Федеральное Агентство по образованию
Владимирский Государственный Гуманитарный Университет
Источники загрязнения окружающей среды.
Выполнила: студентка
ЕГФ гр. ГБж-51
Виноградова Елена
Проверил: Потехин К.А.
Владимир 2009
1.Понятие загрязнения.
Загрязнением в узком смысле считается привнесение в какую-либо среду новых, не характерных для неё физических, химических и биологических агентов или превышение естественного среднемноголетнего уровня этих агентов в среде.
Непосредственными объектами загрязнения служат основные компоненты экотопа (местообитание сообщества): атмосфера, вода, почва. Косвенными объектами загрязнения являются составляющие биоценоза – растения, животные, микроорганизмы.
Источники загрязнения весьма разнообразны: среди них не только промышленные предприятия и теплоэнергетический комплекс, но и бытовые отходы, отходы животноводства, транспорта, а также химические вещества, намеренно вводимые человеком в экосистемы для защиты полезных продуцентов от вредителей, болезней и сорняков.
Среди ингредиентов загрязнения – тысячи химических соединений, особенно металлы и оксиды, токсические вещества, аэрозоли. Разные источники выбросов могут быть одинаковыми по составу и характеру загрязняющих веществ. Так, углеводороды поступают в атмосферу и при сжигании топлива, и от нефтеперерабатывающей, и от газодобывающей промышленности.
Загрязнителем может быть любой физический агент, химическое вещество и биологический вид (главным образом микроорганизмы), подающие в окружающую среду или возникающие в ней в количествах, выходящих за рамки своей обычной концентрации – предельных естественных колебаний или среднего природного фона в рассматриваемое время.
2. Источники загрязнения среды обитания.
2.1.
Классификация, характер и причины загрязнения среды обитания
В результате воздействия человека изменяется климат, рельеф поверхности, химический состав атмосферы, исчезают виды и естественные экосистемы и т. д. Наиболее важный для природы антропогенный фактор – урбанизация.
Человек активно вмешивается в экологические круговороты, используя в своих целях вещество планеты с очень невысокой эффективностью, с образованием большого количества отходов. Чтобы обеспечить жизнь одного человека, ежегодно из Земли извлекается 20 т сырья, при этом количество полезного продукта составляет не более 2% используемых природных ресурсов. Загрязнение природной среды классифицируется по большому числу факторов.
Естественные загрязнения
возникают в результате природных, катастрофических процессов (например, мощное извержение вулкана, землетрясение, селевой поток и т. п.) вне всякого влияния человека на эти процессы, хотя антропогенная деятельность человека иногда способствует возникновению этих процессов.
Биотические
(биогенные) (биогенами, т. е. продуктами жизнедеятельности ряда микроскопических грибов (обычно называемых плесенями), являются микотоксины. Эти агенты могут оказывать серьезное неблагоприятное воздействие на здоровье человека и животных) загрязнения
связаны с распространением определенных, как правило, нежелательных, с точки зрения людей, биогенных веществ (выделений, мертвых тел и т. п.) на территории (или акватории), где они ранее не наблюдались.
Микробиологические
(микробные) загрязнения
возникают из-за появления в среде необычно большого количества микроорганизмов, связанного с массовым их размножением в средах, измененных в ходе хозяйственной деятельности человека (например, вследствие загрязнения сточными или канализационными водами распространяются такие опасные инфекционные болезни, как азиатская холера и брюшной тиф, дизентерия и вирусный гепатит).
Антропогенные загрязнения
являются результатом хозяйственной деятельности человека. Интенсивность антропогенных загрязнений непосредственно связана с ростом численности населения земного шара и, в первую очередь, с развитием крупных промышленных центров.
Промышленные загрязнения
вызываются отдельно взятым предприятием или их совокупностью, а также транспортом.
Сельскохозяйственные загрязнения
обусловлены применением пестицидов, дефолиантов и других агентов, внесением удобрений в количествах, не усваиваемых культурными растениями, сбросом отходов животноводства и другими действиями, связанными с сельскохозяйственным производством.
Военные загрязнения
возникают в результате работы предприятий военной промышленности, транспортировки военных материалов и оборудования, испытания образцов оружия, функционирования военных объектов и всего комплекса военных средств в случае ведения военных действий. Отрицательные воздействия испытаний ядерного оружия имеют место до сих пор, а массовое применение этого оружия может привести к "ядерной зиме".
По масштабу
загрязнения делятся на:
· Локальные загрязнения охватывают небольшие территории, обычно вокруг предприятия, населенного пункта и т. п.
· Региональные загрязнения выявляются в пределах значительных пространств.
· Глобальные загрязнения обнаруживаются в любой точке планеты и далеко от их источника, охватывают большие пространства с угрозой для жизнедеятельности большого количества людей и организмов.
По механизму воздействия
загрязнения подразделяются на:
механические
физические (тепловые, световые, акустические, электромагнитные)
химические
радиационные
биологические (биотические, микробиологические).
Загрязнению подвергаются все оболочки Земного шара.
Загрязнение атмосферы
– привнесение в воздух или образование в нем химическими веществами или организмами физических агентов, неблагоприятно воздействующих на среду жизни или наносящих урон материальным ценностям, а также образование антропогенных физических полей.
Загрязнение гидросферы
– поступление в воду загрязнителей в количествах и концентрациях, способных нарушить нормальные условия среды в значительных по размерам водных объектах.
Загрязнение почвы
– привнесение и возникновение в почве новых, обычно не характерных для нее физических, химических или биологических агентов, которые меняют ход почвообразовательного процесса (тормозят его), резко снижают урожайность, вызывают накопление загрязнителей в растениях (например, тяжелых металлов), из которых эти загрязнения прямо или косвенно (через растительные или животные продукты питания) попадают в организм человека.
