ID: 7730

Название работы: Екологічна безпека

Категория: Лекция

Предметная область: Экология и защита окружающей среды

Описание: Екологічна безпека Програмна анотація Глобальні екологічні проблеми. Екологія харчових продуктів. Економіка екології. ОСНОВНІ ПОНЯТТЯ Екологія Зміна екологічної рівноваги Парниковий ефект Озонові діри Кислотні дощ...

Язык: Украинкский

Дата добавления: 2013-01-28

Размер файла: 1.69 MB

Работу скачали: 17 чел.

Екологічна безпека

Програмна анотація

Глобальні екологічні проблеми.

Екологія харчових продуктів.

Економіка екології.

ОСНОВНІ  ПОНЯТТЯ

Екологія  Зміна екологічної рівноваги  Парниковий ефект  Озонові діри  Кислотні дощі  Гідросфера  Стічні води  Опустелювання  Деградація грунтів  Міграція небезпечних речовин  Харчові добавки Ендогенні речовини  Екзогенні речовини   Токсини

Пестициди  Кумуляція  Термін очікування в рослинництві  Термін очікування в тваринництві  Нітрати  Нітрити  Нітрозаміни  Важкі та рідкісні метали  Ессенціальні  та неессенціальні метали  Радіонукліди  Еконологія

Рекомендована література: 10, 12, 17, 19, 20, 25, 27, 31, 32, 34, 35.

ОПОРНИЙ КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЇ

Екологія - це наука про взаємозв’язок живих організмів між собою та навколишнім середовищем, тобто про взаємодію суспільства та природи, людини і навколишнього середовища.

Розвиток глобальної екологічної кризи на Землі пов’язаний з  демографічним вибухом — надзвичайно швидким зростанням населення на планеті та наслідками НТР та НТП — зростанням потужності технічних засобів.

1. ГЛОБАЛЬНІ ЕКОЛОГІЧНІ             ПРОБЛЕМИ

Негативний вплив людства на навколишнє середовище можна визначити, застосувавши емпіричну формулу:

де W —  негативний вплив людства на навколишнє  

середовище;

N —  кількість населення планети;

P —  потужність технічних засобів у розрахунку на 1 людину;

k —  коефіцієнт раціонального використання природних ресурсів та утилізація відходів.

Озонові дірки

Опустелювання

Забруднення атмосфери

Деградація грунтів

Деградація біосфери

Парниковий ефект

Забруднення гідросфери

Головні екологічні проблеми

Зміна екологічної рівноваги

Забруднення навколишнього середовища

Катастрофи природного та антропогенного характеру

Природні процеси та діяльність людини, що не мають катастрофічного характеру

Екологічні проблеми та сукупність пов’язаних з ними наслідків виникають через порушення екологічної рівноваги.

Однією з головних причин порушення екологічної рівноваги як в окремих регіонах так і на планеті в цілому є забруднення навколишнього середовища.

Джерела забруднення навколишнього середовища

1.  Промисловість
2.  Сільське господарство
3.  Транспорт
4.  Побутові відходи

Стічні води

Викиди в атмосферу

Пожежі, виверження вулканів, космічний пил тощо.

Природні

Антропогенні

Тверді відходи

Енергетичне забруднення

 Природне забруднення має розподільчий (космічний пил, який практично не впливає на оточуюче середовище) або тимчасовий стихійний характер (пожежі, виверження вулканів). Рівень забруднення атмосфери в глобальному масштабі при цьому, як правило, залишається фоновим.

 Антропогенне забруднення характеризується численністю видів та джерел внаслідок використання практично всіх хімічних елементів для забезпечення сучасних технологічних процесів.

Забруднення атмосфери

Основні забруднювачі атмосфери

Атмосфера забруднюється аерозолями важких металів, синтетичними сполуками, радіоактивними та канцерогенними речовинами —  їх понад 500. Найбільш поширеними речовинами, що забруднюють атмосферу є оксид вуглецю СО, двоокис вуглецю (вуглекислий газ) СО2, двоокис сірки SO2, оксид азоту NO2, вуглеводні CnHm, пил.

