СТОЙКИЕ ОРГАНИЧЕСКИЕ ЗАГРЯЗНИТЕЛИ: ГЛОБАЛЬНАЯ ПРОБЛЕМА, ГЛОБАЛЬНОЕ РЕШЕНИЕ

Курсовая работа

Стойкие органические загрязнители

в окружающей среде

 

 

Выполнил студент гр. БОС-16-01   _________      А.В. Бадретдинова

(группа)    (подпись, дата)                            

                                     

Проверил:

доцент кафедры ПЭ,

к.т.н.                                                               Ю.А. Федорова

                                          (оценка)    (подпись, дата)                                

 

 

Уфа 2018

СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение…………………………………………………………………3

1 Стойкие органические загрязнители: глобальная проблема, глобальное решение ……………………………………………………….....4

1.1. Что такое СОЗ ……………………………...……………………...4

1.2.Источники СОЗ и их классификация………………….………….5

1.3.Разновидности стойких органических загрязнителей………….7

2 Воздействие стойких органических загрязнителей на факторы окружающей среды и на человека …………………………………...……..16

2.1. Воздействие на воду ………………………………...…………....16

2.2. Воздействие на атмосферный воздух…………………………….17

2.3. Воздействие на почву……………………………………………...18

2.4. Воздействие на растительный мир……………………………….18

2.5. Воздействие на животный мир…….………………………….…..19

2.6. Воздействие на здоровье людей……………………………………21

3 Миграция стойких органических загрязнителей………………......26

3.1. Миграция в окружающей среде……………….……………….….26

3.2. Миграция в воздухе………………………………….……………..26

3.3. Миграция в воде…………………………………………….………28

3.4. Миграция в почве…………………………………………………..30

4 Стокгольмская конвекция – конвекция о СОЗ……………………...32

    Заключение……………………………………………………..…..…….36

Список использованных источников……………………………..……37

 

Введение

Актуальность темы обусловлена тем, что ухудшение экологической обстановки во всем мире напрямую связано с наличием в ней всевозможных стойких органических загрязнителей.

Цель курсовой работы:

изучение стойких органических соединений в окружающей среде

Задачи:

1.Изучить особенности воздействия стойких органических загрязнителей на различные природные среды и организм человека.

2.Ознакомится с глобальными проблемами окружающей среды.  

3.Рассмотреть воздействия стойких органических загрязнителей на разные факторы окружающей среды.

4. Изучить пути миграции стойких органических загрязнителей в окружающей среде, в воздухе, в воде и в почве.

5.Понять, как влияют СОЗ на организм человека.

 

СТОЙКИЕ ОРГАНИЧЕСКИЕ ЗАГРЯЗНИТЕЛИ: ГЛОБАЛЬНАЯ ПРОБЛЕМА, ГЛОБАЛЬНОЕ РЕШЕНИЕ

 

Что такое СОЗ

 

Современная интенсивная промышленная и сельскохозяйственная деятельность привела к появлению в среде обитания человека качественно новых высокотоксичных веществ и соединений, многие из которых чрезвычайно устойчивы во внешней среде.

Стойкие органические загрязнители (СОЗ) - это химические вещества, не разлагающиеся или медленно разлагающиеся в естественных условиях. К ним относится группа синтетических соединений, применяемых в сельском хозяйстве в качестве пестицидов, используемых в промышленности или образующихся самопроизвольно в качестве побочных продуктов сгорания или промышленных процессов. СОЗ являются глобальной экологической проблемой из-за их устойчивости, способности мигрировать на большие расстояния и накапливаться в тканях живых организмов и объектах окружающей среды, отравляя людей, животных и растения.

СОЗ являются токсичными веществами даже в крайне малых концентрациях. Благодаря своей способности занимать межклеточные пространства они являются причиной многих патологических состояний и процессов.

Некоторые виды СОЗ связаны с образованием раковых и других опухолей, невролого-психиатрическими расстройствами, расстройствами иммунной системы, репродуктивным дефицитом и расстройствами половой функции, сокращением лактационного периода у кормящих матерей, а также такими заболеваниями как эндометриоз, диабет и пр.

