Экология. Реферат:   Основні фактори антропогенного впливу 
 на навколишнє природне середовище.   Вплив галузей промисловості на довкілля

Промисловий комплекс за інтенсивністю впливу на довкілля посідає провідне місце. 

Головними причинами цієї першості є:

• недосконалі технології виробництва;
  
• надмірна концентрація - як територіальна, так і в межах одного підприємства;
  
• брак надійних природозахисних споруд.
  

За характером впливу на довкілля вирізняють такі комплекси:

• паливно-енергетичний;
  
• металургійний;
  
• хімічний;
  
• будівельний.
  

Паливно-енергетичний комплекс є найбільшим забруднювачем на Землі не тільки через недосконалі технології та відсутність очищення викидів, а й через надзвичайне поширення його об’єктів. Рівень економіки у XX ст. визначився і рівнем споживання палива та електроенергії. Комплекс екологічних проблем виникає і в галузях паливної промисловості, і в електроенергетичних. 

Так, якщо видобуток вугілля здійснюється підземним способом, то це призводить до утворення великої кількості поверхневих і побіжних порід, шахтних вод тощо. Більша частина твердих відходів складується у відвали, які охоплюють величезні площі, порушуючи природний ландшафт, забруднюючи поверхневі і підземні води. Відвали породи в основному розміщуються поблизу населених пунктів, а це посилює їхній вплив на довкілля. За даними Макіївського інженерно-будівельного інституту відвали вугільних шахт міст Донецька і Макіївки вкрили територію площею понад 900 га. У відвалах цього промислового району накопичено понад 230 млн. м3 породи, щорічно додається ще 16 млн. м3.

Великим забруднювачем є й нафтогазовий комплекс. На всіх його стадіях (видобуток нафти, виділення попутних газів і води, збереження, транспортування, переробка) відбувається забруднення атмосфери, ґрунтів, водних об’єктів нафтою і нафтопродуктами (фенолом, бензолом, толуолом, етиловим ефіром тощо). Районам , де здійснюється видобуток нафти, властиве забруднення водойм, оскільки нафта і нафтопродукти можуть знаходитися як у вигляді поверхневої плівки або емульсії, так і в розчиненому вигляді.

Наявність у воді цих забруднювачів згубно відбивається на її якості. Негативний вплив нафтопродуктів позначається і на рибному господарстві: навіть незначні домішки нафтопродуктів у водоймах надають рибі неприємного присмаку і запаху, а у великій кількості призводять до її загибелі. Під час термічної обробки вуглеводневих сполук виділяються канцерогенні речовини, які забруднюють довкілля.

Для організації матеріального виробництва людина використовує енергію, яку вона виробляє з викопного палива, та добуває з природних джерел. Кількість енергії, що виробляється в світі, невпинно зростає одночасно із зростанням потреб людини. В 70-х роках XX ст. кількість споживаної енергії подвоювалась упродовж 15 років, у 80-х роках - 10 років, тоді як останнє подвоєння чисельності населення відбулося впродовж 50 років. Отже, виробництво енергії відбувається випереджаючими темпами. Нині енергію добувають різними шляхами. У 1980 р. 70% світової кількості енергії вироблено спалюванням нафти і газу, 20% - вугілля, 3% - гідроелектростанціями, 2% - атомними електростанціями. Решта 5% припадає на нетрадиційні джерела енергії. Нині одна людина споживає в Японії 1,5-5 т., у США - близько 7 т., а в країнах, що розвиваються - 0,15-0,3 т. енергії в нафтовому еквіваленті.

Вплив теплоелектростанцій.

Теплові електростанції працюють на:

• твердому паливі (вугілля, торф, сланці);
  
• рідкому паливі (мазут);
  
• газоподібному (природний газ).
  

Всі види палива містять сполуки сульфуру: від 3-7% у вугіллі до 0,05% у природному газі. Тому найпоширенішими забруднювачами є оксиди сульфуру, нітрогену, дрібнодисперсний пил, чадний і вуглекислий гази. Продуктами згорання твердого палива є зола та жужіль, уловлювання, складування і зберігання яких вимагає великих затрат, оскільки з господарського використання вилучаються земельні ресурси. За кордоном використання золи і жужелю становить: у США – 20%, у Франції – 72%, Фінляндії – 84%. ідходи ТЕС є сировиною для будівельних матеріалів – бетонних блоків, панелей, шляхового покриття, силікатної цегли. Працюючі ТЕС забруднюють біосферу радіоактивними речовинами в обсягах, які перевищують можливі радіоактивні викиди атомних електростанцій за нормальної експлуатації.

