Общие представления о загрязнении окружающей среды

Бурное развитие научно-технического прогресса обеспечивает человечеству немало благ. В то же время в связи с этим значительно интенсифицируется добыча и переработка природных ресурсов, увеличивается объем отходов, загрязняющих окружающую среду, что приводит к коренным изменениям в природе и отражается на самом существовании человека. Часть из таких изменений чрезвычайно сильна и настолько широко распространена, что возникают глобальные экологические проблемы. Серьезную опасность представляют кислотные дожди, радиационное поражение территорий, парниковые газы и озоноразрушающие вещества. На Земле скудеют биоресурсы, исчезают отдельные виды растений и живых организмов, обезлесиваются и опустыниваются территории.

По оценке Всемирной организации здравоохранения, из 6 млн. известных химических соединений практически исполь­зуется до 500 тыс. соединений; из них около 40 тыс. обладают вредными для человека свойствами, а 12 тыс. являются токсичными. Однако, загрязнение окружающей среды не следует связывать с вредностью только для человека. Многие химические соединения, являясь безвредными для человека, губительны для отдельных звеньев экосистемы.

Под загрязнением окружающей среды понимают поступление в биосферу любых твердых, жидких и газообразных веществ или видов энергии (теплоты, звука, радиоактивности и т. п.) в количествах, оказывающих вредное влияние на человека, животных и растения как непосредственно, так и косвенным путем. Эти загрязнения являются как отходами производства, получаемыми в разнообразных технологических процессах, так и отходами потребления, обусловленными полной или частичной утратой используемыми предметами своих потребительских свойств по истечении определенного срока службы. Последние делятся на:

- отходы промышленного потребления, к которым относятся выбывшие из строя из-за износа машины, оборудование, металлические и железобетонные конструкции и детали, изделия из резины, пластмасс, стекла, жидкие отходы (кислоты, щелочи, соли) и т. п.;

- отходы бытового потребления, к которым относятся предметы разового потребления и товары длительного пользования, тара, упаковка, ткани и т. п., а также пищевые отходы.

Общее представление об объемах загрязнения биосферы отходами человеческой деятельности в мире дает таблица 1. Потребление минеральных и органических сырьевых ресурсов в мире постоянно возрастает: если в 1913 г. на одного жителя Земли ежегодно расходовалось 5 т минерального сырья, в 1940 г. – 7,4 т, в I960 г. – 14,3 т, то в 2000 г. потребление достигло уровня 40-50 т. Соответственно увеличились и объемы отходов промышленного, сельскохозяйственного и бытового происхождения.

Таблица 1 – Объем отходов производства в мире, млн. т.

Категории отходов	Годы	Производство «классической» энергии	Промышленность	Сельское хозяйство	Коммунально-бытовой сектор	Всего
Главные газообразные загрязняющие вещества атмосферы		17 326
Выброс твердых частиц в атмосферу
Твердые отходы		—		—
	—		—
Углеводороды
Органические отходы		—	—
	—	—
Фекальные отходы		—	—
	—	—
Итого

К концу XX в. загрязнение окружающей среды отходами, выбросами, сточными водами всех видов промышленного производ­ства, сельского хозяйства, коммунального хозяйства городов приобре­ло глобальный характер и поставило человечество на грань экологической катастрофы. Из таблицы 1 видно, что только за 30 лет общая масса отходов в мире увеличилась более, чем в 2,5 раза.

Загрязнения биосферы подразделяют на локальные, региональныеиглобальные. Локальные загрязнения характерны для городов, крупных промышленных предприятий, районов добычи тех или иных полезных ископаемых, крупных животноводческих комплексов. Региональные загрязнения охватывают значительные территории и акватории, подверженные влиянию крупных промышленных районов. Глобальные загрязнения чаще всего вызываются атмосферными выбросами, распространяются на большие расстояния от места своего возникновения и оказывают неблагоприятное воздействие на крупные регионы, а иногда и на всю планету.

Разнообразие видов человеческой деятельности обусловливает многочисленность всевозможных отходов, различных по характеру воздействию их на компоненты биосферы (табл.2).

