Экологический кризис

     • снижению количества кислорода в  воде из-за уменьшения его растворимости.

     В промышленных районах количество вырабатываемой энергии столь велико, что соизмеримо с интенсивностью излучения Солнца на эту же площадь. Поэтому там  образуются острова тепла и формируется  особый микроклимат. Это явление  характерно для городов, крупных населенных пунктов и особенно для мегаполисов.

     Шумовое (акустическое) загрязнение.

     Оно возникает в результате отклонения (в основном увеличения) интенсивности  и повторяемости звуковых колебаний  за пределы природного диапазона. Шумом называют любые звуки, мешающие жизнедеятельности организмов. Отсутствие шума особенно необходимо для животных, обме-нивающихся звуковой информацией, а также анализирующих звуки окру-жающей среды с целью получения информации, в том числе сигналов тревоги. Поскольку адаптация организмов к шуму практически невозможна, шумы являются серьезным загрязнителем среды обитания.

     Для человека шум — общебиологический  раздражитель, который в определенных условиях может влиять на все органы и системы организма (включая  нервную систему, зрение, вестибулярный аппарат, пищеварение, обмен веществ и т. п.). Наиболее распространенный и мощный источник го-родского шума — транспорт, обычно создающий 60—80% шума, воздействующего на человека в местах его пребывания. Авиационный транспорт — источник антропогенного шума практически самого высокого уровня Специфической формой акустического загрязнения является звуковой удар — ударная волна, возникающая при прохождении самолетом звукового барьера, когда его скорость становится больше скорости распространения звуковых волн в воздушной среде. Ударная волна с громоподобным звуком достигает поверхности Земли. Скачкообразное повышение избыточного давления определяет эффект внезапности, неожиданности, что вызывает реакцию беспокойства у живых организмов. Звуковой удар обычно сопровождается вибрацией отдельных элементов конструкций зданий и сооружений.

     Вибрационное  загрязнение.

     Такое загрязнение является близким к  шумовому и характеризуется в  значительной мере аналогичными показателями. Основное различие заключается в том, что вибрация распространяется только в твердых телах, а звук — в любых средах. Поэтому на живые организмы вибрация воз-действует только при поверхностном контакте через опорные поверхности. У человека под действием вибрации развивается особая вибрационная болезнь.

     Вибрация  антропогенного происхождения, как  и ультразвуки, в настоящее время  оказывает только локальное воздействие  на экосистемы. Преимущественно изучено  и нормируется антропогенное  вибрационное загрязнение среды обитания человека в процессе труда, а именно, производственно-транспортная вибрация.

     Электромагнитное  загрязнение.

       Оно возникает в результате изменения свойств среды и значительного (порой в сотни раз) превышения интенсивности излучения антропогенных источников относительно природного фонового излучения. Особенно важное значение оно приобретает в связи с интенсивным развитием электронных систем управления, работа которых может быть серьезно дезорганизована.

     Существенная  особенность искусственных источников электро-магнитного загрязнения биосферы в отличие от природных — высокая коге-рентность (частотная и фазовая стабильность) и большая интенсивность излучения в тех или иных областях частотного спектра.

     Неионизирующие  излучения поглощаются биологическими системами; при этом электромагнитная энергия трансформируется в кинетическую, вызывая общий нагрев тканей по всей глубине проникновения внутрь организма. Если количество поступающей энергии превышает допустимое количество энергии, которое может быть отведено механизмом терморегуляции теплокровных животных, то ее избыток вызывает посте-пенное повышение температуры тела. Это сначала ведет к нарушению функционирования соответствующих органов, а в предельном случае воз-никают очаги локального распада биологических тканей. Тепловые про-цессы, происходящие при воздействии электромагнитных полей на биоло-гические ткани, используют при создании современных бытовых СВЧ-печей.

