Замърсяване на литосферата. Ефекти. Нейната защита

Замърсяване на литосферата. Ефекти. Нейната защита.

Периодът от 1950 г. до наши дни се нарича период на научно-техническата революция. В края на ХХ век настъпиха огромни промени в технологиите, появиха се нови средства за комуникация и информационни технологии, които драстично промениха възможностите за обмен на информация и доближиха най-отдалечените части на планетата. Светът буквално се променя бързо пред очите ни и човечеството в действията си не винаги е в крак с тези промени.

Екологичните проблеми не възникват сами по себе си. Това е резултатът от естественото развитие на цивилизацията, при което формулираните преди това правила за човешкото поведение в отношенията им с околната природа и в рамките на човешкото общество, подкрепящи устойчивото съществуване, влизат в конфликт с новите условия, създадени от научно-технологичните напредък. В нови условия е необходимо да се формират както нови правила за поведение, така и нов морал, като се вземат предвид всички природни научни знания. Най-голямата трудност, която определя много при решаването на екологичните проблеми, все още е недостатъчната загриженост на човешкото общество като цяло и много от неговите лидери с проблемите на опазването на околната среда.

Човек съществува в определено пространство и основният компонент на това пространство е земната повърхност - повърхността на литосферата.

Литосферата се нарича твърда обвивка на Земята, състояща се от земната кора и слой от горната мантия, подстилаща земната кора. Разстоянието на долната граница на земната кора от земната повърхност варира в рамките на 5-70 км, а мантията на Земята достига дълбочина 2900 км. След него на разстояние 6371 км от повърхността има ядро.

Земята заема 29,2% от земната повърхност. Горните слоеве на литосферата се наричат почва. Почвената покривка е най-важното природно образувание и компонент на земната биосфера. Това е почвената обвивка, която определя много процеси в биосферата.

Почвата е основният източник на храна, като осигурява 95-97% от хранителните ресурси за населението на света. Площта на земните ресурси в света е 129 милиона квадратни километра, или 86,5% от сушата. Обработваемата земя и многогодишните насаждения като част от земеделските земи заемат около 10% от земята, ливадите и пасищата - 25% от земята. Плодородието на почвата и климатичните условия определят възможността за съществуване и развитие на екологични системи на Земята. За съжаление, поради неправилна експлоатация, част от плодородната земя се губи всяка година. Така през последния век в резултат на ускорена ерозия са загубени 2 милиарда хектара плодородна земя, което е 27% от общата площ на земята, използвана за земеделие.

3. Източници на замърсяване на почвата.

Литосферата е замърсена с течни и твърди замърсители и отпадъци. Установено е, че годишно се образуват един тон отпадъци на един жител на Земята, включително повече от 50 кг полимер, трудно разложим.

Източниците на замърсяване на почвата могат да бъдат класифицирани, както следва.

Промишлени предприятия. Твърдите и течни промишлени отпадъци постоянно съдържат вещества, които могат да имат токсичен ефект върху живите организми и растения. Например солите на тежки метали от цветни метали обикновено присъстват в отпадъците от металургичната индустрия. Машиностроителната индустрия излъчва цианиди, арсен и берилиеви съединения в естествената среда; при производството на пластмаси и изкуствени влакна се генерират отпадъци, съдържащи фенол, бензен, стирен; при производството на синтетични каучуци отпадъците от катализатори и некачествените полимерни съсиреци попадат в почвата; по време на производството на каучукови изделия в околната среда се отделят прашни съставки, сажди, които се утаяват върху почвата и растенията, отпадъци от гумено-текстилни и гумени части, а по време на експлоатацията на гуми - износени и неизправни гуми, автомобилни тръби и ленти за джанти. В момента съхранението и изхвърлянето на употребявани гуми все още са нерешени проблеми, тъй като това често води до тежки пожари, които е много трудно да се потушат. Степента на използване на използваните гуми не надвишава 30% от общия им обем.

Транспорт. По време на работата на двигателите с вътрешно горене интензивно се отделят азотни оксиди, олово, въглеводороди, въглероден окис, сажди и други вещества, които се утаяват на повърхността на земята или се абсорбират от растенията. В последния случай тези вещества също навлизат в почвата и участват в цикъла, свързан с хранителната верига.

селско стопанство. Замърсяването на почвата в земеделието се дължи на въвеждането на огромни количества минерални торове и пестициди. Известно е, че някои пестициди съдържат живак.

Нека разгледаме по-подробно замърсяването на почвата с тежки метали и пестициди.

Замърсяване на почвата с тежки метали. Цветните метали се наричат тежки метали, чиято плътност е по-голяма от тази на желязото. Те включват олово, мед, цинк, никел, кадмий, кобалт, хром, живак.

Характеристика на тежките метали е, че в малки количества почти всички те са необходими за растенията и живите организми. В човешкото тяло тежките метали участват в жизненоважни биохимични процеси. Превишаването на допустимия брой от тях обаче води до сериозни заболявания.

Тежките метали се натрупват в почвата и допринасят за постепенна промяна в химичния й състав, нарушаване на живота на растенията и живите организми. Тежките метали от почвата могат да попаднат в тялото на животните и хората и да причинят нежелани последици.

Установено е, че живакът попада в почвата с някои пестициди, битови отпадъци и измервателни инструменти, които не работят. Например, една флуоресцентна лампа съдържа 80 mg живак. Общите неконтролирани емисии на живак са 4-5 хиляди тона годишно. Максимално допустимата концентрация на живак в почвата е 2,1 mg/kg. При постоянното приемане на живак в организма в малки количества нервната система се уврежда, което води до лека възбудимост и отслабване на паметта.

Замърсяването на почвата с мед и цинк е съответно 35 и 27 кг/км. Увеличаването на концентрацията на тези метали в почвата води до забавяне на растежа на растенията и намаляване на добивите.

Натрупването на кадмий в почвата представлява голяма опасност за хората. В природата кадмият се намира в почвата и водата, както и в растителните тъкани. Световната здравна организация препоръчва да се ограничи дозата на кадмий, погълнат с храна в човешкото тяло, до 70 mcg на ден. Консумирането на храна, съдържаща високи дози кадмий, води до деформация на скелета, намален растеж и силна болка в долната част на гърба.

Замърсяване на почвата с пестициди. Почвата е замърсена и когато пестицидите се използват в земеделието. Известно е, че нормалният растеж на растенията се определя от различни физични, химични и биологични процеси, протичащи в почвата. Когато се освободят в почвата, пестицидите могат да бъдат включени в тези процеси и да се натрупват в растенията. Освен това те остават стабилни в почвата за дълго време, което също води до натрупването им в хранителните вериги.

Пестицидите или пестицидите според предназначението им се разделят на следните групи:

-инсектициди, които са химикали за борба със селскостопанските вредители (тиофос, метафос, карбофос, хлорофос, карбамати);

- хербициди за борба с плевелите (амини, карбамати, триазини);

- фунгициди или химикали за борба с гъбични болести по растенията (бензимидазоли, морфолини, дитиокарбамати, тетраметилтиурам дисулфид);

- регулатори на растежа на растенията;

- дефолианти, които причиняват преждевременно стареене на листата на растенията. Те се използват широко при механизирано бране на памук, за да ускорят падането на листата в памука.

По време на войната във Виетнам дефолиантите са били използвани за излагане на джунглата. Това позволи на американските самолети да локализират военните бази на виетнамските партизани.

Един от първите пестициди беше скандалният ДДТ, дифенилдихлоротрихлороетан. За първи път е синтезиран от немския химик П. Мюлер. Това лекарство притежава високоефективни инсектицидни свойства и поради това се използва успешно от дълго време срещу маларийни комари, кърлежи и въшки. През 1944-1946 г. ДДТ успешно потиска огнища на тиф в Неапол и малария в някои провинции на Италия. В СССР с помощта на ДДТ е унищожен кърлеж, носещ тайговия енцефалит. Всичко това навреме послужи като причина за присъждането на П. Мюлер на Нобелова награда. Много по-късно обаче беше открито, че ДДТ, като е изключително стабилен в естествената среда, е способен да се натрупва в хранителните вериги и да причинява значителни вреди на животинския свят. Попадайки в човешкото тяло, ДДТ се натрупва в мозъка и действа като нервна отрова. В този случай нормалното функциониране на мозъка може да бъде нарушено.

Понастоящем използването на DDT е забранено, но се предполага, че количеството DDT в биохимичния цикъл в момента е около 1 милион тона.

Необходимостта от използване на пестициди в земеделието се дължи на факта, че без тях добивът на земеделски култури рязко спада и е само 20-40% от възможния при използването им. Трудно е да си представим унищожаването на колорадския бръмбар на картофени плантации без използването на пестициди.

Замърсяване на литосферата по време на изхвърлянето на радиоактивни отпадъци.

В процеса на ядрена реакция в атомните електроцентрали само 0,5-1,5% от ядреното гориво се превръща в топлинна енергия, а останалата част (98,5-99,5%) се изхвърля от ядрените реактори като отпадъци. Тези отпадъци са радиоактивни продукти на делене на уран - плутоний, цезий, стронций и други. Като се има предвид, че зареждането на ядрено гориво в реактора е 180 тона, тогава оползотворяването и обезвреждането на отработено ядрено гориво е труден проблем.

Годишно в света се генерират около 200 000 кубически метра електроенергия по време на производството на електричество в атомните електроцентрали. радиоактивни отпадъци с ниска и междинна активност и 10 000 кубически метра. отпадъци на високо ниво и отработено ядрено гориво.

Радиоактивните отпадъци са или течни, или твърди. В зависимост от агрегатното състояние условията на погребението им се променят.

Високоактивните течни радиоактивни отпадъци, способни на експлозия, под формата на водни разтвори на азотна киселина, се съхраняват в апарати с обем до няколко кубически метра с двойни стени от неръждаема стомана и с бъркалка.

Течните радиоактивни отпадъци на високо ниво, които не са в състояние да експлозират, се съхраняват в хранилища, които се състоят от мини и складови помещения.

В момента един от най-безопасните начини за премахване на опасността от радиоактивно излъчване от твърди ядрени отпадъци е тяхното обезвреждане. Твърдите радиоактивни отпадъци се погребват в специални контейнери в подземни проходи и тунели. Те имат специални изисквания за транспортиране до мястото на погребението.

Проблемът с транспортирането на радиоактивни отпадъци е особено спешен за Русия. Факт е, че атомните електроцентрали в други страни, построени от нашите специалисти и използващи нашата технология в други страни на нашето ядрено гориво, и ние трябва да извозим отработените отпадъци. Картината се оказва доста депресираща за Русия: електричеството остава за нуждите на страната потребител и радиоактивните отпадъци ни се връщат. Подобно сътрудничество с други държави води в дългосрочен план до много неприятни последици. В крайна сметка погребването на радиоактивни отпадъци е преди всичко тяхното временно изхвърляне и какво ще се случи с тях след 50 100 години?

По този начин оставяме тежко наследство за бъдещите поколения.

Понастоящем установяването на максимално допустими концентрации на вредни вещества в почвата е в самото начало на развитие. ГДК са определени за около 50 опасни вещества, главно пестициди, използвани за защита на растенията от вредители и болести. Почвата обаче не принадлежи към средата, която пряко влияе върху човешкото здраве, докато въздухът и водата, заедно със замърсителите, се консумират от живите организми.

Неблагоприятното въздействие на замърсителите на почвата се проявява чрез хранителната верига. Следователно на практика се използват два показателя за оценка на степента на замърсяване на почвата:

- максимално допустима концентрация в почвата (MPC), mg/kg;

- допустими остатъчни количества (DOK), mg/kg растителна маса. Така че, за хлорофоса, MPC е 1,0 mg/kg, DOK = 2,0 mg/kg. За олово, MPC = 32 mg/kg, DOK в месните продукти е 0,5 mg/kg.

Санитарният контрол на замърсяването на почвата в градовете се извършва от Санитарно-епидемиологичната служба. Той също така контролира транспортирането на отпадъци, координацията на местата за съхранение, погребение и преработка.

Санитарни и химични показатели на замърсяването на почвата.