Загрязнение окружающей среды химически опасными

В статье мы постараемся ответить на все вопросы по теме: "Загрязнение окружающей среды химически опасными". Предлагаем ознакомиться и информацией от авторитетных тематических источников. Если же возникли вопросы - задавайте их дежурному специалисту.

Химическое загрязнение окружающей среды и его последствия

Проблема химического загрязнения планеты – одна из глобальных и актуальных экологических проблем. Экологическая часть химии исследует воздействие веществ на окружающую среду (воздух, воду, твердую кору, живые организмы).
Рассмотрим некоторые из этих проблем:
Кислотные осадки
Парниковый эффект
Общее загрязнение атмосферы
Озоновая дыра
Радиоактивное загрязнение.

Парниковый эффект

Парниковый эффект – процесс в атмосфере, при котором падающий видимый свет пропускается, а инфракрасный — поглощается, что повышает температуру у поверхности Земли и наносит вред всей природе. Загрязнение – избыток углекислого газа.

Это понятие было впервые сформулировано еще в 1863г. Тидаллом. В 1896г. С. Аррениус показал, что углекислый газ повышает температуру атмосферы на 5 0 С. В 70-ые годы 20 века доказано, что и другие газы дают парниковый эффект: углекислый газ — 50-60%, метан — 20%, оксиды азота — 5%.

На поверхность Земли поступает поток видимых лучей, через парниковые газы они проходят не изменяясь, а при встрече с Землей их часть трансформируется в длинноволновые инфракрасные лучи. Эти лучи задерживаются парниковыми газами и тепло остается на Земле.

В 1890г. – средняя температура планеты 14,5 0 С, в 1980 — 15,2 0 С. Опасность в тенденции роста. По прогнозам 2030-50 г. еще вырастет на 1,5-4,5 0 С.

Отрицательные: таяние вечных снегов и подъем уровня океана на 1,5м. затопление наиболее урожайных территорий, неустойчивая погода, ускорение темпов вымирания животных и растений, таяние вечной мерзлоты, что приведет к разрушению зданий, построенных на сваях.

Положительные: теплые зимы в северных областях нашей страны, некоторые преимущества для ведения с/х.

Углеобогатительные фабрики

В табл.8.7 приведены данные о загрязняющих агентах воздушной среды, сточных вод и твердых отходах, а также связанные с ними риски некоторых видов промышленных производств.

Проблемы нефти, как фактора риска, подробно рассмотрены нами — в обзоре. Здесь мы коснемся проблем других опасных производств и, прежде всего, связанных с химическим загрязнением ОС.

Для уменьшения вероятности риска загрязнения ОС в промышленном производстве существуют два принципиальных подхода:

  1. управление выбросами загрязняющих веществ па конечной стадии производства;
  2. системная перестройка производственного цикла.

Таблица 8.7. Риски в различных отраслях промышленности

Качество сточных вод

Твердые отходы промышленности

Органические химические вещества, запахи, фреоны

Органические химические вещества, тяжелые метал­лы, взвеси, цианид, хпк

Промышленные илы от очистки воздуха и воды, химические отходы

Взрывы, пожары, химические выбросы; возможные контакты с токсическими и опасными веществами

2, NOх, пыль, НС, СО, H2S, кислот, туманы

ВПК, взвеси, нефть, металлы, кислоты, фенол, сульфиды, сульфаты, аммиак, цианиды

Шлак, промышленные илы

Взрывы, пожары, аварии, контакт с токсическими веществами, пыль

Фтор, СО, SO2, пыль

Промышленные илы, углерод, фтор

Взрывы, пожары, химические выбросы; возможные контакты с токсическими и опасными веществами

S02, NOх, НС, СО, запахи, пыль

ВПК, ХПК, нефть, фе­нол, хром и др.

Промышленные илы, использованные катализаторы, смолы

Взрывы, пожары, аварии

К решению задач обеспечения необходимого уровня безопасности химических производств существуют различные методы. Так, в работе анализируются возможности оценки степени опасности и предложены критерии, используемые при расчете уровня опасности в химической промышленности. Рассмотрены способы идентификации предполагаемого нанесения ущерба людям и ОС в случае возникновения аварийных ситуаций. Дана классификация и предложены коэффициенты, используемые при расчетах последствий возгорания и взрывов токсических химических продуктов и материалов. Предложена методика выполнения таких расчетов и оценки степени риска распространения токсических химических соединений и определены факторы, влияющие на возникновение зоны потенциальных опасностей.

Представлена матрица расчетов с учетом степени вероятности и возможных последствий, вызванных различными причинами. Рассмотрена методика оценки локального повышения температур для людей и оборудования химических предприятий. Даны рекомендации по определению и оценке потенциальной степени риска при проектировании и эксплуатации предприятий химической промышленности. В работе предложена новая методика определения степени оценки риска для ОС при проведении химических процессов. В основу метода положен расчет индекса риска па основании анализа состава и содержания химических соединений, присутствующих в исходном материале и конечных продуктах производства, а также берется в расчет технология производства. Приведены примеры использования рассматриваемого подхода к анализу риска при производстве Na2СО3 и НСl, а также метилтретбутилового эфира.

