Антропогенное вещество
Антропогенное вещество – это химическое соединение, включенное в геосферу деятельности человека. Различают А.в., входящие в естественный биологический круговорот, а потому рано или поздно утилизируемые в экосистемах, и искусственные соединения, чуждые природе, очень медленно разрушаемые живыми организмами и абиотическими агентами и остающиеся вне биосферного обмена веществ.
Источник: Гражданская защита: Энциклопедия в 4 томах. Том I (А–И); под общей редакцией С.К. Шойгу; МЧС России. – М.: Московская типография № 2, 2006.
16. Виды веществ в сообществах и экосистемах.
В экологии все виды веществ делят на природные, живые, биогенные, косные, биокосные, органические, биологически активные, антропогенные и вредные.
Природное вещество — это любое химическое соединение или элемент, возникающие в ходе естественных химических реакций и физических процессов, естественно входящие в природный круговорот веществ (озон и другие газы, соли и т.д.).
Живое вещество — это совокупность тел живых организмов, населяющих Землю. Общий вес живого вещества оценивается в 2,4 — 3,6 ´ 10 12 т (в сухом весе).
Биогенное вещество — это химическое соединение, возникшее в результате жизнедеятельности организмов или необходимое для поддержания их жизни (например, углекислый газ, кислород).
Косное вещество — это вещество, которое образуется без участия живого вещества (изверженные горные породы).
Биокосное вещество — одновременно создаваемое живыми организмами и косными процессами. Примером биокосного вещества является почва.
Органическое вещество обычно представляет собой сложное соединение углерода с другими химическими соединениями.
Биологически активное вещество — любое вещество, которое стимулирует или подавляет процессы жизнедеятельности. Это натуральные растительные и животные гормоны, синтетические ингибиторы роста, пестициды и др.
В связи с загрязнением окружающей среды продуктами отхода хозяйственной деятельности различают антропогенное и вредное вещества. Антропогенным веществом называются химические соединения, которые включены в земные сферы вследствие деятельности человека. Различают вещества, входящие в естественный круговорот, и искусственные соединения, чуждые природе. Особую опасность для окружающей среды имеют искусственные соединения, так как антропогенные вещества, входящие в естественный круговорот, рано или поздно утилизируются (усваиваются) в экосистемах, а искусственные — очень медленно разрушаются живыми организмами и абиотическими агентами (например, пластмассы). Выброшенные в окружающую природу, они способствуют накопительному загрязнению. Так, период разложения пластмассы составляет 400 лет.
Особое место в экологии отводится вредным веществам, то есть химическим соединениям, которые при контакте с организмом человека вызывают отклонения в состоянии здоровья, нарушения в росте, развитии, а также способны повлиять на эти показатели со временем, в том числе в цепи поколений.
17. Взаимоотношения человека с природой.
Проблема взаимоотношений природы и человека весьма многогранна и имеет разносторонние аспекты: философские, социальные, юридические, политические, экономические и др. Многих ученых в различные исторические эпохи интересовали закономерности развития этих взаимодействий, влияние природной среды на самого человека, производительные силы, развитие цивилизации.
Особую остроту проблема взаимодействия природы и общества приобрела на современном этапе, который характеризуется переходом от индустриальной к постиндустриальной фазе развития в общемировом масштабе и от жестко централизованной к рыночной экономике — в Беларуси и других странах СНГ и бывшего социалистического лагеря. Экологически негативные явления, связанные с истощением природных ресурсов и загрязнением окружающей среды, в той или иной степени проявились во всем мире. Но если в странах с развитой экономикой решение этой проблемы связано в основном с ограниченностью естественной сырьевой базы и поиском путей интенсификации природопользования, то у нас наиболее остро стоит вопрос создания действенного хозяйственного механизма, способствующего снижению антропогенного воздействия на окружающую среду, осложненного последствиями аварии на ЧАЭС, бережному отношению к богатствам природы.
Экология СПРАВОЧНИК
Антропогенным веществом называются химические соединения, которые включены в земные сферы вследствие деятельности человека. Среди антропогенных веществ различают вещества, входящие в естественный круговорот, и искусственные соединения, чуждые природе. Особую опасность для окружающей среды имеют искусственные соединения, так как антропогенные вещества, входящие в естественный круговорот, рано или поздно утилизируются в экосистемах, а искусственные соединения очень и очень медленно разрушаются живыми организмами и абиотическими агентами. Искусственные соединения остаются в природе вне естественного обмена веществ, и это хорошо при их прямом использовании человеком для своих нужд. Но, будучи выброшенными в окружающую природу при их использовании, они способствуют накопительному загрязнению экосистемы. Поэтому для предотвращения накопительного загрязнения экосистем человеку в своей хозяйственной деятельности необходимо предусматривать специальные технологии переработки искусственных соединений, являющихся чуждыми природе.[ . ]
Таким образом, вредные антропогенные вещества; внедряясь в потоки вещества и энергии в сообществах, не могут пройти мимо человеческого организма. Хотим мы этого или нет. но вредные вещества, выбрасываемые в окружающую среду в результате хозяйственной деятельности человека, в той или иной степени всегда будут воздействовать на него. Наиболее сильную опасность для человека представляют тркне вредные вещества как диоксины, обладающие высокой токсичностью для позвоночных, устойчивостью существования в природных условиях, способностью накапливаться в объектах окружающей человека среды, переноситься в воздухе на большие расстояния. При загрязнении диоксинами морей, воды, донных осадков и рыб далее они через цепи питания попадают в организм человека. Диоксины, накапливаясь в организме и являясь жесткими вредными веществами, воздействующими даже на генные механизмы человека, представляют опасность и для будущих его поколений. Диоксины образуются только в результате хозяйственной деятельности человека и, несмотря на их мизерные абсолютные количества, должны занимать в экологии одну 113 центральных позиций.[ . ]
В настоящее время все сферы Земли загрязнены антропогенными веществами.[ . ]
Рассмотрим более подробно один из путей внедрения вредных антропогенных веществ в живые организмы. Так, в результате конденсации атмосферного водяного пара при образовании облаков происходит захват ими вредных веществ, пусть даже в самых минимальных количествах находящихся в атмосфере. В воздухе всегда, особенно в районах больших городов и промышленных центров, содержится заметное количество мельчайших частиц-аэрозолей, в состав которых входят растворимые вещества. Растворимые вещества легко переходят в атмосферную влагу. Дождевые капли захватывают и содержат в себе и нерастворимые частицы. Содержание нерастворимых частиц в дождевых каплях иногда бывает весьма значительно, о чем говорят выпадающие на Землю цветные дожди.[ . ]
Глобальное и макромасштабное региональное загрязнение среды антропогенными веществами практически полностью определяется дальним атмосферным переносом и последующим поступлением загрязняющих веществ в другие среды: почвы, воду, биоту. Только очень ограниченное число веществ играет существенную роль в таком загрязнении [28]. Это связано с тем, что возможность макромасштабного загрязнения лимитируется временем жизни вещества или продуктов его превращений в природных средах, токсичностью, способностью вызывать в этих средах отрицательные эффекты.[ . ]
Земная атмосфера обладает способностью самоочищения от загрязняющих веществ, благодаря происходящим в ней физикохимическим и биологическим процессам. Однако мощность техногенных источников загрязнения возросла настолько, что в нижнем слое тропосферы наряду с локальным повышением концентрации некоторых газов и,аэрозолей, происходят глобальные изменения. Человек вторгается в сбалансированный биотой круговорот веществ, резко увеличив выброс вредных веществ в атмосферу, но не обеспечив их вывод. Концентрация ряда антропогенных веществ в атмосфере (углекислый газ, метан, оксиды азота и др.) быстро растет. Это свидетельствует о том, что ассимиляционный потенциал биоты близок к исчерпанию.[ . ]
Также по данным этого анализа можно определять величину и характер примеси антропогенного вещества в культурном слое, а по составу привнесенного вещества — реконструировать тип хозяйственной деятельности человека, выявить используемые им вещества. Например, по накоплению СаО устанавливаются горизонты строительства с применением карбонатного материала (известняка, строительной извести, штукатурки), причем соотношение СаО и MgO указывает на качество применявшейся извести. Также в культурном слое накапливается фосфор (см. специальный раздел, посвященный анализу содержания этого Элемента).[ . ]
