Способы ликвидации последствий загрязнения биосферы

Способы ликвидации последствий заражения окружающей среды

УРОК № 27.

ТЕМА: «Пути миграции и накопления в биосфере токсичных и радиоактивных веществ. Способы ликвидации последствий загрязнения.»

Тип урока: урок-лекция ,изучение нового материала

Загрязнение среды – сложный процесс накопления вредных веществ, связанный с деятельностью человека. Био­сфера едина – реки пересекают границы государств с раз­личными социальными системами, леса оказывают влияние на территории, выходящие за пределы государственных границ, атмосфера их не знает совсем, поэтому вредные вещества распространяются по всей планете.

Пищевые цепи представляют собой одну из форм взаи­мосвязи между различными организмами, каждый из кото­рых питается другим видом. В биосфере происходит непре­рывный процесс превращения веществ в последовательно­сти «жертва – хищник».

В случае потребления чужеродных веществ, которые не усваиваются или не выводятся из организма, происхо­дит их накопление по ходу пищевой цепи.

Для построения своего тела особи используют только часть потребляемой пищи, а остальное расходуется в энер­гетическом обмене. Однако неразлагающиеся ядовитые вещества не используются в энергетическом обмене и большей частью накапливаются в организме. Коэффициент накопления неразлагающихся ядов, особенно биоцидов,в большинстве случаев составляет около 10 на каждую ступень пищевой цепи.

Пестициды, поступившие в стоячий водоем, включа­ясь в пищевую цепь, совершают круговорот, отравляя экосистему водоема.

К загрязняющим атмосферу веществам относятся ра­диоактивные вещества. Ра­диоактивные продукты в стратосфере могут находиться от 3 до 9 лет, а в нижележащих слоях атмосферы — до трех месяцев. Основное количество радиоактивных веществ по­ступает из атмосферы на землю с атмосферными осадками. Далее радиоактивные вещества транспортируются водны­ми течениями, подвижными организмами, особенно рыба­ми и птицами, которые способны поглощать из среды ра­диоизотопы и избирательно концентрировать их в своих органах, тканях, клетках, что приводит к внутреннему об­лучению (рис.22, с.150)

Радиоактивность так же является компонентом пи­щевых цепей: атмосфера – ветер – дождь – почва – растение – животное – человек. Важнейшими по степени опасности для человека являются следующие изотопы: иридий-131 — для щитовидной железы; стронций-89 и стронций-90 – для костей; цезий-137 – для мышц.

Способы ликвидации последствий заражения окружающей среды

Ликвидация последствий аварийного загрязнения жид­кими токсичными веществами.Прежде всего, ограничива­ют растекание токсичных веществ на местности с целью уменьшения площади испарения. Для этого создают препят­ствия в виде валов из грунта или направляют поток в есте­ственные углубления, при этом предотвращая их попадание в реки, озера, подземные коммуникации. В отдельных слу­чаях жидкие вредные вещества могут собираться в специ­альные емкости для последующей нейтрализации. Чтобы сдер­жать процесс испарения химических загрязнителей, приме­няют несколько способов:

— поглощение слоем сыпучих адсорбентов (грунта, песка, шлака и т. п.);

— разбавление водой или растворами нейтрализующих ве­ществ.

Адсорбенты впитывают вредные вещества, после чего загрязненный сыпучий материал и верхний слой грунта при необходимости собирают в специальные емкости для после­дующего вывоза в места нейтрализации. Если токсичные ве­щества способны гореть, то небольшие загрязненные участ­ки могут выжигаться.

Изоляция пенами осуществляется в целях уменьшения выходов паров в атмосферу. Для этого в пену могут вводить­ся нейтрализующие добавки, которые вступают в химичес­кое взаимодействие с токсичными веществами, в результа­те чего образуются нетоксичные или малотоксичные веще­ства.

Разбавление водой является основным и наиболее доступ­ным способом снижения испарения химических загрязните­лей. Вода или растворы нейтрализующих веществ могут на­правляться в очаг аварии в мелкодисперсном виде или ком­пактными струями. Мелкодисперсная фракция в виде “зонта” обеспечивает нейтрализацию и исключает испарение паров. Компактная струя используется для нейтрализации концент­рированных кислот, окислителей и других веществ, бурно реагирующих с водой.

Ликвидация последствий аварийного загрязнения радио­активными веществами. Прежде всего, необходимо принять все меры для прекращения выброса радиоактивных веществ (РВ) в окружающую среду, обеспечить тушение возникаю­щих пожаров, дезактивацию участков с наиболее высоким уровнем радиации. Одновременно с работами по ликвидации очагов поражения РВ проводятся мероприятия, направленные на снижение величины выброса и распространения РВ на ме­стности и в воздухе. Для этого проводятся следующие работы:

— ограничение и приостановление выброса РВ путем пере­крытия кранов и задвижек на магистралях подачи РВ к месту аварии, заделывание отверстий на магистралях и емкостях, перекачка жидкости из аварийной емкости в резервную;

— ограничение мест разлива РВ, устройство ловушек или дополнительных емкостей;

— сбор разлившихся РВ в закрытые резервные емкости,

— создание водяных завес на пути распространения обла­ка зараженного воздуха (для снижения глубины его распро­странения);

— изоляция поверхности разлива РВ пеной;

— поглощение ядовитых веществ адсорбентами;

Ликвидация последствий чернобыльской аварии. Весь этот комплекс мероприятий был реализован на практи­ке при ликвидации последствий чернобыльской аварии.В пер­вые дни после аварии развалившийся реактор 4-го энергоблока представлял серьезную опасность. Не исклю­чалась возможность концентрации части расплавленного ядерного топлива, образования критической массы и возникно­вения самопроизвольной цепной реакции с тяжелыми послед­ствиями. Кроме того, из развала шел выброс значительного количества радиоактивных веществ в окружающую среду. Ре­шено было локализовать очаг аварии путем забрасывания шахты реактора теплоотводящими и фильтрующими материалами.

После аварии была выполнена дезактивация. В раствор добавляли семена трав или других растений. Созданный таким образом двойной защитный ковер предотвращал перенос активности.

Для распыления жидкости и обмывки зданий использова­лись вертолеты и пожарные машины. Не отказывались и от самых обычных способов сбора с территории радиоактивной грязи. Ее счищали бульдозерами и подвергали захоронению. Грязные участки земли покрывали бетоном, засыпали пес­ком, асфальтировали.

Внимательно прочитайте предложенный материал. Ответьте на вопросы (письменно):

1. Дайте определение «загрязнение среды».

2. Какое численное значение имеет коэффициент накопления неразлагающихся ядов?

3. Какие сроки нахождения радиоактивных продуктов в стратосфере и в нижележащих слоях атмосферы?

4. Постройте пищевую цепочку прохождения радиоактивности.

5. Перечислите важнейшие по степени опасности для человека самые опасные

6. Какие основные мероприятия проводятся по ликвидация последствий аварийного загрязнения радиоактивными веществами?

Источник

Загрязнение биосферы

Под загрязнением окружающей среды подразумевается повышенное содержание инородных веществ в биосфере. Это могут быть физические, биологические и химические реагенты, которые являются инородными и приводят к развитию различных негативных последствий. Уже многие десятки лет ученые из разных областей опасаются за состояние природы. Всё чаще звучат разговоры о возможной экологической катастрофе, в связи с серьезными климатическими изменениями и антропогенным воздействием человека. Некоторые страны начинают закупать воду, а в Китае появилась тенденция к массовой закупке баллонов с консервированным чистым воздухом. Люди начинают осознавать опасность экологической катастрофы, благодаря чему все большую популярность набирают различные экологические движения по сохранению природы и сокращению потребления.

Источники загрязнения биосферы

Всего различают следующие источники загрязнений:

1. Биологическое загрязнение. Предполагает деятельность патогенных микроорганизмов и антропогенное воздействие на окружающую среду.
2. Химическое загрязнение. Связано с изменением естественного химического состава, в результате попадания инородных химических реагентов.
3. Физическое загрязнение. Подразумевает изменение физических характеристик биосферы.
4. Механическое загрязнение. Загрязнение опасными отходами без характерного физико-химического изменения в атмосфере. Источниками загрязнения являются стекла, полимеры и тд.

Все вышеперечисленные виды загрязнения могут влиять на биосферу как отдельно, так и вместе.

Виды и причины загрязнений

Каждый рассмотренный выше источник загрязнения оказывает влияние на различные слои биосферы. Основные виды загрязнения:

1. Загрязнение воды. В водную среду попадают такие вредные вещества, как нефть и её продукты распада, химические элементы со свойствами металлов, радиоактивные изотопы, мусор из канализационных систем и различные минеральные соли для удобрения. Попадание в воду химических веществ, способствует образованию ксенобиотиков, которые опасны для человеческого и животного организмов.
2. Загрязнение почвы. По последним подсчетам 27 % почвы подвержены процессу эрозии. Во время попадания в землю токсичных веществ и большого количества мусора, круговорот грунтовых систем перестает протекать беспрепятственно. На состояние почвы влияют застройки домов и промышленных предприятий, организация дорог, сельское хозяйство, а хуже всего атомная энергетика.
3. Загрязнение атмосферы. Воздушная оболочка Земли напрямую влияет на состояние поверхности почвы, поскольку она является фильтрующим звеном, которое препятствует воздействию космической радиации. Например, кислотные дожди происходят из-за большой концентрации оксида серы и азота, которые выбрасывают химические заводы.

