Материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления пользователям Интернета и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
© 2018 - 2024
В ДОНБАССЕ
В последние десятилетия в атмосферном воздухе увеличилось содержание диоксида углерода (СО2), и в ближайшее время оно достигнет 0.04 %. В некоторых городах уменьшается содержание кислорода из-за его связывания при сжигании топлива. Пока уменьшение кислорода не представляет большой опасности, так как человек может существовать и при меньшем содержании его в атмосферном воздухе (до 15 %). Увеличение содержания углекислого газа (СО2) с агрономической точки зрения влияет положительно, так как в этом случае увеличится фотосинтез, а значит и урожай сельскохозяйственных культур. Однако увеличение в атмосфере содержания углекислого газа сопровождается парниковым эффектом, то есть повышением температуры и разогревом планеты. В то же время происходит задымление атмосферы, что уменьшает поступление света на планету. Поэтому баланс вычислить очень трудно. Что же будет в результате, повышение или понижение температуры на нашей планете? Трудно сказать. Даже если температура увеличится на 1-3 градуса и будут таять льды, то нас это коснется мало, а жить может быть нам станет легче: отпадет необходимость в теплой одежде, меньше энергии будем расходовать на отопление в зимнее время, а может кое-где в Украине будем собирать и два урожая в год. Иное дело Эквадор, где и так очень высокая температура.
Опаснее для Донбасса то, что в атмосферном воздухе растет содержание токсических веществ. В Луганске превышаются ПДК по пыли (в том числе токсичной), окислам азота, формальдегиду и другим веществам; в городах с металлургической промышленностью – по углекислому газу, окислам металлов и азота; в городах с химической промышленностью – по аммиаку (NH3). В городах Рубежном и в Северодонецке однажды содержание аммиака превысило ПДК более чем в сто раз.
Большая проблема в Донбассе и загрязнение от транспорта. Особенно тетраэтилсвинцом - веществом, добавляемым в некоторые виды горючего для повышения его октанового числа. Поэтому возле трасс обязательно должны быть полосы отчуждения, на которых нельзя выпасать скот и выращивать сельскохозяйственную продукцию. Накапливая в себе выпадающие из воздуха примеси, культурные растения превращаются в источник повышенной опасности для питающихся ими животных и людей. В Руре (Западная Германия) собирали сено с повышенным содержанием свинца, а вскоре анализ показал, что в костях и печени коров содержание этого тяжелого металла в 12 раз превышает норму. Но чем глубже изучали ученые последствия загрязнения "пятого океана" на природу, тем сильнее крепла в них уверенность, что надвинувшуюся беду можно остановить.
ОХРАНА АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА
Охрана атмосферы - составная часть интегрированной охраны природы, представляет собой систему мероприятий (местных, государственных, международных) по воспроизводству, рациональному использованию и охране качественных и количественных характеристик воздуха, благоприятных для общества и всей природы.
Охрана атмосферы включает:
- уменьшение и полное прекращение загрязнений (механических, физических, химических, биологических);
- сохранение и увеличение биомассы производителей кислорода и поглотителей углекислоты;
- сохранение и восстановление оптимальной циркуляции атмосферы в региональном масштабе, а в будущем и в планетарном;
- регуляция круговорота образующих газы веществ.
Борьба с запылением атмосферы и загрязнением ее газообразными веществами основывается на ликвидации источников и путей загрязнения, а там, где это сделать невозможно, применяются различные по конструкции и принципам действия устройства для очистки отходящих газов. Целесообразно отходы, попадающие в воздух, перерабатывать, концентрировать и вторично использовать в производстве или отправлять в места надежного захоронения.
Мероприятия, направленные на предупреждение загрязнения атмосферного воздуха и снижения вредных примесей в нем, можно объединить в следующие группы.
1. Улучшение существующих и внедрение новых технологических процессов с замкнутыми циклами, исключающих выделение опасных веществ в самом источнике их образования. Это идеал любого производства. Можно ли сделать это? Можно. Ежегодно в СССР развивалось производство серы, а диоксид серы в большом количестве выделялся в атмосферу. А во Франции этот сернистый газ растворяли в воде и получали серную кислоту (H2SO4). В итоге эта страна, не имеющая серы в недрах, полностью себя обеспечила серой и серосодержащими веществами. Кроме того, часть получаемых веществ стали даже экспортировать и на этом получать валюту. При распаде Советского Союза все заводы по производству серной кислоты остались в России. В Украине серная кислота стала стратегическим товаром, и это при том, что заводы выбрасывают в атмосферу огромное количество серосодержащих и много других ценных веществ. Венцом замкнутого производства должна быть труба, из которой выбрасывается не копоть, а подогретый углекислый газ, и ничего более.
Введение на всех предприятиях замкнутых технологических циклов, при которых ничто, кроме чистого воздуха, не должно выбрасываться в атмосферу, - идеал организации производства. Такие предприятия не будут иметь труб, свидетельствующих о несовершенстве технологии и расточительстве, так как через них ежегодно выбрасывается в воздух в каждой промышленно-развитой стране десятки и сотни миллионов тонн ценнейших веществ, представляющих вторичные ресурсы (соединения серы, ценные металлы и др.). На осуществление перестройки технологий потребуются многие годы, но это наиболее верный путь решения задачи.
2. Очистка воздуха от твердых примесей, включающая в себя уменьшение или устранение попадания выбросов в атмосферу с помощью очистных сооружений. В настоящее время только 50 % стационарных источников имеют системы очистки от пылевидных частиц, а ядовитые газы фильтрами на улавливаются. Любая очистка требует значительных дополнительных расходов.
Очистка выбросов в атмосферу, имеющая решающее значение в системе мероприятий по охране воздуха, осуществляется путем пропускания их через различные фильтры (механические, электрические, магнитные, звуковые и др.), воду и химически активные жидкости в скруберах, газопромывных и других установках, через циклоны и мультициклоны (твердые частицы осаждаются вследствие замедления воздушного потока при круговом движении в циклонах), через биохимические установки и другие устройства. Все они предназначены для улавливания пыли, паров и газов, но подавляющее число применяемых сейчас установок задерживают только твердые частицы, да и то не всю их массу. Обычно пылеулавливатели задерживают лишь 50-70 % частиц.
Эффективность магнитных фильтров, применение которых началось недавно, достигает 99 %. Газоулавливающих установок действует еще мало, и они удерживают не все газообразные вещества. В этом направлении предстоит еще большая работа, но уже есть успехи. Например, в странах СНГ на предприятиях цветной металлургии из дымовых газов производится сейчас около трети всей вырабатываемой серной кислоты, что не только оптимизирует среду, но и дает экономический эффект.
В странах СНГ за последние годы введены в строй многие тысячи устройств для очистки выбросов в атмосферу, благодаря чему воздух во многих городах и промышленных центрах стал чище. Отчасти это достигнуто и строительством высоких труб, что, конечно, радикально не решает проблему защиты людей и живой природы.
3. Минимизация загрязнения транспортом, предусматривающая улучшение состава топлива, совершенствование двигателей, карбюрации. Конечно, существуют штрафы за превышение содержания оксида углерода (СО) в выхлопных газах (вещество IV класса опасности), однако содержащийся в них бенз(а)пирен, вещество I класса опасности, обычно не определяется.
4. Предотвращение загрязнения атмосферы путем рационального размещения источников вредных выбросов и расширения площадей зеленых насаждений.
Наряду с радикальной перестройкой технологических процессов, очисткой воздуха от твердых примесей, минимизацией загрязнения транспортом для охраны атмосферы необходим ряд других мероприятий:
- герметизация установок для переработки и транспортировки пылеобразующих материалов;
- совершенствование процессов сжигания топлива для уменьшения дымо- и пылеобразования;
- прекращение использования видов топлива, образующих при сгорании особо вредные вещества;
- замена сжигания твердых отходов их переработкой (механической, химической), что особенно важно для лесной, резиновой, нефтеперерабатывающей промышленности и некоторых других отраслей;
- прекращение сжигания нефтяных попутных газов в факелах;
- широкое внедрение в городах, рабочих поселках и на предприятиях электрических средств транспорта;
- перевод энергетических установок на газовое отопление;
- расширение использования подземных горячих вод, энергии воды (течения, приливно-отливные движения);
- тушение горящих терриконов и других отвалов с организацией их переработки или рекультивации;
- переход на центральное отопление;
- расширение строительства дорог с твердым покрытием;
- борьба с ветровой эрозией почв;
- охрана растительности;
- осуществление очистки выбросов через трубы, вентиляционные устройства и выхлопные трубы двигателей;
- борьба за прекращение испытаний и неприменение атомного, химического и бактериологического оружия.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
И все же, несмотря на осуществление некоторых мер, воздух в Донбассе не соответствует гигиеническим нормативам. Многие промышленные предприятия не работают, зато работающие предприятия в настоящее время недостаточно занимаются очисткой выбросов в атмосферный воздух.
Кроме того, увеличился парк автомобильного транспорта за счет подержанных зарубежных автомобилей, сильно загрязняющих окружающую среду, и многие из них попали к нам, в Донбасс. Нет, пожалуй, другого фактора, столь сильно изменившего нашу повседневную жизнь, как транспорт. Мир уже не состоит из разрозненных населенных пунктов, государств и территорий. Гигантские артерии современного общества - автомобильные и железные дороги, воздушные и морские "мосты" - соединили мир в единый организм, открыв широкий путь людям, товарам, информации.
Руководствуясь, в основном, экономическими соображениями, человечество создавало и развивало мощный транспорт, почти не принимая в расчет экологические аспекты его использования. Такой подход недопустим в настоящее время, когда деятельность человека охватила всю биосферу и приняла глобальный характер.
Земля - наш общий дом, наша общая забота. И естественно, что борьба с загрязнением атмосферного воздуха немыслима без широкого международного сотрудничества. Огромны научные и технологические возможности современного человечества, и не может быть сомнений в его способности справиться с труднейшими задачами по изучению и преодолению экологических проблем и сохранению природы.
ВОДА КАК ПРИРОДНЫЙ РЕСУРС.
ТРЕБОВАНИЯ К ВОДЕ РАЗНОГО НАЗНАЧЕНИЯ
1. Вода как природный ресурс.
2. Значение воды в природе и жизни человека.
3. Круговорот воды в природе.
4. Требования к воде разного назначения.
5. Защита водоемов от загрязнения.
Воде принадлежит важнейшая роль в геологической истории Земли и в возникновении жизни, в формировании физической и химической среды, климата и погоды на нашей планете. Вода – неорганический, земной ресурс (по классификации И.П. Лаптева, 1975). Но запасы пресной воды на нашей планете далеко не безграничны. Дефицит чистой воды для многих районов земного шара стал насущной проблемой. Вода для нас - незаменимый природный ресурс. С ней, равно как и с воздухом, связано само понятие жизни. Особенно это очевидно в регионах с засушливым климатом. В пустыне, например, самая главная ценность – вода.
Стремительный рост потребления воды ставит перед человечеством проблему истощения и загрязнением водных ресурсов планеты, предупреждения опасности прямого или косвенного отрицательного влияния загрязненной воды на здоровье и санитарные условия жизни людей.
Вода (во всех физических состояниях) имеет очень важное значение в процессах обмена веществ и развития природы. Для общества она служит в качестве питьевой воды, для удовлетворения бытовых нужд, орошения садов, полей и лугов, поения разводимых животных, используется для осуществления технологических процессов, как источник химического сырья и энергии (движущаяся вода), как субстрат для движения надводных и подводных судов и пассивного сплава (плоты, кошли и бревна), в оздоровительных (водный спорт) и лечебных целях, для удовлетворения эстетических потребностей.
Косвенное использование воды обществом осуществляется через добычу водных животных и растений, создания водоемами и атмосферной водой благоприятных климатических и погодных условий. Человек может обходиться без воды лишь около 5 дней.
В природе (в процессе своего круговорота) вода транспортирует тепло, растворяет и переносит колоссальные массы химических веществ, разрушает и перераспределяет горные породы, образует формы рельефа, создает осадочные породы и полезные ископаемые. В твердом состоянии она постоянно или временно покрывает льдом часть суши и водоемов, изменяя условия их взаимодействия с атмосферой, участвует в ряде метеорологических (осадки, туманы, облака) и гидрологических процессов (течения горизонтальные и вертикальные, волнение, давление, перемещение русел рек, создание водоемов и др.), является средой жизни водных и полуводных организмов.
ВОДА КАК ПРИРОДНЫЙ РЕСУРС
В настоящее время основная масса воды рек и озер прямо используется преимущественно для технологических процессов и полива разводимых растений. Все остальные виды прямого использования имеют второстепенное значение.
В среднем на одного человека в сутки требуется 2.75 л воды для питья и приготовления пищи. Но можно так организовать систему питьевого водоснабжения, что люди будут в день покупать 3 л воды (без кранов и труб). Такое положение с водой в настоящее время в Туркменистане. В бывшей ФРГ чистую воду завозили из Скандинавии. Без водопровода и канализации по нормам на одного человека в сутки требуется 30-50 л воды хозяйственно-питьевого назначения. При наличии же водопровода, канализации и центрального горячего водоснабжения норма водопотребления составляет 275-400 л.
Оценивая возрастающую потребность общества в воде при численности в 60 - 100 млрд. человек, М.И. Львович (1969) отмечает, что даже речных и подземных вод хватит для обеспечения всех нужд, если разумно использовать и охранять водные ресурсы, управлять водным балансом.
Общий запас воды на Земле оценивается громадной цифрой - около 1455 млн. км3. В жидком состоянии находится около 98 % воды, в твердом - 1.65 %, в парообразном - 0.0001 %. Количество жидкой пресной воды (реки, озера) составляет всего около 0.0161 % мировых ее запасов. Больше всего воды в мировом океане - 93.93 %; подземные воды составляют от всей гидросферы 4.12 %, причем в зоне активного водообмена лишь 0.27 %; 1.65 % запасов воды сосредоточено в ледниках, 0.016 % - в озерах, 0.005 % - почвенная влага, 0.001 % - пары атмосферы, 0.0001 % - речные воды. Уникальным в своем роде является озеро Байкал, которое содержит около 20 % доступной пресной воды на планете.
В процессе круговорота веществ полное обновление воды океанов происходит через 2600 лет, подземных вод – примерно 5000 лет, почвенной влаги - 0.9 года, озерной воды - 3.3 года; только реки очищаются очень быстро - за 0.033 года (Львович, 1969). Следовательно, при прекращении загрязнения воды в реке она за счет обновления станет чистой через несколько дней, а в почве - примерно через год. В океане загрязненность стойкими веществами может сохраняться многие столетия после прекращения загрязнения. Загрязненность подземных вод стойкими веществами сохраняется несколько столетий или тысячелетий. В Луганской области в г. Лисичанске уже допущено сильное загрязнение подземных вод. Около 90% подземных вод Луганщины загрязнены в такой мере, что не соответствуют требованиям ГОСТа на воду хозяйственно-питьевого назначения (по данным 2000 года).
Как же распределяется потребность в воде на основные нужды? Больше всего воды необходимо для промышленного и сельскохозяйственного производства, где используется 50 % всей воды в Луганской области, кроме того, нужна вода для хозяйственно-питьевого водоснабжения. Было бы целесообразней подавать воду отдельно для питья и отдельно – на хозяйственные нужды, так как для хозяйственных целей вода в водопроводе слишком хорошая, а для питья – подчас уже плохая. Используется для этих целей 37 % вод Луганской области. На орошение идет 3 % всей потребляемой воды, на рыборазведение - около 9 %. Другие отрасли используют около 1%.
Следует отметить, что в масштабе планеты не происходит уменьшения количества воды, но зато усиливается ее качественное истощение, то есть снижается объем чистой воды. Механизмы восстановления качества воды пока не могут обеспечить постоянного сохранения необходимого количества воды. Превратившаяся в пар вода не содержит загрязнителей и при выпадении в виде осадков снижает загрязненность водоемов. Прошедшая через почву и горные породы вода лишается значительной части внесенных человеком загрязнителей. Превратившаяся в лед вода почти не имеет примесей. Под влиянием организмов и при взаимодействии с растворенным кислородом и дном водоемов происходит самоочищение воды рек и озер. Но, как показывает опыт, во многих водоемах интенсивность загрязнения значительно превзошла способность воды к самоочищению. Сейчас в ряде районов планеты даже осадки содержат разнообразные примеси, захваченные из загрязненной атмосферы. Таким образом, в настоящее время осадки не везде обеспечивают снижение загрязненности вод.
Сейчас без самой энергичной охраны вод человечество вступит в полосу водяного голода, в основном вследствие качественного истощения (то есть, загрязнения водных ресурсов). В США, Германии, Японии, Австралии и ряде других стран этот голод уже ощущается. В Германии, например, ввозится тысячами тонн чистая вода из скандинавских стран и в расфасованном виде продается населению. Чистая питьевая вода появилась в продаже и у нас. Продают ее и в продовольственных магазинах, и на рынках.
Опыт прямого использования вод в ХХ веке показал, что в отдельных районах планеты возможно полное исчерпание отдельных видов ресурсов пресных вод. Например, в США во многие скважины на океанических побережьях уже засасывается морская вода, ряд горных рек в азиатских странах СНГ не доходят до места впадения в другие реки или озера, так как их вода расходуется для орошения. К обеднению водных ресурсов приводит уничтожение лесов и другой растительности.
Острая нехватка воды ощущается в ряде южно-азиатских стран, где объем водных ресурсов ограничен. В городах Донбасса, Кривом Роге, Харькове и некоторых других городах Европейской части СНГ также не хватает воды. В некоторые районы воду доставляют на поездах и даже самолетах.
Как показали специальные исследования, напряженность водообеспечения в СНГ обусловлена качественным ухудшением водных ресурсов, а также неравномерностью распределения запасов воды, прохождением основного стока в реках в весенний период, использованием водных ресурсов без учета их запасов, несоответствием распределения населения и объема запасов воды. Качественное истощение – главный результат неразумного отношения человека к водным ресурсам на нашей планете.
Заменить воду человек пока не может, так же как и создавать ее искусственно в заметном количестве. Только в некоторых технологических процессах можно заменить воду воздухом - для охлаждения машин и производимой продукции. Вот почему вода - незаменимый природный ресурс.
ЗНАЧЕНИЕ ВОДЫ В ПРИРОДЕ
И ЖИЗНИ ЧЕЛОВЕКА
Вода – ценнейший природный ресурс. Она играет исключительно важную роль в процессах обмена веществ, составляющих основу жизни. Огромное значение вода имеет в промышленном и сельскохозяйственном производстве. Общеизвестна необходимость ее для бытовых потребностей людей. Вода входит в состав организма человека, всех растений и животных. Для многих живых существ она служит средой обитания.
Совершая круговорот в природе, вода принимает участие в формировании поверхности Земли. Она разрушает, растворяет и транспортирует различные неорганические вещества, способствует отложению осадочных пород и образованию почвы.
Вода оказывает существенное влияние на формирование климата и погоды, так как обладает высокой теплоемкостью и низкой теплопроводностью – свойствами, смягчающими сильные перепады температуры.
Вода – источник дешевой электроэнергии. Моря и реки используются человеком как пути сообщения. С водоемами тесно связаны рыбное хозяйство, судоходство и т.д. Много ее расходуется для нужд промышленности. Достаточно сказать, что на производство одной тонны стали идет в среднем 120 м3 воды, одной тонны химического волокна – 2 тыс. м3.
Еще более крупный потребитель воды – сельское хозяйство. Так, например, на производство 1 кг зерна расходуется 750 л воды, а 1 кг картофеля – 1500 л.
Санитарно-гигиенические условия на фермах в основном поддерживаются с помощью воды: она используется для мытья животных, очистки помещений и их дезинфекции, подготовки кормов, мытья посуды, аппаратуры и др.
В среднем по стране каждый человек ежедневно расходует более 160 л воды. Применяется она и в лечебных целях. Различные источники и водоемы используются людьми для отдыха и укрепления здоровья.
КРУГОВОРОТ ВОДЫ В ПРИРОДЕ
Водная оболочка Земли – гидросфера, которая построена сложно и своеобразно: водой занято 361 млн. км3, или 70.8 % поверхности. К водной оболочке относят и воды суши – реки и озера, подземные воды, а также горные и покровные ледники (застывшие воды).
Начальное звено круговорота воды и в то же время самое большое ее скопление на поверхности Земли это Мировой океан. Вода испаряется с поверхности океана и суши, восполняя запасы атмосферной влаги. Из атмосферы в виде дождя и снега она возвращается в океан и на сушу, при этом осадки, выпавшие на сушу, питают реки и подземные воды. А речной сток восполняет часть воды морей и океанов, израсходованную на испарение. Осадки обогащают почву влагой, столь необходимой для плодородия. Более одной трети воды с суши испаряется растениями. Этот важный процесс называется транспирацией.
Огромную массу водной оболочки Земли приводят в движение две силы: первая – энергия Солнца, под влиянием которой вода испаряется и конденсируется парообразная влага, возникают воздушные и морские течения, и вторая – сила тяжести, под действием которой падают капли дождя, течет по уклону вода в реках, пополняются подземные реки и озера, движутся полярные и горные ледники.
Круговорот воды не только приводит в движение водную оболочку Земли, но связывает воедино все части гидросферы, обеспечивая их возобновление. Он связывает водную оболочку, или гидросферу, с другими сферами нашей планеты - атмосферой, литосферой и биосферой.
К процессу круговорота воды люди настолько привыкли, что даже не всегда задумываются над его ролью в природе и в хозяйстве. Чтобы яснее оценить значение круговорота воды, представим себе, что он вдруг перестал действовать: прекратились дожди, пересохли реки, иссякли подземные воды, почва перестала увлажняться, исчезла растительность, воздух стал беднее кислородом. Словом, изменился бы весь ход природных процессов на земном шаре.
Уже за много столетий до нашей эры люди интересовались происхождением рек и подземных вод. Древние греки считали, что реки питаются не атмосферными осадками и не подземными водами, а водой океана. Они полагали, что вода океана через глубокие отверстия ("тартары") проникает в недра Земли и, выйдя снова на поверхность, дает начало рекам. И хотя взгляды Аристотеля (IV в. до н. э.) и Витрувия (I в. до н. э.) уже приближались к современным представлениям о круговороте воды, вплоть до XV века преобладала теория океанического происхождения рек и подземных вод, исключавшая из круговорота процесс испарения и переноса влаги воздушными течениями.
Современные представления о круговороте воды стали прочно складываться лишь в эпоху Возрождения. Первое наиболее близкое к современным описание круговорота воды мы находим в трудах Леонардо да Винчи (1452-1519 гг.). А водный баланс Земли впервые был достоверно вычислен нашим соотечественником Э.Я. Брикнером в 1905 году.
ТРЕБОВАНИЯ К ВОДЕ РАЗНОГО НАЗНАЧЕНИЯ
К сожалению, все существующие системы очистки стоков не всегда предотвращают загрязнение водоемов, а причины - неполная очистка, аварийные сбросы с очистных устройств, аварии предприятий и многое другое.
Часть нетоксичных сточных вод используется в сельском хозяйстве на орошение, но этому должна предшествовать серьезная многолетняя работа по оценке долговременных последствий такого шага.
Организация охраны водоемов от загрязнителей производится с учетом утвержденных предельно допустимых концентраций (ПДК) вредных веществ в воде (таблица 9.1).
Теперь рассмотрим некоторые требования к воде разного назначения.
Таблица 9.1
Дата: 2019-02-19, просмотров: 251.