1. Загрязнение окружающей среды.

2. Промышленные отходы.

3. Химизация почв.

4. Коммунально-бытовые отходы.

1 Загрязнение окружающей среды

Важным и нежелательным следствием техногенеза является загрязнение окружающей среды . Катастрофические экологические ситуации, связанные с загрязнением окружающей среды, характерны для многих стран, в том числе и для нашей страны. Роль геохимии окружающей среды в решении данных вопросов очень велика.

С геохимических позиций изменение химических свойств среды, не связанное с естественными природными процессами, является загрязнением.С медико-биологической точки зрения под загрязнением подразумевают появление или количественное изменение в окружающей среде тех или иных ее свойств: физических (шум, радиация, электромагнитные поля, вибрация) или химических (загрязняющие вещества), уровень проявления которых может оказать неблагоприятное воздействие на условия жизни. При таком понимании загрязнение может возникнуть не только антропогенным способом, но и в связи с естественными природными причинами (пыльные бури, извержение вулканов, месторождения полезных ископаемых и т. д.). Под источником загрязнения может подразумеваться как вид человеческой деятельности (электротехническое производство, поливное овощеводство), так и конкретные объекты деятельности (завод, свалка, транспорт) или материальные носители загрязняющих веществ (отходы производства, минеральные удобрения).

Ярким примером загрязнения окружающей среды служат т.н. “кислотные дожди”. Они связаны с работой серно-кислотных суперфосфатных, медепавильных заводов, котельных ГРЭС, ТЭЦ, бытовых топок, которые выбрасывают в воздух много SO 2 , а также с выбросами вулканов. Диоксид серы, окисляясь и растворяясь в атмосферных осадках, дает серную кислоту. “Кислые дожди” увеличивают число легочных заболеваний, осложняют земледелие, разрушают памятники архитектуры. Принос ветрами в Скандинавию SO 2 из Англии и ФРГ привел к вымиранию лососей (рыба исчезала в тех водоемах, рН которых понизился до 4). В канадской провинции Онтарио из-за кислых дождей, поступающих из США, стали безжизненными более 148 озер. Полагают, что в среднем около 30 % SO 4 2- атмосферных осадков имеет техногенное происхождение (в умеренной зоне Северного полушария до 50 %). Кислые дожди характерны и для отдельных регионов России.

Техногенные процессы можно систематизировать по различным показателям: режимам (постоянные, периодические, катастрофические), модулям нагрузки на среду, объемам выбросов, источникам загрязнения, химическому составу выбросов, стоков и т.д.

Главными источниками загрязнения являются не утилизированные промышленные и коммунально-бытовые отходы, содержащие токсичные химические элементы. Особенностью городов является наложение полей загрязнения различных производств и видов хозяйственной деятельности и формирование полиэлементных техногенных геохимических аномалий в воздухе, снежном, почвенном и растительном покровах, поверхностных и грунтовых водах.

Техногенные отходы подразделяются на преднамеренно собираемые и депонируемые отходы (жидкие и твердые), стоки (поступающие в окружающую среду в виде жидких потоков, содержащих твердые взвешенные частицы) и выбросы (рассеяние в атмосфере загрязняющих веществ в твердой, жидкой и газообразной формах).

Преднамеренно собираемые и депонируемые отходы (жидкие и твердые) представляют собой ту часть отходов человеческой деятельности, которая собирается с целью захоронения на свалках и депонирования на полигонах – накопителях для последующей утилизации. Довольно часто общее понятие «отходы» относят именно к складируемым отходам.

Стоки – часть жидких отходов, которые рассеиваются в окружающей среде. Они обычно состоят из дисперсной среды (жидкой фазы раствора) и дисперсной фазы (взвешенные вещества). Очень часто наиболее значительное загрязнение связано именно с дисперсной фазой.

Выбросы – часть отходов, рассеиваемая в атмосфере. Выбросы обычно двухфазны и состоят из воздушно-газовой смеси и твердых частиц (воздушной взвеси, пыли, аэрозолей).

При мониторинге техногенные отходы делятся на организованные - поступающие в окружающую среду через специальные устройства (трубы, факелы, очистные сооружения, шлаконакопители, отвалы), поддающиеся контролю инеорганизованные (утечки и выбросы загрязняющих веществ в системах трубопроводов, канализации, при авариях, перевозке отходов и т.д.), постоянный контроль которых затруднен.

Важной частью геохимического загрязнения окружающей среды является выявление и количественная оценка источников загрязнения. Большие работы по геохимическому анализу источников загрязнения, особенно концентрации в отходах микроэлементов, выполнены Ю.Е. Саетом с сотрудниками.

Этот подраздел посвящен техногенному загрязнению экосферы и среды обитания человека. Техногенное загрязнение среды является наиболее очевидной и быстродействующей негативной причинной связью в системе экосферы: «экономика, техника - среда».

Оно обусловливает значительную часть природоемкости техносферы 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 загрязнением в 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.

Классификация техногенных воздействий, обусловленных загрязнением среды, включает следующие основные категории.

Материально-энергетические характеристики воздействий: механические, физические (тепловые, электромагнитные, радиационные, акустические), химические, биологические факторы и агенты и их различные сочетания. В большинстве случаев в качестве таких агентов выступают эмиссии (т.е. испускания - выбросы, стоки, излучения и т.п.) различных технических источников.

Количественные характеристики воздействия: сила и степень опасности (интенсивность факторов и эффектов, массы, концентрации, характеристики типа «доза - эффект», токсичность, допустимость по экологическим и санитарно-гигиеническим нормам, степень опасности и риска); пространственные масштабы, распространенность (локальные, региональные, глобальные).

Временные параметры и различия воздействий по характеру эффектов: кратковременные и длительные, стойкие и нестойкие, прямые и опосредованные, обладающие выраженными или скрытыми следовыми эффектами, обратимые и необратимые, актуальные и потенциальные; пороговость эффектов.

Категории объектов воздействия: различные живые реципиенты (т.е. способные воспринимать и реагировать) - люди, животные, растения; компоненты окружающей среды (среда поселений и помещений, природные ландшафты, поверхность земли, почва, водные объекты, атмосфера, около-земное пространство); изделия и сооружения .

В пределах каждой из этих категорий возможно определенное ранжирование экологической значимости факторов, характеристик и объектов. В целом по природе и масштабам актуальных воздействий наиболее существенны химические загрязнения, а самая большая потенциальная угроза связана с радиацией.

Что касается объектов воздействия, то на первом месте, конечно же, стоит человек. В последнее время особую опасность представляют не только рост загрязнений, но и их суммарное влияние, часто превышающее по конечному эффекту простое суммирование последствий.

С экологической точки зрения все продукты техносферы, не вовлекаемые в биотический круговорот, являются загрязнителями. Даже те, которые химическн инертны, поскольку они занимают место и становятся балластом экотопов. Продукты производства также со временем становятся загрязнителями, представляя собой «отложенные отходы» .

В более узком значении материальными загрязнителями - поллютантами (от лат. роllutiо - марание) - считают отходы и продукты, которые могут оказывать более или менее специфическое негативное влияние на качество среды или непосредственно воздействовать на реципиентов. В зависимости от того, какая из сред - воздух, вода или земля - загрязняется теми или иными веществами, различают соответственно аэрополлютанты, гидрополлютанты и терраполлютанты .

Одним из следствий бурного развития промышленности и сельского хозяйства в результате научно-технической революции второй половины XX в. стало обострение проблемы отходов.

Социологи вывели прямую зависимость между ростом благосостояния и количеством бытовых отходов (мусора). Отходы - это то, что не может использоваться в данном производстве. Таким образом, объемы отходов определяются исходя из данного уровня развития технологии. Если первоначально решение проблемы виделось преимущественно в их уничтожении - закапывании, сбрасывании в моря, сжигании, то с усилением загрязнения окружающей среды на передний план вышли иные, экологически более приемлемые меры устранения отходов: их сортировка и повторное использование - рециклинг ресурсов .

