Заняття 7. Антропогенний вплив на навколишнє середовище.

Навчальні питання:

1. Глобальні зміни в біосфері.

2. Вплив військово-промислового комплексу на біосферу.

3. Ядерний конфлікт і навколишнє природне середовище.

1. Глобальні зміни в біосфері.

Глобальними називають проблеми, які зачіпають життєві інтереси всього людства і кожної людини, зокрема; вони виступають об'єктивним фактором світового розвитку і тому, можуть бути вирішені зусилля всіх народів.

З абруднення — це внесення у довкілля, виникнення чи раптове підвищення у ньому нових, не характерних для середовища хімічних, фізичних, біологічних, інформаційних речовин, агентів, які негативно впливають на людину і живі організми.

Інградієнтне забруднення: надходження в біосферу речовин, кількісно і якісно чужорідних для неї в газоподібному, рідкому та твердому стані.

Енергетичне забруднення: шумове, теплове, світлове, радіаційне, електромагнітне.

Деструкційне забруднення: вирубка лісів, порушення водотоків, кар'єрні розробки, дорожнє будівництво, ерозія, осушення площ.

Біоценотичне забруднення: дія на склад, структуру, та вид популяції живих організмів.

Речовини або агенти, які спричиняють забруднення навколишнього середовища називають забруднювачами.

За характером надходження забруднюючі речовини поділяють на: локальні, точкові, площині, лінійні.

За складом: органічні, органо-мінеральні, мінеральні.

За тривалістю дії на біосферу їх поділяється на:

- стійкі — це незруйновані біосферою за короткий час без негативних наслідків для неї. До них належать метали, пластмаси, поліетилени.

- нестійкі — ті, що зникають або модифікуються до безпечного стану під впливом біосфери чи фізичних умов на поверхні Землі (целюлоза).

За походженням забруднювачі поділяють на первинні, які безпосередньо поступають в атмосферу, і вторинні, які є продуктом перетворення первинних.

Гігієнічним нормативом називають строго визначений діапазон параметрів фактора середовища, який є оптимальним або принаймні не є небезпечним з точки зору збереження нормальної життєдіяльності і здоров’я людини, людської популяції і майбутніх поколінь.

При розробці гігієнічних нормативів оперують такими поняттями як: гранично допустимі концентрації (ГДК), гранично допустимі рівні (ГДР) і дози (ГДД).

Гранично допустима концентрація (ГДК) — максимальна кількість токсичної речовини в одиниці об’єму або маси водяного, повітряного середовища або ґрунту, яка практично не впливає на здоров’я людини.

Гранично допустимий рівень (ГДР) — періодичний або постійний протягом усього життя людини вплив факторів оточуючого середовища (шуму, вібрацій, забруднень, низької температури тощо), які не викликають соматичних або психічних захворювань та змін у стані здоров’я.

Гранично допустима доза (ГДД) — кількість токсичної речовини, проникнення або вплив якої не пошкоджує організм і не призводить до негативних наслідків.

2. Вплив військово-промислового комплексу на біосферу.

Геополітичне розташування України на Європейському континенті історично зумовило роль і місце її території, а також військово-економічного потенціалу в проектах і програмах реалізації військових доктрин різних громадсько-політичних системі військово-політичних блоків. Тому в центрально-східному регіоні Європи за десятиріччя накопичено дуже велику кількість військ і сил флоту, різноманітної військової техніки та озброєнь, у тому числі ракетно-ядерних. Склалася також розвинута мережа потужних підприємств, установ і організацій оборонного призначення. Щоденна військова діяльність, як правило, вкрай негативно впливає на довкілля. Внаслідок багаторічних порушень природоохоронного законодавства, зокрема щодо утримання та експлуатації авіаційних і військово-морських баз, полігонів і танкодромів, учбових центрів, баз і складів пально-мастильних матеріалів, військово-ремонтних і будівельних підприємств, парків бойової і автотракторної техніки, військ лісгоспів і підсобних господарств, об'єктів тепло-, водо-, енергопостачання, зливних і очисних споруд, місць збору та утилізації відходів, а також внаслідок недотримання вимог екологічної безпеки під час проведення заходів бойової та оперативної підготовки військ і сил флоту уже забруднено та продовжується забруднення основних складових довкілля: ґрунтів, поверхневих та підземних вод, повітря. Екологічний стан може ще більше погіршитися у ході проведення наступної широкомасштабної військової реформи, конверсії оборонної промисловості, ліквідації ракетно-ядерної зброї та хімічної зброї, що залишилася з другої світової війни, продовження утилізації(знешкодження) застарілих видів військової продукції та боєприпасів, відходів військового виробництва, якщо військові й надалі не будуть дотримуватися екологічних вимог.

