Вопросы по экологической тематике вы можете присылать на электронный адрес ecoplus.by@gmail.com. На вопросы отвечает учитель биологии высшей категории И.Г. Богино.

При сжигании углеводородов выделяются вредные вещества, которые загрязняют городской воздух. Как они называются и какой вред наносят окружающей среде и человеку?
Куликова Виктория, 10 класс

Ответ: В настоящее время проблема загрязнения окружающей среды стоит очень остро. Опасными загрязнителями атмосферы города являются частицы, которые из-за малых размеров (от 0,0001 до 0,1 мм) получили название взвешенных. Взвешенные частицы представляют собой смесь пыли, золы, сажи, дыма, сульфатов, нитратов и других химических соединений. Составляющие эти частицы вещества различны, но для урбанизированных территорий типичны углерод или высшие углеводороды, образующиеся при неполном сгорании топлива. В основном процессы, приводящие к образованию взвешенных частиц, – это процессы горения, осуществляемые на ТЭЦ, мусоросжигательных заводах, в литейных печах, двигатели внутреннего сгорания автомобилей.

По данным Республиканского центра радиационного контроля и мониторинга окружающей среды, в Минске (особенно в районе тракторного завода, улицы Тимирязева и других крупных магистралей) периодически отмечают превышение ПДК мелкодисперсных твердых частиц. Неприятные ощущения вызывают: твердые частицы фракции до 10 микрон, оксид азота и оксид углерода.

Район минского тракторного завода.

Уголь является наиболее загрязняющим окружающую среду ископаемым топливом. Он содержит различные примеси, минеральные компоненты, серу, азот, тяжелые металлы. При сгорании угля выделяется много сернистых и азотистых оксидов, различных летучих частиц (зола и пыль), и наконец, наибольшее по сравнению с другими видами топлива количество СО₂.

Влияние на окружающую среду и человека несгоревших частиц топлива (угля):

С негативными последствиями использования угля человечество сталкивалось издавна. Помимо некоторых бытовых неудобств, таких, как проникновение копоти и золы в жилье, присутствие в воздухе твердых загрязнителей вызывает множество заболеваний дыхательных путей. Взвешенные частицы могут стать причиной онкологических и сердечно-сосудистых заболеваний. По данным ВОЗ каждая восьмая смерть на планете связаны с загрязнением воздуха. Попадающие в окружающий воздух оксиды серы и азота быстро окисляются в атмосфере до своих высших оксидов, которые, взаимодействуя с водяным паром, образуют мельчайшие капли серной (H₂SO₄) и азотной (HNO₃) кислот. Это приводит к выпадению кислотных дождей, наносящих огромный вред растениям и животным, зданиям, памятникам культуры и архитектуры.

Растения, произрастающие вблизи промышленных предприятий.

Углекислый газ не вреден для окружающей среды. Наоборот, он является одним из главных элементов процесса жизнедеятельности растений. Они поглощают СО_2, перерабатывают его и выделяют в атмосферу кислород. Но если диоксида углерода становится слишком много, он начинает играть роль тепловой изоляции для планеты. Излучение Солнца свободно проходит через атмосферу, но вот обратно, в космос, уходит тем меньше тепловой энергии, чем больше парниковых газов в газовой оболочке Земли. Поверхность планеты начинает нагреваться. Тают льды, изменяются климат и видовой состав флоры и фауны.

Оксиды азота. В атмосфере выбросы оксидов азота трансформируются в диоксид азота. Это бесцветный, не имеющий запаха ядовитый газ. NO₂ является важной составляющей фотохимических процессов в атмосфере, связанных с образованием озона при солнечной погоде. При небольших концентрациях NO₂ наблюдается нарушение дыхания, кашель. Диоксид азота снижает сопротивление организма к заболеваниям, уменьшает гемоглобин в крови, раздражает дыхательные пути. При длительном вдыхании этого газа происходит кислородное голодание тканей, особенно у детей. Вызывает болезни органов дыхания, кровообращения и злокачественные новообразования. Приводит к обострению различных легочных и хронических заболеваний.

Диоксид серы – бесцветный газ с острым запахом. В малых концентрациях диоксид серы создает неприятный вкус во рту, раздражает слизистые оболочки глаз и дыхательных путей. При сжигании угля содержащаяся в нём сера окисляется, при этом образуются два соединения – SO₂ и SO₃. При растворении в воде диоксид серы образует кислотные дожди, которые губят растения, закисляют почву, увеличивают кислотность озер. Даже при среднем содержании оксидов серы в воздухе растения приобретают желтоватый оттенок. Наиболее чувствительны к нему хвойные и лиственные леса. При большом содержании SO₂ в воздухе происходит усыхание сосны.

Повреждение хвои сосны.

Отмечено, что заболевания дыхательных путей, например, бронхиты, учащаются при повышении уровня оксидов серы в воздухе. Особенно высокая чувствительность к действию диоксида серы наблюдается у людей с хроническими нарушениями органов дыхания, с астмой.

(по материалам сайта Хайтек – Медиа про высокие технологии)

Чем опасны синтетические моющие средства для нашего здоровья? И есть ли возможность от них отказаться?Маньковский Алексей, 10 класс

Ответ: Самым первым гигиеническим средством человечества была вода. Первые сведения об использовании химических веществ в быту дошли до нас из каменного века. Постепенно появлялись культовые обряды, позднее возник культ косметики и гигиены тела. На протяжении 7 – 10 тысячелетий, начиная с неолита, человек использовал в быту природные вещества органического происхождения: животные жиры, камеди, воски и минеральные природные вещества: пигменты, мел, речной и морской песок, поваренную соль, глину. Затем к ним прибавились битумы, различные смолы, бальзамы, белковые вещества, эфирные масла, а из природных минеральных веществ – сода.

Первое синтетическое моющее средство (СМС) появилось только в 1916 году. Изобретение немецкого химика Фрица Понтера предназначалось для промышленного использования, бытовые синтетические моющие средства, более-менее безвредные для рук, стали выпускать в 1935 году.  С тех пор был разработан целый ряд синтетических моющих средств узкого назначения, а их производство стало важной отраслью химической промышленности.

          Наиболее популярными моющими средствами являются:

• мыло;
• стиральные порошки;
• средства личной гигиены с содержанием поверхностно активных веществ (ПАВ);
• гели для стирки;
• средства для мытья посуды;
• средства для мытья пола;
• средства для мойки авто.

Однако современная бытовая химия может нанести существенный вред здоровью. Так как большинство используемых синтетических моющих средств содержит опасные вещества, вызывающие раздражение кожи и воспаление слизистых оболочек глаз и носа, затруднение дыхания, кашель и приступы астмы, увеличивают риск аллергии и даже раковых заболеваний. Многие вещества, содержащиеся в бытовой химии, провоцируют развитие раковых опухолей.

В состав СМС входят ПАВ, которые выполняют главную работу. Молекулы ПАВ, адсорбируясь на грязевой частице, «притягивают» ее к воде, отрывают от поверхности препятствуют обратному прилипанию и слипанию частиц между собой. Таким образом, частицы переходят в раствор.  Если внимательно рассмотреть этикетки стиральных порошков на прилавках наших магазинов, то можно заметить, что наши производители не особо заботятся о нашем здоровье, ведь концентрация поверхностно-активных веществ в них иногда доходит до 60 %. Это чревато нарушением иммунитета, развитием аллергии, поражением мозга, печени, почек, легких и нарушением передачи нервных импульсов в ЦНС.

Хлор и его органические соединения могут стать причиной заболевания сердечно-сосудистой системы, способствовать возникновению атеросклероза, анемии, гипертонии, могут отрицательно влиять на состояние кожи и волос. Они также увеличивают риск аллергии и, в некоторых случаях, риск раковых заболеваний. В странах ЕС большинство хлорсодержащих соединений запрещены к использованию с 1987 года.

Фосфаты и фосфонаты содержатся в большинстве стиральных порошков в качестве смягчителя воды и способны вызвать аллергические реакции кожи и поражение дыхательных путей. Кроме того, фосфаты, попадая в природные водоемы, служат удобрением для водорослей и вызывают цветение, что приводит к гибели большинства их обитателей. В настоящее время многие производители отказываются от введения в средства бытовой химии фосфатных добавок, заменяя их более экологичными веществами — цеолитами и поликарбоксилатами.

Нашатырный спирт (чистящие вещества для стеклянных поверхностей): приводит к раздражению глаз, дыхательных путей, вызывает головные боли.

Фенолы и крезолы (бактерицидные вещества) очень едки, вызывают диарею, головокружение, потерю сознания и нарушение функций почек и печени.

Нитробензол (в полиролях для полов и мебели): вызывает обесцвечивание кожи, одышку, рвоту, а в особо тяжелых случаях – смерть; воздействие этого вещества вызывает раковые заболевания, оно является причиной врожденных дефектов у детей.

Чем заменить синтетические моющие средства: пищевая сода, сок лимона, натуральные природные масла и эссенции, уксус, бура (натрий тетраборат, соль борной кислоты – это естественный минерал, растворимый в воде), майцена (производится из кукурузы).

Использованные источники:

Абдрахманова, Г. А. Синтетические моющие средства: польза и вред / Г. А. Аб-драхманова// Молодой ученый. — 2015. — № 9 (89). — С. 60-62.

Классификация и ассортимент синтетических моющих средств [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://znaytovar.ru/s/Klassifikaciya-i-assortiment-si.html.

Правда ли, что наш Минск – самый чистый европейский город?
Олехнович Екатерина, 9 класс

Ответ: Есть различные рейтинги городов, в том числе и столиц. В сфере качества жизни Минск занимает 189 место среди 230 городов (по сведениям консалтинговой компании Mercer). Города оценивали по 39 критериям. Лидером среди городов мира стала столица Австрии – Вена.

С точки зрения экологии мы особенно уступаем. Одна из проблем – нечистые тротуары (пыль на дорогах, использование в зимний период солевых смесей и т.д.). Промышленные предприятия находятся в черте города. Но в одном нам есть чем гордиться – город Минск не уступает европейским столицам по ландшафтному озеленению, количеству зеленых насаждений на одного жителя.

(по материалам сайта kp.by)

Почему в районе тракторного завода часто тяжело дышать?
Никонович Владислав, 10 класс

Ответ: По данным Республиканского центра радиационного контроля и мониторинга окружающей среды, в Минске (особенно в районе тракторного завода, улицы Тимирязева и других крупных магистралей) периодически отмечают превышение ПДК мелкодисперсных твердых частиц. Неприятные ощущения вызывают: твердые частицы фракции до 10 микрон, оксид азота и оксид углерода. Причины – промышленные выбросы, интенсивность транспортного движения.

К наиболее загрязненным участкам города относится Радиальная улица, проходящая через территорию Партизанского района. Об этом свидетельствуют последние данные Республиканского центра радиационного контроля и мониторинга окружающей среды.  В период с 12 по 18 февраля 2015 г., превышения нормативов качества воздуха  в Минске отмечены только в районе ул. Радиальная. Максимальная среднесуточная концентрация твердых частиц, фракции размером до 10 микрон составляла 1,6 ПДК. В утренние часы 17 февраля отмечен рост содержания в воздухе азота диоксида. Максимальная концентрация превышала ПДК в 2,9 раза.

(по данным сайта rad.org.by)

Что такое «заносные» виды? Почему ученые Беларуси «хотят бороться» с золотарником канадским?
Гегеня Никита, 9 класс

Ответ: Растения-интродуценты – растения, которые не растут в Беларуси в естественных условиях. Интродудент – некоренной, несвойственный для данной территории вид, преднамеренно или случайно завезённый на новое место в результате человеческой деятельности. Интродуцированные виды  при отсутствии в новых условиях естественных врагов начинают быстро размножаться и вытеснять местные виды. Особенно это опасно на охраняемых территориях, где ведется мониторинг биологического разнообразия.  В Беларуси интродукция растений борщевика сибирского, золотарника канадского привела к экологическим проблемам на отдельных территориях.

Золотарник канадский (Solidágo canadénsis) появился на территории лесопарка «Степянка» сравнительно недавно и за последние годы стал занимать значительные площади. Больше всего его на окраинах, около тропинок и дорог, реже встречается в лесу. Опасность распространения вредоносного растения заключается в том, что занимая новый участок, растение полностью изменяет его животный и растительный мир. Агрессивному распространению золотарника способствует несколько факторов. Во-первых, он не встречает врагов из числа растений – конкурентов и насекомых. Во-вторых, каждый куст золотарника производит до 100 тысяч семян, которые отличаются высокой всхожестью – до 95 %. В-третьих, корни золотарника вырабатывают ингибиторы – вещества, которые подавляют рост других растений. Вслед за этим на территории распространения чужеродного вида исчезает большинство луговых насекомых, птиц, мелких млекопитающих.

Что такое «тепловые острова»? С чем связано их возникновение? Расскажите о последствиях для окружающей среды.
Захаревич Георгий, 11 класс

Ответ: Тепловой остров – зона повышенных температур над городами и промышленными районами, образующаяся в результате повышенного выброса тепловой энергии, в результате чего образуются тепловые отходы. Как правило, наблюдается в крупных городах. «Остров тепла» как бы засасывает воздух окраин со всеми примесями. Каменные здания, мостовые, асфальт – своего рода тепловые аккумуляторы. Они поглощают солнечную энергию днем и медленно остывают ночью, отдавая тепло атмосфере. Температурные контрасты между «островом тепла» и остальной частью города уменьшаются с увеличением облачности, а также в нерабочие дни недели. В образовании «острова тепла» более всего повинны содержащиеся в воздухе примеси, которые препятствуют отдаче тепла в центре города  в окружающую среду.

Эффект теплового острова объясняется просто: заасфальтированные поверхности и стены зданий в светлое время суток забирают некоторое количество тепла, а ночью отдают его окружающему воздуху. Естественные процессы еще больше искажаются в условиях города из-за малого испарения. К примеру, в сельской местности солнечная энергия расходуется утром на испарение росы, транспирацию и др. В городе же она непосредственно поглощается зданиями. Транспирация в городе также резко уменьшена, так как растительный покров незначителен. Свою лепту вносит и сильный прогрев асфальта и обнаженного грунта.  Осадки, выпадающие на крыши, тротуары, дороги зачастую уходят в искусственные дренажные системы.

Последствия для окружающей среды:

• Запыленность воздуха;
• Изменение температуры и других климатических показателей;
• Снижение  нормы природного испарения и увеличение восходящего потока тепла;
• Снижение жизненного состояния растительности городов – продолжительности жизни, повышенная заболеваемость, снижение процесса фотосинтеза.
• Увеличение заболеваемости людей, особенно дыхательной системы.
• Тепловое загрязнение – один из факторов «парникового эффекта», который вызывает глобальное потепление.

Какие способы утилизации мусора в городах самые безопасные?
Симченко Валерия, 8 класс

Ответ: Существует несколько способов утилизации. У каждого из них существуют преимущества и недостатки, поэтому каждый из этих способов имеет право на существование.

• Переработка отходов во вторичное сырье

Этот метод считается одним из самых продуктивных и безопасных и основан на том, что мусору буквально дается «вторая жизнь». Для начала из гетерогенной мусорной смеси необходимо произвести сортировку отходов, согласно их принадлежности. Такая сортировка позволяет выбрать из мусора такие ценные вещества как цветной и черный металл, стекло и пластмасса. Но этот процесс получается не выгодным, так как много средств затрачивается при его очистке, и в последствии вторичный материал получается дороже исходного, что делает его неконкурентоспособным.

• Мусоросжигание

Утилизация твердых отходов с помощью термической обработки является распространенным и одним из дешевых методов борьбы с мусором. На начальном этапе вновь требуется предварительная сортировка отходов. Мусоросжигание снижает общее количество объема мусора в 10 раз. Также процесс сжигания дает возможность одномоментной утилизации большого объема отходов, а это очень удобно на больших предприятиях и городах, т.к. позволяет прибегать к нему по мере поступления отходов.

Недостаток мусоросжигания заключается в том, что при горении образуется дым насыщенный ядовитыми веществами, который окутывает поверхность земли плотной завесой, провоцирует утончение озонового слоя и появление озоновых дыр и, как следствие, различных заболеваний у людей.

• Захоронение

Утилизация твердых бытовых отходов при помощи захоронения является самым древним и самым дешевым методом. Суть метода заключается в обычном закапывании гетерогенного мусора в верхнем слое земли. Для таких захоронений подбираются специальные участки земли – полигоны, которые должны соответствовать некоторым требованиям. Преимущества этого способа утилизации заключается в относительной дешевизне. Недостатками же является то, что отходы, которые были захоронены в почве разлагаясь, отравляют ее, тем самым на таком участке земли невозможно проводить никакие работы. Кроме этого при разложении отходы выделяют на поверхность земли массу ядовитых веществ, что вновь пагубно влияет на здоровье человека и животных.

• Брикетирование.

Утилизация твердых отходов методом брикетирования является относительно новым подходом в решении задачи утилизации мусора. Заключается он в упаковке гомогенного мусора в отдельные брикеты, что позволяет уменьшать объем отходов примерно вдвое, а предварительная сортировка позволяет отложить компоненты, которые пойдут на вторичную переработку. После упаковки отходов производят прессование материалов, что впоследствии уменьшает их общий объем еще больше и облегчает транспортировку. В принципе работа проста и по своему характеру отдаленно напоминает предыдущий метод утилизации – захоронение.

Но вся сложность брикетирования заключается в неоднородности выделяемых отходов.

• Компостирование

Как уже понятно из всего выше сказанного способы утилизации твердых отходов имеют массу преимуществ и недостатков. Компостирование по праву является идеальным методом утилизации твердых отходов. Точнее сказать снижение объема твердых отходов, так как такие вещества как металл, стекло, пластик и обработанная бумага процессу компостирования не подвергаются. Таким образом, компостирование – это повторное использование органических отходов после предварительной обработки их микроорганизмами до органических удобрений.

Итак, делаем выводы:

1. Бытовые отходы чрезвычайно разнообразны, фрагментарны.  Отсюда трудность в их разделении, сортировке и переработке каждой фракции.
2. Способы утилизации бытовых отходов отличаются разнообразием методов. Имеют массу преимуществ и недостатков. Но в совокупности они способны утилизировать отходы с минимальным вредом для окружающей среды и для нашего здоровья. Только для этого необходимо производить самостоятельную сортировку мусора, чтобы не было проблем загрязнения материала и не возникали проблемы с последующей их переработкой.
3. Самый экономически выгодный и экологически безопасный способ сокращать отходы – внедрение в производство экологически чистых технологий – ресурсосберегающих и безотходных.