Город - среда обитания человека

Химические загрязнения поступают в водоемы с промышленными, поверхностными и бытовыми стоками. К ним относятся нефтепродукты, тяжелые, металлы и их соединения, минеральные удобрения, пестициды, моющие средства. Наиболее опасны свинец, ртуть, кадмий.

Физические загрязнения поступают в водоемы с промышленными стоками, при сбросах из выработок шахт, карьеров, при смывах с территорий промышленных зон, городов, транспортных магистралей, за счет осаждения атмосферной пыли.

Загрязнение земель

Нарушение верхних слоев земной коры проис­ходит при: добыче полезных ископаемых и их обогащении; захороне­нии бытовых и промышленных отходов; проведении военных учений и испытаний и т. п. Почвенный покров существенно загрязняется осадками в зонах рассеивания различных выбросов в атмосфере, пахотные земли – при внесении удобрений и применении пестицидов.

Существенно загрязнение земель в результате седиментации ток­сичных веществ из атмосферы. Наибольшую опасность представляют предприятия цветной и черной металлургии. Зоны загрязнений их выбросами имеют радиусы около 20-50 км, а превышение ПДК достигает 100 раз. К основным загрязнителям относятся никель, сви­нец, бенз(а)пирен, ртуть и др.

Опасны выбросы мусоросжигающих заводов, содержащие тетра-этилсвинец, ртуть, диоксины, бенз(а)пирен и т. п. Выбросы ГЭС содержат бенз(а)пирен, соединения ванадия, радионуклиды, кислоты и другие токсичные вещества. Зоны загрязнения почвы около трубы имеют радиусы 5 км и более.

Интенсивно загрязняются пахотные земли при внесении удобрений и использовании пестицидов. Внесение удобрений компенсирует изъятие растениями из почвы азота, фосфора, калия и других веществ. Однако вместе с удобрениями, содержащими эти вещества, в почву вносятся тяжёлые металлы и их соединения, которые содержатся в удобрениях как примеси. К ним относятся: кадмий, медь, никель, свинец, хром и др. Выведение этих примесей из удобрений – трудоемкий и дорогой процесс. Особую опасность представляет использование в качестве удобрений осадков промышленных сточных вод, как правило, насыщенных отходами гальванического и других производств.

Смог и фотохимический туман

В ряде городов атмосферные выбросы столь значи­тельны, что при неблагоприятной для самоочищения атмосферы погоде (безветрие, температурная инверсия, при которой дым стелется к земле, антициклональная погода с туманом) концентрация загрязнений в при­земном воздухе достигает критической величины; при которой наблюдается остро выраженная реакция орга­низма на вредные атмосферные выбросы. Здесь различают две ситуации: густой туман, смешанный с дымом лондонского типа и фотохимический туман (лос-анджелесский).

Смог лондонского типа наблюдается при пасмурной, туманной погоде, способствующей значительному воз­растанию концентрации сернистого ангидрида и трансформации его в еще более токсичный аэрозоль серной кислоты. Одновременное возрастание концентрации других ингредиентов атмосферных выбросов может усиливать действие сернистого ангидрида или катали­зировать его превращение в серный ангидрид. Наиболее легкие симптомы при действии смога – резь в гла­зах, слезотечение, сухой кашель, тошнота, головная боль; умеренные симптомы – кашель с мокротой, стеснение в груди, общая слабость; тяжелые – чувство уду­шья. Тяжело переносят смог лица, страдающие брон­хиальной астмой, декомпенсированными формами за­болеваний сердца, хроническим бронхитом с эмфиземой т. д.

Фотохимический туман впервые наблюдался в Лос-Анджелесе, затем в Токио, Мехико и других городах. В его образовании огромную роль играют выхлопные газы автотранспорта.

В России в 2001 г. произошло увеличение выбросов вредных веществ автомобильным транспортом на 20%. Предполагается, что этот рост будет происходить за счет значительного увеличения парка легковых авто­мобилей и изменения структуры парка грузового транс­порта.

Механизм образования фотохимического тумана сле­дующий: молекулы окислов азота содержащихся в выхлопных газах, возбуждаются за счет энергии ульт­рафиолетовых лучей солнца, затем, реагируя с кисло­родом воздуха, образуют озон. Последний, реагируя с углеводородом выхлопных газов или выбросов нефте­перерабатывающих предприятий, образует фотооксиданты: органические перекиси, свободные-радикалы, альдегиды, кетоны. Накапливаясь при ясной безветренной погоде на улицах города, озон и фотооксиданты вызывают сильное раздражение глаз, верхних дыхательных путей, результатом которого являются сле­зотечение, мучительный кашель. Понижается види­мость в атмосфере, повреждаются зеленые насаждения, поверхности зданий и т. д.

Из всего спектра электромагнитного излучения для образования фотохимического тумана имеет значение лишь узкая область, включающая ближнее УФ-излучение и видимое излучение с длиной волны 200-760 нм. Это объясняется тем, что именно в данной области энергия фотонов соизмерима с энергией химических связей и, следовательно, поглощение света может иметь фотохимический эффект. Поэтому фотохимический туман образуется именно в ясные дни.

По экспертным оценкам, более чем в 150 городах России преобладающее влияние на загрязнение воздуш­ного бассейна оказывает именно автотранспорт. В этот список попадают Сочи, Анапа, Ессентуки, Кисловодск, Нальчик, Пятигорск, Минеральные Воды и ряд круп­нейших центров с населением более 500 тыс. человек: Москва, Санкт-Петербург, Ростов-на-Дону, Воронеж, Краснодар, Пенза, Тюмень и др.

Выбросы в объеме свыше полумиллиона тонн в год наблюдались в Краснодарском крае, Московской: обла­сти, Башкортостане, Алтайском и Красноярском кра­ях, Ростовской области и в самой Москве.

Результаты всероссийской операции «Чистый воздух», ежегодно проводимой в крупных городах показали, что из-за неисправностей или неправильных ре­гулировок систем питания и зажигания ДВС экологи­ческим нормам не соответствует 25-30% автомобилей, находящихся в эксплуатации, а показатель выбросов вредных веществ отечественных автомобилей в эксп­луатации примерно в 2 раза выше аналогичного пока­зателя в Германии. Неудовлетворительное техничес­кое состояние подвижного состава и автодорог не спо­собствует энергосбережению на автотранспорте и, в конечном счете, его экологической безопасности.

Снижение вредных выбросов от автомобилей может быть достигнуто за счет улучшения качества традиционных видов моторного топлива и применения но­вых, экологически более «чистых» видов горючего. Основное мероприятие здесь – снижение содержания в автомобильных бензинах высокотоксичного антидетонатора тетраэтилсвинца (ТЭС).

Человечество, поставив себя на грань экологичес­кой катастрофы, всерьез задумывается о возможности передвижения без помощи двигателя внутреннего сго­рания, безжалостно отравляющего воздух. Один из вариантов – использование солнечной энергии. Конеч­но, современные машины на солнечных батареях еще не могут соперничать с «Вольво» и «Тойотой», но в США, Японии, Австралии подобные разработки ведутся при непосредственном участии известнейших промышленных фирм.

Энергетические загрязнения техносферы