168805 (Екологія як наука), страница 4

Стисло наслідки забруднення можна сформулювати так.

1. Погіршення якості навколишнього середовища для живих організмів, тобто детеріорація.

2. Утворення небажаних втрат речовини, енергії, праці і засобів, здобичі й заготівлі сировини і матеріалів, що перетворюються на безповоротні відходи, розсіювані в біосфері.

3. Незворотне руйнування як окремих екологічних систем, так і біосфери в цілому, включаючи вплив на глобальні фізико-хімічні параметри середовища.

4. Втрати родючих земель, зниження продуктивності екологічних систем і біосфери в цілому.

5. Пряме або непряме погіршення фізичного і морального станів людини як головної продуктивної сили суспільства.

Тому захист навколишнього середовища від забруднення є одним із визначальних у спільній проблемі оптимізації природокористування, збереженні якості середовища для теперішнього і майбутніх поколінь людей.

Глобальні наслідки антропогенної діяльності небезпечні екологічними катастрофами. Руйнування захисного озонового екрана Землі призведе до загибелі всього живого внаслідок "жорсткого" УФ-опромінення. Багато речовин антропогенного походження вважаються серйозною загрозою для озоносфери. Стоншування озонового шару до 50 % отримало назву "озонова діра". Перебування людини в таких ділянках веде до збільшення випадків захворювання на рак шкіри, катаракту, послаблюється імунітет. Найгірше те, що можливе руйнування захисного озонового екрану Землі.

Нині залишається багато незрозумілого стосовно кінцевих результатів дії хлор- і фторзаміщених вуглеводнів і змін в озоновому шарі на клімат. Прогнозовані ефекти дуже різні — від нового льодовикового періоду до підвищення температури всього на 10°С. Проте слід пам'ятати, що життя на Землі розвивалося за наявного нині комплексу умов. Довготривалі зсуви в тому або іншому напрямі мають найсильніший вплив на життя, яким ми його знаємо.

У березні 1985 р. 45 країн домовилися про захист озонового шару (Віденська конвенція про охорону озонового шару, 1985). Перший договір не вводив яких-небудь обмежень на хлор- і фтор-вуглеводні або інші речовини, що руйнують озон; а був скоріше угодою про обмін контрольними даними і про продовження досліджень щодо озону.

Глобальним явищем вважають: парниковий ефект, кислотні дощі, транскордонні перенесення забруднень, запилення атмосфери та ін.

"Парниковий ефект" — це потепління клімату в результаті збільшення кількості СО та інших газів в атмосфері Землі внаслідок антропогенного забруднення.

Кислотні дощі — це дощі з зсувом рН у кислотний бік, які виникають з вини людини внаслідок забруднення атмосфери оксидами сірки, азоту і т. ін.

Під дією ультрафіолетового випромінювання Сонця такі компоненти вихлопних газів, як окисли азоту і вуглеводні вступають у складні реакції. У результаті утворюється комплекс вторинних речовин - озон, перекиси, альдегіди, кетони, вільні радикали та ін., що мають значно більшу токсичність, ніж вихідні речовини. Основними симптомами фотохімічного смогу є:

• сильне подразнення слизових оболонок ока і дихальних шляхів;

• зниження видимості;

• характерний неприємний запах; ураження рослинності;

• руйнування таких матеріалів, як мармур, бетон, автомобільні покришки, текстильні вироби і т.п.

Останнім часом у цієї проблеми з'явився новий і маловивчений аспект -поява фотохімічного смогу поза промисловими містами і вдалині від очевидних джерел забруднення атмосфери.

15. Вплив господарської діяльності на водні об'єкти. Джерела забруднення поверхневих і підземних вод.

Під забрудненням водоймищ розуміють зниження їх біосферних функцій і екологічного значення внаслідок надходження шкідливих речовин. Воно виявляється в зміні фізичних і органолептичних властивостей (зниження прозорості, поява забарвлення, запаху, присмаку), збільшенні вмісту солей (сульфатів, хлоридів, нітратів, важких і радіоактивних елементів і т. ін.), появі хвороботворних мікроорганізмів, скороченні концентрації розчиненого у воді кисню і т. ін.

Так, унаслідок мінералізації води кількість солей у водах постійно зростає, навіть у такій об'ємній водній системі, як басейн річки Дніпро. У ряді невеликих річок, наприклад у Сіверському Донці, вода вже не прісна, а солонувата. Середня мінералізація рік України становить 2—3 г/л. До Південного Бугу надходять промислові стоки з мінералізацією 1,5—5,0 г/л. Нині багато рік України не можуть бути використані як джерела водопостачання.

Основна причина засолення вод — винищування лісів, розорювання степів, випас худоби. Вода слабше затримується в ґрунті, не зволожує його, не поповнює ґрунтові джерела, а стікає через ріки в моря. Для зниження засолення рік слід проводити посадку лісів. Інша причина — дренажні води, обсяг їх скидання на 2005 р. становить 40—45 км³. Системи зрошування споживають звичайно 1—2 тис. м³/га, їх мінералізація становить до 20 г/л.

Найбільший слід у мінералізації води залишає скидання промислових стоків. За даними 2000 р., їх обсяг дорівнював 10 988 млн. м³, із яких 3172 млн. м³ становили недостатньо очищені і 746 млн. м³ — неочищені.

Для характеристики стічних вод є такі показники (умови спуску стічних вод у водоймища регламентуються "Правилами охорони поверхневих вод від забруднення стічними водами").

16.Вплив господарської діяльності на водні об'єкти. Фізичне й біологічне забруднення вод.

Водоймища — складні екологічні системи, які формувалися протягом тривалого часу. У процесі біотичного кругообігу і господарської діяльності людини в них постійно надходять органічні й неорганічні речовини природного й антропогенного походження. Тому у водоймищах відбуваються процеси, що повертають екосистеми до первинного стану, — процеси самоочищення. Найважливіші з них:

• коагуляція насадження зважених у воді частинок;

• окислення (мінералізація) органічних домішок;

• окислення мінеральних домішок розчиненим у воді киснем;

• нейтралізація кислот і основ за рахунок буферної ємності води водоймища;

—гідроліз солей важких металів, що призводить до утворення малорозчинних гідроксидів і виділення їх з води та ін.

Якщо надходження речовин у водоймища не перевищує їх природної очищувальної здатності (ємності), то водна екосистема здатна перебувати в стані рівноваги — гомеостазі. Якщо очищувальна здатність водоймищ буде перевищена, то відхилення від стану рівноваги в екосистемі будуть настільки значними, що відбудеться загибель популяцій водних організмів. У таких умовах повернення до початкового стану рівноваги вже неможливе, а отже, екосистема в цілому гине.

Найважливіша умова правильного протікання біохімічних процесів у водоймищах і забезпечення ними самоочищення води — оптимальна концентрація розчиненого кисню. Якщо кисню недостатньо, то вищі організми гинуть. Органічні сполуки замість окислення піддаються анаеробному розкладанню з виділенням сірководню, вуглекислого газу, метану і водню, а воно створює вторинне забруднення водоймища.

Основний критерій якості води в нашій країні — порівняння з граничнодопустимою концентрацією речовин (ГДК) (нині замість ГДК використовують ТДР — тимчасово допустимі рівні (забруднення), що містяться у воді). Якщо концентрації речовин у воді не перевищують ГДК, то якість води вважається хорошою. При цьому скидання у водоймища нових речовин, ГДК яких не визначені, заборонено.

17.Забруднення ґрунтів.

