Экологический кризис

     Все перечисленные глобальные изменения  на суше нашей планеты зафиксированы  как наземными, так и спутниковыми наблюдениями. Построены карты этих изменений и отрицать их антропогенный  характер, как это делается в отношении  климатических изменений, невозможно. Эти изменения нельзя не признать драматическими, к тому же с ними связан и ими обусловлен целый комплекс других изменений, начиная от генетических и до глобальных биогеохимических.

     Современный экологический кризис характеризуется  следующими проявлениями:

     - постепенное изменение климата  планеты вследствие изменения  баланса газов в атмосфере; 

     - общее и местное (над полюсами, отдельными участками суши) разрушение  биосферного озонового экрана;

     - загрязнение Мирового океана  тяжелыми металлами, сложными органическими соединениями, нефтепродуктами, радиоактивными веществами, насыщение вод углекислым газом;

     - разрыв естественных экологических  связей между океаном и водами  суши в результате строительства  плотин на реках, приводящий  к изменению твердого стока, нерестовых путей и т.п.;

     - загрязнение атмосферы с образованием  кислотных осадков, высокотоксичных  веществ в результате химических  и фотохимических реакций; 

     - загрязнение вод суши, в том  числе речных, служащих для питьевого  водоснабжения, высокотоксичными веществами, включая диоксиды, тяжелые металлы, фенолы;

     -    опустынивание планеты; 

     - деградация почвенного слоя, уменьшение  площади плодородных земель, пригодных  для сельского хозяйства; 

     - радиоактивное загрязнение отдельных  территорий в связи с захоронением радиоактивных отходов, техногенными авариями и т.п.;

     - накопление на поверхности суши  бытового мусора и промышленных  отходов, в особенности практически  не разлагающихся пластмасс; 

     - сокращение площадей тропических  и северных лесов, ведущее к дисбалансу газов атмосферы, в том числе сокращению концентрации кислорода в атмосфере планеты;

     - загрязнение подземного пространства, включая подземные воды, что делает  их непригодными для водоснабжения  и угрожает пока еще мало  изученной жизни в литосфере;

     - массовое и быстрое, лавинообразное  исчезновение видов живого вещества;

     - ухудшение среды жизни в населенных  местах, прежде всего урбанизированных  территориях; 

     - общее истощение и нехватка  природных ресурсов для развития  человечества;

     - изменение размера, энергетической и биогеохимической роли организмов, переформирование пищевых цепей, массовое размножение отдельных видов организмов;

     - нарушение иерархии экосистем,  увеличение системного однообразия  на планете. 

 

     3. Классификация  и формы загрязнения. Загрязнители

     3.1 Загрязнение атмосферы

     Если  принять за единицу загрязненность воздуха над океаном, то над селами она выше в 10 раз, над небольшими городами - в 35 раз, а над большими городами - в 150 раз. Толщина слоя загрязненного  воздуха над городом составляет 1,5 - 2 км.

     Наиболее  опасными загрязнителями являются бенз-а-пирен, диоксид азота, формальдегид, пыль. В Европейской части России и  на Урале в среднем в течение  года на 1 кв. км выпадало свыше 450 кг атмосферных  загрязнителей. По сравнению с 1996 г. количество выбросов диоксида серы выросло в 1.5 раза; 19 млн. т атмосферных загрязнителей выбросил в атмосферу автомобильный транспорт.

     Сброс сточных вод в реки составил 68,2 куб. км при постпотреблении 105,8 куб. км. Потребление воды промышленностью составляет 46%. Доля неочищенных сточных вод уменьшается и составляет 28%.

     Вследствие  преобладания западных ветров Россия получает от западных соседей в 8-10 раз  больше атмосферных загрязнителей, чем отправляет к ним.

     Кислотные дожди отрицательно повлияли на половину лесов Европы, начался процесс усыхания лесов и в России. В Скандинавии из-за кислотных осадков, поступающих из Великобритании и ФРГ, погибло уже 20.000 озер. Под влиянием кислотных дождей гибнут памятники архитектуры.

     Вредные вещества, выходящие из дымовой трубы высотой 100 м, рассеиваются в радиусе 20 км, высотой 250 м - до 75 км. Труба-чемпион построена на медно-никелевом комбинате в г. Садбери (Канада) и имеет высоту более 400 м.

