§ 63. Охрана атмосферы, гидросферы и почв

Определения и обозначения

Загрязнение атмосферы — поступление в воздух веществ и энергии, изменяющих его состав и неблагоприятно влияющих на живые организмы. Иными словами, речь идёт не только о дыме и пыли, но и о других воздействиях, если они вредят природе. Это понятие помогает оценивать выбросы предприятий и транспорта.

Загрязнение гидросферы — поступление в природные воды загрязняющих веществ, микроорганизмов и тепла, ухудшающих качество воды. Загрязнённой может стать не только вода с заметными примесями: опасны и невидимые глазу вещества. Определение нужно, чтобы учитывать разные причины ухудшения водной среды.

Загрязнение почвы — накопление в почве вредных веществ и отходов, нарушающее её свойства и жизнедеятельность почвенных организмов. Почва может долго удерживать загрязнители, поэтому их действие не всегда заметно сразу. Это определение показывает, почему важно контролировать и состав почвы, и обращение с отходами.

Предельно допустимая концентрация (ПДК) — максимальное содержание вещества в природной среде, не оказывающее при установленных условиях вредного воздействия на организм и экосистему. ПДК служит нормативом для сравнения с результатами измерений. Превышение требует выяснить причину и оценить возможный риск, но само по себе не описывает все последствия.

Как это устроено

Загрязнители возникают и в природе: например, при извержениях вулканов или лесных пожарах. Однако деятельность человека резко увеличивает их поступление и меняет привычные для экосистем условия. Промышленность выбрасывает газы и образует отходы, транспорт добавляет выхлопы, сельское хозяйство вносит удобрения и пестициды, а бытовые отходы могут попадать в воду и почву. Эти источники воздействуют по-разному, поэтому меры выбирают с учётом вида загрязнителя и пути его распространения.

Загрязнение воздуха может распространяться далеко от источника: воздушные потоки переносят примеси, а затем они оседают на поверхность или выпадают с осадками. Поэтому проблему нельзя решить только рядом с заводом или дорогой. Выбросы сокращают, очищая отходящие газы, переходя на более чистое топливо и совершенствуя транспорт. Контроль выбросов позволяет проверить, работают ли эти меры и соблюдаются ли установленные нормативы.

В водоёмы загрязнители попадают со сточными водами, поверхностным стоком с полей и городских территорий, а также при утечках и авариях. Простое разбавление стоков не удаляет загрязняющие вещества: они остаются в водной среде и могут накапливаться в организмах или донных отложениях. Очистные сооружения удаляют примеси, а замкнутое водоснабжение уменьшает потребность предприятия в свежей воде и объём сбросов. Повторное использование очищенной воды помогает снизить нагрузку на реки и озёра.

Почва накапливает загрязнители, потому что многие вещества задерживаются в её слоях и разлагаются медленно. Их источниками становятся отходы, утечки топлива, химикаты и избыточное применение удобрений или средств защиты растений. Загрязнение сокращают, безопасно размещая отходы и ограничивая применение токсичных веществ; противоэрозионные меры не дают плодородному слою смываться и выдуваться. На нарушенных землях проводят рекультивацию — комплекс работ по восстановлению их состояния и возможности дальнейшего использования.

Атмосфера, гидросфера и почва обмениваются веществами, поэтому меры для одной среды не всегда защищают остальные. Наиболее эффективно сначала не допустить образования загрязнения, затем очистить неизбежные выбросы и стоки, а отходы переработать или безопасно разместить. Мониторинг — регулярные наблюдения и измерения — помогает обнаружить изменения и проверить результат природоохранных действий. Соблюдение нормативов и совместное планирование мер позволяют не переносить проблему из одной среды в другую.

Загрязнение природных компонентов и меры их охраны

Сначала определите, какой компонент подвергается воздействию, а затем найдите источник и вероятный путь переноса загрязнителя. После этого выберите меру, которая предотвращает его поступление или уменьшает вред. Если источник затрагивает сразу несколько сред, нужны согласованные действия, а не одна изолированная мера.

Разбор задач

Задача 1. Нужно определить, какой природный компонент загрязняется дымовыми выбросами завода, сбросом неочищенных стоков и складированием отходов на почве, а затем подобрать меру охраны. Чтобы не перепутать ответ, проследим, куда непосредственно поступают загрязнители. При выборе меры сначала устраним или ограничим сам источник, а не только его последствия. Решение:

1. Дымовые выбросы поступают в атмосферу; необходимы очистка газов и контроль выбросов, а также сокращение их образования.
2. Неочищенные стоки поступают в гидросферу; сброс следует предотвратить, направив воду на очистку и повторное использование.
3. Складирование отходов загрязняет почву; отходы нужно собирать, сортировать и размещать безопасно, а нарушенный участок при необходимости рекультивировать.

Ответ: соответственно загрязняются атмосфера, гидросфера и почва. Для каждого случая нужна мера, воздействующая на соответствующий источник; очистка или удаление последствий не заменяет профилактику.

Задача 2. В пробе воды концентрация вещества равна 0,8 мг/л, а ПДК — 0,5 мг/л. Требуется выяснить, во сколько раз фактическое значение выше допустимого, и оценить качество воды по этому веществу. Делить нужно измеренную концентрацию на норматив: так узнаем, сколько значений ПДК укладывается в результат анализа. Единицы измерения сокращаются, поэтому ответ получается безразмерным.

1. Записываем данные: фактическая концентрация — 0,8 мг/л, ПДК — 0,5 мг/л.
2. Находим отношение: 0,8 ÷ 0,5 = 1,6.
3. Сравниваем результат с единицей: 1,6 больше 1, значит, концентрация выше норматива.

Ответ: ПДК превышена в 1,6 раза. По содержанию этого вещества вода не соответствует установленному нормативу; для общей оценки качества нужно также знать концентрации других загрязнителей и условия, для которых установлена ПДК.

Задача 3. У предприятия есть выбросы в атмосферу, сточные воды и отходы. Требуется предложить план охраны трёх природных компонентов, расставить действия по приоритету и обосновать порядок. Логично в первую очередь не допустить образования загрязнения, потому что тогда его не придётся удалять из среды. Далее следует очищать неизбежные потоки и контролировать результат.

1. Изменить технологию, чтобы уменьшить расход сырья, образование отходов, выбросы и объём стоков.
2. Установить газоочистку и очистные сооружения; организовать замкнутое водоснабжение и повторное использование очищенной воды.
3. Сортировать отходы, направлять пригодные на переработку, остальные безопасно размещать; не допускать загрязнения и эрозии участка, при необходимости проводить рекультивацию.
4. Назначить ответственных, вести учёт отходов и измерять выбросы, качество стоков и состояние почвы; сравнивать результаты с нормативами и исправлять нарушения.

Ответ: приоритетны предотвращение загрязнения и сокращение его источников, затем очистка и безопасное обращение с остатками, после этого — постоянный контроль. Все меры необходимо сочетать: улавливание загрязнителя в одном потоке не должно приводить к его сбросу в воду или накоплению в почве.

Типичные ошибки

Первая ошибка — считать загрязнением любое присутствие вещества в природе. Её допускают, когда забывают, что вещества могут входить в естественный состав среды, а опасность зависит от концентрации, свойств и условий воздействия. Проверяйте, есть ли вредное изменение и превышен ли норматив, а не только обнаружено ли вещество. ПДК помогает оценить допустимость концентрации, но не отменяет анализа конкретных условий.

Вторая ошибка — предлагать только очистку уже загрязнённой среды. Так поступают, если сосредоточиться на видимом последствии и не искать его источник. Проверьте себя вопросом: можно ли сократить образование выброса, стока или отхода ещё до попадания в окружающую среду? Профилактика обычно уменьшает саму нагрузку и потребность в последующей очистке.

Третья ошибка — путать очистку сточных вод с разбавлением. При разбавлении концентрация может снизиться, но загрязняющее вещество не исчезает и способно продолжить воздействовать на организмы. Чтобы проверить ответ, спросите, удалено или обезврежено ли вещество, а не только стало ли его меньше в единице объёма. Полноценная охрана водоёма требует предотвращать сброс и применять очистку.

Четвёртая ошибка — рассматривать воздух, воду и почву отдельно. Она возникает, когда не учитывают перенос загрязнителей воздушными потоками, осадками и поверхностным стоком. Проследите, куда вещество может попасть после первичного выброса или сброса. Если возможен переход между средами, план охраны должен учитывать все затронутые компоненты.

Связь с другими темами

Для понимания охраны среды нужно знать состав и свойства атмосферы, гидросферы и почвы, круговороты веществ и источники антропогенного воздействия. Эти знания помогают объяснить, почему загрязнитель не всегда остаётся там, куда его выбросили. Связь компонентов природы показывает необходимость комплексной оценки риска.

Тема продолжает изучение охраны природы и рационального природопользования. Она связана с обращением с отходами, очисткой выбросов и стоков, а также экологическим мониторингом. Вместе эти направления помогают предупреждать загрязнение и проверять эффективность мер.

Эти знания пригодятся при оценке экологического риска промышленных и сельскохозяйственных объектов. Можно определить возможные источники загрязнения и подобрать подходящие природоохранные технологии. При этом важно учитывать не только отдельный объект, но и пути переноса веществ в окружающей среде.

Что запомнить

• Загрязнение изменяет свойства природной среды и может нарушать устойчивость экосистем.
• Главные источники загрязнения — промышленность, транспорт, сельское хозяйство и бытовая деятельность.
• Для охраны атмосферы необходимо сокращать и очищать выбросы.
• Охрана гидросферы основана на предотвращении сбросов, очистке сточных вод и повторном использовании воды.
• Почвы защищают от накопления токсикантов, эрозии и захламления отходами.
• ПДК используют для оценки допустимого содержания загрязняющих веществ.
• Наиболее эффективна комплексная профилактика загрязнения и постоянный экологический контроль.