В 1970-е годы в условиях роста цен на сырье важность защиты окружающей среды от загрязнения была дополнена необходимостью принятия неотложных мер, направленных на энерго- и ресурсосбережение. Именно с этого времени проблема рециклирования ресурсов (с перспективой создания систем замкнутого производственного цикла) стала актуальна во всем мире.

В начале 70-х годов академик Б.Н. Ласкорин впервые высказал мысль о том, что отходы не являются фатальной неизбежностью. Более того, количество отходов - точный индикатор совершенства или несовершенства любой технологии. Многие из сегодняшних отходов - это невостребованные обществом доходы, которые нам еще предстоит открывать как древние клады.

По предложению СССР ООН в 1979 г. приняла Декларацию по безотходной технологии. Однако проблема отходов имеет не только экологический, но и экономический аспект: создание безотходных процессов и циклов, рециклирование ресурсов позволяют экономить топливно-сырьевые материалы, повышают эффективность экономики. Академик П.Л. Капица писал, что мир идет к тому, чтобы в производственном кругообороте основой стало вторичное сырье .

Что касается нашей страны, в Казахстане накоплено более 22 млрд. тонн отходов, из них более 16 млрд. тонн техногенных минеральных образований и около 6 млрд. тонн промышленных отходов, из них токсичных - около 250 млн. тонн. В Казахстане основная масса твердых бытовых отходов без разделения на компоненты вывозится и складируется на открытых свалках, 97% которых не соответствуют требованиям природоохранного и санитарного законодательства. Менее 5% твердых бытовых отходов в республике подвергается утилизации или сжиганию.

В Костанайской области на всех имеющихся 27 полигонах для хранения твердых бытовых отходов (ТБО) допускаются нарушения экологических и санитарно-эпидемиологических норм.

«В нарушение статьи 298 Экологического кодекса РК хранение бытовых отходов осуществлялось вне специально оборудованных мест и без соблюдения режимов захоронения. Повсеместно допускается совместное складирование ТБО и жидких отходов, а также захоронение трупов павших животных, обезвреживание которых должно осуществляться на специальных скотомогильниках. Факты захоронения трупов павших животных на полигонах ТБО установлены в деятельности ГКП «Кайранколь» (Узункольский район), а также ТОО «Жардем» (Тарановский район)». Проверкой «Северного» и «Южного» полигонов ТБО города Костаная, обслуживаемых ГКП «Тазалык-2000» уcтановлено, что в нарушение санитарно-предельно допустимые значения массы складируемых и захороняемых отходов потребления. По информации пресс-службы, в ходе проверки также установлены факты неэффективного и необоснованного использования бюджетных средств при захоронении ТБО. В частности, ГУ «Отдел жилищно-коммунального хозяйства, пассажирского транспорта и автомобильных дорог акимата Карасуского района» с ГКП «Алга» заключен договор на предоставление услуг по содержанию полигона ТБО на сумму 1,5 млн тенге . Договором предусматривалось строительство на полигоне помещения для сторожей и персонала стоимостью 400 тыс. тенге. Согласно актам выполненных работ, строительство указанного объекта было завершено и отделом жилищно-коммунального хозяйства произведена оплата. Однако фактически строительно-монтажные работы не проводились.

Более того, вышеназванное ГКП лицензии на право осуществления градостроительной и строительной деятельности не имеет, следовательно, работы по строительству на полигоне необоснованно использованы бюджетные средства в размере 665,7 тыс. тенге по договору с ТОО «Кызыл Агаш» на очистку берегов реки Тобол. Прокуратурой области в целях эпидемиологических правил и норм по коммунальной гигиене территория полигонов не забетонирована, отсутствуют освещение, дезинфицирующие установки, а также переносные сетчатые ограждения, применяемые для разгрузки мусоровозов и складирования отходов .

Также, в нарушение экологических норм, на полигонах отсутствуют контрольно-измерительные приборы, в результате чего невозможно определить ТБО помещения для сторожей и персонала.

Несмотря на это, отделом жилищно-коммунального хозяйства, пассажирского транспорта и автомобильных дорог акимата Карасуского района 18 июля 2008 года подписан фиктивный акт приемки выполненных работ.

Аналогичный факт выявлен и в деятельности ГУ «Управление природных ресурсов и регулирования природопользования акимата Костанайской области», которым устранения перечисленных нарушений законности в адрес акима области было внесено представление. По результатам рассмотрения представления в местный бюджет возмещено 665,7 тыс. тенге, к дисциплинарной ответственности привлечено шесть должностных лиц. При этом директор ГКП «Алга» акимата Карасуского района освобожден от занимаемой должности .

Современный образ жизни человеческого общества приводит к тому, что человек оказывается в условиях воздействия естественного радиационного фона, которому он не подвергался бы, если бы не была разработана та или иная технология. Примерами таких случаев являются полеты на самолетах, использование природного топлива для приготовления пищи и отопления, использования фосфорных удобрений в сельском хозяйстве, добыча и переработка природных ресурсов в различных отраслях промышленности и т.д.

Загрязнение окружающей среды относится к непреднамеренным, хотя и очевидным, легко осознаваемым экологическим нарушениям. Они выступают на первый план не только потому, что многие из них значительны, но и потому, что они трудно контролируются и чреваты непредвиденными эффектами. Некоторые из них, например, техногенная эмиссия СО 2 или тепловое загрязнение, принципиально неизбежны, пока существует топливная энергетика.

Химизация техносферы достигла к настоящему времени таких масштабов, которые заметно влияют на геохимический облик всей экосферы. Общая масса производимых продуктов и химически 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 предлагается на рынке более 100 тыс. веществ, в массовых масштабах производится около 5 тыс. веществ.

Однако подавляющее большинство производимых и используемых веществ не оценены с точки зрения их токсичности и экологической опасности .

Стрессы природных экосистем обусловлены внесением в них извне различных токсикантов, радионуклидов, и других вредных факторов окружающей среды. Самоочищающая способность биосферы, основанная на жизнедеятельности почвенных микроорганизмов, испытывает колоссальные перегрузки из-за все более возрастающих поступлений в нее техногенных отходов уранодобывающей промышленности.

Требуется оценка в строгой количественной форме экологического вреда радиоактивного загрязнения .

Почвы Южного Казахстана подвергаются активной эрозии, вторичному засолению, заболачиванию и загрязнению химическими веществами. Почвы Северного Казахстана (зерновые районы) подвергаются дегумификации, ведущей к потере плодородия, интенсивной водной и ветровой эрозии, местами загрязнению промышленными химическими стоками и 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 экологическое состояние почвенного покрова Казахстана характеризуется как крайне напряженное, местами катастрофическое. Влияние на экосреду добычи урана и подземных ядерных взрывов .

Если посмотреть на геологическую карту Казахстана, то мы увидим, что центр Казахстана в меридиональном направлении рассекается широкой полосой урановых месторождений. Для военно-промышленного комплекса это настоящий Клондайк. Военно-промышленный комплекс издавна и прочно овладел этими местами. Здесь расположен большой комплекс уранодобывающих предприятий. На севере: Целинный горно-химический комбинат, добывающий уран как шахтным способом, так и методом подземного кислотного выщелачивания. В центре: месторождения, сосредоточенные в Чу-Сарысуйской и Сырдарьинской впадинах. Добыча урана производится исключительно методом подземного кислотного выщелачивания. На юге: Кзылсайская группа месторождений. Добыча производится исключительно методом подземного кислотного выщелачивания. Метод подземного кислотного выщелачивания урана - самый варварский по отношению к природе метод добычи.

