Типы экологических кризисов. Критерии выхода из экологических кризисов

аллергические заболевания. Химически активные аэрозоли, а среди них немало

ядовитых, наносят вред не только легким, но и проникают в кровь, приводя к

заболеванию сердечнососудистой системы и печени.

Выше уже говорилось о действии кислых туманов, раздражающем слизистые

оболочки, глаза и кожу. В некоторых случаях аэрозоль может оказывать на

человека и психологическое действие: неприятные ощущения вызывают некоторые

запахи, ухудшение видимости, загрязнение одежды смолистыми или сажистыми

аэрозолями. Устранение ущерба, наносимого аэрозолями, иногда требует

значительных затрат.

Тяжелые металлы. Промышленные дымы содержат не только сажу, но и

множество других вредных веществ. Производство черных металлов

сопровождается не только выбросами сернистого газа и окиси железа, но и

таких ядовитых веществ, как сурьма, свинец, мышьяк, пары ртути. В еще

больших количествах ядовитые тяжелые металлы поступают в атмосферу из

предприятий цветной металлургии. Они составляют половину источников

поступления в атмосферу меди и цинка. Сжигание топлива дает 85 процентов

выбросов в атмосферу ванадия, 98 — кобальта, 80 — сурьмы, 77 — никеля, 50

процентов селена. С выхлопами автомобилей выбрасывается 250—300 тысяч тонн

свинца, который с 1924 года используется в примеси к бензину (в виде

тетраэтилсвинца) как антидетонатор. Уже в 1940 году его содержание в

образцах материкового льда Гренландии превысило допустимую норму в 175 раз,

а в 1966 году норма была превышена в 500 раз!

Больше всего это отношение у свинца: 17,5: его выбрасывается в

атмосферу много больше Других металлов и в абсолютном выражении — около

трети миллиона тонн в год. Затем идут четыре элемента, которые поступают в

атмосферу из-за человеческой деятельности вдвое больше, чем от естественных

источников: это кадмий, цинк, мышьяк и никель.

Радиоактивность. Что бы ни говорилось об якобы обеспеченной

экологической чистоте ядерной энергетики, возможность загрязнения

окружающей среды существует практически на всех этапах производства как

ядерной энергии, так и ядерного оружия, причем сейчас мы говорим о

контролируемых технологических процессах, хотя наибольший ущерб могут

причинить аварии на предприятиях атомной промышленности. Правда,

вероятность таких аварий, по расчетам специалистов, мала. Вероятность

крупной аварии с повреждением противоаварийной оболочки реактора в 1975

году была оценена специалистами США как один раз за миллион лет. Однако

последствия таких аварий могут быть настолько ужасными, что даже эта малая

вероятность не может успокоить общественность всех стран. И это доказала

самая большая за историю атомной энергетики катастрофа на Чернобыльской

АЭС.

Естественная радиоактивность, интенсивность которой в специфических,

выработанных физиками единицах, оценивается в 10—20 микрорентген в час,

создается в атмосфере двумя источниками. Во-первых, это выделение

радиоактивных газов из минералов земной коры. Таково происхождение газа

радон-222, который имеет период полураспада в 3,8 суток, и совсем уже

короткоживущего торона, он же радон-220: период его полураспада 54 секунды.

Во-вторых, это воздействие космических лучей на атмосферные газы,

приводящее к образованию радиоактивных изотопов — трития (водород-З),

углерода-14, бериллия-7 и некоторых других.

Рентген (Р) — это количество рентгеновского, или гамма-излучения,

которое путем ионизации создает в воздухе некоторый определенный

электрический заряд (2,58-10-4 кулонов на килограмм). Употребляется

также единица рад— это доза радиации, равная энергии 10 мДж, поглощенной

килограммом облученного вещества. Используется и биологический эквивалент

рентгена (бэр); он равен дозе ионизирующего излучения, дающей такой же

биологический эффект, что и рентгеновское излучение в один рентген.

Отношение между бэром и радом для рентгеновского и гамма-излучения и

электронов равно единице, для медленных нейтронов — трем, для альфа-частиц,

быстрых нейтронов и протонов—десяти, для осколков деления урана — двадцати.

Это отношение характеризует относительную биологическую эффективность

соответствующего вида излучения.

Уже при добыче сырья на урановых или ториевых шахтах, как и при добыче

обычной руды, образуется много пыли, но эта пыль радиоактивна. Она и

выделяющиеся радиоактивные газы могут оказаться в атмосфере при

вентилировании шахт. На обогатительных фабриках урановая руда дробится и

распыляется, и в воздух может попадать не только радиоактивная пыль, но и

ядовитые вещества: ванадий, мышьяк, селен и др. Далее концентрат

урановой руды растворяют, при этом в атмосферу могут выделяться

радиоактивные пары, или обрабатывают фтором с образованием и возгонкой

шестифтористого урана. В дальнейшем это радиоактивное и крайне ядовитое

вещество прогоняется по длинным трубам с фильтрами (метод газовой диффузии)

или центрифугируется для отделения ядерного топлива — урана-235.