Таблица 2 - Общий характер источников загрязнения в связи с различными видами антропогенной деятельности

Вид деятельности	Общий тип загрязнения	Объекты загрязнения	Тип источника	Режим внесения загрязнения
Добыча твердых полезных ископаемых	Резко преобладает минеральный тип в виде стоков (шахтные и рудничные воды, стоки обогатительных процессов) и твердых отходов (шламы, породные отвалы).	Почва, вода	Точечный	Постоянный
Добыча жидких горючих полезных ископаемых	Преобладает органический тип в виде стоков (утечка нефти) и выбросов (утечка газообраз­ных углеводородов), в меньшей степени минеральный в виде стоков минерализованных нефтяных вод.	Почва, вода, воздух	То же	Постоянный и спонтанный (катастрофические разливы)
Производство энергии	Преобладает минеральный тип в виде выбросов (газообразные продукты сгорания и золы уно­са) и в меньшей степени твердых отходов (золошлаковые хранилища), стоков (охлажда­ющие воды).	То же	То же	Постоянный
Промышленное производство	Равноценно минеральный и органический, часто смешанный тип в виде твердых отходов (шлаки, пыль, бракованная продукция, остатки сырья и т. п.), жидких отходов (отработанные растворы токсичных веществ), выбросов (паро-пылегазовые выбросы токсичных производств, местной вентиляции), стоков (отработанные растворы, условно-чистые воды после очистных сооружений)	Воздух, вода, почва	То же	Спонтанныйили Цикличный для отдельных предприятий, постоянный для промышленных зон

Добыча полезных ископаемых создает материальную основу для большинства сфер деятельности. Развитие современного производства, и прежде всего промышленности, базируется в значительной степени на использовании ископаемого сырья. Еще сравнительно недавно считалось, что природные ресурсы неисчерпаемы, однако сейчас человечество все чаще сталкивается с проблемой относительного дефицита определенных видов сырьевых ресурсов. В настоящее время горнодобывающая промышленность выдает в год более 40 т продукции на одного жителя Земли. Рост численности населения диктует необходимость увеличения потребления природных ресурсов. Однако, вследствие увеличения энергоемкости и материалоемкости современного производства потребление, например, энергии опережает рост населения в 3 раза, а добыча минеральных ресурсов в 2 раза.

Само наличие запасов ископаемых еще не говорит о возможности ими воспользоваться, так как их качество и существующие технологии добычи и переработки не всегда обеспечивают экономически приемлемую стоимость продукции. Направления технической политики должны быть нацелены на более полное и комплексное использование природных ресурсов. При добыче полезных ископаемых и их первичной переработке на поверхности земли оказываются огромные массы отходов. Так при добыче каменного угля ежегодно на поверхность поднимается около 1 млрд. м³ пустой породы, которая складируется в виде терриконов и занимает тысячи гектаров земель. Под действием ветра порода распыляется, а в результате ее самовозгорания загрязняется атмосфера. Аналогично и при переработке ископаемого сырья, например, в металлургии образуется большое количество шлаков. При добыче жидких и газообразных ископаемых возникают проблемы, связанные с загрязнением почвы, воды и атмосферы, масштабы которых бывают катастрофические.

Для современного этапа научно-технического прогресса характерен возрастающий спрос на все виды энергии. Учитывая, что около 80% производимой энергии приходится на тепловые электростанции, важность вопросов охраны окружающей среды для этих объектов-загрязнителей весьма актуальна. При сжигании топлива на них лишь 30-40% тепловой энергии используется полезно, остальная часть рассеивается в окружающей среде с дымовыми газами и подогретой водой. Тепловая и электрическая энергия используется во всех отраслях народного хозяйства и в быту. Особенно энергоемкой является продукция черной и цветной металлургии. Выброс вредных веществ от всех стационарных источников в атмосферу в среднем по России достигает свыше 220 кг на человека в год.

В процессе эксплуатации тепловых электростанций, а также химических заводов образуются огромные количества твердых отходов (огарок, шлаки, золы и т. п.), которые складируются на больших площадях, оказывая негативное влияние на атмосферу, поверхностные и подземные воды, почвенный покров (пыление, выделение газов и т. п.). Биосфера загрязняется твердыми отходами, газовыми выбросами и сточными водами металлургических, металлообрабатывающих и машиностроительных заводов. Огромный вред наносят водным ресурсам сточные воды целлюлозно-бумажной, пищевой, деревообрабатывающей, нефтехимической промышленности. Развитие автомобильного транспорта привело к загрязнению атмос­феры городов и транспортных коммуникаций тяжелыми металлами и токсичными углеводородами, а постоянное возрастание масштабов морских перевозок вызвало почти повсеместное загрязнение морей и океанов нефтью и нефтепродуктами.

Массовое применение минеральных удобрений и химических средств защиты растений привело к появлению ядохимикатов в атмосфере, почвах и природных водах, загрязнению биогенными элементами водоемов, водотоков и сельскохозяйственной продукции (нитраты, пестициды и т. п.).