Экстремальные воздействия на биосферу

Большинство загрязнителей, попадающих в окружающую среду естественным путем (как, например, в результате извержений вулканов), и многие из тех, которые образуются в результате антропогенной деятельности, разлагаются до безопасных химических веществ или безвредных концентраций за счет естественных процессов и вновь вовлекаются в круговорот. Однако часто превышается способность природы ^к осуществлению таких процессов. Положение усугубляется тем, что промышленность производит тысячи химических веществ, которые разлагаются очень медленно или не разлагаются вообще в результате природных явлений.

Дестабилизирующими факторами состояния биосферы являются не только антропогенное загрязнение природной среды, но и природные катастрофы, вызванные различными причинами, а также техногенные аварии.

Реакция биосферы на загрязнение наступает относительно быстро, поэтому существует реальная возможность регулирования масштабов воздействия, уменьшая либо даже предотвращая необратимые изменения в природных системах. Примером может служить регулирование отлова рыбы в водах Мирового океана. Если же сдвиг в экосистеме происходит с большим запозданием, то возможны необратимые, даже глобальные, изменения. В истории Земли такие процессы привели к исчезновению многих видов растений и животных.

Для решения проблем окружающей среды человек должен осознать, что порог ее устойчивости перейден, и его деятельность должна быть направлена на восстановление биосферы с использованием механизмов стабилизации в целях сохранения человеческого общества.

Экстремальные воздействия на биосферу стали играть заметную роль в развитии биогеохимических процессов во второй половине XX в., когда в ряде стран прошли испытания ядерного, химического и бактериологического оружия.

Ядерные взрывы формируют радиоактивные загрязнители, которые в основном представлены продуктами распада урана (238 V) и плутония (239 Ри), не прореагировавшим ядерным горючим и радионуклидами, возникающими при взаимодействии нейтронов оболочки бомбы, воздуха и грунта. В зависимости от времени, проходящего от момента взрыва до оседания частиц на поверхности Земли, радиоактивные выпадения делятся на три типа:

Из глобальных выпадений в водный раствор переходит около 50% общей активности, в водонерастворимой форме выпадает до 95% стронция (90 Зг) и до 70% цезия (137 Сз), в растворимой — 30% церия (144 Се) и 40% циркония (95 7г). Из локальных и тропосферных выпадений от воздушных взрывов, представленных частицами величиной до 20 мкм, в воде растворяются до 30% обшей активности, в основном это радионуклиды йода, цезия, стронция, бария.

После испытательных взрывов ядерного и термоядерного оружия, проведенных США на атоллах Бикини и Джонсона (1951—1970), наблюдались заметные отклонения в поведении и ориентационной способности птиц, черепах, многих других гидробионов (беспозвоночных, млекопитающих) даже на значительных расстояниях от места взрыва, не говоря уже о прямом повреждающем действии ядерных взрывов — световом излучении, взрывной волне и радиоактивном заражении территории — на те живые организмы, которые находились на атоллах, выбранных в качестве полигонов.

Взрыв атомного реактора на четвертом блоке Чернобыльской АЭС в 1986 г. по своим глобальным последствиям является крупнейшей экологической катастрофой в истории человечества. В результате взрыва и пожара было выброшено из разрушенного реактора 765 т ядерного топлива и продуктов деления с суммарной активностью не менее 50 млн Кюри. Суммарный выброс радиоактивных продуктов в атмосферу в радиусе 300-400 км от станции составил 77 кг. Для сравнения: при взрыве атомной бомбы над Хиросимой количество радионуклидов не превысило 740 г. В состав радиоактивных осадков вошло около 30 радионуклидов с периодом полураспада от 11 час. (криптон-85) до 24 100 лет (плутоний-239). Чернобыльским выбросом в разной степени загрязнены 80% территории Белоруссии, северная часть правобережной Украины и 17 областей Российской Федерации. Общее загрязнение по площади превысило 100 тыс. км², охватив значительную часть европейской территории СНГ.

Техногенные аварии, возникающие на атомных электростанциях, на предприятиях по переработке урановых и плутониевых руд, могут привести к чрезвычайно опасным радиационным загрязнениям. Техногенные аварии экологического характера на локальном уровне приводят к экстремальным воздействиям на окружающую среду, причем глубина таких воздействий на процессы в биосфере не столь масштабна изначально, как при катастрофах.

Наиболее опасными по экологическим последствиям являются аварии в угольной, нефте- и газодобывающей, химической, нефтехимической отраслях промышленности и на транспорте.

Контрольные вопросы

1. Что называется загрязнением биосферы?

2. Каковы загрязнители атмосферы, гидросферы, литосферы?

3. Каким образом подразделяются загрязнения?

4. Каково происхождение аэрозольного загрязнения?

5. Что такое «кислотные дожди» и каково их влияние на биосферу?

6. Назовите основные химические загрязнители.

7. Чем опасно нефтяное загрязнение?

8. Каков уровень «болевого порога» при воздействии шума?

9. Какое влияние на биосферу оказывают электромагнитные излучения?

10. Назовите основные источники радиоактивного загрязнения.

11. Каковы основные причины «цветения» воды?

12. Перечислите и охарактеризуйте источники физического загрязнения почв и ландшафтов.