Зверев В.Л. Экология России. Проблемы природопользования и среды обитания. Краеведение. Учебные практикумы

Подождите немного. Документ загружается.

131

концентрации метгемоглобина в крови до 20-50% приводит к глубокому цианозу

с признаками кислородной недостаточности в виде одышки, слабости,

сердцебиения, головной боли и потери сознания. Подъем уровня метгемоглобина

свыше 50% может привести к смерти.

Наряду с переводом оксигемоглобина в метгемоглобин, нитратная

интоксикация вызывает нарушение деятельности сердечно-сосудистой,

эндокринной, центральной нервной и ферментных систем, обмена

веществ,

имунного статуса.

Разложение нитратов приводит к образованию нитритов, из которых в

желудочном соке человека могут образовываться нитрозамины, обладающие

сильным канцерогенным, мутагенным, терратогенным и эмбриоцидным

действием.

5.4. Мировые приоритетные экологические проблемы.

Антропогенное разрушение биосферы путем истощения природных

ресурсов и загрязнения природных систем вызывает ухудшение качества среды

обитания, что приводит к

ухудшению здоровья населения. Поэтому из всего

обширного комплекса насущных экологических проблем выделяются наиболее

важные, имеющие особую опасность для здоровья людей и требующие самых

незамедлительных государственных и международных природоохранных мер.

Большая часть приоритетных экологических проблем связана с антропогенным

загрязнением природных сред и существует в большинстве развитых стран

Европы, Азии и Америки.

132

Экспертами ООН к числу мировых приоритетных экологических проблем

отнесены следующие:

1/ Изменение, химического состава атмосферы. Кислотные дожди. Озон.

2/ Рассеяние микроэлементов или "тяжелых металлов" /Zn, Cd, Pb, Hg и др./

3/ Деградация почв и проблема продовольствия.

4/ Отравление атмосферы городов /Со, NO

, бензапирен/.

5/ Загрязнение и истощение ресурсов пресных вод.

6/ Опустынивание и уничтожение лесов.

7/ Загрязнение морей и океанов нефтепродуктами.

8/ Ухудшение здоровья населения, вследствие антропогенной деградации среды

обитания.

Приоритетные проблемы нередко сопряжены с конкретным

экономическим ущербом, например, деградация почв приводит к снижению

урожайности. Нефтяное загрязнение морских акваторий вызывает загрязнение

пляжей и сказывается

на качестве отдыха населения, а также влияет на доходы от

туризма. Танкерные перевозки нефти и разработки морских нефтепромыслов

создают значительное нефтяное загрязнение океанов и морей. В 1967 году на

рифах юго-западного побережья Англии супертанкер "Торри Каньон" получил

пробоину, откуда вылилось "черное море" нефти - 120000 тонн. Для борьбы с

последствиями аварии применили авиационную

бомбардировку обломков судна,

и огромное количество моющих средств, что только усугубило экологические

последствия катастрофы. Оказались уничтожены морские сообщества вблизи

побережья, загрязнены пляжи и скалы на берегах Франции и Англии, где погибли

133

почти все морские птицы.

Вносят свой вклад в загрязнение океана промышленные и бытовые стоки

приморских городов, утечки нефтеперерабатывающих заводов, атмосферные

выпадения автомобильных выхлопов, сдуваемые ветром в сторону моря.

Серьезную экологическую опасность представляют аварии на морских

нефтепромыслах. Перспективным современным нефтегазоносным районом

оказался шельф Северного моря, где бедные нефтью европейские страны за 15

послевоенных

лет отыскали 156 месторождений нефти и газа, пробурив при этом

более 800 поисково-разведочных скважин, а также 45Q скважин с морских

буровых платформ.

В 1977 году произошла авария разведочной скважины на норвежской

буровой платформе "Браво"' в Северном море. Фонтан, выносивший из недр 4

тысячи м3 нефти в сутки смогли заглушить на девятый день. В итоге Северное

море в районе нереста основных промысловых рыб получило нефтяное пятно,

площадью 2 тысячи квадратных миль и массой 12 тысяч тонн.

В 1978 году раскололся пополам на рифах у берегов Франции

американский супертанкер "Амоко Кадис" с 230 тысячами тоны нефти на борту.

Нефтяное пятно площадью 2 тысячи квадратных миль ветер погнал к берегам

Бретани, где волны

размазали его на сотни километров береговой линии.

Побережье, дающее французам 90% урожая морских водорослей, богатые

промыслы устриц и рыбы покрыл слой нефти, уничтоживший все живое.

Специалисты подсчитали, что груза 12 супертанкеров достаточно, чтобы

уничтожить жизнь в океане. Реки нефти, льющиеся при танкерных катастрофах,

по объему в 10-15 раз меньше того загрязнения, которое создают

невидимые миру

134

капли, падающие в море при перекачке нефтепродуктов, сливе балластной воды и

промывке танков нефтеналивных судов. При этих операциях в море попадает

около 1% нефти от общего тоннажа перевозок. Ежегодно человечество сливает в

океан не менее 6 миллионов тонн нефти, что в 10 раз больше, чем естественные

выделения из разломов земной коры на морском дне

. Нефтяная пленка на

поверхности океанов и морей уменьшает солнечную радиацию верхних слоев

воды, что приводит к ослаблению фотосинтеза, сокращению количества фито- и

зоопланктона, которыми кормятся рыбы, соответственно падает биопродукция, в

свое время послужившая источником углерода для процесса нефтеобразования.

