Глава 5

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОПАСНОСТИ

На всех этапах своего развития человек тесно связан с окружающим миром. С воз­никновением высокоиндустриального общества вмешательство человека в приро­ду резко усилилось, оно стало опасным и грозит в ближайшем будущем превра­титься в глобальную угрозу для человечества.

Зонами чрезвычайной экологической ситуации являются такие участки терри­тории, на которых в результате хозяйственной или иной деятельности происходят устойчивые отрицательные изменения в окружающей природной среде, состоянии естественных экологических систем, генетических фондов растений и животных. Зонами экологического бедствия признаются такие территории, на которых в ре­зультате хозяйственной или иной деятельности произошли глубокие необратимые изменения окружающей природной среды, повлекшие за собой существенное ухуд­шение здоровья населения, нарушение природною равновесия, разрушение естест­венных экологических систем, деградацию флоры и фауны.

Чрезвычайные ситуации экологического характера возникают вследствие при­родных и/или техногенных чрезвычайных ситуаций. Они охватывают все стороны жизни и деятельности человека и по характеру явленнй подразделяются на четыре основные группы:

1. Изменение состояния суши (загрязнение и деградация почв, эрозия, заболачи­вание, опустынивание).

2. Изменение свойств воздушной среды (недостаток кислорода, выброс вредных и радиоакгивных веществ в атмосферу, кислотные дожди, шумы, разрушение озонового слоя).

3. Изменение состояния гидросферы (истощение и загрязнение водной среды).

4. Изменение состояния биосферы (нарушение равновесия в природе — гибель растений, животных, загрязнение биосферы).

1. Изменение состояния суши

Загрязнение почв

Почвой называется рыхлый плодородный поверхностный слой земной коры, пред­ставляющий собой комплекс минеральных и органических частиц, заселенный огромным количеством микроорганизмов, простейших, беспозвоночных (червей, нематод) и насекомых.

Важнейшей составной частью почвы, определяющей ее плодородие, является гумус (от лат. gumus — земля, почва), или перегной, образовавшийся в результа­те разложения органических остатков и содержащий элементы питания растений. Несмотря на наличие органических веществ, гумус не загнивает, не выделяет зло­вонных газов, не привлекает мух и не содержит болезнетворных микробов. Про­цесс почвообразования сложен и длителен. Пользоваться этим величайшим при­родным богатством необходимо разумно.

Разрушение почвенного покрова происходит в связи с водной и ветровой эрозией (от лат. erosion — разъедание), многократно ускоряемой нерациональ­ными системами землепользования, когда образуются так называемые «нарушен­ные» земли в процессе горных работ и строительства, а также в результате загряз­нения.

Почва загрязняется твердыми и жидкими бытовыми, сельскохозяйственными и промышленными отходами. Кроме того, вредные химические вещества накап­ливаются в почве вокруг предприятий, выбрасывающих в воздух неочищенные газы. Химические и радиоактивные соединения могут попадать в почву и с атмо­сферными осадками, зафязненными промышленными и аварийными выбросами. Таким образом, могут сформироваться целые техногенные и геохимические про­винции, неблагоприятные для проживания населения. Загрязнение почвы может также происходить в результате специального внесения в нее химических удобре­ний и ядохимикатов, при использовании избыточных их количеств или примене­нии препаратов, устойчивых к бактериальной деградации (разложению).

Перегрузка почвы нечистотами, органическими отбросами и химическими ве­ществами замедляет самоочищение. Создаются условия для развития гнилостной анаэробной (без кислорода) микрофлоры, в результате жизнедеятельности кото­рой образуются зловонные продукты, загрязняющие атмосферный воздух. Такие интенсивные, неприятные запахи характерны для районов городских свалок, ста­новящихся также местами размножения грызунов и выплода мух.

Твердых бытовых отходов ежегодно образуется более 130 млн м³, из них про­мышленной переработке подвергаются только 3,5 %, а остальные — вывозятся на полигоны и свалки.

Количество бытовых отходов возрастает по мере повышения жизненного урон ня населения. Использование большого количества одноразовой посуды и упако­вочных материалов — одна из причин роста объема бытовых отходов. Пластмассо вые стаканчики, пакеты, пленки не разрушаются почвенными микроорганизмами Для их полной утилизации необходимо более 20 тыс. лет.

