Екологічний менеджмент - Семенов В.Ф. - 1.4. Види і масштаби забруднення навколишнього середовища

Забруднення - це зміна якості навколишнього середовища, що призводить до негативних наслідків.

Розрізняють природні й антропогенні забруднення. Природне виникає в результаті природних причин - виверження вулканів, землетрусів, катастрофічних повеней, пожеж. Антропогенне забруднення - результат людської діяльності.

В даний час загальна потужність джерел антропогенного забруднення в багатьох випадках перевершує потужність природних. Природні джерела окису азоту викидають 30 млн т на рік, а антропогенні - 35-50 млн т; двоокису сірки відповідно 30 і більше 150 млн т. У результаті діяльності людини свинцю потрапляє в біосферу в 10 разів більше, ніж у процесі природних забруднень.

Забруднення поділяють за масштабами на:

а) глобальні (планетарні): озонові дірки, кислотні дощі, парниковий ефект, підвищення рівня радіації і забруднення Світового океану;

6)регіональні: забруднення окремих частин країни, басейну окремої річки, моря;

в) локальні: невеликих масштабів від локальних джерел забруднення: вихлопна труба конкретного автомобіля, викид газоподібних чи твердих відходів окремого підприємства.

За видами забруднення поділяються на:

1 .Механічні - це забруднення навколишнього середовища механічними відходами без хіміко-фізичних наслідків.

2. Хімічні - це зміна хімічних властивостей середовища, що спричиняє негативний вплив на екосистеми і техногенні системи.

З.Фізичні - це зміна фізичних параметрів навколишнього середовища, що призводить до негативних наслідків.

4. Біологічні - це проникнення в екосистеми чи техногенні системи живих істот, ворожих даним співтовариствам.

Фізичні забруднення поділяються на підвиди:

1) температурно-енергетичне (теплове) забруднення - це вид фізичного забруднення, пов’язаний з підвищенням температури середовища під впливом антропогенних факторів. Стосовно міського середовища теплове забруднення поки що носить локальний характер. »Острови тепла» з підвищеною температурою на кілька градусів - це великі міста, виробничі комплекси тощо. Так, у відповідності з температурним режимом, Париж повинний бути розташований на 170 км південніше свого дійсного місця розташування.

2) світлове - це вид фізичного забруднення, пов’язаний з порушенням природної освітленості в результаті дії штучних джерел світла (яскравий спалах світла, спалах при ядерному вибуху, включені на близькій відстані вогні далекого світла у зустрічного автомобіля).

3) електромагнітне - зміна електромагнітних властивостей середовища. Це своєрідні електромагнітні хвилі, дія яких підсилюється під високовольтними лініями, у районі локаторів, біля телевізорів. Воно негативно позначається на живих організмах через порушення роботи клітинних і молекулярних біологічних структур. Є дані про вірогідність появи катаракти хрусталика ока під впливом даного виду забруднення.

4) радіоактивне забруднення - це забруднення, пов’язане з перевищенням природного рівня радіації над природним фоном.

5) шумове забруднення - це перевищення природного рівня шуму, викликаного механічними коливаннями пружних тіл.

Гамір - це комплекс звуків, що викликає неприємні відчуття органом слуху, тобто це практично будь-які звуки, що виходять за рамки звукового комфорту.

Гамір буває:

а) авіаційний - створюваний роботою двигуна й аеродинамічних характеристик літака;

6) білий - шум з рівномірним спектром;

в) побутовий - виникає у житлових приміщеннях внаслідок роботи радіоапаратури, побутових приладів і поводження людей;

г) шум(и) інформаційний (і) - зайва інформація, що дублюється чи інформація, яка не несе корисного навантаження;

д) шум виробничий - створюваний у виробничих приміщеннях працюючими механізмами і машинами;

е) шум транспортний - створюваний моторами, гальмами й аеродинамічними особливостями транспортних засобів;

ж) шум вуличного руху - сукупність транспортного шуму і всіх звуків вулиці;

з) шум широкополосний - шум з безупинним спектром завширшки більше однієї октави.

Шум унікальний як забруднювач. Він, як правило, непостійний, не накопичується, не переноситься на великі відстані. Разом з тим, шум знижує якість життя, завдає шкоди здоров’ю.

Шум ушкоджує нервову систему. У древньому Римі законодавці встановили місця пересування колісниць, щоб не заважати спокою громадян. У Великій Британії кожен четвертий чоловік і кожна третя жінка страждають неврозами через шум. Кожен п’ятий хворий, який знаходиться у психіатричних лікарнях Франції, збожеволів в результаті дії шуму. Австралійські вчені дійшли до висновку, що шум на 30% є причиною раннього старіння городян, скорочуючи життя на 8 - 12 років, а також штовхає їх до насильства, самогубства і навіть до убивств.

