loodust. Reostus on süsinikdioksiidi liig.

See kontseptsioon sõnastati esmakordselt 1863. aastal. Tydall. 1896. aastal S. Arrhenius näitas, et süsihappegaas tõstab atmosfääri temperatuuri 5 0 C. 20. sajandi 70. aastatel tõestati, et kasvuhooneefekti tekitavad ka teised gaasid: süsihappegaas - 50-60%, metaan - 20%. , lämmastikoksiidid - 5%.

Nähtavate kiirte voog siseneb Maa pinnale, need läbivad kasvuhoonegaase muutumatul kujul ja Maaga kohtudes muundub osa neist pikalainelisteks infrapunakiirteks. Need kiired blokeeritakse kasvuhoonegaaside poolt ja soojus jääb Maale.

1890. aastal - planeedi keskmine temperatuur on 14,5 0 C, 1980. aastal - 15,2 0 C. Oht on kasvutrendis. 2030-50 prognooside kohaselt kasvab see ikkagi 1,5-4,5 0 С.

Efektid:

Negatiivne: igavese lume sulamine ja ookeani taseme tõus 1,5 m võrra. kõige produktiivsemate territooriumide üleujutus, ebastabiilne ilm, loomade ja taimede väljasuremise kiiruse kiirenemine, igikeltsa sulamine, mis toob kaasa vaiadele ehitatud hoonete hävimise.

Positiivne: soojad talved meie riigi põhjapiirkondades, mõned eelised põlluharimisel.

Osoonikihi hävitamine

Osoonikihi kahanemine on osoonikoguse vähendamise protsess atmosfääris umbes 25 km kõrgusel (stratosfääris). Seal muunduvad osoon ja hapnik Päikeselt tuleva ultraviolettkiirguse mõjul vastastikku üksteiseks (3O2 ↔ 2O3) ega lase sellel kiirgusel Maa pinnale jõuda, mis päästab kogu elusmaailma väljasuremisest. "Osooniaukude" teket põhjustavad freoonid ja dilämmastikgaasid, mis neelavad osooni asemel UV-kiirgust ja häirivad tasakaalu.

happevihm

Happevihm on sade, mis sisaldab happeid, mis on tingitud vääveldioksiidi ja lämmastikoksiidide neeldumisest pilvede poolt. Saasteallikaks on tööstuslikud gaasid, ülehelikiirusega lennukite mootorid. See toob kaasa lehtpuude kahjustamise, metallide korrosiooni, pinnase ja vee hapestumise.

Looduslike veekogude ja sademete happesus on normaalne, kui pH on 5,6 (vees lahustunud CO 2 tõttu)

Happeline sade on igasugune happeline sade. Need registreeriti esmakordselt Inglismaal aastatel 1907–1908. Nüüd on sademeid, mille pH on 2,2-2,3.

Happesadestamise allikad: happeoksiidid: SO 2 , NO 2

Happesademete moodustumise mehhanism: gaasid + veeaur moodustavad pH-ga hapete lahuseid< 7

Väävliühendid satuvad atmosfääri:
a) loomulikul teel, st. hävitamise bioloogilised protsessid, märgalade anaeroobsete bakterite toime, vulkaaniline aktiivsus.
b) inimtekkelised - 59-60% atmosfääri heitkoguste koguhulgast, erinevat tüüpi kütuste töötlemine, metallurgiaettevõtete töö, tsemenditööd, väävelhappe tootmine jne.

2 H 2 S + 3O 2 \u003d 2H 2 O + 2SO 2

Lämmastikoksiidid sisenevad atmosfääri:
a) looduslikult - äikesetormi või mullabakterite toimel;
b) inimtekkeline - sõidukite, soojuselektrijaamade, mineraalväetiste, lämmastikhappe, nitroühendite tootmise, lõhkamise tõttu.