Основними фізико-хімічними характеристиками забруднювачів повітря є їх хімічний склад та щільність, а для  газоподібних речовин їх леткість (швидкість випаровування), пружність та  тиск пари, температура кипіння. Масова концентрація всіх викидів вимірюється в мг/м3 та приводиться до нормальних умов, тобто 20ºС і  760 мм ртутного стовпчика.

Наслідки забруднення атмосфери

1.  Парниковий ефект — глобальне потепління клімату.
2.  Утворення озонових дір.
3.  Зменшення прозорості атмосфери та збільшення хмарності.
4.  Смог.
5.  Кислотні дощі.
6.  Корозія металевих конструкцій.
7.  Порушення фотозахисту рослин.

Вплив забруднення атмосфери на людину

1.  Зниження загального імунітету організму та підвищення вразливості організму до інфекцій.
2.  Підвищення дитячої захворюваності.
3.  Поширення хронічних захворювань: бронхіту, рахіту.
4.  Підвищення кількості алергічних захворювань.
5.  “Помолодіння” хвороб.

Забруднення гідросфери

Гідросфера забруднюється внаслідок:

1.  скиду забруднених стічних вод  промисловими, сільськогосподарськими виробництвами та населеними пунктами,

1.  викиду шкідливих речовин під час аварій та катастроф,
2.  

Види забруднення води

Фізичне

Біологічне

Теплове

Хімічне

міграції небезпечних речовин у водне середовище з грунту та атмосфери.

 

            Фізичне забруднення — збільшення нерозчинних часток (глина, пісок, мул), внаслідок чого зменшується прозорість води, погіршуються умови росту та розвитку водоростей, риб та інших водних організмів.

Хімічне забруднення — забруднення води сполуками неорганічного та органічного походження (особливої шкоди завдають нафтопродукти, пестициди,  токсичні речовини, поверхнево-активні речовини). Посилення шкідливої дії відбувається за рахунок кумулятивного ефекту.

Біологічне забруднення — забруднення стоками, що містять велику кількість мікроорганізмів, особливо небезпечним є забруднення хвороботворними мікроорганізмами.

Теплове забруднення — скидання у водойми теплих вод після охолодження виробничих процесів. Вода з температурою вище 26ºС пригнічує розвиток більшості  водних організмів.

Антропогенне теплове забруднення біосфери в загальному масштабі незначне і не завдає відчутної шкоди природі. У деяких випадках теплову енергію використовують для обігріву ставків, що сприяє збільшенню обсягів вирощування риби.

Брудні стічні води повинні надходити в спеціальні відстійники, де вони очищуються. Для очищення стічних вод необхідні спеціальні очисні споруди та використання складних технологічних процесів.

умовно чисті

брудні

 Виробничі стічні води – це використані підприємством води, що підлягають обов’язковому очищенню від шкідливих домішок перед скидом.

Очищення стічних вод — видалення або руйнування забруднювачів, які в них містяться та знищення шкідливих мікроорганізмів.

У штучних умовах

У природних умовах

Біологічне очищення

Механічне очищення

Хімічне очищення

Методи очищення стічних вод

Наслідки забруднення гідросфери

1.  Зменшення кількості чистої прісної води.
2.  Порушення життєдіяльності живих організмів водойм.
3.  Вимирання окремих видів  організмів.
4.  Порушення ланцюгів живлення у біоценозах.

Вплив забруднення гідросфери на людину

1.  Поширення інфекційних захворювань.
2.  Споживання небезпечних для здоров’я речовин разом з питною водою, рибою та іншими морепродуктами.
3.  Збільшення фінансових витрат для очищення води для споживання.
4.  Проблема екологічнобезпечного для здоров’я людей відпочинку біля водоймищ.

