Днепропетровск УГХТУ 2008 7 страница

3. Промышленные сточные воды, образующиеся в самых разнообразных отраслях производства, среди которых наиболее активно потребляют воду черная металлургия, химическая, лесохимическая, нефтеперерабатывающая промышленности.

С развитием промышленности и увеличением потребления воды растет и количество жидких отходов – сточных вод. Еще в 60-х годах ежегодно в мире образовывалось около 700 млрд. м³ сточных вод. Примерно 1/3 из них – промышленные сточные воды, загрязненные различными веществами. Только половина промышленных жидких отходов подвергалась очистке тем или иным способом. Другая половина сбрасывалась в водоемы без какой-либо очистки.

При технологических процессах появляются следующие основные виды сточных вод:

1. Реакционные воды, загрязненные как исходными веществами, так и продуктами реакции.

2. Воды, содержащиеся в сырье и исходных продуктах (свободная или связанная вода).

3. Промывные воды – после промывки сырья, продуктов, тары, оборудования, маточные водные растворы.

4. Водные экстрагенты и абсорбенты.

5. Охлаждающие воды, не соприкасающиеся с технологическими продуктами и использующиеся в системах оборотного водоснабжения.

6. Бытовые воды – из предприятий питания, прачечных, душевых, туалетов, после мытья помещений и т.д.

7. Атмосферные осадки, стекающие с территории промышленных предприятий, загрязненные различными химическими веществами.

Следует заметить, что никакими современными методами очистить сточные воды на 100 % невозможно, так как после определенного уровня затраты на каждый дополнительный процент очистки увеличиваются по экспоненте. Так, если принять стоимость 90%-й степени очистки за единицу, то очистка на 99 % обходится примерно в 10 раз дороже, а очистка на 99,9%, которая чаще всего и требуется, будет дороже в 100 раз. Однако, даже при эффективной биологической очистке из воды извлекается 90% органических и 10 – 40%% неорганических веществ. Поэтому поступают следующим образом: очищают воду до определенного экономически обоснованного уровня, потом разбавляют ее чистой природной водой до нормативных показателей и сбрасывают в ближайший водоем или используют. В среднем для нормальной жизнедеятельности реки или водоема промышленные или городские стоки после очистки на биологических сооружениях должны быть разбавлены в 15–30 раз.Только после этого вода, загрязненная стоками, восстанавливает свои первоначальные свойства.

Нормы разбавления для отдельных химических производств очень высоки. Так, сточные воды производства минеральных удобрений должны быть разбавлены в 15 раз, полиэтилена – в 30 раз, нефтеперерабатывающей промышленности – в 60, синтетических волокон – в 185, коксохимического производства – в 200, синтетического каучука – в 2000 раз. Во всем мире на разбавление сточных вод ежегодно затрачивается около 10 тыс. км³ чистой воды, что составляет около 30 % устойчивого стока всех рек земного шара.

Следует добавить, что некоторые особенно токсичные сточные воды химических производств вообще невозможно очистить существующими методами. Их приходится закачивать в подземные хранилища на постоянное хранение. Таким образом, создаются опасные объекты, так как всегда существует угроза либо прорыва, либо медленной миграции таких вод в подземные водоносные горизонты. Так, например, около 20 лет назад промышленник из Бохума захоронил на мусорной свалке города 15 тыс. сосудов с отходами производства цианистого натрия: содержащегося в них количества яда хватило бы для уничтожения всего населения Германии. Последствия этого захоронения оказались достаточно серьезными: несколько лет назад в минеральной воде, добываемой вблизи Бохума, была обнаружена синильная кислота в количестве 8 мг / л.