2NO + O 2 \u003d 2NO 2

Lämmastikoksiid +4 lahustamisel vees tekib kaks hapet - lämmastik- ja lämmastikhape, lämmastikoksiid +4 oksüdeerumisel ja veega interaktsioonil tekib lämmastikhape.

2NO 2 + H 2 O \u003d HNO 3 + HNO 2

4NO 2 + 2H 2 O + O 2 \u003d 4HNO 3

Üldine õhusaaste

Lisaks loetletud lämmastik- ja väävlioksiididele eraldub atmosfääri ka teisi gaase.

Süsinik moodustab kaks oksiidi: süsinikdioksiid ja süsinikmonooksiid.

Süsinikoksiid on mürk. See moodustub kütuse mittetäieliku põlemise ajal.

Peamised kahjulike gaaside tarnijad on autod.

MPC CO - 9 -10 μg / m 3

Keskkonnareostus on palju muud liiki, näiteks reovesi koos mürgiste jäätmetega, väga püsivad ained (pestitsiidid, raskmetallid, polüetüleen jne), tööstuslik suits ja tolm, maanteetransport, naftatankerid.

Tehnoloogia, põllumajanduse kiire areng on toonud kaasa pinnase keemilise saastatuse taseme tõusu. Põllukultuuride kasvatamisel kasutatakse mitmesuguseid kemikaale. Nad tungivad pinnasesse. Rahvusvahelise keskkonnakaitsekomitee andmetel on selles tööstuses kõige levinumad saasteained herbitsiidid, nitraadid, bakterid ja pestitsiidid. Nendega võib saastunud olla ka toit.

Veereostus

Veereostus võib olla tingitud erinevatest põhjustest. Sageli seostatakse seda pinnase saastumisega põldude töötlemiseks kasutatavate kemikaalide suure hulga tõttu. Seda tüüpi reostust soodustavad ka loomakasvatusettevõtete, tööstuse ja karjamaade heitvesi.

Teine veereostuse allikas on õlireostus ja veesõidukite, näiteks paatide ja jettide heitgaasid. Maailma Loomakaitseühingu andmetel võib see veereostus olla väga kahjulik kogu vee-elustikule. Taimed ja kalad võivad kannatada hapnikupuuduse all vees ja toidus, kuna reservuaari pinnale tekib rasvane kile.

Kalapüük on paljude riikide peamine sissetulekuallikas ja keemiline saaste võib ohustada selle majandussektori eksistentsi. Mõnel juhul võib saastunud kala söömine põhjustada inimestele korvamatut kahju, põhjustades nii erinevaid nahahaigusi kui ka keha kui terviku mürgistust.

Õhusaaste

Õhusaaste on ehk kõige levinum keemilise saaste vorm. Rahvusvahelised keskkonnakaitseorganisatsioonid arutavad erinevaid võimalusi selle eest kaitsmiseks. Õhu kvaliteet halveneb pidevalt tuhandete ettevõtete töö tõttu üle maailma.

Autod ja lennukid tekitavad ka heitmeid, mis võivad saastada õhku. Sisepõlemismootor eraldab süsihappegaasi, kuna enamik sõidukeid kasutab kütusena õli. Kuigi ka taimed ja muud elusolendid toodavad süsihappegaasi, on nende poolt õhku paisatava süsihappegaasi hulk inimtekkelise reostusega võrreldes tunduvalt väiksem. See kahjustab atmosfääri palju vähem. National Geographicu artikkel märgib, et õhusaastet soodustavad ka vulkaanipursked ja soodest eralduvad gaasid. Õhusaaste tagajärjed mõjutavad ka inimeste üldise tervise halvenemist ja võivad põhjustada mitmesuguseid haigusi, nii professionaalsetel kui ka tavalistel saasteallika läheduses elavatel tsiviilisikutel.

Reostuse puhastamise viisid

Keskkonnareostuse puhastamine võib võtta kaua aega. See on ka üsna keeruline ja kallis. Meetodi valik ja protsessis kasutatavad tehnilised vahendid sõltuvad kemikaali tüübist ja kahjustatud piirkonna suurusest.