Вырубка лесов – большая экологическая проблема

Последствия загрязнения биосферы

Основными последствиями загрязнения являются:

• Здоровье человека. Все большое количество людей страдают такими заболеваниями как астма, а в худшем случае происходит развития онкологии легких. Все эти заболевания напрямую связаны с качеством воздуха. Загрязненная вода при соприкосновении с кожей приводит к различным сыпям и раздражениями. Загрязнение шума является частой причиной потери слуха, развитию стресса и нарушению нормального сна.
• Глобальное потепление. Главная причина глобального потепления заключается в парниковом эффекте. Увеличение углекислого газа в атмосфере происходит за счет создания новых отраслей промышленности, а также от большого количества автомобилей, вырубки лесов и застройке новых жилых комплексов на их месте. Парниковый эффект приводит к таянию ледников, что способствует поднятию уровня моря, а затем к сильным потопам.
• Истощение озонового слоя. Сам по себе озоновый слой представляется как тонкий щит, расположенный высоко в атмосфере, который препятствует ультрафиолетовому излучению поверхности земли. Химические вещества, попадающие в атмосферу, приводят к истощению естественного фильтра под названием озоновый слой.
• Неплодородные земли. Распыление различных пестицидов и инсектицидов в почву приводит к деградации земли, из-за чего она теряет свои питательные вещества и становится непригодной для дальнейшего использования. Даже загрязнение воды химическими веществами ухудшают качество почвы.

Анализируя все последствия загрязнений, выявление способов защиты земли и предотвращение антропогенного воздействия человека является одним из важнейших вопросов, которые должны решать все государства.

Глобальное потепление – одна из причин загрязнение биосферы

Методы борьбы за улучшение экологии

В первую очередь необходимо определить ряд мер по грамотной эксплуатации ресурсов природы. Поскольку от этого зависит наше дальнейшее благосостояние. Важным звеном в улучшении состояния биосферы является создание новых сооружений по очистке мусора и внедрению в производства устройств, сокращающих выбросы химических реагентов в атмосферу. В бытовой жизни каждого человека должно появиться правило раздельного сбора отходов. Грамотная утилизация мусора, внедрение новых устройств очистки отходов промышленных предприятий и использование органических удобрений поспособствует улучшению состояния окружающей среды.

Экологическая политика

Иррациональное природопользование и массовое загрязнение природы привело к развитию движения общественности по защите состояния биосферы. Развитые страны и часть развивающих стран проводят государственную экологическую политику. С внедрением этой политики были приняты природоохранные законы, которые создают специализированные органы по охране окружающей среды. Однако для проведение максимально эффективной экологической политики только части стран недостаточно, необходимы усилия всего мирового сообщества.

Видео про загрязнение биосферы

Источник

Способы ликвидации последствий заражения окружающей среды токсичными и радиоактивными веществами

Загрязнение токсичными и радиоактивными веществами окружающей среды может происходить в результате хозяйственной деятельности человека — промышленного и сельскохозяйственного производства, повседневного потребления, а также в результате стихийных бедствий и аварий. При этом, прежде всего, страдает земля.

Земельные ресурсы выполняют две основные функции в процессе их использования:

— во-первых, земля является основным средством сельскохозяйственного производства,

— вторых — территорией для размещения населенных пунктов, промышленных объектов;

После выбора зараженного участка земли, предназначенного для изъятия, производится снятие плодородного слоя почв. Снятую почву укладывают в бурты по 5-10 м. и засевают одно- и многолетними травами во избежание эрозии.

Одним из способов ликвидации последствий антропогенного иного воздействия является рекультивация земель. Рекультивация проводится после горных разработок, временно изъятия земель под строительные работы, учебные полигоны, хранилища отходов.

Ликвидация последствий аварийного загрязнения жидкими токсичными веществами. Прежде всего, ограничивают растекание токсичных веществ на местности с целью уменьшения площади испарения. Для этого создают препятствия в виде валов из грунта или направляют поток в естественные углубления, при этом предотвращая их попадание в реки, озера, подземные коммуникации. В отдельных случаях жидкие вредные вещества могут собираться в специальные емкости для последующей нейтрализации. ‘ Чтобы сдержать процесс испарения химических загрязнителей, применяют несколько способов:

♦ поглощение слоем сыпучих адсорбентов (грунта, песка, шлака и т. п.);

♦ разбавление водой или растворами нейтрализующих веществ.

Адсорбентывпитывают вредные вещества, после чет загрязненный сыпучий материал и верхний слой грунта при необходимости собирают в специальные емкости для последующего вывоза в места нейтрализации. Если токсичные вещества способны гореть, то небольшие загрязненные участки могут выжигаться.

Изоляция пенами осуществляется в целях уменьшения выходов паров в атмосферу. Для этого в пену могут вводиться нейтрализующие добавки, которые вступают в химическое взаимодействие с токсичными веществами, в результате чего образуются нетоксичные или малотоксичные вещества.

Разбавление водой является основным и наиболее доступным способом снижения испарения химических загрязнителей. Вода или растворы нейтрализующих веществ могут направляться в очаг аварии в мелкодисперсном виде или компактными струями. Мелкодисперсная фракция в виде «зонта» обеспечивает нейтрализацию и исключает испарение паров. Компактная струя используется для нейтрализации концентрированных кислот, окислителей и других веществ, бурно реагирующих с водой.

Ликвидация последствий аварийного загрязнения радиоактивными веществами. Прежде всего, необходимо принять все меры для прекращения выброса радиоактивных веществ (РВ) в окружающую среду, обеспечить тушении возникающих пожаров, дезактивацию участков с наиболее высоким уровнем радиации. Одновременно с работами по ликвидации очагов поражения РВ проводятся мероприятия, направленные на снижение величины выброса и распространения РВ на местности и в воздухе. Для этого про водятся следующие работы:

♦ ограничение и приостановление выброса РВ путем перекрытия кранов и задвижек на магистралях подачи РВ к месту аварии, заделывание отверстий на магистралях и емкостях, перекачка жидкости из аварийной емкости в резервную;

♦ ограничение мест разлива РВ, устройство ловушек или дополнительных

♦ сбор разлившихся РВ в закрытые резервные емкостей;

♦ создание водяных завес на пути распространения облака зараженного

воздуха (для снижения глубины его распространения);

♦ изоляция поверхности разлива РВ пеной;

♦ поглощение ядовитых веществ адсорбентами;

Весь этот комплекс мероприятий был реализован на практике при ликвидации последствий чернобыльской аварии. В первые дни после аварии развалившийся реактор 4-го энергоблока представлял серьезную опасность. Не исключалась возможность концентрации части расплавленного ядерного топлива, образования критической массы и возникновения самопроизвольной цепной реакции с тяжелыми последствиями. Кроме того, из развала шел выброс значительного количества радиоактивных веществ в окружающую природную среду. Решено было локализовать очаг аварии путем забрасывания шахты реактора теплоотводящими и фильтрующими материалами.

Засыпка аварийного реактора осуществлялась с военных вертолетов. На объект было сброшено около 5000 т различных материалов: соединений бора, песка, глины, свинца. В результате этого шахта реактора оказалась под сыпучей массой и уже через 10 дней после аварии выброс радиоактивных веществ из нее прекратился. Начала снижаться температура и в кратере блока, чему способствовала подача жидкого азота в пространство под шахту реактора. Впоследствии на месте аварии был установлен бетонный саркофаг, чтобы с наибольшей эффективностью предотвратить распространение радиации.

После аварии была выполнена дезактивация 472 населенных пунктов в западных районах Брянской области. И 50 населенных пунктах дезактивация проводилась дважды, а в шести — трижды. Были захоронены десятки кубометров грунта и других отходов. Захоронения, как правило, производились в специальные траншеи вне естественных понижений рельефа и с низким уровнем грунтовых вод. Песчаный грунт в некоторых местах покрывали тонким слоем водного раствора латекса, способным пропускать влагу в воздух. В раствор добавляли семена трав или других растений. Созданный таким образом двойной защитный ковер предотвращал перенос активности.

Для распыления жидкости и обмывки зданий использовались вертолеты и пожарные машины. Не отказывались и от самых обычных способов сбора с территории радиоактивной грязи. Ее счищали бульдозерами и подвергали захоронению. Грязные участки земли покрывали бетоном, засыпали песком, асфальтировали.

Источник