Загрязнение

Определение и содержание терминов «тепловое загрязнение», «температурное воздействие», «холодовое загрязнение»

Техногенез окружающей среды нередко сопровождается непреднамеренным рассеянием в ней или целенаправленным отводом в нее тепловой энергии. Примером, сопутствующего подогрева среды является повышение температуры в центральных частях крупных городов. Целенаправленный отвод избыточного тепла, возникающего в ходе технологических процессов, осуществляется, главным образом, путем организации специальных водоемов-охладителей при атомных и тепловых электростанциях. Все эти случаи искусственного повышения температуры окружающей среды обозначаются термином «тепловое загрязнение». Но загрязнение окружающей среды, в какой бы форме оно не происходило, подразумевает ухудшение ее качества и негативное воздействие на организмы. В отличие от этого, повышение температуры среды в регионах с холодным и умеренным климатом часто оказывает позитивное воздействие на организмы. Для обозначения этой «мягкой» формы теплового загрязнения предлагался специальный термин – «калефакция» (нагревание). Однако это воздействие, дающее кратковременный позитивный эффект на уровне отдельных биологических объектов, может приводить к значимым негативным последствиям для биотических сообществ в длительной перспективе, например, в результате развития процессов термического эвтрофирования и термотехногенной стратификации. Таким образом, для того чтобы всесторонне оценить влияние искусственного подогрева на окружающую среду необходимо отдельно рассматривать воздействие изменения температуры среды на физиологическое состояние организмов («температурное воздействие») и влияние данного фактора на состояние экосистемы или природно-технической системы.

Благоприятное существование любого организма возможно только в определенном диапазоне температуры среды (определяемом его экологической валентностью по отношению к данному фактору). Существует не только верхний порог, по достижению которого температурное воздействие на организм приобретает экстремальный характер, но и нижний. Некоторые виды человеческой деятельности могут приводить к резкому понижению температуры среды, что оказывает на обитающие в ней организмы не менее негативное воздействие, чем экстремальный подогрев. Так, неоднократно наблюдались случаи, когда резкое снижение уровня подогрева вод на водоемах-охладителях АЭС в зимний период вызывало массовую гибель их ихтиофауны, главным образом, теплолюбивых акклиматизантов. Аналогичные случаи отмечаются и при искусственном подъеме в прогретые поверхностные слои водоемов холодных вод из их глубоких слоев (искусственный апвеллинг). Для обозначения искусственного понижения температуры окружающей среды, оказывающей негативное воздействие на живые организмы, был предложен термин «холодное термальное загрязнение» или «холодовое загрязнение».

Величайшая свалка мусора на планете

В Тихом океане ужасающе быстро разрастается «суп из пластика» — плавающая полоса мусора, и, по словам ученых, к данному моменту вдвое превышает по площади континентальную часть США.


Еще в 2004 году «остров» весил примерно 3 млн тонн — это в шесть раз больше количества природного планктона. И по размерам соответствовал территории Центральной Европы. Спустя четыре года «остров» на плаву заметно «поправился».

Эта громадная куча плавучего мусора держится на одном месте под влиянием подводных течений, имеющих завихрения. Полоса «супа» тянется от точки примерно в 500 морских милях от побережья Калифорнии через северную часть Тихого океана мимо Гавайев и едва не достигает отдаленной Японии.

Собственно, «суп» — это два соединенных перемычкой района по обе стороны Гавайских островов — их именуют Западно-Тихоокеанским и Восточно-Тихоокеанским мусорными пятнами. Примерно пятую часть мусора — разных разностей от футбольных мячей и байдарок до кубиков «Лего» и целлофановых пакетов — составляет то, что выбрасывают с кораблей и нефтяных платформ. Остальное попадает в океан с суши.

Американский океанолог Чарлз Мур — первооткрыватель этого «великого тихоокеанского мусорного пятна», оно же «круговорот-помойка», полагает, что в этом регионе кружат около 100 млн тонн плавучего хлама. Он предостерегает, что если потребители не ограничат использование пластика, который не перерабатывается, в ближайшие десять лет площадь поверхности пластикового «супа» удвоится. Это связано с тем, что современный пластик практически не поддается гниению, и на Северо-Тихоокеанской свалке обнаруживаются предметы аж полувековой давности.

В итоге получается так: «То, что попадает в океан, оказывается в желудках у океанских обитателей, а затем — у вас на тарелке. Все очень просто.»

Возможные последствия

Большинство людей не принимают проблему ухудшения экологии как свою личную, считая, что его происходящее вокруг не касается. Между тем последствия нерационального поведения человека представляют серьезную опасность для природы.