Ärahoidmine

Ennetamine on parim viis kaitsta end keemilise saaste eest. Keskkonnakaitse Selts teeb aktiivselt koostööd ettevõtetega, et aidata vähendada gaasiheitmeid ja kõrvaldada ohtlikke kemikaale. Samuti sõlmitakse valitsuse tasandil rahvusvahelisi lepinguid, mis kohustavad ametiasutusi jälgima ökosüsteemi kaitse normide täitmist.

Sissejuhatus

Kemikaalid on osa meie igapäevaelust. Kogu elus ja elutu aine koosneb kemikaalidest ning peaaegu iga tööstusliku toote valmistamisel kasutatakse kemikaale. Paljud kemikaalid aitavad õigel kasutamisel oluliselt kaasa meie elukvaliteedi, tervise ja heaolu parandamisele. Kuid on äärmiselt ohtlikke kemikaale, mis, kui neid korralikult ei käidelda, võivad avaldada kahjulikku mõju meie tervisele ja keskkonnale.

Hoolimata asjaolust, et viimastel aastatel on Venemaa linnade ja tööstuskeskuste atmosfääriõhus selliste kahjulike lisandite nagu heljumi ja vääveldioksiidi sisaldus oluliselt vähenenud (tänu tootmise olulisele langusele), on tööstusheidete mõju inimeste tervisele. avaldab jätkuvalt märkimisväärset mõju.

Aastas põletatakse maailmas autode sisepõlemismootorites umbes 2 miljardit tonni naftakütust. Samas on kasutegur keskmiselt 23%, ülejäänud 77% kulub keskkonna soojendamisele.

Looduslikus ja tehnogeenses keskkonnas leitakse harva kahjulike tegurite isoleeritud mõju, tavaliselt puutub inimene kokku nende koosmõjuga.

keemilise reostuse organism

Keskkonna keemiline saastamine

Igasugune keemiline reostus on kemikaali ilmumine selleks mitte ettenähtud kohta. Inimtegevusest tulenev reostus on selle kahjuliku mõju looduskeskkonnale ja inimeste tervisele peamine tegur.

Keemilised saasteained võivad põhjustada ägedaid mürgistusi, kroonilisi haigusi ning neil on ka kantserogeenne ja mutageenne toime. Näiteks raskmetallid võivad koguneda taimede ja loomade kudedesse, põhjustades toksilist toimet. Lisaks raskmetallidele on eriti ohtlikud saasteained kloordioksiinid, mis tekivad herbitsiidide tootmisel kasutatavatest klooritud aromaatsetest süsivesinikest. Dioksiinidega keskkonnareostuse allikad on ka tselluloosi- ja paberitööstuse kõrvalsaadused, metallurgiatööstuse jäätmed ning sisepõlemismootorite heitgaasid. Need ained on inimestele ja loomadele väga mürgised isegi väikestes kontsentratsioonides ning kahjustavad maksa, neere ja immuunsüsteemi.

Koos keskkonna saastamisega talle uudsete sünteetiliste ainetega võib suurt kahju loodusele ja inimeste tervisele põhjustada aktiivsest tööstus- ja põllumajandustegevusest tingitud ainete looduslike ringkondade häirimine, samuti olmejäätmete teke.

Inimeste tegevus mõjutas alguses ainult maa elusainet ja mulda. 19. sajandil, kui tööstus hakkas kiiresti arenema, hakati tööstusliku tootmise sfääri kaasama märkimisväärsed massid maa sisikonnast eraldatud keemilisi elemente. Samal ajal hakkas mõju avaldama mitte ainult maakoore välimine osa, vaid ka looduslikud veed ja atmosfäär.

