74

Экологический кризис, основные тенденции экологического кризиса

Немудрено добраться

До скрытых тайников,

Разграбить все богатства

У будущих веков.

Мы общей жизни зерна,

Одной судьбы родня,

Нам пировать позорно

В счет будущего дня.

Поймите, это, люди,

Как собственный приказ,

Не то Земли не будет

И каждого из нас.

М. Дудин

Экологический кризис – критическое состояние окружающей среды, характеризующееся нарушением равновесия в природных экосистемах под воздействием современной деятельности человека и являющееся результатом несоответствия развития производительных сил и производственных отношений ресурсно-экологическим возможностям биосферы [7].

Основные тенденции экологического кризиса:

• изменение физического и химического состава атмосферы (кислотные дожди, парниковый эффект, разрушение озонового слоя);

• истощение невозобновляемых минеральных ресурсов → энергетический кризис;

• загрязнение биосферы (атмосферы, литосферы, гидросферы);

• демографический взрыв (экономист Мальтус – создатель теории народонаселения – считал, что численность населения возрастает в геометрической прогрессии, а средства для его существования – в арифметической) → разрушение почв;

• утеря генофонда и биоразнообразия;

• нарушение балансов, равновесий, круговоротов в природе (например, истребление воробьев в Китае с целью предполагаемого сохранения урожая риса и других зерновых культур вызвало массовое размножение многочисленных видов насекомых, ставших настоящим бедствием для сельскохозяйственного производства);

• проблема термоядерной войны (установлено, что 5 % накопленного к настоящему времени ядерного арсенала будет достаточно, чтобы ввергнуть нашу планету в необратимую экологическую катастрофу: поднявшаяся в атмосферу сажа создаст непроницаемый для солнечных лучей экран и проведет к падению температуры на десятки градусов, так что даже в тропическом поясе наступит долгая полярная ночь);

• сдвиг климатических зон;

• сокращение площади тропических лесов, ведущее к дисбалансу поступления кислорода в атмосферу;

• резкий рост числа ранее неизвестных и зачастую неизлечимых заболеваний;

• неутилизированные радиоактивные отходы.

Особенности глобальных проблем:

• имеют планетарный, общемировой характер и затрагивают интересы всех народов мира;

• угрожает деградацией и гибелью всему человечеству;

• нуждаются в неотложных и эффективных решениях;

• требуют совместных действий всех народов.

? Где спасательная альтернатива?

Только устойчивое развитие цивилизации, предполагающее гармоничное взаимоотношение человечества с окружающей средой, может спасти его от неизбежной гибели.

Наиболее серьезными экологическими проблемами Беларуси яв­ляются:

• загрязнение 1/5 территории радионуклидами, социально-экономи­ческий ущерб от которого составит за 30 лет (1986 — 2015) — 235 млрд дол. США;

• загрязнение воздушного бассейна в крупных городах и промышлен­ных центрах (Могилев, Мозырь, Бобруйск, Гомель, Витебск);

• рост антропогенных нагрузок на водные объекты — большинство рек Беларуси уже сейчас относится к категории умеренно загрязненных;

• нарушение экологического равновесия природных систем Беларуси в результате осушительных мелиоративных работ (нарушение водного баланса, изменение водного режима, падение уровня грунтовых вод, сокращение площади болот на 40 %);

• ухудшение экологического состояния земель (эрозионно опасные земли составляют 41,5% площади пашни Беларуси, вы­сокое содержание нитратов и пестицидов в почве);

• ежегодное образование твердых бытовых отходов на территории Беларуси составляет около 4,0 млн. т. Основная масса их удаляется на полигоны, более 60% которых не соответствуют нормативным требованиям.

Основы экологического мониторинга [10]

Мониторинг – комплексная система наблюдения, оценки и прогноза состояния природной среды в связи с хозяйственной деятельностью человека.

Термин «мониторинг» появился в связи с проведением Стокгольмской конференции ООН по окружающей среде (1972г.). Основная цель мониторинга - максимально раннее предупре­ждение нежелательных последствий антропогенного воздейст­вия.

Объектами исследования мониторинга экосистем являют­ся: их структура, динамика и ритмика; биосферные станции и заповедники; загрязнение почвы, воды и воздуха; измерение газового состава атмосферы.