Особую обеспокоенность вызывает концентрация этих веществ в тканях человеческого организма и материнском молоке. СОЗ попадают в организм развивающегося плода через плаценту, а младенцу - с грудным молоком. Даже в сверхнизких концентрациях (триллионные части) СОЗ способны нанести необратимый урон головному мозгу и репродуктивным органам ребенка.

Сегодня СОЗ воспринимаются как одна из наиболее актуальных угроз здоровью населения и состоянию окружающей среды, поэтому решение этой проблемы является сегодня одной из приоритетных экологических задач для всего мирового сообщества

Источники стойких органических загрязнителей и их классификация

 

Источники эмиссии стойких органических загрязнителей в окружающую среду весьма разнообразны. В основном СОЗ образуются в результате хозяйственной деятельности человека в промышленно развитых странах, особенно в городах. Развитие промышленности и сельского хозяйства, энергетики, транспорта, добыча полезных ископаемых приводят к поступлению в воздух, воду, почву и растения сотен высокотоксичных веществ, в том числе и СОЗ, проникновению их в организм человека и животных. Так, ни в тканях эскимосов, замерзших 400 лет назад, ни в тканях чилийских индейцев, не удалось обнаружить диоксины даже в следовых количествах. Аккумуляции СОЗ в организме человека способствуют также повсеместное использование химических веществ и полимерных материалов в быту, широкое применение косметических средств, пищевых красителей, консервантов, лекарственных препаратов.

По территориальным признакам источники эмиссии СОЗ удобно разделять на локальные и диффузные (пространственно распределенные), а по объёму эмиссии в окружающую среду - на регулярные и залповые.    

Особую опасность для природы и человека представляют пространственные распределённые источники, поскольку, во-первых, они загрязняют большие территории (например, автомобильный транспорт), а во-вторых, их трудно обнаружить до того, как они себя проявят. К ним можно отнести:

· лесные пожары (например леса, обработанные хлорсодержащими пестицидами);

· сельскохозяйственные угодья после обработки ядохимикатами;

· свалки бытовых отходов;

· домашние печи, использующие отходы деревообрабатывающих предприятий, в том числе пропитанные фенол- и галогенсодержащими веществами;

· пруды-накопители очистных сооружений, химических и горно-обогатительных предприятий.

Наличие или отсутствие источников СОЗ зависит и от подходов к обеспечению экологической безопасности. Так, в странах, где отсутствует контроль за содержанием СОЗ в промышленных изделиях и пищевых продуктах, они могут поступать в организм человека при контакте населения с упаковочными материалами, бытовыми химическими веществами, красителями, косметическими средствами, тогда как в странах, где применяют более строгие стандарты, - лишь при контакте с отходами производства, сжигании бытового мусора на мусороперерабатывающих заводах, с выхлопными газами автомобилей.

Что касается основных источников поступления СОЗ в окружающую среду и организм человека, то по формальным признакам условно можно выделить следующие:

· несовершенные производственные процессы в горнодобывающей, химической, нефтехимической, целлюлозно-бумажной, металлургической и других отраслях промышленности;

· использование продукции (полимеры, красители, упаковочные материалы, растворители и др.), в которой СОЗ содкржатся изначально или образуются при ее применении либо в случае аварийных ситуаций;

· несовершенство технологий очистки воды, утилизации и захоронения промышленных, медицинских и бытовых отходов;

· применение упаковочных материалов и тары, содержащих СОЗ, например фталаты;

· применение в сельском хозяйстве хлор- и ртутьсодержащих пестицидов;

· поступление СОЗ с пищевыми продуктами [1].

Разновидности стойких органических загрязнителей

Существует двенадцать стойких органических загрязнителей, которые имеют токсический эффект и негативно действуют на живые организмы:

а) Пестициды: альдрин, диэльдрин, ДДТ, гептахлор, мирекс, хлордан, токсафен, эндрин

б) Промышленные химические вещества: гексахлорбензол (используются и в качестве пестицида), ПХБ (полихлорированные бифенилы)

в) Вторичные продукты сгорания: диоксины, фураны (табл.1).