Основні види забруднення літосфери — тверді побутові та промислові відходи. На одного жителя в містах розвинених країн Європи та США в середньому припадає на рік приблизно по одній тонні твердих відходів, причому цей показник щорічно зростає. В Україні цей показник становить 250—300 кг на рік. Розглянемо основні методи охорони навколишнього середовища від твердих побутових і промислових відходів, але спочатку ознайомимося з такими основними поняттями:

— утилізація відходів (від лат. utilis — корисний) — залучення відходів у нові технологічні цикли і подальше їх господарське використання, утилізація промислових відходів — їх використання як вторинної сировини, палива, добрива і т. ін.;

• реутилізація — повторна, іноді багатократно-послідовна переробка відходів, що утворилися раніше;

• захоронения відходів — поховання їх під землю в спеціально створені виїмки, кинуті вугільні шахти та ін. з метою виключення можливості їх подальшого використання і запобігання потраплянню забруднюючих речовин у навколишнє середовище;

• детоксикація (знешкодження) відходів — звільнення їх від шкідливих (токсичних) компонентів на спеціалізованих установках.

Нині і за масштабами накопичення, і за ступенем негативного впливу на навколишнє середовище екологічною проблемою століття стали тверді відходи. Тому їх збирання, видалення, детоксикація, переробка й утилізація — одне з найголовніших завдань інженерного захисту навколишнього природного середовища. Важливий захист середовища існування і від звичайних, тобто нетоксичних, відходів. На урбанізованих територіях розміщення відходів уже тепер має першорядне значення серед екологічних проблем. Рішення цього питання регламентується законами України "Про відходи" (1998 р.), "Про поводження з радіоактивними відходами" (1995 р.), "Про затвердження Державної програми поводження з токсичними відходами" (1999 р.) і знаходить відображення у цілій низці постанов Кабінету Міністрів України та міжнародних і державних стандартів України.

18.Вироблення й використання енергії. Вплив об'єктів енергетики на навколишнє середовище.

Життєдіяльність людства неможлива без споживання енергії: вона необхідна для виробництва промислових і сільськогосподарських продуктів, для розробки нових технологій, та й просто для обігріву осель. Споживаючи енергію, людина пройшла шлях від першого багаття до атомних електростанцій, освоїла видобуток традиційних енергетичних ресурсів: вугілля, нафти і газу, навчилася використовувати енергію рік, освоїла "мирний атом" Сьогодні сумарне споживання теплової енергії у світі становить колосальну величину — більше 10¹³ Вт на рік (еквівалентно 36 млрд. т умовного палива). Зростання народонаселення Землі і розвиток промисловості неухильно збільшуватимуть наведені цифри. Вплив енергетики на навколишнє природне середовище узагальнено зводиться до наступного:

• водоспоживання й водокористування, що обумовлює зміна водного балансу і якості води;

• випадання на поверхню у вигляді твердих часток і рідких розчинів продуктів викидів в атмосферу, у тому числі: кислот і кислотних окислів, металів й їхніх з'єднань, канцерогенних і радіоактивних речовин;

• складування продуктів спалювання твердих палив (зола, шлаки), продуктів продувок поверхонь нагрівання (сажа, зола), а також відходів збагачення палива;

• викиди твердих і рідких радіоактивних відходів, включаючи відходи видобутку й збагачення уранових руд;

• викиди теплоти, наслідком яких можуть бути постійне локальне підвищення температури у водоймі, тимчасове підвищення температури, зміна умов льодоставу, зимового гідрологічного режиму, зміна умов паводків, зміна розподілів опадів, випарів, туманів, місцеве потепління повітряного басейну;

створення водоймищ у долинах рік або з використанням природного рельєфу поверхні, а також створення штучних ставків охолоджувачів, що викликає зміну якісного й кількісного состава річкового стоку, зміна гідрології водного басейну, збільшення тиску на дно, проникнення вологи в розлами кори й зміна сейсмічності, зміна умов рибальства, розвиток планктонів і водної рослинності, зміна мікроклімату, умов відпочинку, спортивних занять, бальнеологічних й інших факторів водного середовища, підтоплення й заболочування територій, берегообрушення, перенос населених пунктів;

• зміна ландшафту при спорудженні різних енергетичних об'єктів, у тому числі вирубка лісів, вилучення із сільськогосподарського оберту орних земель, лугів;

• вплив скидань, виносів і зміна характеру взаємодії водних басейнів із сушею на структуру й властивості континентальних шельфів.

Примісні забруднення можуть сумарно впливати на природний круговорот і матеріальні баланси тих або інших речовин між гідро-, лито- і атмосферою.

Із всіх типів електростанцій найбільший негативний вплив на навколишнє середовище роблять ТЕС. Це зв'язано, головним чином, із процесами спалювання органічного палива. З урахуванням даних про елементарні процеси, що відбуваються при спалюванні палива й при перетворенні теплової енергії в механічну роботу, а потім в електричну енергію. Викопне паливо витягається з надр і після збагачення й переробки подається в топлення парогенератора. Для забезпечення спалювання палива з атмосфери в топлення подається повітря продукти, Що Утворяться, згоряння передають основну частину теплоти робочому тілу енергетичної установки, частина теплоти розсіюється в навколишнє середовище, а частина несеться із продуктами згоряння в димар і далі в атмосферу. Залежно від вихідного состава палива продукти згоряння, що викидають в атмосферу, містять окисли азоту (NO₂), окисли вуглецю (З₂), окисли сірки (SO₂), вуглеводні, пари води й інші речовини у твердому, рідкому й газоподібному стані. Забруднення атмосфери дрібними твердими частками золи зв'язано, головним чином, з використанням як паливо вугілля.

19.Нетрадиційні й відновляти источники, що, енергії. Проблеми й перспективи їхнього використання. Енергетичний потенціал України.

До основних НПДЕ ставляться: енергія сонця, вітру, тепла Землі (наприклад, парогідротермічна), біомаси (органічні відходи в господарській діяльності людини, енергетичні плантації), океанів і морів (наприклад, припливів і відливів, температурного градієнта), нетрадиційні види гідроенергетики (малих рік, гідроакумулюючих систем), а також вторинні енергетичні ресурси (теплові відходи промислових і сільськогосподарських підприємств). За деякими оцінками сумарний потенційний внесок всіх НПДЕ у світовий енергетичний баланс уже до 2000 р. повинен скласти більше 10%. Очікується, що об'єм використання окремих видів НПДЕ розподілиться в такий спосіб (у млн. т.у.т.): сонячна енергія (на гаряче водопостачання й опалення) - 36; геотермальна енергія - 29; енергія вітру - 7; енергія біомаси - 7; інші види енергії - 7; усього - 86 млн. т.у.т.

Необхідність і можливість розвитку в Україні НПДЕ обумовлені наступними причинами:

• дефіцитом традиційних для України ТЕР;

• дисбалансом у розвитку енергетичного комплексу України, орієнтованого, по-перше, на централізоване електро- і теплопостачання й, по-друге, на значне (понад 40%) виробництво енергії на АЕС при фактичній відсутності виробництв по одержанню ядерного палива, утилізації й переробці відходів, а також виробництв по створенню й модернізації встаткування діючих АЕС (ядерних реакторів, казанового встаткування й т.д.);

• наявністю науково-технічної й промислової бази, придатної для виробництва практично всіх видів устаткування нетрадиційної енергетики;

• сприятливими клімато-метеорологічними умовами для використання основних видів НПДЕ.

Виходячи з географічних, науково-економічних й екологічних факторів, для України доцільно розглядати використані таких НПДЕ, як енергія сонця, вітру, біомаси, малих рік, геотермальна енергія (табл. 7.3).

Використання енергії поновлюваних джерел дозволить знизити споживання дефіцитних для України нафтопродуктів на 5-6%, у тому числі за рахунок використання геліоресурсів - на 1,7%, вітроенергії - на 2,8%, геотермальної енергії - на 0,1%, біогаза - на 0,2%, гідроенергії рік - на 0,9% (більших - на 0,6% , малих - на 0,3%).

В Україні, незважаючи на сформовану в останні роки тенденцію скорочення загального техногенного навантаження на навколишнє природне середовище, сумарні надходження в атмосферу, водні й земельні ресурси забруднюючих речовин досить високі й становлять до 900 млн. т у рік.