Над ураноносным слоем пробуривается ряд шурфов. По шурфам под землю закачивается серная кислота. На одну технологическую линию уходит до 400 железнодорожных цистерн серной кислоты и до 1 000 цистерн нитратно-сульфатного раствора. Под землей возникает крайне кислая (рН до 1) жидкая среда, разрушающая урановые соединения. После экспозиции жидкость, содержащую уран, откачивают. Из раствора извлекают уран, а кислотный шлам закачивают назад под землю. На каждый добытый 1 кг урана приходится 86,7 кг серной кислоты. Такой метод добычи урана используется уже около 20 лет .

Одним из важнейших решений Казахстана за 12 лет (2004 год) независимого существования был отказ от обладания ядерным оружием и поддержка усилий международного сообщества в борьбе с распространением оружия массового уничтожения (ОМП).

За 40 лет ядерных испытаний свыше миллиона казахстанцев получили опасные дозы радиации. Эти обстоятельства побудили Назарбаева бросить вызов Москве и еще в 1991 году закрытъ ядерный полигон. 9 месяцев спустя Казахстан отрекся от ядерного оружия, доставшегося в наследство от СССР.

Последствия ядерной войны необратимы. Если различные физические эффекты, возникающие при ядерных взрывах, можно рассчитать достаточно точно, то предсказать последствия их воздействий сложнее. Исследования привели к заключению, что не поддающиеся предварительной оценке следствия ядерной войны столь же значительны, как и те, которые могут быть рассчитаны заранее.

Возможности защиты от воздействия ядерного взрыва весьма ограничены. Невозможно спасти тех, кто окажется в эпицентре взрыва. Всех людей спрятать под землю нельзя; это осуществимо только для сохранения правительства и руководства вооруженных сил. Кроме упоминаемых в руководствах по гражданской обороне способах спасения от жара, света и ударной волны, имеются практичные способы эффективной защиты только от радиоактивных осадков.

На распределение радиоактивных осадков будут влиять погодные условия. Разрушение плотин может привести к наводнениям. Повреждения атомных электростанций вызовут дополнительное повышение уровня радиации. В городах обрушатся высотные здания и образуются груды обломков с погребенными под ними людьми. В сельской местности радиация поразит посевы, что приведет к массовому голоду. В случае ядерного удара зимой уцелевшие при взрыве люди останутся без укрытий и погибнут от холода.

Повышенные дозы радиации приводят к росту раковых заболеваний, выкидышей, патологий у новорожденных.

На животных было экспериментально установлено, что радиация поражает молекулы ДНК. В результате такого поражения возникают генетические мутации и хромосомные аберрации; правда, большинство таких мутаций не переходит к потомкам, поскольку приводят к летальным исходам.

Первым пагубным воздействием долговременного характера явится разрушение озонового слоя. Озоновый слой стратосферы экранирует земную поверхность от большей части ультрафиолетового излучения Солнца. Это излучение губительно для многих форм жизни, поэтому считается, что образование озонового слоя около 600 миллионов лет назад стало тем условием, благодаря которому появились многоклеточные организмы и вообще жизнь на Земле .

Согласно докладу национальной академии наук США, в мировой ядерной войне может быть взорвано до 10 000 Мт ядерных зарядов, что приведет к разрушению озонового слоя на 70% над Северным полушарием и на 40% - над Южным. Эти разрушения озонового слоя повлекут за собой губительные последствия для всего живого; люди получат обширные ожоги и даже раковые заболевания кожи; некоторые растения и мелкие организмы погибнут мгновенно; многие люди и животные ослепнут и потеряют способность ориентироваться.

В результате крупномасштабной ядерной войны произойдет климатическая катастрофа. При ядерных взрывах загорятся города и леса, облака из радиоактивной пыли окутают Землю непроницаемым покрывалом, что неминуемо приведет к резкому падению температуры у земной поверхности. После ядерных взрывов суммарной силой 10 000 Мт в центральных районах континентов Северного полушария температура опустится ниже 30 градусов Цельсия.

Температура вод мирового океана останется выше нуля, но из-за большой разности температур возникнут жестокие штормы. Затем спустя несколько месяцев, к Земле прорвется солнечный свет, но, по-видимому, богатый ультрафиолетом из-за разрушения озонового слоя. К этому времени уже произойдут гибель посевов, лесов, животных и голодный мор людей. Трудно ожидать, что где-либо на Земле уцелеет хоть какое-то человеческое сообщество .

До сих пор мы рассматривали проблемы экологии сквозь призму событий, происходивших на Семипалатинском ядерном полигоне. Настала пора взглянуть на Казахстан в целом и увидеть, что уничтожение природы, а вместе с природой - и людей происходило во всех краях. На сегодняшний день Казахстан является самой грязной в радиоэкологическом отношении страной мира, на сегодняшний день многие регионы Казахстана представляют собой нечто, что остается на территории после применения врагом оружия массового уничтожения.

Если посмотреть в суть дела, мы обнаружим, что оружие массового уничтожения, в отличие от стрелкового или артиллерийского оружия, поражает не отдельных людей, а окружающую людей среду. Биологическое оружие загрязняет окружающую среду микробами, химическое оружие загрязняет воздух, воду, растения и пищу отравляющими веществами, ядерное оружие загрязняет природу губительными радионуклидами.

Иными словами, любой вид оружия массового уничтожения превращает окружающую среду в настоящий ад, и люди, не выдерживая адских условий, рано или поздно погибают.

Экологическое неблагополучие Казахстана, вызванное испытаниями различных типов оружия, ракет, «мирными» подземными взрывами, хищнической добычей минералов, нефти и газа, недозируемой промышленной нагрузкой, привело к тому, что на воображаемой экологической карте Казахстана (настоящей карты еще не существует) можно найти немало мест, уже превращенных в безжизненный ад; немало мест, откуда людей необходимо эвакуировать; немало мест, откуда людям нужно выбираться самостоятельно, поскольку санитарные показатели состояния окружающей среды еще не перешли границ «норм», основанных, увы, на искусственно завышенных представлениях о толерантности людей к внешним вредностям .

Нефтедобыча является основной и наиболее динамично развиваюшейся отраслью экономики Республики Казахстан. Нефтяники обеспечивают значительную часть национального валового продукта, бюджетных доходов и валютных поступлений в страну. Нефтегазовые проекты стали катализатором инвестиционной активности в Казахстане. По имеющимся сведениям, на территории казахстанского Прикаспия объем разлитой нефти составляет около 5 млн. т, общая площадь замазученности земель - более 19 тыс. га. Почвенный слой пропитан нефтью на глубину от десятков сантиметров до 10 метров.

Негативное влияние нефтяного загрязнения земель характеризуется нарушением естественного ландшафта местности и потерей сельскохозяйственных земель; повышением уровня почвенных вод, и, как следствие, образованием мелких засоленных озер; гибелью водоплавающих птиц и мелких животных; испарениями углеводородов с поверхности, и как следствие, загрязнением воздушного бассейна вокруг нефтепромыслов; экономическими потерями, связанными с иммобилизацией нефти в амбарах-накопителях.

Остро стоит проблема нефтяных разливов - вследствие того, что свыше 60% трубопроводов уже имеют 100%-ный износ. Это касается не магистральных, а промысловых трубопроводов, поскольку средства в их реконструкцию никогда не вкладывались, поэтому сейчас необходимо заставить нефтяные компании вкладывать деньги в природоохранную систему.

Нефтепромыслы, расположенные в Атырауской области (за исключением Тенгиза), находятся на поздней стадии разработки и добычи нефти. Применение отсталой технологии и устаревшего оборудования на нефтепромыслах приводило к частым и многочисленным авариям, утечкам нефти из устьевого оборудования скважин, порывам внутрипромысловых и магистральных нефтепроводов. В результате сложившейся практики нефтедобычи территория всех старых нефтепромыслов Атырауской и Мангистауской областей находится в замазученном состоянии.

В отдельных местах за счет сброса нефти непосредственно на почву, предварительно огороженную земляной дамбой, образовались нефтяные озера (амбары).

