Основные типы загрязняющих веществ и их характеристики.

Любая производственная деятельность связана с появлением отходов. «Безотходность» природных циклов — это миф, кото­рый опровергается огромными пластами геологических отложе­ний, возникших в результате деятельности живых организмов. Отходы производства, попадая в природную среду, практически всегда изменяют её химический состав или физические свойства и, следовательно, являются загрязняющими веществами. Ландшафты и экосистемы наиболее заселённых местностей и весь современный облик биосферы сформировались под ант­ропогенным воздействием. К сожалению, предсказать дурные последствия человеческой деятельности обычно можно, но ни­когда нельзя сказать с уверенностью, что учтены все возможные опасности. Поэтому упомянутые здесь и ниже, источники загрязнения, опасные вещества и технологии, разру­шительные для природных экосистем, — это только наиболее распространённые виды отрицательных антропогенных воздей­ствий на природу. Пытаться строго классифицировать эти воз­действия — невыполнимая задача, но по характеру условно их можно разделить по преимуществу на физико-химические, био­логические и физико-механические.

Примеры физико-химического загрязнения — выбросы в ат­мосферу и водоёмы загрязняющих веществ (в том числе радио­активных).

Примеры биологического загрязнения — загрязнение воды и почвы нечистотами, содержащими болезнетворные микроорга­низмы, и антропогенная интродукция (внедрение) биологиче­ских видов, чужеродных для биоценоза и губительных для его природных обитателей.

Примеры физико-механического загрязнения — засорение атмосферы частицами пыли из-за неправильной распашки зе­мель, ведущей к эрозии, то есть разрушению, почв, или шумовое загрязнение городской среды.

По времени и степени создаваемого ущерба антропогенные воздействия можно разделить на кратковременные аварии и пер­манентные (постоянные или долговременные) нагрузки на экоси­стемы, длительность которых превышает или сопоставима со временем сукцессии. При этом аварийные нагрузки могут иметь и весьма долговременные последствия. Хотя последствия катаст­рофических аварий обычно производят наиболее сильное впе­чатление, основной экологический ущерб приносит перманент­ное загрязнение окружающей среды.

Химическое загрязнение может носить двоякий характер.

Во-первых, это антропогенное изменение природных цик­лов имеющихся в природе веществ и сдвиг их биогеохимиче­ских циклов и концентраций. Пример: выброс огромных коли­честв окислов углерода, серы и азота при сжигании ископаемо­го топлива.

Во-вторых, это распространение в природных средах синте­тических веществ, в том числе особо ядовитых, в принципе в природе не существующих (ксенобиотики). Примеры: утечки ди­оксинов и использование ядохимикатов в сельском хозяйстве. Подобные вещества особо опасны тем, что в экосистемах могут отсутствовать механизмы их разложения или консервации, а жи­вые организмы не обладают способностью к их уничтожению при попадании во внутренние органы. [1]

Для загрязняющих веществ вводят нормативы, называемые предельно допустимыми концентрациями (ПДК).

ПДК устанавливаются отдельно по каждой среде. Кроме того, для воздуха ПДК устанавливаются в зависимости от време­ни воздействия. Под разовой ПДК для воздуха обычно понимают концентрацию, допустимую в течение не более 20 минут. Сред­несуточная ПДК — это концентрация вредного вещества в возду­хе населённых мест, которая не должна оказывать на человека прямого или косвенного воздействия при неограниченно долгом (годы) вдыхании. Поэтому среднесуточная ПДК есть основной норматив для оценки качества воздуха. В качестве отдельного норматива вводится ПДК рабочей зоны. Эту ПДК определяют, учитывая продолжительность рабочего времени, и за соблюдени­ем этой нормы должны следить органы охраны труда. Особо устанавливаются ПДК для продуктов питания. [2]

Согласно природоохранному законодательству Российской Федерации, «нормирование в области охраны окружающей сре­ды осуществляется в целях государственного регулирования воз­действия хозяйственной и иной деятельности на окружающую среду, гарантирующего сохранение благоприятной окружающей среды и обеспечение экологической безопасности. Нормирова­ние в области охраны окружающей среды заключается в уста­новлении нормативов качества окружающей среды, нормативов допустимого воздействия на окружающую среду при осуществ­лении хозяйственной и иной деятельности, иных нормативов в

области охраны окружающей среды, а также государственных стандартов и иных нормативных документов в области охраны окружающей среды. Нормативы и нормативные документы в об­ласти охраны окружающей среды разрабатываются, утверждают­ся и вводятся в действие на основе современных достижений на­уки и техники с учетом международных правил и стандартов в области охраны окружающей среды» . Под воздействием здесь подразумевается любая деятельность, вносящая физические, хи­мические или биологические изменения в природную среду.

Первоначально ПДК устанавливались, исходя из «отсутствия практического влияния на здоровье человека». Однако этот кри­терий оказался слишком неопределённым и недостоверным, так как он не учитывал генетических и долгосрочных последствий воздействия загрязнения. Например, стало ясно, что многие канцерогены, то есть вещества, вызывающие рак, опасны при лю­бых концентрациях, а их действие проявляется спустя много лет. В других случаях накопление вещества в пищевых цепях превра­щает его вполне безопасные для человека концентрации в при­родной среде в смертельно опасные в пищевых продуктах. Кроме того, многие вещества, практически без­вредные для человека при наблюдаемых концентрациях, наносят громадный ущерб природной среде. Поэтому нормы ПДК по­стоянно пересматриваются в сторону их уменьшения. [2]

Количественно токсичность определяется токсической дозой вещества (отнесенной, как правило, к массе тела животного или человека), вызывающей определенный токсический эффект {ин­токсикацию или отравление). Чем токсическая доза вещества ме­ньше, тем выше его токсичность. Обычно токсичность характе­ризуют абсолютно летальной (смертельной) дозой DL₁₀₀ или сред несмертельной дозой DL₅₀. Здесь цифры в индексе указывают вероятность (в %) гибели подопытного животного. Значения ток­сических доз зависят от путей поступления вещества в организм.

Как правило, и люди, и природные объекты одновременно подвергаются действию нескольких загрязняющих веществ. Что­бы учесть совместное действие нескольких загрязняющих ве­ществ, рассчитывается общий относительный уровень загрязне­ния S как сумма относительных уровней загрязнения по каждо­му из них:

S=∑S_i=C₁/ПДК₁+ C₂/ПДК₂+ C₃/ПДК₃+

где Сi — фактическая концентрация /-го вещества, а ПДК,— его

предельно допустимая концентрация. Нормой считается, если выполняется условие

S ≤ 1,

Этот подход предполагает, что загрязняющие вещества дей­ствуют независимо друг от друга. Проблема в том, что при одно­временном воздействии нескольких веществ возможен синэргетический эффект, состоящий в том, что совместное действие не­скольких веществ больше суммы их воздействий по отдельности. Это означает, что при одновременном присутствии нескольких загрязнителей ПДК по каждому из них должен быть снижен.

Опасность, исходящая от загрязняющего вещества, зависит не только от характера его воздействия, величины эмиссии (то есть выброса в окружающую среду) и ПДК, но и от параметров его распространения. [2]