Устойчивость загрязняющих веществ и их способность к разложению при чрезвычайных ситуациях

Для каждой специфической среды экосферы устойчивость характеризует свойство вещества, определяющее длительность его пребывания в этой среде, прежде чем оно физически выводится из нее или претерпевает химические превращения.

Какой-либо определенной меры устойчивости не существует, поэтому можно лишь сравнительно оценивать эти характеристики химических продуктов. Важное значение для оценки устойчивости имеет не только сумма возможных биотических и абиотических воздействий окружающей среды, но и их структура.

Для органических соединений последним этапом выведения из окружающей среды служит разложение до СО2, Н2О, СО, НС1, NH3 и т.п. Насколько быстро и каким путем происходит минерализация органических продуктов после их применения и рассеяния, зависит не только от их химической структуры, качественной и количественной способности окружающей среды, но прежде всего от физических условий. Основной путь полного разложения органических веществ - биологическая минерализация в почве и водной среде, но возможна и абиотическая минерализация. Например, пески могут катализировать разложение адсорбированных хлорированных углеводов.

В принципе любое химическое вещество поглощается и усваивается живыми организмами. Равновесное состояние в процессе усваивания достигается в том случае, если его поступление и выделение из организма происходят с одинаковой скоростью; установившаяся при этом в организме концентрация называется концентрацией насыщения. Если она выше наблюдающейся в окружающей среде или продуктах питания, то говорят об обогащении или аккумуляции в живом организме.

Обогащение организмов элементами или веществами по отношению к их содержанию в окружающей среде является одной из основных функций любого живого организма. Ее характер зависит от вида организма. Аккумулирование вредных веществ является нежелательным процессом, так как может оказать отрицательное воздействие на человека и другие живые организмы.

Ниже приводится стохастическая модель, конечным результатом которой является формула плотности распределения концентрации вредных веществ в организме на примере представителей биоты, обитающих в водной среде, загрязненной сбросами промышленного предприятия. В дальнейшем полученные результаты можно использовать в математических моделях, посвященных расчету экологического ущерба от выбросов и сбросов различных веществ в экосистемы конкретных регионов.

Величина выброшенных отходов, измеряемая в т/га или т/м (и производственных, и бытовых), определяет степень нагрузки на окружающую среду, а нанесенный ущерб обратно пропорционален возможности окружающей среды ассимилировать загрязнение (рис.1.3).

Загрязнители, для которых окружающая среда имеет малую или вообще не имеет ассимиляционной способности, называются накапливаемыми загрязнителями (например, тяжелые металлы, стойкие синтетические вещества, такие как диоксин и ПХД - полихлорированные дифинилы, стекло). Загрязнители, которые окружающая среда имеет возможность разложить и поглотить, называются консолидирующими загрязнителями. Если эмиссионный темп не превышает ассимиляционные способности среды, то эти загрязнители не накапливаются, таким образом ущерб среде отсутствует. Руководствуясь этой теорией, можно найти оптимальный объем производства на данной конкретной территории с учетом поглотительной способности среды (рис. 1.4).

Разумеется, при таком рассмотрении возможный ущерб окружающей среде будет сведен к нулю.

Величина поглотительной способности среды зависит также от климатических условий местности (чем выше температура и влажность, тем больше поглотительная способность). Территории России с относительно холодным климатом в большинстве регионов, исходя из этого, будет подвергаться повышенному риску испытывать ущерб от загрязнений.

Но даже в наиболее благоприятных условиях для разложения химических веществ величина поглотительной способности окружающей среды будет не столь велика по сравнению с объемами производства. Для решения этой проблемы существуют экономико-математические методы.