Экологическая проблема опустынивания и уничтожения лесов имеет

наибольшую историю. разрушение природы началось с уничтожения лесов в

самом начале развития цивилизации и усиливающимися темпами продолжается

сейчас. За последние 5 тысяч лет многие поколения людей уничтожили 2/3 всех

природных лесов, и особенно в населенных регионах. За историческое время 500

млн. га территорий, где некогда шумели леса, превращены в бесплодные пустыни.

Огромные площади лесов уничтожены на североамериканском континенте. В

Индии площади лесов сократились до 18% площади страны. В России особенно

сильное истребление лесов шло на рубеже Х1Х-ХХ веков, когда было

уничтожено 30% лесов Среднерусской равнины.

Сейчас особенно интенсивно идет уничтожение тропических лесов,

площадь которых сократилась на 50%. Уничтожение тропических лесов сейчас

происходит со скоростью З0-50 гектаров в минуту, а в

среднем в мире каждую

минуту вырубается 12 гектаров леса. Ежегодно вырубается участок леса, равный

площади Великобритании. Иными словами, на одно посаженное дерево

135

приходится 10 вырубленных. Хищническое истребление лесов вызывает

неблагоприятные экологические последствия, которые проявляются в развитии

почвенной эрозии, пыльных бурях, жестоких засухах и катастрофических

наводнениях. Происходят климатические изменения, нарушается водный баланс,

что вызывает обмеление рек или наводнения, оползни и селевые потоки.

Нарушение водного баланса отрицательно сказывается на рыбных запасах и

сельском хозяйстве. С уничтожением

лесов засушливые области увеличиваются и

сейчас занимают 1/3 площади суши, тогда как 100 лет назад они занимали 1/8

площади. Уничтожение лесов ухудшает климат, который становится суше и

континентальнее, усиливаются ветры и суховеи, возникают пыльные бури и

засухи, что отрицательно сказывается на производстве сельхозпродукции.

Ежегодно в мире исчезает 125 тысяч км2 леса, что соответствует территории

Австрии и Швейцарии, вместе взятых.

Промышленные города занимают лишь 2% суши, но в них проживает

почти половина населения планеты, которое подвергается постоянному и

интенсивному воздействию городской атмосферы, загрязненной угарным газом,

оксидами азота, бензапиреном, образующимся при работе автомобильного

транспорта. Более 250 млн. т. угарного газа /СО/ выбрасывают работающие

бензиновые моторы автомобилей в атмосферу городов. Токсичность угарного газа

очень высока и определяется его способностью в 300 раз быстрее кислорода

соединяться с гемоглобином крови. В результате возникает кислородное

голодание, которое отрицательно сказывается на нервной системе и головном

мозге. Другим компонентом автомобильных, выхлопов являются оксиды азота / в

основном оксид NО и диоксид NО

/. Наряду с высокой ядовитостью оксидов

136

азота, поражающих органы дыхания, эти газы желтого цвета с резким запахом

интенсивно поглощают ультрафиолетовое излучение, создавая фотохимический

смог. Фотохимические реакции синтезируют ядовитую смесь фотооксидантов -

озона, оксидов азота, органических перекисей.

Смог резко ухудшает светопроницаемость атмосферы и почти на 40%

снижает поступление ультрафиолетовой радиации, которая нейтрализует

токсичные углеводороды, например, канцерогенный бензопирен-3,4. Образование

полициклических углеводородов

и среди них наиболее токсичного бензопирена-

3,4, происходит при неполном сгорании бензинового дизельного топлива.

Наибольшее количество бензопирена-3,4 выделают в атмосферу городов

дизельные автомобильные двигатели.

Загрязнение атмосферы промышленных городов известно со времен

средневековья, когда столица Шотландии - Эдинбург, получила прозвище

"старый дымила". Более 100 лет известен лондонский смог, образующийся в

туманную холодную погоду из пыли, сажи

, угарного газа.

Первый случай отравления человека загрязненным атмосферным.

воздухом произошел в 79 году до новой эры, когда знаменитый римский

естествоиспытатель Плиний Старший задохнулся ядовитыми газами, при

извержении Везувия. Ядовитый лондонский туман за 5 дней погубил 4000

человек. В дальнейшем смоговые ситуации стали типичными для многих

промышленных районов Европы и США. Настоящей столицей фотохимического

смога стал американский Лос-Анджелес, где возникала бело-рыжая ядовитая

дымовая завеса, раздражающая глаза и органы дыхания.

137

5.5.Приоритетные экологические проблемы России.

Приоритетные экологические проблемы России определяются

отечественной историей природопользования и особенностями социального

развития.

Приоритетные экологические проблемы России в значительной степени

совпадают с мировыми, обусловленными индустриальным развитием, особенное

в отношении отравления среды обитания городов, деградации почв, истощения и

загрязнения водных ресурсов.

Специфика социально-экологической ситуации России характеризуется

высоким уровнем радиационного загрязнения территории и преимущественной

ориентацией экономики на добычу и экспорт минеральных ресурсов.

Национальным бедствием стали экологические катастрофы и сокращение

численности населения, в частности, в связи с деградацией среды обитания

(см.10.5.4.).

Приоритетные экологические проблемы России.

1.Радиационная опасность.

2.Региональная деградация среды обитания промышленных регионов ( Кузбасс,

промзоны Урала, Норильска, Кольский п-ов, зона влияния последствий

Чернобыльской катастрофы и т.д.(см.10.5.3).

3.Отравление среды обитания городов ( СО, Nо

, бензапирен, микроэлементы).

4.Истощение и загрязнение водных ресурсов.

5.Деградация почв и проблема продовольствия.

6.Экологические катастрофы.

138

7. Здоровье населения

Вопросы и задания.

1.Приведите примеры обратимого и необратимого антропогенного влияния на

биосферу.

2.Назовите основные токсиканты среды обитания.

3.Дайте определение мониторинга.

4.Перечислите основные направления деятельности ГС МОС.

5.Почему нефтяное загрязнение морей и океанов сказывается на биологической

продуктивности?

6.Какие экологические последствия вызывает уничтожение лесов?

7.Когда произошел первый случай отравления человека загрязненным

атмосферным воздухом

8.Назовите глобальные приоритетные экологические проблемы.

9.Назовите приоритетные экологические проблемы России.

6.Изменение химического состава атмосферы.

6.1. Кислотные дожди.

Термин "кислотные дожди" появился в конце XIХ века, когда английский

химик А. Смит установил связь кислотности атмосферных осадков в районе г.

Манчестера с уровнем загрязнения атмосферного воздуха.

Однако приоритетная экологическая проблема кислотных дождей и

диоксида серы в атмосфере возникла в середина 1960-х годов в США, а затем

139

появилась в Западной Европе. В первой половине ХХ века атмосферные осадки,

выпадавшие на всей территории США имели нейтральную или слабощелочную

реакцию. К середине 1950-х годов на северо-востоке США /штаты Нью-Йорк,

Пенсильвания/ возникла зона закисления атмосферных осадков со значением рН

< 5,0.

К середине 1960-х годов интенсивность закисления возросла, а площадь

зоны закисления значительно расширилась к западу и юго-западу, захватив

область Великих озер и горную систему Аппалачей. В этой достаточно обширной

и географически устойчивой зоне, охватывающей восточных штаты США, в

течение последних 30 лет средняя величина рН дождей составила 4,1-4,3. В

атмосферных осадках и туманах штата Нью-Йорк, особенно в горных районах,

величина

рН изменялась от 4,6 до 2,6. Таким образом, содержание свободных

ионов водорода в осадках за это время возросло в 3-5 раз, а по сравнению с

доиндустриальной эпохой в 10-30 раз.

Расширению зоны закисления осадков на северо-востоке США

способствовало как развитие промышленности, так и строительство высоких

дымовых труб. Использование электрофильтров, удаляющих щелочные

аэрозольные частицы,

и выброс дымовых газов на больших высотах привели к

увеличению продолжительности существования кислотообразующих веществ

/SO

/ в атмосфере и рассеянию их на большие расстояния. Таким образом

американские технологи решили локальную проблему защиты от загрязнения

сажей, но создали куда болев сложную региональную и глобальную проблему

кислотных дождей.

Образование кислотных, дождей связано о антропогенным загрязнением

140

атмосферы сернистым газом /SО

/ и оксидами азота /NO, NO

, NO

, N

Диоксид серы и оксиды азота при поступлении в атмосферу взаимодействуют с

атмосферной влагой, образуя кислоты, а затем соли кислот, что приводит к

выпадению кислотных дождей, имеющих величину рН менее 5. Выпадение

кислотных дождей создает значительное закисление природных сред и

существенные экологические изменения на обширных регионах. Проблема

усугубляется длительным существованием кислотных оксидов

в атмосфере,

вследствие чего кислотные дожди нередко выпадают за тысячи километров от

источника загрязнения.

Основным источником кислотообразующих оксидов / SО

и NО

/ в

атмосфере служат процессы сжигания минерального топлива - угля и

нефтепродуктов. Каменные угли многих месторождений нередко содержат до 5%

серы в виде минерала пирита, еще более обогащены сульфидами бурые угли. При

сжигании угля пирит окисляется с образованием сернистого газа. В

форсированных процессах сжигания минерального топлива при повышенных

температурных режимах около 2000

С происходит образование оксида азота,

который окисляется кислородом воздуха до высокотоксичного диоксида.

Металлургические заводы, перерабатывающих сульфидные руды, также

выделяют много диоксида серы. Поэтому основное количество кислотных

оксидов в атмосфере дают тепловые электростанции, транспорт и

металлургическое производство /табл. 6.1.1. /

Таблица 6.1.1.

Структура антропогенных выбросов диоксида серы и оксидов азота, %.