Загрязняющие вещества в окружающей среде могут вести себя следующими способами: мигрировать, изменять свой состав и накапливаться.
В воздухе ЗВ рассеиваются, переносятся ветром, пары конденсируются, а аэрозоли осаждаются на поверхность почвы и водоёмов. В воде ЗВ переносятся течением, растворяются, оседают на дно водоёма. В почве миграция осуществляется в результате диффузии и массопереноса.
При поступлении ЗВ в окружающую среду они могут разрушаться фотохимически,, окисляться, восстанавливаться, гидролизоваться, менять состав при взаимодействии с водой, образуя, например кислоты.
При поступлении ЗВ в растительные или животные организмы, они могут накапливаться – биоаккумулировать и переходить по трофическим цепям – цепям питания.
Мерой накопления (аккумуляции) ЗВ в организме служит коэффициент накопления, равный отношению концентрации загрязняющего вещества в организме к концентрации его в окружающей среде. Коэффициент накопления зависит от различных факторов, аккумуляция радионуклидов организмами приводит к их облучению, что вызывает генетические последствия и гибель организмов.
Токсичным называется вещество, которое при контакте с организмом человека может вызвать травмы, заболевания или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемые современными методами как в процессе контакта с ним, так и в отдалённые сроки жизни. Все токсичные вещества являются загрязняющими.
По степени воздействия на организм человека токсичные вещества подразделяются на 4 класса опасности:
1. Чрезвычайно опасные: ртуть и её соединения, тяжёлые металлы кобальт, никель, свинец и их соли, хлор и хлорорганические соединения – диоксины, бензапирен.
2. Высокоопасные: оксиды серы, азота, соли железа, кадмия, йод, соединения фтора, бензол, фенол, дихлорэтан.
3. Умеренноопасные: хлорид олова, борная кислота, органические кислоты, соль, сажа, органические спирты, этиленгликоль (антифриз), этилен.
4. Малоопасные: оксид углерода(II)-СО, аммиак, эфиры, бензин, нафталин, скипидар, ацетон.
По характеру воздействия на организм человека ЗВ классифицируются согласно ГОСТ 12.0.003 – 74 следующим образом:
1 – токсические, вызывающие отравление всего организма или поражающие отдельные системы (ЦНС, кроветворения), вызывающие патологические изменения печени, почек;
2 – раздражающие, вызывающие раздражение слизистых оболочек дыхательных путей, глаз, лёгких, кожных покровов (оксиды S, N);
3 – сенсибилизирующие, действующие как аллергены (формальдегид, растворители, лаки);
4 – мутагенные, приводящие к нарушению генетической системы, изменению наследственности (свинец, марганец, радиоактивные изотопы);
5 – канцерогенные, вызывающие злокачественные новообразования (циклические амины, ароматические углеводороды, соединения хрома, никеля, асбест);
6 – влияющие на репродуктивную функцию (ртуть, свинец, стирол, радиоактивные вещества).
Вещества 4,5,6 групп ускоряют процесс старения, оказывают влияние на сердечно-сосудистую систему и их относят к отдаленным последствиям влияния химических веществ (10 и более лет). Это вещество специфического действия.
2. Классификация основных видов антропогенных воздействий
Под антропогенными воздействиями понимают деятельность, связанную с реализацией экономических, военных, рекреационных, культурных и других интересов человека, вносящую физические, химические, биологические и другие изменения в природную среду. По своей природе, глубине и площади распространения, времени действия и характеру приложения они могут быть различными: целенаправленными и стихийными, прямыми и косвенными, длительными и кратковременными, точечными и площадными.
Подавляющая часть антропогенных воздействий носит целенаправленный характер, т. е. осуществляется человеком сознательно во имя достижений конкретных целей. Антропогенные воздействия на биосферу по их экологическим последствиям разделяют на положительные и отрицательные (негативные).
К положительным воздействиям относят воспроизводство природных ресурсов, восстановление запасов подземных вод, полезащитное лесоразведение, рекультивацию земель на месте разработок полезных ископаемых и др.
К отрицательным (негативным) воздействиям на биосферу относят все виды воздействий, создаваемых человеком и угнетающих природу. Небывалые по мощности и разнообразию негативные антропогенные воздействия особенно резко стали проявляться во второй половине XX в. Под их влиянием естественная биота экосистем перестала служить гарантом устойчивости биосферы, как это было ранее — в течение миллиардов лет.
Отрицательное (негативное) воздействие проявляется в самых разнообразных и масштабных акциях: исчерпании природных ресурсов, вырубке леса на больших площадях, засолении и опустынивании земель, сокращении численности и видов животных и растений и т.д. К числу основных глобальных факторов дестабилизации природной среды относятся согласно экологической доктрине Российской Федерации, 2002г.:
• рост потребления природных ресурсов при их сокращении;
• рост населения планеты при сокращении пригодных для обитания территорий;
• деградация основных компонентов биосферы, снижение способности природы к самоподдержанию;
• возможные изменения климата и истощение озонового слоя Земли;
• сокращение биологического разнообразия;
• возрастание экологического ущерба от стихийных бедствий и техногенных катастроф;
• недостаточный уровень координации действий мирового сообщества в области решения экологических проблем.
Главнейшим и наиболее распространенным видом отрицательного воздействия человека на биосферу является загрязнение. Большинство острейших экологических ситуаций так или иначе связаны с загрязнением окружающей природной среды (Чернобыль, кислотные дожди, опасные отходы и т.д.).
Загрязнением называют поступление в окружающую природную среду любых твердых, жидких и газообразных веществ, микроорганизмов или энергий (в виде звуков, шумов, излучений) в количествах, вредных для здоровья человека, животных, состояния растений и экосистем. По объектам загрязнения различают загрязнение поверхностных и подземных вод, загрязнение атмосферного воздуха, загрязнение почв и т.д. В последние годы актуальными стали и проблемы, связанные с загрязнением околоземного космического пространства. Источники загрязнения могут быть природные (пыльные бури, вулканическая деятельность, сели и др.) и антропогенные.
Источниками антропогенного загрязнения, наиболее опасного для популяций любых организмов, являются промышленные предприятия (химические, металлургические, целлюлозно-бумажные, строительных материалов и др.), теплоэнергетика, транспорт, сельскохозяйственное производство и другие технологии. Выделяют следующие виды загрязнения:
физические (тепловые, шумовые, вибрационные, радиоактивные, электромагнитные);
химические (тяжелыми металлами, отдельными химическими веществами, пестицидами, СПАВ, пластмассами);
биологические (биогенные элементы, микробиологические, генная инженерия).
Количество загрязнителей (поллютантов), т.е. веществ, ухудшающих качество окружающей среды, в мире огромно и число их постоянно растет по мере развития новых технологических процессов. Считают, что как в локальном, так и в глобальном масштабах «приоритетны» следующие загрязнители:
• диоксид серы, образующий серную кислоту и сульфаты, попадающие на растительность, почву и в водоемы;
• некоторые канцерогенные вещества, в частности бенз(а)пирен;
• нефть и нефтепродукты в морях и океанах;
• хлорорганические пестициды (в сельских районах);
К особо опасным загрязнителям относят радиоактивные элементы (стронций-90, цезий-137, Йод-131, углерод-14), диоксины — опаснейшие токсиканты из класса хлоруглеводородов, тяжелые металлы (ртуть, свинец и др.), способные накапливаться в трофических цепях и оказывать высокотоксичное действие на организм.