Наиболее опасны ситуации, связанные с авариями па химических предприятиях. Они являются типичным примером кратковременного, залпового воздействия на ОС крайне интенсивного неблагоприятного фактора. Облако токсикантов, сформировавшееся после разрушения емкости, распространяется в направлении ветра, постепенно рассеиваясь по мерс удаления от эпицентра аварии. По достижении некоторого расстояния от эпицентра концентрация загрязняющих веществ в воздухе снижается настолько, что не представляет угрозы для жизни и здоровья людей. Расстояние от эпицентра аварии до указанной точки обычно называют глубиной зоны поражения.

Число пораженных людей облаком токсикантов зависит от плотности населения на прилегающей к предприятию территории, глубины и площади зоны, внутри которой концентрация ядовитых веществ превышает порог поражения, а также времени, в течение которого ядовитое облако «нависает» над территорией. Особенно страдают от аварии на химическом предприятии его работники, связанные с использованием токсических химических соединений в производственных условиях. Для снижения уровня техногенного риска необходимо совершенствование методов контроля и способов защиты работников опасных производств, а также обновление технологий производимых операций с целью исключения возможности непредвиденных ситуаций.

На химически опасных объектах, загрязнения окружающей среды

Теоретически любое химическое вещество может находиться в 3-фазовых состояниях: жидкость, газ (пар) и твердое состояние. Взаимосвязь между этими фазовыми состояниями отражается на диаграмме фазового состояния (рис.1.6).

Рис. 1.6. Диаграмма фазового состояния: Тпл – температура плавления,

Ткр – «критическая» температура, Ркр – «критическое» давление

Кривые фазового равновесия показывают:

А-В – соотношение между давлением пара и температурой для твердой фазы;

В-С – соотношение между давлением пара и температурой для жидкой фазы;

Читайте так же:  Штраф 100 рублей за административное правонарушение

точка С – соответствует «критической» температуре: Ткр – «критическая» температура; Ркр – «критическое» давление.

При температуре больше Ткр­ вещество может находиться только в газообразном состоянии. Газовая фаза имеет подфазу, именуемую паровой.

В зависимости от соотношения критической температуры, температуры внешней среды и условий хранения все АХОВ можно разделить на 4 основные группы.

1 группа. Вещества (рис.1.7,а), имеющие критическую температуру намного ниже температуры окружающей среды (метан, кислород, этилен и др.). Вещества данной группы в больших (промышленное значение) количествах хранятся на объектах экономики при температурах ниже критических. При разгерметизации емкостей с жидкостями данной категории незначительная часть жидкости (около 5 %) «мгновенно» испарится за счет тепла поддона и окружающей среды, образуя первичное облако паров АХОВ. Оставшаяся часть жидкости перейдет в режим стационарного кипения.

Скорость кипения (скорость образования вторичного облака) является функцией подвода тепла от окружающей среды и некоторых физико-химических свойств АХОВ. Наиболее опасные поражающие факторы в данном случае – вторичное облако паров АХОВ, переохлаждение, а в некоторых случаях – пожары и взрывы.

Рис. 1.7. Основные группы АХОВ в зависимости от их диаграммы состояния и температуры окружающей среды: Тхр, Токр.ср., Ткр, Ткип – температуры ранения, окружающей среды, критическая и кипения соответственно.

В случае разгерметизации емкостей с данной группой АХОВ, хранящихся в газообразном состоянии, практически все содержимое емкости образует первичное облако. Опасность поражающего действия первичного облака в данном случае зависит не только от типа, количества, физико-химических и токсических характеристик АХОВ, но и от степени разрушения емкостей и метеоусловий. Наиболее опасные поражающие факторы в данном случае – первичное облако паров АХОВ, а в некоторых случаях – пожары и взрывы.

II группа. Вещества (рис.1.7,б) у которых критическая температура выше, а температура кипения ниже температуры окружающей среды (аммиак, хлор и др.). При разгерметизации емкостей с жидкостями данной категории процесс образования газовых облаков зависит от условий хранения АХОВ.

Если АХОВ хранятся в жидкой фазе в емкости под высоким давлением и при температуре выше температуры кипения, но ниже температуры окружающей среды (Тхр1), то при разгерметизации емкости часть АХОВ (10-40%) «мгновенно» испарится (рис.1.8), образуя первичное облако паров АХОВ, а оставшаяся часть будет испаряться постепенно за счет тепла окружающей среды, образуя вторичное облако паров АХОВ. Наибольшую опасность в данном случае будет представлять первичное облако паров АХОВ за счет того, что процесс его образования протекает очень интенсивно (в течение 5 – 10 мин.) с разбрызгиванием значительной части жидкости в виде пены и капель, образованием первичных тяжелых облаков АХОВ, что затрудняет предсказания направления их движения. Возможны взрывы пожароопасных аэрозолей. Оставшаяся часть жидкой фазы АХОВ охладится до температуры кипения и перейдет в режим стационарного кипения аналогично АХОВ первой группы.

Рис.1.8. Доля мгновенно испарившейся жидкости в зависимости от температуры хранения. При температуре хранения 20-30 0 С для хлора и аммиака доля мгновенно испарившейся жидкости может составить 15-20 %

Если АХОВ хранятся в изотермических хранилищах при температуре хранения (Тхр2) ниже температуры кипения, то в случае разгерметизации емкости первоначального испарения значительной части жидкости не наблюдается. В первичное облако переходит только 3-5% от общего количества АХОВ. Оставшаяся часть жидкости перейдет в режим стационарного кипения. Скорость кипения является функцией подвода тепла от окружающей среды и некоторых физико-химических свойств АХОВ. Наиболее опасные поражающие факторы в данном случае – вторичное облако паров АХОВ, переохлаждение, а в некоторых случаях – пожары и взрывы.

III группа. Вещества, у которых критическая температура и температура кипения выше температуры окружающей среды (рис.1.7,в), т.е. вещества, хранящиеся при атмосферном давлении в жидкой или твердой фазе (тетраэтилсвинец, диоксин, кислоты и т.д.). В данном случае при разрушении емкостей происходит разлив (рассыпание) АХОВ. Первичное облако паров АХОВ практически отсутствует, однако существует опасность поражения людей вторичным газовым облаком (облаком пыли), загрязнения почвы и водоисточников, с последующим попаданием АХОВ в растения, пищу сельскохозяйственным животным и человеку.

IV группа. Вещества, относящиеся к III группе, но в данный момент они находятся при повышенных температуре и давлении (рис.1.7,г). При разрушении емкостей с АХОВ в данном случае процесс образования газовых облаков происходит аналогично, как для веществ II группы для случая хранения под высоким давлением и температуре выше температуры кипения, но ниже температуры окружающей среды. Однако вследствие быстрой передачи тепла первичным облаком в окружающую среду, а также с учетом физико-химических свойств АХОВ, они будут постоянно конденсироваться и оседать на местности в виде пятен по следу распространения облака в атмосфере. В последующем возможно их повторное испарение и перенос (миграция) на значительные расстояния от места первоначального осаждения.

Наиболее сложно протекает процесс испарения у второй группы веществ, хранящихся при повышенном давлении. Весь процесс испарения жидкости при разрушении емкости в данном случае можно условно разделить на 3 периода.

Первый период – бурное, почти мгновенное испарение жидкости за счет разности упругости давления насыщенных паров АХОВ в емкости и парциального давления в атмосфере (рис.1.8). В результате температура жидкой фазы понижается до температуры кипения. Продолжительность первого периода составляет до 3-5 минут.

Второй период – неустойчивое испарение за счет тепла поддона и тепла окружающей среды. Продолжительность второго периода может достигать до 5-10 мин.

Третий период – стационарное испарение АХОВ за счет подвода тепла от окружающей среды. Продолжительность третьего периода зависит от физико-химических свойств АХОВ, его количества, метеоусловий и может доходить до нескольких суток.

Часть жидкости, перешедшая в паровую фазу в первый и второй периоды испарения, образует первичное облако паров АХОВ, а в третий период — вторичное облако. Наиболее опасным периодом аварии в данном случае является первый период. Образующийся в этот период аэрозоль в виде тяжелых облаков моментально поднимается вверх, а затем под действием собственной силы тяжести опускается на грунт. При этом облако совершает неопределенные движения, которые трудно предсказуемы.

Читайте так же:  Административное правонарушение по неосторожности

В случае разрушения оболочки изотермического резервуара (хранение АХОВ при давлении близком к атмосферному) и разлива АХОВ в поддон первый период испарения практически отсутствует. В результате в первичное облако переходит всего около 3-5% хранимой жидкости (за счет тепла поддона и окружающей среды) в течение 5 – 10 мин. В случае свободного разлива количество АХОВ, перешедшее в первичное облако, будет зависеть еще и от площади разлива. Оставшаяся часть жидкости перейдет в режим стационарного кипения, аналогично рассмотренному ранее.

В случае разрушения оболочек высококипящих жидкостей образование первичного облака паров практически не происходит. Испарение жидкости осуществляется по стационарному процессу и зависит от физико-химических свойств АХОВ, его количества и метеоусловий, площади зеркала разлива и т.д.

Основными источниками опасности в случае аварий на химически опасных объектах (рис.1.9) являются:

залповые выбросы АХОВ в атмосферу с последующим заражением воздуха, местности и водоисточников;

сброс АХОВ в водоемы;

«химический» пожар с поступлением АХОВ и продуктов их горения в окружающую среду;

взрывы АХОВ, сырья для их получения или исходных продуктов;

образование зон задымления с последующим осаждением АХОВ, в виде «пятен» по следу распространения облака зараженного воздуха, возгонкой и миграцией.

Рис. 1.9. Схема формирования поражающих факторов при аварии

на химически опасном объекте. Поражающие факторы: 1 — залповый выброс АХОВ в атмосферу; 2 — сброс АХОВ в водоемы; 3 – «химический» пожар; 4 — взрыв АХОВ; 5 — зоны задымления с осаждением АХОВ и возгонкой

Каждый из указанных выше источников опасности (поражения) по месту и времени может проявляться отдельно, последовательно или в сочетании с другими источниками, а также многократно повторен в различных комбинациях. Все зависит от физико-химических характеристик АХОВ, условий аварии, метеоусловий и топографии местности.

Химическая авария – это авария на химически опасном объекте, сопровождающимся проливом или выбросом ОХВ, способная привести к гибели или химическому заражению людей, сельскохозяйственных животных и растений, химическому заражению продовольствия, пищевого сырья, кормов, других материальных ценностей и местности в течение определенного времени.

Выброс ОХВ – выход при разгерметизации за короткий промежуток времени из технологических установок, емкостей для хранения или транспортирования ОХВ в количестве, способном вызвать химическую аварию.

Пролив ОХВ – вытекание при разгерметизации из технологических установок, емкостей для хранения или транспортировки ОХВ в количестве, способном вызвать химическую аварию.

Очаг поражения АХОВ – это территория, в пределах которой в результате аварии на химически опасном объекте с выбросом АХОВ произошли массовые поражения людей, сельскохозяйственных животных, растений, разрушения и повреждения зданий, сооружений.

В случае возникновения аварий на химически опасных объектах с выбросом АХОВ очаг химического поражения будет иметь следующие особенности:

1. Образование облаков паров АХОВ и их распространение в окружающей среде являются сложными процессами, которые определяются диаграммами фазового состояния АХОВ, их основными физико-химическими характеристиками, условиями хранения, метеоусловиями, рельефом местности и т.д., поэтому прогнозирование масштабов химического заражения (загрязнения) весьма затруднено.

2. В разгар аварии на объекте действует, как правило, несколько поражающих факторов: химическое заражение местности, воздуха, водоемов; высокая или низкая температура; ударная волна, а вне объекта — химическое заражение окружающей среды.

Видео (кликните для воспроизведения).

3. Наиболее опасный поражающий фактор – воздействие паров АХОВ через органы дыхания. Он действует как на месте аварии, так и на больших расстояниях от источника выброса и распространяется со скоростью ветрового переноса АХОВ.

4. Опасные концентрации АХОВ в атмосфере могут существовать от нескольких часов до нескольких суток, а заражение местности и воды – еще более длительное время.

5. Смерть зависит от свойств АХОВ, токсической дозы и может наступать как мгновенно, так и через некоторое время (несколько дней) после отравления.

ПОЖАРЫ И ВЗРЫВЫ

Последнее изменение этой страницы: 2016-08-10; Нарушение авторского права страницы

Загрязнение окружающей среды химически опасными

Загрязнение – изменение параметров окружающей среды, оцениваемое как негативное, и которое при определенных условиях может нанести вред или угрожать жизни живым организмам.

Классификация загрязнений

В экологии обычно различают следующие виды загрязнения:
Механическое – загрязнение химически инертным мусором, протаптывание тропинок и прочее механическое воздействие на среду, в том числе и инертный космический мусор
Химическое – загрязнителем являются вредные химические соединения, тяжелые металлы и пр., в том числе, аэрозольные загрязнения .
Биологическое – загрязнителем являются не свойственные экосистеме организмы, включая загрязнение микробиологическое. Наиболее известный пример – бесконтрольно расплодившиеся в Австралии кролики.
Физическое ( физическими полями ) – включает тепловое (излишние нагрев или охлаждение среды), световое (излишнее или недостаточное освещение), шумовое (или акустическое ), электромагнитное, радиоактивное (обычно превышение естественного радиоактивного фона или повышение в среде концентрации нехарактерных радионуклидов).
Визуальное загрязнение – порча естественных пейзажей постройками, проводами, мусором, шлейфами самолётов и т. д.

Физические поля как загрязнители

Рассматривая физические поля , следует отметить, что за исключением вторичных эффектов действия сильных и слабых взаимодействий (остаточные продукты радиоактивного распада), никаких остаточных продуктов самого воздействия не возникает. Поэтому физические поля можно обнаружить только непосредственно в течение времени их действия на окружающую среду. После прекращения воздействия обнаружить их следы, как правило, можно лишь косвенно, по остаточной реакции объектов, прежде всего, живой природы.
По характеру воздействия на организм различают следующие типы воздействий:

  • электромагнитные , электростатические и магнитостатические поля;
  • акустические (включая вибрации);
  • электроакустические ;
  • гравитационные ;
  • радиационные (как вторичное проявление действия сильных и слабых взаимодействий);
  • биологические (как проявление воздействия комплекса полей , порождаемых жизнедеятельностью биообъекта,– например, гипноз)

К радиоактивному воздействию (т.е. непосредственно связанному с перестройкой внутренней структуры атома), следует отнести α-, β-, γ- излучения и поток нейтронов n).
То, что переносчиками взаимодействий являются дискретные частицы ( кванты поля ), приводит к важным следствиям в механизме воздействия физических полей на природные объекты. А именно, характер воздействия физического поля на объекты природы определяется не только характером и суммарной энергией самого поля, но, в существенной степени, энергетическими характеристиками его носителя.