Экстраординарная роль рационального использования ресурсов в современной хозяйственной жизни страны обусловливает необходимость не простой разработки и внедрения комплекса мероприятий, а построения в целом народнохозяйственной модели ресурсосберегаюшего типа. Она должна создаваться путем последовательного учета факторов РИСР на всех уровнях управления (при выработке экономической политики, методов хозяйственного руководства, систем организации производства), целенаправленного совершенствования действующих и создания новых оргструктур, адекватных данной модели хозяйствования.

Проводимая коренная реформа управления экономикой Казахстана уже в значительной мере обозначила наиболее существенные параметры именно такой модели. Вместе с тем, остается нерешенным еще ряд проблем как теоретического, так и практического порядка.

В их числе: обоснование теоретико-методологического подхода к формированию эффективной схемы рационального использования сырьевых ресурсов; разработка общей концепции построения обсуждаемой модели хозяйствования, принципов ее функционирования и саморазвития; придание данной модели целостного вида, описание конкретных ее элементов.

Таким образом, всесторонне позитивное воздействие совокупности факторов на потребление ресурсов может достигаться при условии органичного сочетания экономических, технико-технологических, организационных, административных и социальных методов.

Переход к экологически безопасному и устойчивому развитию в настоящее время становится одним из приоритетных направлений стратегии развития Казахстана. В условиях дефицита материальных и финансовых средств их необходимо направлять на решение приоритетных, наиболее острых экологических проблем.

В 2001 г. затраты на охрану окружающей среды в целом по нефтегазовой отрасли составили 28,6 млн. долл. Затраты на мониторинг загрязнения недр за этот же период составили 2,546 млн. долл. .

Экологические проблемы освоения нефтяных и газовых месторождений Казахстана имеют свои региональные особенности - географические, геологические, геодинамические, технологические, а также социально-экономические.

Особый отпечаток на экологическую ситуацию накладывает тот факт, что до последнего времени природоохранный вопрос практически уступал выполнению плановых заданий по добыче нефти и газа и не находил должного решения в технико-экономических обоснованиях проектов.

Актуальными направлениями в области охраны природы при добыче и переработке нефти и газа являются: создание экологически чистых процессов; утилизация отходов; очистка газовых выбросов нефтехимических производств; очистка сточных вод; мониторинг загрязнения нефтью и нефтепродуктами окружающей среды и др. Предотвращения столь мощного негативного воздействия на окружающую среду в условиях интенсификации процессов добычи и переработки углеводородного сырья можно достичь лишь с увеличением уровня комплексного использования углеводородного сырья, т.е. полного извлечения полезной части ресурсов и доведения количества отходов до разумного минимума .

Установление экономико-экологических и технологических приоритетов в нефтегазовом комплексе подразумевает сочетание следующих дополнительных мер: совершенствование экономико-экологической и технологической политики; тщательная привязка расходов к экономически высокоэффективным нефтяным проектам; развитие организационной инфраструктуры и создание соответствующего потенциала, включая подготовку кадров, образование и программы обмена.

Сегодня в реализации целей эффективного управления нефтегазовыми ресурсами следует исходить из того, что основная трудность - это преодоление противоречия между объектом управления - окружающей природной средой, с одной стороны, и территориальной ограниченностью сферы действия принимаемых управленческих решений (границы района, области, республики) - с другой.

В настоящее время платежи за природные ресурсы регламентируются следующими Законами Республики Казахстан: «Об охране окружающей среды», «О недрах и недропользовании», «О налогах и других обязательных платежах в бюджет» (Налоговый кодекс) и др. Для каждого предприятия органами охраны природы устанавливаются лимиты выбросов загрязняющих веществ в природную среду - на основе нормативов предельно-допустимых выбросов (ПДВ) или сбросов (ПДС).

На период достижения предельно-допустимых норм устанавливаются лимиты природопользования с учетом экологической обстановки в регионе и технического оснащения природоохранного оборудования. Для строящихся предприятий лимиты устанавливаются на уровне ПДВ (ПДС). Сроки достижения нормативных уровней по годам определяются на основе региональных или республиканских природоохранных программ. Платежи взимаются как за установленные, так и за сверхустановленные лимиты выбросов загрязняюших веществ .

Проблемы Казахстанского Прикаспия являются частью общих ключевых проблем всего каспийского сектора. Для их решения необходимы современные мероприятия по сбалансированному использованию биоресурсов и углеводородного сырья. Казахстан является одной из 5 частиц международной каспийской экологической проблемы.

Целью этой долгосрочной программы является оздоровление и сохранение чувствительной экологической системы Каспия. Активная позиция РК нашла отражение в возложении ответственности на Казахстан за деятельность руководящего комитета.

Благодаря широкому применению нефти ее добыча увеличилась с 10 млн. баррелей в день в 1950 годах до 65 млн. баррелей в 1990 г. И за эти 40 лет нефть стала основным источником сырья в мире. Нефть стала играть ключевую роль в международных отношениях. В 1960 г. была создана ОПЕК (организация стран экспортеров нефти), в которую вошли Иран, Ирак, Кувейт, Саудовская Аравия, Венесуэла.

На Каспии не было еще крупных экологических катастроф подобных катастрофе 1989 г. в Заливе принца Вильяма на Аляске, когда нефтяной танкер Эксон Вальдес напоролся на подводный риф. Тогда в море вылилось около 240 тысяч баррелей нефти, что привело к загрязнению 1600 км береговой линии, включая побережье 3 национальных парков и 5 заповедников. Несмотря на меры по ликвидации последствий аварии, природе был нанесен непоправимый ущерб.

Проблемы добычи нефти на Каспии не могут не волновать. Выбросы нефти в море происходят при мойке танкеров, при авариях на морских нефтедобывающих платформах, при ее транспортировке. По поверхности воды тонкой пленкой разливается нефтяное пятно. Что привело к уменьшению количества рыб осетровых пород на Каспии и приводит к массовой гибели Каспийских тюленей и птиц.

2.2. Техногенное загрязнение природной среды

Изменения в литосфере

Литосфера - это верхняя твердая оболочка Земли. В результате взаимодействия геологических, климатических, биохимических факторов верхний тонкий слой литосферы превратился в особую среду –почву, где происходит значительная часть обменных процессов между живой и неживой природой.

Неразумная хозяйственная деятельность человека привела к уничтожению плодородного слоя почвы, ее загрязнению, изменению состава. Различают несколько видов изменения состава почв.

Интенсивная деградация почв - ухудшение свойств почвы под влиянием хозяйственной деятельности человека (неправильная агротехника; многоразовая вспашка; загрязнение пестицидами, отходами промышленных предприятий, содержащими яды свинца и ртути, радиоактивные изотопы; истощение; засоление).

Эрозия почвы - разнообразные процессы разрушения почв (ветровая, водная и антропогенная). Из-за ветровой и водной эрозии, засоления и других причин в мире ежегодно теряется 5–7 млн га пашен. Только ускоренная эрозия почвы за последнее столетие повлекла за собой потерю 2 млрд га плодородных земель.

Опустынивание - деградация земель, вызванная как деятельностью человека (антропогенными причинами), так и природными факторами и процессами; характеризуется иссушением земли, увяданием растительности, снижением связанности почвы, в результате чего становится возможной быстрая ветровая эрозия и образование пылевых бурь.

По оценкам ООН, опустынивание в перспективе может затронуть более миллиарда человек и около трети всех земель, использующихся в сельскохозяйственных целях. Опустынивание относится к трудно компенсируемым последствиям, так как на восстановление одного условного сантиметра плодородного почвенного покрова требуется в среднем от 70 до 150 лет.

Кроме промышленности, транспорта и сельского хозяйства, источниками загрязнения почвы являются жилые дома и бытовые предприятия. Загрязняющими веществами являются бытовой мусор, пищевые отходы, фекалии, строительный мусор, пришедшие в негодность предметы домашнего обихода, мусор и т. д.