Руйнування літосфери

Природне

Антропогенне

Зміна рельєфу поверхні

Руйнування грунтів та опустелювання

Забруднення  та руйнування літосфери

Забруднення літосфери

Тверді відходи

Нетоксичні

Токсичні

Міграція небезпечних речовин з атмосфери та гідросфери

Хімізація  сільського господарства

Наслідки забруднення та руйнування літосфери

1. Зменшення території, що вкрита рослинністю.
2. Зменшення площі лісів.
3. Зниження родючості грунтів та опустелювання.
4. Погіршення умов росту та розвитку рослинного світу.
5. Міграція небезпечних речовин у гідросферу.
6.  

Вплив забруднення літосфери на людину

Накопичення небезпечних речовин у біологічних ланцюгах живлення.

1. Споживання забруднених харчових продуктів.
2. Збільшення алергічних хвороб.
3. Непрямі наслідки через вплив на біо-, гідро- та атмосферу.

Енергетичне забруднення:

промислові теплові викиди

усі види випромінювань та полів

Енергетичне забруднення оточуючого середовища

Електромагнітні поля високої частоти діють на функціональний стан нервової та сердцево-судинної систем.

Іонізуюче радіоактивне випромінювання призводить до променевої хвороби, що характеризується зміною функціонування центральної нервової системи, крові та кровотворних органів, залоз внутрішньої секреції тощо.

До енергетичного забруднення належать також шум, вібрація, ультразвук та інфразвук. Найбільш небезпечними з них є ультра- та інфразвук.

Інфразвук може впливати на зміну настрою, психічний стан людини.

Ультразвук спричиняє зміни фізіологічних процесів в організмі.

Особливістю більшості видів енергетичного забруднення є необхідність в спеціальному технічному обладнанні для його виявлення.

Проблема енергетичного забруднення набуває все більшого масштабу, що пов’язано з бурхливим розвитком техніки.

Шляхи подолання екологічної кризи

Методи боротьби з негативним антропогенним впливом на навколишнє середовище

Економічно-правові

Технологічні

Соціальні

Технологічні:

1.  Екологічний моніторинг;
2.  Створення ресурсо-  та енергозберігаючої техніки;
3.  Впровадження безвідходних технологій;
4.  Попередження аварій та катастроф;
5.  Раціональне використання природних ресурсів;
6.  Застосування новітніх систем очисних фільтрів;
7.  Правильне розміщення промислових підприємств;
8.  Озеленення;
9.  Проведення спеціальних природоохоронних та відновлювальних заходів.

Економічно-правові:

1.  Екологічне законодавство;
2.  Нормування забруднень;
3.  Екологічний аудит та експертиза;
4.  Дійова система стимулів та штрафних санкцій
5.  Інформаційне та правове обслуговування з питань природокористування.

Соціальні:

1.  Екологічна освіта та виховання;
2.  Створення екологічних громадських організацій.

2. ЕКОЛОГІЯ ХАРЧОВИХ                 ПРОДУКТІВ

Екологічна чистота  продуктів харчування та питної води — один з основних факторів, які визначають стан здоров’я людини.

До 80 % шкідливих речовин надходить до організму людини з їжею та напоями.

Утворюються в процесі технологічної та кулінарної обробки

Надходять із зовнішнього середовища та утворюються в сировині

Шляхи надходження шкідливих речовин у харчові продукти

Додаються в продукти як харчові добавки

Екзогенні - надходять із навколишнього середовища

Ендогенні - утворюються в сировині чи продукті під дією фізичних та хімічних факторів

Харчові продукти забруднюються

Пестицидами та стимуляторами росту

Важкими та рідкісними металами

Радіоактивними елементами

Нітратами, нітритами та нітрозамінами

Токсинами та мікроорганізмами

Антибіотиками та гормонами

Іншими речовинами органічної та неорганічної природи.

Оцінка токсичності хімічної речовини грунтується на абсолютно смертельній дозі, а також на середній смертельній дозі, при якій гине 50% особин. Дози вимірюються у мг речовини /кг маси тіла.

Харчові добавки, як можливі забруднювачі

Харчові добавки - це речовини, або група речовин, що не є основними харчовими продуктами і які спеціально додаються до складу продуктів.

Значна частина синтетичних харчових добавок, як правило, є токсичними, а тому забороненими для використання. Крім того, особливу увагу звертають на забруднення харчових добавок супутніми токсичними речовинами.

До харчових добавок належать речовини, що:

1.  покращують зовнішній вигляд продуктів (барвники, освітлювачі, загусники, в’яжучі речовини та ін.);
2.  речовини, що подовжують термін зберігання продуктів (консерванти, інгібітори, антиоксиданти, синергічні речовини);
3.  змінюють фізичні властивості продуктів (поверхнево-активні речовини);
4.  поліпшують смак і аромат (ароматичні, підкислюючі речовини, кислоти, цукри та ін.);
5.  підвищують харчову цінність продуктів (мікро- і макроелементи, вітаміни, біологічно активні речовини) .

Використання харчових добавок (особливо синтетичних) виправдане лише тоді, коли досягається технологічний, економічний та соціальний ефект і коли їх не можна замінити.

Ïðè çáàãà÷åíí³ õàð÷îâèõ ïðîäóêò³â ³ íàïî¿â äîáàâêàìè ñë³ä êåðóâàòèñÿ ðåêîìåíäàö³ÿìè:

1.  продукт чи напій повинен бути розрахований на значну частку населення (або населення окремих регіонів);
2.  продукти чи напої повинні бути стійкими при споживанні та зберіганні;
3.  добавка поживних речовин до продукту не повинна спричиняти дисбаланс у незамінних речовин;
4.  при споживанні надмірної кількості продукту повинна забезпечуватись токсикологічна безпека;
5.  вартість продукту, збагаченого добавками, має бути в розумних межах для передбачуваного споживача.

Забруднення харчових продуктів пестицидами

Пестициди (лат. pestis - зараза, чума; cidus - вбиваючий) - загальна назва різних хімічних засобів, призначених для боротьби з шкідливими організмами рослинного та тваринного походження, або зміни фізіологічного стану сільськогосподарських культур.

Пестициди за призначенням поділяються на :

1.  гербіциди - речовини призначені для знищення бур’янів;
2.  альгіциди - для знищення водоростей  та іншої водяної рослинності;
3.  інсектициди - для знищення комах;
4.  фунгіциди - для боротьби з хворобами рослин;
5.  акарициди - для знищення кліщів;
6.  зооциди, родентициди - для знищення мишей, пацюків та інших гризунів;
7.  овіциди - для знищення яєць комах;
8.  ларвіциди -  для знищення личинок комах і кліщів;
9.  нематоциди - для знищення нематод;
10.  репеленти - для відлякування комах;
11.  атрактанти - для принаджування комах;
12.  дефоліанти та десиканти - викликають опадання листя у рослин та мають висушуючий ефект;
13.  регулятори росту - засоби для стимуляції або пригнічення росту.

Значна частина пестицидів здатна до кумуляції. Існує два типи кумуляції: матеріальна (характеризується накопиченням в організмі токсичних речовини та їх метаболітів) і функційна (супроводжується накопиченням патологічних ефектів).

Для визначення і уніфікації критеріїв оцінок фактичної забрудненості пестицидами застосовується ряд показників:

1. частота виявлення пестицидів;
2.  рівень вмісту залишків;
3.  максимально допустимий рівень залишків пестицидів у харчових продуктах (МДР);
4.  фонові допустимі залишки;
5.  допустима добова доза для людини - добова кількість, щоденне надходження якої протягом усього життя не повинно негативно впливати на організм.
6. гранично допустима концентрація (ГДК);
7.  термін очікування в рослинництві - період від обробки до збирання врожаю в днях (встановлюється для кожної культури та препарату окремо);
8.  термін очікування у тваринництві - допустимий термін забою худоби, птиці і споживання молока та яєць від часу їх контакту з пестицидами, або часу застосування ветеринарних препаратів.

Умови зниження концентрації пестицидів:

Розкладаються з часом

Випаровування, сушка

Перерозподіл при кулінарній та технологічній обробці

Дистиляція, сатурація

Природний шлях

Технологічні прийоми:

Нітрати, нітрити та нітрозаміни в продуктах харчування

Нітрати — це солі азотної кислоти; найбільш поширеними є нітрат натрію (NaNO3), нітрат калію (KNO3), нітрат кальцію (CaNO3) та нітрат амонію (NH4NO3).

Нітратний та амонійний азот є основним джерелом азотного харчування рослин. Надходження їх у рослину розглядається як необхідний процес азотного метаболізму.

Нітрати дуже поширені у природі, тому щоденне вживання людиною нітратів з продуктами харчування неминуче.

Небезпечним є надходження в організм надмірної кількості нітратів.

Хімізм та механізм токсичної дії нітратів полягає у кисневому голодуванні, що розвивається внаслідок порушення транспортування кисню кров’ю, а також у пригніченні ферментативних систем, які беруть участь у процесах тканинного дихання.

Нітрити — це солі азотистої кислоти, що утворюються з нітратів.

Особливо інтенсивно процес утворення нітритів відбувається при надмірному вмісті нітратів у рослині. Нітрити здатні проявляти токсичну дію на організм. Особливо високих токсичних властивостей нітрити набувають в організмі, коли створюються умови для відновлення іонів NO-2 у високореакційні сполуки окису NO і двоокису азоту NO2.

Заходи щодо зменшення нітратів і нітритів у харчових продуктах:

1.  оптимізація азотного удобрення та суворе додержання технологій вирощування сільськогосподарських культур;
2.  технологічна обробка рослинної сировини та продуктів її переробки (миття, вимочування, варіння, смаження, квашення, маринування).

Нітрозаміни належать до речовин, які характеризуються наявністю нітрозогрупи у сполуці з атомом азоту.

Нітрозаміни одні з найсильніших хімічних канцерогенів, які утворюються внаслідок взаємодії нітритів із вторинними амінами:

N-нітрозодиметиламін (радикали -СН3)  має  сильну канцерогенну дію на печінку та дихальні шляхи,  мутагенні та ембріотоксичні властивості.

N-нітрозодіетиламін (НДЕА), (радикали -СН3-СН2) проявляє сильну канцерогенну дію на печінку та дихальні шляхи, стравохід і нирки, також характеризується високою  мутагенністю та ембріотоксичністю.

У продуктах харчування завжди містяться аміди, аміни та нітрозуючі агенти, виключити їх з харчових продуктів практично неможливо.

Значного зниження синтезу нітрозосполук в організмі людини можна досягти додаючи до харчових продуктів аскорбінову кислоту та її нейтральні солі.

Забруднення харчових продуктів важкими і рідкісними металами

Метали поділяються на:
ессенціальні		неессенціальні
хром марганець цинк кобальт мідь	залізо молібден селен ванадій нікель та ін.	кадмій свинець ртуть миш'як берилій	титан алюміній барій телур олово сурма та ін.

Виникнення токсичних ефектів спостерігається при недостатньому або надмірному надходженні в організм ессенціальних металів. Наприклад, хром, миш'як, кадмій, берилій, нікель мають канцерогенний, ембріотоксичний та тератогенний ефект.

При значному надходженні неессенціальних металів в організм людини спостерігається хронічна інтоксикація, яка має своєрідний для кожного металу характер і патогенез.

Радіоізотопи у харчових продуктах

Основні канали виведення радіонуклідів з організму ссавців

шлунково-кишковий тракт

у лактуючих ссавців —молочні залози

нирки

У середньому понад 5/6 річної еквівалентної дози, що її одержує населення, становить природна радіація переважно внаслідок внутрішнього опромінення, а решту — через зовнішнє опромінення.       

Під час ядерних вибухів та аварій на атомних електростанціях утворюється цілий ряд радіоактивних елементів, зокрема: 99Мо, 132Te, 140Ba,  89Sr, 137Cs, 131J.

Миття

Іонообмінні методи

Перетоплення сала (без вживання шкварки)

Мембранна ультрафільтрація

Варіння з подальшим видаленням відвару

Методи звільнення харчових продуктів від радіонуклідів:

Основні шляхи запобігання забруднення харчових продуктів:

1.  Широкодоступна, постійна та оперативна інформація про дійсний хімічний склад, придатність та безпечність усіх харчових продуктів.
2.  Оптимізація та контроль за використанням азотних добрив, які є причиною нагромадження у сільськогосподарських продуктах і кормах нітратів, нітритів та нітрозамінів.
3.  Обмеження, а в окремих випадках і заборона, на використання засобів захисту рослин, деяких добрив, які призводять до забруднення сільськогосподарських продуктів шкідливими речовинами.
4.  Запобігання випадкам аварійних викидів шкідливих речовин у навколишнє середовище.
5.  Наукове обгрунтування та беззастережне дотримання державних стандартів, що регламентують вміст, чи недопустимість вмісту шкідливих речовин у продуктах харчування.
6.  Створення спеціальних державних санітарно-контрольних лабораторій для визначення екологічної чистоти харчових продуктів.
7.  Підготовка кваліфікованих спеціалістів у галузі екології та екологічного захисту продуктів харчування.
8.  Проведення наукових досліджень та створення державних програм, спрямованих на поліпшення загальної екологічної ситуації в Україні.

3. Економіка екології

Еконологія (економіка+екологія, еконекол) — наукова дисципліна, що вивчає економічні аспекти взаємодії суспільства з природою.

 Екологізація виробництва — процес впровадження  комплексу технологічних, управлінських та організаційних рішень, спрямованих на підвищення ефективності використання природних ресурсів при одночасному збереженні та покращанні умов навколишнього середовища. Здійснення екологізації технологій базується на впровадження мало- та безвідходних  технологій або технологічних ланок.

 Розрахунок еколого-економічних нормативів  здійснюється з врахуванням максимально допустимого антропогенного навантаження для кожного природного комплексу.

Економічна природоохоронна політика базується на:

Законах

Нормативних документах

Конструкторських нормах та правилах

 

Економічні важелі поліпшення екологічного стану  в Україні:

1.  вдосконалення економіко-екологічного  законо-давства;
2.  орієнтація інвестиційної політики на розвиток нересурсозатратних секторів економіки;
3.  прийняття еколого-збалансованої довгострокової економічної стратегії;
4.  зміна макроекономічної політики;
5.  зменшення ваги експортних товарів природно-ресурсного характеру;
6.  розвиток еколого-орієнтованого бізнесу;
7.  стабілізація економіки, що дасть можливість реалізувати довгострокові екологічні проекти.

КОНТРОЛЬНІ  ЗАПИТАННЯ

1.  Вивчення яких взаємозв’язків передбачає  екологія?
2.  З чим пов’язаний розвиток глобальної екологічної кризи на планеті Земля? Назвіть головні екологічні проблеми та причини їх виникнення.
3.  Охарактеризуйте джерела забруднення навколишнього середовища.
4.  Забруднення атмосфери та його наслідки.
5.  Забруднення гідросфери та його наслідки.
6.  Стічні води та методи їх очищення.
7.  Назвіть причини та наслідки забруднення та руйнування літосфери.
8.  Енергетичне забруднення та його вплив на людину.
9.  Розкрийте шляхи подолання екологічної кризи.
10.  Назвіть шляхи міграції шкідливих речовин до харчових продуктів.
11.  Якими речовинами забруднюються харчові продукти?
12.  Харчові добавки — необхідність та небезпека їх застосування.
13.  Забруднення харчових продуктів пестицидами.
14.  Назвіть причини забруднення харчових продуктів  нітратами, нітритами та нітрозамінами.
15.  Які заходи потрібно здійснювати для зменшення забруднення харчових продуктів нітратами, нітритами та нітрозамінами?
16.  Важкі метали — забруднювачі харчових продуктів.
17.  Забруднення харчових продуктів радіонуклідами та методи його зменшення.
18.  Які основні шляхи запобігання забруднення харчових продуктів?
19.  Як пов’язана екологія та економіка?
20.  Назвіть економічні важелі поліпшення екологічного стану в Україні.