     Мощные  антропогенные источники электромагнитного излучения: современные линии электропередач (ЛЭП) с открытыми распреде-лительными устройствами, телерадиоцентры и ретрансляторы, радио-локаторы, радиотехническое и радиотрансляционное оборудование систем управления воздушным движением, навигацией и посадкой в авиации, объекты систем противовоздушной обороны, а также другие гражданские и военные устройства и объекты.

     Ионизирующее (радиационное) загрязнение  биосферы.

     Это загрязнение связано с превышением  естественного уровня ионии-зирующих излучений. Оно началось в 1933 г., когда приступили к плано-мерным работам по изучению радиоактивности.

     Ионизирующее  загрязнение включает и радиоактивное  загрязнение среды из-за превышения природного уровня содержания радиоактивных  веществ.

     Источники ионизирующего загрязнения — это предприятия атомной промышленности и энергетики, медицинские, биологические и другие учреждения, использующие радиоактивные препараты и изотопы, приборы медицинской и технической (рентгеновской) диагностики, а также ядерные взрывы.

     Искусственное ионизирующее излучение (электроны, позитроны, про-тоны, нейтронные и другие атомные ядра и элементарные частицы, а также электромагнитное излучение гамма-, рентгеновского и оптического диапа-зонов) возникает преимущественно на созданных человеком ускорителях заряженных частиц.

     Мощные  источники радиоактивных отходов — исследовательские тех-нологические и энергетические ядерные реакторы, заводы по переработке ядерных материалов, атомные электростанции (АЭС).

     Кроме того, во всем мире для бытовых и  медицинских целей широко используют потребительские товары, содержащие естественные радио-нуклиды. К ним относятся часы со светящимся циферблатом, содержащие радий, специальные оптические приборы, аппаратура, применяемая в аэро-портах и при таможенном досмотре, аппаратура медицинской рентгеноскопии и др. 

3.ДЕСТРУКТИВНОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ 

     Деструктивное разрушение, или деградация почв возникает  вследствие ошибок хозяйственной деятельности человека. Проявляются эти явления  в физическом уничтожении верхних  плодородных горизонтов почв, в загрязнении  почв токсическими веществами, что ведет к резкому и быстрому снижению продуктивности почв и снижению урожаев сельско-хозяйственных культур. Это и водная эрозия пахотных на склонах, овраго-образование на месте дорог, выдувание пахотного слоя ветрами (пыльные бури), уничтожение почвы карьерами, шахтами, терриконами, вторичное засоление орошаемых почв, пересушка болот и быстрое исчезновение торфяников - "сгорание", деградация пастбищ вследствие перегрузки поголовьем при выпасе скота.

     Широкое использование земельных площадей привело к интен-сификации опасного явление: водной и ветровой эрозии (дефляции), вызы-вающей количественное и качественное истощение земельных ресурсов. Под воздействием воды и ветра происходит вынос почвенных агрегатов из верхнего, наиболее ценного слоя, что снижает плодородие почвы.

     Эрозия  почти всегда существовала в природе  как естественный про-цесс, скорость которого того же порядка, что и скорость процесса почво-образования. Это так называемая естественная геологическая эрозия, кото-рую предотвратить невозможно и которая особого вреда не приносит (она протекает медленно и незаметно).

     Наряду  с этим нормальным геологическим  процессом, являющимся частью самой  эволюции Земли, имеет место ускоренная, или разруши-тельная эрозия, возникшая под влиянием деятельности человека. При ускоренной эрозии потери компонентов почвы не компенсируются и почва частично или даже полностью теряет свое плодородие. При этом процессы разрушения могут проходить в сотни и тысячи раз быстрее, чем при естест-венной эрозии.

     Ускоренная  эрозия является следствием непродуманного исполь-зования почв и вызывается следующими основными причинами: бесконтрольной вырубкой лесов, неумеренным выпасом скота, непра-вильной пахотой на склонах, неправильными методами земледелия.

     Осушению  подвергаются переувлажненные земли, леса и болота с целью вовлечения последних в сельскохозяйственное производство. Сплошное осушение болот без должного основания наносит большой вред. В настоящее время известны случаи, когда интенсивное осушение болот приводит к обмелению и высыханию малых рек и резкому снижению грун-товых вод на суходолах. В результате этого под влиянием ряда засушливых лет местами происходит усыхание еловых лесов, а также картофеля на близ-лежащих полях. Все это указывает на необходимость проведения разумной мелиорации и регулирования водного режима на больших площадях, с тем чтобы создать оптимальный водный, тепловой и пищевой режимы почв.

     Прямое  уничтожение почв и застройка  земель в настоящее время при-обретают значительные размеры. Много почв уничтожается при открытом способе добычи полезных ископаемых, строительстве водохранилищ, со-здании отвалов промышленных и других отходов, при лесоразработках, в процессе раскорчевки с помощью лишь одних бульдозеров и другими путями.

     Во  многих странах мира велики потери почв в результате исполь-зования ее под различного рода сооружения и постройки. Например, в Германии только населенными пунктами занято 10% земли и ежегодно занимается под застройку более 26 тыс.га. Большинство занятых почв вскоре полностью разрушается. 
 

4. ИНДИКАТОРЫ ЗАГРЯЗНЕНИЯ 

     В связи с экспоненциальным ростом численности человечества, развитием  техники и все большим стремлением  к повышению уровня потреб-ления у среднего жителя Земли к концу XX в. возникли предпосылки эколо-гического кризиса, т. е. перехода биосферы к неустойчивому состоянию.

     Экспоненциальный  рост населения и явления демографического взрыва стали заметны к 60-м годам  прошлого столетия. Тогда же появились  первые работы с прогнозами и сценариями дальнейшего развития жизни на Земле. Это известные работы ученых Римского клуба (А. Печчеи, Д. Форрестера,

     Денниса и Донеллы Медоузов и др.), в  которых описана мировая дина-мика и определены пределы роста населения и развития технологической цивилизации Земли. Позже уточненные математические модели роста насе-ления созданы С.П. Курдюмовым, С. П. Капицей. В связи с тем что 30% населения Земли практически голодает, был поставлен вопрос о возможности и путях решения продовольственной проблемы, о емкости природной среды, оценена продуктивность биосферы и ее способность прокормить растущее население Земли. В итоге стало ясно, что человечество находится почти у предела допустимой численности и уровня потребления.

     Современная кризисная ситуация усугубляется тем, что очень быстро вымирают биологические виды. Если нормальные изменения условий в природе сопровождаются вымиранием одного вида за 100 лет, то в настоящее время всего за 1 ч на Земле исчезает 50 видов. К концу XX в. 63% естест-венных экосистем суши разрушены, гибнут многие водные экосистемы, и прежде всего морские. Происходит это по разным причинам, связанным как с техногенным загрязнением окружающей среды, так и с распахиванием зе-мель, нерациональным использованием природных ресурсов, однако прежде всегоиз-за роста народонаселения (особенно в развивающихся странах) и роста уровня потребления в развитых странах.

     Экологами убедительно доказано, что качеством  природной среды автоматически  может управлять только биота, т. е. совокупность всех живых организмов Земли. Анализ моделей и натурные исследования показали, что биологическое разнообразие (разнообразие и количество видов, сос-тавляющих экосистему) является главным критерием и признаком устой-чивости экосистемы. Искусственно создать среду обитания для человека не удается, что подтверждено многочисленными экспериментами в разных стра-нах мира.  Восстановить нормальную природную среду обитания, качество воды, воздуха, почвы, пищи, утерянные ныне в результате экологического кризиса, биота способна, но только в случае, если для восстановления самой биоты будут предоставлены время и место. Поэтому для продолжения жизни биосферы прежде всего необходимо охранять биологическое разнообразие, т. е. все виды животных, растений, грибов, микроорганизмов, которые и составляют биосферу. При этом виды существуют только в сообществах и в определенных условиях, поэтому для их сохранения необходимо выделить специально охраняемые территории (заповедники), площадь которых на суше должна составлять не менее 1/6 ее части.