В результате деятельности человека в биосфере стали появляться нехарактерные для нее вещества и физические агенты, генерируемые объектами техносферы.
К ним относятся:
- выбросы в атмосферу химических соединений, аэрозолей, различных смесей;
- сбросы в водную среду всевозможных производственных и коммунально-бытовых отходов, нефтяных продуктов;
- засорение полей, лугов, лесов, рек, озер мусором, пестицидами, минеральными удобрениями, тяжелыми металлами;
- повышенные уровни шума, вибрации, электромагнитных излучений, радиации, тепла.
Известны десятки тысяч веществ и агентов, загрязняющих биосферу. Созданные человеком и несвойственные биосфере вредные вещества называются ксенобиотиками (ксено – чужой). Например, ксенобиотиками являются пестициды, пластмассы, фенолы.
Особую группу составляют отходы – вещества, материалы, предметы, утратившие свою ценность для владельца. Отходы могут состоять из бытового и промышленного мусора и ненужных вещей. Отходы необходимо собирать, удалять, перерабатывать, хранить в соответствии с установленными правилами. Все названные выше вещества и физические агенты объединяются понятием загрязнитель.
Загрязнитель – это любое химическое вещество, энергетическое воздействие, отходы и прочее, выходящие за рамки безопасного уровня для человека и вызывающие нежелательные изменения в среде обитания.
Основным признаком загрязнителя следует считать его опасность для биосферы, т.е. для людей, животных и растений. Значение состава окружающей среды для человека определяется объемом суточного потребления – около 10 кг воздуха, 2 литра воды и 1 кг твердых продуктов питания. О глобальных масштабах загрязнения атмосферы, воды и почв косвенно свидетельствуют проводимые ниже данные.
Ориентировочно в настоящее время во всем мире производится около 80 000 видов новых химических веществ, и каждый год к ним добавляется еще более 1000 новых соединений. Кроме того, во всем мире используется ежегодно 250 млн.т. органических веществ, значительная часть которых по мере использования бесконтрольно попадает в окружающую среду. Все это отрицательно влияет на окружающую среду и здоровье людей.
Для разработки профилактических мер и средств защиты от загрязнителей необходимо знать их физические, химические, санитарно-гигиенические, токсические и другие свойства.
В частности, необходимо располагать такими данными о загрязнителях: природа загрязнителя, химическая активность, происхождение, применение, воздействие на человека и все живые организмы, распространенность в природе, растворимость, органолептические свойства, ПДК, ПДС, показатели токсичности, дисперсность (пыли), показатели взрыва и пожарной опасности, нежелательная устойчивость, проницаемость, профилактика, защита, первая помощь. Для того чтобы эффективно противостоять загрязнению среды обитания, необходимо иметь перечень всех поступающих в окружающую среду загрязнителей.
Свойства загрязняющих веществ, от которых зависит безопасность среды обитания, и которые могут оказывать влияние на жизнь людей, животных и растений, объединяются в паспорте загрязнителя.
Паспорт загрязнителя – это перечень свойств и сведений о загрязнителе, которыми необходимо располагать, чтобы разрабатывать системы защиты среды обитания, под которыми понимаются организационные, гигиенические, технические и другие мероприятия, методы и средства, направленные на защиту биологических объектов от опасных и вредных воздействий загрязнителя.
Потенциально опасные химические и биологические загрязнители подлежат государственной регистрации. Каждое такое вещество должно иметь Свидетельство о государственной регистрации. Для получения такого свидетельства необходимо заполнить паспорт потенциально опасного химического или биологического вещества.
Примерная форма этих документов на примере конкретного вещества – бензола — приведена в Приложении 1.
Поведение загрязнителя в среде обитания характеризует загрязнение.
Загрязнение – это процесс взаимодействия загрязнителя с объектами среды обитания, в том числе с другими загрязнителями.
Для оценки загрязнения необходимо знать:
- характер поступления и накопления в окружающей среде;
- среды первичного накопления загрязнителя (вода, воздух, почва);
- масштаб распространения (локальное, региональное, глобальное);
- характер взаимодействия с другими загрязнителями (аддитивное, антагонистическое, синергическое);
- цепи превращения; круговорот в природе, скорость распространения в разных средах;
- количество людей, подверженных воздействию данного загрязнителя; другие пространственные и временные параметры загрязнения.
Аддитивное взаимодействие загрязнителей – это суммирование отдельных воздействий.
Антагонистическое воздействие – это случай взаимного влияния нескольких воздействий, когда они действуют в противоположных направлениях и ослабляют суммарное воздействие.
Синергическое воздействие – это такое взаимодействие нескольких веществ-загрязнителей, при котором общее воздействие превышает сумму отдельных воздействий (эффект эмерджентности).
Источники загрязнения – это объекты, генерирующие загрязнитель. Один и тот же объект может одновременно создавать несколько видов загрязнителей. Например, автомобиль излучает шум, вибрацию и загрязняет атмосферу токсичными газами. Источниками загрязнения могут быть технологические процессы, операции, материалы, оборудование, механизмы, машины и другие объекты.
Разработка систем защиты среды обитания невозможна без знания особенностей источника загрязнения.
В частности, необходимо знать технологические процессы и оборудование, являющиеся источником загрязнения, возможность снижения вредных выделений в процессе производства и замены нежелательных выделений на экологически совместимые с окружающей средой; количество загрязнителя и его физико-химические показатели в момент эмиссии.
Объекты загрязнения – это предметы среды обитания, компоненты биосферы, природные системы, подвергающиеся загрязнению. Объекты загрязнения можно разделить на первичные и вторичные (последующие).
Объекты загрязнения подразделяются на 4 группы (рис 2.1):
воздух растения
вода животные
почва
Рис. 2.1. Классификация объектов загрязнения