Чрезвычайные ситуации экологического характера

Состояние окружающей среды в России крайне неблагополучно, а в некоторых регионах даже приобрело характер экологического бедствия. Если в 1970 г. общий объем загрязняющих природную среду отходов производства составлял 40 млрд. т, то к 2000 г., по экспертным оценкам, он может увеличиться до 100 млрд. т, то есть в 2,5 раза. Объем загрязненной воды может возрасти за это время в 10 раз. Суммарная площадь территорий с острой экологической ситуацией в настоящее время в 17 раз превосходит площадь природных заповедников и заказников. Экономический ущерб от загрязнения природы равен примерно половине национального дохода России.

Особое место в процессах загрязнения атмосферного воздуха, воды, почвы, всей окружающей человека природной среды занимает радиоактивное загрязнение.

По оценке специалистов, Россия - самая загрязненная радиоактивными страна в мире. Это результат ряда крупных аварий (Чернобыльская АЭС, ПО "Маяк", Томск-7 и др.), сбрасывания радиоактивных отходов в окружающую среду и создания свалок радиоактивных отходов.

С 1961 по 1990 гг. СССР затоплено в открытых районах Баренцева моря и мелководных заливах Карского моря, у Новой Земли более 11 тыс. контейнеров с радиоактивными отходами, 15 аварийных реакторов с атомных подводных лодок, в том числе 3 ядерных реактора атомохода ''Ленин". При этом 6 затоплено с невыгруженным ядерным топливом. Кроме того, 2 ядерных реактора затоплены в Тихом океане и Японском море. Пойма Енисея почти на 900 км загрязнена радиоизотопами с реакторов Красноярска-26.

Процесс сброса жидких и твердых радиоактивных отходов в северных и дальневосточных морях продолжается.

Все большую остроту приобретает экологический аспект техногенных ЧС: многолетние усилия по оздоровлению экологической обстановки в каком-либо регионе сводятся на нет периодическими авариями на производствах или на магистральных нефтепроводах. Подобные ситуации приобрели катастрофические масштабы, например, в районе гг. Уфа и Стерлитамак (р. Белая), где за последние годы произошло более 10 крупных аварий с выбросами отравляющих веществ, а также на всем Среднем Поволжье, от Нижнего Новгорода до Саратова, и особенно в гг. Самара, Тольятти, Чапаевск, Новокуйбышевск (более 20 подобных аварий).

Однако, наиболее остро проблема усугубления последствий возникает при природно-техногенных чрезвычайных ситуациях. Это, прежде всего, касается районов, подвергающихся периодическим затоплениям в результате паводков или наводнений, - Среднее Поволжье, Читинская область, Хабаровский край. Здесь взонах затопления построено и продолжается строительство многоэтажных домов, что увеличивает концентрацию населения, прокладываются подземные коммуникации, функционируют опасные производства. Все это приводит к тому, что обычные для тех мест паводки вызывают все более и более катастрофические последствия, усугубляющиеся массовыми выбросами бытовых отходов и отравляющих веществ и вызывающие в результате необратимые нарушения экологии.

Чрезвычайные ситуации экологического характера весьма разнообразны и практически охватывают все стороны жизни и деятельности человека. По характеру явлений они подразделяются на четыре основные группы (рис. 4.2).

		изменения состояния суши (деградация почв, эрозия, опустынивание)
ЧС экологического характера		изменение свойств воздушной среды (климат, недостаток кислорода, вредные вещества, кислотные дожди, шумы, разрушение озонового слоя)
		изменение состояния гидросферы (истощение и загрязнение водной среды)
	изменение состояния биосферы

Рис. 4.2. Чрезвычайные ситуации экологического характера

4.7.1. Изменения состояния суши

Интенсивная деградация почв - это постепенное ухудшение свойств почвы под влиянием естественных причин или хозяйственной деятельности человека (неправильная агротехника, загрязнение, истощение). Деградация происходит при неправильном применении удобрений и пестицидов. Например, повышение доз пестицидов, содержащих соли тяжелых металлов, может снизить плодородие почвы, а неправильная обработка приводит к уничтожению микроорганизмов и червей в земле.

