Глава 2. doc (559877), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Огромны затраты на военные цели. Так, в США на оборону было ассигновано в 1982 г.— 187,4 млрд долл., в 1984 г.— 245,3 млрд долл., в 1988 г.— 300 млрд долл., а в 2002 г.— 343,2 млрд долл. Военная промышленность является одним из активных стимуляторов развития техники и роста энергетического и промышленного производства.
Производство электроэнергии в мире по сравнению с 1950 г. составило, %: в 1970 г.—173,1980 г.—234,1990 г.—318,2000 г.—413.
Оценивая экологические последствия развития энергетики, следует иметь в виду, что во многих странах это достигалось преимущественным использованием тепловых электрических станций (ТЭС), сжигающих уголь, мазут или природный газ. Об этом свидетельствует и структура производства электроэнергии в СССР (1985): ТЭС - 1196 млрд кВт • ч (74,5 %), ГЭС 216 млрд кВт • ч (13,5 %), АЭС —193 млрд кВТ ■ ч (12 %). Выбросы ТЭС наиболее губительны для биосферы.
Во второй половине XX в. каждые 12...15 лет удваивалось промышленное производство ведущих стран мира, обеспечивая тем самым удвоение выбросов загрязняющих веществ в биосферу. В СССР в период с 1940 по 1980 г. возросло производство электроэнергии в 32 раза; стали — в 7 раз; автомобилей — в 15 раз; увеличилась добыча угля в 4,7 раза; нефти — в 20 раз. Аналогичные или близкие к ним темпы роста наблюдались во многих других отраслях. Значительно более высокими темпами развивались химическая промышленность, объекты цветной металлургии, производство строительных материалов и др.
Постоянно увеличивался мировой автомобильный парк: с 1960 по 1990 г. он возрос со 120 до 420 млн автомобилей.
Необходимо отметить, что развитие промышленности и технических средств сопровождалось не только увеличением выброса загрязняющих веществ, но и вовлечением в производство все большего числа химических элементов:
Год 1869 1906 1917 1937 1985
Известно 62 84 85 89 104
Использовалось 35 52 64 73 90
К настоящему времени в окружающей среде накопилось около 50 тыс. видов химических соединений, не разрушаемых деструкторами экосистем (отходы пластмасс, пленок, изоляции и т. п.).
Развитие сельского хозяйства. Вторая половина XX в. связана с интенсификацией сельскохозяйственного производства. В целях повышения плодородия почв и борьбы с вредителями в течение многих лет использовались искусственные удобрения и различные токсиканты, что не могло не влиять на состояние компонент биосферы. В 1986 г. среднее количество минеральных удобрений на 1 га пашни в мире составило около 90 кг, в СССР и США — более 100 кг, в Европе — 230 кг. При избыточном применении азотных удобрений почва перенасыщается нитратами, а при внесении фосфорных удобрений — фтором, редкоземельными элементами, стронцием. При использовании нетрадиционных удобрений (отстойного ила и т. п.) почва перенасыщается соединениями тяжелых металлов. Избыточное количество удобрений приводит к перенасыщению продуктов питания токсичными веществами, нарушает способность почв к фильтрации, ведет к загрязнению водоемов, особенно в паводковый период.
Пестициды, применяемые для защиты растений от вредителей, опасны и для человека. Пестициды попадают в пищевые цепи, питьевую воду. Все без исключения пестициды обнаруживают либо мутагенное, либо иное отрицательное воздействие на человека и живую природу.
Техногенные аварии и катастрофы. До середины XX в. человек не обладал способностью инициировать крупномасштабные аварии и катастрофы и тем самым вызывать необратимые экологические изменения регионального и глобального масштаба, соизмеримые со стихийными бедствиями.
Последующие годы отмечены ростом числа отказов, инцидентов и происшествий в технических системах, что неизбежно привело к увеличению числа техногенных аварий и катастроф.
Появление ядерных объектов и высокая концентрация прежде всего химических веществ и их производств сделали человека способным оказывать разрушительное воздействие на экосистемы (рис. 2.2). Примером тому служат трагедии в Чернобыле, Бхопале. Огромное разрушительное воздействие на биосферу оказывается при испытании ядерного (в г. Семипалатинск, на о. Новая Земля) и других видов оружия.
Из приведенного выше видно, что XX столетие ознаменовалось потерей устойчивости в таких процессах, как рост населения Земли и |его урбанизация. Это вызвало крупномасштабное развитие энергети
ки, промышленности, сельского хозяйства, транспорта, военного дела и обусловило значительный рост техногенного воздействия. Во многих странах оно продолжает нарастать и в настоящее время. В результате активной техногенной деятельности человека во многих регионах нашей планеты разрушена биосфера и создан новый тип среды обитания — техносфера.
Создавая техносферу, человек стремился к повышению комфортности среды обитания, к росту коммуникабельности, к обеспечению защиты от естественных негативных воздействий. Все это благоприятно отразилось на условиях жизни и в совокупности с другими факторами (улучшение медицинского обслуживания и др.) сказалось на продолжительности жизни людей. Так, продолжительность жизни человека составляла, в медный, бронзовый, железный века 30 лет, к началу XIX в.—35...40 лет, в конце XX в.— 56...63 года.
Однако созданная руками и разумом человека техносфера, призванная максимально удовлетворять его потребности в комфорте и безопасности, не оправдала во многом надежды людей. Появившиеся производственная, бытовая и городская среды оказались далеки по уровню безопасности от допустимых требований.
Появление техносферы привело к тому, что биосфера во многих регионах нашей планеты стала активно замещаться техносферой (см табл. 0.1). Данные табл. 0.1 показывают, что на планете осталось мало территорий с ненарушенными экосистемами. В наибольшей степени экосистемы разрушены в Европе. Здесь естественные экосистемы сохранились в основном на небольших площадях, они представляют собой небольшие пятна биосферы, окруженные со всех сторон нару
щенными деятельностью человека территориями, и поэтому подвержены сильному техносферному давлению.
Техносфера — детище XX в., приходящее на смену биосфере.
К новым, техносферным относятся условия обитания человека в городах и промышленных центрах, производственные, транспортные и бытовые условия жизнедеятельности. Практически все урбанизированное население проживает в регионах техносферы, где условия обитания существенно отличаются от биосферных прежде всего повышенным влиянием на человека техногенных негативных факторов.
Регион — территория, обладающая общими характеристиками состояния биосферы или техносферы.
Производственная среда — пространство, в котором совершается трудовая деятельность человека.
2.2.2. Загрязнение среды обитания отходами
Загрязнение атмосферы. Атмосферный воздух всегда содержит некоторое количество примесей, поступающих от естественных и техногенных источников. К числу примесей, выделяемых естественными источниками, относят: пыль (растительного, вулканического, космического происхождения, возникающую при эрозии почвы, частицы морской соли); туман; дым и газы от лесных и степных пожаров; газы вулканического происхождения; различные продукты растительного, животного происхождения и др.
Естественные источники загрязнений бывают либо распределенными, например выпадение космической пыли, либо локальными, например лесные и степные пожары, извержения вулканов. Уровень загрязнения атмосферы естественными источниками является фоновым и мало изменяется с течением времени.
Основное техногенное загрязнение атмосферного воздуха создают автотранспорт, теплоэнергетика и ряд отраслей промышленности (табл. 2.2).
Н Таблица 22 Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу
Н Российской Фепепапии. тыс. т Г91
| Теплоэлектростанции 4748 3936 3655,8 Металлургические предприятия 6133 5642 5673,3 Нефтяная и газовая промышленность 2699 2533 3264,3 Химическая и нефтехимическая промышленность 454 415 437,4 | |
| Источники выбросов 1996 г 1999 г 2001 г Производства, выпускающие строительные материалы 528 417 455,0 Предприятия, перерабатывающие древесину 434 367 371,7 Автотранспорт 10 955 12 154 14 981 | |
Самыми распространенными токсичными веществами, загрязняющими атмосферу, являются, оксид углерода СО, диоксид серы SO2, оксиды азота NO^, углеводороды С„Нт и пыль Основные источники примесей атмосферы и их ежегодные выбросы приведены в табл. 2.3 и 2.4.
Таблица 23 Источники выбросов веществ в атмосферу
| Примеси Основные источники Среднегодовая кон-естественные антропогенные центрация в воздухе, мг/м Пыль Вулканические Сжигание топлива В городах 0,04 0,4 извержения, пыле- в промышленных и вые бури, лесные по- бытовых установках жары и др Диоксид серы Вулканические Сжигание топлива В городах до 1,0 извержения, окисле- в промышленных и ние серы и сульфа- бытовых установках тов, рассеянных в море Оксиды азота Лесные пожары Промышленность, В районах с разви-автотранспорт, теп- той промышленно-лоэлектростанции стью до 0,2 Оксид углеро- Лесные пожары, Автотранспорт, В городах 1 50 да выделения океанов промышленные энергоустановки, предприятия черной металлургии Летучие угле- Лесные пожары, Автотранспорт, В районах с разви-водороды природный метан испарение нефте- той промышленно-продуктов стью до 0,3 Полицикличе- — Автотранспорт, В районах с разви-ские ароматиче- химические и нефте- той промышленно-ские углеводоро- перерабатывающие стью до 0,01 ды заводы |
Кроме приведенных выше веществ и пыли, в атмосферу выбрасываются и другие, более токсичные вещества. Так, вентиляционные выбросы заводов электронной промышленности содержат пары плавиковой, серной, хромовой и других м ские растворители и т. п. В настоящее время насчитывается более 500 вредных веществ, загрязняющих атмосферу, их количество увеличивается.
Таблица 2 4 Ежегодное количество примесей, поступающих в атмосферу Земли
| Вещество Выбросы млн т Доля антропогенных примесей в общих естественные антропогенные п0СтупленияХ; % Пыль 3700 1000 27 Оксид углерода 5000 304 5,7 Углеводороды 2600 88 3,3 Оксиды азота 770 53 6,5 Оксиды серы 650 100 13,3 Диоксид углерода 485 000 18 300 3,6 |
Выбросы в атмосферу загрязняющих веществ от промышленных источников в РФ в 1999 г. в млн т следующие: пыль —2,3, диоксид серы—5,2, оксид углерода—3,7, оксиды азота—1,5, углеводороды-1,2.
Каждой отрасли промышленности присущ характерный состав и масса веществ, поступающих в атмосферу. Это определяется прежде всего составом веществ, применяемых в технологических процессах, и экологическим совершенством последних. В настоящее время экологические показатели теплоэнергетики, металлургии, нефтехимического производства и ряда других производств изучены достаточно подробно. Необходимые сведения можно найти в работах [3, 10]. Меньше исследованы показатели машиностроения и приборостроения, их отличительными особенностями являются: широкая сеть производств, приближенность к жилым зонам, значительная гамма выбрасываемых веществ, среди которых могут содержаться вещества 1-го и 2-го класса опасности, такие как пары ртути, соединения свинца и т. п.
Высокие концентрации и миграция примесей в атмосферном воздухе стимулируют их взаимодействие с образованием более токсичных соединений (смога, кислот) или приводят к таким явлениям, как «парниковый эффект» и разрушение озонового слоя.
Общая схема реакций образования фотохимического смога сложна и в упрощенном виде может быть представлена реакциями
N02 + Av -> NO + О
О + O2 -> O3
С
„НИ + О J
Cn¥Lm + O3 J ПАН (пероксиацилнитраты)
Смог весьма токсичен, так как его составляющие обычно находятся в пределах: О3 —60...75 %, ПАН, Н2О2, альдегиды и др.— 25...40 %.
Для образования смога в атмосфере в солнечную погоду необходимо наличие оксидов азота и углеводородов (их выбрасывают в атмосферу автотранспорт, промышленные предприятия). Характерное распределение фотохимического смога по времени суток показано на рис. 2.3.
Фотохимические смоги, впервые обнаруженные в 40-х годах XX в. в г. Лос-Анджелес, теперь периодически наблюдаются во многих городах мира.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
