Загрязнение среды тяжелыми металлами регионы Поволжья

Содержание

 

Введение

1. Источники загрязнения атмосферы

2. Нефте- и газодобыча.

3. Экологическая  обстановка в Волгограде  и Самарской области

4. Влияние  транспорта на состояние окружающей  среды

5. Загрязнение  среды тяжелыми металлами регионы Поволжья

Список используемой литературы

Заключение

 

 

   Введение

 

 

  В настоящее время исследования природной среды очень актуальны, так как города становятся основной средой обитания человека. Вопросы качества окружающей человека среды в условиях современного роста городов, промышленного строительства и развития автотранспорта приобретают особое значение. Загрязнение факторов окружающей среды - важнейшая экологическая проблема городов. Вопросы негативного влияния на природную среду являются актуальными для ряда крупных городов Поволжья (Волгограда, Саратова, Астрахани, Самары, Тольятти, Ульяновска, Казани, Нижнего Новгорода, Ярославля, Перми), характеризующихся схожими уровнями воздействия промышленных объектов и городской инфраструктуры.

В условиях широкого проявления на территории области факторов изменения геохимии ландшафтов, связанных с деятельностью человека (мелиорация земель, эксплуатация подземных вод, накопление промышленных, бытовых и сельскохозяйственных отходов, эксплуатация нефтяных и газовых месторождений), важное значение приобретает изучение экологических последствий таких изменений. Особо актуальными являются проблемы, связанные с загрязнениями водных объектов и почв - важнейших элементов природного ландшафта, наиболее подверженных техногенным воздействиям. Возрастающая активность инженерно-хозяйственного освоения территории требует интенсификации научных исследований и разработок, направленных на сохранение окружающей природной среды и устранение негативных последствий ландшафтно-геохимических процессов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Источники  загрязнения атмосферы

 

Загрязнение атмосферы - изменение состава атмосферы  в результате наличия в ней  примесей.

Загрязнение атмосферы - это привнесение в  атмосферу или образование в  ней физико-химических соединений, агентов или веществ, обусловленное  как природными, так и антропогенными факторами.

К природным  источникам загрязнения относятся: извержения вулканов, пыльные бури, лесные пожары, пыль космического происхождения, частицы морской соли, продукты растительного, животного и микробиологического  происхождения. Уровень такого загрязнения  рассматривается в качестве фонового, который мало изменяется со временем.

Главный природный процесс загрязнения  приземной атмосферы - вулканическая  и флюидная активность Земли Крупные  извержения вулканов приводят к глобальному  и долговременному загрязнению  атмосферы, о чем свидетельствуют  летописи и современные наблюдательные данные (извержение вулкана Пинатубо на Филиппинах в 1991 году). Это обусловлено тем, что в высокие слои атмосферы мгновенно выбрасываются огромные количества газов, которые на большой высоте подхватываются движущимися с высокой скоростью воздушными потоками и быстро разносятся по всему земному шару. Продолжительность загрязненного состояния атмосферы после крупных вулканических извержений достигает нескольких лет.

Антропогенные источники загрязнения обусловлены  хозяйственной деятельностью человека. К ним следует отнести:

1. Сжигание  горючих ископаемых, которое сопровождается  выбросом 5 млрд. т. углекислого газа  в год. В результате этого  за 100 лет (1860 - 1960 гг.) содержание СО2 увеличилось на 18% (с 0,027 до 0,032%).

2. Работа  тепловых электростанций, когда  при сжигании высокосернистых  углей в результате выделения  сернистого газа и мазута образуются кислотные дожди.

3. Выхлопы  современных самолетов с оксидами  азота и газообразными фторуглеводородами из аэрозолей, которые могут привести к повреждению озонового слоя атмосферы (озоносферы).

4. Производственная  деятельность.

5. Загрязнение  взвешенными частицами (при измельчении,  фасовке и загрузке, от котельных,  электростанций, шахтных стволов,  карьеров при сжигании мусора).

6. Выбросы  предприятиями различных газов.

7. Сжигание  топлива в факельных печах,  в результате чего образуется  самый массовый загрязнитель - монооксид углерода.

8. Сжигание  топлива в котлах и двигателях  транспортных средств, сопровождающееся  образованием оксидов азота, которые  вызывают смог.

9. Вентиляционные  выбросы (шахтные стволы).

10. Вентиляционные  выбросы с чрезмерной концентрацией  озона из помещений с установками  высоких энергий (ускорители, ультрафиолетовые  источники и атомные реакторы) при ПДК в рабочих помещениях 0,1 мг/м3. В больших количествах  озон является высокотоксичным  газом.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.Нефте- и газодобыча.

 

 
          Нефте — и газодобыча широко распространены в Татарии, Башкирии, Самарской, Саратовской, Волгоградской, Астраханской и других губерниях Поволжья. Они интенсивно загрязняют поверхностные и подземные воды, а также почвы нефтепродуктами и высокоменирализированными водами. В результате резко возрастает минерализация речных вод, особенно притоков Волги, и грунтовых вод, а высокоминерализованная вода при длительном использовании для питья вызывает самые разнообразные заболевания населения, например, болезни почек и мочевого пузыря. Проблемы минерализации воды крайне остро стоят во многих районах Земного шара. В связи с этим проводятся крупномасштабные исследования антропогенной минерализации воды и имеются четкие представления о масштабах этого негативного явления. В бассейне Волги о масштабах этого недуга можно только догадываться. 
Если 1 куб. м сточных вод, сброшенных в реки и водоемы, в среднем портит10 куб. м чистой воды, то 1 л нефти делает непригодным для питьевого и технического использования, и даже для орошения, 1 млн. л воды 
Транспортировка газа и нефти, аммиака и других продуктов по трубопроводам приняла гигантский размах. Вся территория Самарской губернии покрыта сплошной сеткой этих транспортных магистралей. Трубопроводы сами по себе наносят огромный вред животному миру и ландшафтам в целом. Особенно же трагичны последствия аварий и прорывов, когда огромные количества нефти и газа попадают в атмосферу, землю и реки, уничтожая все живое вокруг. Вероятность таких аварий возрастает со временем при длительной эксплуатации. В целом нефтяное загрязнение земель и рек в процессе добычи и транспортировки нефти в бассейне Волги очень значительно. 
У нефти есть одно побочное свойство. Её углеводороды способны растворять в себе ряд других загрязняющих веществ, таких как пестициды, тяжелые металлы, которые вместе с нефтью концентрируются в поверхностном слое и еще более отравляют его. Ароматическая фракция нефти содержит вещества мутагенной и канцерогенной природы, например бензперин. Наибольшее количество нефти сосредоточено в тонком поверхностном слое воды, играющем особо важную роль для различных сторон жизни реки. Поверхностные нефтяные пленки нарушают газообмен, претерпевают изменения процессы растворения и выделения кислорода, углекислого газа, теплообмена.

 

 

 

 

3. Экологическая обстановка в Волгограде  и Самарской области

 

1.1 Волгоград характеризуется значительными антропогенными нагрузками на объекты окружающей среды, обусловленными интенсивной деятельностью многих промышленных предприятий и транспорта. Изменениям подвергаются воздушная и водная среда, почва, растения и, в итоге, все это сказывается на здоровье населения.

Волгоград относится к числу 60 городов РФ где содержание типичных экотоксикатов (оксидов азота и серы, углеводородов, пыли) и других вредных для здоровья человека веществ превышает предельно допустимые нормы в несколько раз. Загрязняющие вещества поступают в атмосферу от двух видов источников - стационарных и передвижных.

Выбросы вредных веществ в атмосферу  от стационарных источников в 2003г. составили 105,228 тыс. т, в том числе: твердые - 9,163 тыс. т; окись углерода - 28,287 тыс. т; окислы азота - 9,637 тыс. т; диоксид  серы - 10,30 тыс. т. Валовой выброс вредных  веществ от стационарных источников составил в 2004г. в Волгограде свыше 130 тыс. т.

В Волгограде часто наблюдается превышение в 10 раз ПДК по хлористому водороду и диоксиду азота. Среднегодовая  интенсивность выделения общего азота и сульфатной серы равна 500-1000 кг/км2.

Различные отрасли народного хозяйства  вносят неодинаковый вклад в общую  картину загрязнения. Еще одним источником загрязнения окружающей природной среды является образование и размещение отходов. Ежегодно в Волгограде образуется около 2,0 млн. т отходов производства и потребления. Примерно 30% всех отходов города поставляет ЖКХ. Твердые бытовые отходы по составу типичны для крупного города и содержат значительные количества компонентов: бумага и картон (37%), пищевые отходы (30,6%), древесина (1,9%), металлы (3,8%), текстиль (5,4%), кости (1,1%), стекло (3,7%), кожа и резина (0,5%), камни и керамика (0,8%), искусственные материалы, в основном полиэтилен (5,2%), прочие фракции (10%). Часть городских отходов является остро токсичными, среди них: красители, свинец и его соли, лекарства, кадмий, мышьяк, формальдегид и др. Большое количество промышленных отходов в Волгограде поставляют предприятия металлургии, машиностроения, топливной промышленности, нефтехимической и химической промышленности.

Атмосферный воздух является самой важной жизнеобеспечивающей  природной средой и его загрязнение - мощный, постоянно действующий  фактор воздействия на человека и  окружающую среду. Уровень загрязнения  атмосферного воздуха связан с воздействием на него загрязняющих веществ, поступающих  от источников выбросов вредных веществ промышленных предприятий, выбросов автотранспорта, а также процессов жизнедеятельности человека.

В атмосферу  г. Волгограда выбрасывается более 200 ингредиентов загрязняющих веществ. Основными загрязнителями воздушного бассейна являются промышленные предприятия и транспорт.

1.2 Экологическая обстановка  в Самарской области. 
Экологическая ситуация в Самарской губернии, как и на всей Средней Волге, сложная и в то, что она может измениться к лучшему мало кто верит. 
Основным источником загрязнения атмосферного воздуха и водоемов являются 650 промышленных предприятий энергетики, химии, нефтехимии, производства минеральных удобрений, нефтегазпрома и машиностроения, а также свыше 3000 автотранспортных предприятий. Наиболее высокий индекс загрязнения атмосферы сохраняется в Самаре. По территории Самарской области протекает 143 реки протяженностью 4500 км, среди них — маловодные реки и крупные многоводные притоки Волги. Красавица Волга, огибая Жигулевские горы, превратилась в зарегулированные Куйбышевское и Саратовское водохранилища1. Качество воды обоих водохранилищ формируется под влиянием сброса недостаточно очищенных и загрязненных сточных вод крупных городов области, поверхностного стока с площади водосбора, транзитного переноса загрязняющих веществ с верховьев. Уровень загрязненности Куйбышевского и Саратовского водохранилищ на протяжении 90-х годов изменялся следующим образом: в 1990-1991 г.г. по комплексным оценкам качество воды оценивалось III классом — «умеренно-загрязненная», в 1992-1994 г.г. наблюдалось ухудшение качества воды, которое оценивалось IV классом — «загрязненная вода»; в 1995-1998 г.г. уровень загрязненности воды снижается, в 1997-1998г.г. – стабилизируется на уровне III класса — «умеренно-загрязненная вода». Причина некоторого улучшения качества воды, очевидно, связана с падением производства и падением общего уровня развития экономики страны. 
Среднегодовые концентрации основных загрязняющих веществ, характерных для этих водохранилищ, в эти периоды времени изменялись аналогичным образом: в 1990-1994г.г. среднегодовые концентрации фенолов, нефтепродуктов и соединений меди были самыми высокими и превышали норму в Куйбышевском и Саратовском водохранилищах в 3-15 раз; с 1995 отмечается снижение среднегодовых этих веществ, в 1997-1998 г.г. последние стабилизируются на уровне 1-3 ПДК. Наиболее загрязненным участком водохранилищ остается район сброса сточных вод у г. Тольятти («загрязненная вода» 1V класса качества)2. 
Наиболее загрязненными притоками Саратовского водохранилища, характеризующимися как « грязные» и «чрезвычайно грязные», остаются р. Падовая, р. Чапаевка — ниже г. Чапаевска и р. Криуша – ниже г. Новокуйбышевска. В воде р. Падовая и р. Съезжая высок уровень содержания соединений марганца (44ПДК) и цинка, в реке Чапаевка содержание хлорорганических пестицидов ГХЦГ достигает 98 нг/л. По результатам наблюдений 1998 года р. Съезжая являлась наиболее 
загрязненной рекой Среднего Поволжья2. Оценивая загрязненность рек Самарской области, наблюдатели отмечают, что содержание многих загрязняющих веществ превышает установленные нормы. Это легкоокисляемые вещества, фенолы, аммонийный азот, соединения меди и марганца. Среднегодовые концентрации перечисленных веществ в 1998 году составляли 2-7 ПДК. Росгидромет, производя оценку экологического состояния водных объектов на территории России, делает вывод, что наблюдается тенденция к перегруппировке водных объектов из категории тяжелого состояния в категорию улучшенного состояния. Отмечается, что этот процесс особенно выражен в Поволжье. По данным Приволжского территориального Центра по мониторингу загрязнения окружающей среды, в 1999 г. улучшилось качество воды р. Самары (в нижнем течении), рек Б. Кинель, Безенчук и Сызрань от «загрязненной» 1Vкласса до «слабо загрязненной» 111 класса. На Куйбышевском и Саратовском водохранилищах ни в одном из пунктов наблюдений не зафиксировано ухудшения качества воды. Однако в результате многолетнего антропогенного воздействия, значительного загрязнения природной среды поверхностные водоисточники не отвечают современным нормам по химическим и бактериологическим показателям. На сегодняшний день, по данным Самарского облкомэкологии, остро стоит проблема обеспечения питьевой водой в городах Новокуйбышевск, Чапаевск, Отрадный, Похвистнево, в районных центрах Приволжье, Хворостянка, Шентала, Кошки, Богатое.

 

 

4. Влияние транспорта на состояние окружающей среды

 

Среди отраслей экономики транспортный комплекс (автомобильный, речной, морской, воздушный, железнодорожный  транспорт, дорожное хозяйство) является одним из крупнейших загрязнителей  окружающей среды. В условиях повышенной шумовой нагрузки от автомобильного, железнодорожного и авиационного транспорта проживает примерно 38 млн. человек  России.

В 2013 г. продолжался рост численности автомобильного парка, хотя уже более низкими темпами, чем в предыдущие годы - в среднем по всем типам транспортных средств на 3,34%. В связи с ростом автомобилизации обостряется проблема загрязнения автотранспортом атмосферного воздуха в Волгограде, где на долю автотранспорта приходится до 90% вредных выбросов.

Объекты автомобильного транспорта и дорожного  хозяйства создают основную негативную нагрузку на атмосферный воздух, их валовые выбросы растут. Выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух передвижными автотранспортными средствами составили 15,3 млн. т; дорожными машинами - 0,15 млн. т.

 

 

 

 

5. Загрязнение среды тяжелыми  металлами регионы Поволжья.

 

Особую  опасность представляет загрязнение  среды тяжелыми металлами. По степени  опасности тяжелые металлы делятся  на три класса:

1. мышьяк, кадмий, ртуть, свинец, селен, цинк;

2. бор,  кобальт, никель, молибден, медь, сурьма, хром;

3. барий,  ванадий, вольфрам, марганец, стронций.

Свинец. По степени воздействия на живые  организмы отнесен к классу высокоопасных веществ. Источниками загрязнения окружающей среды являются выбросы промышленных предприятий цветной металлургии, автомобильный транспорт. Воздействие свинца нарушает функции женской и мужской репродуктивной системы. Свинец оказывает влияние на нервную систему, что приводит к снижению интеллекта; на сердечно-сосудистую систему, вызывая заболевания сердца; нарушает двигательную активность, координацию, слух.

Медь. Антропогенными источниками являются промышленные выбросы, отходы, стоки предприятий  цветной металлургии. Биологическая  роль меди исключительна: она входит в состав пигмента крови низших животных (цитохром), участвует в процессах кроветворения и ферментативных реакциях в составе медесодержащих энзимов. Присутствие меди необходимо для активации железа, накопленного в печени, в противном случае оно не сможет участвовать в образовании гемоглобина. Как недостаток, так и избыток меди в организме вызывают заболевания у животных и растений. В почве соединения меди угнетают активность нитрифицирующих бактерий, задерживая минерализацию азота, и, тем самым, снижают урожай сельскохозяйственных культур.