Усі шуми можна згрупувати в два акустичних тла: природне тло і штучне. У природному середовищі - це приємний шум прибою, дзюркіт струмка, спів птахів чи гуркіт грому. Штучне акустичне тло створюється господарською, технічною і культурною діяльністю людини.

Кількісний показник шуму - його потужність, вимірюється в децибелах, що являють собою логарифмічну шкалу рівнів звуку. Подвоєння його інтенсивності відповідає збільшенню на 3 дб.

Шум вимірюють за шкалою сили звуку:

а) припустимий - шум у зимовому лісі в безвітряну погоду (0-5 дб); шепіт, 1 м (від 10 до 20 дб); сільська місцевість (20-30 дб); читальний зал (40-50 дб); машбюро (60-70 дб); салон автомобіля (80 дб);

б) гранично припустимий - видає відбійний молоток (80-90 дб); важка вантажівка (90-100 дб).

в) неприпустимий - оркестр поп-музики (110-120 дб); гуркіт грому (120-130 дб); зліт реактивного літака, 25 м (130-140 дб); старт космічної ракети (150 дб); постріл із гвинтівки (160-170 дб); постріл із гармати (170 дб).

Чутливість слухового апарату, особливо до високих тонів, як відомо, з роками знижується і веде до старечої глухоти. Слухова чутливість у людей, що проживають далеко від шумових забруднень набагато вища, ніж у городян. Таким чином, існування звукових подразників - важливий фактор, що передує розвитку старечої глухоти.

Шумова »агресія» не тільки негативно впливає на слуховий апарат, але і веде до серйозних змін у діяльності різних органів і систем: піднімається кров’яний тиск, сповільнюється ритм серцевих скорочень, руйнується функція щитовидної залози, змінюється активність мозку, зменшується полова активність.

Шумове забруднення міського середовища найсильніше виявляється вночі. Постійне пробудження вночі від сильного шуму знижує ефективність відпочинку. Подібно хімічним забрудненням, шум має властивість кумулятивного нагромадження в організмі. Дослідженнями встановлено, що вночі шум силою 55 дб викликає такі ж фізіологічні ефекти, як вдень силою 65 дб.

Необхідно відзначити, що інтенсивність шумової »агресії» безупинно збільшується в усьому світі. За даними вчених чиказького університету, зростання шумового фону спостерігається як у великих, так і в малих містах. Згідно з прогнозами, рівень шумів у містах США до 2010 року збільшиться в порівнянні з 1970 роком на 50%. Загальна закономірність полягає в тому, що чим більше місто, тим вище його шумове забруднення.

Викликає тривогу забруднення шумами рекреаційних територій: національних парків і лісопарків, туристичних комплексів. Вимагає серйозного вивчення стан культурного шумового забруднення як зовнішнього, так і внутрішнього. Використання могутніх підсилювачів звуку, що підвищують силу звукової хвилі до 100 і більше децибелів, негативно впливає на психіку молодих людей, а також забруднює шумами міське середовище.

Фізіологічно-біохімічна адаптація до шуму неможлива, Особливо важко людський організм переносить випадкові різкі звуки високої частоти. У деяких людей відбувається притуплення сприйняття шуму, але ця несприйнятливість не захищає від наслідків впливу шуму на нервову систему,

У боротьбі із шумом використовують архітектурно-планувальні і технічні засоби. До першого відносяться екранування даної території уздовж магістралей, залізниць, поблизу промислових підприємств. Важливе значення має планування будинків так, щоб вікна кухонь, сходових кліток виходили убік вулиці, а кімнат - у двори. Зниженню шуму сприяють: герметизація вікон, збільшення товщини скла, використання скла різної товщини для внутрішньої і зовнішньої сторін.

Велике значення в зниженні рівня вуличного шуму має ширина вулиць. Збільшення її з 20 до 40 метрів сприяє в однакових умовах зниженню шуму на 4-6 дб. Будинки, розміщені торцем до автомагістралей, знижують шумове забруднення. Цьому ж сприяє усунення дефектів дорожньої полотнини, а також зменшення транспортних розв’язок, переходів, що дозволяє транспорту рухатися без зайвих зупинок.

Зниженню шуму сприяє збільшення площі зелених насаджень.

Радіоактивні забруднення. При опроміненні людей від джерел радіоактивних випромінювань у дозах до 1 Гр підвищується імовірність розвитку онкологічних захворювань і прояву генетичних дефектів. Ці наслідки значно змінюються в часі від моменту опромінення. Наслідки впливу великих доз опромінення виявляються швидко у формі гострої променевої хвороби, причому, чим вища отримана доза опромінення, тим швидше і гостріше виявляється її згубний ефект.

Опромінення підрозділяються на зовнішні і внутрішні. Зовнішнє опромінення припускає, що джерело впливу знаходиться поза організмом. Воно пов’язано в основному з випромінюванням, що має високу проникаючу здатність. Якщо радіоактивні речовини з їжею чи повітрям потрапляють усередину організму, з’являється джерело внутрішнього опромінення. При внутрішньому опроміненні на клітини організму впливають радіоактивні частки.

Радіоактивне опромінення пов’язане із впливом джерел як природного походження, так і створених людиною. Основна частина одержуваної жителями Землі дози опромінення обумовлена природними джерелами. Середня річна індивідуальна еквівалентна доза від них складає для землян 2 мзв. Для жителів України цей показник вищий і дорівнює, за даними Міністерства охорони здоров’я України, 4,46 мзв.

Дози опромінення населення від природних джерел радіації залежать від висоти над рівнем моря, геологічної будови і планувально-архітектурних особливостей території. Для жителів гірських місцевостей зростає частка космічного випромінювання в отриманій за рік еквівалентній індивідуальній дозі. Так, при підйомі від рівня моря до 2000 метрів, опромінення від космічних променів зростає в кілька разів.

Підвищення дози опромінення може бути викликано використанням при будівництві будинків, доріг чи плануванні територій матеріалів з високим вмістом радіонуклідів.

Небезпечним природним джерелом внутрішнього опромінення людини є газ радон. Радіоактивними властивостями наділені радон-222 і радон-220, що є продуктами розпаду радію-226. Радон виділяється з гірських порід через ґрунт і накопичується в приміщеннях перших поверхів будинків, особливо при їхній недостатній вентиляції. Визначений внесок у надходження радону в житлові приміщення вносять матеріали, з яких вони побудовані, і вода, що надходить зі шпар. Радон накопичується у ванних кімнатах, особливо при користуванні душем.

Проведені в 18 обласних містах України виміри активності радону-222 у різних приміщеннях показали, що на перших поверхах багатоквартирних будинків він складає в середньому 48 Бк/м3, для поверхів вище першого - 22 Бк/м3, а в одноповерхових будинках - 92 Бк/м3. Діючі в Україні нормативи допускають граничну середньорічну концентрацію радону-222 у приміщеннях будинків 50 Бк/м3. Проектами дитячих дошкільних установ і шкіл повинні обов’язково передбачатися протирадонові заходи.

Джерела радіоактивного випромінювання, створені людиною, від світлових циферблатів і апаратів медичної діагностики до атомної зброї і атомної енергетики, призвели до зростання як індивідуальних, так і колективних доз опромінення.

За оцінками міжнародних організацій, основну дозу, одержувану людиною від техногенних джерел радіації, вносять медичні процедури. Рентгенологічне дослідження одержало у світі широке поширення і складає в розвинутих країнах від 300 до 900 обстежень за рік на 1000 жителів, не враховуючи »обов’язкової» флюорографії. Дози опромінення, одержувані пацієнтами, багато в чому залежать від кваліфікації персоналу і стану устаткування. Норми діагностичного медичного опромінення в Україні передбачають не перевищення індивідуальної дози, одержуваної від цього джерела, 1 мзв на рік. Великі дози можуть бути отримані під час лікування з використанням радіаційного опромінення.

Джерела іонізуючого випромінювання використовують у багатьох приладах, призначених для контролю якості продукції, з дослідницькою метою і т.п. Можливість наднормативного опромінення в цих випадках пов’язана в основному з недостатньою кваліфікацією чи безвідповідальністю персоналу. Річний ліміт індивідуальної дози для персоналу, що працює з джерелами радіації, складає в Україні 20 мзв. Для населення доза опромінення, пов’язана з впливом техногенних виробничих джерел, не повинна перевищувати 1 мзв на рік.

Головну радіаційну небезпеку становлять запаси ядерної зброї і палива, радіоактивні опади, що утворюються в результаті ядерних вибухів чи аварій і витоків у ядерно-паливному циклі під час видобутку і збагачення уранової руди до захоронения відходів. У світі накопичені десятки тисяч тонн матеріалів, що розщеплюються, які містять колосальну сумарну активність.

З 1945 по 2000 роки США, Росія, Франція, Велика Британія і Китай виконали в надземному просторі більше 440 ядерних вибухів. В атмосферу надійшла велика маса різних радіонуклідів, що поступово випали на всій поверхні планети.

Радіоізотопи з тривалим строком життя (вуглець-14, цезій-137, стронцій-90) і сьогодні продовжують випромінювати, створюючи приблизно 2% додаток до тла радіації. Продовжуються підземні ядерні вибухи. Останнім часом їх провели в Індії і Пакистані. Сумарна очікувана колективна доза від усіх ядерних вибухів і аварій складає в даний час 28 млн чол. мзв.

Радіаційні ураження викликаються зовнішнім іонізуючим опроміненням і влученням джерел радіації усередину організму. В залежності від величини і складу поглиненої дози опромінення розрізняють ступені радіаційного ураження, ваги променевої хвороби і віддалених наслідків опромінення. При великих дозах короткочасного опромінення спостерігається вкрай важка форма гострого променевого ураження, що призводить, як правило, до летального результату.

Важкі форми променевої хвороби при сублетальних дозах у людини і тварин мають такі прояви: уражається кровотворна система кісткового мозку, в крові швидко знижується кількість лейкоцитів і тромбоцитів; розвивається геморрагічний синдром, обумовлений ламкістю і збільшенням проникності капілярів і зниженим звертанням крові, порушенням процесів всмоктування. Крововиливи слизової оболонки різко погіршують роботу кишечнику; розвивається геморрагічна пневмонія, ускладнюється дихання і робота серця; при потраплянні в організм радіоактивного йоду порушується робота щитовидної залози, особливо у дітей. Надзвичайно небезпечне респіраторне чи пероральне проникнення в організм »гарячих часток», що є джерелом випромінювання.

Пострадіаційні ефекти включають різні некротичні явища, порушення імунітету, гормональних і репродуктивних функцій.

Виникають ендогенні радіотоксини, що викликають розвиток аутоалергічних реакцій. Практично всі ці симптоми тією чи іншою мірою супроводжують і більш легкі форми радіаційного ураження, включаючи хронічні. їхнім наслідком часто виступають вторинні патології, пов’язані з розвитком лейкозів, злоякісних пухлин, безплідності, нервовими і психічними розладами і підвищеною смертністю від сукупності цих порушень. Саме всі ці прояви характерні для тисяч »ліквідаторів» - людей, котрі брали участь у ліквідації наслідків аварії на ЧАЕС. У результаті вибухів і пожеж при аварії на четвертому енергоблоці ЧАЕС з 26 квітня по 10 травня 1986 року зі зруйнованого реактора було викинуто приблизно 7,5 т ядерного палива і продуктів розподілу із сумарною активністю близько 50 млн Ки. За кількістю довготривалих радіонуклідів цей викид відповідає 500-600 вибухам у Хіросімі.

Викид радіонуклідів відбувався більше як дев’ять діб при мінливих метеоумовах, тому зона основного забруднення має віяловий плямистий характер. Крім 30-кілометрової зони, на котру припала велика частина викиду, у різних місцях в радіусі до 250 км виявлені ділянки, де забруднення досягло 200 Ки/км2. Загальна площа »плям» з активністю більш ніж 40 Ки/км2 склала близько 3,5 тис. км2, де на момент аварії проживало 190 тисяч чоловік. Усього радіоактивним викидом ЧАЕС різною мірою було забруднено 80% території Бєларусі, уся Правобережна Україна і 19 областей Росії. Сліди Чорнобиля виявлені в бі л ы пості країн Європи, а також у Японії, і на Філіпінах, у Канаді. Катастрофа прийняла глобальний характер.

Згідно з опублікованими даними, з 400 тис. чоловік, що брали участь у ліквідації наслідків аварії, більш ніж 7 тис. ліквідаторів померло, ЗО тис. стали інвалідами. Півмільйона людей дотепер проживає на забруднених територіях. Точних даних про кількість опромінених і отримані дози немає. Немає й однозначних прогнозів про можливі генетичні наслідки. Підтверджується теза про небезпеку тривалого впливу на організм малих доз радіації. У районах, що піддалися радіоактивному зараженню, неухильно зростає число онкологічних захворювань, особливо часто став зустрічатися рак щитовидної залози у дітей.

Таблиця 1.4.1.

Середні ефективні еквівалентні дози протягом першого року аварії на ЧАЕС для ряду країн Європи

Електромагнітне забруднення. Організм людини реагує на зміни напруженості магнітного поля. Так, магнітні бурі, що виникають у період сонячної активності, викликають порушення роботи серцево-судинної системи. Протягом мільярдів років природне магнітне поле Землі, як первинний періодичний екологічний фактор, постійно впливало на стан екосистем. В ході еволюційного розвитку структурно-функціональна організація екосистем адаптувалася до природного тла. Деякі відхилення спостерігаються лише в період сонячної активності, коли під впливом могутнього корпускулярного потоку магнітне поле Землі випробовує короткочасні різкі зміни своїх основних характеристик. Це явище, що одержало назву магнітних бурь, несприятливо відбивається на стані всіх екосистем, включаючи й організм людини. У цей період відзначається погіршення стану хворих, що страждають серцево-судинними, нервово-соматичними й іншими захворюваннями. Впливає магнітне поле і на тварин, особливо на птахів і комах.

На нинішньому етапі розвитку НТП людина вносить істотні зміни в природне магнітне поле, додаючи геофізичним факторам нові напрямки і різко підвищуючи інтенсивність свого впливу. Основні джерела цього впливу - електромагнітні поля від ліній електропередач (ЛЕП) і електромагнітні поля від радіотелевізійних і радіолокаційних станцій.

На території СНД загальна довжина тільки ЛЕП-500 кв перевищує 20 тис. км (крім ЛЕП-150, ЛЕП-300 і ЛЕП-750). Лінії електропередач і деякі інші енергетичні установки створюють електромагнітні поля промислових частот (50 Гц) у сотні разів вищі за середній рівень природних полів. Напруженість полів (Е) під ЛЕП може сягати десятків тисяч вольт на метр.

Негативний вплив електромагнітних полів на людину і на ті чи інші компоненти екосистем прямо пропорційні потужності полів і часу опромінення. Несприятливий вплив електромагнітного поля, створюваного ЛЕП, виявляється вже при напруженості полів, що дорівнює 1000 в/м. У людини порушуються ендокринна система, обмінні процеси, функції головного і спинного мозку та ін.

Вплив електромагнітних випромінювань від радіотелевізійних і радіолокаційних станцій на середовище мешкання людини пов’язано з формуванням високочастотної енергії. Японськими вченими виявлено, що в районах, розташованих поблизу могутніх випромінюючих теле- і радіоантен, помітно підвищується захворювання катарактою очей. Медико-біологічний негативний вплив електромагнітних випромінювань зростає з підвищенням частоти, тобто із зменшенням довжини хвиль.

Штучні магнітні поля, створювані постійним електричним струмом великої сили, характеризуються напруженістю до кількох тисяч ампер на метр.

Нормативна величина напруженості постійного магнітного поля, що утворюється поблизу установок і ліній електропередач постійного струму, протягом робочого дня складає 8000 А/м, гранично припустимий рівень напруженості не встановлений.

Окрім магнітного, постійний електричний струм створює електричне поле, назване електростатичним. Електростатичне поле високої напруги впливає на організм людини, зокрема викликає розлад нервової системи, негативно впливає на репродуктивну функцію організму, особливо в чоловіків. Нормативна величина напруженості електростатичного поля протягом робочого дня складає 20 кв/м, гранично припустимий рівень напруженості - 60 кв/м.

Джерелом електромагнітних полів є перемінний струм. Електромагнітне поле характеризується напруженістю (Ут/м) і щільністю потоку потужності (Ут/м²). Створювані електромагнітним полем електромагнітні хвилі характеризуються частотою коливання (Гц).

Для захисту населення від впливу полів, які генеруються повітряними лініями електропередач, встановлюються санітарно-захисні зони обабіч траси.

Джерелами електромагнітних випромінювань є також радіотехнічні й електронні пристрої: зв’язок, локація, радіо і телебачення. Електромагнітне випромінювання цих установок знаходиться в діапазоні радіочастот від 103 до 1012 Гц.

Інтенсивність електромагнітного випромінювання характеризується щільністю потоку енергії - кількістю енергії, що припадає на одиницю поверхні: П = Е*Н/2, Ут/м². Вплив електромагнітного випромінювання на жителів населених пунктів залежить від потужності джерела і частоти.

Для захисту населення від впливу електромагнітного поля високої частоти радіостанції, телецентри, ретранслятори й інші джерела радіохвильового випромінювання потужністю понад 100 квт повинні розміщуватися за межами населених пунктів. Якщо джерела радіохвильового випромінювання розташовуються в міській межі, то навколо них в обов’язковому порядку повинна бути створена санітарно-захисна зона (СЗЗ), що складається з зони суворого режиму і зони обмеженого користування. У зоні суворого режиму знаходиться джерело радіохвильового випромінювання. Вона, як правило, обгороджена й охороняється. У межах СЗЗ не допускається розташування житлових будинків.