20. sajandi keskel hakati mõnda elementi kasutama sellistes kogustes, mis on võrreldavad looduslikes tsüklites osalevate massidega. Enamiku moodsate tööstustehnoloogiate madal efektiivsus on toonud kaasa tohutu hulga jäätmeid, mida ei kõrvaldata seotud tööstusharudes, vaid satuvad nad keskkonda. Saastejäätmete massid on nii suured, et kujutavad endast ohtu elusorganismidele, sealhulgas inimestele.

Kuigi keemiatööstus ei ole peamine saasteallikas (joonis 1), iseloomustavad seda heitmed, mis on keskkonnale, inimestele, loomadele ja taimedele kõige ohtlikumad (joonis 2). Mõistet "ohtlikud jäätmed" kasutatakse igasuguste jäätmete kohta, mis võivad ladustamisel, transportimisel, töötlemisel või kõrvaldamisel kahjustada tervist või keskkonda. Nende hulka kuuluvad mürgised ained, tuleohtlikud jäätmed, söövitavad jäätmed ja muud reaktiivsed ained.

Sõltuvalt massiülekande tsüklite omadustest võib saastekomponent levida kogu planeedi pinnale, enam-vähem olulisele alale või olla lokaalne. Seega võivad keskkonnareostusest tulenevad keskkonnakriisid olla kolme tüüpi – globaalsed, regionaalsed ja lokaalsed.

Üheks globaalse iseloomuga probleemiks on süsinikdioksiidi sisalduse suurenemine atmosfääris inimtegevusest tingitud emissioonide tagajärjel. Selle nähtuse kõige ohtlikum tagajärg võib olla "kasvuhooneefekti" tõttu õhutemperatuuri tõus. Süsiniku massiülekande globaalse tsükli katkemise probleem on juba liikumas ökoloogia valdkonnast majanduslikku, sotsiaalsesse ja lõpuks ka poliitilistesse sfääridesse.

1997. aasta detsembris võeti Kyotos (Jaapan) vastu ÜRO kliimamuutuste raamkonventsiooni protokoll (dateeritud 1992. aasta mais). Protokolli põhiliseks on arenenud riikide ja üleminekumajandusega riikide, sealhulgas Venemaa, kvantitatiivsed kohustused piirata ja vähendada kasvuhoonegaaside, eelkõige CO 2 eraldumist atmosfääri aastatel 2008-2012. Venemaal on nendeks aastateks kasvuhoonegaaside heitkoguste lubatud tase – 100% 1990. aasta tasemest. ELis tervikuna on see 92%, Jaapanis - 94%. USA-l pidi olema 93%, kuid see riik keeldus protokollis osalemast, kuna süsihappegaasi emissiooni vähendamine tähendab elektritootmise taseme langust ja sellest tulenevalt ka tööstuse stagnatsiooni. 23. oktoobril 2004 otsustas Venemaa riigiduuma Kyoto protokolli ratifitseerida.

Piirkondliku mastaabiga reostus hõlmab paljusid tööstus- ja transpordijäätmeid. Esiteks puudutab see vääveldioksiidi. See põhjustab happevihmade teket, mõjutades taime- ja loomaorganisme ning põhjustades elanikkonna haigusi. Tehnogeensed vääveloksiidid jaotuvad ebaühtlaselt ja kahjustavad teatud piirkondi. Õhumasside ülekandumise tõttu ületavad nad sageli riikide piire ja satuvad tööstuskeskustest kaugematele territooriumidele.

Suurtes linnades ja tööstuskeskustes on õhk koos süsinik- ja vääveloksiididega sageli saastunud lämmastikoksiidide ning autode mootorite ja korstnate poolt eralduvate tahkete osakestega. Sageli täheldatakse sudu. Kuigi need reostused on oma olemuselt lokaalsed, mõjutavad need paljusid inimesi, kes sellistes piirkondades kompaktselt elavad. Lisaks kahjustatakse keskkonda.

