Лекция 8. Загрязнение окружающей среды презентация PowePoint

Лекция 6
Загрязнение окружающей среды
Содержание лекции:
1. Понятие о загрязнении окружающей
среды, классификация загрязнений
2. Токсикология и экотоксикология
3. Стандарты качества природной
среды
Загрязнение окружающей среды
привнесение в среду или возникновение в ней
новых (нехарактерных для нее) физических,
химических или биологических агентов, или
превышение естественного средне многолетнего
уровня концентрации тех же агентов в
рассматриваемый период
Виды загрязнения
По пространственному распределению
(размеру охватываемых территорий) :
-Глобальные (фоно-биосферные)
-Региональные
-Локальные
-Точечные
По силе и характеру воздействия на окружающую среду
- Фоновые
- Импактные (залповые)
-Постепенно-нарастающие
- Катастрофические
По источникам возникновения
1.Естесвенное
2.Искусственное:
- Промышленные
- Транспортные
- Сельскохозяйственные
- Коммунально-бытовые
По природе загрязнителя:

Химическое
- неорганическими веществами
- органическими веществами

Физическое
- тепловое
- шумовое
- электромагнитное
- световое
- радиоактивное

Биологическое
- биогенное
- микробиологическое
- генетическое

Информационное
- информационный шум
- ложная информация
- факторы беспокойства
Вещества -загрязнители
Вещества-загрязнители – вещества, которые характеризуются следующей
совокупностью данных:
- попадают в биосферу в процессе природных процессов и человеческой
деятельности;
- нарушают баланс веществ экосистемы, их цикличность, образуясь с
большей скоростью, чем уничтожаясь;
- делают среду обитания менее благоприятной (некомфортной) как для
самого человека, так и всего живого на планете;
Пути миграции веществ-загрязнителей в биосфере
Атмосфера
Вещества-загрязнители
Человек
Продукты питания
Животные
Гидробионты
Растения
Почва
Гидросфера
Хемосфера
Природные химические
вещества
Вещества антропогенного
характера
(привнесенные человеком)
Свыше 6 млн
веществ
120 тыс
ежегодно
ХЕМОСФЕРА
совокупность органических и неорганических веществ в биосфере,
влияющих на воспроизводство живого вещества и регуляцию
сложных межвидовых и внутривидовых отношений
Основные понятия хемосферы
Ксенобиотики – вещества, чужеродные по отношению к живым
организмам и не входящие в естественные биогеохимические циклы.
Их появление в биосфере связано с хозяйственной деятельностью
человека.
Поллютанты (загрязнители)–химические вещества, загрязняющие
среду обитания.
Экзогенные вещества – соединения, появление которых связано с
деятельностью человека.
Экотоксиканты – ядовитые вещества антропогенного происхождения,
вызывающие серьезные нарушения в структурах экосистем(оксид
углерода, диоксид серы, оксиды азота, тяжелые смолистые продукты,
пестициды и др.)
Суперэкотоксиканты – вещества, обладающие в малых дозах мощным
токсическим действием полифункционального характера (диоксин, ДДТ,
радионуклиды,тяжёлые металлы и др.).
Вещества, составляющие хемосферу :
1. Безвредные для человека.
2. Действуют на человека опосредованно, делая менее
благоприятной среду для обитания.
3. Действуют на человека как на живой объект, отравляя его
(токсиканты) или поражая каким-либо другим способом
(радиоактивные вещества).
4. Вещества неопределенного характера действия. О многих из
нет полных сведений (токсичность, поведение в биосфере и
т.д.)
Влияние веществ-загрязнителей на состояние
окружающей среды
Вещества – загрязнители в экосистемах подвергаются воздействию
комплекса биотических и абиотических факторов среды в результате
чего могут трансформироваться.
Трансформация поллютантов и ксенобиотиков
Химические
превращения под
действием света,
температуры,
кислотно-основных свойств
среды, радиации и т.п.
Биохимические
превращения
внутри
живых
организмов
(биотрансформация)
Токсичность
Токсичность (от греч. toxikon – яд) – способность вещества вызывать
нарушения физиологических функций организма, в результате чего
возникают симптомы интоксикаций (заболевания), а при тяжелых поражениях его гибель.
Токсичность – свойство веществ вызывать отравление (интоксикацию)
организма.
Токсичность характеризуется дозой вещества, вызывающей определенную
степень отравления.
Степень токсичности вещества характеризуется величиной токсической дозы –
количеством вещества (отнесенным, как правило, к единице массы животного или
человека), вызывающим определенный токсический эффект.
Чем меньше токсическая доза, тем выше токсичность.
При определении токсической дозы экспериментально исследуют
зависимость эффект – доза, которую затем анализируют с помощью
статистических методов.
Величина токсической дозы зависит от:
-способа введения в организм
-вида животных
- возрастных особенностей
-половых особенностей
-индивидуальных различий
- конкретных условий воздействия вещества
Типы введения веществ:
· внутривенное
· внутримышечное
· подкожное
· пероральное (через рот)
· накожная аппликация
·ингаляционное
Размерность токсической дозы : мг/кг, мкг/кг, моль/кг при поражении
внутривенно, внутримышечно, перорально, подкожно чаще всего доза
оценивается количеством вещества в мг на 1кг живой массы.
Для характеристики токсичной дозы при ингаляции указывают
концентрацию паров или аэрозолей веществ в воздухе (мг/л или мг/м3
и др.) и время их воздействия.
Количественной характеристикой токсичности при ингаляционном действии вещества является
Доза = С·t (мг·мин/л, мг·мин/м3)
где С-концентрация паров аэрозоля (мг/м3)
t- время вдыхания в мин
Концентрацию токсичных веществ в воздухе их летучесть выражают в
виде концентрации насыщенных паров (мг/мл).
Различают:
- Абсолютно-смертельные (ЛД90-100 или LD90-100)
-Средне-смертельные дозы (ЛД50 или LD50)
- Минимально-смертельные (ЛД0-10 или LD0-10)
- Средне-эффективные ( ЕD50 )-вызывающие определенные токсические
эффекты
Цифра в индексе показывает вероятность (в %) гибели организмов
для смертельных доз или проявления признаков отравления.
Токсичность – интегральный показатель реакции организма на действие
вещества, который во многом определяется механизмом его токсического
действия.
Важное значение в проявлении токсичности вещества
играют:
-скорость поступления вещества в кровь;
-скорость метаболических превращений вещества в крови и тканях
внутренних органов;
-скорость проникновения его через гистогематические барьеры;
-скорость взаимодействия вещества с биомишенями и т.д.
Под характером токсичного действия веществ на организм
подразумевают:
-особенности механизмов токсического действия,
-особенности патофизиологических процессов и симптомов интоксикации, --динамику развития их во времени и
-другие стороны токсического действия веществ
Стандарты качества окружающей среды
Экологические
ПДК
ПДУ
Производственно-хозяйственные
ПДВ
ПДС
ПДП
ПГП
ПДК - предельно допустимая концентрация
ПДУ - предельно допустимый уровень вредного физического воздействия
ПДВ - предельно допустимый выброс загрязняющих веществ
ПДС – предельно допустимый сброс (для жидких загряз. веществ)
ПДП – предельно допустимое поступление
ПГП – предел годового поступления
Экологический норматив - величина антропогенной нагрузки, рассчитанная
на основании экологических регламентов и получившая правовой статус.
Предельно-допустимая концентрация
загрязняющих веществ (ПДК)
максимальное количество поллютанта в единице объема
воздуха или воды, которое при ежедневном воздействии на
организм человека в течение длительного времени не вызывает
патологических изменений , а также не нарушает нормальной
жизнедеятельности человека.
Предельно допустимая концентрация:
•ПДК р.з.- ПДК вредного вещества в воздухе рабочей зоны (мг/м3)
Рабочая зона - пространство высотой до 2 м над уровнем площадки,
на которой
находятся места постоянного или временного пребывания работающих.
ПДК р.з. – концентрация, которая при 8-часовом рабочем дне (или другой
продолжительности, но не более 41 часа в неделю) в течение всего рабочего стажа не
может вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья,
обнаруживаемых современными методами исследований в процессе работы или
в отдельные сроки жизни настоящего или будущих поколений.
•ПДК с.с.- ПДК вредного вещества среднесуточная в воздухе населенных
мест (мг/м3)
•ПДК м.р.- ПДК вредного вещества максимальная разовая в воздухе
населенных мест (мг/м3),
•ПДК водн.- ПДК загрязнителей в различных типах водоемов хозяйственнопитьевого, культурно-бытового, рыбохозяйственного назначения (мг/л)
ПДК некоторых загрязнителей в воздухе (мг/м3) и в водоемах
хозяйственно-питьевого и культурно-бытового назначения (мг/л)
Вещество
ПДК р.з.
ПДК с-с
ПДК м.р..
ПДК водн..
Аммиак
20
0.04
0.2
2
Бензол
5
0.1
1.5
0.5
Гидразин
0.1
-
-
-
Фенол
5
0.1
1.0
0.001
СН2О
0.5
0.012
0.035
0.01
Свинец
0.01
0.007
0.007
0.005
Ртуть
0.01
0.001
-
0.0005

Предельно допустимое поступление (ПДП)- количество
загрязняющего вещества, поступающего на определенную
площадь в единицу времени в количествах, образующих
концентрации, не превышающие установленные ПДК.

Предельно допустимый выброс (ПДВ) - количество
загрязняющего вещества за единицу времени, превышение
которого ведет к неблагоприятным последствиям в природной
среде и опасно для здоровья человека.

Предельно допустимый сброс (ПДС)- количество вещества в
сточных водах, максимально допустимое к отведению в
установленном режиме в данном пункте в единицу времени с
целью обеспечения норм качества воды в контрольном пункте.
ПДС устанавливается с учетом ПДК веществ в местах
водопользования, ассимилирующей способности водного
объекта и оптимального распределения массы сбрасываемых
веществ между водопользователями, сбрасывающими сточные
воды.
Классификация элементов и их соединений по степени токсичности
Токсичность
Низкая
Cu, Fe, Mn, Zn,
Ni, Sr, Cs, Rb
Средняя
Сr, Ag, Al
Высокая
Очень высокая
Sb, As, Ba, Se
Be, Cd, Pb, Hg, Tl
ОТРАВЛЯЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА (ОВ) - высокотоксичные (ядовитые)
соединения, применяемые для снаряжения химических боеприпасов.
Составляют основу хим. оружия (ОВ и средства их применения), которое может
использоваться для уничтожения людей или выведения их из строя
(т.е. лишения возможности выполнять свои обязанности).
S(CH2CH2Cl)2
Зарин
СOCl2
Фосген
Зоман
Иприт
Химическая токсикология
наука о химических методах изолирования, обнаружения и
определения ядовитых и сильнодействующих веществ, а также
продуктов их превращения в тканях, органах и жидкостях
организма (животного или растения) и в окружающих человека
среде и предметах (вода, воздух, земля, пищевых продуктов,
лекарств, косметической продукции и т.д.)
Химическая токсикология

Разработка новых методов и усовершенствование применяемых химических, физикохимических и биохимических методов изолирования,
обнаружения и определения
ядовитых и сильнодействующих веществ.

Изучение продуктов превращения данных веществ и их влияния на
различные биологические системы (иммунную, ферментную, гормональную и др.)
в живом организме.

Разработка методов обезвреживания и уничтожения химического оружия, а также
химических отходов, образующихся в процессе производства
и применения органических веществ.

Разработка компьютерных программ, оценивающих содержание химикатов
в окружающей среде и делающих прогнозы относительно их дальнейшей
судьбы, с учетом пространственных и временных изменений в ландшафте,
характера речных потоков и т.п.
Основные понятия химической токсикологии
Яд (ядовитое вещество) – химическое соединение, которое при
попадании в организм в малых количествах и, действуя на него
химически или физико-химически, способно привести к болезни или
смерти.
Отравление – нарушение функций организма под влиянием ядовитого
вещества, которое может закончится расстройством здоровья или даже
смертью.
Химическое вещество становится ядом при определенных условиях
(доза, возраст, состояние здоровья и т.д.)
Объекты химико-токсикологического анализа:
- биологические материалы (кровь, моча, ткани, органы )
-продукты питания
-ликероводочная продукция
-парфюмерно-косметическая продукция
-фармацевтические препараты
-объекты окружающей среды (почва, вода, воздух)
-химические отходы и химическое оружие
Резюме:
1.
Загрязнение – это процесс природно-антропогенного
характера
2.
По степени влияния на живой организм веществазагрязнители делятся на различные группы
3.
Существующие стандарты качества окружающей среды
позволяют контролировать процесс антропогенного
загрязнения биосферы и минимизировать его влияние на
здоровье человека
Спасибо за
внимание!