Бытовые отходы могут содержать патогенные микроорганизмы, грибки, яйца гельминтов. Вне населенных пунктов почвенная микрофлора состоит обычно m безвредных микроорганизмов. Возбудители инфекционных заболеваний попада­ют в нее с нечистотами (фекалиями, мочой), но не находят там благоприятных условий для развития и относительно быстро погибают. Опасность заключаете» и том, что еще до своей гибели, они могут проникать в водоемы, загрязнять ово­щи. фрукты. Главную роль в распространении микроорганизмов, не образующих спор, таких, как возбудители кишечных инфекций, туляремии, бруцеллеза, играет не почва, а водный и пищевой пути передачи.

Длительно выживают в почве спорообразующие патогенные микроорганиз­мы столбняка, газовой гангрены, сибирской язвы и ботулизма. Заражение столб­няком и газовой гангреной происходит в случае загрязнения почвой, содержащей возбудителей этих заболеваний, царапин, ран и травматических повреждений, на­рушающих целостность кожных покровов. Поэтому всем лицам с повреждениями кожных покровов, загрязненными землей, необходимо вводить противостолбняч­ную сыворотку, а детей, военных, пожарных и землекопов вакцинировать против столбняка.

Почва может быть источником распространения гельминтозов, вызываемых паразитическими червями (особенно аскаридоза и трихоцефалеза). Яйца гельмин­тов попадают в почву с фекалиями и на глубине 2-10 см, защищенные от солнеч­ных лучей и высыхания, вызревают и сохраняются свыше года, перенося даже за­мораживание. Яйца гельминтов могут быть в почве дворов и детских площадок, на пляжах, в ящиках с песком для игр. Они попадают в организм человека с загрязнен­ными овощами и водой, с почвенной пылью. Как и в случае кишечных инфекций, заражение может произойти при еде грязными руками.

В почве обитают и патогенные грибки, вызывающие различные микозы. Для распространения этих заболеваний характерно проникновение через кожу в мес­тах ее повреждения грибковых инфекций. Грибковые заболевания чаще наблюда­ются среди людей, ходящих босиком, а также у тех. кто по роду деятельности (на сельскохозяйственных и земляных работах) подвержен опасности точечных пов­реждений кожи шипами и колючками. Споры грибков могут также попадать в ат­мосферный воздух вместе с почвенной пылью, удобренной птичьим пометом.

Возрастающее использование в сельском хозяйстве продуктов химического синтеза — минеральных удобрений, пестицидов, гербицидов, фунгицидов, фуми­гантов — породило проблему химического загрязнения почвы. С точки зрения эко­логических и гигиенических требований в сельском хозяйстве должны использо­ваться лишь те химические препараты, разложение которых активно осуществля­ется обычной почвенной микрофлорой.

Использование больших количеств продуктов химического синтеза вызывает высокое суммарное повреждение генофонда популяции, проживающей на данной Территории. Способность изменять наследственный аппарат клеток (так называе­мый мутагенный эффект) выявлен у 50 % всех известных пестицидов. Это значи­тельно более высокий процент, чем в среднем по химическим веществам, исполь- |уемым в народном хозяйстве, где он не превышает 10 %. Необходим скорейший переход на производство и применение малотоннажных пестицидов нового поко­ления. а также широкое использование биологических средств защиты растений.

В роли основных загрязнителей почв выступают также металлы и их соеди­нения, радиоактивные элементы.

К наиболее опасным загрязнителям почв относят ртуть и ее соединения. Ртуть поступает в окружающую среду с ядохимикатами, с отходами промышленных предприятий, содержащими металлическую ртуть и различные ее соединения.

Еще более массовый и опасный характер носит загрязнение почв свинцом. Известно, что при'выплавке одной тонны свинца в окружающую среду с отхода,ми выбрасывается его до 25 кг. Соединения свинца используются в качестве добавок к бензину, поэтому автотранспорт является серьезным источником свинцового за­грязнения. Особенно много свинца в почвах вдоль крупных автострад.

Вблизи крупных центров черной и цветной металлургии почвы загрязнены железом, медью, цинком, марганцем, никелем, алюминием и другими металлами. Во многих местах их концентрация в десятки раз превышает ПДК.