     Разрушающие озоновый слой хлорфторуглероды (ХФУ) попадают в атмосферу из газов охладительных систем (в США - 48%, а в остальных странах - 20%), от использования аэрозольных баллончиков (в США - 2%, а несколько лет назад их продажу запретили; в других странах - 35%), растворителей, используемых в химчистках (20%) и при производстве пенопластов, включая стайроформ (25-30%).

     Основной  источник фреонов, разрушающих озоновый слой - промышленные холодильники - рефрижераторы. В обычном бытовом холодильнике 350 г фреона, а в промышленных - десятки килограммов. Рефрижераторное  хозяйство только в Москве ежегодно использует 120 т фреона. Значительная часть его из-за несовершенства оборудования оказывается в атмосфере.

     Химическое  загрязнение атмосферы.

     Этот  фактор относится к числу наиболее опасных для жизни человека. Наиболее распространенные загрязнители - сернистый газ, оксиды азота, оксид углерода, хлор, и др. В некоторых случаях из двух или относительно нескольких относительно не опасных веществ, выброшенных в атмосферу, под влиянием солнечного света могут образоваться ядовитые соединения. Экологи насчитывают около 2000 загрязнителей атмосферы.

     Главные источники загрязнения - ТЭС. Сильно загрязняют атмосферу также котельные, нефтеперерабатывающие предприятия  и автотранспорт.

     3.2 Загрязнение пресноводных экосистем

       В Ладожское озеро - резервуар питьевой воды для шестимиллионного Санкт-Петербурга – в 1997 г. было сброшено со сточными водами 1,8 т фенолов, 69,7 т сульфатов, 116,7 т синтетических поверхностно-активных веществ (ПАВ).

     Загрязняет  водные экосистемы и речной транспорт. На озере Байкал, например, плавают 400 судов разного размера, они сбрасывают в воду около 8 т нефтепродуктов в год.

     На  большинстве предприятий России токсичные отходы производства или  сбрасывают в водоемы, отравляя их, или накапливают, не перерабатывая, нередко в огромных количествах. Эти скопления смертоносных отходов можно назвать «экологическими минами», при прорыве дамб они могут оказаться в водоемах. Пример такой «экологической мины» - Череповецкий химический комбинат «Аммофос». Его отстойник занимает площадь 200 га и содержит 15 млн. т отходов. Дамбу, которая огораживает отстойник, ежегодно поднимают на 4 м. К сожалению «череповецкая мина» - не единственная.

     Химическое  загрязнение водоемов.

     Предприятия сбрасывают в водоемы нефтепродукты, соединения азота, фенол и многие другие отходы промышленности. При добыче нефти водоемы загрязняются засоленными видами, нефть и нефтепродукты также разливаются при транспортировке. В России от нефтяного загрязнения более всего страдают озера Севера Западной Сибири. За последние годы возросла опасность для водных экосистем бытовых стоков городской канализации. В этих стоках повысилась концентрация моющих средств, которые микроорганизмы разлагают с трудом.

     Пока  количество загрязнителей, выбрасываемых  в атмосферу или сбрасываемых в реки, невелико, экосистемы сами в состоянии справиться с ними. При умеренном загрязнении вода в реке становится практически чистой через 3-10 км от источника загрязнения. Если загрязнителей слишком много, экосистемы не могут с ними справиться и начинаются необратимые последствия. Вода становится непригодной для питья и опасной для человека. Не годится загрязненная вода и для многих отраслей промышленности.

     3.3 Загрязнение морских экосистем

       В Мировой океан сброшено около  20 млрд. т мусора - от бытовых стоков до радиоактивных отходов. Каждый год на каждый 1 кв. км водной поверхности добавляют еще по 17 т мусора.

     Ежегодно  в океан выливается более 10 млн. т  нефти, которая образует пленку, покрывающую 10-15% его поверхности; а 5 г нефтепродуктов достаточно, чтобы затянуть пленкой 50 кв. м водной поверхности. Эта пленка не только уменьшает испарение и поглощение диоксида углерода, но и вызывает кислородное голодание и гибель икры и молоди рыб. 
 

     Пестициды.

     Пестициды составляют  группу  искусственно  созданных  веществ, используемых для борьбы с вредителями и болезнями растений. Пестициды делятся на следующие группы:   инсектициды - для борьбы  с вредными насекомыми,   фунгициды и бактерициды - для борьбы с бактериальными болезнями растений,   гербициды -  против сорных растений.  Установлено, что пестициды уничтожая вредителей, наносят вред многим полезным организмам и подрывают здоровье биоценозов. В сельском хозяйстве давно уже стоит проблема перехода от химических (загрязняющих среду) к биологическим (экологически чистым) методам борьбы с вредителями.

     Синтетические поверхностно-активные вещества.

       Детергенты (СПАВ)  0относятся к обширной группе веществ, понижающих поверхностное натяжение воды.  Они входят в состав синтетических моющих средств ( СМС) , широко применяемых в быту и промышленности.  Вместе  со сточными водами СПАВ попадают в материковые воды и морскую среду. Наиболее распространенными среди СПАВ являются  анионоактивные вещества.  На их долю приходится более  50%  всех производимых в мире СПАВ.  Присутствие СПАВ в сточных водах промышленности связано  с  использованием  их в таких процессах, как флотационное обогащение руд, разделение продуктов химических технологий,  получение полимеров, улучшение условий бурения нефтяных и газовых скважин, борьба с коррозией оборудования. В сельском хозяйстве СПАВ применяется в составе пестицидов.

     Соединения с канцерогенными свойствами.

     Канцерогенные вещества - это химически однородные соединения, проявляющие трансформирующую  активность  и способность вызывать  канцерогенные,   тератогенные  (нарушение  процессов  эмбрионального развития) или мутагенные  изменения в  организмах. В зависимости от условий воздействия они могут приводить

     к ингибированию роста,  ускорению  старения, нарушению индивидуального  развития  и  изменению генофонда  организмов.  К веществам, обладающим канцерогенными свойствами, относятся  хлорированные алифатические углеводороды, винилхлорид,  и особенно,  полициклические ароматические углеводороды (ПАУ). Основные антропогенные источники ПАУ  в  окружающей среде  - это пиролиз органических веществ при сжигании различных материалов, древесины и топлива.

     Тяжелые металлы.

     Тяжелые металлы (ртуть,  свинец,  кадмий, цинк, медь, мышьяк) относятся к числу  распространенных  и  весьма  токсичных  загрязняющих веществ. Они широко применяются  в различных промышленных производствах,  поэтому, несмотря на очистные мероприятия, содержание соединения тяжелых металлов в промышленных  сточных водах довольно высокое. Большие массы этих соединений поступают в океан через атмосферу. Для морских биоценозов наиболее опасны ртуть,  свинец и кадмий.  Ртуть  переносится  в океан с материковым стоком и через атмосферу. Около половины годового промышленного производства  этого металла различными путями  попадает  в  океан. Заражение морепродуктов  неоднократно  приводило  к ртутному отравлению прибрежного населения. Свинец - типичный рассеянный элемент, содержащийся во всех компонентах окружающей среды: в  горных породах, почвах,  природных водах, атмосфере, живых организмах. Наконец,  свинец  активно рассеивается в окружающую среду в процессе  хозяйственной  деятельности  человека.  Это выбросы с  промышленными и бытовыми стоками,  с дымом и пылью промышленных предприятий,  с  выхлопными  газами   двигателей внутреннего сгорания.  Миграционный поток свинца с континента в океан идет не только с речными стоками, но и через атмосферу.

       Сброс отходов в море с целью захоронения (дампинг).

     Многие  страны,  имеющие выход к морю,  производят  морское  захоронение  различных материалов и веществ, в частности грунта, вынутого при  дноуглубительных  работах,  бурового  шлака, отходов промышленности,  строительного мусора,  твердых отходов, взрывчатых и химических веществ,  радиоактивных отходов. Объем захоронений составил около  10%  от всей массы загрязняющих веществ, поступающих в Мировой океан. Основанием для дампинга в  море  служит возможность морской среды к переработке большого количества органических и неорганических веществ без особого ущерба воды.  Однако эта способность не беспредельна.  Поэтому дампинг рассматривается как вынужденная мера, временная дань общества несовершенству технологии. Сброс материалов дампинга на дно и длительная повышенная мутность приданной воды приводит к  гибели от удушья малоподвижные формы бентоса.  У выживших рыб,  моллюсков и ракообразных  сокращается  скорость  роста  за  счет  ухудшения условий питания и дыхания. Нередко изменяется видовой состав данного сообщества.