Üks peamisi keskkonnasaasteaineid on põllumajanduslik tootmine. Märkimisväärsed massid lämmastikku, kaaliumi ja fosforit viiakse kunstlikult keemiliste elementide ringlusse mineraalväetiste kujul. Nende ülejääk, mida taimed ei omasta, osaleb aktiivselt veerändes. Lämmastiku- ja fosforiühendite akumuleerumine looduslikesse veekogudesse põhjustab veetaimestiku suurenenud kasvu, veekogude kinnikasvamist ning saastumist surnud taimejäänuste ja laguproduktidega. Lisaks põhjustab ebanormaalselt kõrge lahustuvate lämmastikuühendite sisaldus mullas selle elemendi kontsentratsiooni suurenemist põllumajanduslikus toidus ja joogivees. See võib inimestel põhjustada tõsiseid haigusi.

Veesaasteained on ka orgaanilised jäätmed. Nende oksüdeerumisel kulub täiendav kogus hapnikku. Kui hapnikusisaldus on liiga madal, muutub enamiku veeorganismide normaalne elu võimatuks. Ka hapnikku vajavad aeroobsed bakterid surevad ja nende asemel arenevad bakterid, mis kasutavad oma elutegevuseks väävliühendeid. Selliste bakterite ilmumise märk on vesiniksulfiidi lõhn, mis on üks nende elutähtsatest toodetest.

Inimühiskonna majandustegevuse paljude tagajärgede hulgas on eriti oluline metallide järkjärguline akumuleerumine keskkonda. Kõige ohtlikumad saasteained on elavhõbe, plii ja kaadmium. Mangaani, tina, vase, molübdeeni, kroomi, nikli ja koobalti tehnogeensetel sisenditel on oluline mõju ka elusorganismidele ja nende kooslustele (joonis 3).

Peamised meetmed õhusaaste vastu võitlemiseks on: kahjulike ainete heitkoguste range kontroll. Mürgised lähtetooted tuleb asendada mittetoksilistega, minna üle suletud tsüklitele, täiustada gaasipuhastus- ja tolmukogumismeetodeid. Suure tähtsusega on ettevõtete asukoha optimeerimine transpordiheitmete vähendamiseks, samuti majanduslike sanktsioonide pädev rakendamine.

Rahvusvaheline koostöö hakkab mängima olulist rolli keskkonna kaitsmisel keemilise saaste eest. 1970. aastatel leiti osoonikihis O 3 kontsentratsiooni langus, mis kaitseb meie planeeti päikese ultraviolettkiirguse ohtliku mõju eest. 1974. aastal tehti kindlaks, et osoon hävib aatomi kloori toimel. Üheks peamiseks atmosfääri sattuva kloori allikaks on süsivesinike klorofluoroderivaadid (freoonid, freoonid), mida kasutatakse aerosoolpurkides, külmikutes ja kliimaseadmetes. Osoonikihi hävimine toimub võib-olla mitte ainult nende ainete mõjul. Siiski on astutud samme nende tootmise ja kasutamise vähendamiseks. 1985. aastal leppisid paljud riigid kokku osoonikihi kaitsmises. Jätkub teabevahetus ja ühised uuringud atmosfääri osooni kontsentratsiooni muutuste kohta.

Saasteainete veekogudesse sattumist takistavate meetmete elluviimine hõlmab ranniku kaitseribade ja veekaitsevööndite rajamist, mürgiste kloori sisaldavate taimekaitsevahendite tagasilükkamist ning tööstusettevõtete heidete vähendamist suletud tsüklite kasutamise kaudu. Naftareostuse riski vähendamine on võimalik tankerite töökindluse parandamisega.

Maapinna reostuse vältimiseks on vajalikud ennetusmeetmed - pinnase saastumise vältimine tööstus- ja olmereovee, tahkete olme- ja tööstusjäätmetega ning pinnase ja asustatud alade territooriumi sanitaarpuhastus, kus sellised rikkumised on tuvastatud.

Parim lahendus keskkonnareostuse probleemile oleks mittejäätmetööstused, kus puuduvad reovee-, gaasiheitmed ja tahked jäätmed. Jäätmevaba tootmine täna ja ka lähitulevikus on aga põhimõtteliselt võimatu, selle elluviimiseks on vaja luua kogu planeedile ühtlane aine- ja energiavoogude tsükliline süsteem. Kui aine kadu on vähemalt teoreetiliselt siiski võimalik ära hoida, siis energia keskkonnaprobleemid jäävad ikkagi alles. Soojusreostust ei saa põhimõtteliselt vältida ja nn puhtad energiaallikad, näiteks tuulepargid, kahjustavad keskkonda ikkagi.

Seni on ainsaks võimaluseks keskkonnareostust oluliselt vähendada jäätmetevaesed tehnoloogiad. Praegu luuakse vähejäätmeid tekitavaid tööstusi, milles kahjulike ainete heitkogused ei ületa maksimaalset lubatud kontsentratsiooni (MAC), mis ei too kaasa rahva tervise halvenemist ning jäätmed ei too kaasa pöördumatuid muutusi looduses. Kasutatakse toorainete kompleksset töötlemist, mitmete tööstusharude kombineerimist, tahkete jäätmete kasutamist ehitusmaterjalide valmistamiseks.

Luuakse uusi tehnoloogiaid ja materjale, keskkonnasõbralikke kütuseid, uusi energiaallikaid, mis vähendavad keskkonnareostust.

Keskkonnareostus on teema, mida uudistes ja teadusringkondades regulaarselt arutatakse. Looduslike tingimuste halvenemise vastu võitlemiseks on loodud palju rahvusvahelisi organisatsioone. Teadlased on juba pikka aega löönud häirekella paratamatuse pärast lähitulevikus.

Hetkel teatakse keskkonnareostusest palju – kirjutatud on suur hulk teadustöid ja raamatuid, tehtud arvukalt uuringuid. Kuid probleemi lahendamisel on inimkond väga vähe edasi arenenud. Looduse saastamine on endiselt oluline ja kiireloomuline teema, mille edasilükkamine võib olla traagiline.

Biosfääri saastamise ajalugu

Seoses ühiskonna intensiivse industrialiseerimisega on viimastel aastakümnetel eriti süvenenud keskkonnareostus. Sellest hoolimata on loodusreostus aga üks iidsemaid probleeme inimkonna ajaloos. Isegi primitiivse elu ajastul hakkasid inimesed barbaarselt metsi hävitama, loomi hävitama ja maa maastikku muutma, et laiendada elukoha territooriumi ja hankida väärtuslikke ressursse.

Isegi siis põhjustas see kliimamuutusi ja muid keskkonnaprobleeme. Planeedi rahvaarvu kasvu ja tsivilisatsioonide edenemisega kaasnes suurenenud kaevandamine, veekogude kuivendamine, aga ka biosfääri keemiline reostus. Tööstusrevolutsioon ei tähistanud mitte ainult uut ajastut ühiskonnas, vaid ka uut saastelainet.

Teaduse ja tehnoloogia arenguga on teadlased saanud vahendid, mis võimaldavad täpselt ja põhjalikult analüüsida planeedi ökoloogilist seisundit. Ilmateated, õhu, vee ja pinnase keemilise koostise jälgimine, satelliidiandmed, aga ka kõikjal suitsevad piibud ja õlilaigud veepinnal näitavad, et probleem süveneb tehnosfääri laienemisega kiiresti. Pole ime, et inimese välimust nimetatakse peamiseks ökoloogiliseks katastroofiks.

Loodusreostuse klassifikatsioon

Keskkonnareostusel on mitu klassifikatsiooni, mis põhinevad nende allikal, suunal ja muudel teguritel.