Изменения в атмосфере

Атмосфера Земли представляет собой механическую смесь газов. Сухой воздух вблизи поверхности Земли, если удалить из него влагу и частицы пыли, в своем объеме содержит 78,09% азота, 20,95% кислорода, 0,93% аргона, 0,03% углекислого газа, и всего лишь 0,01% приходится на долю всех остальных газов: водорода, гелия, криптона, ксенона, радона, закиси азота, йода, водяного пара, озона, метана и др. (табл. 2).

Таблица 2

Состав атмосферы вблизи поверхности земли (норма)

В. А. Макашев, С. В. Петров. «Опасные ситуации техногенного характера и защита от них: учебное пособие»

Загрязнение атмосферы выражается в недостатке кислорода, высоком уровне шумов, кислотных осадках, разрушении озонового слоя (основного поглотителя ультрафиолетового излучения Солнца).

Ежеминутно промышленные предприятия, тепловые электростанции (ТЭЦ), автотранспорт сжигают огромное количество топлива, что приводит к непрерывному повышению содержания двуокиси углерода в атмосфере, они же являются виновниками выбросов в атмосферу оксидов азота, соединений серы.

По данным ЮНЕП, в атмосферу ежегодно выделяется до 25 млрд т загрязняющих веществ: диоксид серы и частиц пыли – 200 млн т/год; оксиды азота (Nx Оу ) – 60 млн т/год;

оксиды углерода (СО и СО2 ) – 8000 млн т/год; углеводороды (Сх Ну ) – 80 млн т/год.

Изменения состояния гидросферы

Истощение водных ресурсов обусловлено увеличением потребления воды промышленными предприятиями, сельским хозяйством, коммунальными предприятиями, что в свою очередь влечет массированное загрязнение источников. Все виды загрязнений в конечном итоге влияют на состояние Мирового океана.

Кроме нефти и нефтепродуктов основными загрязнителями поверхностных вод являются детергенты - синтетические моющие средства, которые все шире применяются в промышленности, на транспорте, в коммунально-бытовом хозяйстве. Значительный вред водной среде и населяющим ее организмам причиняет загрязнение водоемов свинцом и его соединениями.

Расширенное производство и использование пестицидов обуславливает сильное загрязнение водных объектов этими соединениями. Наряду с пестицидами сельскохозяйственные стоки содержат значительные количества веществ, внесенных на поля с удобрениями (соединения азота, фосфора, калия).

В водоемы поступает свыше 500 тыс. различных веществ. Тяжелые металлы (свинец, ртуть, цинк, медь, кадмий) активно накапливаются в донных отложениях, водорослях, тканях рыб. Известны случаи массовых отравлений людей этими металлами при употреблении рыбы, использовании воды.

Большую опасность представляют загрязнения вод радиоактивными веществами. Резкое ухудшение санитарно-гигиенических показателей качества воды связано с

термическим загрязнением , то есть с изменением температурного режима водоемов под влиянием промышленных стоков. Больше всего загрязняющей теплоты производят электростанции, сталепрокатные цеха, нефтеочистные, химические и целлюлозно-бумажные предприятия.

Грунтовые (подземные) воды - основной ресурс питьевой воды в мире. В отличие от поверхностных вод, которые можно «реанимировать» при помощи очистных сооружений,

В. А. Макашев, С. В. Петров. «Опасные ситуации техногенного характера и защита от них: учебное пособие»

грунтовые воды включены в иной гидрологический цикл и очищены быть не могут. Бо́льшая часть грунтовых вод подпитывается осадками, которые просачиваются в почву. На качество грунтовых вод могут оказывать влияние многие виды человеческой деятельности.

Источниками загрязнения подземных вод являются: использование удобрений и пестицидов, септические отстойники и выгребные ямы, канализационные системы, санитарные поля фильтрации и мусорные свалки, скважины, колодцы, подземные трубопроводы, промышленные отходы, поверхностные разливы различных веществ, утилизация соляных растворов и отходов добывающей промышленности, могильники и кладбища.

Опустынивание земель

Опустынивание земель происходит вследствие их нерационального хозяйственного использования. Из-за чрезмерной антропогенной нагрузки почвы засоляются, пески оголяются и приходят в движение, пастбища теряют биологическую продуктивность. Масштабы и степень опустынивания зависят от соотношения интенсивности естественных и антропогенных факторов.

Сегодня интенсивные процессы опустынивания земель отмечаются в большей части на территориях Калмыкии, Дагестана, Астраханской, Волгоградской, Ростовской (Сальская степь) областей, Алтайского края (Кулундинская степь), Тувы, а также в Краснодарском и Ставропольском краях.

Техногенное загрязнение

Промышленное загрязнение почв идет в основном через атмосферу путем осаждения паров, аэрозолей, пыли или растворенных примесей с дождем и снегом. Основная доля ЗВ попадает в воздух из дымовых труб заводов и вентиляционных каналов, большая часть их осаждается вблизи предприятий (1-2 км), некоторая часть тяжелых металлов передвигается далее и выпадает в пределах 3-4 км и даже до 8 км. Значительно меньше газопылевых выбросов поглощается почвой в зоне 10-50 км. Протяженность зоны интенсивного загрязнения и направление движения потока загрязняющих веществ зависят от скорости и частоты ветров данного румба (розы ветров), высоты труб, дисперсности частиц и плотности вещества, рельефа территории, растительного покрова.

Пыль с высоким содержанием ЗВ с территорий завода, трассы, по которой перевозят руду или концентрат, с отвалов отходов производства ит. п., легко, особенно в сухое время года, переносится ветром на прилегающие территории и захватывается воздушными потоками, уносящими пыль на несколько километров. Ливневые потоки размывают и уносят грунт, покрывающий территорию завода и содержащий значительные количества токсических компонентов.

Любой ущерб, наносимый почве как части биогеоценоза, отрицательно сказывается на всем комплексе природных условий территории. Для почвы существует определенная взаимосвязь между видами химических загрязняющих веществ и пространственно-временными последствиями загрязнения. В случае промышленного загрязнения тяжелыми металлами и бенз(а)пиреном, поступающими с газопылевыми выбросами, основное накопление указанных ЗВ локализуется в районе действия источника выбросов на расстоянии от 1-5 км

Рис. 4.1.

(ближняя зона), где концентрации могут превышать фоновые уровни на 1-2 порядка. По мере удаления от источника загрязнения содержание металлов уменьшается и на расстоянии 15-20 км приближается к фоновому уровню. Глубина проникновения тяжелых металлов в загрязненных почвах обычно не превышает 20 см, но при сильном загрязнении может достигать 150 см.

Выбросы от автотранспорта обнаруживаются на расстоянии 200-500 м от автомагистрали. Для складирования твердых отходов, для разливов нефти и нефтепродуктов также характерно локальное загрязнение до 1-2 км от источника.

Вторичное загрязнение почв, связанное с переносом ЗВ с поверхности почв в атмосферу и выпадением на поверхности земли, в сочетании с промышленным загрязнением, является главной причиной регионального и глобального загрязнения почв.

Конечно, почва обладает значительной буферностью по отношению к ЗВ, но существуют определенные пределы и уровни техногенного воздействия на окружающую среду, превышение которых приводит к необратимым последствиям (рис. 4.1).

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Тезисы

В результате техногенного развития в атмосферу постоянно выбрасываются тысячи химических соединений, которые неблагоприятно влияют на здоровье проживающих и изменяют структурно-функциональную организацию экосистем нашего города. Наличие крупных промышленных предприятий, интенсивный прирост транспортных средств, деятельность человека - все это влияет на качество нашего воздуха.

Город Докучаевск являетсясердцем по добыче доломитов всей Донецкой области, что в свою очередь неблагоприятно сказывается на качестве воздуха и количестве загрязнителей в нем. При открытой добыче доломитов на Докучаевском флюсо-доломитном комбинате в воздушную среду постоянно попадают вещества разных фракций, что приводит к загрязнению и ухудшению экологической ситуации нашего города.