Читайте так же:  Рассмотрение административных дел прокуратурой

Техногенное химическое загрязнение среды

Подсчитано, что в начале 80-х гг. 20 в. в результате хозяйственной деятельности человека в биосферу поступило более 200 млн. т углекислого и около 146 млн. т сернистого газа, 53 млн. т оксидов азота и другие химические соединения. Побочными продуктами деятельности промышленных предприятий явились также 33 млрд. м 3 неочищенных сточных вод и 250 млн. т пыли. Нетрудно догадаться, что к началу 21 в. количество аэрозолей (взвешенных в воздухе частиц) и вредных газообразных соединений (оксидов серы, углерода, азота, соединений фтора, хлора и др.) в биосфере значительно возросло. Это очень опасно, поскольку, по оценке Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), из более 500 тыс. практически используемых человеком химических соединений (всего известно более 6 млн. соединений) около 40 тыс. обладают вредными для человека свойствами, а 12 тыс. являются токсичными.
Особую тревогу вызывает загрязнение атмосферы сернистым газом, который образуется в ходе переработки сернистых соединений. При взаимодействии сернистого газа с кислородом воздуха и атмосферной влагой образуется SO 3 , а затем H 2 SO 4 :

2 SO 2 + О 2 → 2 SO 3 , SO 3 + Н 2 О → H 2 SO 4 .

Рис.5.17. Тепловая электростанция (ТЭС).

Серьезным источником загрязнения окружающей среды являются теплоэнергетические комплексы (ТЭК), в том числе, ТЭС и ТЭЦ. Современные ТЭК обычно включают системы сероочистки и азотоочистки дымовых газов, системы термической и плазмотермической подготовки и газификации угля, парогазовые схемы, энергохимические комплексы, системы утилизации теплоты уходящих газов, газотурбинные и (или) паротурбинные надстройки.

Таблица 5.1. Доля теплоэнергетических комплексов (ТЭК) и ТЭС
в воздействии на окружающую среду России.

Факторы Отрасли ТЭК,% Из них электротепло-
энергетика, %
Парниковые газы 36.0 33.5
Токсичные газы и зола 44.0 28.0
Отчуждение земель 10.5 9.4
Забор свежей воды 25.5 24.5
Сброс сточных вод 36.0 33.5

В то же время, несмотря на меры по защите от вредных выбросов, современные теплоэнергетические объекты являются крупными комплексами, которые имеют разностороннее влияние на многие сферы жизни и деятельности общества (табл. 5.1). Масштабы этого воздействия – огромны. Помимо долгоживущих радионуклидов (см. ниже) опасными компонентами их дымовых газов (особенно угольных ТЭС) являются твердые частицы, диоксид серы, окислы азота и углекислый газ. Кроме того, в дымовых газах содержатся ароматические углеводороды канцерогенного воздействия, пары соляной и плавиковой кислот, токсичные металлы.

Эффекты концентрации веществ в пищевых цепях

Число различных синтетических веществ, выбрасываемых в окружающую среду стало быстро возрастать после второй мировой войны. Как указывалось выше, это, прежде всего гербициды и пестициды, предназначенные для уничтожения сорняков и насекомых, наносящих вред урожаям, домашнему скоту и самому человеку, включая ДДТ, диэлдрин и алдрин.

Рис. 5.18. количество ДДТ, заключенное в биомассе организмов, находящихся на разных трофических уровнях пищевой цепи. Цифрами выражено количество весовых единиц ДДТ, приходящееся на 1 млн. весовых единиц биомассы.

В середине 60-х годов неожиданным для многих явилось сообщение о том, что ДДТ обнаружен в печени пингвинов в Антарктиде – месте весьма удаленном от районов возможного применения ДДТ. Предполагается, что в этом «виноваты» трофические цепи. На рис. 5.18 показано, какие количества ДДТ содержатся на различных трофических уровнях в пищевой цепи.
Еще один пример. Большое Чистое озеро в Калифорнии служило местом отдыха, в частности рыбной ловли. В 1940-е годы нарушение естественной экосистемы из-за эвтрофизации (обогащение питательными веществами) привело к увеличению популяций мелких двукрылых насекомых. В 1949, 1954 и 1957 гг. эти популяции были обработаны распыленным ДДД (вещество, сходное с ДДТ).
В результате первой и второй обработки было уничтожено около 99% этих насекомых, но они быстро восстановили свою численность, а третья обработка ДДД почти не оказала действия. Анализ небольших рыб, выловленных в озере, показал, что содержание ДДД в мышцах рыб, употребляемых человеком в пищу, составило в относительных единицах (1-200)·10 –6 , а в жировой ткани (40-2500)·10 –6 . Популяция западных поганок, насчитывавшая около 1000 особей и кормившаяся на озере, вымерла, а содержание ДДД в их жировых тканях достигло 1600·10 –6 .

Химическое оружие и захоронения боевых отравляющих веществ

Несмотря на то, что во всем мире химическое оружие интенсивно уничтожается, знать о нем необходимо. Раньше с ним знакомили на курсах по гражданской обороне, и большинство людей имели о химическом оружии хотя бы общее представление. Сейчас оно упоминается только в аспекте разоружения или экологических катастроф, однако менее опасным оно от этого не стало. К тому же, игнорируя всевозможные Конвенции по запрещению химического оружия, до сих пор почти все ведущие в военном отношении страны имеют колоссальные его арсеналы, а в ряде случаев продолжают вести дальнейшие его разработки, в том числе в области создания психохимического оружия .

