IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

Техногенное загрязнение среды является наиболее очевидной и быстродействующей негативной причинной связью в системе экосферы: «экономика, техника - среда».Оно обусловливает значительную часть природоемкоститехносферы и приводит к деградации экологических систем, глобальным климатическим и геохимическим изменениям, к поражениям людей. На предотвращение загрязнения природы и окружающей человека среды направлены основные усилия прикладной экологии.

Под загрязнениемв широком смысле слова понимается привнесение в экологическую среду новых (обычно не характерных для нее) физических, химических, биологических агентов. Этим термином характеризуются все тела, вещества, процессы, которые появляются «не в том месте, не в то время и не в том количестве, какое естественно для природы». Хорошим примером этой формулы служит озон. В верхних слоях атмосферы он нужен как экран, защищающий нас от ультрафиолетового излучения, а в приземном воздухе он считается загрязнителем, токсичным для многих организмов.

Превышение содержания определенных химических веществ в окружающей человека среде за счет их поступления из антропогенных источников представляет экологическую опасность.

Использование человеком химических веществ в хозяйственнойдеятельности и вовлечение их в цикл антропогенных превращений в окружающей среде постоянно растет. Характеристикой интенсивности извлечения и использования химических элементовявляетсятехнофильность – отношение ежегодной добычи или производства элемента в тоннах к его кларку в литосфере.Высокаятехнофильность характерна для элементов, наиболее активно используемых человеком, особенно для тех, естественный уровень которых в литосфере невысок. Высокие уровни технофильности характерны для таких металлов, как Bi, Hg, Sb, Pb, Gu, Se, Ag, As, Mo, Sn, Gr, Zn, потребность в которых различных видов производств велика. При низком содержании этих элементов в породах (10-2-10-6%) добыча их значительна. Это ведет к извлечению из недр земли колоссальных количеств руд, содержащих эти элементы, и к последующему глобальному рассеиванию их в окружающей среде. Другой количественной характеристикой антропогенного вовлечения химических элементов в их глобальные циклы на планете является фактор мобилизации или фактор техногенного обогащения, который рассчитывают как отношение техногенного потока химического элемента к его природному потоку. Уровень фактора техногенного обогащения, как и технофильность элементов, является не только показателем мобилизации их из литосферы в наземные природные среды, но и отражением уровня выбросов химических элементов с отходами производств в окружающую среду. Загрязняющие веществ по опасности делятсянаклассы (ГОСТ 17.4.1.0283): I класс (высокоопасные)–As,Gd, Hg, Se, Pb, F, бенз(а)пирен, Zn; II класс (умеренно опасные) – B, Go, Ni, Mo, Gu, Sb, Gr ; III класс (малоопасные) – Вa, V,W, Mn, Sr, ацетофенон. Тяжелые металлы уже сейчас занимают второе место по степени опасности, уступая пестицидам и значительно опережая такие широко известные загрязнители, как двуокись углерода и серы. В перспективе они могут стать более опасными, чем отходы атомных электростанций и твердые отходы. Загрязнение тяжелыми металлами связано с их широким использованием в промышленном производстве. В связи с несовершенными системами очистки тяжелые металлы попадают в окружающую среду, в том числе и в почву, загрязняя и отравляя ее. Таким образом, тяжелые металлы относятся к особым загрязняющим веществам, наблюдения за которыми обязательны во всех средах. Почва является основной средой, в которую попадают тяжелые металлы, в том числе из атмосферы и водную среду - гидросферу. Она служит источником вторичного загрязнения приземного воздуха и вод, попадающих из нее в Мировой океан. Из почвы тяжелые металлы усваиваются растениями, которые затем попадают в пищу.

Термин «тяжелые металлы», характеризующий широкую группу загрязняющих веществ, получил в последнее время значительное распространение. В различных научных и прикладных работах авторы по - разному трактуют значение этого понятия. В связи с этим количество элементов, относимых к группе тяжелых металлов, изменяется в широких пределах. В качестве критериев принадлежности используетсямного численные характеристики: атомная масса, плотность, токсичность, распространенность в природной среде, степень вовлеченности в природныетехногенные циклы. На сегодняшний день к тяжелым металлам относят более 40 элементов периодической системы Д.И. Менделеева с атомной массой свыше 40 атомных единиц: V, Gr, Mn, F, Go, Ni, GU, Zn, Mo, Gd, Sn, Hg, Pb, Bi и др. По классификации Н. Реймерса тяжелыми следует считать металлы с плотностью более 8г/см3. При этом немаловажную роль в категорировании тяжелых металлов играют следующие условия: их высокая токсичность для живых организмов в относительно низкихконцентрациях, а также способность к биоаккумуляции и биомагнификации.Практически все металлы, попадающие под это определение (за исключением свинца, ртути, кадмия и висмута, биологическая роль, которых на настоящий момент не ясна), активно участвуют в биологических процессах, входят в состав многих ферментов. Самыми мощными поставщиками отходов , обогащенных металлами, являются предприятия по выплавке цветных металлов (алюминиевые, глиноземные, медно- цинковые, свинцово – плавильные, никелевые, титановая –магниевые, ртутные и др.), а также по переработке цветных металлов (радиотехнические, электротехнические, приборостроительные, гальванические и пр.). В пыли металлургических производств, заводов по переработке руд концентрация Pb, Zn, Bi, Sn может быть повышена по сравнению литосферой на несколько порядков (до 10-12), концентрация, V, Sb,- в десятки тысяч раз, Gd, Mo, Pb, Sn, Zn, Bi, Ag – в сотни раз. Отходы предприятий цветной металлургии, заводовлакокрасочной промышленности и железобетонных конструкций обогащены ртутью. В пыли машиностроительных заводов повышенаконцентрация W, Gd, Pb.

Химизация техносферы достигла к ностоящему времени таких масштабов,которые заметно влияют на геохимический облик всей экосферы.Общая масса производимых продуктов и химический активных отходов всей химической промышленности мира,вместе с сопутствующими производствами,превысила 1,5 Гт/год.

Почти все это количество может быть отнесено к загрязнителям.Но дело не только в общей массе, но и в числе, разнообразий и токсичности множества производимых веществ.В мировой химической номенклатуре значится более 10 млн химических соединений: ежегодно их число возрастает на несколько тысяч.В заметных количествах производится и предлогается на рынке более 100 тыс.веществ,в массовых масштабах производится около 5 тыс.веществ.

Почвы южного Казахстана подвергаются активной эрозии,вторичному засолению,заболачиванию и загрязнению химическими веществами.Почвы Северного Казахстана(зерновые районы)подвергаются дегумификации,ведущей к потере плодородия,интенисвной водной в ветровой эрозии,местами загрязнению промышленными химическими стоками в радионуклидами.Потери гумуса в этих регионах за последние 40-50 лет составили от 10 до 35 процентов.Каштановые почвы Семипалатинского атомного полигона интенсивно загрязнены радионуклидами.

В целом современное экологического состаяние почвенного покрова Казахстана характеризуется как крайне напряженное,местами катастрофическое,Влияние на экосреду добычи урана и подземных ядерных взрывов.

ЛИТЕРАТУРА

1. Прикладная экобиотехнология: учебное пособие: в 2 т. Т. 2/А.Е. Кузнецов [и др.]. – 2-е изд.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010.- 629 с.: ил., [4] с. Цв. Вкл. – (учебник для высшей школы).

2. Киреева Н.А.Фитотаксичностьантропогенно – загрязненных почв / Н.А. Киреева, Г.Г. Кузяхметов, А.М. Мифтахова, В.В. Водопьянов. – Уфа Гилем, 2003.

3. Трублаевич Ж.М. Оценка токсичности почв с помощью лабарторной культуры коллемболPolзогшасапсШа / Ж.М. Трублаевич, Е.Н. Семенова // Экология, 1997.-№5.

4. Алексеев Ю.В. Тяжелые металлы в почвах и растениях / Ю.В. Алексеев. Л.: Агропромиздат, 1987. 141с.

5. Колесников С.И. Влияние загрязнения тяжелые металлами на эколого – биологические свойства чернозема обыкновенного / С.И. Колесников, К.Ш. Казеев В.Ф. Вальков // Экология. 2000. №3. С 193-201. 6. Шинкарев А.А. Миграция меди из верхних горизонтов обрабатываемых почв при загрянении тяжелыми металлами / А.А. 1998. №3. С. 234-236.

Код для цитирования: Скопировать