Вредные вещества и нормирование их содержания в окружающей среде

Основные характеристики вредных веществ.

К концу XX столетия человечество использует все 92 природных химических элементов и научилось синтезировать из них около 10 миллионов разнообразных неорганических, органических и элементо-органических веществ. Число веществ, которые продаются на мировом рынке превысило 100 тысяч, при этом из них 80% современная цивилизация использует, не имея достоверной информации о их токсичности и возможном воздействии на окружающую среду. За последние 40-50 лет резко изменилась химическая обстановка на поверхности Земли. В природный круговорот включилось большое количество неизвестных природе веществ. Многие из них, именуемые в современной литературе как ксенобиотики, чужды земным биоценозам, очень медленно разлагаются и поэтому постоянно накапливаются в природе.

Загрязнение природной среды – привнесение в неё или возникновение в ней химических веществ, а также физических и биологических агентов, оказывающих отрицательное воздействие на экосистемы и человека. В природоохранном аспекте выделяют загрязнение атмосферы, водных объектов и почв. К вредным веществам относят вещества, которые при сверхнормативном содержании в компоненте биосферы могут вызывать отклонения, прямые или отдаленные, в развитии организмов, в том числе и в последующих поколениях, которые обнаруживаются современными методами исследований. В ходе развития медицинских, санитарных и биологических исследований перечень вредных веществ непрерывно расширяется, в том числе за счет включения в него веществ, которые ранее считались безопасными. Приоритет в этом вопросе принадлежит Всемирной Организации Здравоохранения.

В список нерекомендуемых к использованию входят такие широко используемые вещества, как асбест, эпоксиды, светящиеся составы красок с использованием изотопа фосфора и т.д. Несмотря на то, каким путем вредные вещества поступают в биосферу, а они, как правило, оказывают прямое или косвенное влияние на все компоненты, загрязнители атмосферы в дальнейшем осаждаются на земную поверхность, а затем попадают в водные объекты. Производственные и бытовые отходы, которые размещены в литосфере, загрязняют атмосферу, подземные и поверхностные ресурсы. Загрязнители водных объектов способны изменять состав водных отложений. Среди многих сотен наименований вредных веществ, которые поступают в окружающую среду в промышленно-развитых регионах России, наиболее распространенными видами являются:

1. Пылевидные загрязнители атмосферы (зола углей, сажа, пыль силикатосодержащая, каменноугольная, цементная, гипсовая и известковая)

2. Оксиды металлов и неметаллов (серы, азота, углерода)

3. Соли железа, марганца и тяжелых металлов.

4. Кислоты

5. Сероводород, аммиак, метан, фенол, фтористые соединения.

6. Нефть и многочисленные нефтепродукты

Особую группу чрезвычайно опасных и повсеместно распространенных загрязнителей составляют безнопилен, диоксины, формальдегиды, тетраэтилсвинец и пестициды. Бензопилен – наиболее опасный представитель полициклических ароматических углеводородов, который содержится во многих углеводородах и смолистых веществах, синтезируется при перегонке угля, нефти, сланце, при сгорании углеводородов в топках и двигателях внутреннего сгорания, при сжигании бытовых отходов.

Диоксинами называют все полихлорированные углеводороды полициклического ряда, у которых кольца соединены через кислород. Причинами загрязнения природы диоксинами является только деятельность человека: использование в сельском хозяйстве ядохимикатов, производство красителей, клеев, растворителей, сжигание бытового мусора.

Формальдегид – повсеместный, особенно в городах, загрязнитель атмосферы за счет сжигания топлива, работы автотранспорта, производство формальдегидных смол и использование материалов на их основе.

Тетраэтилсвинец – антидетонатовная добавка к бензину в виде этиловой жидкости. В зависимости от марки этилированные бензины содержат до 0.58 г/литра. Тетраэтилсвинец сам по себе токсичен, а при сжигании бензина приводит к большим выбросам оксида свинца в атмосферу.

Пестицид – ядохимикаты, которые используются в сельском хозяйстве для борьбы с сорняками, вредными насекомыми, грызунами, грибками и т.д. С химической точки зрения пестициды представляют собой самые разнообразные высокотоксичные вещества.

По токсиметрическому признаку, т.е. по степени токсичности, все вредные вещества, которые поступают в атмосферный воздух, а также в поверхностные и подземные воды, которые используются для обеспечения хозяйственно-питьевых нужд населения, подразделяются на 4 класса опасности, при этом по отношению к воздуху и воде классы опасности одних и тех же веществ могут быть разными.

Классы:

1. Вещества, чрезвычайно опасные для атмосферного воздуха (бензопилен, диоксины, соединения ртути, свинца, пентаоксид ванадия, азот, цианистый водород) и для воды (бензопилен, ртуть, бериллий, пестициды).

2. Вещества высокоопасные (оксид азота, дихлорэтан, формальдегид, сероводород, хлор, соединения марганца и хлора, мышьяк, оксид кадмия, пары сильных кислот и т.д.). Для атмосферного воздуха: свинец, натрий, кадмий, серебро, фтор, формальдегид и ряд других веществ.

3. Умеренно опасные вещества. Для воздуха: оксид азота, диоксид серы, пыль неорганическая, сажа, уксусная кислота. Для воды: катионы железа, цинка, меди, хрома, аммиак, нитраты, метил.

4. Вещества малоопасные. Для воздуха: оксид углерода, аммиак, пары бензина, ацетон, скипидар, этиловый спирт. Для воды: нефть, фенол, сульфат-ионы, хлор-ионы, алкил-сульфанаты.

Для почв содержащиеся в них химические вещества и элементы делятся на 3 класса опасности:

1. Вещества высоко опасные (ртуть, свинец, цинк, кадмий, тор, бензопилен)

2. Вещества опасные (медь, сурьма, хром, никель, молибден, бор)

3. Вещества малоопасные (марганец, нитраты, барий, вольфрам и т.д.)

По отрицательному воздействию вредных веществ на организмы, в первую очередь на теплокровные, загрязнители природы подразделяют на токсиканты, канцерогены, мутагены, тератогены и аллергены.

Токсиканты – вещества, отравляющие или изменяющие функциональную деятельность различных органов организма. К ним относится большая группа органических и неорганических соединений, к примеру ртуть, свинец, мышьяк, фтор, нитриты, неорганические соединения алюминия.

Канцерогены – вещества, воздействие которых на организм вызывает при определенных условиях развитие злокачественных новообразований. В настоящее время известно более 500 наименований различных веществ. Самыми сильными канцерогенами являются бензопилен, диметил, диоксиды и эпоксиды. Из металлов канцерогенными свойствами обладают мышьяк, хром, бериллий, кобальт.

Мутагены – вещества, которые вызывают наследственные изменения в ближайших и отдаленных поколениях организмов. Большинство канцерогенных веществ являются мощными мутагенами. Кроме того к ним относятся пестициды, радионуклиды.

Тератогены – вещества, вызывающие повреждение зародышей организмов с возникновением аномалий и пороков развития. Данными свойствами обладают кадмий, мышьяк, вольфрам а также некоторые вирусы.

Аллергены – большая группа веществ, в том числе и растительного происхождения, которые вызывают аллергию, т.е. повышенную чувствительность организма к какому-либо фактору.

На практике каждый организм подвергается воздействию не какого-то отдельного вещества, а целой группы веществ, и поэтому реакции организмов бывают разные. Если в организме происходит простое суммирование отрицательных эффектов, попавших в него веществ, то такое комбинированное действие называют аддитивным. Если их этой группы веществ одно из них усиливает действие другого или других, то говорят о потенцированном действии или явлении синергизма. Вещества, которые вызывают такой эффект, называют синергетиками. Наиболее выраженным синергетиком является свинец. Целый ряд вредных веществ – ртуть, кадмий, свинец, бензопилен, нитриты и т.д. – обладают ярко выраженными кумулятивными свойствами, т.е. обладают свойствами накапливаться в организме человека, что может приводить к расстройству его деятельности и даже к смертельному исходу. Такое накапливание происходит главным образом по трофическим цепям. К примеру: ртуть в воде – водоросли – простейшие – мелкая рыба – крупная рыба – человек.

Каждое из вредных веществ, попадая в окружающую среду, проявляет разноплановое отрицательное действие на организмы и окружающую среду. Первичное из этих действий начинает проявляться уже в малом содержании вредного вещества в компоненте биосферы, другие проявляются по мере повышения их содержания.

Поиск по сайту: