Билет 55.

Пестициды – тонкодисперсные вещества – в почве подвержены многочисленным воздействиям биотического и небиотического характера, некоторые определяют их поведение, преобразование и, наконец, минерализацию. Тип и скорость преобразований зависит от: химической структуры действующего вещества и его устойчивости, механического состава и строения почв, химических свойств почв, состава флоры и фауны почв, интенсивности влияния внешних воздействий и системы ведения сельского хозяйства.

Для правильного понимания поведения пестицидов и любых других химических соединений в почве необходимо рассмотреть хотя бы важнейшие факторы, влияющие на миграцию, разложение, активность и продолжительность их сохранения в почве.

Вещества с высоким давлением паров сравнительно легко испаряются с поверхности почвы и далее в зависимости от строения с большей или меньшей скоростью подвергаются фотохимическому разложению или окислению под влиянием солнечного освещения, причем чем выше температура, тем быстрее происходит испарение вещества и его фотохимическое разложение. На скорость испарения существенное влияние оказывают также скорость движения воздуха над поверхностью почвы и состав почвы. Состав почвы оказывает существенное влияние на испарение вещества, поскольку меняется сорбирующая способность, и соответственно чем выше такая сорбирующая способность почвы для данного вещества, тем медленнее идет из данной почвы его испарение. В такой же степени сорбирующая способность почвы оказывает влияние и на вымываемость вещества в нижние слои почвы, как это уже отмечалось выше.

Разумеется, на персистентность пестицидов в почве большое влияние оказывает химическая стабильность вещества, в частности легкость гидролиза. Гидролиз водой является одним из наиболее важных процессов, который в большинстве случаев приводит к разложению пестицидов с образованием менее токсичных соединений. Для легко гидролизуемых веществ большое значение имеет влажность почвы: наиболее легко гидролиз пестицидов протекает во влажных почвах. Многие вещества, кроме того, легко окисляются кислородом воздуха; это особенно часто происходит в случае производных тио- и дитиофосфорной и фосфоновой кислот, а также при наличии в молекуле пестицида сульфидных и других легко окисляющихся групп. Отметим, что простое окисление в случае производных тионфосфорной и тиолфосфоновой кислот, как правило, приводит к получению более токсичных для позвоночных соединений, но после их гидролиза образуются вполне безопасные вещества.

Большое влияние на персистентность химических соединений в почве оказывают различные почвенные микроорганизмы, для которых пестициды нередко являются источником углерода. Даже очень стойкие в химическом отношении соединения разлагаются микроорганизмами почвы. Во многих случаях такое разложение начинается не сразу, а через некоторое время, необходимое для приспособления микроорганизмов к разрушению данного химического соединения. Наиболее легко разлагаются микроорганизмами почвы соединения алифатического ряда, а также гидроксилсодержащие соединения. Алкоксилированные ароматические соединения разлагаются несколько медленнее, но все же быстрее, чем вещества, не содержащие в ароматическом ядре в качестве заместителя кислорода, серы или азота. Как правило, ароматические соединения, не содержащие таких заместителей (групп), под влиянием микроорганизмов гидроксилируются и далее происходит разрушение ароматического ядра. Отметим, что и процесс разложения фенолов, аминов и сульфидов ароматического ряда также в большинстве случаев начинается с гидроксилирования ароматического ядра.

В разрушении химических соединений в почве принимают участие самые различные микроорганизмы, в том числе бактерии, грибы и актиномицеты.

Разрушение химических соединений в почве протекает и под влиянием растений, которые могут поглощать из почвы некоторые вещества и перерабатывать их в простейшие продукты или некоторые другие метаболиты, образующие с веществами растений коньюгаты.

Билет 56.

