ПРОБЛЕМЫ СОВРЕМЕННОСТИ: ХИМИЧЕСКОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Планета Земля состоит из химических элементов. Таких как кислород, железо, магний, сера, кремний, алюминий, никель и кальций. Также из химических элементов состоят и организмы, населяющие ее. В составе этих организмов есть сера, азот, фосфор, углерод и т.д., но в основном это вода.  Все сферы планеты- почва, вода, воздух – этом множество взаимодействующих между собой химических веществ, вся природа живая и неживая взаимодействует между собой вследствие чего происходит естественное загрязнение.

Существует множество видов загрязнений: радиационное, энергетическое, механическое и т.д. В данной статье рассмотрено химическое загрязнение, так как оно является одним из основных видов загрязнения на нашей планете.

Внесение в природу химических элементов природного и искусственного происхождения называется химическим загрязнением окружающей среды. Источниками загрязнения являются все процессы, происходящие на Земле как природные, так и производимые человеком. Основной характеристикой загрязнений можно считать степень их воздействия на живую и неживую природу. Последствия загрязнений могут быть: локальные и глобальные, разовые и систематические и т.д.

Химическое загрязнение может возникать по естественным причинам: лесные пожары, биологическое самозагрязнение водоемов, вулканическая деятельность и т.д. Ярким примером такого краткосрочного изменения окружающей среды является извержение вулкана, когда в атмосферу поступают тысячи тонн различных веществ. Вулканические газы содержат: водяного пара (79%), CO3(12%), SO2(7%), N2(1%), (CO+H2S+HCl+CH4+Ar)(1 %). Однако наиболее влиятельным на окружающую среду является антропогенное воздействие.

Химические вещества, загрязняющие среду обитания, называются поллютанты (от лат. pollution - марание). В процессе деятельности человека в биосферу попадает огромное количество загрязняющих веществ, делающих нашу среду обитания менее благоприятной.

Нарастающие масштабы воздействия человека на природу дали толчок развитию такого раздела химии как «химия окружающей среды». Сферой данного раздела являются химические процессы, происходящие в биосфере. Основной задачей данной науки является определение вида химического загрязнения и его источника для поиска наиболее эффективного способа борьбы с данной проблемой. Таким образом можно дать краткое описание этих видов и источников, которое представлено в табл.1.

Таблица 1.

Виды химических загрязнений и их источники. [2]

Помимо всего прочего загрязняющие вещества могут перемещаться между сферами. Попав в одну из природных сред, они постепенно загрязняют и другую. Например, применение избыточных количеств азотных удобрений (нитратов) приводит к загрязнению почвы, потом подземных и поверхностных вод. Из почвы нитраты попадают в растения, далее – в организм животных и, наконец, с продуктами питания и водой – в организм человека, вызывая заболевание – нитратную метгемоглобинемию. [3]

Также загрязнения биосферы подразделяются на локальные, региональные и глобальные.

Локальные загрязнения – это загрязнение окружающей среды в конкретной местности в ограниченных пространственно- временных масштабах. Наблюдаются вокруг промышленных предприятий, городов, рудников, животноводческих комплексов. Химический состав таких загрязнений определяется в основном их источником.

Региональное загрязнение формируется на основе локальных загрязнений при увеличении их количества или пространственно-временных масштабов. Региональное загрязнение проявляется в пределах значительных территорий(региона), но не охватывает всю планету. Причиной регионального загрязнения является поступление загрязняющих веществ в биосферу в течении длительного времени.

Глобальное загрязнение – это загрязнение, которое нарушает естественные физико-химические, биологические показатели биосферы в целом и обнаруживаются практически в любой точки, нашей планеты. Как правило, глобальные загрязнения переносятся атмосферными потоками на большие расстояния от места своего возникновения.

Все вещества в биосфере, природного и антропогенного происхождения составляют хемосферу.

В экологической химии загрязняющие вещества классифицируют по разным признакам, в том числе по областям применения и характеру воздействия. Вот некоторые наиболее значимые группы:

Биоциды - это вещества, действие которых направлено против живых существ. К ним относятся инсектициды (уничтожители насекомых), фунгициды (для борьбы с фитопатогенными грибками и бактериями), гербициды (уничтожители сорняков) и др. имеющие общее название пестициды. Являются значимыми для окружающей среды, так как применяются длительное время.

 Добавки к пищевым продуктам и косметическим средствам. Имеют большое значение, так как используются непосредственно человеком.

Так же есть удобрения, моющие средства и растворители для химической чистки, которые также применяются широко и в больших количествах.

Имеется классификация веществ подразделяющая их на природные и не свойственные природе ксенобиотики (от греч. xenos – чужой и bios – жизнь) – вещества, чуждые живым организмам по своей структуре и биологическим свойствам и получающиеся в результате химического синтеза (пестицид ДДТ – дихлордифенилтрихлорэтан, запрещенный к употреблению в настоящее время).

 Различают также экзогенные вещества и экотоксиканты. Экзогенные вещества (от греч. exo – снаружи и genesis – происхождение) – вещества, появление которых связано с деятельностью человека. Экотоксиканты (от греч. oikos – дом и toxikon – яд) – ядовитые вещества антропогенного происхождения. Так же есть суперэкотоксиканты (от лат. super – сверху, над) – это вещества, обладающие в малых дозах мощным токсическим действием. К ним относятся диоксины, дибензофураны, бензантрацены, микотоксины, хемосферынитрозоамины, нафтиламины и др.

 Особую группу химических продуктов составляют радиоактивные вещества, сильное биологическое действие которых вызвано их ионизирующим излучением.

Таким образом все вещества можно разделить на четыре группы:

1. Безвредные для человека вещества, например, кислород, азот, хлорид натрия, гидрокарбонат натрия и т.д.
2. Вещества, действующие на человека опосредованно, делая менее благоприятной среду его обитания. Это парниковые газы (CO₂, CH₄ и др.), вызывающие разрушение озонового слоя Земли, потепление климата и т.д.
3. Токсиканты, которые оказывают прямое действие на человека, отравляя его, например, сероводород, ртуть, соединение мышьяка и т.д.
4. Вещества неопределенного характера, о биологических действиях которых нет достаточных сведений.

Любые из веществ поступающие в тело человека извне могут стать летальными. Биологический ответ организма на воздействие токсичного вещества показан на рис.1

Рисунок 1. Биологический ответ организма в зависимости от концентрации необходимого (А) и токсичного (Б) вещества. Расположение кривых относительно шкалы концентрации условность. [1]

Основываясь на показателях токсичности, кумулятивности, способности вызывать побочные явления у отдельных живых существ, вредные вещества подразделяют на четыре класса: чрезвычайно опасные, высоко опасные, опасные, умеренно опасные.

В заключении можно сказать, что несмотря на растущие темпы воздействия человека на окружающую среду, что неизбежно в наш век развивающейся промышленности, все же человек старается уменьшить наносимый природе вред. Так, например, появляется такой раздел химии как «химия окружающей среды». В этом разделе систематизируют наносимый природе вред, что позволяет эффективней рассматривать вопросы химического загрязнения. Решать же проблемы, связанные с загрязнением окружающей среды можно только сообща, иначе экологическая катастрофа будет неминуема, а планета Земля была и остается нашим единственным домом.

Список литературы:

1. Голдовская Л.Ф. Химия окружающей среды. М.: Мир, 2005 – 296с.
2. Загрязнение природы химическими веществами - 2017. [Электронный ресурс]: http://ecology-of.ru/ (дата обращения 06.10.2017).
3. Масштабные проблемы современности: загрязнение окружающей среды. – 2012. [Электронный ресурс]: https://legkopolezno.ru/ (дата обращения 06.10.2017).