Радиоактивные элементы могут попасть в почву и накапливаться в ней в резуль­тате выпадения осадков от атомных взрывов или при удалении жидких и твердых отходов промышленных предприятий. АЭС или научно-исследовательских учреж­дений, связанных с изучением и использованием атомной энергии. Радиоактивные вещества из почв попадают в растения, затем — в организмы животных и человека, накапливаются в них.

Твердые промышленные отходы являются главными источниками загрязне­ния почвы токсическими веществами. По данным ВОЗ, около 50 % промышлен­ного сырья в конечном итоге становится отходами, причем около 15 % обладает кислотными, щелочными или токсическими свойствами. Основное количество от­ходов образуется при добыче рудных, нерудных и горючих ископаемых.

Тяжелые специфические изменения окружающей среды происходят при хо­зяйственном освоении Севера, где сосредоточены основные наши месторождения нефти и газа. Большой ущерб природной среде там наносят не только промышлен­ные и бытовые отходы, но и применение гусеничного транспорта в теплый период года, когда моховой покров тундры находится в оттаявшем состоянии. Следы тя­желой техники сохраняются в тундре многие годы.

Значение проблемы борьбы с загрязнением почвы при возрастающем коли­честве бытовых, сельскохозяйственных и промышленных твердых отходов повы­шается по мере роста численности населения и увеличения количества и разме­ров городов.

Загрязнение почв пестицидами и агрохимикатами

Появление в почве различных химических соединений и токсикантов в больших концентрациях пагубно влияет на жизнедеятельность почвенных организмов. При этом теряется способность почвы к самоочищению от болезнетворных и других нежелательных микроорганизмов с тяжелыми последствиями для человека, рас­тительного и животного мира. Например, в сильно загрязненных почвах возбуди­тели тифа и паратифа могут сохраняться до полутора лет, тогда как в незагрязнен­ных — лишь в течение 2-3 суток. А от уровня содержания нитратов в продуктах питания напрямую зависит онкологическая и аллергическая заболеваемость, ко­торая в России резко возросла за последние годы. Установлено, что потребление

животными корма с содержанием нитратов более 1 % сухой массы приводит к их тбели.

В последнее время выявлено, что большое количество нитратов в удобрени­ях снижает содержание кислорода в почве, что ведет к повышенному выделению в атмосферу двух «парниковых» газов — закиси азота и метана. Нитраты опасны и для человека. Так, при поступлении нитратов в человеческий организм в кон­центрации свыше 50 мг/л отмечается их прямое общетоксическое воздействие ■следствие биологических превращений нитратов в нитриты и другие токсичные

№ единения азота. Неумеренное применение минеральных удобрений может вы­пь в ряде районов подкисление почв.

Что касается влияния пестицидов на здоровье населения, многие ученые при­равнивают его к воздействию радиоактивных веществ. Это обусловлено тем, что лагрячнение почв пестицидами (а через них — сельскохозяйственной продукции) вызывает не только интоксикацию человека, но и ведет к существенному наруше­нию его воспроизводящих функций и, как следствие, к тяжелым демографичес­ким последствиям.

Наиболее подвержены воздействию пестицидов дети в возрасте до 14 лет.

В Даже в ничтожных концентрациях некоторые пестициды подавляют иммун- йую систему организма, а в более высоких концентрациях обладают выражен- I Ними мутагенными и канцерогенными свойствами. Пестициды могут вызвать не

1. 'Только быстрый рост злокачественных новообразований, но и поражать организм

1. генетически, что может представлят ь серьезную опасность для здоровья будущих поколений.

Опустынивание земель является в настоящее время одной из значимых глобаль­ных проблем. Во время распашки полей мириады частиц плодородного почвен­ного покрова поднимаются в воздух, рассеиваются, уносятся с полей потоками воды в Мировой океан, осаждаются в новых местах. Естественный процесс раз­рушения водой и ветром верхнего слоя почвы, смыва и развеивания его частиц многократно усиливается и ускоряется, когда люди распахивают слишком много ■земель и не дают почве «отдохнуть».

Почвенная эрозия — сугубо местное явление — ныне приобрела всеобщий ха­рактер. особенно велика она в самых больших и густонаселенных странах. В Рос­сии полностью исчезли уникальные богатые черноземы с содержанием гумуса 14-16 %, которые называли цитаделью русского земледелия.

