Химические вещества, выделяющиеся в воздушную среду помещений

Из строительных и отделочных материалов.

Принимаемые человеком меры по изменению облика земной поверхности в зависимости от их масштабов и от того, в какой климатической зоне они проводятся, не только приводят к местным или региональным изменениям, но и затрагивают климат целых материков. К таким изменениям относятся, например, изменения землепользования, уничтожение или, наоборот, насаждение лесов, обводнение или осушение, распашка целины, создание новых водоемов - все то, что изменяет тепловой баланс, водное хозяйство и распределение ветров на обширных пространствах.

Изменение почвы.

Как немыслима жизнь без воды и воздуха, так немыслима она и без почвы, на которой произрастают растения, и обитает большинство животных. Если сравнить космические снимки одной и той же территории, сделанные с перерывом в несколько лет, нетрудно обнаружить изменение ландшафта и состояния растительности, произошедшие в период между съемками. Где-то покрылись травами пески пустыни, где-то, напротив, вытоптаны пастбища и пески раздуваются ветром. В одном районе орошен большой массив засушливых земель и безводная прежде степь зеленеет посевами, в другом - осушены болота, сохнут леса и выгорают травы на лугах. И поскольку на космических снимках изображаются сразу огромные участки земной поверхности, можно составить представление об изменении природных условий под влиянием человеческой деятельности на обширных пространствах целых географических регионов.

Под влиянием человеческой деятельности на нашей планете ускоряется развитие неблагоприятных природных процессов - выдувание и смыв плодородного слоя почвы, засоление орошаемых массивов и т.п. Антропогенное разрушение, или деградация почв возникает вследствие ошибок хозяйственной деятельности человека. Проявляются эти явления в физическом уничтожении верхних плодородных горизонтов почв, в загрязнении почв токсическими веществами, что ведет к резкому и быстрому снижению продуктивности почв и снижению урожайности сельскохозяйственных культур. Это и водная эрозия пахотных на склонах, оврагообразование на месте дорог, выдувание пахотного слоя ветрами (пыльные бури), уничтожение почвы карьерами, шахтами, терриконами, вторичное засоление орошаемых почв, пересушка болот и быстрое исчезновение торфяников - "сгорание", деградация пастбищ вследствие перегрузки поголовьем при выпасе скота.

Различные почвенные загрязнения, большинство из которых антропогенного характера, можно разделить по источнику поступления этих загрязнений:

• многие химические соединения (газы - оксиды серы и азота), попадающие в атмосферу в результате работы предприятий, затем растворяются в капельках атмосферной влаги и с осадками попадают в почву;
• твердые и жидкие соединения при сухой погоде обычно оседают непосредственно в виде пыли и аэрозолей;
• в сухую погоду газы могут непосредственно поглощаться почвой, особенно влажной;
• различные вредные соединения, в любом агрегатном состоянии, поглощаются листьями через устьица или оседают на поверхности, а когда листья опадают, все эти соединения поступают в почву.

Загрязнения почвы трудно классифицируются, в разных источниках их деление дается по-разному. Если обобщить и выделить главное, то наблюдается следующая картина загрязнения почвы: мусором, выбросами, отвалами, отстойными породами, тяжелыми металлами, пестицидами, микотоксинами, радиоактивными веществами.

Широкое использование земельных площадей привело к интенсификации опасного явление: водной и ветровой эрозии (дефляции), вызывающей количественное и качественное истощение земельных ресурсов. Под воздействием воды и ветра происходит вынос почвенных агрегатов из верхнего, наиболее ценного слоя, что снижает плодородие почвы. Эрозия почти всегда существовала в природе как естественный процесс, скорость которого того же порядка, что и скорость процесса почвообразования. Это так называемая естественная геологическая эрозия, которую предотвратить невозможно и которая особого вреда не приносит, поскольку протекает медленно и незаметно. Наряду с этим нормальным геологическим процессом, являющимся частью самой эволюции Земли, имеет место ускоренная, или разрушительная эрозия, возникшая под влиянием деятельности человека. При ускоренной эрозии потери компонентов почвы не компенсируются и почва частично или даже полностью теряет свое плодородие. При этом процессы разрушения могут проходить в сотни и тысячи раз быстрее, чем при естественной эрозии. Ускоренная эрозия - основной бич земледелия на всем земном шаре, выводящая из строя огромные площади плодородных земель.

Из всех стран мира наибольшего развития эрозия почв достигла в США. Еще в 1939 г. Было подсчитано, что за 150 лет истории США не менее 114 млн. га удобных земель подверглось разрушению или обеднению. Кроме того, на площади в 313 млн. га ускоренная эрозия снесла значительную часть верхнего почвенного горизонта, составлявшего слой пахотной земли. Каждый год с полей и пастбищ США эрозией уносилось 2,7 млрд. т твердого материала, из которых 650 млн. т во время паводков на Миссисипи. Эрозия почвы официально признана национальным бедствием США. Ускоренная эрозия еще заметнее проявляется в тропических районах. В частности, на Мадагаскаре в результате выжигания лесов 80% всей территории подвержены действию активной эрозии. В Чили, где за последние годы площадь лесов сократилась с 60 до 25%, 72% земель охвачена эрозией, из них 17% уже практически потеряны для сельского хозяйства. В нашей стране эрозия почв наиболее разрушительна в степной и лесостепной зонах, начиная от Карпат до южно­уральских степей и далее на юго-восток. В результате эрозии к настоящему времени на нашей планете безвозвратно потеряно 130 млн.га плодородных земель. Ежегодно теряется 4100 га, и с каждым годом эта цифра увеличивается.

Ускоренная эрозия является следствием непродуманного использования почв и вызывается следующими основными причинами: бесконтрольной вырубкой лесов, неумеренным выпасом скота, неправильной пахотой на склонах, неправильными методами земледелия. Все эти факторы влекут за собой развитие ускоренной эрозии, как водной, так и ветровой. Водная эрозия возникает в результате усиленного поверхностного стока талых и дождевых вод ветровая - под влиянием иссушения почвы и потери ее структуры. Водная эрозия почвы- это смывание или вымывание частиц почвы, а нередко и грунта талыми и ливневыми водами. Водная эрозия распространена на земном шаре значительно шире, чем ветровая, и причиняемый ею вред более существенен. Вред этот выражается прежде всего в выносе поверхностным стоком воды плодородных частиц почвы, в ее выщелачивании, а в конечном итоге в частичной или полной потере плодородия земли. Вследствие смыва верхнего слоя почвы снижается урожай сельскохозяйственных культур. Вред от водной эрозии выражается также в нарушении режима вод, что, в свою очередь, вызывает прогрессирующее иссушение эродируемых земель, наводнения, засорение русел рек наносами, заиление водохранилищ и прудов.

Ветровая эрозия, называемая также дефляцией,заключается в выдувании и перемещении ветром мелких сухих частиц почвы и подстилающих ее пород по земной поверхности. В результате сдувания частиц, а иногда всего пахотного слоя почва обедняется мелкоземом, гумусом, основными элементами, необходимыми для жизни растений; плодородие земли снижается или вовсе исчезает. Кроме того, выдувая из-под посевов почву, ветер обнажает корни растений, вследствие чего последние погибают. Наконец, перенесенные ветром частицы почвы, откладываясь толстым слоем в укрытых от ветра местах, приводят к гибели произраставший здесь растительный покров.

Ветровая эрозия существует с весьма давних времен, но особенно резко усилилась за последнее столетие. Это связано, как отмечалось, с уничтожением значительных площадей лесов, с нарушением целостности верхних слоев почвы при их обработке и использовании под пастбища, с коренным изменением на больших площадях ландшафтов, а в связи с этим и климата многих районов. Во многих странах все чаще и чаще стали возникать пыльные бури(наиболее острая форма проявления ветровой эрозии, бывает при очень сильных ветрах, поднимающих в воздух такое количество пыли, что воздух теряет прозрачность и становится темным), переносящие огромные массы почвы на расстояние в сотни, а иногда и тысячи километров. Почвоведы Австралии по цвету облаков теперь уже определяют район, откуда пыль принесена, а географы встревожены перспективой развеивания поверхности Австралийского материка. В России ветровая эрозия приняла угрожающие размеры еще в период капитализма в связи с усиленным и хищническим использованием природы. Несмотря на ряд принятых мер, эрозия еще продолжает наносить ущерб сельскому хозяйству. Ветровая эрозия особенно опасна для песчаных почв. Вырубка лесов или разрушение травяного покрова при перевыпасе скота на песчаных почвах и на окраинах песчаных пустынь приводит к передвижению песков и наступлению их на плодородные почвы.

