Влияние загрязнений на живые организмы

Оглянитесь вокруг и вашему взору представятся вещи и предметы (парта, окна, осветительные приборы) и многие-многие другие. Это те вещи, без которых мы уже и не представляем себе жизни. Они нам кажутся естественными.

Однако, если задуматься из чего сделана парта, то можно представить, сколько материала для ее производства было потрачено, столько отходов по итогу образовалось.

Ранее парты делали из натурального дерева, они были тяжёлыми и долговечными.

Сейчас деревянные парты считаются роскошью, так как древесина ― довольно дорогой материал.

Особенно популярны сегодня ламинированные ДСП. Мебель из таких плит получается более лёгкой и дешёвой по сравнению с деревянными школьными партами.

Если вам интересно, то ДСП ― это древесностружечная плита, которая производится из стружек или опилок, а также синтетических полимеров и специальных добавок при помощи метода горячего прессования.

Вас не смущают слова синтетические полимеры и специальные добавки? Не наносят ли эти вещества вреда здоровью? И это мы только парту для примера взяли.

С каждым годом население планеты увеличивается, увеличивается и количество потребностей людей. Каждому необходима для работы парта.

Для удовлетворения потребностей людей увеличивается и количество предприятий.

Как вам известно, чем больше спрос, тем больше предложение. А многие начальники предприятий, часто в погоне за экономической выгодой, не задумываются о последствиях экологических нарушений.

Отходы от производства, вредные выбросы, неутилизированные вещества и т. д. представляю собой загрязнения.

Говоря научным языком загрязнение — это привнесение в окружающую среду или возникновение в ней новых, обычно не характерных физических, химических или биологических агентов (загрязнителей), или превышение их естественного среднемноголетнего уровня в различных средах, приводящее к негативным воздействиям.

Загрязнения классифицируют по видам. Выделяют четыре вида: механическое, физическое, химическое и биологическое.

Приведите примеры данных видов загрязнений.

Загрязняющие вещества могут возникать как в результате природных явлений, так и в результате антропогенной деятельности (то есть в результате деятельности человека).

Так, природные источники окиси азота выбрасывают 30 млн. т. азота в год, а антропогенные — 35-50 млн. т.

Природные источники диоксида серы выбрасывают около 30 млн. т., а антропогенные более 150 млн. т.

Общая мощность источников антропогенного загрязнения во многих случаях превосходит мощность естественных.

В основном существует три основных источника загрязнения атмосферы: промышленность, бытовые котельные и транспорт.

Наиболее сильно загрязняет воздух промышленное производство. Источники загрязнений ― теплоэлектростанции, бытовые котельные, которые вместе с дымом выбрасывают в воздух сернистый и углекислый газ; металлургические предприятия, особенно цветной металлургии, химические и цементные заводы, которые выбрасывают в воздух окислы азота, сероводород, хлор, фтор, аммиак, соединения фосфора, частицы и соединения ртути и мышьяка.

Атмосферные загрязнители разделяют на первичные, поступающие непосредственно в атмосферу, и вторичные, являющиеся результатом превращения последних.

Так, поступающий в атмосферу сернистый газ является первичным загрязнителем. Затем он окисляется до серного ангидрида, который взаимодействует с парами воды и образует капельки сернистой кислоты (это вторичный загрязнитель).

Рассмотрим описание некоторых загрязнителей и их влияние на организм человека.

Итак, первое загрязняющее вещество которое мы рассмотрим — это оксид углерода. Или как ещё его называют ― угарный газ.

Это бесцветный газ без запаха, который снижает способность гемоглобина переносить и поставлять кислород. Является соединением, которое активно реагирует с составными частями атмосферы и способствует повышению температуры на планете, созданию парникового эффекта.

Оксид углерода получается при неполном сгорании углеродистых веществ. В воздух он попадает при сжигании твёрдых отходов, с выхлопными газами и выбросами промышленных предприятий. Ежегодно этого газа поступает в атмосферу не менее 1250 млн. т.

