Оценка влияния загрязняющих веществ на окружающую среду

1. Оценка воздействия загрязняющих веществ на биосферу

1.1. Аэрозольное загрязнение атмосферы

Аэрозоли - это твердые или жидкие частицы, взвешенные в воздухе. Твердые компоненты аэрозолей в некоторых случаях особенно опасны для организмов и вызывают специфические заболевания у людей. В атмосфере аэрозольное загрязнение воспринимается в виде дыма, тумана, дымки или марево. Значительная часть аэрозолей образуется в атмосфере при взаимодействии твердых и жидких частиц друг с другом или с водяным паром. Большое количество пылевых частиц также образуется в процессе производственной деятельности людей.
Основными источниками искусственного аэрозольного загрязнения воздуха являются тепловые электростанции, потребляющие уголь с высоким содержанием золы, обогатительные фабрики, металлургические, цементные, магнезитовые и сажевые заводы.
Постоянными источниками аэрозольного загрязнения являются промышленные отвалы - искусственные насыпи из переотложенного материала, преимущественно вскрышных пород.
Источником пыли и токсичных газов являются масштабные взрывные работы. При определенных погодных условиях в приземном слое воздуха могут образовываться особенно большие скопления вредных газовых и аэрозольных примесей. В атмосфере аэрозольное загрязнение воспринимается в виде дыма, тумана, дымки или марево. Значительная часть аэрозолей образуется в атмосфере при взаимодействии твердых и жидких частиц друг с другом или с водяным паром. Большое количество пылевых частиц также образуется в процессе производственной деятельности людей [5].
Обычно это происходит в тех случаях, когда в воздушном слое непосредственно над источниками выбросов газа и пыли наблюдается инверсия - расположение слоя более холодного воздуха под теплым, что препятствует воздушным массам и задерживает перенос примесей вверх. В результате вредные выбросы концентрируются под инверсионным слоем, их содержание вблизи земли резко возрастает, что становится одной из причин образования ранее неизвестного в природе фотохимического тумана [10].
 
1.2. Фотохимический туман (смог)
Фотохимический туман представляет собой многокомпонентную смесь газов и аэрозольных частиц первичного и вторичного происхождения. В состав основных компонентов смога входят озон, оксиды азота и серы, многочисленные органические соединения перекисной природы, называемые в совокупности фотооксидантами. Фотохимический смог возникает в результате фотохимических реакций при определенных условиях: наличии в атмосфере высокой концентрации оксидов азота, углеводородов и других загрязнителей, интенсивной солнечной радиации и безветрия или очень слабого обмена воздуха в приземном слое при мощной и в течение не менее суток повышенной инверсии. Устойчивая безветренная погода, обычно сопровождающаяся инверсиями, необходима для создания высокой концентрации реагирующих веществ.
Такие условия создаются чаще в июне-сентябре и реже зимой. При продолжительной ясной погоде солнечная радиация вызывает расщепление молекул диоксида азота с образованием оксида азота и атомарного кислорода. Атомарный кислород с молекулярным кислородом дают озон. Казалось бы, последний, окисляя оксид азота, должен снова превращаться в молекулярный кислород, а оксид азота - в диоксид. Но этого не происходит. Оксид азота вступает в реакции с олефинами выхлопных газов, которые при этом расщепляются по двойной связи и образуют осколки молекул и избыток озона. В результате продолжащейся диссоциации новые массы диоксида азота расщеппляются и дают дополнительные количества озона. Возникает циклическая реакция, в итоге которой в атмосфере постепенно накапливается озон. Этот процесс в ночное время прекращается. В свою очередь озон вступает в реакци с олефинами. В атмосфере концентрируются различные перекиси, которые в сумме и образуют характерные для фотохимического тумана оксиданты. Последние являются источником так называемых свободных радикалов, отличающихся особой реакционной спосбностью. Такие смоги - нередкое явление над Лондоном, Парижем, Лос-Анджелесом, Нью-Йорком и другими городами Европы и Америки [3]. Можно наглядно это увидеть на рисунке 1.1.


Рисунок 1. Смог над городом

 
2. Оценка воздействия загрязняющих веществ на природные воды

2.1.Неорганическое загрязнение

Основными неорганическими (минеральными) загрязнителями пресных и морских вод являются различные химические соединения, которые токсичны для обитателей водной среды. Это соединения мышьяка, свинца, кадмия, ртути, хрома, меди, фтора. Большинство из них попадает в воду в результате деятельности человека.
Среди основных источников загрязнения гидросферы минералами и биогенными элементами следует упомянуть предприятия пищевой промышленности и сельского хозяйства. Загрязнение ртутью значительно снижает первичную продукцию морских экосистем, подавляя развитие фитопланктона. Отходы, содержащие ртуть, обычно накапливаются в донных отложениях заливов или устьев рек. Его дальнейшая миграция сопровождается накоплением метилртути и включением ее в трофические цепи водных организмов. Таким образом, печально известной стала болезнь Минамата, впервые обнаруженная японскими учеными у людей, которые употребляли в пищу рыбу, выловленную в заливе Минамата, в который бесконтрольно сбрасывались промышленные стоки с искусственной ртутью [2].