Почвенная эрозия не только уменьшает плодородие и снижает урожайность, вследствие этого процесса гораздо быстрее, чем обычно предусматривается в про­ектах. заиливаются искусственно сооружаемые водные резервуары, сокращаются Возможности орошения, получения электроэнергии от гидроэлектростанций.

Особенно тяжелая ситуация возникает тогда, когда сносится не только поч- [ венный слой, но и материнская порода, на которой он развивается. Тогда насту­пает порог необратимого разрушения, возникает антропогенная пустыня. Пора- Юительную картину представляет собой плато Шиллонг в районе Черапунджи,

расположенное на северо-востоке Индии. Это самое дождливое место в мире, где в среднем за год выпадает больше 12 тыс. мм осадков. Но в сухой сезон, когда пре­кращаются муссонные ливни (в октябре - мае), район Черапунджи напоминает пустыню. Почвы на склонах плато практически смыты, обнажаются бесплодные песчаники.

Один из самых глобальных и быстротечных процессов современности — рас­ширение опустынивания, падение и. в самых крайних случаях, полное уничтоже­ние биологического потенциала Земли, что приводит к условиям, аналогичным условиям естественной пустыни.

Пустыни — это естественные образования, играющие определенную роль в общей экологической сбалансированности ландшафтов планеты. Величайшей пустыней земного шара является Сахара: ее площадь превышает 9 млн км^:, что составляет более половины территории России. Однако в результате деятельнос­ти человека к концу XX в. появилось еще свыше 9 млн км^: пустынь, а всего они охватили уже 43 % общей площади суши.

Около 1/6 населения мира страдает от процесса опустынивания. Он происхо­дит в разных климатических условиях, но особенно бурно — в жарких, засушли­вых районах. В Африке находится почти треть всех аридных областей мира. Они широко распространены также в Азии, Латинской Америке и Австралии. В сред­нем за год 6 млн га обрабатываемых земель подвергаются опустыниванию (пол­ностью разрушаются), кроме того, свыше 20 млн га земель снижают свою продук­тивность. Такова скорость приближения к порогу необратимого разрушения.

По оценкам экспертов ООН, современные потери продуктивных земель при­вели к тому, что к настоящему времени мир лишился почти 1/3 своих пахотных земель. Такая потеря в период значительного роста населения и увеличения пот­ребности в продовольствии может стать гибельной для человечества.

Процесс опустынивания происходит в результате совокупного действия при­роды и человека. Особенно губительно это действие в аридных районах со свойст­венными им хрупкими, легко разрушающимися экосистемами. Уничтожение скуд­ной растительности вследствие чрезмерного выпаса скота, вырубки деревьев и кус­тарников, а также распашка земель, малопригодных для земледелия, и другие ви­ды хозяйственной деятельности, нарушающие неустойчивое равновесие в приро­де, многократно усиливают действие ветровой эрозии, иссушение верхних слоен почвы. Резко нарушается водный баланс, снижается уровень грунтовых вод, пе­ресыхают колодцы. Разрушается структура почв, усиливается их насыщение мине­ральными солями. Вследствие избыточной хозяйственной нагрузки сложноорга­низованные бассейново-речные системы превращаются в примитивные пустын­ные ландшафты.

Опустынивание и опустошение могут возникнуть в любых климатических условиях как результат разрушения природной системы. Но в аридных областях «двигателем» опустынивания становится еще и засуха. В истории человечества есть примеры того, как опустынивание, развивающееся в результате неумелой и неумеренной хозяйственной деятельности, разрушало целые цивилизации.

Основное отличие опыта истории от сегодняшнего дня состоит в темпах и масш- |цбах. Чрезмерно активная хозяйственная деятельность, ущерб от которой накапли- пмлея столетиями и даже тысячелетиями, ныне оказалась спрессованной в десяти- ■ICIия. Если раньше под слоем песка погибали отдельные города, то теперь процесс опустынивания, зарождаясь в различных местах и имея региональное проявление, принял глобальные масштабы. Накопление в атмосфере углекислого газа, усиление «пыленности и задымленности атмосферы ускоряют опустынивание суши.