(Наиболее распространёнными симптомами отравления угарным газом являются головная боль, тошнота, одышка, головокружение и помрачнение сознания. Высокая концентрация газа незамедлительно приводит к смерти.

Когда угарный газ попадает в организм, он замещает кислород. То есть вместо кислорода эритроциты крови начинают переносить оксид углерода. В результате в организме наступает кислородное голодание.

Окись углерода может отравлять организм медленно в течение 7-ми часов, даже в низких концентрациях. Наиболее чувствительные органы, такие как мозг, сердце и лёгкие, больше всего страдают от нехватки кислорода.

Следующее загрязняющее вещество ― сернистый ангидрид (или сернистый газ) отличается едкостью, отсутствием цвета, но характерным ароматом (запах горящей спички).

Сернистый газ выделяется в процессе сгорания серосодержащего топлива или переработки сернистых руд (до 170 млн. т. в год).

В лёгких случаях отравления сернистым газом появляются кашель, насморк, слезотечение, чувство сухости в горле, осиплость, боль в груди.

При острых отравлениях средней тяжести, кроме того, головная боль, головокружение, общая слабость, боль в подложечной области; при осмотре — признаки химического ожога слизистых оболочек дыхательных путей.

При длительном воздействии сернистый ангидрид может вызвать хроническое отравление. Оно проявляется атрофическим ринитом, поражением зубов, часто обостряющимся токсическим бронхитом с приступами удушья. Возможны поражение печени, системы крови, развитие пневмосклероза.

Серный ангидрид (или оксид серы) в обычных условиях представлен легколетучей бесцветной жидкостью с удушающим запахом.

Серный ангидрид образуется при окислении сернистого ангидрида. Конечным продуктом реакции является раствор серной кислоты в дождевой воде, который подкисляет почву, обостряет заболевания дыхательных путей человека.

В ясную погоду содержание серного ангидрида составляет 3.1 % от сернистого, в пасмурную погоду ― 6.8 %. В туманную погоду доля серного ангидрида увеличивается до 15.7 %.

Аэрозоли серной и сернистой кислот приводят к конденсации водяного пара атмосферы и становятся причиной кислотных осадков. Показано, что в течение последних 50 лет кислотность дождевой воды увеличилась в 40 и более раз.

Следующее загрязняющее вещество ― это сероводород. Бесцветный газ со сладковатым вкусом, имеющий запах протухших куриных яиц.

Сероводород тяжелее воздуха, поэтому может накапливаться в канавах, оврагах, ямах и загрязнённых колодцах. Им также богаты вулканические газы. В промышленности сероводород является побочным продуктом переработки нефти и угля, очистки сточных вод, производства красок, целлофана, сахара, вискозы и др.

Сероводород легко вступает в реакцию с ионами железа, содержащимися в составе молекул гемоглобина крови. В результате образуется сульфид железа, кровь при этом чернеет и теряет способность транспортировать кислород.

Вдыхание сероводорода вызывает беспокойство и депрессию. При длительном контакте у человека развиваются: психические расстройства; нарушения сна; поражения вегетативной нервной системы.

Следующие загрязняющие вещества ­— окислы азота — смесь нитрогазов, источником образования которых является дымящая азотная кислота. Они выделяются при ее действии на органические вещества при процессах нитрования и могут привести к отравлениям.

Основными источниками выброса являются предприятия, производящие азотные удобрения, азотную кислоту и нитраты, анилиновые красители, нитросоединения, вискозный шёлк. Количество окислов азота, поступающих в атмосферу, составляет 20 млн. т. в год.

Предельно допустимое содержание окислов азота в воздухе — 0,0001 %, временно, в течение 20 мин, допустимо 0,006 %.

При 0,01–0,015 % появляется отёк лёгких в тяжёлой форме, при 0,023–0,039 % через 10–20 мин наступает смерть, а при 0,078 % — смерть наступает почти мгновенно.

Также загрязняющими являются фторосодержащие вещества, которые поступают в атмосферу в виде газообразных соединений ― фтороводорода или пыли фторида натрия и фторида кальция.

Источниками загрязнения являются предприятия по производству алюминия, эмалей, стекла, керамики, стали, фосфорных удобрений.

Соединения характеризуются токсическим эффектом. Возможны острые и хронические отравления с изменением крови и кроветворных органов, органов пищеварительной системы, отёк лёгких.

Соединения хлора ― также являются загрязняющими химическими веществами.  В атмосфере встречаются как примесь молекулы хлора и паров соляной кислоты. Соединения хлора поступают в атмосферу от химических предприятий.

В случае утечки или разлива соляная кислота может повлечь отравление всего живого, а также появление кислотных осадков, которые приведут к изменению химических свойств почвы и воды. Также соляная кислота может просочиться в грунтовые воды, в результате чего произойдёт их загрязнение.

Многие синтезированные человеком химические соединения, даже при очень малых концентрациях, опасны для живых организмов.

Например, диоксины ― это глобальные экотоксиканты, обладающие мощным мутагенным, иммунодепрессантным, канцерогенным и эмбриотоксическим действием. Они образуются в виде примесей во многих производствах, где используется хлор.

Диоксины даже в ничтожных концентрациях подавляют иммунную систему организмов, повышают чувствительность к вирусным заболеваниям, снижают умственную и физическую работоспособность. В более высоких концентрациях могут вызвать раковые заболевания, поражать нервную систему, печень, пищеварительный тракт.

Диоксины слабо расщепляются и накапливаются как в организме человека, так и в биосфере планеты, включая воздух, воду, пищу.

В сельском хозяйстве широко используются различные ядохимикаты. При этом их воздействию подвергаются не только вредители, но и живущие рядом с ними полезные организмы (птицы, черви, насекомые-опылители, бактерии и др.), которые либо гибнут, что приводит к нарушениям в экосистемах, ухудшению структуры и плодородия почвы, либо накапливают в своих организмах этот яд, передавая его по пищевым цепям консументам более высокого порядка вплоть до человека.

А так как консументы съедают за свою жизнь не одно растение или животное, а много, то с каждым уровнем цепи концентрация вредных веществ в организме повышается примерно в 10 раз, доходя до смертельных доз. Это относится не только к ядохимикатам, но и к любым другим вредным загрязнителям.

Для многих веществ-загрязнителей характерно явление биологического накопления в пищевых цепях. Например, в рыбе, концентрация ртути может быть в 1000 раз больше, чем в воде, в которой она живёт. Любой организм, питающийся такой рыбой, подвергает себя смертельной опасности.

Каждый загрязнитель оказывает определённое отрицательное воздействие на природу, поэтому их поступление в окружающую среду должно строго контролироваться.

Основными параметрами, ограничивающими загрязнение биосферы отходами производства, являются ПДК — предельно допустимые массовые концентрации вредных веществ в воздухе.

Под ПДК понимается такая концентрация загрязняющего вещества, которая при ежедневном воздействии в течение длительного времени на организм человека не вызывает каких-либо патологических изменений или заболеваний, обнаруживаемых современными методами исследования, а также не нарушает биологического оптимума для человека.

Итак, в результате растущего загрязнения окружающей среды возникает много экологических проблем, как на локальном и региональном уровнях (в крупных промышленных районах и городских агломерациях), так и на глобальном (глобальное потепление климата, уменьшение озонового слоя атмосферы, истощение запасов природных ресурсов).

Основными путями решения экологических проблем могут быть не только строительство разнообразных очистных сооружений и устройств, но и внедрение новых малоотходных технологий, перепрофилирование производств, перенос их на новое место с целью снижения «концентрации» давления на природу.

Очевидное и разумное решение (которое, однако, легче сформулировать, чем выполнить) состоит в том, чтобы запретить выброс в окружающую среду загрязняющих веществ (или хотя бы контролировать его так, чтобы избежать токсичного уровня) или даже совершенно прекратить их производство.