Естественно, что вероятность просачивания ядовитого и радиоактивного

шестифтористого урана через многочисленные соединения труб при всем этом

довольно велика. Изготовление топливных элементов для атомных

электростанций, включающее механическую и тепловую обработку ядерного

топлива, осуществляется в герметических помещениях с помощью дистанционно

управляемых манипуляторов. Тем не менее вероятность попадания

радиоактивности в окружающую среду имеется и здесь.

Вероятность радиоактивного загрязнения окружающей среды при

нормальной работе атомных электростанций невелика, но аварии, как

упоминалось выше, могут иметь катастрофические последствия. По данным

международной организации (МАГАТЭ), за 15 лет с 1971 по 1985 год произошла

151 авария в 14 странах, то есть ежегодно происходило не менее 10 аварий.

Крупных аварий за 30 лет насчитывается три. В 1957 году на АЭС в Уиндскейле

(Великобритания) в результате ошибки обслуживающего персонала произошел

выброс воздуха, содержащего радиоактивные изотопы йода, цезия и стронция.

Активность выброшенных веществ составила около 21 000 Кюри. Произошло

загрязнение местности. На территории в 500 квадратных километров в течение

3—6 недель была запрещена продажа молока, поскольку оно оказалось

зараженным радиоактивным йодом. (Суммарная активность радиоактивного

вещества измеряется числом распадов атомов в секунду. Единицей является

беккерель (Бк), равный одному распаду в секунду. Применяется также старая

единица — Кюри (Ки) (37 миллиардов Бк).

Самая крупная авария (активность выброса 50 миллионов Кюри) на

Чернобыльской АЭС в 1986 году привела к гибели и потере здоровья многих

людей, полностью выключила из хозяйственной деятельности, можно

сказать, из жизни, огромную территорию, нанесла большой материальный урон.

Дополнительные последствия, которые могут проявиться в будущем, сейчас

еще невозможно оценить.

Использованное на атомных электростанциях топливо, в котором

содержится большое количество различных радиоактивных веществ, может быть

использовано повторно, если отделить от этих веществ оставшийся уран. Это

делается на специальных заводах, где отработанное топливо подвергается

механической и химической переработке. При этом в атмосферу могут

выбрасываться радиоактивные газы: криптон-85 (период полураспада 10,6

года), йод-131 (8,1 суток), рутений-103 (40 суток) и рутений-106 (один

год).

Нельзя сбрасывать со счетов радиоактивное загрязнение воздуха на

заводах ядерного оружия, которые все еще продолжают производить свою

смертоносную продукцию, а также при транспортировании сырья, готовых

изделий или отходов и при подземных испытаниях ядерного оружия. Недавно

стало известно о взрыве хранилища радиоактивных отходов на заводе под

Челябинском, произошедшем в 1957 году. При аварии произошел выброс отходов

с активностью около 2 миллионов Кюри, и хотя 90 процентов ее осталось в

пределах завода, загрязненной (в основном изотопом стронций-90) оказалась

территория размерами примерно 300х10 километров.

Естественная радиоактивность дает каждому человеку в течение жизни дозу

в 5—10 бэр. Это облучение наряду с другими факторами ответственно за

современный «нормальный» уровень мутаций и раковых заболеваний. Логично

думать, что любое дополнительное облучение увеличит вероятность этих

мутаций и заболеваний. Поэтому некоторые ученые справедливо считают, что (с

точки зрения прежде всего генетических последствий) безопасного уровня

радиации вообще не существует.

Загрязнение воздуха внутри помещений. Говоря о загрязнении атмосферы,

нельзя не коснуться качества воздуха в жилых и иных помещениях.

Исследования показывают, что и здесь есть основания для тревоги. Имеются

данные, что в современных помещениях воздух может быть в 100 раз токсичнее,

чем наружный воздух даже в насыщенных промышленными предприятиями городах.

А ведь люди до 90 процентов своего времени, как правило, проводят в

помещениях.

В воздухе замкнутых помещений может находиться, по существу, весь

известный спектр загрязнителей, кроме, быть может, озона. Прежде всего

следует сказать о радоне, выделяющемся из земных недр. На открытом воздухе

он обычно не представляет какой-либо опасности. Однако при наличии самых

незначительных трещин в фундаменте зданий в условиях плохой вентиляции его

концентрация в воздухе помещений может достигать опасного уровня. Так,

проведенное в США обследование показало, что примерно в 8 миллионах домов

концентрация радона превышает безопасный уровень. В ряде случаев была

зафиксирована концентрация, при которой рабочие урановых предприятий должны

пользоваться респираторами. Источниками токсичных веществ в воздухе

помещений могут быть некоторые строительные и отделочные материалы.