Цели исследования:

Выявить воздушные загрязнители, их количественный состав на двух исследуемых зонах («Докучаевский зоосад» и территория дробильно-обогатительной фабрики №1);

Установить характер воздействия данных загрязнителей на окружающую среду и организм человека;

Разработать методы, направленные на снижение негативного влияния промышленных воздушных загрязнителей на организм человека.

Обосновать полученные результаты мониторинга.

Проведенные исследования показывают, что главной причиной загрязнения атмосферного воздуха города Докучаевска являются увеличение в атмосфере количества химических веществ и пыли известняка. Эти загрязняющие вещества являются результатом добычи и переработки природных ресурсов на ДФДК. Также на ухудшение ситуации влияет антропогенный фактор: увеличение количества транспорта, сжигание бытовых отходов, отсутствие зеленых насаждений. Показатели концентрации вредных веществ двух исследуемых территорий, существенно отличались, на что влияло множество факторов: расстояние от техногенной территории, защитные насаждения растений, наличие растений различных жизненных форм.

Газообразные загрязняющие вещества могут проникать в организм человека через органы дыхания, органы пищеварения, а также кожу и слизистые оболочки. Загрязнение воздуха является главной причиной онкологических заболеваний. Увеличение предельно допустимых концентраций может привести к ухудшению здоровья или даже к летальному исходу.

Химические вещества, как диоксид серы, окисляясь кислородом воздуха до SO 3 , а оксид азота до NO 2, в верхних слоях атмосферы взаимодействуют с парами воды, которые выпадают на поверхность земли в виде кислотных дождей. При этом изменяется кислотность почв и их плодородность.

«ВВЕДЕНИЕ» 7

РАЗДЕЛ I. Теоретические основы взаимосвязи атмосферы и человечества. 9

1.1 Основные характеристики атмосферы. 9

1.2. Горно-добывающая промышленность - как основной техногенный загрязнитель. 12

РАЗДЕЛ II. Научно-исследовательская работа по выявлению воздушных загрязнителей в атмосферном воздухе. 14

2.1. Сущность и положения исследования. 14

2.2. Характеристика загрязнителей и методы борьбы с ними. 15

«ВЫВОДЫ» 20

Список литературы 21

Приложения………………………………………………………………………………23

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

ДФДК - Докучаевский флюсо-доломитный комбинат

ДОФ - Дробильно-обогатительная фабрика

ПДК - предельно допустимая концентрация

«ВВЕДЕНИЕ»

Актуальность проблемы. В результате техногенного развития в атмосферу постоянно выбрасываются химические соединения, которые неблагоприятно влияют на здоровье горожан и изменяют структурно-функциональную организацию экосистем нашего города. Наличие крупных промышленных предприятий, интенсивный прирост транспортных средств, деятельность человека - все это влияет на качество нашего воздуха.Город Докучаевск являетсясердцем по добыче доломитов всей Донецкой области, что в свою очередь неблагоприятно сказывается на качестве воздуха и количестве загрязнителей в нем. При открытой добыче доломитов на Докучаевском флюсо-доломитном комбинате, в воздушную среду постоянно попадают вещества разных фракций, что приводит к загрязнению и ухудшению экологической ситуации нашего города. Мониторинг полученных проб воздуха, в двух зонах города, позволил более тщательно изучить проблему загрязненности и продолжить исследование по динамике влияния в положительную или отрицательную стороны.

Объектом исследования является уровень загрязненности воздуха двух зон («Докучаевский зоосад» и ДОФ -1 ДФДК) города Докучаевска за I квартал 2015 года, дополнительные факторы, влияющие на интенсивность загрязнения, и пути решения данной проблемы.

Предметом исследования является разнообразие загрязняющих веществ, в том числе основного загрязнителя известковой пыли, полученной в результате добычи доломитов на Докучаевском флюсо-доломитном комбинате.

Целью работы выступает проведение комплексного исследования с оценкой влияния воздушных загрязнителей окружающей среды города Докучаевска, при добыче доломитов открытым путем.

Для ее реализации решались следующие задачи :

более детально изучить загрязняющие вещества, выбрасываемые при добыче доломитов на флюсо-доломитном комбинате города Докучаевска;

оценить характер загрязнения окружающей среды за период I квартала 2015 года в промышленной зоне предприятия ДОФ-1 и санитарно-защищенной зоне «Докучаевский зоосад»;

выявить негативное влияние загрязнителей на структуру экосистемы, общее состояние здоровья жителей проживающих в Докучаевске;

разработать методы, направленные на снижение негативного влияния промышленных воздушных загрязнителей.

Научные положения.

1. Воздействие воздушных загрязнителей приводит к существенному изменению структуры экосистемы, отрицательно влияет на общее состояние атмосферы.

2. Загрязняющие вещества по своей природе могут делиться на различные фракции и быть в разных агрегатных состояниях, что приводит к образованию соединений более токсичных для человека.

3. Мониторинг воздушных проб поможет более детально изучить качества загрязнителей и в дальнейшем разработать методы борьбы с ними.

4. Дополнительные воздушные загрязнители также оказывают негативное влияние на атмосферу, разрушая ее структуру или изменяя ее химический состав.

5. Повышенные концентрации загрязняющих веществ могут привести к необратимым процессам в экосистемах и уничтожить живые организмы.

РАЗДЕЛ I. Теоретические основы взаимосвязи атмосферы и человечества.

1.1 Основные характеристики атмосферы.

С развитием человеческой цивилизации и научно-технического прогресса проблема отношения между природой и обществом постоянно обостряется. Резкое увеличение за последние столетия промышленного и сельскохозяйственного производства, развитие транспорта, энергетики, химизация, возрастание урбанизации негативно влияют на окружающую среду. Следствием негативных последствий научно-технического прогресса являются:

Загрязненность атмосферного воздуха, водоемов,

Деградация грунтового покрытия,

Снижение запасов природных ресурсов,

Нарушение стабильности экологических систем и многое другое.

Наиважнейшей проблемой сегодняшнего дня с этой точкой зрения является наступление экологического кризиса, а затем и экологической катастрофы. Рассмотрим один из факторов негативного воздействия - это загрязнение атмосферного воздуха отходами горно-добывающего производства.

Основным источником загрязнения воздуха в нашем городе является предприятие, связанное с добычей доломита открытым путем. Горная промышленность - является одним из основных загрязнителей окружающей природной среды. Существенный вред природе наносят не только техногенные выбросы предприятий этой отрасли, но и складирование их отходов производства, а также сброс отработанных сточных вод. В результате длительного поступления в атмосферу техногенных выбросов металлургических предприятий, особенно пыли.

Именно атмосфера выступает объектом исследования, так как ее воздействие является самым значимым для развития жизни на Земле. Давайте рассмотрим ее основные характеристики.

Атмосфера - воздушная оболочка Земли, состоящая из смеси газов, в которой преобладают азот и кислород. Масса атмосферы составляет 5·1018 тонн. Характеристикой атмосферы является атмосферное давление, которое определяется высотой местности над поверхностью моря, а также состоянием атмосферы, т.е. наличием области низкого давления - циклона или области высокого давления - антициклона. Изменение атмосферного давления в пределах 760-780 мм рт. ст. опасности для жизни человека не представляет. Атмосфера делится на слои, в которых в зависимости от высоты меняется температура. К атмосферным слоям Земли относятся:

Тропосфера (9-18 км);

Стратосфера (50-55 км);

Мезосфера (80-90 км);

Термосфера (90-800 км);

Зкзосфера (свыше 800 км).

В составе атмосферы также выделяют озоносферу. Этот слой находится на высоте 20-50 км и является щитом от ультрафиолетового излучения Солнца. В состав атмосферы по объему входят: азот 78%, кислород 21%, аргон 0,93%. На долю углекислого газа, неона, гелия и других газов, которые присутствуют в атмосфере, приходится не более 0,04%.

Температура атмосферного воздуха изменяется от -88 о С до +60 о С. Основным компонентом атмосферы является водяной пар (в атмосфере он составляет до 13 тыс. км 3) - основной источник формирования осадков.

Наличие в атмосфере водяного пара и двуокиси водорода защищает земную поверхность от чрезмерного охлаждения, создавая так называемый парниковый эффект. Если количество углекислого газа в атмосфере удвоится, то средняя температура на планете увеличится на 1,5-4,5 о С по сравнению с современной (15 о С), что приведет к экологической катастрофе (таяние ледников с глобальным затоплением материков планеты). Известно, что подъем уровня Мирового Океана на 6 м приведет к затоплению 1/6 суши Земли.

Большая угроза повисла над разрушением озонового слоя (тропосфера 11,2 м и стратосфера 39 км). Появились озоновые дыры над Антарктидой и Арктикой. Основной вклад в разрушение озонового слоя производят соединения водорода, азота, хлора, фреона. Области с уменьшенным содержанием озона (40-50%) называются озоновыми дырами. Уменьшение толщины слоя озона на 1% (средняя толщина слоя озона, приведенная к плотности воды, составляет 2,5 мм) приводит к увеличению потока губительного ультрафиолетового излучения на 2%,а, следовательно, заболевания людей раком кожи на 4%.

По оценочным данным техногенное разрушение озонового слоя в 2000 г. достигло - 3%, а к 2050 г. может достичь 10%. Кроме того, постоянное вымывание диоксидов серы и азота в тропосфере ведет к образованию кислотных дождей.

Источниками кислотных дождей являются газы, содержащие серу и азот. Наибольшую опасность кислотные осадки представляют при попадании в водоемы и почву, что приводит к уменьшению рН воды. При изменении рН воды меняется структура почвы и снижается ее плодородность.

Человечество не в силе остановить необратимые процессы разрушения атмосферы, но рациональный подход к технологическому процессу производства, озеленение техногенных территорий - все это может сократить пагубное влияние.

1.2. Горно-добывающая промышленность - как основной техногенный загрязнитель.

Горно-добывающая промышленность - является одним из основных загрязнителей окружающей среды. Масштабы и характер загрязнения связаны с технологиями добычи, их экологичностью, качеством и количеством используемого сырья, географическим положением комбината.

Одним из таких объектов является Докучаевский флюсо-доломитный комбинат - крупное горно-обогатительное предприятие по добыче и производству известняков, флюсов и доломитов открытым путем. Продукция комбината отгружается более 200 потребителям. Рыхление скального массива полезного ископаемого и скальной вскрыши производится буровзрывным способом. Переработка известняков и доломитов включает дробление и грохочение. Обжиг доломита производится в трех вращающихся печах при температуре 1700-1750 о С. Обожженный доломит дробится в дробилках и рассевается на вибрационных грохотах.

Географическое расположение комбината экономически выгодно для производства. Карьеры, которые занимают огромные территории земель, производственные помещения, фабрики по переработке. Большое количество технологических объектов, а именно дробильно-обогатительная фабрика №1, находится на смежных территориях с жилыми массивами. Техногенным объектом также стало русло реки Сухая Волноваха, вода которой откачивается при разработке территории карьера.

Технологический процесс добычи флюса и доломита пагубно влияет на окружающую среду, особенно работа обжигательных печей и дробильных установок, которая сопровождается выделением значительного количества известковой пыли и газообразных загрязняющих веществ.

Газообразные загрязняющие вещества могут проникать в организм человека через органы дыхания, органы пищеварения, а также кожу и слизистые оболочки. Через дыхательные пути попадают пары, газо- и пылеобразные вещества, через кожу - преимущественно жидкие вещества. В желудочно-кишечный тракт вредные вещества попадают при заглатывании их, или при внесении в рот загрязненными руками.[ 6, с.204-207 ].

Химические вещества, выделяемые в атмосферу нашего города, являются раздражающими, так как вызывают раздражение дыхательных путей и слизистых оболочек организма. Загрязняющие вещества принято разделять на химические вещества и промышленную пыль.

Проведем научное исследование по выявлению воздушных загрязнителей, полученных при добыче флюсов и доломитов, их влиянию на окружающую среду и организм человека.

РАЗДЕЛ II. Научно-исследовательская работа по выявлению воздушных загрязнителей в атмосферном воздухе.

2.1. Сущность и положения исследования.

Для изучения и оценки негативных последствий техногенного воздействия возникла необходимость организации специальной системы методов наблюдения и анализа окружающей среды. Такую систему исследования еще называют мониторинг.

Задачей нашего исследования являлось проведение мониторинга приземного слоя атмосферы в двух зонах города Докучаевска, которые отличаются по дальности расположения от промышленного комбината. Первая территория исследования - это санитарно-защищенная зона «Докучаевский зоосад», которая искусственно озеленена, постоянно облагораживается. И вторая зона - это территория дробильно-обогатительной фабрики №1, ул. Октябрьская строение 3, смежная территория между началом жилого массива и непосредственно производственными строениями.

Цели исследования:

1. Выявить воздушные загрязнители, их количественный состав на двух исследуемых зонах («Докучаевский зоосад» и территория дробильно-обогатительной фабрики №1) за период I квартал 2015 года;

2. Установить характер воздействия данных загрязнителей на окружающую среду и организм человека;

3. Разработать методы, направленные на снижение негативного влияния промышленных воздушных загрязнителей на организм человека.

4. Обосновать полученные результаты мониторинга;

2.2. Характеристика загрязнителей и методы борьбы с ними.

Исследовательский мониторинг проводился благодаря Центральной лаборатории ДФДК, которая помогла произвести забор воздушных проб и ознакомила с предельно допустимыми нормами загрязнителей воздуха. Для оценки химического состава выбросов и распространения известняковой пыли были использованы полотнища хлопчатобумажной ткани, которыми обвязывали на высоте 2,5-3 м стволы деревьев двух исследуемых зон, расположенных на разном удалении от источника загрязнения. Пробоподготовку образцов и процедуру химического анализа проводили в Центральной лаборатории комбината.

В результате обработки полученных результатов воздушных проб выявили, что основными загрязнителями производства являются: диоксид азота (NO 2), диоксид серы (SO 2), сероводород (H 2 S), пыль известняка. Полученные результаты занесены в «табл. 1.1 и 1.2».

Рассматривая первую зону исследования Докучаевский зоосад, выявили, что уровень загрязненности атмосферного воздуха отличается от второй зоны. Количество загрязняющих веществ не выходит за рамки предельно допустимых концентраций «см. табл.1.1».

Вторая зона исследования - территория дробильно-обогатительной фабрики №1, показала превышение допустимых концентраций загрязняющих веществ в несколько раз «см. табл.1.2».

Устанавливаем характер воздействия данных загрязнителей, полученных в результате исследования на окружающую среду и организм человека.

Под влиянием воздушных загрязнителей горно-добывающего производства происходят изменения физико-химических параметров почв. Так, во второй зоне наибольшего загрязнения (ДОФ-1) увеличится значение кислотности почв и изменение рН среды. Наблюдался резкий перепад температур в течение квартала от +10 о С до -18 о С, что свидетельствует о чрезмерных выбросах углекислого газа в атмосферу. При уменьшении атмосферного давления снижается плотность воздуха, что вызывает слабость, сонливость, галлюцинации. Увеличение атмосферного давления воздуха повышает растворимость азота в физиологических средах человека, (при резком уменьшении давления происходит резкое выделение растворенного азота и закупорке им кровеносных сосудов). Наибольшую опасность представляют кислотные дожди, содержащие серу и азот, что при попадании в водоемы и почву приводит к уменьшению рН воды. При изменении рН воды меняется структура почвы и снижается ее плодородность.

А теперь рассмотрим влияние воздушных загрязнителей на здоровье человека. Наибольший вред человеку наносят следующие вещества: оксид углерода, оксиды азота, диоксид серы, сероводород и пыль известняка.

Диоксид углерода (СО 2)- бесцветный газ, без запаха, со слегка кисловатым вкусом. Легко пропускает ультрафиолетовые лучи, которые поступают на Землю от Солнца и обогревают ее. В то же время он поглощает испускаемые Землей лучи и является одним из парниковых газов, принимая участие в процессе глобального потепления.

Газ нетоксичен, но незначительные концентрации приводят к развитию у людей сонливости и слабости, очень активно взаимодействует с гемоглобином крови. Симптомы отравления следующие: сильные головные боли, стук в висках, изменение цвета кожи. При концентрации СО 2 0,4% возможно смертельное отравление .

Диоксид азота(NO 2 ) - газ, красно-бурого цвета, с характерным острым запахом или желтоватая жидкость. Оксиды азота ядовиты: раздражают слизистые оболочки, вызывают отек легких. Токсическое действие - через 4-6 ч, иногда

20-30 ч. Смертельным считается кратковременное вдыхание воздуха, содержащего 0,025% оксидов азота. Источники образования: двигатели внутреннего сгорания (особенно дизельные), сварочные и взрывные работы .

Диоксид серы (SO 2) - газ без цвета, с характерным резким запахом, кислый на вкус. Растворяется в воде с образованием сернистой кислоты. Очень токсичен: раздражает слизистые оболочки, может вызвать воспаление бронхов, отек гортани и легких. Опасная для жизни концентрация - 0,05%. Образуется при сжигании угля, выбрасывается предприятиями металлургической промышленности (доменное производство), предприятиями цветной металлургии, агломерационные фабрики. Чувствительность по отношению к диоксиду серы весьма различна у отдельных людей, животных и растений. Наиболее устойчивы - береза и дуб, меньше устойчивы - роза, сосна, ель. Выпадая с осадками образует кислотный дождь.

Сероводород (H 2 S) - газ без цвета, со сладковатым вкусом и запахом тухлых яиц. Горит, образует взрывоопасные смеси (6%). Ядовит: раздражает слизистые оболочки, вызывает психическую депрессию, нарушение зрения и коньюктивит. Опасной для жизни является концентрация 0,1% .

Пыль известняка - достаточно распространенный опасный и вредный загрязнитель, характерен для горнодобывающей промышленности, металлургии, сельского хозяйства. В зависимости от физиологического влияния на организм человека пыль бывает токсичной и фиброгенного действия. Длительное влияние пыли фиброгенного действия приводит к различным заболеваниям (бронхиты, пневмокониозы). Фиброгенное воздействие, при котором в легких происходит разрастание соединительных тканей, которое нарушает нормальное строение и функцию органа .

Методы, направленные на снижение негативного влияния промышленных воздушных загрязнителей:

Внедрение технологических процессов и оборудования, исключающих образование вредных веществ или их попадание в атмосферу;

Использование экологически чистых веществ, использование энерго- и ресурсосберегающих технологий, надежной герметизации оборудования и систем, механизации и автоматизации производственных процессов;

Расположение производственных сооружений за чертой города или вдалеке от жилых массивов, частичная изоляция производства;

Рациональные методы построек, наличие санитарно-защитных зон, размещение автодорог за чертой города. Необходимо также исключение сгорания растительных остатков, бытовых и промышленных отходов;

Высаживание более выносливых жизненных форм растений к данным загрязнителям для обеспечения как улавливателей, так и производителей чистого кислорода.

Проведя мониторинг двух исследуемых зон, пришли к выводу:

В воздушных выбросах горно-добывающего производства ДФДК присутствует большое количество загрязнителей, основными из которых являются диоксид азота, диоксид серы, сероводород и пыль известняка. Концентрация загрязнителей пропорционально зависит от расстояния к источнику загрязнения;

К основным источникам загрязнения воздуха также относят транспорт и отопление жилых помещений твердым топливом (углем и древесиной). Концентрации завышены в течение зимнего сезона (декабрь, январь и февраль),

Причиной многих заболеваний дыхательной системы жителей являются выбросы пыли известняка, диоксид серы и диоксид азота, которые выделяются в процессе горно-добывающего производства. Длительное влияние которых приводит к нарушению строения и функциональности легких.

Скопление загрязняющих веществ и пыли создает свой микроклимат - уплотняющийся слой диоксида углерода, который свободно пропускает солнечную радиацию и наоборот задерживает возврат теплового излучения в верхние слои атмосферы. В связи с этим в нижних слоях атмосферы возможно повышение температуры.

«ВЫВОДЫ»

Проведенные исследования показывают, что главной причиной загрязнения атмосферного воздуха города Докучаевска является увеличение в атмосфере количества химических веществ и пыли известняка. Эти загрязняющие вещества являются результатом добычи и переработки природных ресурсов на ДФДК. Но также на ухудшение ситуации влияет антропогенный фактор: увеличение транспорта, отопление жилых помещений, сжигание бытовых отходов, недостаток растительных насаждений. Показатели концентрации вредных веществ, двух исследуемых территорий существенно отличались, на что влияло множество факторов: расстояние от техногенной территории, защитные насаждения растений, наличие растений различных жизненных форм.

Газообразные загрязняющие вещества могут проникать в организм человека как через органы дыхания, органы пищеварения, а также кожу и слизистые оболочки. В желудочно-кишечный тракт попадают при заглатывании их, или при внесении в рот загрязненными руками. Загрязнение воздуха является главной причиной онкологических заболеваний. Увеличение предельно допустимых концентраций может привести к ухудшению здоровья или даже к летальному исходу.

Химические вещества как диоксид серы окисляясь с кислородом воздуха до SO 3 , а оксид азота до NO 2 в верхних слоях атмосферы, взаимодействуют с парами воды, которые выпадают на поверхность земли в виде кислотных дождей. При этом изменяется кислотность почв и их плодородность.

Проблема актуальна в эпоху научно-технического прогресса, требует более детального рассмотрения. Практически все промышленные города Донецкой области имеют высокий уровень загрязнения атмосферного воздуха. Ежегодно горно-добывающая промышленность выбрасывает тонны воздушных выбросов, что может привести к глобальной катастрофе.

Список литературы

Аверкиев М.С. Метеорология. М.,1960.-170с.

Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия.- М.: Высшая школа, 2001.-260с.

Будыко М.И., Кондратьев К.Я. Атмосфера Земли // Большая Советская Энциклопедия. 3-е изд. / Гл. ред. А. М. Прохоров. — М.: Советская Энциклопедия, 1970. — Т. 2. Ангола — Барзас. — С. 380—384.

4. Вукалович М.П., Алтунин В.В. Технологические свойства двуокиси углерода- М.: Атомиздат, 1965.-456с.

5. Гусакова Н.В. «Химия окружающей среды», Ростов-на-Дону:Феникс, 2004, -192с.

Желиба Е.П. «Безопасность. Жизнедеятельность». Учебник - Киев, 2001. - С. 54-71, 142-151, 204-207, 227-230.

Касьянов Н.А. «Безопасность жизнедеятельности». Конспекты лекций. - Луганск: ВНУ, 1998.

Кнунянц И.Л. и др. Химическая энциклопедия -М.: Советская энциклопедия, 1988- Т.1.-623с.

Лапин В.М. Безопасность жизнедеятельности человека. Учебник. - Львов, 1998. - С. 5 - 42.

Мониторинг фонового загрязнения природных сред. в. 1, Л., 1982.

Парин В.В., Ф. П. Космолинский Ф.П., Душков Б.А. «Космическая биология и медицина» (издание 2-е, переработанное и дополненное), М.: «Просвещение», 1975, 223 с.

Русак О.Н. Безопасность жизнедеятельности. - С.-Петербург, 2001. - С. 150-151, 168-173.

Уорк K., Уорнер С. Загрязнение воздуха. Источники и контроль, пер. с англ., М.. 1980.

Филлипс Л., МакИвен М. Химия атмосферы, М., 1978;

[Электронный ресурс]: www.ukr-prom.com/firm-2591/