Радиоэкология

        раздел экологии (См. Экология), изучающий концентрацию и миграцию радиоактивных нуклидов (См. Нуклиды) в биосфере и влияние ионизирующих излучений на организмы, их популяции и сообщества — Биоценозы. Элементы Р. содержатся в работах по биогеохимии радиоактивных веществ В. И. Вернадского (См. Вернадский) (20-е гг. 20 в.), в монографии чешских учёных Ю. Стокласа и Ж. Пенкава «Биология радия и урана» (1932). Окончательно Р. сформировалась к середине 50-х гг. 20 в. в связи с созданием атомной промышленности и экспериментальными взрывами ядерных бомб, вызвавшими глобальное загрязнение окружающей среды радионуклидами стронция (См.Стронций), цезия (См. Цезий), плутония (См. Плутоний), углерода и др.

         Р. обычно имеет дело с весьма малыми мощностями хронического внешнего и внутреннего облучения организма. В природных условиях организмы подвергаются облучению за счёт естественного фона радиоактивного (См. Фон радиоактивный) (космические лучи, излучения природных радионуклидов U, Ra, Th и др.), а также за счёт радиоактивного загрязнения (См. Радиоактивное загрязнение) биосферы искусственными радионуклидами. Однако многие растения и животные способны накапливать в жизненно важных органах и тканях радионуклиды, что влияет на их миграцию в биосфере и приводит к значительному усилению внутреннего облучения организма (см.Аккумуляция радиоактивных веществ). Повышенные дозы облучения, воздействуя на генетический аппарат клеток (см. Генетическое действие излучений), приводят к возрастанию темпов наследственной изменчивости. Более высокие дозы облучения понижают жизнеспособность организмов (вплоть до вымирания наиболее чувствительных к ионизирующим излучениям популяций) и тем самым вызывают изменение структуры биоценозов и обеднение межвидовых взаимоотношений в них. Выявление закономерностей, лежащих в основе этих процессов, имеет большое значение для ряда отраслей народного хозяйства. Так, особый практический интерес представляют следующие изучаемые Р. проблемы: миграция радионуклидов в пищевых цепях организмов (в т. ч. с.-х. животных и человека); обрыв или ослабление экологических связей; дезактивация с.-х. земель, водоёмов и т.п., загрязнённых радионуклидами; поиск поверхностно залегающих месторождений радиоактивных руд (по радиоактивности растений-индикаторов); выявление территорий суши и акваторий, загрязнённых искусственными радионуклидами. Многообразие практических аспектов Р. привело к её подразделению на морскую, пресноводную, наземную (в т. ч. лесную, сельскохозяйственную), а также ветеринарную и граничащую с ней гигиену радиационную. Результаты радиоэкологических исследований оказали большое влияние на принятие международных конвенций, направленных на ограничение испытаний ядерного оружия и отказ от его применения в условиях войны. На основе рекомендаций Р. в промышленности разрабатываются и внедряются замкнутые циклы охлаждения ядерных реакторов, улавливатели радиоактивных аэрозолей, методы хранения и обезвреживания радиоактивных отходов, исключающие их попадание в окружающую среду. См. также статью Радиобиология и лит. при ней.

Билет 57.

Билет 58.

Основные экологические, природоресурсные проблемы России.

АТМОСФЕРНЫЙ ВОЗДУХ

Наиболее многочисленная группа населения (15 млн. человек) подвергается воздействию взвешенных веществ, второе место по масштабу воздействия занимает бенз(а)пирен - 14 млн. человек. Более 5 млн. человек проживает на территориях с повышенным содержанием в воздухе диоксида азота, фтористого водорода, сероуглерода, более 4 млн. человек - формальдегида и окиси углерода, более 3 млн. человек - аммиака, стирола. Значительная часть населения (более 1 млн. человек) подвергается воздействию повышенных концентраций бензола, оксида азота, сероводорода, метилмеркаптана.

ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ

Практически все поверхностные источники водоснабжения в последние годы подвергаются загрязнению. Особенно неблагоприятная ситуация с обеспечением населения доброкачественной питьевой водой сложилась в Бурятии, Дагестане, Калмыкии, в Приморском крае. Архангельской, Калининградской, Кемеровской, Курганской, Томской, Ярославской областях.В ряде регионов страны антропогенные нагрузки давно превысили установленные нормативы, и сложилась критическая ситуация. К числу таких регионов относятся крупнейшие городские агломерации - Московская и Санкт-Петербургская, промышленные зоны Центральной России, промышленные и горнодобывающие центры Крайнего Севера, Юга Сибири и Дальнего Востока, Среднее Поволжье, Северный Прикаспий, Средний и Южный Урал, Кузбасс. Они также оказывают заметное негативное влияние на экологическое состояние соседних регионов.Среди основных рек России наибольшими экологическими проблемами характеризуются Волга, Дон, Кубань, Обь, Енисей. Они оцениваются как "загрязненные". Их крупные притоки: Ока, Кама, Томь, Иртыш, Тобол, Миасс, Исеть, Тура - оцениваются как "сильно загрязненные".

ПОЧВЫ И ЗЕМЛЕПОЛЬЗОВАНИЕ

В составе сельскохозяйственных угодий России эрозионно-опасные и подверженные водной и ветровой эрозии почвы занимают более 125 млн. га, в том числе эродированные - 54,1 млн. га. Каждый третий гектар пашни и пастбищ является эродированным и нуждается в осуществлении мер защиты от деградации. Загрязнение и захламление земель отмечены на 54% территории страны. Площадь под полигонами по обезвреживанию и захоронению отходов составляет около 6,5 тыс. га, под санкционированными свалками - около 35 тыс. га. Площадь земель, нарушенных при добыче и переработке полезных ископаемых, геологоразведочных работах, торфоразработках и строительстве, составила в 1996 г., около 1 млн. га.Города изменяют экологическую ситуацию не только внутри собственных границ. Зоны влияния городов простираются на десятки километров, а крупных промышленных агломерацией - на сотни, например Среднеуральской - на 300 км. Кемеровской и Московской - на 200, Тульской - на 120 км. Свыше 90% аварийных разливов нефти вызывают сильные и во многом необратимые повреждения природных комплексов.

РАСТИТЕЛЬНЫЙ И ЖИВОТНЫЙ МИР

По отношению к уровню 1995 г. общий объем лесовосстановления в целом по России снизился на 344 тыс. га. В Прикаспийском регионе сохраняется реальная угроза распространения процесса опустынивания, особенно на территории Калмыкии, в Ставропольском крае и Ростовской области. Не решаются проблемы сохранения растительности тундры, занимающей около трети территории Российской Федерации. В городах уровень обеспеченности зелеными насаждениями на душу населения не соответствует принятым нормам.В 1997 г. перечень животных, занесенных в Красную книгу Российской Федерации, увеличился в 1,6 раза.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НЕДР

В горнодобывающем секторе природоохранные мероприятия практически не финансируются. На нефтяных промыслах в 1996 г. произошло более 35 тыс. аварий, связанных с нарушением герметичности трубопроводных систем. Снижение надежности и рост аварийности трубопроводных систем через 3-4 года могут приобрести обвальный характер.

Реализуемые в России платежи за природопользование не базируются на реальной экономической оценке природных ресурсов, объектов и воздействий. Пока государство не обеспечивает важнейшей функции собственника природных ресурсов, не присваивая доход от использования принадлежащих ему природных ресурсов. Более того, занижение стоимости природных ресурсов выгодно армии фирм и контор, не производящих, а лишь перепродающих природные ресурсы и забирающих при этом непропорционально большую долю прибыли.Основным стратегическим приоритетом, который позволит решить многие проблемы охраны природы России, оказывается повышение реальной стоимости природных ресурсов. В конечной продукции стоимость самого природного ресурса (древесины, газа, нефти, рыбы, металла и др.) должна составлять не несколько процентов (как сейчас), а несколько десятков процентов (как во всем мире) - в этом заключается стратегическое и долгосрочное решение если не всех, то большинства экологических проблем России.