Оценка химического состава снежного покрова

     Основной  источник поступления хлора в  атмосферу – электролиз хлористых солей, массовые выбросы при очистке воды, сжигание продуктов, содержащих

     хлор. Средние концентрации хлора в  атмосферном воздухе колеблются от 1 до 3,7 мг/куб.м. К промышленным предприятиям, наиболее загрязняющих атмосферу хлором, следует отнести химико-фармацевтические, металлургические, целлюлозно-бумажные. [4] 

     1.1.4 Медь

     Основными источниками поступления меди в  окружающую среду являются предприятия  цветной металлургии (промышленные выбросы, отходы, сточные воды), транспорт, медьсодержащие удобрения и пестициды, процессы сварки, гальванизации, сжигание углеводородных топлив в различных отраслях промышленности. Годовой объем техногенных поступлений меди в атмосферу составляет 56 тыс. т. Средняя концентрация меди в атмосфере города 0,09 мг/куб.м. [4] 

     1.1.5 Хром

     Источники поступления хрома в окружающую среду могут быть как антропогенными, так и природными.

     Находящийся в природе хром всегда встречается  в трехвалентном состоянии, шестивалентный хром в окружающей среде практически  полностью является результатом хозяйственной деятельности человека. [29]

     Главным антропогенным источником поступления  хрома в окружающую среду являются предприятия по производству цемента, стекольное производство, сжигание топлива, черная металлургия, металлообрабатывающая, автомобильная, текстильная, кожевенная, пищевая и химическая промышленность. [1, 29, 26, 31]

     Промышленные  отходы предприятий в виде золы, пыли, шлака, шлама содержат в своем  составе значительное количество хромовых загрязнений. Большое количество поступает в водные объекты с промышленными стоками. [7]

     Основными природными источниками загрязнения  окружающей среды соединениями хрома  являются обширные лесные пожары, продукты вулканической деятельности. Вода в  районах, где есть месторождения  хрома может содержать повышенные его концентрации в результате выщелачивания из пород (серпентинитов и других хромосодержащих минералов). [31]

     Так же некоторые количества хрома поступают  в воду в процессе разложения организмов и растений. [26]

     Однако  не один из этих природных источников, в отличии от антропогенных , не приносит таких количеств хрома, которые представляли бы опасность для здоровья человека и животных. [31] 

     1.1.6 Ионы водорода и гидроксильные ионы (рН)

     Содержание  в воде водородных ионов в основном определяется количественным соотношением концентраций угольной кислоты и ее ионов. В воде угольная кислота диссоциирует: 

     H2CO3=H+HCO3 

     поэтому талые воды, содержащие большое количество растворенной двуокиси углерода, имеют, кислую реакцию. При диссоциации гидрокарбонатов Са(НСО₃) также образуются ионы НСО₃. Увеличение их концентрации ведет к увеличению рН вследствие гидролиза: 

     НСО3+Н2О=Н2СО3+ОН 

     Источниками ионов водорода являются также и  другие кислоты, находящиеся в талой  воде (серная, ортофосфорная). Гидролиз солей тяжелых металлов имеет значение в тех случаях, когда в атмосферу попадает значительное количество сульфатов железа, алюминия, меди, и других металлов. В результате гидролиза выделяются ионы водорода: 

     Fe+2H2O=Fe(OH)2+2H 

     Величина  концентрации ионов водорода (рН) обычно колеблется в атмосферных осадках от 4,6 до 6,1. [4] 

     1.2 Биологическое действие 

     В эпоху научно-технической революции  деятельность человека приобретает  масштаб геоэкологических процессов, приводит к изменению естественных биогеохимических циклов на земле, нарушению экологического равновесия в биосфере, что, в свою очередь, сказывается на самом человеке. Уровень здоровья человека в значительной степени зависит от качества среды его обитания. По мнению многих ученых факторы окружающей среды в 18-20% определяют состояние здоровья человека.

     Накопившиеся  десятилетиями недостатки в природоохранной  деятельности, укоренившийся потребительский  подход к природным ресурсам, а  также развитие производительных сил  без должного учета экологических последствий привели к созданию экологически опасных зон, ухудшению здоровья людей, изменению демографических характеристик (уровню рождаемости, продолжительности жизни, миграции населения), а также нанесению значительного ущерба природе.

     Доля  влияния загрязнения атмосферного воздуха в формировании заболеваемости системы органов дыхания составляет 20%, системы кровообращения – 9%.

     Наиболее  высокий индекс загрязнения в  городских условиях получен по тяжелым  металлам и оксиду углерода. В структуре  выбросов наибольшую долю составляют сернистый ангидрид – 35%, твердые вещества (пыль) и оксид углерода – 30%, углерод – 1,2%, оксид азота – 0,9%. [6]

     В настоящее время, при стремительном  развитии производительных сил и  освоении все новых и новых  энергетических мощностей, процессы биогеохимической миграции и концентрации веществ в биосфере протекают настолько быстро, что организм человека не успевает приспосабливаться к новым уровням содержания химических элементов в питьевых водах, продуктах питания и воздухе. [8]

     Состояние здоровья населения является отражением сложного комплекса явлений в  окружающей среде. На процесс его  формирования влияет целый ряд биологических, антропогенных, природно-климатических  и др. факторов.

     В настоящее время в Рязанской  области наблюдается стабильная тенденция к росту злокачественных новообразований и смертности населения от них.

     Уровень опухолевых заболеваний в области 1,2 раза превышает аналогичный показатель по Российской Федерации.

     Вызывает  беспокойство выраженный рост показателей распространенности данной патологии среди детей. [7] 

     1.2.1 Кальций

     Кальций является важнейшим биогенным элементом, его вредное действие возможно лишь при поступлении в организм в  очень больших дозах. В виде пыли или аэрозоля соединения кальция  оказывают сильное прижигающее действие на кожу и слизистые оболочки. Особенно опасен СаО, действие, которого состоит в омылении жиров, поглощении из кожи влаги, растворении белков, раздражении тканей. Поражаются также глубокие дыхательные пути и особенно легкие.

     Соединения кальция постоянно содержатся в почве и природных водах, а также в животных и растительных организмах. Растения извлекают из почвы кальций в больших количествах, однако, истощение почв в отношении этого элемента наблюдается сравнительно редко.

     Жесткие требования по содержанию кальция предъявляются к водам, поскольку в присутствии карбонатов, сульфатов и ряда других анионов кальция образует прочную накипь. [3] 

     1.2.2 Сульфаты

     Сульфаты  активно участвуют в сложном  круговороте серы. При отсутствии кислорода под действием сульфатредуцирующих бактерий они восстанавливаются до сероводорода и сульфидов, которые в природной воде кислорода снова окисляются до сульфатов.

     Растения  и животные извлекают растворенные в воде сульфаты для построения белкового  вещества.

     Сульфаты  мало токсичны, обладают раздражающим эффектом. Повышенное содержание сульфатов  ухудшает органолептические свойства воды и оказывают физиологическое  действие на организм человека. При  приеме внутрь они действуют как  «осмотическое» слабительное, причем токсического эффекта обычно не наблюдается вследствие медленного всасывания и быстрого воздействия.

     Основная  часть сульфатов, поступивших на поверхность почвы, удерживается в  верхней части почвенного профиля (глубина до 20 см) и содержание их в течение года остается в исходной форме. Растения поглощают малую часть сульфатов, то есть в почве идет процесс накопления сульфатов. [1] 

     1.2.3 Медь

     Медь  относится к числу активных микроэлементов, участвующих в процессе фотосинтеза  и влияющих на усвоение азота растениями. Недостаток содержания меди в почве отрицательно влияет на синтез белков, жиров и витаминов и способствует бесплодию растительных организмов. Вместе с тем, избыточные концентрации меди оказывают неблагоприятные воздействия на растительные и животные организмы.

     Медь  и её соединения весьма токсичны для  почвенной микрофлоры. Загрязнение  субпесчанной почвы медью может  привести к угнетению активности нитрифицирующих бактерий. Медь заметно  сдерживает минерализацию азота.

     Избыток её в почве ведет к развитию хлороза у растений, недостаток снижает урожай и высоту. Соединения меди весьма токсичны для всех представителей водной фауны и флоры. При минимальных концентрациях гибнут пресноводные полипы и пиявки.

     В организме человека медь главным  образом содержится в виде комплексных органических соединений и играет важную роль в процессах кроветворения. При недостатке меди в организме человека относительно часто встречается рахит. Во вредном действии избытка меди решающую роль, по-видимому, играет реакция Сu (II) с SH-группами ферментов. С колебаниями содержания меди, вступая в реакцию с белками тканей, оказывает резкое раздражение на слизистые оболочки верхних дыхательных путей и желудочно-кишечного тракта.

     При хронической интоксикации медью  и её солями возможны функциональные расстройства нервной системы, нарушение функций почек и печени, изъязвление носовой перегородки. [1] 

     1.2.4 Хром

     Хром  присутствует во всех растениях, но не доказано, что он является для них  эссенциальным элементом. Вероятно, что небольшое количество трехвалентного хрома стимулирует рост растений и процесс фотосинтеза, способствует образованию хлорофилла. [30]

     Хром, как и большинство веществ, может  всасываться растениями, как через  корневую систему, так и через  поверхность листьев. Из участков всасывания переносятся небольшие количества хрома, однако хелатированная форма транспортируется через все растение.

     Концентрация  металла в употребляемых в  пищу растениях колеблется от не улавливаемых до 0,19 мг/кг сырой массы.

     Вода, содержащая 5 мг/л хрома, вредно влияет на растения; при концентрации 10 мг/л наблюдается хлороз, а при 15 – 50 мг/л металла в воде задерживается рост растений. [1]

     Хром  так же оказывает влияние и  на рыб. Под влиянием хрома может  повышаться чувствительность рыбы к  инфекциям; высокие концентрации оказывают повреждающее действие на жаберный аппарат и/или накапливаются в различных тканях рыб.

     Для человека ингаляция атмосферным  воздухом, загрязненного соединениями хрома, может вызвать ряд негативных эффектов. [1]

     химический  снег атмосфера

     1.2.5 рН

     Величина  рН – один из важнейших показателей  качества воды и почвы.

     Концентрация  ионов водорода имеет большое  значение для химических и биологических  процессов, происходящих в природных  водах. От величины рН зависит развитие и жизнедеятельность водных растений, устойчивость различных форм миграции элементов, агрессивное действие воды на металл и бетон, токсичность загрязняющих веществ. Величина рН воды также влияет на процессы превращения различных фор биогенных элементов.

     Содержание  ионов водорода в почве оказывает влияние на жизнедеятельность растений. Протоны входят в состав почвенно-поглощающего комплекса, обуславливая кислотность почвы. Различные группы растений могут существовать только на почвах с определенной кислотностью, поэтому этот показатель используется в сельском хозяйстве. [1]

 

     1.2.6 Хлор

     Хлор  поступает в питьевую воду в виде свободного, для дезинфекции, или  при выбросе сточных вод с  промышленных предприятий. При большой  концентрации в организме способствует угнетению желудочной секреции, уменьшению диуреза, повышению артериального давления и другие нарушения, оказывающиеся особо вредными для больных с заболеваниями сердца и почек. Однако все эти проявления могут возникать лишь при концентрации хлоридов в питьевой воде, превышающий порог их вкусового ощущения. [3]