Опитування по попередній темі. Актуалізація опорних знань студентів

Актуалізація опорних знань студентів.

Мотивація навчальної діяльності.

Пояснення нової теми.

Тема «Забруднення та їх класифікація. Екологічний моніторинг».

RПлан викладу і засвоєння матеріалу:

I. Забруднення, їх класифікація.

II. Основні забрудники і їх класифікація.

III. Нормування і методи визначення властивостей забруднення.

IV. Екологічний моніторинг.

RСуттєво:

Знати:

- нормативні показники забруднень;

- основні забрудники та їх вплив на живі організми.

Вміти:

- охарактеризувати види забруднень;

- визначити властивості забруднення;

- зробити аналіз екологічного стану навколишнього середовища з визначенням причин негативних наслідків та шляхів їх подолання;

- пояснити у чому полягає сутність екологічного моніторингу;

- навести приклади забруднень та відносити їх до певної групи;

- пояснити принципи корегування та методи визначення властивостей забруднень.

Ключові екологічні поняття та терміни:

- забруднення;

- забрудники;

- нормативні показники забруднень;

- моніторинг.

Література:

1. Білявський Г.О., Фурдуй Р.С., Костіков І.Ю. "Основи екологічних знань", Київ. "Либідь", 2000 р.

2. Запольський А.К., Салюк А.П. "Основи екології", Київ. "Вища школа", 2001 р.

Забруднення та їх класифікація.

До недавнього часу (приблизно до ХІІІ ст., коли чисельність населення становила 300—350 млн. чоловік) природа активно переробляла всі надходження речовин у біосферу, тобто відбувалося самоочищення. Продукти життєдіяльності всіх організмів, включаючи й людину, були переважно органічного походження. Після перетворення їх редуцентами на неорганічні сполуки вони включалися в природний колообіг речовин. Знаряддя праці чи предмети вжитку, хоча й мали неорганічну природу, використовувались у відносно невеликій кількості, і це не становило загрози для навколишнього природного середовища. Проте в подальшому, із зростанням чисельності населення, значно збільшувалися його потреби, для задоволення яких люд­ство почало залучати багато нових речовин (порох, кислоти, солі, пізніше — різні хімічні препарати для боротьби з шкідниками сільського господарства тощо), які були не властиві природі і за відносно невеликий проміжок часу вона не встигала до них адаптуватися, тобто вони не включалися в природ­ний процес колообігу речовин. Це призвело до їх накопичення і в подальшо­му стало завдавати значної шкоди екосистемам загалом і людині зокрема.

Отже, забруднення — це внесення у навколишнє середовище або виник­нення в ньому нових, зазвичай не характерних хімічних і біологічних речо­вин, агентів або внесення в надлишковій кількості будь-яких уже відомих речовин, які чинять шкідливий вплив на природні екосистеми й людину і яких природа не здатна позбутися самоочищенням. Речовини, які спричи­нюють забруднення навколишнього природного середовища, називають забрудниками, або полютантами. Забруднення біосфери означає не просто внесення в ґрунт, воду чи повітря тих або інших чужорідних компонентів. У будь-якому випадку об'єктом забруднення є біогеоценоз. Надлишок одних речовин у природному середовищі або наявність інших призводить до зміни екологічних факторів (змінюються склад атмосфери, води, ґрунту тощо). При цьому порушуються процеси обміну речовин, знижується інтенсивність аси­міляції продуцентів і біопродуктивність біогеоценозу загалом. Завдається велика шкода всім процесам життєдіяльності, яка в кінцевому підсумку призводить до екологічної кризи та екологічної катастрофи. Під екологічною кризою розуміють ситуацію, що виникла в природних екосистемах у резуль­таті порушення рівноваги під дією стихійних природних явищ або в резуль­таті антропогенних факторів (вирубування лісів, зарегулювання рік, забруд­нення атмосфери, гідросфери, ґрунтів тощо). Екологічна катастрофа — це зміни необоротного характеру, що відбулися в екосистемах чи в біосфері.

Забрудники, що потрапили в атмосферне повітря чи води Світового океану, переміщуються на значні відстані і можуть опинитися там, де їх раніше не було. Більшість з них хімічно активні і здатні взаємодіяти з живою речовиною. Ввійшовши до складу тканин і органів живих організ­мів, такі речовини здебільшого стають отрутою для живої природи.

Існують різні принципи класифікації забруднень навколишнього середовища.

Інгредієнтне забруднення, як сукупність речовин, кількісно або якісно чужорідних природним біогеоценозам; параметричне забруднення, спричи­нене зміною якісних параметрів навколишнього середовища; біоценотичне забруднення, яке полягає в дії на склад і структуру популяцій живих організ­мів; стаціально-деструктивне забруднення, що являє собою зміну ландшаф­тів і екологічних систем у процесі природокористування, пов'язану з оптимізацією природи в інтересах людини. Цю класифікацію вірніше було б назвати класифікацією перешкод, які заважають нормальному функціону­ванню біосфери і завдають шкоди біоценозам та біотопам. Проте нас ціка­вить антропогенний тиск на біосферу, насамперед наслідки впливу на біо­сферу техногенної діяльності людини. Тому в подальшому ми розглянемо класифікацію забруднень, які є наслідком техногенної діяльності людини.

Забруднення поділяють на природні, спричинені будь-якими природ­ними, зазвичай катастрофічними чинниками (повені, виверження вулка­нів, селевий потік тощо), і антропогенні, що виникають внаслідок діяль­ності людей. Антропогенні забруднення за типом походження поділяють на механічні, хімічні, фізичні та біологічні.

До механічних забруднень відносять різні предмети у воді й ґрунті, а також тверді часточки різного розміру. Хімічні забруднення — це різноманітні сторонні штучні хімічні речовини (рідкі, тверді та газоподібні), які утворилися внаслідок хімічної реакції в хімічній, металургійній чи ін­ших галузях господарства. Вони потрапляють у біосферу і порушують встановлені природою процеси колообігу речовин та енергії. Фізичні забруднення поділяють на теплові, електричні, радіаційні та світлові, а та­кож шуми, вібрації та гравітаційні сили.

Теплові (термальні) забруднення виникають внаслідок підвищення температури середовища, головним чином у зв'язку з промисловими викидами нагрітих відхідних газів і води. Світлові забруднення пов'язані з порушенням природного освітлення місцевості в результаті дії штучних джерел світла, що призводить до появи аномалій у житті тварин і розвит­ку рослин. Шумове забруднення є наслідком збільшення інтенсивності шуму понад природний рівень. Електромагнітне забруднення створюється в результаті зміни електромагнітних властивостей середовища (від ліній електропередач, радіо і телебачення тощо), що призводить до геофізичних аномалій і змін у біологічних структурах. Радіоактивне забруднення пов'язане з підвищенням природного радіаційного фону і концентрації в середовищі радіоактивних речовин. Мікробіологічне (мікробне) забруднен­ня спричинюється появою незвично великої кількості мікроорганізмів вна­слідок масового їх розмноження на антропогенних субстратах або сере­довищах, які змінилися внаслідок господарської діяльності людини.

Згідно з іншою класифікацією, техногенні забруднення поділяють на дві основні групи — матеріальні та енергетичні.

До матеріальних належать викиди в атмосферу (газоподібні, рідкі, твер­ді та змішані), стічні води (умовно чисті й брудні) та тверді відходи (нетоксичні й токсичні). До енергетичних віднесені теплові викиди, шум, вібра­ція, ультразвук, електромагнітні поля, світлове, лазерне, інфрачервоне, ультрафіолетове, іонізуюче та електронне випромінювання. За ознакою взаємодії з навколишнім середовищем забруднення поділяють на стійкі, які не руйнуються впродовж тривалого часу (наприклад, пластмаси), і не­стійкі, які швидко руйнуються під дією природних фізико-хімічних або біохімічних процесів.

Під навмисними забрудненнями розуміють цілеспрямоване знищення лісів, використання родючих земель і пасовиськ під забудову, утворення внаслідок техногенної діяльності людей кар'єрів, шламонакопичувачів, териконів, мулових майданчиків, неправильне використання поверхневих і підземних вод, мінеральних та інших природних ресурсів.

Супутнє забруднення – це поступові зміни біосфери під впливом антропогенної діяльності (спустелювання, потепління в результаті «парникового ефекту», руйнування озонового шару, висихання боліт, озер, мо­рів, випадання кислотних дощів тощо).

Антропогенні відходи виникають як у результаті промислової діяльності, так і споживання. Відповідно до цього їх поділяють на відходи виробництва і відходи споживання. Відходами виробництва вважають невикористані за­лишки сировини, матеріалів або напівфабрикатів, що утворилися при виго­товленні продукції і повністю або частково втратили свої споживчі влас­тивості. До них належать також продукти фізико-хімічної чи механічної пере­робки сировини, отримання яких не було метою виробничого процесу і які в подальшому можуть бути використані в господарстві як готова продукція після відповідної обробки або як сировина для подальшого перероблення.

Забруднення середовища	Інгредієнтне	Мінеральне	Продукти згоряння викопного палива	Продукт згоряння в ДВЗ
Відходи хімічних виробництв	Пестициди і добрива
Шахтні відвали і терикони	Аварійні скиди в акваторіях
Інші
Органічне	Побутові стоки і сміття	Відходи тваринницьких ферм
Мікробіологічні препарати	Нафтовидобуток і нафтопереробка
Відходи харчової промисловості
Інші
Параметричне	Шумове	Радіаційне
Теплове	Електромагнітне
Світлове
Біоценотичне	Комплексний фактор занепокоєнь	Нерегульований збір, вилов, відстріл, браконьєрство
Порушення балансу популяцій	Перепромисел
Випадкова і спрямована інтродукція видів
Стадіально-деструктивне	Вирубування лісових насаджень	Ерозія ґрунтів
Зарегулювання водостоків	Осушення земель
Зарегулювання	Урбанізація
Кар’єрна розробка копалин	Лісові та степові пожежі
Шляхове будівництво	Інші форми, пов’язані з руйнацією та перетворенням екосистем

До відходів споживання відносять різні вироби, комплектувальні дета­лі тощо, які з тих чи інших причин не придатні для подальшого використання. Ці відходи поділяють на промислові та побутові. До перших належать металобрухт, обладнання, що вийшло з ладу, вироби технічного при­значення з гуми, пластмаси, скла тощо. До побутових належать харчові відходи, зношені вироби побутового призначення (одяг, взуття та ін.), різноманітні використані вироби (пакувальні матеріали, скляна та інші види тари), побутові стічні води тощо.

Класифікацію відходів можна здійснювати за такими ознаками: за міс­цем утворення, можливістю переробки, агрегатним станом, токсичністю. За місцем утворення відходи поділяють на промислові, агропромислові та побутові. За можливістю переробки всі відходи можна поділити на вто­ринні матеріальні ресурси, які вже переробляються або переробка яких планується, і на відходи, переробка яких на даному етапі розвитку еконо­міки недоцільна і які становлять безповоротні втрати. За агрегатним ста­ном відходи поділяються на тверді (гравій, пісок тощо), рідкі (розчини, емульсії, суспензії тощо) та газоподібні (гази та їх суміші, водяна пара, парогазова суміш). За токсичністю відходи класифікують залежно від не­безпечності отруєння на чотири класи.