Бездумное проведение мелиоративных работ снижает гумусовый слой, плодородные почвы засыпают малопродуктивным грунтом.

При лесоразработках повреждается и уничтожается подлесок, травянистый покров. Особенно большой вред почве наносят тракторные волоки. При раскорчевке леса вместе с корнями выносится большое количество гумуса.

Лесные пожары - это бедствие. Вместе с деревьями уничтожаются вся растительность, весь животный и микроорганический мир.

Деградация почвы включает процессы эрозии, сопровождается изменениями почвенной флоры и фауны, снижением плодородия, формированием бесплодных, пустынных земель.

Под эрозией почвы понимают разнообразные процессы разрушения почв и подстилающих пород различными природными и антропогенными факторами. В соответствии с причинами различают водную эрозию, ветровую, ледниковую, оползневую, речную, биологическую.

За последние 25 лет площадь сельскохозяйственных угодий, приходящихся на одного жителя России, уменьшилась на 24 %, площадь пашни - на 18 %.

Объемы мероприятий по охране и рациональному использованию почв и земельных ресурсов в последние годы существенно уменьшаются. Вследствие этого усиливаются процессы деградации, разрушения, загрязнения и захламления земель.

Загрязнение почвенного покрова тяжелыми металлами происходит в основном за счет промышленных выбросов и бессистемного захоронения в почву токсичных отходов.

Опустынивание - это уменьшение или уничтожение биологического потенциала земельного пространства, сопровождающееся сокращением его водных ресурсов, исчезновением сплошного растительного покрова, обеднением и перестройкой фауны. Опустынивание является результатом воздействия неустойчивой среды аридных (засушливых) земель с нерациональным использованием их человеком. Например, чрезмерным выпасом скота, отсутствием рациональных соотношений между земледелием и животноводством, уничтожением растительного покрова при заготовке топлива, дорожном строительстве, геологоразведочных работах.

4.7.2. Изменение свойств воздушной среды

Воздействие человека на природную среду происходит непрерывно. Осваивая новые территории, вырубая и выжигая леса, распахивая земли, люди неосознанно меняют характер подстилающей поверхности, тем самым способствуя изменению теплового баланса. Создаются новые водохранилища, изменяются русла рек, осушаются болота. Все это влияет на газовый и влаготепловой обмен атмосферы.

Человек все больше влияет на окружающую среду и климат. Ежеминутно промышленные предприятия, ТЭЦ, автотранспорт сжигают громадное количество топлива, что приводит к непрерывному повышению содержания двуокиси углерода в атмосфере. А это может привести к серьезным глобальным последствиям. Ученые считают, что данный процесс вызовет потепление вследствие так называемого парникового эффекта.

Кроме того, в атмосферу поступают и химически активные примеси: фреоны, фтористые, бромистые и хлорные соединения, которые разрушают озоновый слой и влияют на тепловой режим планеты.

К другим факторам, влияющим на изменении климата, относятся; загрязнение океана нефтяными продуктами, нарушение тепло- и влагообмена между атмосферой и океаном; воздействие на облака с целью стимулирования осадков; увеличивающийся выброс в атмосферу водяного пара; воздействие оросительных систем; повышение испарения.

Пагубное воздействие на климат оказывают испытания ядерного оружия, способствующие образованию и накапливанию а атмосфере аэрозоля, окислов азота, радиоуглерода и других компонентов, разрушающих озоновый слой и нарушающих тепловой баланс атмосферы.

Загрязнение атмосферы - это поступление в воздушную среду загрязнителей (аэрозолей, газов, твердых частиц) в количествах и концентрациях, изменяющих состав и свойства значительных объемов воздушных масс и оказывающих негативное воздействие на живые организмы. Источниками естественного загрязнения атмосферы являются космическая пыль, деятельности вулканов, ветровая эрозия почв, выветривание горных пород. Велико загрязнение атмосферы от хозяйственной деятельности. Основные загрязнители: оксиды азота, сера, углерод, газообразные соединения, пыль, аэрозоли.