Сейчас массированное применение отравляющих веществ маловероятно – слишком пристально следит за этим мировое сообщество. Однако появилась опасность другого рода – экологическая . Так, например, после окончания второй мировой войны огромные количества боевых отравляющих веществ (около 200 тыс. т ) были затоплены на небольшой глубине в прибрежных водах Балтийского моря. Под действием морской воды за прошедшие более чем полвека емкости с боевыми ядами, а это, в основном, иприт, стали ветхими, некоторые из них уже разрушаются.
Недавно на дне Черного моря были обнаружены сотни контейнеров с отравляющими веществами. Если хотя бы одна бочка даст течь – локальной экологической катастрофы не избежать. Если же произойдет массовый выброс боевых ядов, то не избежать глобальной экологической катастрофы (рис.5.20).

Рис.5.20. Места в Крыму, в которых обнаружены захоронения контейнеров с отравляющими веществами.

Радиоактивное загрязнение среды

Рис. 5.21. Процентная доля облучения тела человека дозами ионизиру¬ющего излучения, получаемыми от различных источников.

Рис. 5.22. Накопление радиоизотопов 90 Sr и 137 Cs в пищевой цепи (по Дж. Митчеллу).

Физическое, химическое и биологическое загрязнение окружающей среды и их эколого-генетические последствия

Загрязнение окружающей среды – привнесение новых, не характерных для нее физических, химических и биологических агентов или превышение их естественного уровня.

Читайте так же:  Административно правовая деятельность органов внутренних дел

К основным типам загрязнения окружающей среды относятся:

— физическое (тепловое, шумовое, электромагнитное, световое, радиоактивное);

— химическое (тяжелые металлы, пестициды, пластмассы и другие химические вещества);

— биологическое (биогенное, микробиологическое, генетическое);

— информационное (информационный шум, ложная информация, факторы беспокойства).

Разрушение озонового слоя

Разрушение озонового слоя – процесс понижения количества озона в атмосфере на высоте примерно 25 км (в стратосфере). Там озон и кислород взаимно переходят друг в друга (3О2↔2О3) под действием ультрафиолетового излучения Солнца и не пропускают это излучение к поверхности Земли, что спасает весь живой мир от исчезновения. Образование «озоновых дыр» вызывается фреонами и нитрозными газами, которые поглощают УФ-излучение вместо озона и нарушают равновесие.

Кислотные осадки

Кислотные дожди – атмосферные осадки, которые содержат кислоты из-за поглощения облаками диоксида серы и оксидов азота. Источник загрязнения – промышленный выброс газов, двигатели сверхзвуковых самолетов. Это приводит к повреждению лиственных растений, коррозии металлов, закислению почв и воды.

Кислотность природных водоемов и атмосферных осадков в норме, если рН 5,6 (из-за растворенного в воде СО2)

Кислотные осадки –любые осадки кислотность которых выше нормы. Впервые были зарегистрированы в Англии в 1907-1908г. Сейчас бывают осадки с рН 2,2-2,3.

Источники кислотных осадков: кислотные оксиды: SO2, NO2

Механизм образования кислотных осадков: газы+ пары воды образуют растворы кислот с рН 3

Существует много других видов загрязнения окружающей среды, например сточные воды с токсичными отходами, вещества с высокой стойкостью (пестициды, тяжелые металлы, полиэтилен и т. д.) промышленные дым и пыль, автомобильный транспорт, танкеры с нефтью.

Охрана труда

Среди различных видов техногенной опасности для людей и окружающей природной среды химическая опасность занимает особое место. Опасные химические вещества (ОХВ) обращаются (используются, хранятся, перерабатываются и транспортируются) на множестве химически опасных объектов (ХОО). В работе изложены вопросы безопасности ХОО в РФ. Обосновано, что химическая опасность является настолько важным и специфическим видом опасности, особенно в условиях РФ, что она требует принятия кардинальных мер на государственном уровне.

Необходимо: 1) сформировать концепцию управления химической безопасностью в РФ; 2) разработать и ввести в действие межотраслевую целевую программу «Химическая безопасность»; 3) создать федеральный научный центр по координации работ в области химической безопасности. Система обеспечения химической безопасности должна опираться на анализ и управление химическими рисками, исходя из базового положения о приемлемых уровнях риска взамен существующих ранее подходов к обеспечению полной (абсолютной) безопасности.

В основу выбора подходов к оценке риска должна быть положена концепция многосредного воздействия с учетом взаимного влияния сред. Ниже приведен перечень опасных производств, так или иначе связанных с химическими веществами и нефтепродуктами:

  1. Нефтеперерабатывающие заводы.
  2. Нефтехимические заводы.
  3. Химические заводы.
  4. Нефте- и газопромыслы.
  5. Нефте- и газопроводы.

Предприятия, производящие взрывчатые вещества и порох. Склады нефти и нефтепродуктов объектов категории А. Склады сухих минеральных удобрений и пестицидов объектов категории А.

Химическое загрязнение.

Любое химическое загрязнение – это появление химического вещества в непредназначенном для него месте. Загрязнения, возникающие в процессе деятельности человека, являются главным фактором его вредного воздействия на природную среду.

Химические загрязнители могут вызывать острые отравления, хронические болезни, а также оказывать канцерогенное и мутагенное действие. Например, тяжелые металлы способны накапливаться в растительных и животных тканях, оказывая токсическое действие. Кроме тяжелых металлов, особо опасными загрязнителями являются хлордиоксины, которые образуются из хлорпроизводных ароматических углеводородов, используемых при производстве гербицидов и многие другие вещества.

Загрязнению подвергаются атмосфера, гидросфера и литосфера Земли (таблица 8.1).

Таблица 8.1 Загрязнение окружающей среды

Компоненты окружающей среды Основные источники загрязнения Основные вредные вещества
Атмосфера Промышленность Транспорт Тепловые электростанции Оксиды углерода, серы, азота Органические соединения Промышленная пыль
Гидросфера Сточные воды Утечки нефти Автотранспорт Тяжелые металлы Нефть Нефтепродукты
Литосфера Отходы промышленности и Сельского хозяйства Избыточное использование Удобрений Пластмассы Резина Тяжелые металлы

Экологические кризисы, являющиеся результатом загрязнения окружающей среды, могут быть трех видов – глобальные, региональные и локальные

Одной из проблем, имеющих глобальный характер, является возрастание содержания в атмосфере углекислого газа в результате техногенных выбросов. Наиболее опасным последствием этого явления может стать повышение температуры воздуха благодаря «парниковому эффекту».

К загрязнениям регионального масштаба относятся многие отходы промышленных предприятий и транспорта. В первую очередь, это касается диоксида серы. Он вызывает образование кислотных дождей, поражающих организмы растений и животных и вызывающих заболевания населения.

В крупных городах и промышленных центрах воздух, наряду с оксидами углерода и серы, часто загрязнен оксидами азота и твердыми частицами, выбрасываемыми автомобильными двигателями и дымовыми трубами. Нередко наблюдается образование смога. Хотя эти загрязнения носят локальный характер, они затрагивают многих людей, компактно поживающих на таких территориях. Кроме того, наносится ущерб окружающей природной среде.

Среди многих последствий хозяйственной деятельности человеческого общества особое значение имеет процесс прогрессирующего накопления металлов в окружающей среде. К наиболее опасным загрязнителям относят ртуть, свинец и кадмий. Существенное воздействие на живые организмы и их сообщества оказывают также техногенные поступления марганца, олова, меди, молибдена, хрома, никеля и кобальта.

Природные воды могут загрязняться пестицидами и диоксинами, а также нефтью. Продукты разложения нефти токсичны, а нефтяная пленка, изолирующая воду от воздуха, приводит к гибели живых организмов (в первую очередь, планктона) в воде.

Помимо накопления в почве токсичных и вредных веществ в результате деятельности человека, ущерб землям наносится за счет захоронения и свалок промышленных и бытовых отходов.

Основными мерами борьбы с химическим загрязнением являются:

— строгий контроль выбросов вредных веществ. Нужно заменять токсичные исходные продукты на нетоксичные, переходить на замкнутые циклы, совершенствовать методы очистки. Большое значение имеет оптимизация размещения предприятий для уменьшения выбросов транспорта, а также грамотное применение экономических санкций;

— развитие международного сотрудничества. Например, международные договоренности в области сохранения озонового слоя привели к повсеместному запрету на использование хлора, фторсодержащих соединений;

— проведение мероприятий, предупреждающих попадание загрязняющих веществ в водоемы (установление прибрежных защитных полос и водоохранных зон, отказ от ядовитых хлорсодержащих пестицидов, повышение надежности танкеров и т.п.);

Читайте так же:  Какое административное наказание может быть дополнительным

— недопущение засорения почв промышленными и бытовыми сточными водами, твердыми бытовыми и промышленными отходами, санитарная очистка почвы и территории населенных мест;

— внедрение малоотходных и безотходных технологий, использование новых видов энергии.

Биологическое загрязнение является относительно новым понятием, оно введено в экологическую практику в начале 80-х годов (1982 г.). Биологическим загрязнением называют привнесение в среду и размножение в ней нежелательных для человека организмов, а также проникновение (естественное или благодаря деятельности человека) в эксплуатируемые экосистемы и технологические устройства видов организмов, чуждых данным экосистемам. Биологическое загрязнение является следствием антропогенного воздействия на окружающую среду.

Один из видов биологического загрязнения — выбросы предприятий биологического (микробиологического) синтеза. Производственные мощности этой отрасли современной биотехнологии, особенно в фармакологической промышленности, постоянно растут. Многие лекарственные препараты, например, антибиотики, вакцины, получают с помощью микроорганизмов путем микробиологического синтеза. В состав выбросов и сбросов со сточными водами фармакологических заводов входят микробные клетки и их фрагменты, питательная среда для микроорганизмов.

Масштабы этого вида загрязнения могут быть весьма велики, так же как и его негативные эффекты на здоровье человека. Яркой иллюстрацией является ситуация с производством искусственного белка из кормовых дрожжей (Candida tropicalis), растущих на углеводородах, в России в 70-80-х гг. XX века. Производство имело большие масштабы: было создано 8 крупных и около 100 мелких предприятий, выпускающих боле 1,5 млн. т в год белково-витаминного концентрата (БВК). В результате произошло сильное загрязнение окружающей среды в районах расположения заводов, которое вызвало резкое увеличение заболеваемости населения бронхиальной астмой, снижение общей иммунологической реактивности, особенно у детей.

В связи с биологическим загрязнением нельзя не упомянуть о бактериологическом оружии. Несмотря на международные запреты (Конвенция по биологическому оружию 1972 года), в разных концах света возникают сообщения, в той или иной степени связанные с его производством.

После событий 11 сентября 2001 года, когда самолет-камикадзе врезался в американские небоскребы, появился новый термин – «биотерроризм». После этих событий начались вспышки сибирской язвы в США, связанные с применением бактериологического оружия (подробнее в подразделе 4.10).

К концу XX века встал вопрос о биологической опасности, связанной с развитием генной инженерии и ее успехами в сельском хозяйстве. Риск так называемого «генетического» загрязнения окружающей среды — этого сравнительно нового вида биологического загрязнения — становится все более реальным.

Наибольшему риску генетического загрязнения подвержены редкие и исчезающие виды, популяции которых находятся ни стадии деградаций. Межвидовая гибридизация и гибридизация между подвидами – явление широко распространенное. Изменение условий обитания может провоцировать гибридизацию. Угроза гибридизации характерна для регионов с антропогенно трансформированной средой и нарушениями популяционных механизмов регуляции численности.

Самостоятельную проблему с серьезными социально-этическими аспектами представляет собой вмешательство в геном человека. С расшифровкой генома человека в 2000 году (в исследованиях участвовали десятки лабораторий Англии. Франции, Японии, США, России) человечество входит в новую фазу своего развития, где предсказать все возможные сценарии невозможно. В некоторых прогнозах они выглядят фантастическими, например, и результате достижений генной инженерии можно будет клонировать гениев или правителей. Может появиться «улучшенная» разновидность людей, которые будут обладать феноменальными способностями и небывалой продолжительностью жизни.

Многие считают, что, несмотря на всевозможные запреты, остановить научный прогресс в области этих исследований невозможно: рано или поздно такие попытки будут сделаны.

В XXI веке может стать актуальной микробиологическая опасность в сфере космической деятельности. Реальной угрозой развития заболеваний, не известных ранее, может стать целый комплекс факторов: непредсказуемость повеления микроорганизмов внутри космического корабля, возможность попадания новых видов микроорганизмов при замене экипажей, ослабление иммунитета у человека в уровнях невесомости и др.

Физическое загрязнение связано с изменением физических, температурно-энергетических, волновых и радиационных параметров внешней среды.

К физическому загрязнению можно отнести:

Тепловое загрязнение – нагревание воды, воздуха или почвы в результате попадания в окружающую среду тепловых отходов предприятий топливно-энергетического комплекса (тепловые и атомные электростанции), при сжигании попутного газа нефтедобывающей промышленности, от газовых факелов нефтехимических предприятий, при утечке тепла в жилищно-коммунальном хозяйстве. Источниками загрязнений в пределах городских территорий служат: подземные газопроводы промышленных предприятий, теплотрассы, сборные коллекторы, коммуникации и др.

Любое тепловое загрязнение – это потеря дорогостоящей тепловой энергии, заставляющая увеличивать её производство.

Электромагнитное загрязнение связано с высоковольтными линиями электропередач, электроподстанциями, радио- и телепередающими станциями, а также с излучением микроволновых печей, компьютеров, радиотелефонов.

Радиоактивное загрязнение биосферы — превышение естественного уровня содержания в окружающей природной среде радиоактивных веществ. Оно может быть вызвано как естественными, так и антропогенными факторами (разработка радиоактивных руд, аварии на АЭС, испытание ядерного оружия и др.). В таблице 2.3 показаны факторы радиоактивного загрязнения биосферы.

Таблица 8.2 Факторы радиоактивного загрязнения биосферы

Факторы радиоактивного загрязнения биосферы
Естественные Антропогенные
1. Космическое излучение 2. Радиоактивные элементы литосферы 1. Разработка радиоактивных руд 2. Ядерно-технические установки 3. Применение радионуклидов в различных отраслях хозяйства 4. Ядерные взрывы в мирных целях 5. Аварии на АЭС и предприятиях 6. Испытание ядерного оружия

Экологический шум — одна из форм загрязнения окружающей среды, которая состоит в увеличении уровня шума сверх природного фона и действует отрицательно на живые организмы (включая человека).

Шум бывает бытовой, производственный, промышленный, транспортный, авиационный, шум уличного движения и др.

Основными источниками городского шума служат промышленные предприятия, среди которых особенно выделяются энергетические установки (100-110 дБ), компрессорные станции (100 дБ), металлургические заводы (90-100 дБ) и др. Значительный шум также создают транспортные среды (75-105 дБ) .

Шумозащита — комплекс мероприятий по снижению шума на производстве, на транспорте, при гражданском и промышленном строительстве.

Видео (кликните для воспроизведения).

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Источники

Загрязнение окружающей среды химически опасными
Оценка 5 проголосовавших: 1

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here