Например, асбоцементные листы или выделяющие формальдегид декоративные

панели), тепло- и электроизоляционные материалы (тот же асбест,

поливинилхлорид, полихлорбифенилы и другие органические соединения),

различные синтетические клеи и т. д. Другие источники — это всевозможные

препараты, применяемые в быту (например, краски и растворители, пестициды,

освежители воздуха). Наконец, нельзя не сказать о наружных загрязнителях,

таких, как пыль, выхлопные газы, которые так или иначе проникают и

задерживаются внутри помещений.

3. Загрязнение почвы.

Почти все загрязняющие вещества, которые первоначально попали в

атмосферу, в конечном итоге оказываются на поверхности суши и воды.

Оседающие аэрозоли могут содержать ядовитые тяжелые металлы — свинец,

кадмий, ртуть, медь, ванадий, кобальт, никель. Обычно они малоподвижны и

накапливаются в почве. Но в почву попадают с дождями также кислоты.

Соединяясь с ними, металлы могут переходить в растворимые соединения,

доступные растениям. В растворимые формы переходят также вещества,

постоянно присутствующие в почвах, что иногда приводит к гибели растений.

Примером может служить весьма распространенный в почвах алюминий,

растворимые соединения которого поглощаются корнями деревьев. Алюминиевая

болезнь, пря которой нарушается структура тканей растений, оказывается для

деревьев смертельной.

С другой стороны, кислые дожди вымывают необходимые для растений

питательные соли, содержащие азот, фосфор и калий, что снижает плодородие

почв. Повышение кислотности почв из-за кислых дождей губит полезные

почвенные микроорганизмы, нарушает все микробиологические процессы в почве,

делает невозможным существование ряда растений и иногда оказывается

благоприятным для развития сорняков.

Все это можно назвать непреднамеренным загрязнением почв.

Минеральные удобрения. Но можно говорить и о преднамеренном загрязнении

почвы. Начнем с применения удобрений, вносимых в почву специально для

повышения урожайности сельскохозяйственных культур. С их помощью

человечеству удалось добиться того. что, несмотря на быстрый рост населения

планеты, производство зерновых — основы ресурсов продовольствия — росло еще

быстрее. С 1950 по 1985 год мировое производство зерна росло ежегодно почти

на 2,7 процента и увеличилось с 700 до более чем 1800 миллионов тонн. Хотя

какая-то часть этого прироста обязана распашке новых земель, основной вклад

внесли применение новых сортов семян и увеличение применения удобрений — за

эти 35 лет более чем в 9 раз и ядохимикатов — в 32 раза. Увеличилось не

только абсолютное количество используемых удобрений, но и их количество на

единицу площади пашни. Так, если в 1964 году на 1 гектар посевной площади

вносилось в среднем 29,3 килограмма удобрений, то в 1984 году эта величина

достигла 85,3 килограмма. За то же время размер посевной площади на душу

населения сократился с 0,44 до 0,31 гектара.

Ясно. что после снятия урожая почва нуждается в восстановлении

плодородия. Но чрезмерное использование удобрений приносит вред. Оказалось,

что при увеличении дозы удобрений урожайность сначала быстро растет, но

затем прирост становится все меньше и наступает момент, когда дальнейшее

увеличение дозы удобрений не дает никакого прироста урожайности, а в

избыточной дозе минеральные вещества могут оказаться для растений

токсичными. Этот так называемый закон предельной урожайности, как считает

французский эколог Ф. Рамад, неизвестен большинству людей, занимающихся

сельским хозяйством, а производители удобрений о нем умышленно умалчивают.

Лишними оказываются питательные вещества не только сверх этой предельной

дозы, но и значительная часть тех, которые вносятся сверх некоторой

оптимальной дозы. Ведь тот факт, что прирост урожайности резко уменьшается,

говорит о том, что растения не усваивают излишков питательных веществ.

Приносит вред и несоблюдение правильного соотношения между азотными,

фосфорными и калийными удобрениями. Например, оптимальная доза азотных

удобрений не достигнет желаемого эффекта, и большое количество внесенного

азота окажется лишним, если будет внесено фосфорных удобрений меньше, чем

требуется.

Избыток удобрений выщелачивается и смывается с полей талыми и дождевыми

водами (и оказывается в водоемах суши и в море). Излишние азотные

удобрения, а они по массе преобладают по сравнению с калийными и

фосфорными, в почве распадаются, и газообразный азот выделяется в

атмосферу, а органическое вещество гумуса, составляющего основу плодородия

почвы, разлагается на углекислый газ и воду. Поскольку органическое

вещество не возвращается в почву, гумус истощается и почвы деградируют.

Особенно сильно страдают крупные зерновые хозяйства, не имеющие отходов

животноводства (например, на бывшей целине Казахстана, Предуралья и

Западной Сибири).

Кроме нарушения структуры и обеднения почв, избыток нитратов и фосфатов

приводит к серьезному ухудшению качества продуктов питания людей. Часть

нитратов и фосфатов, особенно когда имеется их избыток, включается в ткани

растений в виде свободных ионов нитратов и фосфатов. Некоторые растения

(например, шпинат, салат) способны накапливать нитраты в больших

количествах. Съев 250 граммов салата, выращенного на переудобренной грядке,

можно получить дозу нитратов, эквивалентную 0,7 грамма аммиачной селитры. В

кишечном тракте нитраты превращаются в ядовитые нитриты, которые в

дальнейшем могут образовать нитрозамины — вещества, обладающие сильными

канцерогенными свойствами. Кроме того, в крови нитриты окисляют

гемоглобин и лишают его способности связывать кислород, необходимый для

живой ткани. В результате возникает особый вид малокровия —

метгемоглобинемия.

Ядохимикаты — инсектициды против вредных насекомых в сельском хозяйстве

и в быту, пестициды против различных вредителей сельскохозяйственных

растений, гербициды против сорняков, фунгициды против грибковых заболеваний

растений, дефолианты для сбрасывания листьев у хлопка, зооциды против

грызунов, нематоциды против глистов, лимациды против слизней стали широко

применяться с конца второй мировой войны.

Все эти вещества ядовиты. Первыми появились инсектициды на основе

хлорорганических соединений, главным представителем которых является

ДДТ. Это очень устойчивые вещества, и поэтому они могут накапливаться в

почве и сохраняться десятилетиями. По имеющимся оценкам, более половины

всего произведенного ДДТ (в 1970—1982 годах в большинстве высокоразвитых

стран было запрещено его применение) до сих пор циркулирует в природе. С

учетом этих недостатков были разработаны довольно быстро разрушающиеся

фосфорорганические и менее ядовитые для теплокровных животных карбаматные

инсектициды. В состав фунгицидов входят соли меди, соединения серы и ртути,

а гербицидов — соли меди, железа, органические соединения, содержащие хлор,

фосфор, ртуть.

Использование ядохимикатов, несомненно, сыграло существенную роль в

повышении урожайности сельскохозяйственных культур. Иногда ядохимикаты

спасают до 20 процентов урожая. Но вскоре обнаружились и весьма

отрицательные последствия применения ядохимикатов. Оказалось, что их

действие значительно шире, чем их назначение. Инсектициды, например,

действуют не только на насекомых, но и на теплокровных животных и на

человека. Убивая вредных насекомых, они убивают и множество полезных

насекомых, в том числе тех, которые являются естественными врагами

вредителей. Систематическое применение пестицидов стало приводить не к

искоренению вредителей, а к возникновению новых рас вредителей, не

восприимчивых к действию данного пестицида. Уничтожение конкурентов или

врагов того или иного из вредителей привело к появлению на полях новых

вредителей. Пришлось повышать дозы пестицидов в 2—3 раза, а иногда в десять

и более раз. На это же толкало и несовершенство технологии применения

пестицидов. По некоторым оценкам, из-за этого в нашей стране до 90

процентов пестицидов тратится впустую и лишь загрязняет окружающую среду,

нанося ущерб здоровью людей. Нередки случаи, когда из-за халатности

химизаторов пестициды рассыпаются буквально на головы работающих в поле

людей.

Некоторые растения (в частности, корнеплоды) и животные (например,

обычные дождевые черви) накапливают в своих тканях пестициды в значительно

больших концентрациях, чем почва. В результате пестициды попадают в пищевые

цепи и достигают птиц, диких и домашних животных, человека. По оценкам 1983

года, в развивающихся странах от отравления пестицидами ежегодно заболевало

400 тысяч и умирало около 10 тысяч человек.

4. Загрязнение воды.

Потребности в воде. Каждому ясно, как велика роль воды в жизни нашей

планеты и в особенности в существовании биосферы. Напомним, что ткани

большинства растительных и животных организмов содержат от 50 до 90

процентов воды (исключение составляют мхи и лишайники, содержащие 5—7

процентов воды). Все живые организмы нуждаются в постоянном поступлении

воды извне. Человек, ткани которого на 65 процентов состоят из воды, может

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5