В последние десятилетия в крупных городах и промышленных центрах резко возрастает загрязнение атмосферы из-за все увеличивающегося количества выбросов, которое на сегодня составляет около 400 кг на человека в год. Усиливается загрязнение воздуха выхлопными газами автотранспорта. Растет запыленность. Над промышленными центрами или крупными городами образуется загрязненный слой воздуха, так называемый смог, который условно можно разделить на три яруса: нижний, залегающий между домами, связан с выделением выхлопных газов транспортом и поднятой пылью; второй, питаемый дымом отопительных систем, располагается над домами на высоте около 20…30 м; третий - на высоте 50…100 м питается в основном выделениями промышленных предприятий.

Необходимо учитывать также, что при воздействии солнечной радиации на смесь углеводородных газов и окислов азота, выбрасываемых в атмосферу с выхлопными газами, образуется так называемый фотосмог, который представляет собой большую опасность для здоровья людей.

По степени загрязнения воздушной среды лидируют Москва, Омск, Норильск, Липецк, Нижний Новгород, Санкт-Петербург, Самара, Новокузнецк, Братск, Кемерово, Волгоград, Стерлитамак.

С каждым годом в атмосфере увеличивается концентрация вредных веществ, являющихся причиной различных заболеваний.

ПДК (предельно допустимая концентрация) исчисляется миллиграммами на 1 м³ (мг/м³). Нормы ПДК устанавливает Министерство здравоохранения России,

ПДК рассчитывается на основе оценки безвредности определенных концентраций данного вещества для человека, животных, растений. Однако в действительности на человека и на все окружающее действуют одновременно десятки веществ, выбрасываемых многими источниками, которые, кроме того, вступают в реакцию между собой, образуя новые соединения. Именно такая обстановка складывается в районах крупных промышленных центров и целых стран с большой плотностью предприятий и населения.

Острый недостаток кислорода. В настоящее время во многих промышленных зонах растительность выделяет в процессе фотосинтеза меньше кислорода, чем его потребляют промышленность, транспорт, люди, животные. Его общее количество в околоземной оболочке биосферы ежегодно уменьшается на несколько миллиардов тонн. Особенно это чувствуется там, где мала зеленая зона.

Недостаток кислорода в воздушной среде городов способствует распространению среди населения легочных и сердечно-сосудистых заболеваний.

Высокие уровни шумов. С развитием технического прогресса уровни шума вгородах постоянно возрастают, и все большая часть населения почти круглые сутки подвергается его раздражающему воздействию.

Внедрение новых технологических процессов, рост мощностей оборудования, механизация производственных и иных процессов, появление мощных средств наземного, воздушного и водного транспорта привели к тому, что человек постоянно подвергается воздействию шума высоких уровней. Это способствует появлению и развитию неврологических, сердечно-сосудистых и иных заболеваний.

В общем шумовом фоне города удельный вес транспорта составляет от 60 до 80 %. Внутриквартальные источники шума: спортивные игры, игры на детских площадках, разгрузочно-погрузочные работы у магазинов составляют 10…20 %. Шумовой режим в жилых квартирах складывается из шума проникающего извне и образующегося в результате эксплуатации инженерного и санитарно-технического оборудования: лифты, насосы, подкачка воды, мусоропроводы, вентиляция, запорные краны.

Образование зоны кислотных осадков. Кислотные дожди - результат промышленного загрязнения воздуха. Большое место здесь принадлежит окислам азота, источниками образования которых являются выхлопные газы автомобильных и авиационных двигателей, а также сжигание всех видов топлива. Примерно 40 % всех окислов азота выбрасывают в атмосферу тепловые электростанции. Эти окислы преобразуются в азот и нитраты, а последние, взаимодействуя с водой, дают азотную кислоту. Кроме того, в теплые солнечные дни окислы азота реагируют с недогоревшими углеводородами из автомобильных выхлопов, образуя озон, который, как известно, в определенных концентрациях вреден для растений.

Существует научная гипотеза, что нередко главной причиной гибели деревьев является озон в сочетании с кислотными туманами.

Один из распространенных загрязнителей воздуха - сернистый ангидрид, образующийся при сжигании угля, нефти, мазута. Бесцветный газ с едким запахом, сернистый ангидрид вскоре после выброса из дымовой трубы превращается в сульфаты. Растворяясь в каплях воды, они образуют серную кислоту и вызывают появление тумана, снега или дождя с кислотностью от 10 до 100 раз выше обычной.

Кислотные осадки опасны не только для растительного мира, но и для здоровья людей.

Разрушение озонового слоя атмосферы. Озон обладает способностью сильно поглощать ультрафиолетовое излучение Солнца и, следовательно, предохраняет от их губительного воздействия на живые организмы на Земле. Количество озона в атмосфере невелико. Его особенность заключается в его нестойкости: он легко разрушается соединениями водорода, азота, хлора. В результате деятельности человека в последние годы резко возрастает поступление веществ, содержащих эти соединения.

Наиболее значительными из антропогенных примесей считаются окислы азота, доля которых в воздухе возрастает от все увеличивающегося применения азотных удобрений, а также от соединений хлора, поступающих в атмосферу.

Таким образом, состояние озонового слоя целиком и полностью зависит от деятельности человека. Это он решает, быть защитному слою у Земли или нет.

Прозрачность атмосферы зависит главным образом от содержания в ней аэрозолей (пыль, дым, туман). Ухудшение прозрачности способствует созданию помех авиации, судоходству, нередко является причиной крупных транспортных аварий.

Пыль - один из наиболее распространенных загрязнителей атмосферы. Она оказывает вредное воздействие на живые организмы, растительный мир, ускоряет разрушение металлоконструкций, зданий, сооружений и имеет ряд других отрицательных последствий. Пыль включает в себя твердые аэрозоли, которые образуются в процессе выветривания земной породы, лесных пожаров, вулканических извержений, промышленных выбросов. Промышленная пыль - одна из основных составляющих. Ее содержание в воздухе определяется состоянием индустрии и транспорта. Уже сейчас во многих городах мира сложилась опасная ситуация,
которая прямым образом воздействует на человека и его здоровье.

4.7.3. Изменение состояния гидросферы

Еще два-три десятилетия тому назад количество водоисточников и качество воды было вполне достаточным для нормального обеспечения населения. Но в связи с бурным ростом промышленного и жилищного строительства воды стало не хватать, а ее качество резко упало.

Сокращение водных ресурсов определяется тремя основными причинами: истощение водных ресурсов в результате влияния человека на биосферу, резкое возрастание потребности в воде, массированное загрязнение водных источников.

Истощение водных ресурсов под влиянием человеческой деятельности (обмеление водоемов, исчезновение малых рек, высыхание озер) происходит вследствие истребления лесов, непрерывной распашки степей, нерегулируемого выпаса скота, непродуманного развития мелиоративных систем.

Резкое возрастание потребности в воде определяется рядом факторов. Во-первых, это обусловлено ростом числа промышленных предприятий. Поэтому потребность в воде возрастает ежегодно примерно на 6…8%. Во-вторых, увеличивается расход воды для бытовых нужд. В настоящее время в городах потребление воды на одного человека доходит до 200 л/сут, а в ближайшем будущем составит 400 л/сут. В-третьих, постоянно увеличивается расход воды в сельском хозяйстве (орошение, бытовые нужды).

Огромный вред наносит такое явление, как потребление питьевой воды предприятиями для производственных нужд. Так, например, в Нижнем Новгороде нанужды промышленности расходуется 51 % питьевой воды, в Уфе - 62,6 %, в Тюмени -65,8 %.

Загрязнение воды приводит к тому, что в ней гибнут живые организмы и, прежде всего, рыба. Эту воду нельзя применять в пищу без особой очистки. Источником естественного загрязнения являются паводки, размыв берегов, загрязнение атмосферными осадками. Но больше всего вред водоисточникам наносит сам человек. В реки, озера, водоемы выбрасываются вредные отходы промышленности, бытовой мусор и фекальные воды, удобрения, навоз, нефтепродукты, тяжелые металлы и многое другое. Главный загрязнитель - промышленные сточные воды, отходы и сбросы. В отдельных районах России (Урал, Кузбасс, Красноярск, города на Волге) они составляют до 70…80 %. Самые неблагополучные в этом смысле предприятия химии, нефтехимии, нефтепереработки, целлюлозно-бумажной отрасли.

