Чрезвычайные ситуации экологического характера

Понятие экологии

Экология — паука об условиях существования живых организмов, их взаимодействиях между собой и окружающей средой.

Вследствие человеческой деятельности (антропогенные факторы) сегодня возникли следующие экологические проблемы:

• • потепление климата (в результате парникового эффекта) и ускорение процесса подъема уровня Мирового океана;
• • истощение озонового слоя атмосферы земли, задерживающего губительное для всего живого ультрафиолетовое излучение;
• • интенсивное опустынивание и обезлесение планеты, особенно в Азии и Африке (в России это Калмыкия, Нижнее Поволжье);
• • интенсивное загрязнение Мирового океана из-за разработки морских месторождений нефти и промышленных стоков в океан;
• • снижение кислорода в атмосфере;
• • химическое и радиационное загрязнение, которые подрывают иммунную систему живых организмов;
• • деградация почвы (эрозия, засоление) и др.

Изменение состояния атмосферы и климата

Изменение состояния (загрязнение) атмосферного воздуха — любое изменение его состава и свойств, которое оказывает негативное воздействие на здоровье человека и животных, состояние растений и экосистем. Оно может быть естественным (природным) и антропогенным (техногенным).

Антропогенное загрязнение связано с выбросом загрязняющих веществ в результате деятельности человека. По масштабам оно значительно превосходит природное загрязнение воздуха и может быть местным, которое характеризуется повышенным содержанием загрязняющих веществ на небольших территориях (город, промышленный район и др.), региональным, когда под воздействие попадают большие пространства планеты, и глобальным, в результате которого происходят изменения во всей атмосфере. Главные антропогенные загрязнители атмосферного воздуха, на долю которых приходится около 98% в общем объеме выбросов вредных веществ, это — диоксид серы (S0₂), диоксид азота (N ()₂), оксид углерода (СО) и твердые частицы.

В настоящее время основной вклад в загрязнение атмосферного воздуха на территории России вносят следующие отрасли: теплоэнергетика (тепловые и атомные электростанции, промышленные и городские котельные и др.), автотранспорт, предприятия черной и цветной металлургии, нефтедобычи и нефтехимии, машиностроение, производство стройматериалов и др.

В процессе сжигания твердого или жидкого топлива в атмосферу выделяется дым, содержащий продукты полного (диоксид углерода и пары воды) и неполного сгорания (оксиды углерода, серы, азота, углеводороды и др. Наиболее экологично газовое топливо, которое в три раза меньше загрязняет атмосферный воздух, чем мазут, и в пять раз меньше, чем уголь. Еще более экологичны в период безаварийной работы АЭС, которые, тем не менее, загрязняют атмосферу радиоактивным йодом, радиоактивными инертными газами и аэрозолями.

При выплавке только 1 т стали в атмосферу выбрасывается 0,04 т твердых частиц: 0,03 т оксида серы и до 0,05 т оксида углерода, а также в небольших количествах свинец, фосфор, марганец, мышьяк, пары фенола, формальдегида, бензола, аммиака и других токсичных веществ.

Химическое производство ввиду высокой токсичности выбрасываемых им вредных веществ (оксиды серы, соединения фтора, аммиак, нитрозные газы (смесь оксидов азота), хлористые соединения, сероводород, неорганическая пыль и т. п.) представляют значительную угрозу для человека и природы.

Автотранспорт сжигает огромное количество нефтепродуктов, существенно загрязняя атмосферный воздух, особенно в крупных городах, выбрасывая в атмосферу десятки миллионов тонн загрязняющих веществ — бензапирена, альдегидов, оксидов азота и углерода и особо опасных соединений свинца (в случае применения этилированного бензина). Тяжелые последствия в организме живых существ вызывает ядовитая смесь дыма, тумана и пыли — смог. Различают два типа смога: зимний смог (лондонский тип) и летний (лосанджелесский тип).

«Парниковый эффект» вызван глобальным техногенным загрязнением атмосферы. Со второй половины XIX в. наблюдается постепенное повышение среднегодовой температуры, что связывают с накоплениями в атмосфере так называемых «парниковых газов» — диоксида углерода, метана, фреонов, озона, оксида азота и др., выбрасываемых в атмосферу промышленным производством. Парниковые газы, и в первую очередь С02, препятствуют длинноволновому тепловому излучению с поверхности Земли, и атмосфера, насыщенная ими, действует как крыша теплицы. Она, пропуская внутрь большую часть солнечного излучения, почти не пропускает наружу тепло, переизлучаемое Землей.

Все это приводит к тому, что температура на Земле постепенно увеличивается. Это уже вызывает таяние полярных льдов и некоторое повышение уровня Мирового океана (1—2 см). Более серьезное повышение может привести к нарушению климатического равновесия, затоплению приморских равнин в ряде стран, деградации многолетнемерзлых пород, заболачиванию обширных территорий и т. п.

«Озоновые дыры» — это значительные пространства в озоновом слое на высоте 20—25 км с заметно пониженным (до 50% и более) содержанием озона. Истощение озонового слоя — серьезная угроза глобальной экологической безопасности. Оно снижает способность атмосферы защищать все живое от жесткого космического ультрафиолетового излучения, разрушает большинство органических молекул. В районах с пониженным содержанием озона люди получают многочисленные солнечные ожоги, увеличивается количество заболеваний раком кожи, растения постепенно теряют свою способность к фотосинтезу.

Предполагается, что озоновые дыры имеют как естественное, так и антропогенное происхождение. Последнее более вероятно и связано с повышенным выбросом в атмосферу хлорфторуглеродов (фреонов), которые широко применяют в промышленном производстве и быту. В атмосфере фреоны разлагаются с выделением оксида хлора, губительно действующего на молекулы озона.

Однако некоторые ученые настаивают на естественном происхождении «озоновой дыры», видя причины в естественной изменчивости озоносферы, циклической активности Солнца, прорывах глубинных газов (водород, метан, азот) через рифговые разломы земной коры.

«Кислотные дожди» образуются при промышленных выбросах в атмосферу диоксида серы и оксидов азота, которые, соединяясь с атмосферной влагой, образуют разбавленную серную и азотную кислоты. В результате дождь и снег оказываются подкисленными (число pH ниже 5,6). Максимальная зарегистрированная кислотность осадков в Западной Европе — pH 2,3, в Китае — 2,25. Фактически атмосферная влага с таким значением pH является кислотой.

Окисление природной среды — одна из важнейших экологических проблем. Подкисленная вода снижает устойчивость лесов к засухам, болезням, природным загрязнениям, приводит к деградации природных экосистем. Гибнут хвойные горные леса на Северных Аппалачах, в Баварии, Карелии, Сибири, гибнут посевы сельскохозяйственных культур. Кислотные осадки вызывают закисление озер, особенно в Канаде, Швеции, Норвегии и Финляндии, что опасно не только для популяций различных видов рыб, но и влечет за собой постепенную гибель планктона, многочисленных видов водорослей и т. д. Озера могут стать практически безжизненными.

В России площадь закисления составляет несколько десятков миллионов гектаров. Например, в районе города Норильска и на Северном Урале огромные площади тайги и лесотундры стали почти безжизненными из-за выбросов диоксида серы Норильским горно-химическим комбинатом.

Влияние кислотности сказывается и на состоянии техногенных объектов, памятников культуры: разрушаются мрамор, известняк и другие облицовочные камни, срок службы железобетонных конструкций снижается в несколько раз.

Потребности в чистой воде постоянно растут и одна из опасностей — исчерпание ее запасов. Пресные водоемы загрязняются сточными водами и выбросами промышленных предприятий, что делает их непригодными для использования.

К числу сильно загрязненных относятся многие реки — Рейн, Дунай, Сена, Темза, Тибр, Миссисипи, Огайо, Волга, Днепр, Дон, Днестр, Нил, Ганг и др.

Растет и загрязнение Мирового океана химическими и коммунальными стоками, нефтью при авариях нефтеналивных танкеров, нефтедобывающих скважин. Вызывают опасения захоронения ядерных отходов на дне морей. Значительные скопления таких источников находятся в Баренцевом, Карском, Японском морях.

Наиболее загрязнены внутренние и окраинные моря — Средиземное, Северное, Ирландское, Балтийское, Черное, Азовское, внутреннее Японское, Яванское, Карибское, а также Бискайский, Персидский, Мексиканский и Гвинейский заливы.

Средиземное море — самое крупное внутреннее море на Земле, колыбель нескольких великих цивилизаций. На его берегах расположено 18 стран, 260 портов, живут 130 млн чел. Это море — одна из главных зон мирового судоходства: в нем одновременно находятся 2,5 тыс. судов дальнего плавания и 5 тыс. каботажных. По его трассам ежегодно проходит 300—350 млн т нефти. В 1960—1970;х гг. оно стало едва ли не главной «помойной ямой» Европы.

Загрязнение коснулось не только внутренних морей, но и центральных частей океанов. Возрастает угроза для глубоководных впадин: имели место случаи захоронения в них токсичных веществ и радиоактивных материалов.

По особую опасность для Мирового океана представляет нефтяное загрязнение. В результате утечки нефти при ее добыче, транспортировке и переработке в Мировой океан ежегодно попадает (по разным источникам) от 3 до 10 млн т нефти и нефтепродуктов. Снимки, сделанные из Космоса, показывают, что уже около 1/3 поверхности Мирового океана покрыто маслянистой пленкой, которая снижает испарение, угнетает развитие планктона, ограничивает взаимодействие Океана с атмосферой. Движение поверхностных вод в нем приводит к распространению загрязнения на большие расстояния. Больше всего загрязнен нефтью Атлантический океан.

Лес поглощает атмосферное загрязнение антропогенного происхождения, защищает почву от эрозии, регулирует сток поверхностных вод, препятствует снижению уровня грунтовых вод. Леса нашей планеты занимают площадь около 42 млн км2, однако она ежегодно уменьшается из-за массовых вырубок.