Гідравлічні електростанції традиційно вважають екологічно чистими. Проте будівництво дамб на річці обумовлює зміну властивостей екосистем ріки. З проточної системи ріка перетворюється на ланцюг водосховищ, де змінюються всі фізичні, хімічні, біологічні властивості. Це вже зовсім інша екосистема. Наприклад, на Волзі до будівництва дамб вода пропливала від Рибинська до Волгограда за 50 діб (під час повені - за 30), а після їх спорудження за 450-500 діб, через що водообмін Волги скоротився у 12 разів. Із 150 тисяч приток Волги третина зникла, зменшився стік малих річок у її басейні.

Відтак самовідновлювальні властивості Волги зменшилися в десятки разів – вона стала на великому протязі забрудненою водоймою. Донні та зважені наноси, що надходять з басейну ріки і раніше служили добривом для заплавних земель, тепер здебільшого затримуються у водосховищах і відкладаються на дні, забруднюючи воду. До того ж мільйони тонн землі щорічно завалюються з берегів у воду, через що каламутність її збільшується у 100 разів.

Будівництво ГЕС на гірських, бурхливих річках приводить до менших змін в екосистемі ріки. Спорудження ж їх на рівнинах, та ще й на великих річках породжує цілий ряд як економічних, так і екологічних проблем. Часто економічні збитки від вилучення земель на багато років із сільськогосподарського виробництва в десятки разів перевищують прибутки від виробництва електроенергії електростанцією.

Значних економічних збитків зазнає і рибне господарство річки. На мілководних ділянках розмножується велика кількість паразитів риби (гельмінти та ін.),руйнуються нерестилища. Під час нересту гине сила-силенна риби, особливо коли на дамбах відсутні рибопропускні пристрої або їхня потужність недостатня. На Волзі, наприклад, учені зафіксували масову загибель риби через зміни рівнів води у водосховищах.

Лише на Дніпрі п’ять штучних водосховищ затопили 700 тис. га земель, на Волзі 14 водосховищ – 3,5 млн. га. Крім прямого затоплення земель, де пропали не тільки луки, але й рілля, і лісові площі, постійно підтоплені та зруйновані від переформування берегів землі, а також площі, вилучені для розміщення знесених населених об’єктів. Уздовж дніпровських берегів, за розрахунками гідробіологів, підтоплюється понад 750 тис. га, в тому числі понад 440 тис. га - це постійно підтоплені чорноземи. Змінюється вся структура підземної частини гідросфери, її ґрунтових вод. Разом із сезонними та багаторічними змінами рівня води у водосховищах коливається і рівень підземних вод.

Підпора ґрунтових вод простягається від десятків метрів до кількох кілометрів від берегів усієї акваторії водосховища. А тому в надзвичайних умовах перебуває і вся земля навколо водосховища через підтоплення, осушення, промерзання, зсуви тощо. За розрахунками вчених, кубічні кілометри води просочуються і випаровуються з поверхні водосховищ. Це не тільки призводить до підвищення вологості повітря у прилеглих до регіону населених пунктах, а й обумовлює дефіцит води.

У штучних водосховищах складаються сприятливі умови для явища, що його вчені назвали „біологічним вибухом”. Це - інтенсивне поширення одноклітинної синьо-зеленої водорості через те, що третина площі штучних водосховищ має глибину меншу, ніж 2 м.

У невеликій товщі води над родючими угіддями, багатими на органічні речовини, утворюється величезна кількість організмів. Вони швидко відмирають, спливаючи на поверхні водосховищ величезними полями гниючих біологічних решток, і забирають із води кисень, що призводить до масової загибелі іхтіофауни. У воді штучних морів, забрудненій стічними промисловими водами, а також водою, що стікає з полів разом із хімічними добривами та отрутохімікатами, виникають умови, сприятливі для змін якості синьо-зелених водоростей - вони можуть набути можливостей, небезпечних для життя людини. Влітку водосховища через це втрачають свої рекреаційні якості.

Отже, гідравлічні електростанції не можуть бути альтернативою тепловим.

Які ж особливості характерні для атомної енергетики? Приблизно 1/4 усіх країн світу має на своїй території атомні реактори. Всього їх у світі експлуатується близько 400, до того ж приблизно в 10 країнах зосереджено 90% загальної їх потужності. Серед цих країн Франція, де АЕС виробляють понад 71% електроенергії, Швеція (12), Німеччина (31), Японія (23), Великобританія (19), США (16), Канада (13), Україна (47).

Після катастрофи на ЧАЕС у ставленні країн до ядерної енергетики сталися значні зміни. Китай, Німеччина, Франція, Великобританія, США в основному зберегли свою політику, спрямовану на розвиток ядерної енергетики. Деякі країни обрали вичікувальну позицію - Австралія, Австрія, Данія, Люксембург, Норвегія, Швеція, тоді як ряд держав зовсім відмовилися від них (Фінляндія, Італія, Швейцарія, Нідерланди та ін.).

Проблеми атомної енергетики обумовлені насамперед надійністю роботи енергоблоку. Імовірні оцінки ризику руйнування блока АЕС, що могло б привести до радіоактивних виділень у легководневих реакторах західного типу, були проведені 1975 р. Ядерною контрольною комісією США. Оцінки показали, що наймасштабніше виділення внаслідок руйнації оболонки реактора може статися один раз на мільйон років експлуатації реакторів.

Аналізи, проведені після аварій на Трі-Майл-Айленд (США) і Чорнобильській АЕС, де використовувалися зовсім різні типи реакторів, показали, що ці аварії сталися через дві й чотири тисячі реакторів-років відповідно. Проте ці аварії показали , що ризик є і ця проблема заслуговує на увагу. В Україні переважають реактори типу ВВЕР-440, ВВЕР-1000 і РБМК. У 1986 р. у Відні на нараді експертів МАГАТЕ відзначалося, що за міжнародним стандартом реактори РБМК із 19 обов’язкових параметрів відповідають тільки одному.

У кожному 1000-мегаватному реакторі міститься стільки радіоактивного матеріалу, скільки могло б утворитися після вибуху тисячі бомб, подібних до хіросімських. „Проплавлення” (за якого ядерне розплавлене паливо, а також залізобетонні конструкції, що його оточують, перегріваються і плавляться) може викинути радіоактивний вміст реактора в атмосферу, позбавивши при цьому життя понад 50 тис. людей і, забруднивши тисячі квадратних миль землі.

Під час катастрофи на ЧАЕС 25 квітня 1986 р. стався найбільший механічний вибух, еквівалентний викидові після великого атомного вибуху. Навіть у радіусі понад 1500 км у деяких регіонах радіоактивні опади перевищили рівень, зафіксований під час атмосферних випробувань ядерної зброї. Попри те, що під час аварії загинув тільки 31 чоловік, віддалені наслідки чорнобильської катастрофи дадуться взнаки приблизно 28 тис. випадків ракових захворювань у всьому світі, причому половина з них - поза межами України, Білорусії та Росії. В усьому світі понад 700 млн. осіб живуть у радіусі 160 км від ядерних станцій.

Кожний ядерний реактор виробляє приблизно 215-230 кг плутонію. Період його напіврозпаду – 24 000 років. У природних умовах він існує в дуже незначних концентраціях. Це одна з найбільш небезпечних для живого організму токсичних речовин: поглинання одного його мікрограма може виявитися смертельним. Крім того, це основна речовина для виробництва атомних бомб. Кожний реактор виробляє його в такій кількості, що її достатньо для виробництва 40 бомб.

Не можна не брати до уваги забруднення біосфери малими дозами радіації. Щодоби з реактора просочуються канцерогенні та мутагенні матеріали. Вони підвищують фоновий рівень радіації, вплив її здійснюється постійно, збільшуючи ризик появи ракових і генетичних захворювань.

Атомна енергетика та виробництво ядерної зброї - два основні джерела радіаційного забруднення. Вони ведуть до утворення сотень радіоактивних елементів, що починають забруднювати харчові ланцюги. Радіоактивний матеріал потрапляє до рік, озер, океанів, де його поглинають риби, вводячи у свої біохімічні системи, підвищуючи його концентрацію у своїх тілах в тисячу разів. Забруднена вода і ґрунт усмоктується рослинами, концентруючи в них токсичні речовини. Це, своєю чергою, призводить до забруднення молока і м’яса, оскільки забрудненою травою живиться худоба.

Важливою проблемою атомної енергетики є поховання радіоактивних відходів. Кожний реактор виробляє тисячі тонн таких відходів, деякі з них лишаються небезпечними впродовж 500 тис. років. Кожна АЕС рано чи пізно сама перетворюється на радіоактивні відходи: вік її експлуатації – 20-30 років, бо вона стає надто радіоактивною для того, щоб продовжувати її експлуатацію або ремонтувати. Після цього її необхідно демонтувати або поховати весь комплекс під тоннами землі. За розрахунками академіка А. Яншина, атомна енергетика втричі дорожча за газову і вдвічі – за вугільну. Надійність роботи реактора підвищується в разі зведення захисних споруд, але вартість електроенергії тоді різко зростає.

Системи забезпечення безпеки АЕС постійно розвиваються і вдосконалюються. Але незважаючи на це, атомна енергетика повністю екологічно безпечною вважатися не може.

Металургійний комплекс є одним з найбільших забруднювачів біосфери в багатьох країнах світу. В Україні його розвиток зумовив різке погіршення екологічної ситуації в трьох районах – Донбасі, Придніпров’ї, Приазов’ї. На підприємства чорної металургії припадає близько 15% всіх промислових викидів в атмосферу пилу, до 10% викидів оксидів сульфуру, 15% загального обсягу споживання води. До цього слід додати величезну кількість твердих відходів.

Сучасний металургійний завод на 1 млн. т виплавленої сталі викидає в довкілля: 

 800 тис. т шлаків, 100 тис. т пилу, 30 тис. т оксидів карбону, 8 тис. т оксидів сульфуру,50 тис. т сполук флуору, 3 тис. т оксидів нітрогену.

У галузях кольорової металургії утворюється велика кількість твердих відходів: у більшості галузей на отримання однієї тонни металу витрачається 100-200 тонн руди. Відходи часто відзначаються великою токсичністю так як містять сполуки сульфуру, арсену, стибію, селену. Великі проблеми створюють і скиди стічних вод: в них спостерігається висока концентрація хлоридів, сульфатів. Виробництво металевого алюмінію супроводжується утворенням сполук флуору, які згубно впливають на тканину кісток та зубів. Найважливішім напрямом науково-технічного прогресу є впровадження в металургійній галузі маловідходних технологій, які дозволять не лише зменшити забруднення довкілля, а й підвищити ефективність металургійного виробництва.

Хімічна промисловість теж є джерелом істотного забруднення довкілля. Номенклатура продукції, що її випускає хімічна промисловість розвинених країн, є вельми різноманітною. У світі використовується понад 300 тис. т хімічних речовин і щорічно до них додається 1-2 тис. нових. 50 речовин виробляються в кількостях, що перевищують 1 млн. т на рік, а 1500 речовин – 500 т на рік. Донині в довкілля надійшло близько 3 млн. нових речовин і сполук, які не властиві біосфері; серед них є надзвичайно шкідливі для нормального функціонування живої клітини.

Хімічна промисловість належить до галузей, які споживають велику кількість сировини, води та енергії. Вона вирізняється складними багатостадійними процесами. Під час виробництва утворюється велика кількість побічної продукції, яка поки що не завжди може бути використана як вторинні ресурси, а накопичується у вигляді відходів. У багатьох випадках відходи вимагають повного знищення через їхню надмірну токсичність. Найбільшу кількість твердих відходів дають виробництва мінеральних добрив, сірчаної кислоти, виробництво гумових виробів, пластмас, нафтопереробка.

Основним напрямом природоохоронної діяльності в хімічній промисловості є боротьба із забрудненням довкілля способом удосконалення існуючих і розроблення нових технологічних процесів.