Еще одним серьезным загрязнителем является сельское хозяйство: в воду попадают химикаты, применяемые для подкормки растений, борьбы с вредителями сельхозкультур, удобрения.

По характеру загрязнение может быть биологическим, механическим и физическим (нагрев, радиационное воздействие). В любом случае это приводит кобеднению флоры и фауны. Так, например, от загрязнения и засорения водоемов ежегодные потери рыбы в уловах составляют 1,6 млн. центнеров.

Надо помнить, что загрязнение источников питьевой воды, ухудшение ее качества представляет большую опасность для здоровья населения, нередко является причиной возникновения инфекционных заболеваний.

Загрязнение морской среды. Все виды загрязнений - естественные и возникшие в результате деятельности человека - в конечном итоге оказываются в мировом океане. Они включают в себя нечистоты и отходы всех видов промышленности, сельского хозяйства, а также ядовитые и опасные вещества.

Основной процент загрязнения морской среды связан с деятельностью людей на морском дне. Например, разведка и добыча нефти и газа, все отходы с кораблей, которые идут в воду.

Особо большие масштабы приобретает загрязнение морской среды нефтепродуктами при авариях танкеров, а также платформ, сооружаемых для добычи нефти из морских шельфов. Нередки случаи умышленного слива с судов в море нефтяных остатков. Все это наносит огромный вред природе: уничтожаются морские организмы, продукты питания морской фауны. Происходит ослабление сопротивляемости морских животных к различным инфекциям вследствие поглощения ими нефти. Уничтожаются рыбные запасы.

4.7.4. Изменение состояния биосферы

Биосфера - это зона Земли (включая верхнюю литосферу и нижнюю часть атмосферы), являющаяся областью существования живого вещества или затронутая жизнедеятельностью живых организмов.

Биосфера при любом внешнем воздействии, в том числе и при любом вмешательстве человека, выходит из состояния равновесия. Однако сегодня воздействие человека достигло такого уровня, что без помощи общества справиться с губительными влияниями невозможно.

В настоящее время обозначились перспективы уничтожения животных и растений многих видов и в таких масштабах, перед которыми меркнет как естественное, так и вызванное человеком вымирание видов в течение предыдущих миллионов лет.

В завершающие годы XXв. темпы исчезновения видов резко возросли и значительно превзошли темпы эволюционного образования новых видов. Это происходит в результате ускоренного расселения человека по прежде необитаемым зонам, широкого распространения токсичных химических веществ и безжалостной эксплуатации природы. По оценкам Международного союза охраны природы и природных ресурсов, в среднем ежегодно исчезает один вид. В общем, около 1000 видов птиц и животных в настоящее время находятся под угрозой вымирания.

Исчезновение какого-либо вида растений может привести к вымиранию от 10 до 30 видов насекомых, высших животных или других растений. Исследование перспектив выживания всех форм растительной и животной жизни, включая и малоизвестные виды папоротников, кустарников, насекомых и моллюсков, показывает, что громадное их количество имеет весьма слабые надежды на дальнейшее существование.

Для растений наибольшую опасность представляют сернистый газ, фтористые соединения, хлор и окислители. Фтор опасен тем, что он способен накапливаться в организмах животных, растений, в почве и воде до высоких концентраций, создающих серьезную угрозу для жизни. Особенно чувствительны к фтору сосна, пихта, ель.

Повышение уровня загрязнения воздуха сернистым газом вызывает либо хроническое, либо острое кратковременное поражение листьев растений.

Большую опасность представляют сульфаты, попадающие в почву с осадками. Повреждение листьев растений происходит в результате постепенного накопления в их тканях избыточного количества сульфатов. Кроме того, сульфаты окисляют почву и снижают плодородие.

Биосфера является объектом мониторинга, то есть системы слежения за природными процессами и явлениями. Помимо наблюдения, задачами мониторинга являются также оценка состояния среды и прогнозирование его изменений.