Під атмосферним забрудненням розуміють присутність у повітрі різних газів, парів, часток твердих або рідких речовин (в тому числі радіоактивних), які несприятливо впливають на живі організми, погіршують умови їхнього життя або завдають матеріальних збитків, прямо або опосередковано змінюють розподіл сонячної радіації, яка надходить до земної поверхні.

За впливом на організм людини джерела забруднення атмосфери можна поділити на хімічні та фізичні. До фізичних належать: 1) радіоактивні елементи, які є джерелом іонізуючої радіації; 2) теплове забруднення (штучне підвищення температури); 3) шуми і низькочастотні коливання, вібрації (інфразвук). До хімічних належать: 1) газоподібні похідні вуглецю і рідкі вуглеводні сполуки; 2) миючі засоби; 3) пластмаси; 4) пестициди та інші синтетичні речовини; 5) похідні сірки; 6) похідні азоту; 7) важкі метали; 8) сполуки фтору; 9) тверді домішки; 10) органічні речовини.

Забруднювачі можна об’єднати в такі групи:

що утворюються при згорянні палива для потреб промисловості, опалюванні житла, при роботі всіх видів транспорту;

які виникли в результаті промислових викидів;

що обумовлені спалюванням і переробкою побутових і промислових відходів;

природного походження (мінеральні, рослинні, тваринні, мікробіологічні).

Найбільше джерело антропогенного забруднення повітря – згоряння палива для забезпечення енергетичних потреб суспільства. Найпоширенішими видами палива є вугілля і вуглеводні сполуки.

При повному згорянні палива в атмосферу надходить двооксид вуглецю (СО₂) і пари води, які самі по собі не є шкідливими домішками, а також невеликі кількості оксидів азоту і сірки. При неповному згорянні палива утворюються зола і шкідливі гази.

У військах існують наступні джерела хімічного забруднення атмосферного повітря: котельні установки, транспортні засоби загального і спеціального призначення, склади паливно-мастильних матеріалів (ПММ) і спецпалива, бази нафтопродуктів, пункти обслуговування і зарядки акумуляторів, газо- і пиловиділяючі, лакофарбові, асфальтобетонні та інші установки. Одними із головних джерел хімічного забруднення повітря є котельні установки. Вони виділяють дим, що утворюється в процесі спалювання твердого чи рідкого палива. Ступінь забруднення атмосфери продуктами згоряння палива залежить від виду та якості палива, а також від технічних характеристик поливного устаткування. Основними викидами при цьому є продукти повного (окиси сірки та азоту) та неповного згоряння (головним чином, окис вуглецю, сажа, вуглеводні). Спостерігаються значні викиди оксид азоту, які утворюються в основному з азоту повітря при високих температурах горіння. Теплові електростанції, які спалюють нафту, майже не викидають золи, зате викидають в 3 рази більше сірчаного ангідриду. Найчистішим із всіх видів палива вважається природний газ.

Автотранспорт робить значні викиди в атмосферу (понад 200 різних хімічних сполук). В них містяться вуглеводні компоненти палива, яке не повністю згоріло. Їх частка різко зростає при роботі двигуна на малих обертах; в момент натискання на акселератор спостерігається в 10 разів більше викидів, ніж при роботі двигуна у нормальному режимі. У вихлопних газах автотранспорту міститься значна кількість окису вуглецю, альдегідів, окисів азоту, вуглеводнів етиленового ряду. В результаті неповного згоряння в двигуні частина вуглеводнів перетворюється в сажу, яка містить смолисті речовини, в тому числі канцерогенний бенз(а)пірен. Надзвичайно шкідливими у вихлопах є сполуки неорганічного свинцю. Так, в 1 л бензину міститься 1г тетраетилсвинцю, який після згоряння викидається в атмосферу. У викидах дизельного транспорту свинець відсутній.

Кількісний та якісний склад вихлопних газів двигуна залежить від низки чинників: типу двигуна, особливостей конструкції, його технічного стану, потужності, режиму роботи, якості застосованого пального.

В Україні більшість автотранспорту працює на бензиновому пальному (карбюраторні машини), значно менше у нас дизельних машин (близько 4 %) і ще менше – газобалонних.

Авіатранспорт. Сумарні викиди забруднюючих речовин двигунами літаків порівняно з автотранспортом невеликі, але в районі аеропорту ці відходи роблять значний внесок у забруднення навколишнього середовища. Турбореактивні двигуни при зльоті та посадці викидають візуально добре помітний шлейф диму, що вміщує у собі окис вуглецю, вуглеводні, оксид та двооксид азоту. Суттєву кількість домішок вносять і наземні пересувні засоби.

Вирішення питання нормування атмосферних забруднень базується на існуванні порогових концентрацій шкідливих речовин – гранично допустимих концентрацій (ГДК).

ГДК домішок в атмосфері – це максимальна концентрація речовин в повітрі, яка при періодичній дії за певний час або протягом усього життя людини не має шкідливого впливу на неї. Для кожної речовини-забрудника встановлено два нормативи: максимальна разова і середньодобова ГДК. ГДКмр встановлюється для попередження рефлекторних реакцій в організмі людині при короткочасній дії атмосферного забруднювача (до 20 хвилин); ГДКсд – з метою попередження загальнотоксичної чи канцерогенної дії, тобто така концентрація, яка б не мала будь-якого впливу на фізичний стан людини. Концентрація речовин в атмосфері вимірюється в мг/м3. Міністерство охорони здоров’я України встановило ГДК для 200 шкідливих інгредієнтів атмосфери населених пунктів (табл. 2.10).

В залежності від дії на організм людини забруднюючі речовини поділяють чотири категорії небезпечності:

1 категорія – надзвичайно небезпечні речовини (канцерогени, мутагени);

2 категорія – дуже небезпечні речовини;

3 категорія – небезпечні речовини;

4 категорія – помірно небезпечні речовини.

Оскільки в повітрі знаходиться одночасно цілий ряд домішок, то при нормуванні враховують їх сумарний шкідливий вплив. Сумарна гранично допустима концентрація повинна бути меншою одиниці: ,

де n – кількість речовин-забруднювачів;

Сі – концентрація кожної речовини-забруднювача в повітрі;

ГДКі – гранично допустима концентрація кожної речовини-забруднювача.

Гранично допустимий викид (ГДВ) в атмосферу – це норма викиду шкідливої речовини на певній території з певною кількістю підприємств, що в сумі з їх викидами не перевищує ГДК. Суть введення ГДВ полягає у нормуванні викидів і обумовлена тим, що при існуючих методах очищення викидів неможливо повністю уникнути їх попадання в атмосферу. Кожне підприємство, що забруднює атмосферу має встановлені норми викидів, перевищення яких не допускається. Такі нормативи існують і для моделей транспортних засобів та устаткування.

Також у питанні нормування забруднюючих речовин в атмосфері існує поняття фонової концентрації Сф речовини в атмосфері, тобто її природної концентрації, яка склалася віками і відповідає даній природній зоні. При нормуванні ГДВ враховують фонову і сумарні ГДК всіх наявних забруднювачів атмосфери нового виду, які в сумі не повинні перевищувати ГДК.

,

де n – кількість підприємств на даній території.

Таблиця Гранично допустимі концентрації деяких шкідливих речовин в атмосфері населених пунктів

Речовина	ГДК
	максимальна разова, мг/м3	середньодобова, мг/м3
Нітробензол	0,008	0,008
Сірчистий газ	0,5	0,5
Окис вуглецю	3,0	1,0
Оксиди азоту	-	0,04
Сажа	0,15	0,05
Пари сірчаної кислоти	0,3	0,1
Пари ртуті	-	0,0003

Введення норм ГДК і ГДВ, обов’язкове дотримання яких передбачає Закон України “Про охорону атмосферного повітря”, визначає конкретну відповідальність посадових осіб і їх зацікавленість у безперервній роботі очисного устаткування, впровадження нових маловідходних і безвідходних технологій.