В зависимости от характера и объема задач, решаемых мо­ниторингом, различают следующие его виды:

• локальный — контролирует выбросы предприятий, оцени­вает степень загрязнения промышленных и прилегающих к ним территорий;

• региональный — предназначен для сбора и анализа данных о загрязнении среды на всей территории региона, проведения научных исследований и разработки рекомендаций по охране окружающей среды в данном регионе;

• национальный — направлен на получение информации от региональных систем, от искусственных спутников Земли и космических орбитальных станций, предназначен для разработ­ки комплексных мер по охране окружающей среды государства;

• глобальный — используется для исследований и охраны природы в рамках международных соглашений.

В Республике Беларусь также создана и постоянно дейст­вует Национальная система мониторинга окружающей среды, в сферу интересов которой вовлечены все среды обитания: воздух, вода, почва. В Национальной системе мониторинга вы­полняются все виды мониторинга.

• Мониторинг земель (почв) состоит из мониторинга зе­мельного фонда, агропочвенного мониторинга и мониторинга агротехногенно загрязненных почв. Мониторинг земель на­правлен на постоянный контроль за структурой земельного фонда, его качественным состоянием по видам и категориям зе­мель. Агропочвенный мониторинг ставит своей целью контроль за свойствами почв, эрозионными процессами, влиянием удоб­рений и осушения. Мониторинг агротехногенно загрязненных почв состоит в контроле за загрязнением почв в городах, в при­дорожных полосах, сельскохозяйственных угодьях пестицидами и за глобальным фоновым загрязнением почв республики.

• Мониторинг атмосферного воздуха осуществляет на­блюдения за региональными и глобальными потоками загрязня­ющих веществ в атмосферном воздухе, атмосферных осадках и снежном покрове в 16 городах, в которых проживает 65% насе­ления республики. Всего контролируется 32 вещества, в том числе оксид углерода, диоксиды азота и серы, взвешенные ве­щества, формальдегид, фенол.

• Мониторинг поверхностных вод проводится в целях на­блюдения за естественными водоемами и водотоками. Наблюдения ведутся на 83 водных объектах. Одновременно на 74 объектах ведутся гидробиологические исследования. Опре­деляются концентрации в воде 80 веществ, степень загрязнения природных водных объектов и его прогноз.

• Мониторинг подземных вод ведется на 34 постах фонового ранга и 36 постов регионального ранга. Объектами исследования являются скважины подземных вод. Контролируется наличие главных ионов, железа, марганца, фтора, соединений азота, растворенных органических веществ, пестицидов и тяжелых металлов.

• Мониторинг лесов (мониторинг лесной растительности) осуществляется на всей территории республики. Объектами наблюдений являются массивы лесов, расположенных около крупных городов. Конт­ролируется процент опадания листьев и хвои, их цвет, степень повреждения листового аппарата, процент усыха­ющих ветвей, содержание основных элементов питания в листве и хвое, состав лесной подстилки и лесных почв и т.д. Здесь же проводится эколого-мелиоративный мониторинг земель Госу­дарственного лесного фонда Беларуси с целью выявления изме­нений, происходящих на лесных заболоченных землях под влия­нием мелиорации.

• Мониторинг растительного мира проводится Институ­том экспериментальной ботаники Национальной академии наук Беларуси и Белгосуниверситетом. Объектами исследования яв­ляются растительные сообщества на лугах (мониторинг луговой растительности) и в наиболее крупных озерных водоемах и во­дотоках (мониторинг высшей водной растительности). Опреде­ляются видовой состав, плотность популяции, продуктивность, численность и т.д.

• Мониторинг животного мира проводится с целью кон­троля за популяциями и сообществами наиболее показательных (массовых) видов животных (диких копытных, птиц и др.), а так­же фиксирования биоразнообразия в республике. Для этого от­мечают видовой состав, плотность, экологическое распределе­ние наиболее массовых видов животных и птиц.

• Мониторинг озонового слоя осуществляется на двух станциях в г. Минске. Ведутся наблюдения за общим содер­жанием атмосферного озона, его вертикальным распределе­нием, также за состоянием озонового слоя над территорией республики, регистрируется биологически активное ультрафиолетовое излучение .

• Радиационный мониторинг включает в себя наблюдения уровней радиоактивных выпадений из приземного слоя атмосферы и со­держания радиоактивных аэрозолей в воздухе. Кроме того, кон­тролируется радиоактивное загрязнение вод и почв, раститель­ности, продуктов питания.

• Геофизический мониторинг проводится с целью иссле­дования и наблюдения за геомагнитным и гравитационным по­лями, контролируются магнитные бури, уровни сейсмического шума, фазы сейсмических волн и др.

Биоиндикация [6]

Люди погибнут от неумения

пользоваться силами природы и

от незнания истинного мира.

Надпись на пирамиде Хеопса

Биоиндикация (от греч. bios — жизнь и лат. indicator — ука­затель) — метод определения степени загрязнения природной среды с помощью живых организмов.

В качестве биоиндикаторов используются различные группы организмов: бактерии, грибы, водоросли, лишай­ники, мхи, некоторые высшие растения (особенно хвойные породы деревьев) и животные (чаще беспозвоночные).

К числу преимуществ биоиндикации следует отнести ее относительно высо­кую скорость, низкую стоимость и возможность характе­ризовать состояние среды за длительный промежуток времени.

Одним из методов биоиндикации является лихеноиндикация – определение степени загрязнения природной среды с помощью лишайников. Установлено, что некоторые виды лишайников особенно чутко реагируют на загрязнение атмосферы токсическими веществами. Своими слоевищами они активно поглощают атмосферные осадки, а следовательно, и растворенные в них вредные вещества, в частности тяжелые металлы. Поэтому по количеству вредных веществ, содержащихся в лишайни­ках, можно судить о степени загрязненности территории. Именно при анализе лишайников в Швеции были зафикси­рованы последствия аварии на Чернобыльской АЭС.

В качестве биоиндикаторов можно также использовать широко распространенные в наших лесах виды зеленых мхов (бриоиндикация).

Широкое распространение получило использование древесных растений как биоиндикаторов при анализе изменения климата и уровня загрязнения окружающей среды. Учитывается толщина годичных колец: в годы, когда выпадало мало осадков или в атмосфере повышалась концентрация загрязняющих веществ, образовывались узкие кольца. Таким образом, на спиле ствола можно видеть отражение динамики экологических условий.

Сосновые леса – показатель песчаных почв, на бедность почв указывают лишайники, черника, брусника, на плодородных почвах растут – калина, крапива, иван-чай, кислица, черника, брусника, малина – растения кислых почв, мать-и-мачеха, крушина указывают на щелочные почвы, индикаторами чистоты воздуха и воды являются лишайники и мхи [9] .

При проведении мониторинга загрязнения природной среды часто используются насекомые, поскольку они легко реагируют на антропогенные воздействия, обитают повсе­местно и доступны для количественного учета. Например, ученые установили, что в районе золоторудных месторож­дений увеличивается содержание золота в майских жуках. Известны случаи, когда под влиянием загрязнения среды менялся цвет насекомых, например божьих коровок. Вы­сказана гипотеза, что потемнение божьих коровок в регионе некоторых промышленных центров — реакция на ухудше­ние освещения в результате загрязнения атмосферы.

В качестве биологического теста на чистоту воды могут использоваться золотые рыбки, которых так любят выращивать в аквариумах любители этих экзотических животных. Рыбок помещают в специальный аквариум с речной водой. Учуяв грязь, золотые рыбки начинают метаться, биться о решетки.

Состояние довольно большой территории можно оха­рактеризовать с помощью анализа пчелиного меда. Исследования показали, что в пробах меда мож­но обнаружить до 47 различных металлов и химикатов. Медоносные пчелы могут эффективно использоваться в ка­честве показателей загрязнения окружающей среды. Радиус сбора нектара пчелами, как правило, состав­ляет 1,5 км (иногда до 6 км) от улья, поэтому пчелиный мед является достоверным индикатором состояния окру­жающей среды в данной местности. Содержание загрязни­телей в меде хорошо коррелирует с их содержанием в окру­жающей среде.

Хорошими биоиндикаторами на содержание некоторых тяжелых металлов могут служить дождевые черви. Поль­ские исследователи изучали содержание цинка, меди, свинца и кадмия в почвах и тканях дождевых червей, взятых с газонов вдоль дорог с интенсивным движением в Варшаве и с газонов парков, расположенных на расстоянии 200 м от дорог. Результаты проведенных исследований показали значительную способность дождевых червей аккумулиро­вать в своих тканях упомянутые металлы. Содержание кад­мия в тканях червей во много раз выше, чем в почвах. Содержание тяжелых металлов в тканях дождевых червей может служить хорошим показателем за­грязнения почвы.