Большое значение в проблеме охраны плодородия почв приобретает в последнее время защита их от чужеродных химических веществ.Бурное развитие химизации всех отраслей народного хозяйства и быта резко увеличило масштабы загрязнения почвы химическими веществами. Уже неудачный подбор минеральных удобрений может вызвать избыточное подкисление или подщелачивание почвы. Весьма отрицательно на почвах сказывается неумеренное применение пестицидов (гербицидов, инсектицидов, дефолиантов). Установлено, что устойчивые пестициды, играя полезную роль в защите растений и животных от болезней, вредителей, сорняков, вместе с тем оказывают резко отрицательное влияние на численность и активность почвенной фауны и микроорганизмов. Отравляющее влияние на почву оказывают отходы промышленного производства - газы металлургических заводов, выхлопные продукты автомашин, шахтные кислые сернистые воды, отходы нефтяных промыслов, пыль цементных заводов и пустой породы, выброшенной на поверхность в районе угольных копей и рудных месторождений. Особенно интенсивным загрязнение почвы бывает в окрестностях металлургических и химических предприятий. В почве накапливаются мышьяк, ртуть, фтор, свинец и другие элементы.

Засоление почв имеет значительные масштабы и представляет опасность для орошаемого земледелия, которое выдвигает ряд экологических проблем. Главная из них - борьба с вторичным засолением почв, которая актуальна в глобальном масштабе. Влияние засоления испытывает почти половина орошаемых земель мира. Другая проблема, тесно связанная с первой: нормирование качества возвратных (дренажных) вод, сбрасываемых с полей орошения и содержащих включения минеральных удобрений, гербицидов и пестицидов. Эта проблема особенно актуальна для пустынной и полупустынной зон, где водные ресурсы весьма ограничены и существует опасность их количественного и качественного истощения.

Охрана почв от человека является одной из важнейших задач человека, так как любые вредные соединения, находящиеся в почве, рано или поздно попадают в организм человека:

• происходит постоянное вымывание загрязнений в открытые водоемы и грунтовые воды, которые могут использоваться человеком для питья и других нужд.
• эти загрязнения из почвенной влаги, грунтовых вод и открытых водоемов попадают в организмы животных и растений, употребляющих эту воду, а затем по пищевым цепочкам опять-таки попадают в организм человека.
• многие вредные для человеческого организма соединения имеют способность аккумулироваться в тканях, и, прежде всего, в костях.

Изменение леса.

Деревья имеют огромное значение для глобального кругооборота кислорода и углерода, это особенно важно в связи с возможностью климатических изменений из-за повышения содержания в атмосфере углекислого газа. Исключительно высока экологическая роль леса. Он выступает как крайне важный географический фактор, оказывающий большое влияние на другие типы ландшафтов и на биосферу в целом. Лес называют зеленым золотом, имея в виду его особую ценность и универсальное экономическое значение. Он является источником древесины, пищевого, технического и лекарственного сырья, одним из важнейших регуляторов круговорота влаги на Земле, предотвращает водную и ветровую эрозию, поддерживает плодородие почвы, препятствуя смыву и образованию оврагов, сдерживает движение песков, смягчает последствия засух. Ныне лес рассматривается как ведущий фактор энерго- и массообмена на Земле. Лесной покров планеты - единая глобальная система мирового леса, являющегося важнейшим компонентом биосферы в целом. Не менее важна водоохранная роль леса. Он способствует переводу атмосферных осадков в почву и грунтовые воды, регулируя тем самым гидрологический режим рек.

До возникновения сельского хозяйства, около 10 тысяч лет назад, Земля была покрыта бескрайними лесами (более 6 млрд. га). Уничтожение лесов началось еще на заре развития человечества и продолжается до настоящего времени. На первых порах лес вырубали и выжигали ради получения пашен и пастбищ. В дальнейшем, с развитием хозяйства и ремесел, к лесу стали относиться как к неисчерпаемому источнику топлива, строительного и поделочного материала. По мере развития цивилизации и техники потребность в древесине и побочных продуктах леса быстро возрастала; усиливалась и эксплуатация леса. Особой силы эта потребность достигла в эпоху капитализма с его высокоразвитой техникой и частной собственностью на землю. В эту эпоху наиболее сильно пострадали мировые запасы леса.

Столетия расчистки лесов под пашню и пастбища, сбор дров, промышленные лесозаготовки уменьшили площадь лесов на 1/3. И хотя 40% суши нашей планеты еще покрыто древесной растительностью, состояние лесов нельзя признать благополучным. Леса вырубаются и далеко не всегда восстанав­ливаются. Ежегодный объем рубок леса составляет более 3 млрд. м³ (причем половина вырубки в тропической и субтропической зонах), что оказывает влияние на радиацион­ный баланс, атмосферную циркуляцию и влажность воздуха, водный режим суши.

Расширение потребностей общества ускорило, начиная с XVI века, сведение лесов в Западной Европе. Так площадь лесов Франции, занимавших когда-то 80% территории страны, уже к 1789 году сократилась до 14% (минимальный показатель за всю историю). Уже к середине ХVII века Франция и Англия были вынуждены искать корабельную древесину по всему миру. В Исландии до появления человека 40% площади острова были заняты березовыми лесами с примесью ивы, рябины и можжевельника. Со времени освоения Исландии викингами леса стали быстро сокращаться, и ныне их площадь не превышает 0,5%. На территории будущих Соединенных Штатов в 1630 году леса покрывали около 385 млн. га, а к 1920 году — уменьшились на 1/3. Площадь лесов умеренных широт в настоящее время прак­тически не уменьшается, а в ряде случаев и возрастает в резуль­тате лесовосстановительных работ (в Великобритании с 1960 года лесной покров увеличивается в среднем на 30-40 тыс. га в год, во Франции лесами ныне покрыто около 25% терри­тории страны). В бывшем СССР сводилось 2,3 млн. га леса, а восстанавливалось около 1 млн. га. К сожалению, сегодня восстановление лесов умеренных ши­рот находится под угрозой из-за иных причин — загрязнения воздуха и «кислотных дождей». В России покрытая лесом площадь составляет 771,1 млн. га, лесоразведение — 1,8 млн. га.

Однако в странах «третьего мира» наблюдается иная карти­на. Тропические леса покрывают 7% земной поверхности, зна­чительные их объемы приходятся на Бразилию (33%), Заир (10%) и Индонезию (10%). Влажно-тропические леса вырубаются в 10 раз быстрее, чем происходит их естественное восстановление (со скоростью 11 млн. га в год, или 20 га в одну минуту). Среди основных причин сведения лесных массивов в развивающихся странах можно выделить следующие: а) тради­ционная подсечно-огневая система земледелия; б) использование древесины в качестве топлива; в) вырубка лесов на экспорт. Рост населения, неравномерное распределение земли, рас­ширение площадей под экспортными сельскохозяйственными культурами значительно сократили площади культур для внут­реннего потребления и вынудили крестьян, так называемых «кочующих земледельцев», осваивать лесные территории для производства продовольствия. Ученые считают, что подсечно-огневая система земледелия — «полукочевая форма сельского хозяйства» намного вреднее для экосистем тропических лесов, чем промышленные вырубки, хотя необходимо отметить, что она имела первостепенное значе­ние для развития хозяйства в тропиках. Что касается использо­вания древесины в качестве топлива, то по данным ФАО более 2 млрд. человек в странах Азии Африки и Латинской Америки (примерно до 90% сельского и более 30% городского населения) для приготовления пищи и обогрева используют древесину. На эти цели расходуется более 80% всей древесины, используемой в развивающихся странах. Спрос в индустриально развитых странах на древесину также играет большую роль в сведении тропических лесов. Правительства развивающихся стран приносят в жертву свои леса (так Япония закупает древесину в странах Юго-Восточной Азии), чтобы ожи­вить внешнюю торговлю. Экспортируют древесину, как прави­ло, ТНК (транснациональные корпорации), которые не слишком заботятся о соблюдении необходимых экологических правил вырубки леса, оставляя часто деградированные территории.

С помощью космических снимков часто корректируются официальные статистические данные. Так, на Филиппинах лесопокрытая площадь составляет менее 20% территории страны, а по официальным оценкам 40-50%. Катастрофическое сокращение лесов в странах Юго-Восточ­ной Азии может привести к их полному уничтожению уже через 15-20 лет. В Латинской Америке массив влажнотропических лесов Ама­зонии охватывает площадь около 5 млн. га. Осущест­вление освоения этой территории, строительство трансамазонской магистрали (5000 км) уже обнаруживает тяжелые экологические последствия. Только за время сооружения этой магистрали, от­крывающей путь в сельву, было выжжено и выкорчевано 80 тыс. га леса. Происходит стихийное заселение Амазонии беззе­мельными крестьянами. Однако земледелие в этих районах истощает почву за 2—3 года, а скотоводство за 10—15 лет. В связи с очень важным значением влажнотропических лесов их сведение является экологическим бедствием для всей планеты. Оно выразится в сокращении поступления кислорода и увеличению содержания в атмосфере углекислого газа и, главное, в уничтожении многих видов растений и животных. Это место обитания 3—4 миллионов видов живых организмов, в этих лесах обитает 80% всех видов насекомых, произрастает 2/3 известных видов растений (так в Европе их около 200, в Амазонии до 4 тыс.).

По скорости процессов разрушения и территориальному распространению очень тяжелые последствия имеет сведение лесов в горных районах. В высокогорных системах Гималаев и на Восточно-Африканском плоскогорье усиливается демографическое давление на территорию, которое выражается в уничтожении лесов и другой растительности на крутых склонах, перевыпасе скота на высо­когорных пастбищах. Так в Непале леса составляют менее 1/4 территории страны, в то время как в горных районах рекомен­дуется сохранять под лесами не менее 2/3 площади. Уничтоже­ние лесов в Гималаях сопровождается усилением стихийных бедствий на Индо-Гангской низменности, в бассейне реки Брахмапутры, а это одна из самых крупных в мире зон концентрации сельского населения с высокой его плотностью. Вот лишь один из примеров. В 1988 году 2/3 территории Бангладеш было затоплено в результате затяжных муссонных дождей; косвенной причиной наводнения послужило нарушение гидрологических условий в Гималаях вследствие растущего обез­лесения в последние десятилетия. В 1980-х годах последствия наводнений в Бангладеш становились все более тяжелыми. На­воднение 1988 года оставило без крова 25 млн. человек из 110 млн. жителей страны, увеличив число экологических беженцев.

Резкое сокращение лесов на планете привело не только к истощению лесного капитала. Оно вызвало тяжелые для людей последствия, такие, как обмеление рек и озер, разрушительные наводнения, селевые потоки, эрозия почв, а также изменение климата. Лес является прекрасным аккумулятором влаги, задерживает снеготаяние, преграждает путь внешним и дождевым водам, способствуя пополнению запаса грунтовых вод и нормальному режиму стока равнинных и горных рек. С уничтожением лесов возникают разрушительные весенние паводки и летние разливы рек. Вешние и дождевые воды, не встречая препятствий в виде леса, быстро стекают по оврагам в реки, а затем в моря. В результате грунтовые воды пополняются слабо, и уровень их падает настолько, что они уже не могут восполнить убыль воды в реках и озерах, происходящую за счет испарения в летний период. Вследствие этого водоемы начинают мелеть, многие реки становятся несудоходными. Наводнения, происхождение которых связано с уничтожением лесов, широко распространены во многих районах земного шара и приносят неисчислимые бедствия. Особенно они часто повторяются в Китае и на Индостане, в Северной и Южной Америке, Западной Европе. Особо губительным последствием вырубки лесов является эрозия почв, которая широко распространилась по всему земному шару и стала бичом сельского хозяйства. Наконец, уничтожение лесов на обширных территориях ухудшает климат, делает его более сухим и континентальным, способствует усилению ветров и распространению суховеев, появлению засух и т.д., что отрицательно сказывается на сельском хозяйстве.