Альдрин

Предназначен для борьбы с термитами, саранчой, блошкой длинноусой и другими насекомыми. Ядовит для птиц, рыб и людей. Так, например, рис, обработанный альдрином, считается причиной гибели сотен ржанок, водоплавающих птиц и воробьев на побережье Мексиканского залива в Техасе. Отравление птиц наступило в результате поедания животных, питающихся этим рисом, или непосредственно риса. Смертельная доза альдрина для взрослого человека составляет приблизительно пять граммов. Как правило, альдрин попадает в организм человека с молочными продуктами и мясом. Исследования в Индии показали, что среднесуточное потребление альдрина и его побочного продукта дильдрина составляет около 19 мкг на человека.

 

Хлордан

Широко использовался для борьбы с термитами и в качестве инсектицида широкого спектра действия при разведении ряда сельскохозяйственных культур. Остается в почве в течение длительного времени. Период полураспада составляет один год. Летальный эффект хлордана зависит от вида рыб и птиц, однако испытания показали, что он смертелен для крякв, куропаток и креветок. Хлордан вредит иммунной системе человека и относится к канцерогенным веществам. В организм человека хлордан попадает воздушным путем. Обнаруживался в воздухе помещений в США и Японии.

 

ДДТ

ДДТ широко использовался во время Второй мировой войны для защиты солдат и гражданского населения от малярии, тифа и других болезней, переносимых насекомыми. После войны использовался для борьбы с болезнями и при выращивании ряда сельскохозяйственных культур, например хлопка. ДДТ до сих пор применяется в некоторых странах для борьбы с малярийными комарами. Из-за стабильности, стойкости (в течение 10–15 лет после использования в почве может обнаруживаться до 50 % вещества) и распространенности остатки ДДТ обнаруживаются практически повсеместно, даже в Арктике.

Наиболее известным результатом воздействия ДДТ является истончение скорлупы яиц птиц, особенно хищных. Из-за сокращения популяции птиц ДДТ в 1970-х гг. был запрещен во многих странах. Хотя ДДТ до сих пор обнаруживают в продуктах питания во всем мире, за последние 20 лет его содержание в организмах домашних животных существенно снизилось. ДДТ практически не оказывает краткосрочного воздействия на здоровье человека, но в долгосрочной перспективе может привести к хроническим заболеваниям. Обнаружение этого вещества в грудном молоке вызывает серьезную обеспокоенность за здоровье новорожденных.

 

Дильдрин

Главным образом использовался для борьбы с термитами, платяными вшами, насекомыми, обитающими в почве сельскохозяйственных угодий. Период его полураспада в почве составляет приблизительно пять лет. Пестицид альдрин быстро преобразуется в дильдрин, поэтому содержание дильдрина в окружающей среде выше, чем можно ожидать на основании показателей его использования. Дильдрин высокотоксичен для рыб и других водных животных, в частности, лягушек: даже небольшие дозы могут вызвать деформацию позвоночника эмбриона. Дильдрин был обнаружен в воздухе, воде, почве, организмах рыб, птиц и млекопитающих, в том числе людей. Основным источником попадания дильдрина в организм человека является пища. Дильдрин является вторым по частоте обнаружения в пастеризованном молоке пестицидом в США.

Эндрин

Этот инсектицид используется при выращивании ряда сельскохозяйственных культур, в частности, хлопка и зерновых, а также применяется для борьбы с грызунами. Эндрин участвует в процессе обмена веществ животных, поэтому его концентрация в жировой ткани не достигает объемов, характерных для аналогичных по структуре химических веществ. Имеет продолжительный период полураспада — до 12 лет. Высокотоксичен для рыб. Пища — основной путь попадания в организм человека. Действующие допустимые концентрации в продуктах питания ниже уровня, который мировые органы здравоохранения считают безопасным.

 

Гептахлор

Первоначально использовался для борьбы с термитами. Впоследствии широко применялся для борьбы с вредителями хлопчатника, саранчой, прочими вредителями сельскохозяйственных культур и малярийными комарами. Гептахлор считается причиной сокращения популяции некоторых видов птиц, в том числе канадской казарки и воробьиной пустельги в бассейне реки Колумбия (США). Казарки погибают, даже если содержание гептахлора в зерне, которым они питаются, ниже уровня, рекомендованного производителем, что означает, что даже осторожное использование этого инсектицида может быть опасным для живой природы. Лабораторные испытания показали, что в больших дозах гептахлор смертелен для норок, крыс и кроликов. В небольших дозах вызывает изменения в поведении и снижает репродуктивную способность.

Гептахлор относится к канцерогенным веществам. Основной путь попадания в организм человека — пища. Это вещество обнаруживали в крови крупного рогатого скота в США и Австралии.

 

Гексахлорбензол (ГХБ)

В 1945 г. ГХБ был впервые использован для обработки зерна и борьбы с грибковыми заболеваниями продовольственных культур. Он широко использовался для борьбы с головней пшеницы. ГХБ также является побочным продуктом производства определенных промышленных химических веществ и примесью в составе некоторых пестицидов.

С 1954 по 1959 г. использование зерна, обработанного ГХБ, на востоке Турции привело к возникновению ряда симптомов, в том числе светочувствительным повреждениям кожного покрова, коликам и истощению. У нескольких тысяч пораженных развилось метаболическое расстройство — гексахлорбензоловая (турецкая) порфирия, 14 % случаев закончились смертельным исходом. ГХБ передается эмбрионам через плаценту и новорожденным с грудным молоком. В больших дозах смертелен для некоторых видов животных, в небольших дозах снижает репродуктивную способность. ГХБ обнаруживается во всех продуктах питания. Так, он был найден во всех образцах мяса в Испании. По оценкам, суточное потребление ГХБ в Индии составляет 0, 13 мкг на килограмм веса человека.

 

Мирекс

Этот инсектицид в основном используется для борьбы с огненными муравьями, ранее использовался для борьбы с другими видами муравьев и термитами. Мирекс применяется в пластмассах, резине и электротоварах в качестве антипирена.

Вред от непосредственного контакта человека с мирексом не выявлен, однако лабораторные исследования на животных позволили отнести его к потенциальным человеческим канцерогенам. Было установлено, что мирекс токсичен для некоторых видов растений, рыб и ракообразных. Он относится к наиболее стабильным и стойким пестицидам. Период полураспада мирекса достигает 10 лет. В основном попадает в организм человека с пищей, в частности, с мясом, рыбой и дичью.

Токсафен

Этот инсектицид используется при выращивании хлопка, злаков, фруктов, орехов и овощей, а также для борьбы с клещами у домашнего скота. В 1975 г. оказался самым используемым в США пестицидом. Период полураспада — 12 лет.

В организм человека токсафен попадает в основном с пищей. Несмотря на то что токсичность токсафена при непосредственном воздействии на организм человека невысока, по результатам испытаний на лабораторных животных он был отнесен к потенциальным человеческим канцерогенам. Он высокотоксичен для рыб: после 90 дней воздействия токсафена на ручьевую форель было отмечено сокращение веса на 46 %, снижение жизнеспособности икры. При длительном воздействии токсафена в концентрации 0, 5 мкг на литр воды икра становится нежизнеспособной.

 

Полихлорбифенилы (ПХБ)

ПХБ используются в промышленности в качестве теплоносителей, в краске, копировальной бумаге и пластмассах в качестве добавки, а также в электрических трансформаторах и конденсаторах. 13 из 209 видов ПХБ так же токсичны, как диоксины. Стойкость ПХБ зависит от степени хлорирования, период полураспада может составлять от 10 дней до полутора лет.

ПХБ токсичны для рыб: в больших дозах смертельны, в малых приводят к нарушению икрометания. Исследования также выявили нарушение работы репродуктивной и иммунной систем некоторых видов диких животных, например, котиков и норок.

ПХБ попадают в организм людей из загрязненных пищевых продуктов. Потребление рисового масла, загрязненного ПХБ, в 1968 г. в Японии и в 1979 г. на Тайване вызвало пигментацию ногтевых пластинок и слизистых оболочек, утолщения глазных век, утомляемость, тошноту и рвоту. На Тайване женщины, подвергшиеся действию ПХБ, в течение семи лет рожали детей с нарушениями развития и поведения. Отмечались также нарушения кратковременной памяти детей, рожденных у матерей, потреблявших большое количество зараженной рыбы из озера Мичиган. ПХБ нарушают работу иммунной системы человека и относятся к потенциальным человеческим канцерогенам.

 

Воздействие на воду

В большинстве водных бассейнов, водных каналов, морей, океанов обнаружены различные концентрации пестицидов и других стойких органических веществ.

Остатки этих соединений обнаружены в дождевой воде, а также в воде, образованной от таяния горных ледников. В прямом виде СОЗ, в незначительных концентрациях, не воздействуют на качество воды и, не отражается на ее внешнем виде. Только в случае более больших количеств пестицидов, находящихся в воде, она приобретает специфический запах, характерный для этих типов веществ. Благодаря миграционным процессам, пестициды вместе с дождевыми водами проникают в поверхностные воды и даже в подземные. Так, при бурении на территории винной фабрики в Слобозия Маре, Кахульского района были обнаружены концентрации пестицидов, которые превышают санитарные нормы.

Отложения со дна озер содержат, как правило, более большое количество пестицидов, чем вода. В результате ил с высоким содержанием органических веществ не может быть использован в качестве удобрения без дополнительной обработки, которая является очень дорогостоящей.

2.2 Воздействие на атмосферный воздух

Наличие стойких органических загрязнителей в воздухе обусловлено выбросами от химических предприятий и заводов по сжиганию отходов, от химических обработок сельскохозяйственных растений и лесных площадей от болезней и вредителей, испарений и сублимации с поверхности почвы.

Воздух в зонах с интенсивным использованием пестицидов или в окрестностях заводов по сжиганию отходов носит отпечаток присутствия в нем стойких хлорорганических веществ.

Не отмечается значительного изменения состава воздуха только в случаях специального рассеивания пестицидов (против болезней и вредителей сельскохозяйственных культур), отмечается сильный запах, который проникает в дыхательные пути и даже провоцирует головные боли. В Молдове было много случаев, включая лето 2003 года, когда некоторые граждане пострадали от их нахождения в зоне с загрязненным воздухом. Отмечается увеличение накопления пестицидов в выбросах пыли. Например, если в обычном составе атмосферного воздуха ДДТ составляет 0, 000004 мг/л, тогда в пыле он поднимается до 0, 04 мг/л (ПДК для каждого из них является соответственно 0, 003 – 51, 6? 10 -6 и 1 – 102? 10 -6 ).

Самое большое воздействие на воздух оказывают диоксины и фураны, которые образуются от сжигания бытовых и промышленных отходов. В выбросах заводов по сжиганию отходов (ЗСО) содержится только 3% из общего количества веществ, образующихся от сжигания отходов. Но, несмотря на это, они составляют около 50-60% из общего объема диоксинов и фуранов, которые попадают ежегодно в атмосферу. Более высокие концентрации этих токсических веществ содержатся в летучей саже, которая рассеивается на большие расстояния от источника.

2.3 Воздействие на почву

Почва является самым сильным реципиентом для накопления различных веществ техногенного происхождения, включая и хлорорганические пестициды, и другие стойкие органические загрязнители.

В настоящее время не возможно найти даже одного места на поверхности земли, включая природные заповедники, где бы не могли обнаружить остатки пестицидов. Фоновое количество пестицидов в почве составляет несколько частей миллиграмма. Считается, что пестициды незначительно влияют на свойства почвы. Но они имеют свойства увеличения концентраций в трофической связке: растения, насекомые, хищные животные, человек.

Минерально-органические коллоидальные микрочастицы могут поглотить из воды и воздуха различные соединения, которые накапливаются в больших количествах и могут сохраняться большие периоды, не изменяя радикально своих химических свойств. Однако, содержание в почве различных бактерий, которые используют ее органическое вещество в качестве пищи, постепенно уменьшают концентрации пестицидов и имеет место их природное разрушение (разложение).

Воздействие на животный мир

Открытия в области химии и фундаментальных наук открыли новый этап в использовании токсических веществ для уничтожения насекомых и других вредителей. Широко начато использование фосфорорганических и хлорорганических соединений. Именно эти последние составляют большинство пестицидов, которые являются частью категории стойких органических загрязнителей.

Инсектициды являются веществами особенно токсичными, часто с летальным исходом для организмов в почве, воде, воздухе. Одним из первых препаратов хлорорганического происхождения, который долго использовался для уничтожения различных вредителей и носителей инфекции, был ДДТ, синтезированный еще в 1874 году, шведским химиком Паулом Мюллером. Использованный в качестве дезинсектанта, он стал очень эффективным в уничтожении заразных болезней, переносимых насекомыми (тиф, малярия, другие). Но, несколько десятилетий позже, было доказано, что его интенсивное использование привело к очень негативным последствиям для животного мира.

В первый раз, негативные эффекты последствия использования ДДТ были засвидетельствованы в штате Флорида, США, где в 1947 году была отмечена деградация репродуктивного здоровья у орлов и чаек. Более позже, те же изменения были отмечены и у крокодилов из озера Алопка.

ДДТ и другие стойкие органические вещества распространяются в окружающей среде всей планеты, даже и в теле пингвинов в Антарктиде содержится ДДТ.

Опасность ДДТ и других пестицидов состоит в том, что рядом с вредными насекомыми уничтожается очень большое число полезной фауны. Исследования показали, что ДДТ оказывает влияние на все живые организмы. Он аккумулируется в тканях млекопитающихся, имея канцерогенные, мутагенные, зародышетоксичные, невротоксичные, иммуннотоксичные свойства, изменяет гормональную систему, провоцирует анемию, болезни печени.

ДДТ сильно изменяет структуру скорлупы птичьих яиц, делая ее более тонкой, уменьшая продуктивность птиц, рыб, змей.

Примером негативного воздействия на фауну является использование ДДТ против грибка, который провоцирует голландскую болезнь вязя. Остатки вещества попадали с дождевой водой и с опавшими листьями в почву. Там ДДТ поглощался дождевыми червями. Эти были съедены дроздами. ДДТ не доводил птиц до смерти, но расстраивал репродуктивные качества. Яйца становились стерильными или птенцы вылуплялись ослабленными и не выживали в случаях, когда их кормили зараженными дождевыми червями. Поэтому борьба с голландской болезнью вязя привела к полному исчезновению этих перелетных птиц почти по всей территории США.

Другой СОЗ, токсафен, провоцирует повреждение позвонков, которые становятся очень хрупкими, при резких движениях легко ломаются, что приводит к параличу передней части тела и исчезновению рыб.

Концентрация токсафена является высокой в ихтиофауне всей планеты: в рыбах залива Св. Лаврентия (Канада) его содержание составляет 28 мг/кг жиров, в рыбах Балтийского моря – 6 мг/кг, в форели из Больших озер – 23-30 мг/кг.

 

Миграция в окружающей среде

Очень редко случается, когда одно конкретное выделенное вещество в результате производственного процесса, попадая в определенную среду (например, воздух), сохраняется в нем до полного разложения. В большинстве или постоянно, органические загрязнители мигрируют из одной среды в другую, передавая им свои токсические свойства, и негативно влияя на растительный и животный мир. Скорость миграции и расстояние обнаружения СОЗ зависит от консистенции и мобильности факторов окружающей среды. Воздух является самым благоприятным путем быстрого распространения и на большие площади любых веществ, включая токсичные. Более медленным является циркуляция воды, но и в случае гидрографических систем, мобильность СОЗ является значительной, и за несколько дней или даже часов, СОЗ могут быть распространены на десятки и сотки километров. В почве органические пестициды, ПХБ и другие загрязнители двигаются меньше. Скорость их миграции находится в прямой зависимости от водного режима, интенсивности атмосферных процессов, рельефа территории и других специфических факторов верхней оболочки планеты.

Миграция в воздухе.

 

Обнаружение ДДТ в ледниках Антарктики, в аридных пустынях Африки, лесах Амазонки демонстрирует, что перенос от источника заражения до этого места, могло быть осуществлен только воздушным путем. Изменчивые потоки воздуха рассеивают СОЗ по всей территории планеты, прежде всего, поднимая их на большие высоты (до озонового слоя), перенося их на тысячи километров, потом оседаются с водными парами или с твердыми частицами на поверхность различных континентов.

Постоянные и случайные выбросы от предприятий приводят к осаждению СОЗ в первую очередь непосредственно вблизи источника загрязнения. Проведенные исследования в Восточной Европе и Северной Америке показывают, что концентрация диоксинов, фуранов, ПХБ убывает одновременно с отдалением от источника, что демонстрирует их место происхождения. На основе этих данных устанавливаются санитарные и охраняемые зоны, в которых лимитирована или запрещена сельскохозяйственная деятельность (выращивание сельскохозяйственных культур, растительных кормов, выпас скота и т.д.). Самые распространенные формами миграции СОЗ в воздухе являются испарения, суспензия и твердые частицы. Высокие температуры и ветры приводят к высыханию верхней оболочки загрязненной почвы, испарениям и транспортировке токсических веществ в горизонтальном и вертикальном планах. В верхних слоях атмосферы одна часть их разрушается под действием солнечных лучей, окисляется, войдя в контакт с кислородом и озоном (таким образом, способствуя уменьшению размеров озонового слоя). Другая часть притягивается молекулами воды, которые концентрируются и выпадают в виде дождя на поверхность планеты (морей, океанов, суши). Таким образом, имеет место распространение СОЗ на большие расстояния от первоначального источника загрязнения. Для Республики Молдова миграция СОЗ через воздух был и есть реальный путь заражения почвы и водных бассейнов, находящихся по соседству с химическими складами. И в прошлом, но особенно в настоящем, много складов не имеют крыши, дверей, окон. Ветры, особенно весенние, поднимают в воздух некоторое количество пестицидов, которые транспортируются воздушным путем, будучи смешанные с мелкими частицами почвы и другими твердыми веществами.

Также не исключено, что воздушным путем с Украины, Румынии попадают на территорию нашей страны различное количество СОЗ (диоксины, фураны), выброшенные энергетическими, промышленными предприятиями, заводами по сжиганию отход и т. д..

Вместе с потоками зараженного воздуха СОЗ могут достичь Молдовы и из более отдаленных стран (Центральная, Западной и Восточная Европы). Необходимо учесть эффекты миграции через воздух и в случаях воздушной обработки против болезней и вредителей другими пестицидами, не только хлорорганическими. В мероприятиях по экологической и санитарной безопасности, разработанных для химических складов, особое внимание нужно уделять возможному процессу миграции токсических веществ воздушным путем.

 

Миграция в воде.

 

В водную среду пестициды могут попасть во время воздушной или наземной обработки сельскохозяйственных культур, лесов, водных объектов, с дождевыми водами или при таянии снега, со сточными водами от химических предприятий. И в водной среде хлорорганические вещества могут быть подвержены гидролизу, окислению и фотолизу, но низкая степень растворимости в воде или даже их нерастворимость (молекулярная форма практически отсутствует), обуславливает длительное сохранение СОЗ в воде. Как правило, самое большое количество СОЗ поступает в водные бассейны с коллоидальными частицами почвы, размытые в результате эрозионного процесса этой зараженной поверхности. Дальнейшая миграция зависит в большей мере от характеристик водного объекта. В маленьких реках часть коллоидальных частиц могут осаждаться на дне, но другая часть транспортируется в реку, притоком которой она является, а оттуда дальше – в море или океан. Расстояние от места размывания соответственных частиц и до зоны оседания может быть в несколько сот или даже тысяч километров. Например, если загрязнение имело место на сельскохозяйственных полях севера Республики Молдова, которые были обработаны хлорорганическими пестицидами, в дальнейшем воды унесут эти вещества вместе с коллоидальными частицами в реки Реут или Днестр, а воды рек отведут ил в Черное море, которое находится на сотки километров от источника.. Известны случаи транспортировки пестицидов с илом и на расстояния в тысячи километров (Китай, Северная Америка и др.). В относительно закрытых водных бассейнах (озера, пруды) или закрытых (естественные озера) почвенные частицы, содержащие хлорорганические вещества отлагаются постепенно, образуя иловые слои различной толщины (от несколько сантиметров до несколько метров). В зонах Республики Молдова с интенсивным использованием СОЗ исследователи заметили процесс прогрессивного увеличения концентрации СОЗ, начиная с первоначального источника (территория, загрязненная пестицидами в результате обработки) и заканчивая илом со дна водных бассейнов. Транспортировка пестицидов и других хлорорганических веществ, их накопление в нижних слоях прудов и озер осуществляется благодаря процессам их миграции посредством воды.

Очевидно, что в стоячих водах миграция СОЗ имеет нисходящий вертикальный характер, с верхнего слоя водного бассейна они двигаются с помощь гравитационной силы в нижние слои. Этот процесс временно может быть приостановлен при помутнении воды, но в результате он является практически необратимым. Миграция пестицидов в воде может иметь место и долгое время после того, как они были использованы в сельском хозяйстве. В результате сильных дождей в летний период, которые повторяются из года в год, может быть размывание дамб озер, большинство которые имеют 20-30 и больше лет. Накопленный ил опять смешивается с водой, двигается с потоками воды по течению реки и осаждается опять в другом озере или уносится с водой Днестра, Прута, Дуная и др. в Черное море.

 

 

Миграция в почве

 

Благодаря тому, что основное количество пестицидов попадает именно на поверхность почвы, миграция СОЗ в этой среде представляет самый больший интерес. На миграцию хлорорганических соединений влияет в первую очередь такие характеристики, как: водный режим, гранулометрический состав, ph, глубина обработки, рельеф территории, мобильность флоры и фауны и другие факторы. Рассеивание хлорорганических пестицидов и других веществ такого рода имеет место особенно на поверхности оболочки почвы. Иногда имеет место внесение их в почву с культиватором или другими механизмами, предназначенные для внесения химических веществ на не очень большую глубину. Исследования в Республике Молдова показали, что самое большое присутствие СОЗ обнаружено в верхнем слое почвы (0- 10 см), меньше в следующем слое (10-20 см) и почти отсутствует в нижнем слое. Специфика миграции СОЗ состоит в том, что они не двигаются самостоятельно, а только с твердыми частицами, которыми абсорбированы, когда находятся в прямом контакте. Свойства органоминеральных макромолекул из почвы - притягивать хлорорганические соединения и постоянная форма структуры делает миграцию последних, подверженную общим физико-химическим свойствам почвы. Вертикальная миграция СОЗ в слоях почвы продиктована в первую очередь способом обработки почвы. Как правило, глубина вспашки почвенного слоя не превышает 20-25 см. Именно в интервале 0-20см и мигрируют хлорорганические соединения. Поверхностная обработка (культивирование, боронование) допускает миграцию до 10 см глубины.

Массивное распространение СОЗ в более низкие слои, чем указанные, не допускается водным режимом черноземов Молдовы. Проникновение дождевой воды в слой почвы является специфическим феноменом. Более часто или почти постоянно все количество воды остается в верхнем слое почвы и вещества, растворенные в нем, а также и те, которые передвигаются в низ, согласно гравитационной силе, не имеют возможности мигрировать. В летние месяцы отмечается даже противоположное движение по возрастающей. От высоких температур через узкие сосуды вода со всем, что в ней растворено, поднимается на поверхность и испаряется в воздухе. С этими парами не выделяется значительное количество хлорорганических, химических соединений по причине, что они связаны с макромолекулами почвы.

Макро и микро организмы почвы значительно не способствуют миграции СОЗ. Эта среда является очень благоприятной для разложения хлорорганических пестицидов и других подобных веществ. Бактерии и водоросли в почве получают энергию от расщепления комплекса органических веществ, способствуя детоксикации почвы посредством изменения агрессивных соединений в безопасные. Но все эти процессы расщепления имеют место в поверхностных слоях, не задевая миграционный процесс СОЗ.

Высшие растения и животные служат источником органического вещества для микробов и водорослей, но не участвуют в транспортировке СОЗ. Кажется незначительна и роль некоторых грызунов (кроты, суслики, другие), которые иногда транспортируют почву, с содержанием хлорорганических веществ, из одного места в другое, включая и с поверхности, на глубину несколько метров.

12345Следующая ⇒

Поделиться: