Содержание
Загрязнение литосферы
Литосферой называют твердую оболочку Земли. Литосфера загрязняется жидкими и твердыми загрязняющими веществами и отходами. Установлено, что ежегодно на одного жителя Земли образуется одна тонна отходов, в том числе более 50 килограмм полимерных, трудноразлагаемых отходов, таких как резина или пластик. Верхние слои литосферы называется почвой. Почвенный покров является важнейшим природным образованием и компонентом биосфера Земли. Именно почвенная оболочка определяет многие процессы, происходящие в биосфере. Плодородием почвы и климатическими условиями определяются возможность существования и развития экологических систем на Земле. И каждый год плодородных почв становится все меньше, и это происходит в том числе и потому, что почвы загрязняются отходами. Жилые дома и коммунально-бытовые предприятия являются одними из основных загрязнителей почвы. В составе загрязняющих веществ этой категории источников преобладают бытовой мусор, пищевые отходы, строительный мусор, пришедшие в негодность предметы домашнего хозяйства. Все это собирается и вывозится на свалки. Для крупных городов сбор и уничтожение бытового мусора на свалках превратился в трудноразрешимую проблему. Простое сжигание мусора на городских свалках сопровождается выделением ядовитых веществ. При сжигании таких предметов, например, хлорсодержащих полимеров, образуются сильно токсичные вещества — диоксиды. Иногда коммунально-бытовые отходы стремятся закапывать в землю, однако этот способ не менее опасен для окружающей среды, так как он в конечном счете приводит к загрязнению подземных вод. Несмотря на это, в последние годы разрабатываются способы уничтожения бытового мусора путем сжигания. Перспективным способом считается сжигание такого мусора над горячими расплавами металлов.
Еще более опасными загрязнителями почвы являются промышленные предприятия. В твердых и жидких промышленных отходах постоянно присутствуют вещества, способные оказывать токсическое воздействие на живые организмы и растения. Например, в отходах металлургической промышленности обычно присутствуют соли цветных тяжелых металлов. Машиностроительная промышленность выбрасывает в окружающую природную среду цианиды, соединения мышьяка, бериллия. При производстве пластмасс и искусственных волокон образуются отходы, содержащие фенол, бензол, стирол, крайне ядовитых веществ.
Загрязнение литосферы
При производстве синтетических каучуков в почву попадают отходы катализаторов, некондиционные полимерные сгустки. При производстве резиновых изделий в окружающую среду поступают пылевидные ингредиенты, сажа, которые оседают на почву и растения, при попадании в дыхательную систему человека они могут вызывать обострение хронических заболеваний органов дыхания. При эксплуатации шин в окружающую среду попадают изношенные и вышедшие из строя покрышки, автокамеры и ободные ленты.
Хранение и утилизация изношенных шин в настоящее время являются еще нерешенными проблемами, так как при этом часто происходят сильные пожары, которые очень трудно тушить. Степень утилизации изношенных шин не превышает 30% от общего их объема. В то же самое время в Европе высоко развит процесс переработки резиновых и пластмассовых отходов, из которых производят вторичное сырье. Как и в случае с загрязнением атмосферы серьезный урон почве наносит транспорт. При работе двигателей внутреннего сгорания интенсивно выделяются оксиды азота, свинец, углеводороды, оксид углерода, сажа и другие вещества, оседающие на поверхность земли или поглощаемые растениями. В последнем случае эти вещества также попадают в почву и вовлекаются в круговорот, связанный с пищевыми цепями. Загрязнение почвы в сельском хозяйстве происходит вследствие внесения огромных количеств минеральных удобрений и ядохимикатов, использующихся для повышения плодородия почвы и большей стойкости урожая. Однако чрезмерное удобрение почвы приводит к тому, что выращенные овощи и фрукты попросту опасны для здоровья человека. Известно также, что в составе некоторых ядохимикатов содержится ртуть.
Рассмотрим более подробно загрязнение почвы тяжелыми металлами и ядохимикатами. Тяжелыми металлами называют цветные металлы, плотность которых больше плотности железа. К ним относятся свинец, медь, цинк, никель, ртуть, кадмий, хром. Особенностью тяжелых металлов является то, что в небольших количествах почти все они необходимы для растений и живых организмов. В организме человека тяжелые металлы участвуют в жизненно важных биохимических процессах. Однако превышение допустимого их количества приводит к серьезным заболеваниям. Тяжелые металлы накапливаются в почве и способствуют постепенному изменению ее химического состава, нарушению жизнедеятельности растений и живых организмов. Из почвы тяжелые металлы могут попасть в организм животных и людей и вызывать тяжелые для здоровья последствия. Установлено, что ртуть в почву поступает с некоторыми пестицидами, бытовыми отходами и вышедшими из строя измерительными приборами. Так, одна люминесцентная лампа содержит 80 миллиграмм ртути, поэтому их категорически запрещается бить.
При постоянном поступлении ртути в организм в малых количествах происходит поражение нервной системы, приводящей к возбудимости и ослаблению памяти. Весьма токсичным для живых организмов является свинец. Огромное количество свинца выделяется в атмосферу вместе с выхлопными газами автомобилей при сжигании бензина, так как 1 литр бензина содержит до 0,5 грамм тетраэтилсвинца. Загрязнение почвы и растений свинцом вдоль автомобильных дорог распространяется на расстояние до 200 метров. Предельно допустимая концентрация свинца в почве равна 32 миллиграмма в одном килограмме почвы. Превышение этого показателя увеличивает вероятность попадания свинца в организм человека через сельскохозяйственные продукты, что может привести к поражению центральной нервной системы, печени, почек и головного мозга. Загрязнение почвы медью и цинком приводит к замедлению роста растений и снижению урожайности сельскохозяйственных культур. Большую опасность для здоровья человека представляет накопление в почве кадмия. В природе кадмий находится в почве и в воде, а также в тканях растений. Потребление пищи, содержащей повышенные дозы кадмия, приводит к деформации скелета, снижению роста и сильным болевым ощущениям в пояснице, ослаблению костей.
Крайне опасным является загрязнение почвы пестицидами (ядохимикатами), используемыми в сельском хозяйстве Известно, что нормальный рост растений определяется различными физическими, химическими и биологическими процессами, которые протекают в почве. При попадании в почву пестициды могут быть включены в эти процессы с их накоплением в растениях. Кроме того, они сохраняют устойчивость в почве длительное время, что также обуславливает их накопление в пищевых цепях. Пестициды по назначению подразделяются на следующие группы:
-инсектициды, представляющие собой химикаты для борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур (тиофос, метафос, карбофос, хлорофос, карбаматы)
— гербициды, предназначенные для борьбы с сорными травами
-фунгициды — химикаты для борьбы с грибковыми болезнями растений — регуляторы роста растений
— дефолианты, вызывающие преждевременное старение листьев растений. Они широко применяются при механизированной сборке хлопка для ускорения опадения листьев у хлопчатника.
Одним из первых пестицидов был печально известный ДДТ – дифенилдихлортрихлорэтан. Этот препарат обладал высокоэффективными инсектицидными свойствами и поэтому долгое время успешно применялся против малярийных комаров, клещей, вшей. В годы войны с помощью ДДТ успешно подавляли очаги сыпного тифа и малярии. В Советском Союзе с помощью ДДТ был уничтожен клещ, переносящий таежный энцефалит. Однако много позже обнаружилось, что ДДТ обладая высокой устойчивостью в природной среде, способен накапливаться в пищевых цепях и наносить существенный вред животному миру. Попадая в организм человека, ДДТ аккумулируется в мозге и действует как нервный яд. При этом нормальное функционирование мозга нарушается. Применение ДДТ в настоящее время запрещено, но предполагают, что в биохимическом круговороте количество ДДТ в настоящее время составляет около 1 миллиона тонн. Необходимость применения пестицидов в сельском хозяйстве обусловлена тем, что без них урожайность сельскохозяйственных культур резко падает и составляет лишь 20-40% от возможной при их применении. Трудно себе представить уничтожение колорадского жука на картофельных плантациях без применения пестицидов.
Как и в случае с атмосферой, к наиболее тяжелым последствиям приводят радиоактивное загрязнение почвы. В процессе ядерной реакции на атомных электростанциях лишь 1% ядерного топлива превращается в тепловую энергию, а остальные 99% выгружаются из атомных реакторов в виде отходов. Эти отходы представляют собой радиоактивные продукты расщепления урана — плутоний, цезий, стронций и другие. Утилизация и захоронение отработанного ядерного топлива представляют собой трудноразрешимую проблему. Ежегодно в мире при производстве электроэнергии на атомных электростанциях образуется около 200 000 кубометров радиоактивных отходов с низкой активностью и 10 000 кубометров высокоактивных отходов. Радиоактивные отходы бывают жидкими и твердыми. В зависимости от агрегатного состояния изменяются условия их захоронения. Высокоактивные жидкие радиоактивные отходы, способные к взрыву, в виде азотнокислых водных растворов хранят в аппаратах объемом до нескольких кубометров с двойными стенками из нержавеющей стали и с мешалкой. Жидкие высокоактивные радиоактивные отходы, не способные к взрыву хранятся в могильниках, которые состоят из шахт и специальных помещений для хранения. В настоящее время одним из безопасных способов устранения опасности радиоактивного излучения твердых ядерных отходов является их захоронение. Твердые радиоактивные отходы хоронят в специальных контейнерах в подземных штольнях, тоннелях. К ним предъявляются особые требования при транспортировке к месту захоронения.
Еще в 1973 году ЮНЕСКО опубликовала список десяти самых опасных загрязнителей биосферы. Их перечень и краткая характеристика приведены в следующей таблице:
Табл.1 Десять самых опасных загрязнителей биосферы
| 1. Диоксид углерода | Образуется при сгорании всех видов топлива. Увеличение его содержания в атмосфере приводит к повышению её температуры, что чревато пагубными геохимическими и экологическими последствиями. |
| 2. Оксид углерода | Образуется при не полном сгорании топлива. Может нарушить тепловой баланс верхней атмосферы. |
| 3. Сернистый газ | Содержится в дымах промышленных предприятий. Вызывает обострение респираторных заболеваний, наносит вред растениям. Разъедает известняк и некоторые камни. |
| 4. Оксиды азота | Создают смог и вызывают респираторные заболевания и бронхит у новорождённых. Способствует чрезмерному разрастанию водной растительности. |
| 5. фосфаты | Содержатся в удобрениях. Главный загрязнитель вод в реках и озёрах. |
| 6. ртуть | Один из опасных загрязнителей пищевых продуктов, особенно морского происхождения. Накапливается в организме и вредно действует на нервную систему. |
| 7. свинец | Добавляется в бензин. Действует на ферментные системы и обмен веществ в живых клетках. |
| 8. нефть | Приводит к пагубным экологическим последствиям, вызывает гибель планктоновых организмов, рыбы, морских птиц и млекопитающих. |
| 9. ддт и другие пестициды | Очень токсичны для ракообразных. Убивают рыбу и организмы, служащие кормом для рыб. Многие являются канцерогенами. |
| 10. радиация | В превышено допустимых дозах приводит к злокачественным новообразованиям и генетическим мутациям. |
Эколого-медицинская характеристика источников загрязнения литосферы.
Стр 1 из 4Следующая ⇒
БЛОК ИНФОРМАЦИИ (Экологическая медицина) к занятию 7
По теме «Экологические и медицинские последствия загрязнения литосферы».
Загрязнение литосферы и его эколого-медицинское значение.
Под загрязнением почвы понимают привнесение новых, не характерных для нее компонентов, или превышение их естественного уровня.
Загрязнение литосферы.
Загрязнение почвы является фактором риска и оказывает неблагоприятное влияние на здоровье, что выражается в нарушении функций органов и систем, развитии острых и хронических отравлений, увеличение заболеваемости, развитии отдаленных последствий, задержке физического развития, ухудшении демографических показателей. Наряду с этим ухудшаются и общесанитарные условия жизни. В частности это отмечается в искусственных биогеохимических провинциях. Так накапливающие в почве ртуть, свинец, мышьяк, фтор могут вызывать поражения пищеварительной, кровеносной, нервной, опорнодвигательной и выделительной систем. Загрязнение почвы нитратами и нитритами ухудшает вкус пищевых продуктов и в ряде случаев приводит к развитию почвонитратной метгемоглобинемии. Большое влияние на состав почвы и здоровье человека оказывает применение в широких масштабах пестицидов, способных накапливаться в почвенном покрове, растениях и живых организмах и по пищевым цепочкам передаваться к человеку. Бесконтрольное применение пестицидов может приводить к существенным сдвигам биохимических и микробиологических процессов самой почвы и отравлениям человека с поражением пищеварительной, нервной и выделительной систем.
Загрязненная почва является источником загрязнения атмосферы и гидросферы. Проблема загрязнения почвы имеет свои отличия от механизмов загрязнения атмосферы и гидросферы:
— почва является малоподвижной средой;
— в ней медленно происходит процесс миграции загрязнителей;
— в почве хорошо накапливаются ксенобиотики.
По своему положению и свойствам почва фактически является конечным местом сосредоточения всех природных и антропогенных загрязнений, при этом последние вносят основной вклад.
Загрязнение почвы связано с накоплением в ней веществ и организмов в таких количествах, которые понижают технологическую, потребительскую и санитарно-гигиеническую ценность выращиваемых культур, ухудшает качество других природных объектов и могут приводить к деградации почв.
Различают загрязнение почв локальное, которое возникает вблизи источника загрязнения и охватывает крупные территории интенсивного хозяйственного использования, и глобальное, которое носит общепланетный характер.
Эколого-медицинская характеристика источников загрязнения литосферы.
Загрязнение почвы может быть натуральным и антропогенным. Основными антропогенными источниками загрязнения почвы являются:
1. Жилые дома и бытовые предприятия. В числе загрязняющих веществ преобладают бытовой мусор, пищевые отходы, фекалии, строительный мусор, отходы отопительных систем, пришедшие в негодность предметы домашнего обихода, мусор общественных учреждений, больниц, столовых, гостиниц, магазинов.
2. Промышленные предприятия. В твердых и жидких промышленных отходах постоянно присутствуют те или иные вещества, способные оказывать токсическое воздействие на живые организмы и их сообщества.
3. Теплоэнергетика. Помимо образования массы шлаков при сжигании каменного угля с теплоэнергетикой связано выделение в атмосферу сажи, несгоревших частиц, оксидов серы, в конечном итоге оказывающихся в почве.
4. Сельское хозяйство. Удобрения, химикаты, применяемые для защиты растений от вредителей, болезней и сорняков.
5. Транспорт. При работе двигателей внутреннего сгорания интенсивно выделяются оксиды азота, свинец, углеводороды и другие вещества, оседающие на поверхность почвы или поглощаемые растениями.
Накопление загрязнителей в почве происходит в результате: непосредственного внесения в почву или на нее (удобрения, пестициды); поступления атмосферных загрязнителей в почву (аэрозолей тяжелых металлов, радионуклидов, летучей золы, газов); поступления загрязнителей в почву с поверхностными стоками; выпадения загрязнителей в почву с атмосферными осадками.
Промышленное производство связано с загрязнением почв шламами, пустой породой при добыче сырья и т. д., а также с отчуждением почв под свалки и полигоны. В промышленном загрязнении отдельно выделяют загрязнение почвы тяжелыми металлами, такими как свинец, ртуть, кадмий, марганец, никель, кобальт, ванадий и медь. Они накапливаются в толще почвы, особенно в верхних гумусовых горизонтах, и очень медленно удаляются при выщелачивании, потреблении растениями, эрозии.
1234Следующая ⇒
©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.
Загрязнение литосферы
Человек интенсивно воздействует на верхнюю часть твердой оболочки Земли. Преимущественно это воздействие приходится на верхний плодородный слой литосферы – почву, благодаря которой человечество удовлетворяет основную часть своих потребностей в продуктах питания.
Основные виды антропогенного воздействия на почву
Основные виды антропогенного воздействия на почву следующие:
- эрозия (ветровая и водная);
- загрязнение;
- вторичное засоление и заболачивание;
- опустынивание;
- отчуждение земель для промышленного и коммунального строительства.
Эрозия почв (от лат. erosio — разъедание) — разрушение и снос верхних наиболее плодородных горизонтов и подстилающих пород ветром (ветровой эрозией) или потоками воды (водной эрозией).
Настоящим бичом земледелия в РФ и в мире остаются водная эрозия (ей подвержен 31% суши) и ветровая эрозия (дефляция), активно действующая на 34% поверхности суши.
Эрозия оказывает существенное негативное влияние на состояние почвенного покрова, а во многих случаях разрушает его полностью. Падает биологическая продуктивность растений, снижаются урожаи и качество зерновых культур, хлопка, чая и др.
Интенсивность ветровой эрозии зависит от скорости ветра, устойчивости почвы, наличия растительного покрова, особенностей рельефа и от других факторов. Огромное влияние на ее развитие оказывают антропогенные факторы (уничтожение растительности, нерегулируемый выпас скота, неправильное применение агротехнических мер). При продолжительных и очень сильных ветрах, скорость которых достигает 20—30 м/с и более, возникают пыльные бури.
Пыльные бури безвозвратно уносят самый плодородный верхний слой почв; они способны развеять за несколько часов до 500 т почвы с 1 га пашни. В нашей стране пыльные бури неоднократно возникали в Нижнем Поволжье, на Нижнем Дону, на Северном Кавказе, в Башкирии и в других районах. Крупный пылевой очаг в России — Черные земли Калмыкии.
Среди различных форм проявления водной эрозии значительный вред окружающей природной среде, и в первую очередь почвам, приносит овражная эрозия. Овраги уничтожают ценные сельскохозяйственные земли, способствуют интенсивному смыву почвенного покрова, заиливают малые реки и водохранилища, создают густорасчлененный рельеф.
Поверхностные слои почв легко загрязняются. Большие концентрации в почве различных химических соединений — токсикантов пагубно влияют на жизнедеятельность почвенных организмов. При этом теряется способность почвы к самоочищению от болезнетворных и других нежелательных микроорганизмов, что чревато тяжелыми последствиями для человека, растительного и животного мира.
Различные почвенные загрязнения, большинство из которых антропогенного характера, можно разделить по источнику их поступления в почву:
- с атмосферными осадками. Многие химические соединения, попадающие в атмосферу в результате работы предприятий, затем растворяются в капельках атмосферной влаги и с осадками попадают в почву;
- осаждающиеся в виде пыли и аэрозолей. Твердые и жидкие соединения, при сухой погоде обычно оседают непосредственно в виде пыли и аэрозолей. Такие загрязнения можно наблюдать визуально, например вокруг котельных зимой снег чернеет, покрываясь частицами сажи;
- при непосредственном поглощении почвой газообразных соединений. В сухую погоду газы могут непосредственно поглощаться почвой, особенно влажной;
- с растительным опадом. Различные вредные соединения в любом агрегатном состоянии поглощаются листьями через устьица или оседают на поверхности. Затем, когда листья опадают, все эти соединения поступают в почву.
Основные загрязнители почвы
В процессе хозяйственной деятельности человек может усиливать природное засоление почв. Такое явление носит название вторичного засоления и развивается при неумеренном поливе орошаемых земель в засушливых районах. Засоленных почв в России — 36 млн га (18% общей площади орошаемых земель). Засоление почв ослабляет их вклад в поддержание биологического круговорота веществ. Исчезают многие виды растительных организмов, появляются новые растения — галофиты (солянка и др.). Уменьшается генофонд наземных популяций в связи с ухудшением условий жизни организмов, усиливаются миграционные процессы.
Заболачивание почв наблюдается в сильно переувлажненных районах, например в нечерноземной зоне России, на Западносибирской низменности, в зонах вечной мерзлоты. Заболачивание ухудшает агрономические свойства почв и снижает производительность лесов.
Опустынивание — это процесс необратимого изменения почвы, растительности и снижения биологической продуктивности, который может привести к превращению территории в пустыню.
Всего в мире подвержено опустыниванию более 1 млрд га практически на всех континентах.
На территории, подверженной опустыниванию, ухудшаются физические свойства почв, гибнет растительность, резко падает биологическая продуктивность, а следовательно, подрывается и способность экосистем восстанавливаться.
Процесс опустынивания обычно вызывается совокупным действием природы и человека. Особенно губительно это действие в аридных районах со свойственными им хрупкими, легко разрушающимися экосистемами.
11.3 Загрязнение литосферы
Такие виды хозяйственной деятельности, как чрезмерный выпас скота, вырубка деревьев, кустарников, распашка земель, мало пригодных для земледелия, и другие, нарушающие хрупкое равновесие в природе, многократно усиливают действие ветровой эрозии, иссушение верхних слоев почвы. При этом резко нарушается водный баланс, снижается уровень грунтовых вод, колодцы пересыхают; разрушается структура почв, усиливается их насыщение минеральными солями. Вследствие избыточной хозяйственной нагрузки сложно организованные бассейново — речные системы превращаются в примитивно организованные пустынные ландшафты.
Опустынивание и опустошение могут возникнуть в любых климатических условиях как результат разрушения природной системы. Но в аридных областях двигателем опустынивания становится еще и засуха.
На территории СНГ опустыниванию подвержены Приаралье, Прибалхашье, Черные земли в Калмыкии и Астраханской области и некоторые другие районы. Все они относятся к зонам экологического бедствия, и их состояние продолжает ухудшаться.
Почвенный покров агроэкосистем необратимо нарушается при отчуждении земель для нужд несельскохозяйственного пользования: строительства промышленных объектов, городов, поселков; для прокладки линейно-протяженных систем (дорог, трубопроводов, линий связи); при открытой разработке месторождений полезных ископаемых и т.д. Например, в России большое количество земель занято под водохранилища Волжского каскада, Дона, Западной и Восточной Сибири.
Защита почвы >
Экологические принципы рационального использования природных ресурсов и охраны природы >