Особенно опасным является загрязнение природных вод (в том числе, и питьевой воды) полихлорированными дибензодиоксинами (диоксинами) и дибензофуранами (ДБФ). Диоксины и ДБФ – это несколько тысяч хлорбромпроизводных трициклических кислородсодержащих ксенобиотиков. Ксенобиотиками называют вещества, неприемлемые для живых организмов. Специально ДБФ и диоксины не производятся, они образуются в качестве примеси при всех химических процессах галоидирования ароматических соединений в присутствии кислорода, в частности при производстве хлорфенолов и гербицидов. Однако, даже обычная примесь диоксина в товарном продукте 3 ∙ 10^-4 % является чрезвычайно опасной. Токсичность диоксина в 67 тыс. раз больше цианидов, стрихнина, кураре и запрещенных в настоящее время боевых ОВ зомана, зарина, табуна. Попав в определенную среду обитания – воду, воздух, почву – диоксины и ДБФ закрепляются там, никуда не исчезая, вплоть до полного распада. А это достаточно долгий срок: период их полураспада, например, в почве – 10 - 12 лет, в организме человека – 6-7 лет. Диоксин может годами накапливаться в организме, не вступая там ни в какие взаимодействия, а затем дает о себе знать в виде самых разнообразных болезней: раздражение кожи, фурункулы, растройство психики, подавление иммунной системы, раковые заболевания.

К сожалению, не только химическая промышленность является источником диоксинов. Диоксины обнаружили в составе отходов в металлургии, деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленности. Образуются они и при уничтожении отходов в мусоросжигательных печах, на тепловых теплоэлектростанциях, в выхлопных газах автомобилей, в табачном дыме, при пожарах, когда горят синтетические покрытия и масла в трансформаторных будках. А стекая с отходами производства в реки, моря, водоемы, почву, ксенобиотики усваиваются живыми организмами и попадают по пищевым цепям на стол человека вместе с рыбой, молоком, мясом. Установлено, что 96 % всего потребляемого человеком диоксина попадает вместе с едой.

Суточная санитарная норма для людей составляет 1пг (10^–12г) диоксина на 1 кг живого веса. В момент аварий или залповых выбросов предприятий хлорной химии концентрация диоксинов превышает санитарную норму в 20 – 100 тыс. раз! О глобальном характере диоксинового загрязнения свидетельствует и тот факт, что в грудном молоке женщин Европы концентрация диоксина составляет 6 – 40 нг / кг.

Опасное следствие диоксинового загрязнения промплощадок соответствующих химических производств – проникновение диоксинов в водоносные горизонты – отмечено вблизи Уфы и Чапаевска (Россия).

Загрязняются моря. Считается, что Средиземное море самое грязное на Земле. В результате выбросов сточных вод 80 % рыбы погибло. Загрязнено и Балтийское море, в которое впадает 200 рек и на берегах которого протяженностью 200 тыс. км. расположено 60 крупных городов. В Азовском море в 2/3 акватории содержится недостаточно кислорода для жизни рыб.

В результате аварий судов, промывки резервуаров танкеров, утечек нефти при добыче ее в шельфовой зоне ежегодно в воды Мирового океана попадает до 12 – 15 млн. т нефти. Каждая тонна нефти покрывает тонкой пленкой примерно 12 км² поверхности и загрязняет до миллиона тонн морской воды. Нефтяная пленка вызывает гибель оплодотворенной икры, нарушает процессы фотосинтеза и выделения кислорода, осуществляемого фитопланктоном, т.е. нарушается газообмен между атмосферой и гидросферой. Альбедо покрытой нефтяной пленкой поверхности воды выше, чем чистой воды, вследствие чего водные организмы-фотосинтетики получают меньше энергии. А ведь основная доля общего запаса органического углерода и общей валовой продукции фотосинтеза приходится на зеленые растения океана, в первую очередь фитопланктон. Океан называют иногда „легкими планеты” – столь велика роль в процессе круговорота кислорода и углерода.

Моря и океаны отравляются не только нефтепродуктами, они загрязняются также веществами, поступающими с речным стоком. В них попадают промышленные и бытовые отходы, содержащие соли различных металлов, яды, огромное количество пестицидов, удобрений, моющих средств, радиоактивных веществ. Считается, что в водоемы поступает свыше 500 тыс. различных веществ. Тяжелые металлы (свинец, ртуть, медь, кадмий) и другие токсичные вещества прогрессивно накапливаются в пищевых цепях, конечное звено которых – человек. Известны, например, массовые отравления ртутью, которая попадала в организм человека вместе с рыбой. В значительной степени это связано с особенностями поведения ртути в природе. Ртуть – единственный тяжелый металл, содержание которого минимально на первом трофическом уровне, у хемосинтезирующих микроорганизмов и фотосинтезирующих зеленых растений. Затем концентрация металла неуклонно нарастает в ряду: травоядные животные – хищники 1-го порядка – хищники 2-го порядка и т.д. В воде содержание ртути увеличивается с возрастом (размером) рыб и также нарастает по пищевой цепи.

Из загрязняющих веществ очень опасны детергенты или синтетические моющие средства. Выброшенные в водоемы даже в незначительном количестве, они придают воде неприятный привкус и запах и ведут к образованию пены, слой которой может достигать 1 м и препятствовать доступу кислорода в воду. На их окисление расходуется много растворенного кислорода, а это сокращает распад в воде других вредных примесей. Поэтому стоки, загрязненные ПАВ, обязательно обрабатываются на очистных сооружениях перед сливом в реки и водоемы.

Источником загрязнения водных экосистем является и сельское хозяйство. Во-первых, повышение урожайности, продуктивности земель неизбежно связано с применением удобрений и ядохимикатов (пестицидов). Попадая на поверхность почвы, они смываются с нее и оказываются в водоемах. Во-вторых, животноводство связано с образованием больших масс мертвой органики (навоза, подстилки), мочевины, которые опять-таки могут оказываться в водных объектах. Эти отходы не ядовиты, но их массы огромны (вспомним, что для получения 1 кг мяса необходимо затратить 70 - 90 кг кормов) и, несмотря на их нетоксичность, они ведут к тяжелым последствиям для водных экологических систем. Подсчитано, что 1000 голов скота загрязняет природные воды так же, как город с населением 15 тыс. человек.

Сточные воды, содержащие органические вещества (не только от животноводства), содержат массу биогенных элементов, в том числе азота и фосфора. В результате происходит массовое размножение фитопланктона, в первую очередь сине-зеленых, зеленых и красных водорослей, а также интенсивное развитие высших водных растений. Эти организмы, рождаются, отмирают, и масса органического вещества возрастает. Поскольку названные организмы являются аэробными и дышат кислородом, растворенным в воде, в скором времени они оказываются в условиях дефицита кислорода. Вода становится непригодной для жизни, в ней начинают преобладать анаэробные процессы. Этот процесс носит название эвтрофикации. Эвтрофикация – это повышение биологической продуктивности водных объектов в результате накопления в воде биогенных элементов под действием антропогенных или естественных (природных) факторов.

Собственно анаэробные процессы представляют собой вторичное загрязнение воды. Эвтрофикации может быть также следствием того, что азотные и фосфорные удобрения смываются с полей и в воду попадают легкоокисляемые минеральные соединения.

Питательные вещества могут попадать в водоемы и при сбросе хозяйственно-бытовых сточных вод. В них содержится (в граммах на одного человека в сутки): соединений азота (в пересчете на N) – 7-8; фосфора (в пересчете на Р) – 1,5-1,8; калия (в пересчете на К) – 3. Как правило, наблюдается увеличение концентрации таких соединений в звеньях пищевых цепей, и максимальное количество оказывается в пище человека. Так, если содержание фосфора в воде природных систем составляет 32 условные единицы, то фитопланктон и насекомые содержат 0,1 у.е., гуси, утки – 7,5 тыс. у.е., а яйца птиц включают 200 тыс. у.е. фосфора, т.е. концентрация фосфора возрастает в 6 тыс. раз.

Большую опасность представляют загрязнения вод радиоактивными веществами.

Взвешенные твердые частицы способствуют образованию стабильных водных суспензий, при этом ухудшаются прозрачность и внешний вид воды, снижается активность фотосинтеза водных растений.

Загрязняют воду теплые сточные воды от предприятий теплоэнергетики: поскольку при этом меняется температурный режим в водном объекте, а затем может возникать несоответствие его санитарным требованиям.

Одна из важнейших природоохранительных задач заключается в том, чтобы всячески поддерживать способность водоемов к самоочищению. К сожалению, с каждым годом это становится все труднее. Загрязнение рек, озер, морей и даже океанов принимает такие размеры, что во многих районах превышает их способность к самоочищению. В природные водные системы планеты, воду которых мы потребляем, ежегодно сбрасывается до 7000 млрд. м³ неочищенных стоков, включающих до 1 млн. наименований химикатов, а природных загрязнений воды насчитывается лишь около 2-х тысяч.

Недостаток пресной воды ощущается уже сейчас во многих странах. Согласно статистическим данным ООН испытывает недостаток в чистой питьевой воде около 2 млрд. человек. В среднем в мире централизованным водоснабжением охвачено городское население численностью 1,1 млрд. человек с расходом 280 л в сутки и еще 0,8 млрд. человек обеспечено водой из колонок с расходом 110 л в сутки на человека. Остальная часть человечества потребляет 50 – 60 л воды в сутки. Особенно неблагоприятна обстановка в сельских районах, где только треть жителей имеет доступ к безопасным системам водоснабжения и лишь 13 % обеспечена канализацией.

Однако и современные системы водоснабжения дают сбои, что нередко приводит к вспышкам заболеваний, связанных с употреблением загрязненной или недостаточно очищенной воды. По данным ВОЗ вода является причиной 80 % всех заболеваний в мире. В целом от болезней, связанных с водой, страдает около половины всего человечества – более 2 млрд. человек.

Загрязнение водных систем представляет большую опасность, чем загрязнение атмосферы, по следующим причинам: процессы регенераци, или самоочищения, протекают в водной среде гораздо медленнее, чем в воздухе; источники загрязнения водоемов более разнообразны; естественные процессы, осуществляющиеся в водной среде и подвергающиеся действию загрязнений, более чувствительны сами по себе и имеют большее значение для обеспечения жизни на Земле, чем те, которые протекают в атмосфере.

3.5.4. Состояние водных систем Украины

Основными водными артериями являются Днепр и Днестр, в бассейнах которых проживает около 80% населения страны.

Вследствие пренебрежения в течение последних десятилетий всеми законами и принципами рационального природопользования экосистема Днепра полностью деградировала, нарушены все связи между биотическими и абиотическими факторами. Основными причинами сложившейся кризисной ситуации являются: сооружение водохранилищ на Днепре (их 6); крупномасштабные мелиорации; строительство промышленных комплексов; огромные объемы водозабора для промышленности и орошения; колоссальные количества загрязнений. В бассейне Днепра функционируют 7 АЭС.

По тем же причинам деградировала и экосистема Днестра, на дне которого аккумулируется все больше токсичных отходов, тяжелых металлов, радионуклидов; ценные виды рыб уже вымерли, а берега реки подвержены эрозии.

Для нужд промышленности и сельского хозяйства из Днепра ежегодно забирают около 15 млрд. м³ воды. Ежегодно с различными стоками в Днепр и водохранилища попадает около 500 тыс. т азотистых соединений, 40 тыс. т фосфорных, 20 тыс. т калийных, 1 тыс. т железа, 40 т никеля, 2 т цинка, 1 т меди, 0,5 т хрома. Река превратилась в гигантский накопитель загрязненных вод. За последние 10 лет уровень микробиологического загрязнения в отдельных районах среднего Днепра превысил нормы в 2400 раз. Европейцы называютДнепр «желтушной» рекой, поскольку сейчас на Украину приходится до 30% заболеваемости вирусным гепатитом в Европе.

В поверхностные водоемы Днепропетровской области ежегодно сбрасывается 1,9 млрд. м³ сточных вод, в том числе без очистки более 160 млн. м³. Большая часть такой воды приходится на долю крупнейших промышленных предприятий металлургической, химической, машиностроительной промышленности. В районе Днепропетровска днепровская вода содержит такие загрязняющие вещества, как нефтепродукты, нитраты, нитриты, сульфаты, соли аммония, аммиак, хлориды, железо, цинк, медь, фосфор, хром, никель, свинец.

Искусственно речной режим Днепра трансформирован в озерный, водообмен резко снизился, образовались зоны застоя и замора, участились явления эвтрофикации. Кроме того, водохранилища заметно ухудшили состояние окружающей среды – поднялся уровень грунтовых вод далеко от берегов, увеличилось засоление грунта, почти в 10 раз повысился объем подземного стока, а вместе с ним – значительно возросло загрязнение подземных вод, сменился водно-солевой режим грунтов в зонах ирригации, усилилась эрозия береговой зоны.

Большую тревогу вызывает постоянное увеличение радиационного загрязнения воды Днепра, Припяти, особенно – Киевского водохранилища. Концентрации радионуклидов сейчас в 10 – 100 раз выше, чем 1985 г. В донных отложениях накопилось огромное количество радиоактивной грязи, объем которой только в Киевском водохранилище достигает 60 млн. т.

Весьма небезопасным является накопление в осадках Днепродзержинского и Днепровского водохранилищ больших количеств нефтепродуктов, фенолов, хлоридов, цианидов, железа, хрома, меди, свинца, кобальта, цинка, кадмия.

В очень тяжелом экологическом состоянии находится Азовское море. Около 40 – 60 лет назад Азовское море отличалось наибольшей рабопродуктивностью – до 80 кг/га. В нем вылавливали рыбы в 40 раз больше по сравнению с Черным и в 12 раз больше по сравнению с Балтийским морем. Объем добычи рыбы в отдельные годы превышал 300 тыс. т/год. В настоящее время улов рыбы уменьшился в 15 раз, а часть выловленной рыбы настолько загрязнена ядохимикатами, что употреблять ее в пищу небезопасно для здоровья.

Основные причины катастрофы Азовского моря следующие:

1. Хищнический вылов рыбы, который начался с 50-х годов;

2. Строительство плотин и водохранилищ на основных реках, питающих Азовское море (Дон, Кубань);

3. Интенсивное внедрение в соседних регионах оросительного земледелия и посевов риса вместо традиционных культур, что привело к интенсивной химизации, загрязнению грунта и вод, засолению; Кубань теперь недодает Азовскому морю 5 – 6 км³ пресной воды ежегодно; лишь проникновение воды Черного моря через Керченский пролив сохранило Азовское море;

4. Растущее загрязнение выбросами химической и металлургической промышленности (Мариуполь, Ростов, Таганрог, Камыш-Бурун); величина рН составляет 8,1 – 8,8;

5. Интенсивное строительство на побережье моря многочисленных пансионатов и баз отдыха, что резко увеличило объем бытовых отходов, канализационных стоков в море;

6. Неконтролируемое лавинообразное увеличение слива пестицидов в море с близлежащих сельскохозяйственных массивов, в том числе водами Дона и Кубани.

Экологическая обстановка в бассейне Черного моря выглядит не намного лучше. От участи Азовского моря пока что спасают его размеры и глубина. Водами Днепра, Южного Буга, Днестра, Дуная ежегодно вносятся миллионы кубометров токсичных стоков. Наблюдается сильное загрязнение шельфовых зон бытовыми и канализационными стоками, связанными с индустрией туризма, рекреации, а также несовершенством городских очистных сооружений. Благодаря этому в последние годы десятки раз закрывались пляжи Одессы, Ялты, Феодосии, Евпатории, Алушты. Вода моря имеет показатели рН 8,1 – 8,4.

За последние годы в водах моря и донных отложениях значительно повысилась концентрация радионуклидов. Вследствие нарушения регионального гидродинамического, гидрохимического и теплового баланса водных масс моря постепенно поднимается верхняя граница насыщенных сероводородом глубинных вод моря. Сейчас она находится на отметке 80 – 110 м (ранее – на глубине 150 – 200 м).

Довольно высокая плотность населения Украины определяет и значительные объемы использования воды в коммунально-бытовом хозяйстве. Использование воды для хозяйственно-питьевых нужд составляет 5,3 км³, т.е. около 12 % водных ресурсов страны. В среднем на одного жителя этот расход составляет 250 л/сутки. Однако в крупных областных и промышленных городах на одного жителя расходуется свыше 350 л/сутки.

Сравнительно большой расход воды на коммунально-бытовые нужды в городах объясняется значительными (в отдельных городах до 30-40 %) потерями воды при транспортировке – утечки в трубопроводах, неисправность запорной арматуры, аварии на водоводах и т.д. Кроме материального убытка, потери в трубопроводах вызывают подтопление (повышение уровня грунтовых вод) территории, что снижает несущую способность фундаментов домов и часто даже приводит к их разрушению. Такие явления наблюдаются в Днепропетровске, Киеве, Одессе и других городах.

Расходование воды на одного сельского жителя значительно ниже приведенных цифр и составляет в среднем 60 л/сутки.

Коммунально-бытовое водоснабжение является одним из основных источников загрязнения водных объектов. Канализационные сточные воды городов, даже пройдя полный цикл биологической очистки, остаются высокотоксичными и эпидемически опасными. Обеззараживание воды, в том числе питьевой, осуществляют, в основном, с помощью хлора. При этом процессе образуются многочисленные изомеры хлорпроизводных углеводородов. С помощью хромато-масс-спектрометрии в обычной питьевой воде обнаружено более 40 таких примесей в количестве 0,03 – 0,3 ррb.

В водопроводной воде Днепропетровска содержание хлороформа порой в 3 – 4 раза превышает допустимые гигиенические регламенты, а четыреххлористого углерода – в 9 и более раз. Оба соединения обладают канцерогенными свойствами.

3.6. Загрязнение литосферы

Литосфера – верхняя твердая оболочка Земли, постепенно с глубиной переходящая в сферы с меньшей плотностью вещества. Включает земную кору и верхнюю мантию Земли. Мощность литосферы 50-200 км, в том числе земной коры – до 50-75 км на континентах и 5 – 10 км на дне океана. Верхние слои литосферы (до 2 – 3 км, по некоторым данным – до 8,5 км) называются литобиосферой. В некоторых книгах понятие „литосфера” и „земная кора” рассматриваются как синонимы.

Химический состав земной коры на глубинах 10 – 20 км в основном (более 99%) следующий (в массовых долях, %):

Кислород 49,13 Калий 2,35

Кремний 26,00 Магний 2,35

Алюминий 7,45 Водород 1,00

Железо 4,20 Титан 0,61

Кальций 3,25 Углерод 0,35

Натрий 2,40 Хлор 0,20

Природные химические соединения элементов земной коры называются минералами. Из них и состоят многочисленные типы горных пород. Основными группами горных пород являются магматические, осадочные метаморфические.

Магматические породы – это результат застывания вулканической магмы, разлившейся по поверхности суши или внедрившийся в глубь земной коры. На глубине 15 – 30 км магматические породы представлены в основном гранитом. Подсчитано, что в 100 т гранита содержится в среднем 5 т железа, 0,54 т титана, 80 кг марганца, 30 кг хрома, а также никель, ванадий, медь, вольфрам.

Осадочные породы – это преимущественно поверхностные образования, возникшие при разрушении и переотложении других – ранее сформировавшихся – горных пород.

Метаморфические (от греч. метаморфоз – превращение) породы – это продукты изменения магматических и осадочных пород в результате воздействия физико-химических процессов, в основном – высоких температур и давлений. Литосфера не является застывшим, неподвижным образованием. В ней постоянно происходят длительные (многовековые перемещения материков) и кратковременные (землетрясения) физические процессы, вулканические извержения.

Человек практически не воздействует на литосферу, хотя верхние горизонты земной коры подвергаются сильной трансформации в результате эксплуатации месторождений полезных ископаемых. Существуют проекты (отчасти реализованные) захоронения в недрах жидких и твердых промышленных отходов. Такие захоронения, а также подземные ядерные испытания могут инициировать так называемые „наведенные” землетрясения.

3.6.1. Эрозия почвы

Наибольшей трансформации подвергается самый верхний, поверхностный горизонт литосферы в пределах суши. Суша занимает 29,2% поверхности земного шара и включает земли различной категории, из которых важнейшее значение имеет плодородная почва. При неправильной эксплуатации почвы безвозвратно уничтожаются в результате эрозии, засоления, загрязнения промышленными и иными отходами. Под влиянием деятельности людей возникает ускоренная эрозия, когда почвы разрушаются в 100 – 1000 раз быстрее, чем в естественных условиях. В результате такой эрозии за последнее столетие на планете утрачено 27 % пахотных земель, а общие потери земельных угодий за всю историю человечества составили 2 млрд. га, т.е. превышают ныне обрабатываемую площадь – около 1,5 млрд. га. К этому следует добавить, что 213 млн. га сельскохозяйственных угодий затронуты водной и ветровой эрозией.

Площади пахотных земель постоянно сокращаются из-за горнопромышленных разработок, расширения селитебных зон, промышленного и гидротехнического строительства. Застроенные земли занимают ныне около 300 млн. га. Полностью урбанизированная поверхность, где дождевая вода не проникает в почву, составляет около 50 млн. га (соответствует площади такого государства как Франция).

Во время пыльных бурь (крайней формы почвенной эрозии) с каждого слоя пашни толщиной 1 см сносится до 30 кг/га азота, 22 кг/га фосфора, более 30 кг/га калия.

Эрозия является одной из главных причин уменьшения содержания гумуса в почвах: за последние 20 лет его содержание в пахотных почвах снизилось на 8 – 30 % (в Украине – на 9 %).

По сравнению с 1960 г в целом мире обеспеченность возделываемыми землями человечества снизилась с 0,45 до 0,23 га, предполагается, что к 2030 г эта величина составит 0,19 га на 1 человека (в Украине этот показатель равен 0,69 га, в России – 1 га). Минимальные нормы питания требуют, чтобы на одного человека приходилось по крайней мере 0,6 га обрабатываемой земли.

3.6.2 Состояние лесных массивов

Разрушение почв и интенсификации эрозионных процессов способствует вырубка лесных экосистем – средообразователей, общая площадь которых на Земле составляет 42 млн. км² (или 4,1 млрд. га), но ежегодно эта площадь уменьшается в среднем на 1,5 – 2 %. Запасы живой древесины сейчас 31 млрд. м³, а ее ежегодный прирост – 6 млрд. м³. Но большая часть прироста леса приходится на малонаселенные районы Аляски, Канады, Сибири. Зато в Юго-Восточной Азии и Латинской Америке леса катастрофически не хватает, и через 20 лет не хватит пиломатериалов во всем мире. По данным ООН, ежегодный объем промышленной заготовки древесины достигает 3 млрд. м³.

Особенно интенсивно вырубаются влажнотропические леса, причем темпы их сведения с каждым годом возрастают. Если в середине 80-х годов ежегодно уничтожалось 11,3 млн. га таких лесов, то сейчас эта цифра возросла до 18 млн. га. Эти показатели намного превосходят темпы естественного и искусственного лесовозобновления тропических лесов: в среднем на 10 вырубленных гектаров приходится всего 1 га лесных посадок (в Африке это соотношение равно 29:1). К настоящему времени влажнотропические леса в Латинской Америке сведены на 37 % от первоначальных площадей, в Азии – на 42 %, в Африке – на 52 %.

Лесами планеты на сегодня накоплено 82 % всей фитомассы Земли, на лесные массивы приходится до 60 % всего кислорода, который выделяют растения. Особенно тревожит судьба амазонских и сибирских лесов, которые играют важнейшую роль в очистке атмосферы Земли и в стабилизации климата. Количество диоксида углерода в атмосфере, угрожающее глобальным потеплением, примерно на 25 – 30 % возросло именно из-за сведения лесов. Кроме того, тропические леса – это еще и зона жизни: в них представлено более половины известных видов животных, 80 % насекомых планеты, 65 % известных видов растений.

Леса бассейна Амазонки являются неповторимым, уникальным регионом Земли (их площадь составляет более 6 млн. км²), в котором сконцентрирован лесной массив, насчитывающий около 4 тыс. видов деревьев (в Европе – 200 видов). На площади в 1 га здесь можно встретить до 700 видов древесных пород. Тропические влажные леса издавна хищнически уничтожались, так как они являются колоссальным источником ценнейшей древесины (красное дерево, синий сандал, леопардовое дерево, шоколадное, сметанное), продовольственных, топливных, лекарственных (обнаружено около 1400 видов древесных пород, обладающих противораковым действием) и многих других естественных ресурсов. Поэтому по линии ООН и ЮНЕСКО осуществляется ряд проектов по сохранению и рациональному использованию ресурсов влажнотропических лесов мира.

В последние годы особенно отрицательное влияние на лесные экосистемы оказывает загрязнение атмосферы оксидами азота, серы, углерода. Особенно от кислотных осадков пострадали леса Европы, и в первую очередь более чуткие хвойные насаждения. Площадь поврежденных лесов составляет почти 35 % от общей площади лесных массивов континента. Следует отметить, что доля деградированных лесов наиболее велика в тех странах (особенно скандинавских), которые из-за своего положения и особенностей соседства со странами, где выбросы серы в атмосферу значительны, оказались на путях трансграничных переносов кислотных осадков. Исключение составляет Англия, которая является главным экспортером кислотных осадков в Европу, так как она поставляет в 11 раз больше соединений серы, чем получает сама. Поэтому в 1994 г. западноевропейские страны подписали соглашение, по которому они должны за последующие 15 лет сократить выбросы диоксида серы примерно на 70 %.