Глобальное влияние на окружающую среду

Само существование человеческой цивилизации – большая проблема для планеты. На ней не осталось практически ни одного уголочка, который бы не пострадал от рук человека. Последствия этого воздействия достигли даже Антарктиды. Одна из крупнейших экопроблем этого континента – таяние ледников, происходящее по причине глобального потепления.

Рост населения ведет к росту объемов мирового производства. Негативные изменения затрагивают все страны без исключения.

Из-за вмешательства человека происходит:

  • смена климата на Земле (процесс глобального потепления начался давно, но в двадцатом веке темпы выросли);
  • разрушение озонового слоя планеты;
  • нехватка пресной воды;
  • истощение почв;
  • уменьшение биологического разнообразия.

Воздействие на живые организмы

Большая часть загрязнителей имеет низкую скорость распада, некоторые из них не разлагаются. Последние в большом объеме накапливаются в пищевых цепях. Например, мышечные ткани рыбы могут содержать в 1 000 раз больше ртути, чем водоем, в котором она живет.

Люди загрязняют окружающую среду, но результат такого поведения сказывается на них самих.

  • Количество респираторных заболеваний: астмы, аллергических реакций, онкологических болезней дыхательных путей выросло.
  • Привычная среда обитания отдельных популяций становится токсичной и непригодной для проживания.
  • Лечение заболеваний становится менее успешным, так как в грунт и воду попадают антибиотики, части лекарств, делая болезнетворные бактерии устойчивыми к воздействию препаратов.
  • Рост водорослей в водоемах увеличивается под воздействием пестицидов и удобрений, присутствующих в стоках.
  • Вода в водоемах насыщается токсичными веществами от непрерывного сброса канализационных вод.
  • Рост растений угнетается от выбросов вредных веществ от автомобильных дорог, вырубки лесов, развития промышленных предприятий.
  • Баланс между животным и растительным миром нарушается, а насыщение почвенного слоя загрязнителями ведет к вымиранию мельчайших организмов.

Эти процессы незаметны, но ведут к нарушению в первичной пищевой цепочке.

Изменение климата


На Земле постепенно повышается температура, это явление ведет к таянию ледников, уровень вод в мировом океане поднимается. Если процесс глобального потепления не остановить, часть суши скроется под водой. Повышение температуры для обитателей северного и южного полюсов грозит тем, что они останутся без привычной для себя среды обитания, что приведет к вымиранию видов.

Неплодородные земли

Стремясь получить максимальное количество урожая фермеры применяют химические и органические удобрения, пестициды и стимуляторы роста. Это ведет к истощению почвенного слоя, делая его неплодородным. Частое распахивание земель ведет к тому, что плодородный слой почвы сдувают ветра.

Четверть земель, используемых под сельское хозяйство, засолена. Даже отдых земли от возделывания на протяжении 10 лет не дает гарантии того, что плодородный слой на таком участке восстановится.

Истощение озонового слоя

Атмосфера защищает планету от вредного воздействия ультрафиолета, но от воздействия выбросов предприятий, котельных, выхлопных газов озоновый слой разрушается. Происходит это и в результате распада самолетного и ракетного топлива.

Истощение озонового слоя ведет к негативным последствиям:

  • Уровень роста раковых заболеваний кожи от воздействия ультрафиолетом выше в тех местах планеты, где озоновый слой имеет значительные повреждения.
  • Численность фитопланктона падает, лишая рыб источника питания.
  • Водоросли начинают продуцировать красный пигмент, который вреден для живых организмов.
  • Иммунная система человека ослабевает.

Прочие проблемы

Химические соединения попадают в почву, проникая в подземные воды и открытые водоемы. Это ведет к ухудшению качества воды и снижению запасов пресной воды на планете.

Переизбыток мусора и бытовых отходов – эта проблема остается нерешенной на уровне всей планеты. Рекомендуем: Топ 10 самых грязных рек в России и в мире.

Болезни, которые может провоцировать грязная вода

Наиболее опасно загрязнение жидкости патогенными микроорганизмами. Возбудители инфекции приводят к развитию следующих заболеваний:

  • брюшной тиф;
  • холера;
  • временное или необратимое бесплодие, эректильная дисфункция у мужчин;
  • поражение эндокринной системы;
  • гастрит, язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки;
  • шистосомоз;
  • врожденные аномалии развития;
  • лямблиоз;
  • дизентерия;
  • пищевые отравления;
  • дерматологические заболевания;
  • нарушение общего метаболизма;
  • злокачественные новообразования.

Избежать проблемы с водой можно с помощью специальных фильтров, серебра или покупки бутилированной жидкости.

Последствия воздействия

Слои биосферы тесно взаимосвязаны, поэтому тепловые отходы взаимодействуют со всем. Воздействию подвергается почвенный покров. Происходит повышение температуры, что влияет на почвогрунт. В зимние месяцы по этой причине таят снега, верхние слои земли подвержены сильному холоду, что приводит к их замерзанию. В летнее время из-за теплового загрязнения почвы она наоборот сильно нагревается и высыхает. От изменений в почве функционирование организмов в ней нарушается.

Наиболее сильно отходы влияют на водные объекты. Они повышают температуру акваториев до 7 градусов. Тепловое загрязнения водоемов осуществляется при попадании сточных отходов с заводов. Жидкости с более высокой температурой образуют слой сверху водоемов, который препятствует соединению глубинных с поверхностными. Это снижается количество кислорода, необходимого для рыб.

Сильный урон аква ресурсам наносят электростанции. АЭС использует воду для охлаждения специального оборудования. Она нагревается, после чего сбрасывается в ближайшие источники.

Другое опасное последствие – влияние тепловых отходов на метаболизм организмов. При изменении температуры у них повышается его скорость, увеличивается потребность в большем количестве кислорода. Его нехватка может стать причиной возникновения опасных последствий для здоровья водных обитателей.


Нестабильный аква баланс влияет на поведение рыб. Нарушаются процессы миграции и нереста. Многие организмы перемещаются в другие водоемы с привычной для них температурой. Водоросли заменяются на теплолюбивых представителей. Видовая структура акваторий полностью изменяется.

В источники вместе со сточными водами могут попасть органические элементы (удобрения, бытовые отходы), что способствует резкому увеличению количества водорослей. Они образуют непроходимые массы. Происходит их постепенная гибель, негативное влияние распространяется на все живые существа.

Термические отходы затрагивают атмосферный слой биосферы. В воздух попадают загрязнения теплового характера в больших объемах. Источниками могут быть: пожары в лесах, выхлопы транспорта, промышленные заводы. В них содержатся токсичные примеси. При вдыхании возможны опасные последствия для здоровья живых существ.

Потоки такого воздуха намного теплее, чем атмосферный слой. Они могут доходить до 60 градусов. Эти процессы способствуют повышению температуры на 7 градусов в год, что может привести к катастрофе глобального потепления.

При добавлении к ним продуктов сгорания образуется смог. Отходы опасны именно тем, что имеют способность воздействия на всю окружающую среду.

Можно ли решить проблему на законодательном уровне?

Сегодня вопрос загрязнения водных ресурсов пытаются решать на законодательном уровне. Например, в ЕС приняты директивы, определяющие максимально допустимые величины тех или иных веществ в воде. Но, как показывает опыт, добиться выполнения таких решений очень сложно, даже если речь идет о цивилизованной Европе.

В российском законодательстве загрязнение вод также считается преступлением, которое карается административным или уголовным наказанием. Однако у нас в стране эта проблема стоит еще более остро, чем на Западе: доказательством этому может служить загрязнение воды Байкала – уникального озера, самого большого пресного водоема на планете. В нашей стране приняты неплохие законы, регулирующие сбросы опасных веществ в окружающую среду, но они зачастую они не выполняются, поскольку отсутствует эффективная система экологического мониторинга.

Виды загрязнений

  • Биологическое — загрязнителем являются организмы, привнесение и размножение которых несёт нежелательный характер как для человека, так и для экосистем в целом. Проникновение может идти естественным путём, а в некоторых случаях является следствием деятельности человека. В качестве составной части выделяют микробиологическое загрязнение.
  • Механическое — загрязнение химически и физически инертным мусором среды, которое, как правило, приводит к ухудшению её качеств и оказывает влияние на обитающих в ней организмов. В реальности механическое загрязнение идёт в совокупности с физико-химическим воздействием.
  • Физическое — загрязнитель приводит к изменению физических параметров среды, среди которых температурно-энергетический (тепловое загрязнение), волновой (световое, шумовое, электромагнитное загрязнения), радиационный (радиоактивное загрязнение) и некоторые другие.
  • Химическое — загрязнитель приводит к изменению естественных химических свойств среды, выражаемое в повышении их концентрации, либо к проникновению веществ, которые отсутствовали в среде раньше. Примером химического загрязнения является аэрозольное.

Проблемы с атмосферой Земли

Воздушная оболочка планеты определяет климат и тепловой фон Земли, именно она способна защитить население от смертельного воздействия космической радиации и влияет на рельефообразование. Состав атмосферы постоянно меняется, она чутко реагирует на хозяйственную деятельность человека. Основными источниками загрязнений атмосферы считаются:

  • Химические заводы;
  • Предприятия топливного и энергетического комплекса;
  • Работа транспорта.

Современные электростанции – неизменный спутник любого города, ежедневно выбрасывают в атмосферу тонны углекислого газа, а немногочисленные зелёные островки в населённых пунктах не в состоянии переработать даже их незначительную часть. Увеличению выбросов СО2 способствует огромное количество автомобилей в городах, из-за присадок, добавляемых в топливо, в атмосферу попадает свинец. Именно по этой причине происходит изменение температуры в крупных городах – там всегда теплее на несколько градусов.

В результате жизнедеятельности человека на планете регулярно случаются лесные пожары. Последствия такого типа загрязнения могут был не только явными, но и скрытыми: выжженная территория превратится в пустыню на несколько лет, а все живые организмы будут уничтожены.

Что такое загрязнение воды, и каким оно бывает?


Вода – прекрасный растворитель. Мы каждый день убеждаемся в этом, подсаливая суп или бросая рафинад в стакан чая. Эта особенность привела к тому, что чистой Н2О в природе практически не существует, получить ее можно разве что в лаборатории. Данное свойство во многом отвечает и за проблему загрязнения воды: вредные химические вещества растворяются в ней, делая непригодной для дальнейшего употребления. Кроме того, различные отходы могут находиться и во взвешенном состоянии. В этом случае они представляют собой мельчайшие капли или мелкие частицы. К примеру, недавно ученые обнаружили в организмах морских животных микроскопические кусочки пластика, которые попадают туда из окружающей среды.

Загрязнение природных вод – это существенное снижение качества водных ресурсов из-за попадания в ручьи, реки, озера, моря и океаны различных химических веществ, твердых отходов или размножения в них микроскопических живых организмов (бактерий, грибов, водорослей). Причины загрязнения воды связаны с деятельностью человека, хотя могут быть и естественные процессы, пагубно влияющие на гидросферу.

Как проявляется загрязнение воды продуктами? Нередко последствия этого видны невооруженным взглядом, но оценка уровня загрязнения требует сложных лабораторных исследований.

В настоящее время известно более 400 веществ и соединений, способных вызывать ухудшить состояние природных вод. Но это не единственная опасность, которая грозит нашей гидросфере. Загрязнения поверхностных вод делятся на следующие классы:

  • механические;
  • химические;
  • биологические (бактериальные);
  • радиоактивные;
  • тепловые.

Химическое загрязнение воды – это наличие в ней различных органических и неорганических веществ в количествах, значительно превышающих допустимые нормы. Оно считается самым распространенным видом антропогенного загрязнения воды. Перечень химических веществ, которые отравляют наши реки, моря и озера, впечатляет. Это и нефть вместе с продуктами ее переработки, и тяжелые металлы, и удобрения, используемые в сельском хозяйстве, другие вещества. Наибольшую лепту в отравление воды различной «химией» вносят промышленные предприятия – в их стоках можно обнаружить едва ли не всю таблицу Менделеева. Химическое загрязнение пресных вод остается невидимым, его определение требует довольно сложных лабораторных исследований.

Биологическое загрязнение воды – это значительное увеличение в ней различных микроорганизмов, водорослей, грибов и др. К этому приводит повышение концентрации неорганических и органических веществ. Например, соединения фосфора вызывают «цветение» речной воды.

Радиоактивное загрязнение воды – это существенное повышение содержания в ней радионуклидов. Основным источником деградации водных ресурсов этого типа являются атомные электростанции, могильники ядерных отходов, военные полигоны и др. Радионуклиды имеют свойство накапливаться в планктоне, а затем передаваться по пищевой цепочке, попадая, в конце концов, к нам на стол в виде выловленной рыбы или других морепродуктов. Понятно, что такая еда пагубно влияют на здоровье человека.

Тепловое загрязнение воды – это повышение температуры озер и рек в результате спуска большого объема подогретых вод атомными электростанциями и ТЭС. Оно может достигать 6-8 градуса Цельсия. И хотя тепловое загрязнение воды и кажется самым безобидным из приведенного списка, но это впечатление обманчиво. Повышение температуры приводит к уменьшению концентрации кислорода в воде, что губительно влияет на экосистемы.

История возникновения первых экологических проблем

Хотя глобальные проблемы на земле, связанные с загрязнениями начали серьёзно сказываться только в последние несколько десятилетий, эти неприятности происходили ещё во времена каменного века. Древние люди в процессе своей жизнедеятельности серьёзно влияли на местность, в которой проживали:

  • Племена собирали ягоды, грибы, дикорастущие овощи и фрукты, лишая животных привычного питания и заставляя их мигрировать в другую местность;
  • Совершенствование охотничьего оружия привело к тому, что оставшиеся животные безжалостно истреблялись;
  • Развитие скотоводства и земледелия привело к варварскому использованию земель, леса начали выжигать.

Промышленная революция ознаменовалась новой волной загрязнений – сточные воды начали отравлять всё живое в реках и озёрах. Расширение техносферы сопровождалось строительством новых заводов и увеличением количества нефтяных пятен в морях и океанах. Некоторые учёные называют появление человека на земле началом экологической катастрофы.


С этим читают