Розвиток
людської цивілізації неможливий без раціональної взаємодії з природою. Людина
отримує все необхідне для життя: енергію, продукти харчування, матеріали, бере
від природи емоційну та естетичну наснагу.
Цілеспрямованість
дії людини на природу зумовлює не тільки позитивний вплив, а й призводить і до
негативних наслідків. Тому сьогодні вкрай необхідна стратегія охорони довкілля,
широке екологічне виховання населення.
Екологія —
це наука про відносини між рослинними і тваринними організмами та навколишнім
середовищем.
Важливим
об'єктом вивчення екології є біосфера. Біосфера — оболонка Землі, у межах якої
існує життя. Основним елементом біосфери є людина. Людина — вищий ступінь
розвитку живих організмів на Землі, суб'єкт суспільно-історичної діяльності та
культури. Безначальною особливістю людини є розробка і створення знарядь
виробництва і використання їх для впливу на навколишнє середовище. Біологічна
єдність людини і біосфери полягає в тому, що людина є однією з ланок кругообігу
у природі. Речовини, які бере людський організм з оточуючого середовища
(повітря, води, їжі), використовуються у процесі життєдіяльності, а потім
(звичайно, у зміненому вигляді) вони виділяються і повертаються у зовнішнє
середовище, де внаслідок біогеохімічних перетворень розпадаються на складові
елементи, які знову надходять у біологічний кругообіг.
Поки людство
було нечисленним, а його діяльність примітивною, люди могли впливати на
навколишнє середовище тільки локально, тобто істотно не змінювати біологічного
кругообігу речовин у масштабах планети і динамічної рівноваги в цілому. При
цьому середовище самоочищалося, що не впливало негативно на організм людини та
її здоров'я.
Із збільшенням
чисельності людства і розселенням його по всій планеті потреби у природних
ресурсах постійно зростають. Людина, щоб забезпечити свої потреби і поліпшити
умови життя, за допомогою запасу знань починає відбирати у природи все більше
її ресурсів, іноді на шкоду собі. На відміну від інших істот людина бере не
тільки ті речовини, які потрібні їй для фізіологічних потреб (кисень, воду,
продукти харчування), а й використовує величезну кількість копалин, лісових
та інших матеріалів. Гранично допустимі концентрації ГДК шкідливих речовин
у атмосфері населених пунктів
|
РЕЧОВИНА |
ГДК |
|
|
|
максимальна
разова, мг/м3 |
середньодобова,
мг/м3 |
|
Нітробензол |
|
|
|
Сірчистий
газ |
0,5 |
0,05 |
|
Сірководень |
0,005 |
0,005 |
|
Чадний газ |
3,0 |
1,0 |
|
Аміак |
0,2 |
0,004 |
|
Оксиди
азоту |
- |
0,04 |
|
Пил
бавовни |
0,5 |
0,04 |
|
Пил
нетоксичний |
0,5 |
0,15 |
|
Сажа |
0,15 |
0,05 |
|
Пари
сірчаної кислоти |
0,3 |
0,1 |
|
Пари
фтороводню |
0,02 |
0,005 |
|
Формальдегід |
- |
0,003 |
|
Фенол |
- |
0,003 |
|
Пари
свинцю |
- |
0,0003 |
|
Пари ртуті |
|
0,0003 |
|
Гексахлоран |
0,03 |
0,003 |
|
Метафос |
0,001 |
|
|
Солі
нікелю |
- |
0,0002 |
|
Двоокис
селену |
- |
0,00005 |
|
Двоокис
телуру |
- |
0,00001 |
|
Трихлорметан
(хлороформ) |
- |
0,03 |
|
Хром
(шестивалентний) |
0,0015 |
0,0015 |
|
Хлор |
0,1 |
0,03 |
|
Хлорид
заліза |
- |
0,004 |
|
Фосфорний
ангідрид |
0,15 |
0,05 |
|
Пари
оцтової кислоти |
0,2 |
0,06 |
|
Оксиди
міді (хлорид міді) |
- |
0,002 |
|
Ацетон |
0,35 |
0,35 |
|
Нафталін |
0,003 |
0,003 |
|
Пеніцилін |
0,05 |
0,002 |
Гранично
допустимі концентрації (ГДК) — це максимальна концентрація якоїсь речовини в
повітрі, воді, їжі, що не шкодить здоров'ю людини, не знижує її самопочуття та
працездатність. Виражається ГДК у концентрація) шкідливих речовин у повітрі —
мг/м3, воді — мг/л, у ґрунтах та продуктах харчування — мг/кг.потрібних для
функціонування сотень тисяч електростанцій, фабрик, заводів, їхні відходи
потрапляють до навколишнього середовища у кількості, що перевищує можливості
його самоочищення.