Природопользование в энергетике осуществляется в двух направлениях: изъятие природного вещества из природы (водопотребление); внесение антропогенного вещества в природу (выбросы загрязняющих веществ в атмосферу, сбросы в водоемы, размещение отходов производства и пр.).[ . ]
В связи с загрязнением окружающей среды продуктами отхода хозяйственной человеческой деятельности различают антропогенное вещество и вредное вещество.[ . ]
Небезынтересны и современные подтверждения высказываний Гиппократа о влиянии на здоровье человека примесей воды. Мы уже говорили о природных и антропогенных веществах, попадающих в воду. Здесь нам придется разобраться в особенностях влияния на здоровье человека и тех и других. Сначала о природных примесях, прежде всего о роли минерального состава воды.[ . ]
Александровская Е.А., Александровский А.Л., 1997. Аккумул) антропогенного вещества в почвах и культурном слое Москвы в течение XIX веков //Тез. докл.[ . ]
Многие из этих анализов, разработанные для почв, служат для определения их генезиса и применяются в палеогеографии для реконструкции условий природной среды. Аналогичным образом данные методы могут быть применены и при изучении КС. Это возможно преимущественно для вариантов КС со слабым участием антропогенного вещества, в которых археологические находки залегают в практически неизмененной почве. Для культурных слоев с интенсивным накоплением остатков и сильной трансформацией исходной почвы, некоторые из рассмотренных ниже почвенных методов могут служить для определения степени и характера воздействия человека на природную среду. Для слаборазвитых КС, приуроченных к неизмененным почвам, эти методы могут быть применены более широко, для реконструкции палеоэкологии поселений — природных условий времени формирования почвы. Однако необходимы точные датировки времени формирования почвы и слоя. Так, почва после попадания в нее археологического материала может долго развиваться и эволюционировать при стабильном состоянии ее поверхности. В таком случае почвенные свойства, анализируемые рассматриваемыми методами, будут характеризовать последние этапы развития почвы, а не время существования поселения.[ . ]
Заполнитель КС состоит из материала геологического слоя или исходной естественной почвы, измененных в той или иной степени в процессе формирования слоя, и примеси, состоящей из остатков строительного и бытового мусора. Величина и состав этой примеси, в основном отличают свойства КС от таковых в естественных (фоновых) почвах. Диапазон сочетания исходного материала и примеси весьма широк: от очень большой доли участия антропогенного вещества в заполнителе КС, до незначительной, практически не меняющей свойства исходной породы или почвы.[ . ]
Классификация загрязнений и основные загрязняющие вещества
По своему агрегатному состоянию ЗВ подразделяются на жидкие, твердые и газообразные. На долю газообразных приходится 90%, всех других – 10%.
По своей природе загрязнения разделяются на химические, физические и биологические. Некоторые специалисты предлагают выделять и т.н. эстетические загрязнения. К ним относятся нарушение пейзажей и прочих примечательных мест малопривлекательными постройками и пр. (рис. 4.2).
К основным видам химического загрязнения относятся: тяжелые металлы, пестициды, отдельные химические элементы или вещества, моющие средства, СПАВ, пластмассы, нефть и нефтепродукты.
К физическим загрязнениям относятся тепловые, шумовые, радиоактивные, электромагнитные.
К биологическим загрязнениям относятся микробиологические (бактерии, вирусы), растения и животные, изменения экосистем в результате вселения отдельных видов, генная инженерия.
Количество ЗВ огромно и число их по мере развития новых технологических процессов постоянно растет. К числу основных ЗВ относят:
— диоксид углерода (CO2);
— оксид углерода (СО);
— тяжелые металлы и в первую очередь ртуть, свинец и кадмий;
— канцерогенные вещества, в частности, бензапирен;
— радионуклиды и другие радиоактивные вещества;
— твердые примеси (аэрозоли): пыль, сажа, дым;
— нефть и нефтепродукты;
Оксиды углерода (СО и СО2) – самые распространенные и наиболее значительные по массе примеси в атмосфере. Основная масса их образуется в процессе сжигания ископаемого топлива, прежде всего, бензина в ДВС (двигателях внутреннего сгорания). Ежегодно в атмосферу поступает около 180 млн. т оксида углерода. Губительно действует на кровеносную и нервную систему человека.
Диоксид серы (SO2), или сернистый газ, – второе по массе загрязняющее атмосферу вещество. Основной источник – сжигание каменного угля. Ежегодно выбрасывается около 150-180 млн. т. В результате вторичных химических реакций образует сернистую (H2SO3) и серную (H2SO4) кислоты, входящие в состав кислотных осадков.
Оксиды азота (NO, NO2, N2O) образуются в процессах горения при высокой температуре, прежде всего в ДВС, работающих на бензине и дизельном топливе. Общая масса ежегодно выбрасываемых в атмосферу соединений азота в процессе деятельности человека оценивается более чем в 70 млн. т. При взаимодействии диоксида азота с водяным паром образуется азотная кислота и другие нитраты.
Тяжелые металлы (ртуть, свинец, кадмий, цинк, медь, мышьяк и др.) относятся к числу распространенных и весьма токсичных ЗВ. Они широко применяются в различных производственных процессах, в результате чего их содержание в промышленных сточных водах довольно высокое. Наиболее опасны ртуть, свинец и кадмий. Антропогенный приток ртути в биосферу ежегодно составляет около 5 тыс. т, свинца – 200 тыс. т, кадмия – 5 тыс. тонн.
Канцерогенные вещества – это химические соединения, способные вызывать (раковые заболевания).
К веществам, обладающим канцерогенными свойствами, относятся различные углеводороды (в природных условиях наиболее известен из них бензапирен) и пестицидные препараты. Источниками бензапирена в окружающей среде служат природные и антропогенные процессы. Основной антропогенный источник – это пиролиз (разложение) органических веществ при сжигании различных материалов, древесины и топлива. Глобальное поступление бензапирена в биосферу оценивается от 8 до 20 тыс. т в год.
Пестициды составляют обширную группу искусственно созданных веществ, используемых для борьбы с вредителями и болезнями растений. Американским экологическим агентством официально зарегистрировано 100 тыс. видов пестицидов. Наиболее известны среди них препарат ДДТ и его производные, в частности, полихлорбифенилы (ПХБ). В настоящее время ежегодно производится более 5 млн. т. пестицидов. Около 1,5 млн. этих веществ уже вошло в состав наземных и морских экосистем.
Промышленное производство пестицидов сопровождается получением большого количества побочных продуктов, загрязняющих сточные воды. Пестициды, уничтожая вредителей урожая, наносят при этом огромный вред многим полезным организмам и подрывают здоровье природных биоценозов. В сельском хозяйстве уже давно стоит проблема перехода от химических, загрязняющих среду методов борьбы с вредителями, к биологическим, которые являются экологически чистыми.
Одно из ведущих мест среди источников загрязнения атмосферы канцерогенными веществами занимают ДВС (двигатели внутреннего сгорания). Немало канцерогенов входит в состав табачного дыма. Согласно статистическим данным, из миллиона жителей планеты один человек погибает от курения каждые 2-3 часа, тогда как в автокатастрофах один человек из миллиона погибает каждые 2-3 дня, а от употребления спиртного – только каждые 4-5 дней. Таким образом, смертность от курения превышает смертность от употребления спиртного в 40-50 раз. Есть над чем подумать.
В Мировом океане наиболее распространенными ЗВ являются нефть и нефтепродукты. К началу 80-х годов в океан ежегодно поступало около 6 млн. т нефтяных углеводородов. По своему объему это значительно выше потерь нефти при потоплениях и повреждениях танкеров за всю Вторую мировую войну.
Основные пути поступления нефти в океан – это:
— сбросы промывочных, балластных и льяльных вод с судов;
— сбросы в портах и портовых акваториях, включая потери при загрузке бункеров наливных и прочих судов;
— сброс промышленных отходов и сточных вод;
— катастрофы судов и буровых установок в море, бурение на шельфах;
— вынос речным стоком.
Наибольшие потери нефти связаны с ее транспортировкой из районов добычи. Аварийные ситуации, слив за борт танкерами промывочных и балластных вод, — все это обусловливает присутствие постоянных полей загрязнений на трассах морских путей.
Промышленное производство пестицидов сопровождается получением большого количества побочных продуктов, загрязняющих сточные воды. Экологическими исследованиями установлено, что пестициды, уничтожая вредителей урожая, наносят при этом огромный вред многим полезным организмам и подрывают здоровье природных биоценозов. В сельском хозяйстве уже давно стоит проблема перехода от химических, загрязняющих среду методов борьбы с вредителями к биологическим, которые являются экологически чистыми.
Наибольшую опасность в последние десятилетия представляют радиоактивные загрязнения. Их основные источники – это:
— продукты ядерных взрывов;
— отходы атомной промышленности;
— аварии судов с атомными установками и аварии, связанные с использованием, транспортировкой и получением радионуклидов.
Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями: