3. Распространение загрязняющих веществ в природных средах

Опасность, исходящая от загрязняющего вещества, зависит не только от характера его воздействия, величины эмиссии (то есть выброса в окружающую среду) и предельно-допустимой концентрации, но и от параметров его распространения. Пространственный масштаб распространения загрязнения зависит от того, в какую среду оно попало, и от времени жизни загрязняющего вещества в этой среде. В атмосфере загрязняю­щие вещества разносятся ветрами со скоростью от 1 до 20 м/с

(~ 4-70 км/час), в проточных водах они распространяются со скоростью течений, в стоячих водах и почвах их распростране­ние зависит от скоростей диффузии – это сантиметры в минуту в воде и сантиметры в год в почвах.

Время жизни загрязняющего вещества в природной среде — это среднее время существования в этой среде молекул или атомов ве­щества до их распада, трансформации или выведения за пределы среды. Распад вещества носит абсолютно случайный харак­тер. Это может быть фотохимическая реакция, реакция нейтрализации, физико-химический распад или вымывание дождями. Время жизни вещества в данной среде зависит от двух факто­ров: а) скорости его химической или физической, трансформации; б) скорости его механического выведения. Например, вы­брошенное в атмосферу из заводской трубы опасное органическое химическое соединение под действием кислорода воздуха может окисляться, превращаясь в углекислый газ и воду, и одно­временно осаждаться на почву (время жизни в атмосфере), где подвергается иному набору воздействий (время жизни в почве).

Под временем пребывания вещества в данной среде (атмосфера, вода или почва) понимают вре­мя, за которое концентрация вещества становится меньше преде­льно допустимой концентрации или просто ниже порога обнаружения. Существенно, что время жизни не зависит от исходного ко­личества вещества, то есть от величины его выброса, или эмиссии, тогда как время пребывания зависит и от времени жизни, и от эмиссии. После первичной эмиссии загрязняющее вещество попадает в воздух, воду или на почву. В дальнейшем оно может переходить многократно из среды в среду – в этом случае говорят о вторичной эмиссии, или реэмиссии в данную среду (пример реэмиссии – испарение в воздух ранее выпавше­го на почву вещества). Распространение загрязнений по поверх­ности Земли происходит в атмосфере и в воде. Оно может быть локальным – в пределах нескольких десятков километров, реги­ональным – до нескольких тысяч километров и глобальным – по всему земному шару. В таблице 5 приведены типичные масштабы пространственно­го распространения загрязняющих веществ и времена их пребы­вания в природных средах.

.

Рис. 6. Перенос загрязнителей в атмосфере, воде и почве

Таблица 5. Распространение загрязняющих веществ

Тип загрязнителя	Дальность атмосферного переноса от источника	Время пребывания в среде
		Атмосфера	Вода	Почва
Радиоактивные вещества	0-5000 км при авариях	0-100 ч	Месяцы	Сотни лет
	0-300 км от постоянных источников*	0-5 ч	Месяцы	Сотни лет
Ртуть	Глобальное распространение. 0-50 км: особо опасные концентрации	Годы, десятки и сотни лет в биосфере; мигри­рует из среды в среду; возможно накопление в воде
Свинец, кадмий, мышь­як и др. металлы	0-500 км	5-20 ч	Месяцы	Годы
Удобрения, пестициды	От десятков км до гло­бального распростране­ния	От часов до десятков лет в биосфере; мигриру­ют из среды в среду; возможно накопление в воде
Диоксины, синтетиче­ские органические вещества, белок белково-витаминного кон­центрата	От десятка км до глобального распространения	От часов до десятков лет находятся в биосфере; мигриру­ют из среды в среду. Диоксины и многие дру­гие синтетические вещества почти не поддают­ся разложению
* Радиоактивные инертные газы могут распространяться в глобальном масштабе.

Закономерности распространения за­грязняющих веществ должны строго учитываться при планиро­вании размещения производства.

Хозяйственная деятельность будет экологически безопасной при условии, что в результате рассеивания загрязнений в приземном слое воздуха или разбавления загрязнения в воде, от любого источника загрязнения, по каждой вредной примеси, должна создаваться такая концентрация загрязняющего вещества С_мах, чтобы при сложении ее величины с фоновой концентрацией С_ф этой же примеси, уже имеющей место в атмосфере за счет работы других источников, не превышалась бы его предельно допустимая концентрация, т. е.соблюдалось бы условие С_мах + С_ф < ПДК