Проблема
«Людина — біосфера» має два основних аспекти:
1.
Техніко-економічний, пов'язаний із зростаючим виснаженням природних ресурсів
планети, що ставить перед ученими чимало проблем щодо пошуку нових джерел
енергії тощо.
2.
Екологічний, пов'язаний із забрудненням навколишнього середовища і порушенням
біологічної рівноваги у системі людина — біосфера.
На планеті
сформувалися регіони, де рівень забруднення біосфери сягнув загрозливих
розмірів. У атмосферу щорічно викидається приблизно 15 млрд. окису вуглецю як
наслідок горіння палива та різних видів господарської діяльності.
Щорічно в
Україні викидається в атмосферу 20 мли.
т шкідливих речовин (Кривий Ріг —1,56 мли. т, Маріуполь — 824 тис. т,
Дніпропетровськ — 443 тис. т, Запоріжжя — 407 тис. т, Київ — 327 тис. т,
Донецьк — 329 тис. т). У середньому на кожного громадянина України припадає
понад 380 кг шкідливих речовин. Крім того, 14 працюючих атомних реакторів АЕС
за умов ідеальної безаварійної роботи викидають в амосферу понад 140 тис. кюрі
радіоактивних речовин на рік.
Гранично
допустимі концентрації (ГДК) шкідливих речовин у атмосфері населених пунктів
подано у таблиці
ЗВ'ЯЗОК МІЖ
ЗДОРОВ'ЯМ ЛЮДИНИ Й АТМОСФЕРОЮ
Атмосфера —
це зовнішня газоподібна оболонка планети, яка безпосередньо прилягає до
космічного вакууму і захищає все живе на Землі від згубного впливу космічного
випромінювання. Хімічний склад атмосфери: 78,1 відсотка — азот, 20 — кисень,
0,9 — аргон, решта — вуглекислий газ, водяна пара, водень, гелій, неон. Кожний
компонент по-своєму важливий для життя.
Азот (М2) —
газ без кольору і запаху, є обов'язковим компонентом отримання білкових сполук.
Складні білкові сполуки започаткували життя на Землі. Азот входить до складу
всіх видів білків в організмі людини. Ось чому високий вміст азоту в атмосфері
є необхідною умовою життя.
Кисень (О2) —
активний окислювач в усіх життєвих процесах, обов'язковий учасник будь-якого
горіння. Зниження кількості кисню в атмосфері (нижче 15 відсотків) становить
небезпеку для життя. Кисень забезпечує фізіологічні процеси організму людини.
Газ без
кольору і запаху, густина — 1,23 г/л, хімічно найактивніший (після фтору)
неметал, взаємодіє з більшістю інших елементів (процес окислення). При
підвищенні температури окислення може перейти в горіння.
Люди,
тварини, рослини отримують необхідну для життя енергію за рахунок біологічного
окислення різних речовин киснем, який надходить в організм різними шляхами
(легені, шкіра).
Кисень —
найрозповсюдженіший на Землі елемент. У вигляді складових він становить 1/2
маси Земної кори, входить до складу води, живих організмів. У вільному стані —
21 %. Завдяки фотосинтезу рослини продукують кисень.
При цьому
близько 80% кисню надходить в атмосферу при фотосинтезі океанського планктону і
20% — від земних рослин.
Аргон (А2) —
інертний газ з густиною 1,73 г/л. Використовується в промисловості (аргонове
зварювання) при хімічних процесах, для наповнення електричних ламп і
газорозрядних трубок.
Озон (О3 —
модифікація кисню. Газ синього кольору з різким запахом. Утворюється із 02 при
електричних розрядах в атмосфері на висотах 20 — 25 км. Озон охороняє все живе
на Землі від шкідливого впливу короткохвильової УФ - радіації Сонця. У техніці
використовується як озонатори для знезараження води та збагачення повітря.
Вуглекислий
газ (СО2) — основний газовий компонент у процесі фотосинтезу зелених рослин.
Важливість цього процесу в тому, що рослини виділяють у повітря кисень. Ось
чому нестача вуглекислого газу становить небезпеку. Підвищений вміст газу в
атмосфері призводить до іншої глобальної небезпеки для людей — парникового
ефекту. Вуглекислий газ як парникове скло пропускає сонячні промені, але
затримує тепло нагрітої поверхні землі. В результаті цього підвищується середня
температура повітря, погіршується мікроклімат, що впливає на здоров'я людини.
Щорічно в
результаті фотосинтезу поглинається 300 млрд. т СО2, виділяється 200 млрд. тонн
О2, утворюється 150 млрд. тонн органічних речовин.
Атмосфера
Землі включає:
тропосферу
(до 15 км) - стратосферу (15—100 км)
іоносферу (100 — 500 км).
Між тропосферою і стратосферою розміщується перехідний шар — тропопауза. У глибинах стратосфери під впливом сонячного світла створюється озоновий екран, який захищає живі організми від космічного випромінювання. Вище — мезо-, термо- й екзосфери.
Вміст основних
забруднювачів у вихлопних газах автомобільних двигунів
| Компонент |
Вміст забруднювачів
у викидах двигунів |
ГДК середньодобова,
мг/м3 |
|
| |
бензинових |
дизельних |
|
|
Окиси азоту,
% |
0,8 |
ДС |
0,8 |
| Вуглеводні,
% |
0,2-3,0 |
0,0 |
|
| Сажа, г/м3 |
до 0,4 |
|
|
| Бензапірен,
мг/м3 |
ДО 0,02 |
до 01- |
0,0001 |
Значного впливу
науково-технічного прогресу зазнає атмосфера Землі. Сьогодні в атмосфері міститься
2300 млрд. т вуглекислого газу, а до 2000 року його кількість може зрости
до 4000 млрд. т. Близько 300 млн. автомобілів щорічно викидають в атмосферу
400 млн. т оксидів вуглецю, понад 100 млн. т вуглеводів, сотні тисяч тонн
свинцю (див. табл. 2). Найпотужніші виробники викидів в атмосферу: ТЕС, металургійна,
хімічна, нафтохімічна, целюлозна та інші галузі промисловості, автотранспорт.
Систематичне
вдихання забрудненого повітря помітно погіршує здоров'я людей. Газоподібні і
пилові домішки можуть надавати повітрю неприємного запаху, подразнювати слизові
оболонки очей, верхніх дихальних шляхів і тим самим знижувати їхні захисні
функції, бути причиною хронічних бронхітів та захворювань легенів. Численні
дослідження показали, що на фоні патологічних відхилень в організмі
(захворювання легенів, серця, печінки, нирок та інших органів) шкідлива дія
атмосферного забруднення проявляється сильніше. Важливою екологічною проблемою
стало випадання кислотних дощів. Щорічно при спалюванні палива в атмосферу
надходить до 15 млн. т двоокису сірки, який, сполучаючись з водою, утворює
слабкий розчин сірчаної кислоти, що разом з дощем випадає на землю. Кислотні
дощі негативно впливають на людей, врожай, споруди і т. ін.
Забруднення
атмосферного повітря може також опосередковано впливати на здоров'я і санітарні
умови життя людей.
Накопичення
в атмосфері вуглекислого газу може викликати потепління клімату в результаті
парникового ефекту. Суть його полягає в тому, що шар двоокису вуглекислого
газу, який вільно пропускає сонячну радіацію до Землі, буде затримувати
повернення у верхні шари атмосфери теплового забруднення. У зв'язку з цим у
нижніх шарах атмосферипідвищуватиметься температура, що, у свою чергу, призведе
до танення льодовиків, снігів, підйому рівня океанів і морів, затоплення
значної частини суші.
Певну проблему
сьогодні становлять викиди в атмосферу хлористих і фтористих сполук, а саме
— фреонів, які забезпечують дію холодильних установок та аерозольних упаковок.
Фреони руйнують озон, який, перебуваючи у верхніх шарах атмосфери, перешкоджає
доступу до поверхні Землі ультрафіолетового опромінення. За сучасних темпів
викиду фтористих сполук уже у 2000 році передбачається зменшення кількості
озону на 10 відсотків. Глобальною проблемою людства є утворення так званих
«озонових дір». Уперше озонову діру було виявлено в озоновому шарі над Південним
полюсом 25 років тому. Нині ця діра розрослась до розмірів континенту. Останнім
часом шар озону над Європою зменшився на 15 відсотків, а в окремих місцях
— на 20 — 30 відсотків. У Сибіру озоновий шар став тонший на 40 відсотків.
У цілому ж за рік планета втрачає 0,3 відсотка озону. Натомість посилилося
ультрафіолетове випромінювання, що призвело до поширення захворювання раку
шкіри. До того ж, воно негативно впливає на врожаї сільськогосподарських культур.
Який же
вихід з цієї ситуації?
— На думку
спеціалістів, кожний вільний шар ґрунту має бути відведений під зелені рослини,
які очищують повітря від вуглекислого газу та хвороботворних мікробів. Так,
наприклад, посадивши у великому місті гектар ялівцю, можна повністю очистити
повітря від бактерій. За добу ці рослини виділяють до 30 кг фітонцидів, які
мають згубний вплив на хвороботворні мікроби.
— Необхідно
вдосконалювати технологію виробництва і спалювання палива, а також будівництво
захисних споруд, фільтровентиляційних установок та ін.
— Позитивний
ефект дає також впровадження безкисневої енергетики за допомогою використання
сонячного світла й енергії вітру. Атомні електростанції також не потребують
кисню.
ЗАБРУДНЕННЯ
АТМОСФЕРНОГО ПОВІТРЯ ЛЬВІВЩИНИ
За
матеріалами Львівського обласного управління статистики, протягом 1996 року
стаціонарні джерела забруднення в атмосферне повітря області викинули 106,4
тис. т (1995 року — 124,6 тис. т), пересувні джерела — 74 тис. т забруднюючих
речовин (у 1995 року — 115 тис. т), у Львові — усього 48,9 тис. т, у т.ч.
стаціонарні — 42 тис. т, пересувні — 44,7 тис. т (1995 року, відповідно, 47,9;
58; 43,9). Динаміку показників наведено в табл. З, 4.
Зменшення у
1996 року викидів у повітря сірчистого ангідриду відбулось в основному за
рахунок зменшення кількості викидів на найбільшому забруднювачі повітря —
Добротвірській ДРЕС у зв'язку зі спадом виробництва.
Таблиця 3.
Динаміка викидів шкідливих речовин в атмосферне повітря стаціонарними
джерелами забруднення у Львівській області,
|
Показники |
Роки |
||||
|
|
1992 |
1993 |
1994 |
1995 |
1996 |
|
Усього |
184,3 |
149 |
153,1 |
124,6 |
106,4 |
|
у тому
числі: тверді речовини |
36,9 |
33 |
39 |
28,8 |
23 |
|
газоподібні
i рідкі речовини |
145,4 |
116 |
114,1 |
95,8 |
83,4 |
|
з них:
сірчистий ангідрид |
39,4 |
43,2 |
48,2 |
49,4 |
33,2 |
|
окис
вуглецю |
34,2 |
17,3 |
10,5 |
8,6 |
12,3 |
|
окиси
азоту |
17 |
13,4 |
10,7 |
9,6 |
10 |
|
вуглеводні |
23,5 |
18,8 |
16,4 |
13,4 |
13,8 |
|
леткі
органічні сполуки, інші газоподібні та рідкі речовини |
27,9 |
20,3 |
26,2 |
13,2 |
12,8 |
У територіальному
розрізі значне забруднення атмосферного повітря викидами від стаціонарних
джерел спостерігається у районах і містах, де розташовані підприємства — найбільші
забруднювачі: Кам'янсько-Бузький, Радехівський, Сокальський, Миколаївський,
Жидачівський, Городоцький райони та міста Дрогобич, Стрий, Борислав, Червоноград,
Львів, на які припадає 94 відсотки загальнообласної величини викидів.
1996 року на
очисних спорудах підприємств та організацій, що викидають шкідливі речовини в
атмосферу, уловлено 264,5 тис. т шкідливих речовин, з яких утилізовано 104,6
тис. т (1995 року, відповідно, 533,2 та 164 тис. т).
Спостереження
за фоновим забрудненням атмосфери області веде лабораторія спостережень за
забрудненням атмосфери Львівського центру з гідрометеорології (СЗА ЦГМ).
Згідно з
даними лабораторії спостережень за забрудненням атмосфери Львівського обласного
центру з гідрометеорології, 1996 року проаналізовано проби повітря чотирьох
стаціонарних постів (ПСЗ), що розміщені у місті Львові (див. табл. 5).
Таблиця 4
|
Підприємство-
забруднювач |
Роки |
|||
|
|
1993 |
1994 |
1995 |
1996 |
|
Добротвірська
ДРЕС |
49,5 |
61,5 |
60,3 |
27,1 |
|
ВАТ
Нафтопереробний комплекс «Галичина» |
17,4 |
15,4 |
12,5 |
9,9 |
|
Миколаївський
цементно-гірничий комбінат |
10,6 |
12,7 |
5 |
1,8 |
|
ЦЗФ
«Червоноградська» |
3 |
2,7 |
2,9 |
1,5 |
|
АТВТ
Сокальський завод хімволокна |
4,2 |
0,7 |
1,9 |
0,9 |
|
Жидачівський
целюлозно-паперовий комбінат |
1 |
0,7 |
1,9 |
0,9 |
|
НГВУ
«Бориславнафтогаз» |
1,7 |
1,6 |
1,6 |
1,2 |
|
Роздільське
ДГХП «Сірка» |
1,8 |
1,9 |
1,6 |
0,9 |
|
ОП
Радехівський цукровий завод |
0,8 |
2 |
1,2 |
1,3 |
|
Яворівське
ДГХП «Сірка» |
0,8 |
0,6 |
0,5 |
0,3 |
Різких
коливань середньомісячних концентрацій забруднень протягом року не
спостерігалось. Щомісячно спостерігалися незначні перевищення гранично
допустимої концентрації (ГДК) оксиду вуглецю. Як і у попередні роки,
спостерігалися випадки перевищення ГДК вмісту бензапірену в повітрі.
Радіаційний
фон повітря області змінювався у межах 8 — 16 мікрорентген за годину, що
відповідає природному фону.
Транскордонне
перенесення газоподібної частини викидів в
Таблиця 5
|
Забруднююча
речовина |
Роки |
||||
|
|
1992 |
1993 |
1994 |
1995 |
1996 |
|
Пил |
0,2 |
0,2 |
0,2 |
0,2 |
0,2 |
|
Діоксид сірки |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,046 |
|
Розчинні
сульфати |
0,03 |
0,03 |
0,03 |
0,03 |
0,03 |
|
Оксид
вуглецю |
2 |
2 |
3 |
4 |
3 |
|
Діоксид
азоту |
0,08 |
0,07 |
0,06 |
0,06 |
0,05 |
|
Оксид
азоту |
0,08 |
0,07 |
0,06 |
0,05 |
0,05 |
|
Фтористий
водень |
0,008 |
0,007 |
0,006 |
0,007 |
0,005 |
|
Формальдегід |
0,006 |
0,007 |
0,006 |
0,006 |
0,005 |
За даними Європейської
програми екологічного моніторингу (ЕМЕП), випадання сірки на територію України
від польських джерел перевищує випадання сірки на територію Польщі від українських
джерел у 9 разів. Основними забруднювачами атмосфери, які беруть участь у
формуванні транскордонного перенесення на території Львівської області, є:
АТВТ Сокальський завод хімволокна, Добротвірська ДРЕС, Роздільське та Яворівське
ДГХП «Сірка».
Наявність у
повітрі промислового пилу, продуктів згоряння, шкідливих та сильнодіючих отруйних
речовин створює загрозу здоров'ю та життю людей, призводить до виникнення
різних хвороб, у тому числі і хронічних, скорочує тривалість життя. Наявність
у повітрі хлору, окисів азоту та сірки сприяє випаданню кислотних дощів, що
впливає на врожайність сільськогосподарських культур та здоров'я людей.