В настоящее время имеет место и загрязнения космического пространства
– общее засорение околоземного и ближнего космического пространства космическими объектами. Наиболее опасно радиоактивное загрязнение из-за вывода на орбиты и разрушения ядерных реакторов, кроме того "космического мусора", который вносит помехи в нормальное функционирование радиотехнических и астрономических приборов.
Главными причинами
, представляющими опасность не только для ОС, но и для биосферы в целом, являются:
– использование человеком преимущественно внутренних по отношению к биосфере источников энергии (органическое топливо);
– использование нерациональных хозяйственных циклов, приводящих к возникновению отходов;
– использование вредных для природы синтетических веществ;
– уничтожение человеком структурного многообразия биосферы, что разрушает экосистемы.
Сегодня экономическое и социальное развитие общества пришло в явное противоречие с органическими ресурсопроизводящими и жизнеобеспечивающими возможностями биосферы. Промышленное, сельскохозяйственное, лесохозяйственное, рекреационное и другие виды природопользования предопределили кризисную для развития общества экологическую ситуацию во многих регионах мира и на земном шаре в целом из-за истощения и загрязнения природной среды антропогенным воздействием.
Техногенные факторы загрязнения различают по:
– виду воздействия (на атмосферу, гидросферу, литосферу);
– масштабу воздействия (локальные, региональные, глобальные);
– характеру воздействия (прямые и косвенные);
– продолжительности воздействия (кратковременные, долговременные, постоянные);
– агрегатному состоянию (газообразные, жидкие, твердые);
– интенсивности воздействия.
В настоящее время масштабы промышленного загрязнения достигли угрожающих размеров, создавая порой критические ситуации для проживания человека на Земле. Так, например, ежегодно:
– в Мировой океан поступает до 10 млн т нефтепродуктов;
– в атмосферный воздух выделяется промышленными предприятиями и транспортом 1 млрд. т аэрозолей и сажи;
– во внутренние водоемы и водотоки поступает свыше 500 млрд. т промышленно-бытовых стоков;
– при сжигании 10 млрд. т условного топлива выделяется около 150 млн. т сернистого ангидрида и порядка 30 млрд. т двуокиси углерода, способствующие возникновению парникового эффекта;
– акустическая среда заполняется шумом от промышленных установок, транспорта и т. д.;
– из недр Земли извлекается до 4 тыс. км3 горных пород, в результате образуются карьеры глубиной до 1 км и нарушаются гидрогеологические условия;
– количество бытовых и промышленных отходов увеличивается (по данным ООН, 3 млрд т в год – в настоящее время);
– загрязнение вод, объем которых в мире постоянно возрастает более чем на 700 км3, причем 1 м3 сточных вод загрязняет 50–80 м3 чистых вод [1], увеличивается.
Основной вклад в загрязнение ОС вносят промышленность, энергетика, транспорт.
Выбросы в ОС классифицируются по агрегатному состоянию и массовому выбросу
. По агрегатному состоянию различают газо- и парообразные, жидкие, твердые и смешанные. По массовому выбросу выделяют шесть групп:
· менее 0,01;
· свыше 0,01;
· 0,1…1,0;
· 1,0…10;
· 10…100;
· свыше 100 т/сутки.
По своему происхождению промышленные загрязнения
могут быть:
1. Механические – запыление атмосферы, твердые частицы и разнообразные предметы в воде и почве.
2. Химические – всевозможные газообразные, жидкие и твердые химические соединения и элементы, попадающие в атмосферу, гидросферу и почву и вступающие во взаимодействие с ОС.
3. Физические – все виды энергии как отходы разнообразных производств: тепловой, механической (включая вибрации, шум, ультразвук), световой (видимая, инфракрасная и ультрафиолетовая части спектра), электромагнитные поля, ионизирующие излучения.
4. Биологические – это виды организмов, появившиеся при участии человека и наносящие вред ему или живой природе (в условиях машиностроения практически отсутствуют).
5. Тепловые (термальные) загрязнения обусловлены повышением температуры среды, главным образом в связи с промышленными выбросами нагретого воздуха, отходящих газов (продукты сгорания, выбрасываемые в дымовую трубу) и вод. Могут возникать и как вторичный результат изменения химического состава среды (например, парниковый эффект – постоянное потепление климата на планете в результате накопления углекислого газа и других газов (метана, фтор- и хлоруглеродов), которые, аналогично покрытию теплицы, пропуская солнечные лучи, препятствуют длинноволновому тепловому излучению уходить с поверхности Земли.
6. Световые загрязнения вызваны нарушением естественной освещенности местности в результате действия искусственных источников света и могут приводить к аномалиям в жизни растений и животных.
7. Акустические загрязнения связаны с превышением естественного уровня шума и ненормальным изменением звуковых характеристик в населенных пунктах и других местах вследствие работы транспорта, промышленных установок, бытовых приборов, поведения людей или других причин.
8. Электромагнитные загрязнения возникают в результате изменения электромагнитных свойств среды (от линий электропередачи, радио и телевидения, работы некоторых промышленных установок и т. п.), что приводит к изменениям в тонких клеточных и молекулярных биологических структурах.
9. Радиоактивные загрязнения обусловлены превышением естественного уровня содержания радиоактивных веществ в среде. Их последствием является радиоактивное загрязнение, вызванное действием ионизирующих излучений.
Источники загрязнения среды обитания подразделяются на сосредоточенные (точечные) и рассредоточенные. К точечным
относятся дымовые и вентиляционные трубы, шахты и т. п., к рассредоточенным
– факелы цехов, ряды близко расположенных труб, открытые склады и т. п. Источники загрязнения могут быть также непрерывного и периодического действия.
2.2. Источники промышленных загрязнений среды обитания
Преобладающее воздействие на загрязнение природной среды оказывают техногенные системы с высоким уровнем экологического риска.
Техногенная система – совокупность объектов хозяйственной деятельности человека различного назначения: промышленные предприятия, транспортные магистрали, линии электропередач, буровые скважины, города, сельскохозяйственные комплексы и т. д.
Чтобы оценить влияние антропогенных загрязнений, разделим их на три большие группы: промышленные, сельскохозяйственные и военные.
К наиболее существенным промышленным загрязнениям относятся: электроэнергетика, металлургические комбинаты, нефтедобывающая, нефтеперерабатывающая, химическая, нефтехимическая, угольная, газовая, лесная, деревообрабатывающая, целлюлозно-бумажная, пищевая, легкая, микробиологическая промышленность, машиностроение, транспорт, жилищно-коммунальное хозяйство (ЖКХ).
Электроэнергетика
В настоящее время основная доля энергии производится за счет сжигания или переработки природного органосодержащего сырья – угля, нефти, газа, горючих сланцев, торфа, а также использование энергии рек путем строительства гидроэлектростанций и сооружения водохранилищ.
Наибольшему воздействию в результате деятельности энергетической промышленности подвергаются воздушный бассейн и поверхностные воды. Заметное влияние на изменение состояния ОС оказывает гидростроительство.
Водохранилища, создаваемые в результате сооружения плотин электростанций, регулируют речной сток, снижают опасность наводнений и развития эрозии почв, улучшают судоходность рек, обеспечивают снабжение водой сельскохозяйственных угодий, служат для рекреационных и других целей.
Вместе с тем запруживание рек и строительство водохранилищ нередко приводят к отрицательным последствиям. Водохранилища, особенно крупные, оказывают существенное влияние на изменение микроклимата регионов, где они расположены. При создании крупных водохранилищ происходит затопление плодородных земель и поселений. Гидросооружения влияют на уровень грунтовых вод, вызывают нередко засоление или заболачивание почв и снижение их продуктивности.
В энергетике основными источниками загрязнения являются тепловые электростанции, производство энергии на которых сопровождается в первую очередь загрязнением атмосферного воздуха.
Особое действие на природную среду оказывают предприятия атомной энергетики. Источником потенциальной опасности является весь процесс ядерного топливного цикла – от добычи делящего материала до переработки облученного топлива. В то же время отмечается, что в последние годы (1993–1999) производственная деятельность АЭС не оказала заметного влияния на экологическую ситуацию в районах их размещения.
Энергетика – наиболее крупная отрасль по объему выбросов в атмосферу (26,6% общего количества выбросов всей промышленности России).
Характерными выбросами энергетического комплекса являются сернистый газ, оксид углерода, оксиды азота, сажа, а также наиболее токсичные ингридиенты – оксид ванадия и бензапирен. Ежегодные объемы выбросов вредных веществ в атмосферный воздух энергетическими предприятиями Российской Федерации составляют около 6,0 млн. т, основной объем этих выбросов занимают:
31% – пыли,
42% – диоксида серы,
23,5 % – оксида азота.
Энергетика является отраслью промышленности, потребляющей огромное количество воды, 99% которой используется на производство электрической и тепловой энергии. Ежегодно используется около 30 млрд м3 воды, 65–70% экономится за счет использования оборотного водоснабжения.
Большая часть воды расходуется на охлаждение различных агрегатов, в связи с чем тепловые электростанции являются источниками теплового загрязнения. Другим крупным потребителем воды, загрязняющим водоемы и подземные воды, является система гидрозолоудаления ТЭЦ, использующая твердое топливо – угли, сланцы, торф.
Со сточными водами в водные объекты сбрасываются загрязняющие вещества, которыми могут быть взвешенные вещества, нефтепродукты, хлориды, сульфаты, соли тяжелых металлов, специфические вещества (сероводород, капролактам, формальдегид).
Более 50 предприятий атомной энергетики сбрасывают загрязненные воды, которые попадают в бассейны Каспийского, Балтийского, Черного морей, а также в Северный Ледовитый и Тихий океаны. Сбрасываемые радиоактивные изотопы достаточно быстро распадаются и практически не прослеживаются в количествах, превышающих допустимые концентрации в водоемах.
В результате инвентаризации, проведенной в последние годы на 34 предприятиях атомной энергетики, имеется 257 мест хранения и поверхностного захоронения радиоактивных отходов, на которых сосредоточено свыше 405 млн. м3 жидких и около 300 млн. т твердых отходов.
Металлургические комбинаты
Металлургические комбинаты поставляют в ОС наибольшее число загрязнений и выбросов. На долю черной и цветной металлургии приходится более 35% всех загрязнений, поставляемых техногенными системами. Это вызвано тем, что металлургическая переработка полезных ископаемых отличается наиболее мощными потоками энергии и массы. Металлургия перерабатывает ежегодно миллиарды тонн руды, выдает сотни миллионов тонн стали, чугуна, алюминия, десятки миллионов тонн цветных металлов, сопутствующих готовых продуктов: химических соединений, строительных материалов, сорбентов.
Для выплавки 1 т алюминия требуется переработать 5–10 т руды, 1 т меди – 200 т руды; для извлечения 1 кг золота – 7000 т руды; для получения 1 т готового металла в ряде производств требуется 500–600 т чистой воды.
На всех участках технологической цепи образуются промежуточные продукты, отходы и потери: шлаки, дым, растворы, газы.
В атмосферу поступает значительное количество выбросов. Основные их компоненты – диоксид серы, оксид углерода, оксиды азота, сероуглерод, углеводороды и др.
Ежегодно предприятиями черной и цветной металлургии в поверхностные воды сбрасывается более 1 млн. м3 сточных вод, из них 85% – загрязненных. Вместе со сточными водами сбрасывается значительное количество загрязняющих веществ, в том числе взвешенные вещества: сульфаты, хлориды, соединения железа, тяжелых металлов и т. п.
По данным аэрокосмической съемки снежного покрова, зона действия предприятий черной металлургии прослеживается на расстоянии до 60 км от источника загрязнения, а огромные массы оксид серы комбината "Норильский никель", которые выбрасывают высокие (до 100 м) трубы, достигают Канады через Северный полюс. На этом же комбинате ежегодно образуется около 4,7 млн. т отвальных металлургических шлаков. Образующиеся "хвосты" обогащения практически не используются. В хвостохранилище их накоплено около 350 млн. т.
Нефтедобывающая и нефтеперерабатывающая промышленность
Предприятия нефтедобычи и ее переработки оказывают негативное воздействие на атмосферный воздух. Характерными загрязняющими веществами являются углеводороды, диоксид серы, оксид углерода, оксиды азота, твердые вещества.
Значительный ущерб ОС наносят аварии на буровых установках и платформах, а также на магистральных газо- и нефтепроводах, которые являются наиболее типичными причинами загрязнения нефтью поверхностных вод.
Для предприятий нефтеперерабатывающей промышленности характерна потребность в большом количестве воды, что обусловливает необходимость их размещения вблизи водоемов и вынуждает принимать меры по защите водных объектов от загрязнения.
Со сточными водами в водоемы поступает значительное количество нефтепродуктов, сульфатов, хлоридов, соединений азота, фенолов, солей тяжелых металлов.
Нефтеперерабатывающие заводы являются источниками загрязнения почвенных покровов нефтепродуктами. На нефтеперерабатывающих и сланцеперерабатывающих заводах России накоплено за предыдущие годы около 95 млн. т отходов, в том числе 2,4 млн. т – нефтешлаков, 0,8 млн. т – прудовых кислых гудронов, 1,5 млн. т – отработанных отбеливающих глин, 10 млн. т – избыточных активных илов, 80 млн. т – золы сланцепереработки.
Наиболее существенна для этой отрасли доля по выбросам жидких и газообразных веществ – 1/15 промышленного объема выброса этих веществ в стране.
Химическая и нефтехимическая промышленность
Химический комплекс РФ включает 26 отраслей химической, нефтехимической, агрохимической и микробиологической промышленности.
Многообразие продукции применяемых технологий и сырья определяют широкий спектр загрязнителей атмосферного воздуха, водных бассейнов и почв, причем выбросы, сбросы и отходы производства характеризуются существенными объемами, высокой токсичностью и образованием отходов. В некоторых районах страны воздействие химического комплекса на ОС является доминирующим.
Основными источниками вредных выбросов в атмосферу в промышленности являются производство кислот (серной, соляной, азотной, фосфорной и др.), производство резинотехнических изделий, фосфора, пластмасс, красителей и моющих средств, искусственного каучука, минеральных удобрений, растворителей (толуола, ацетона, фенола, бензола).
Положение усложняется, а решение экологических проблем затруднено наличием в эксплуатации морально и физически устаревшего оборудования, из которого 60% эксплуатируется более 10 лет, до 20% – свыше 20 лет, 10% – более 30 лет.
Уровень очистки выбросов вредных веществ в данной промышленности высокий (более 90%). Структура выбросов характеризуется следующими данными: твердые вещества (зола мазутная, угольная, пыль неорганическая) – 13,4% общего количества выбросов, жидкие и газообразные вещества – 86,6, в том числе оксид углерода – 32,6, летучие органические соединения – 24,4; диоксид серы – 19,3, оксиды азота – 8,8, углеводороды – 4,8%. Выбросы диоксидов серы, оксидов азота, оксидов углерода в большей степени связаны с работой ТЭЦ и котельных, входящих в состав предприятий комплекса.
Сброс загрязненных сточных вод составляет более 1,6 км3, со сточными водами сбрасываются нефтепродукты, взвешенные сульфаты, фосфор, цианиды, кадмий, кобальт, марганец, медь, никель, ртуть, свинец, хром, цинк, сероводород, сероуглерод, спирт, бензол, формальдегид, фенол, ПАВ, пестициды.
В результате деятельности рассматриваемых производств образуется 125 млн. т отходов, из которых используется только около 30%.
Значительная часть отходов уничтожается (сжигается и вывозится на свалки) или складируется в специально отведенных местах. Хранение связано с отчуждением значительных площадей и закислением почв, только в результате деятельности агрохимического комплекса накоплено около 200 млн. т отходов.
Угольная промышленность
Основными потребителями угля являются: электроэнергетика – 39%, промышленность и коммунально-бытовой сектор – 27%, коксохимические предприятия – 14%, население – 8%, сельское хозяйство – 5%.
Объем выброшенных вредных веществ предприятиями отрасли сравнительно невелик и составляет 1,7% общего количес
Газовая промышленность
Наиболее крупные газовые месторождения РФ находятся в Западной Сибири (Уренгойское, Медвежье, Ямбургское, Комсомольское, Юбилейное), в Коми (Вуктыльское), в Прикаспийской впадине (Астраханское и Оренбургское).
При добыче, переработке, хранении и транспортировке природного газа наибольший вред ОС наносится выбросами вредных веществ в атмосферный воздух. От общего объема отходящих веществ при добыче газа улавливается и обезвреживается около 20%. Это один из самых низких показателей среди всех отраслей промышленности.
Выбросы в атмосферу характеризуются наличием в них оксида углерода, углеводородов, оксидов азота и диоксида серы.
Объем забора свежей воды ежегодно составляет около 68 млн. м3, объем сброса загрязненных сточных вод – 5 млн. м3. Высокий процент экономии воды обусловливается за счет использования оборотных систем водоснабжения при переработке газа.
Ежегодно в отрасли рекультивируется и сдается землепользователям около 7 тыс. га, но этого явно недостаточно.
Лесная, деревообрабатывающая и целлюлозно-бумажная промышленность
Наиболее крупные предприятия данных отраслей сосредоточены в Восточной Сибири, в Северном, Северо-Западном и Уральском регионах, а также в Калининградской области.
Для данной отрасли характерными загрязняющими веществами являются твердые вещества, оксид углерода, диоксид серы, оксиды азота, толуол, сероводород, ацетон, ксилол, бутил, этилацетат, формальдегид и др.
Целлюлозно-бумажная промышленность является одной из самых водоемких отраслей экономики РФ. Поэтому наиболее сильное воздействие оказывается на состояние поверхностных вод.
Ежегодно потребление свежей воды в отрасли составляет около 2,1–2,2 млрд. м3, или около 4,5–4,7% общего водопотребления в промышленности России.
На долю комплекса приходится свыше 20% сброса загрязненных сточных вод промышленностью РФ. Главный источник образования загрязненных сточных вод в отрасли – производство целлюлозы, базирующееся на сульфатном и сульфитном способах варки древесины и отбелки полуфабрикатов с применением хлорпродуктов.
Загрязненные сточные воды характеризуются наличием в них таких вредных веществ, как сульфаты, хлориды, нефтепродукты, фенолы, формальдегиды, метанол и др.
Основная причина негативного воздействия на ОС предприятий данной отрасли – использование старых технологий и устаревшего оборудования.
Деревообрабатывающая и целлюлозно-бумажная промышленность вносят свой вклад в загрязнение атмосферного воздуха России на уровне 3% объема выбросов страны от промышленных стационарных источников. Наиболее существенная доля данной отрасли по выбросам твердых веществ.
Пищевая промышленность
Основными источниками образования вредных веществ, выбрасывемых в атмосферу, в данной отрасли являются: шелушители, нейтрализаторы, сепараторы, мучные силосы, технологические печи, фасовочные автоматы, табакорезательные машины, линии по производству парфюмерных изделий, мясоперерабатывающие производства, заводы растворимого кофе и цикория, предприятия по производству мясокостной муки и клеев на органической основе.
Ежегодно предприятиями отрасли выбрасывается около 400 тыс. т вредных веществ, 44% которых проходят очистку.
Отрасль использует ежегодно около 60 млн. м3 воды, объем сбросов составляет 46 млн. м3, доля загрязненных сточных вод достигает около 77%, что говорит о низкой эффективности работы имеющихся очистных сооружений и даже их отсутствии на некоторых предприятиях.
Отходы производства составляют в среднем 20–22% от массы перерабатываемого растительного сырья (около 200 тыс. т яблочных выжимок, очистков овощей и т. д.). Они могут вполне использоваться в качестве вторичных ресурсов для производства кормовой, пищевой и технической продукции, но в последние годы из-за общего спада производства переработка отходов практически не производится. В настоящее время остро стоит вопрос утилизации побочных продуктов и отходов, поскольку многие предприятия сбрасывают их в водоемы, сильно ухудшая экологическую ситуацию в данной местности.
Пищевая промышленность
вносит незначительный вклад в загрязнение атмосферного воздуха – это 1/50 всех выбросов России от промышленных стационарных источников. Наиболее существенна доля отрасли по выбросам соединений свинца – 6,1% промышленного объема выброса этих веществ. Доля отрасли в использовании свежей воды и сбросе загрязненных сточных вод в поверхностные водоемы незначительна и составляет 2,8 и 2,0% соответственно.
Легкая промышленность
В последние 15 лет наибольший спад производства произошел в легкой промышленности (более 50%), соответственно уменьшилась нагрузка на ОС. В выбросах предприятий легкой промышленности присутствуют диоксид серы, оксид углерода, твердые вещества, оксиды азота, бензин, этилацетат, аммиак, ацетон, бензол, толуол, сероводород, оксид ванадия и др.
Основными источниками загрязнения водоемов являются текстильные фабрики и комбинаты, а также процессы дубления кож.
Легкая промышленность вносит незначительный вклад в загрязнение атмосферного воздуха России (менее 1% выбросов от промышленных стационарных источников). Доля отрасли в использовании свежей воды и сбросе загрязненных сточных вод в поверхностные водоемы незначительна и оценивается на уровне 1%.
Микробиологическая промышленность
Основы микробиологической промышленности составляют предприятия по выпуску кормового микробиологического белка. Предприятия данной отрасли оказывают негативное воздействие на природные водные объекты и атмосферный воздух. В выбросах предприятий содержатся взвешенные вещества, диоксид, оксид углерода, метиловый спирт, уксусная кислота, аммиак, ацетон, серная кислота, формальдегид, оксид ванадия, толуол.
В целом микробиологическая промышленность вносит небольшой вклад в загрязнение атмосферного воздуха России (1/300 всех выбросов), на ее долю приходится 0,4% объема используемой свежей воды и 1% объема сброса сточных вод в поверхностные водоемы.
Машиностроение
Машиностроительный комплекс по производству продукции является крупнейшим промышленным образованием, включающим следующие отрасли: тяжелое, энергетическое и транспортное машиностроение, станкоинструментальную промышленность, автомобильное, тракторное и сельскохозяйственное машиностроение, электротехническую промышленность, приборостроение и нефтяное машиностроение, строительное, дорожное и коммунальное машиностроение.
Основными источниками загрязнения атмосферы являются литейное производство, цехи механической обработки, сварочные и лакокрасочные цехи и участки. По валовому выбросу вредных веществ в атмосферу доля машиностроительного комплекса составляет около 6% выбросов в атмосферу всей промышленности России.
Выбросы характеризуются присутствием в них оксида углерода, диоксида серы, различных видов пыли и взвешенных веществ, оксидов азота, а также таких вредных веществ, как ксилол, толуол, ацетон, бензин, бутилацелат, аммиак, этилацетат, серная кислота, марганец, хром, свинец и др.
Из наиболее опасных загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу, значительная доля комплекса в выбросе шестивалентного хрома – 137,9 т, или 43% выброса всей промышленности ежегодно.
Предприятия машиностроения ежегодно используют около 3,5 млрд. м3 свежей воды. Ежегодный сброс сточных вод в поверхностные водоемы составляет около 2 млрд. м3, в том числе загрязненных сточных вод – 0,95 млрд. м3, что составляет 9,4% общего объема сброса сточных вод этой категории всей промышленности России.
Транспорт
С транспортно-дорожным комплексом связаны газообразные, жидкие и твердые отходы, которые поступают в атмосферу, поверхностные и подземные водоемы, морские воды и почвы. В атмосферу поступает значительное количество углекислого газа и вредных веществ – свинца, сажи, углеводородов, оксидов углерода, серы и азота.
По данным Госкомстата РФ, ежегодно около 53% выбросов загрязняющих веществ в атмосферу приходится на долю транспортных и других передвижных средств, в том числе автомобильных, воздушных, водных, железнодорожных, тракторов и самоходных машин. Общий объем выбросов загрязняющих веществ автомобильным транспортом составляет примерно 70% от всех видов транспорта, или около 40% общего количества антропогенного загрязнения атмосферы.
Отставание в развитии транспортных систем, их экологической защищенности и конкурентоспособности на внутреннем и мировом рынках во многом обусловлено отсутствием системы экологической сертификации в нашей стране, необходимой законодательной и нормативной базы, низким экологическим качеством выпускаемой продукции, отсутствием необходимых механизмов стимулирования проведения работ по снижению токсичности новых и эксплуатируемых автомобилей, включая проведение единой государственной политики в этой области. Наиболее серьезным препятствием к внедрению международных стандартов остается использование свинецсодержащих присадок к моторным топливам, не позволяющих применять каталитические нейтрализаторы.
Значительный выброс в атмосферный воздух загрязняющих веществ производят двигатели воздушных судов. Наиболее неблагоприятное воздействие они оказывают в районе аэропортов, так как здесь выбрасывается почти половина загрязняющих веществ, приходящихся на долю авиации.
Основное загрязнение атмосферного воздуха на железных дорогах дают тепловозы. На их долю приходится до 90% выбросов на железнодорожном транспорте.
Общий объем выбросов загрязняющих веществ от тепловозов в РФ составляет около 3 млн т и 9% суммарного выброса от передвижных источников загрязнения.
Основным источником загрязнения при эксплуатации флота являются накопления на пассажирских и грузовых судах хозяйственно-бытовых и нефтесодержащих вод. Более половины судов (57%), эксплуатирующихся на внутренних водных путях, принадлежат коммерческим и частным компаниям, которые во избежание дополнительных расходов не осуществляют сбор и передачу загрязнений со своего флота на утилизацию, не проводят работ по оснащению судов необходимым водоохранным оборудованием. На их долю приходится более 50% хозяйственно-бытовых сточных вод, нефтесодержащих вод, сухого мусора и отходов, образующихся в процессе эксплуатации речного транспорта.
Потоки автомобильного транспорта являются основным источником шума в городах любой величины. Они не только создают 80% всех зон акустического дискомфорта городов, но и определяют максимальное превышение уровней шума над нормативными.
В настоящее время уровни шума на городских улицах составляют 65–85 дБ (при норме 70 дБ), в дискомфортных условиях проживания в среднем находится около 30% городского населения страны.
Следовательно, транспортно-дорожный комплекс вносит определяющий вклад в загрязнение атмосферного воздуха России. Особенно существенна его доля по выбросам оксида углерода (3/4 общероссийского объема) и углеводородов (3/4 выбросов этих веществ в Российской Федерации). Вклад транспортно-дорожного комплекса в загрязнение водных объектов России незначителен.
Жилищно-коммунальное хозяйство
Жилищно-коммунальное хозяйство оказывает негативное влияние на ОС в результате:
– изъятия большого количества природных вод;
– сброса в водные объекты неочищенных или недостаточно очищенных бытовых и промышленных сточных вод;
– выбросов в атмосферу от котельных централизованных систем теплоснабжения;
– размещения на свалках бытовых и промышленных отходов;
– урбанизации природных территорий.
В результате возникновения городов, особенно наиболее крупных мегаполисов, на значительных площадях земной поверхности искажается состояние природных систем: биосфера, гидросфера, атмосфера, литосфера. Мегаполисы можно определить как многофункциональные техногенные системы с высоким уровнем экологического риска. За последние десятилетия во всех странах, как в развитых, так и в отсталых, отмечен быстрый рост мегаполисов. Самые крупные города мира на начало ХХI в. – Токио (25,2 млн), Нью-Йорк (18,8 млн), Мехико (17,9 млн), Сан-Паула (16,8 млн), Шанхай (14,3 млн). Поэтому ЖКХ является важной отраслью экономики, использующей природные ресурсы и в то же время призванной обеспечить экологическую безопасность населения в местах проживания.
В настоящее время водопроводными станциями РФ подается около 25,5 млрд м3 воды в год, мощность водопроводов достигла 94,5 млн м3/сутки, протяженность водопроводных сетей составляет 434 тыс. км.
Состояние 2/3 водных объектов, являющихся источниками питьевого водоснабжения, не отвечает требованиям государственного стандарта на источники централизованного водоснабжения, что не позволяет обеспечить требуемое качество питьевой воды.
В результате около 50% населения России использует для питья воду, не соответствующую гигиеническим требованиям по различным показателям качества. Источниками централизованного снабжения служат поверхностные воды, доля которых в общем объеме водозабора составляет 68%, и подземные воды – 32%. Через коммунальные системы канализации в поверхностные воды ежегодно сбрасывается 13,7 млрд м3 сточных вод, из которых 8% очищаются до установлен ных параметров, 82% сбрасываются недостаточно очищенными. Дефицит канализационных сооружений достигает около 9 млн м3/сутки, около 60% очистных сооружений перегружены, многие эксплуатируются 20–30 лет и требуют реконструкции.
На территории РФ эксплуатируется около 18 млн отопительных котельных ЖКХ, из общего потребления топлива 41% приходится на природный газ, около 47% – твердое топливо, остальные 12% – жидкое и прочие виды топлива (торф, дрова).
Суммарный выброс загрязняющих веществ в атмосферу предприятиями ЖКХ составляет примерно около 650 тыс. т.
Наиболее отрицательное воздействие на состояние экологической безопасности населения имеют аварии техногенного характера, причем около 60% от общего количества приходится на коммунальные
системы жизнеобеспечения – теплоснабжение, водоснабжение и канализацию.
Ежегодно в РФ предприятия ЖКХ осуществляют вывоз более 120 млн м3 твердых бытовых отходов (ТБО), причем значительная часть их не утилизируется, а складируется на отведенных полигонах.
Таким образом, ЖКХ имеют определенное значение в объеме сброса загрязненных сточных вод в природные водные объекты России, их вклад достигает 45%.
2.3.
Источники повышенной экологической опасности в сельском хозяйстве
К экологически опасным факторам сельского хозяйства, оказывающим негативное влияние на ОС, в первую очередь, относятся минеральные и органические удобрения, пестициды (ядохимикаты, используемые в сельском хозяйстве для защиты растений и животных, способные уничтожать или прекращать развитие живых организмов насекомых, клещей, грызунов, бактерий, вирусов, грибов и других сельскохозяйственных вредителей).
Несмотря на то, что применение минеральных удобрений в стране за последнее десятилетие снизилось в несколько раз, это не привело к ослаблению в соответствующих пропорциях влияния средств химизации на окружающую природную среду (ОПС), поскольку сохранились основные причины их попадания в поверхностные и грунтовые воды – нарушения регламентов хранения, транспортировки, применения.
Невосполнимый ущерб земельным ресурсам и ОПС продолжает наносить эрозия почв. К настоящему времени ветровой и водной эрозии подвержено около 54 млн. га сельскохозяйственных угодий, в том числе 33 млн. га пашни. Кроме того, 30% всех сельскохозяйственных угодий, в том числе 44 млн. га, или 33% пашни считаются дефляционно-опасными.
Прогрессирует истощение и загрязнение водных источников, засоление земель, образование подвижных песков и оврагов. В почвах сельскохозяйственных угодий снижается содержание гумуса и основных элементов минерального питания растений, повышается кислотность, ухудшается культурно-техническое и агрофизическое состояние сельскохозяйственных земель. Источником повышенной экологической опасности в сельском хозяйстве остаются крупные животноводческие комплексы, особенно свиноводческие, где для удаления навоза предусмотрен гидросмыв, а также птицефабрики. Большинство из них построены в 70-е гг.. Технологическое оборудовании устарело и вышло из строя, а реконструкция и техническое перевооружение очистных сооружений, строительство хранилищ отходов
осуществляется крайне медленно. На значительных территориях вокруг таких комплексов происходит фильтрация жидкой фракции навоза в почву, грунтовые воды, загрязняется сельскохозяйственная продукция. Из 295 специализированных свиноводческих хозяйств (комплексов) промышленные очистные сооружения имеются только на 52, а в 119 хозяйствах животноводческие стоки используются в растениеводстве с помощью ирригационных средств и методов на специализированных гидромелиоративных системах.
Большую экологическую опасность в ряде регионов представляет бесконтрольное строительство мелких мясных, молочных и других предприятий, на которых затруднено решение вопросов очистки сточных вод и утилизации отходов производства, контроля качества сырья и готовой продукции, что может привести к дальнейшим экологическим последствиям.
В настоящее время в большинстве регионов России сложился отрицательный баланс питательных веществ в пахотных почвах. С урожаем выносится в 3 раза больше элементов питания растений, чем вносится с удобрениями. Запасы почвенного кальция снизились почти наполовину. Около 30% вносимых на поля пестицидов и минеральных удобрений поступают в водные объекты.
Опасность для ОС по-прежнему представляют продукты сгорания топлива при использовании сельскохозяйственной техники, эксплуатационные и технологические разливы топливо-смазочных материалов и их хранение в необорудованных складах, устаревшее холодильное оборудование.
На долю сельского хозяйства приходится 1/4 объема используемой свежей воды в РФ и около 20% объема сброса сточных вод в поверхностные водоемы. Сельское хозяйство имеет 1/6 объема сброса загрязненных сточных вод в природные водные объекты России. По объему сброса сточных вод без какой-либо очистки вклад отрасли равен 50% общего объема сброса вод этой категории в целом по РФ.
Чтобы избежать таких негативных последствий, Федеральным законом от 10 января 2002 г. "Об охране окружающей среды" (ст. 42) предусмотрены специальные требования в области охраны ОС при эксплуатации объектов сельскохозяйственного назначения, принимаются меры по реализации Государственной комплексной программы повышения плодородия почв России, плана мероприятий по охране ОС от загрязнения отходами животноводческих комплексов и птицефабрик.
2.4. Источники загрязнения в военно-промышленном комплексе.
Оборонная промышленность включает следующие отрасли: авиационную, судостроительную, электронную промышленности, производство боеприпасов и спецхимии ракетно-космической техники, промышленность вооружений, средств связи, радиопромышленность.
Специфика и насыщенность производства определяют значительную долю оборонной промышленности в загрязнении ОС. Основными источниками являются промышленные котельные, испытательные станции авиационных и ракетных двигателей, литейные и гальванические производства, производства печатных плат, участки переработки пластмасс и окраски изделий, производство спецхимии.
Наибольший объем сброса загрязняющих вод в водоемы осуществляют предприятия, производящие вооружение и боеприпасы. Серьезной проблемой являются вопросы пролива и утечки нефтепродуктов и загрязнения ОС горюче-смазочными материалами (ГСМ).
Например, автопарки, не оборудованные мойками с оборотным использованием воды, места заправки и обслуживания техники не имеют систем улавливания и сбора горючего и масел. Проблемой остается сброс нефтепродуктов с кораблей и других судов.
Образование радиоактивных отходов происходит в процессе консервации и ликвидации оборонных объектов с ядерным оружием, а также при эксплуатации и утилизации Военно-морского флота с ядерными энергетическими установками и баз их обслуживания.
Вооруженные силы РФ для своей деятельности имеют в пользовании 12,8 млн. га земель, расположенных на территории России в населенных пунктах и отдельно в военных городках. Районы деятельности и жизнеобеспечения расположены на территории всей России, в том числе и в зонах с неблагоприятной экологической ситуацией. Это касается, в первую очередь, промышленных зон Урала, Московского региона, среднего Поволжья, Прикамья.
Ракетная и ракетно-космическая техника оказывают при их использовании по назначению и уничтожению и (или) утилизации специфическое воздействие на природную зону и околоземное космическое пространство – это, в основном, обусловлено применением высокотоксичных компонентов ракетных топлив, необходимостью использования больших земельных площадей под районами падения отделяющихся частей средств выведения спутников Земли на орбиту. Происходит антропогенное воздействие на все слои атмосферы, включая озоновый, засорение околоземного космического пространства отработавшими объектами, их отделившимися фрагментами.
На объектах Министерств обороны ежегодно образуется около 110 млн. т бытовых и более 850 тыс. т производственных твердых отходов, 90% бытовых отходов вывозится на свалки.
В то же время данные Госкомстата РФ говорят о том, что оборонная промышленность и Вооруженные силы вносят незначительный вклад в загрязнение атмосферного воздуха России. На долю отрасли приходится всего 2,2% объема используемой свежей воды промышленностью РФ и 1,3% сброса сточных вод в поверхностные водоемы. По объему сброса загрязненных вод вклад оборонных предприятий оценивается на уровне 1/25 общего объема сброса сточных вод этой категории в целом по промышленности РФ.
3.Последствия загрязнений.
Загрязнение среды – сложный многообразный процесс. Отходы производств оказываются обычно там, где их раньше не было. Многие из них химически активны и способны взаимодействовать с молекулами, входящими в состав в ткани живого организма, или активно окисляться на воздухе. Понятно, что такие вещества оказываются ядами по отношению ко всему живому
Последствия загрязнения далеко не всегда ощущаются сразу. Скачкообразным проявлением загрязнения нередко предшествуют скрытые. Именно поэтому в настоящее время ученые интенсивно ищут способы своевременной косвенной индикации загрязнения в самые начальные его моменты.
Но загрязнение – это не только выброс в природную среду вредных веществ. При отводе воды в естественные водоемы от систем охлаждения в них изменяется естественный режим температуры, что представляет собой тепловое загрязнение. Важно то, что меняется режим температуры. В качестве загрязнения можно рассматривать и отклонение от оптимальных параметров уровней шума и освещенности.
Можно кратко сформулировать последствия загрязнения следующим образом:
Загрязнение среды есть процесс нежелательных потерь вещества, энергии, труда и средств, приложенных человеком к добыче и заготовке сырья и материалов, превращающихся в безвозвратные отходы , рассеиваемые в биосферу.
Загрязнение имеет следствием необратимое разрушение как отдельных экологических систем, так и биосферы в целом, включая воздействие на глобальные физико-химические параметры среды.
Вследствие загрязнения теряются плодородные земли, снижается продуктивность экологических систем и биосферы в целом.
Загрязнение прямо или косвенно ведет к ухудшению физического и морального состояния человека как главной производительной силы общества.
Защита окружающей среды от загрязнения – одна из ключевых задач в общей проблеме оптимизации природопользования, сохранения качества среды для настоящего и будущих поколений людей.