Вклад антропогенной деятельности в круговорот веществ

между атмосферой, литосферой и гидросферой*

Вещество	Количество, участвующее в природном круговороте	Добавка от антропогенной деятельности	Влияние в глобальном масштабе
Углерод в форме СО2	135 млрд. т/год	15 млрд. т/год**	За последнее столетие содержание СО2 в ат-мосфере возросло с 0,029 до 0,032% и может при дальнейшем росте оказать влияние на климат планеты
Пыль	1 000 млн. т	100–200 млн. т***	Нет
Азот в виде N20 и NH3	1 000 млн. т	60–70 млн. т***	Нет
Сера	100–150 млн. т/год	100–150 млн. т/год2	Нет

* Источник: Акимов В. А., Новиков В. Д., Радаев Н. Н. Природные и техногенные чрезвычайные ситуации: опасности, угрозы, риски. М.: ЗАО ФИД «Деловой экспресс», 2001.

** Общее выделение СО₂ от сжигания всех топлив планеты.

*** Накопления не наблюдаются в свободной атмосфере в ощутимых размерах.

Основные пути поступления загрязняющих веществ в природные среды от промышленности и энергетики представлены в табл. 3.

Загрязнения окружающей среды бывают физические и химические. К физическим (энергетическим) загрязнениям относятся шум, вибрация, электромагнитные поля, ионизирующие излучения радиоактивных веществ, тепловое излучение, возникающее в результате антропогенной деятельности.

Продолжающееся увеличение количества и разнообразие новых промышленных предприятий, химических производств, различных транспортных средств, химизация сельского хозяйства приводят к нарастающему загрязнению окружающей среды всевозможными химическими веществами (ксенобиотиками), попадающими в нее с газообразными, жидкими и твердыми выбросами и отходами. Опасность представляют не только различные химические элементы и вещества, но и те соединения, которые образуются при взаимодействии поступающих выбросов с биотическими и абиотическими факторами биосферы. Конечный продукт таких химических взаимодействий может оказаться еще более токсичным, чем исходный выбрасываемый в биосферу химический «загрязнитель» (пестициды, тяжелые металлы, углеводороды, моющие средства).

Т а б л и ц а 3

Основные пути поступления загрязняющих веществ в природные

среды от объектов промышленности и энергетики*

Путь поступления	Физическая форма загрязнителя	Масштаб загрязнения
Выбросы в атмосферу	Газы, аэрозоли, твердые частицы	Локальное, региональное
Сбросы в водоемы, непосредственное загрязнение почв и растительности	Жидкие растворимые и нерастворимые соединения	Локальное, региональное
Захоронение отходов	Твердые и жидкие отходы	Локальное

* Источник: Владимиров В. А., Измалков В. И. Катастрофы и экология. М.: ООО «Контакт–Культура», 2000

Необходимо отметить, что развитие промышленности и технических средств сопровождалось не только увеличением выброса загрязняющих веществ, но и вовлечением в производство все большего числа химических элементов. В сфере техногенной деятельности в настоящее время участвуют все элементы таблицы Менделеева и многие синтетические соединения и материалы, которые несвойственны окружающей среде. В настоящее время известно более 10 млн. химических веществ и соединений, из которых примерно 60 тыс. находят применение в деятельности человека. На мировом рынке ежегодно появляется 500– 1 000 новых химических соединений и смесей. В окружающей среде уже накопилось около 50 тыс. видов неразрушаемых химических соединений (отходы пластмасс, пленок, изоляции и т. п.). Их использование отрицательно влияет на круговорот элементов в биосфере. Напротив, биогеохимический цикл круговорота элементов, сложившийся за миллионы лет в биосфере, позволял эффективно использовать небольшую часть элементов, необходимых для поддержания органической жизни, при этом только небольшая часть вещества терялась в круговороте. В результате же техногенной деятельности существенно нарушается естественное соотношение элементов в биосфере.

Экологической ситуации в России присущи все основные черты и проявления глобального экологического кризиса. В последнее время прежде всего имеет место антропогенное загрязнение окружающей среды, уровни которого превышают допустимые. Причем на формирование экологической ситуации в России оказали влияние некоторые особенности техносферных процессов, имевших место в прежние годы в тех или иных регионах страны. Так, например, в 30-е гг. ХХ в. значительно увеличилась антропогенная нагрузка на окружающую среду в тех регионах России, где проходили индустриализация и интенсивный рост промышленного потенциала. На формирование экологической обстановки в регионах Урала и Сибири оказал влияние перевод многих промышленных предприятий в эти регионы в годы Великой Отечественной войны, которые размещались и функционировали без учета каких-либо экологических требований.

Создавшаяся на сегодняшний день экологическая обстановка является чрезвычайной и опасной. В настоящее время ежегодные выбросы промышленных предприятий и транспорта России составляют около 25 млн. т. В настоящее время на территории страны находятся более 24 тыс. предприятий, загрязняющих окружающую среду. По официальным данным, более 65 млн. человек, проживающих в 187 городах, подвержены воздействию загрязняющих веществ, средние годовые концентрации которых превышают предельно допустимые нормы. Каждый десятый город России имеет высокий уровень загрязнения природных сред.

Значительное загрязнение атмосферы в них вызывают стационарные источники. Большая часть загрязняющих веществ приходится на газообразные и жидкие вещества и значительно меньшая часть – на твердые примеси. Суммарный выброс вредных газообразных веществ в атмосферу значительно увеличивают транспортные средства. Доля автомобильного транспорта в общем объеме выбросов составляет в среднем по Российской Федерации 35–40%, а в крупных городах доходит до 80–90%. Выделяемые автотранспортом выхлопные газы содержат более 200 вредных веществ и соединений. Наиболее известными загрязнителями атмосферного воздуха являются оксид углерода, оксид и диоксид азота, альдегиды, углеводороды, свинец и др. Некоторые загрязнители воздуха обладают канцерогенными свойствами (бензпирен).

Среди 35 крупных городов страны столица Москва занимает первое место по наличию в воздухе разнообразных токсичных веществ. В городе расположено более 2,5 тыс. промышленных предприятий и насчитывается 15 мощных ТЭЦ, свыше 2 000 мелких котельных. Транспорт увеличивает антропогенную нагрузку на окружающую природную среду города.

Ежегодно в атмосферный воздух поступает около 1,1 млн. т загрязняющих веществ. Наибольший объем в выбросах составляют окись углерода – 648 тыс. т/год, окислы азота – 137 тыс. т/год и углеводоро- ды – 171 тыс. т/год.

В результате в атмосферном воздухе наблюдается устойчивое двукратное превышение нормативов ПДК по окислам азота, а максимальные разовые концентрации по окиси углерода, формальдегиду, углеводородам, фенолу и аммиаку в отдельных случаях превышают норму в 10–12 раз. На долю автомобильного транспорта приходится около 70% валового выброса вредных веществ. Около 140 предприятий города создают локальные зоны повышенных концентраций ряда загрязняющих веществ радиусом от 500 м до 5,5 км.

Отмечается также прогрессирующее ухудшение качества воды в источниках питьевого водоснабжения. Возросшее загрязнение притоков р. Москвы связано с сельскохозяйственной и животноводческой деятельностью в Подмосковье. Одним из крупных источников загрязнения р. Москвы и ее притоков в черте города является поверхностный сток. Загрязнение дождевого стока колеблется по взвешенным веществам от 10 до 13 896 мг/л, нефтепродуктам – от 8 до 392 мг/л, хлоридам – от 1,3 до 118 мг/л. С паводковыми водами через водосточную сеть города сбрасывается до 18 тыс. т взвешенных веществ, 850 т хлоридов и 850 т нефтепродуктов. Более 900 предприятий и организаций города имеют гальванические производства, 50% которых сбрасывают свои отходы в городскую канализацию без предварительной очистки. В результате на московские станции аэрации ежесуточно поступает свыше 15 т солей тяжелых металлов, из которых 3 т попадает в водоемы города с очищенными сточными водами.