Seega eristatakse järgmisi keskkonnareostuse liike:

• Bioloogiline – saasteallikaks on elusorganismid, see võib tekkida looduslikel põhjustel või inimtekkelise tegevuse tulemusena.
• Füüsiline – toob kaasa keskkonna vastavate omaduste muutumise. Füüsiline saaste hõlmab soojust, kiirgust, müra ja muud.
• Keemiline - ainete sisalduse suurenemine või nende keskkonda sattumine. Viib ressursside tavapärase keemilise koostise muutumiseni.
• Mehaaniline - biosfääri saastamine prügiga.

Tegelikult võib üht tüüpi reostusega kaasneda teine ​​või mitu korraga.

Planeedi gaasiline kest on looduslike protsesside lahutamatu osaline, määrab Maa termilise fooni ja kliima, kaitseb hävitava kosmilise kiirguse eest ning mõjutab reljeefi teket.

Atmosfääri koostis on planeedi ajaloolise arengu jooksul muutunud. Praegune olukord on selline, et osa gaasiümbrise mahust määrab inimese majandustegevus. Õhu koostis on heterogeenne ja erineb sõltuvalt geograafilisest asukohast – tööstuspiirkondades ja suurtes linnades on kahjulike lisandite kõrge tase.

• keemiatehased;
• kütuse- ja energiakompleksi ettevõtted;
• transport.

Need saasteained põhjustavad raskemetallide, nagu plii, elavhõbe, kroom ja vask, esinemist atmosfääris. Need on tööstuspiirkondade õhu püsivad komponendid.

Kaasaegsed elektrijaamad paiskavad atmosfääri iga päev sadu tonne süsihappegaasi, lisaks tahma, tolmu ja tuhka.

Autode arvu kasv asulates on toonud kaasa mitmete kahjulike gaaside kontsentratsiooni tõusu õhus, mis on osa mootori heitgaasidest. Sõidukite kütustele lisatud dekoputusvastased lisandid eraldavad suures koguses pliid. Autod toodavad tolmu ja tuhka, mis ei saasta mitte ainult õhku, vaid ka pinnast, settides maapinnale.

Atmosfääri saastavad ka keemiatööstusest eralduvad väga mürgised gaasid. Keemiatehaste jäätmed, nagu lämmastik- ja vääveloksiidid, on põhjuseks ja on võimelised reageerima biosfääri komponentidega, moodustades muid ohtlikke derivaate.

Inimtegevuse tagajärjel tekivad regulaarselt metsatulekahjud, mille käigus eraldub tohutul hulgal süsihappegaasi.

Muld on looduslike tegurite mõjul tekkinud õhuke litosfääri kiht, milles toimub suurem osa elus- ja eluta süsteemide vahetusprotsesse.

Loodusvarade kaevandamise, kaevandamise, hoonete, teede ja lennuväljade rajamise tõttu hävivad ulatuslikud pinnasealad.

Inimese irratsionaalne majandustegevus on põhjustanud maa viljaka kihi lagunemise. Selle loomulik keemiline koostis muutub, tekib mehaaniline reostus. Põllumajanduse intensiivne areng toob kaasa olulisi maakadu. Sage kündmine muudab nad haavatavaks üleujutuste, sooldumise ja tuulte suhtes, mis põhjustavad mulla erosiooni.

Väetiste, insektitsiidide ja keemiliste mürkide rohke kasutamine kahjurite hävitamiseks ja umbrohtude puhastamiseks viib selle jaoks ebaloomulike mürgiste ühendite sattumiseni pinnasesse. Inimtekkelise tegevuse tulemusena toimub maade keemiline reostus raskmetallide ja nende derivaatidega. Peamine kahjulik element on plii, samuti selle ühendid. Pliimaakide töötlemisel visatakse igast tonnist välja umbes 30 kilogrammi metalli. Suures koguses seda metalli sisaldavad autode heitgaasid settivad pinnasesse, mürgitades selles elavaid organisme. Kaevandustest pärit vedelate jäätmete äravool saastab maapinda tsingi, vase ja muude metallidega.

Elektrijaamad, tuumaplahvatuste radioaktiivne sade, aatomienergia uurimiskeskused põhjustavad radioaktiivsete isotoopide sattumist pinnasesse, mis seejärel koos toiduga inimkehasse.

Maa soolestikku koondunud metallide varud hajuvad inimtegevuse tulemusena. Seejärel koonduvad nad pinnase pinnasesse. Iidsetel aegadel kasutas inimene maapõuest 18 elementi ja tänapäeval - kõik teadaolevad.

Tänapäeval on maakera veekiht palju saastatum, kui arvata oskame. Õlilaigud ja pinnal hõljuvad pudelid on just see, mida näete. Märkimisväärne osa saasteainetest on lahustunud olekus.

Veekahjustused võivad tekkida loomulikult. Mudavoolude ja üleujutuste tagajärjel uhutakse mandri pinnasest välja magneesium, mis satub veekogudesse ja kahjustab kalu. Keemiliste transformatsioonide tulemusena tungib alumiinium magevette. Kuid looduslik reostus on inimtekkelise reostusega võrreldes tühine. Inimese süül langevad vette järgmised:

• pindaktiivsed ühendid;
• pestitsiidid;
• fosfaadid, nitraadid ja muud soolad;
• ravimid;
• naftatooted;
• radioaktiivsed isotoobid.

Nende saasteainete allikad on farmid, kalandus, naftaplatvormid, elektrijaamad, keemiatööstus ja kanalisatsioon.

Happevihmad, mis on samuti inimtegevuse tagajärg, lahustavad pinnast ja uhuvad minema raskmetalle.

Lisaks kemikaalile on olemas füüsikaline, nimelt termiline. Suurem osa veest kulub elektri tootmiseks. Soojusjaamad kasutavad seda turbiinide jahutamiseks ja kuumutatud jäätmevedelik juhitakse reservuaaridesse.

Veekvaliteedi mehaaniline halvenemine olmejäätmete poolt asulates toob kaasa elusolendite elupaikade vähenemise. Mõned liigid surevad.

Reostunud vesi on enamiku haiguste peamine põhjus. Vedeliku mürgituse tagajärjel hukkub palju elusolendeid, kannatab ookeani ökosüsteem, looduslike protsesside normaalne kulg on häiritud. Saasteained satuvad lõpuks inimkehasse.

Reostuse kontroll

Ökoloogilise katastroofi vältimiseks peab füüsilise reostuse vastane võitlus olema esmatähtis. Probleem tuleb lahendada rahvusvahelisel tasandil, sest loodusel pole riigipiire. Reostuse vältimiseks on vaja kehtestada sanktsioonid jäätmeid keskkonda paiskavate ettevõtete suhtes, määrata suured trahvid prügi valesse kohta paigutamise eest. Keskkonnaohutusstandardite järgimise stiimuleid saab rakendada ka rahaliste meetoditega. See lähenemisviis on mõnes riigis osutunud tõhusaks.

Paljulubav suund saastevastases võitluses on alternatiivsete energiaallikate kasutamine. Päikesepaneelide, vesinikkütuse ja muude energiasäästlike tehnoloogiate kasutamine vähendab mürgiste ühendite sattumist atmosfääri.

Muud saastetõrjemeetodid hõlmavad järgmist:

• puhastusrajatiste ehitamine;
• rahvusparkide ja kaitsealade loomine;
• haljasalade arvu suurenemine;
• rahvastikukontroll kolmanda maailma riikides;
• probleemile avalikkuse tähelepanu juhtimine.

Keskkonnareostus on laiaulatuslik ülemaailmne probleem, mida saab lahendada vaid kõigi planeet Maa oma koduks nimetavate inimeste aktiivsel osalusel, vastasel juhul on ökoloogiline katastroof vältimatu.