Незамерзающий российский порт в китае. Проблема приобретения россией незамерзающего военного порта на дальнем востоке

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

хорошую работу на сайт">

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Заключение

Введение

Техногенное загрязнение земель в общем понятии - привнесение в почву веществ, или возникновение в них новых как правило, не характерных для них компонентов. Такие вещества - соли, нефть и нефтепродукты, некоторые минеральные удобрения, тяжелые металлы, пестициды, радионуклиды. Оказывающие вредное воздействие на человека. В результате загрязнения изменяется химический состав почвы, снижается ее качество, а сама почва может стать губительной средой для существования в ней и находящихся с ней в контакте организмов. Загрязнение почв затрагивает и другие природные объекты, может приводить к деградации почв.

В нормальных естественных условиях все процессы, происходящие в почве, находятся в равновесии. В почве постоянно идут процессы самоочищения, когда населяющие почву организмы стремятся переработать попадающие в нее загрязнители. В 1 см 3 здоровой почвы содержатся миллионы микроорганизмов, но способность ее к самоочищению не безгранична и при интенсивном загрязнении может быть утрачена .

Процесс загрязнения земель может быть естественным, природным (например, загрязнение почв и горных пород вредными токсичными компонентами при извержении вулкана) или искусственным (техногенным, антропогенным). Наибольшие экологические проблемы связаны именно с техногенными загрязнениями .

Цель работы: изучить источники техногенного загрязнения земель, а также выявить экологические проблемы, которые связаны с таким видом загрязнения.

Задачами курсовой являются:

а) ознакомится с источниками загрязнения земель;

б) определить какие загрязняющие вещества поступают в почву вследствие деятельности человека;

в) экологические проблемы почвы.

Данная тема актуальна, так как загрязнение почвы обусловлена тем, что почвенный покров Земли представляет собой важнейший компонент биосферы. Именно почвенная оболочка определяет многие процессы, происходящие в биосфере. Важнейшее значение почв состоит в аккумулировании органического вещества, различных химических элементов, а также энергии. Почвенный покров выполняет функции биологического поглотителя, разрушителя и нейтрализатора различных загрязнений, а также почве отведена важнейшая роль в жизни общества, так как она представляет собой источник продовольствия, обеспечивающий 95-97 % продовольственных ресурсов для населения планеты. Если это звено биосферы будет разрушено, то сложившееся функционирование биосферы необратимо нарушится.

1. Источники техногенного загрязнения земель

Основные загрязнения почвы начались в 20 веке с бурным развитием промышленного комплекса.

Под загрязнением почв понимают внесение в грунт нетипичных для него компонентов - так называемых «загрязнителей». Они могут пребывать в любом агрегатном состоянии - жидком, твердом, газообразном или комплексном.

Все почвенные загрязнители можно поделить на 3 группы:

а) органические (пестициды, инсектициды, гербициды, ароматические углеводороды, хлорсодержащие вещества, фенолы, органические кислоты, нефтепродукты, бензин, лаки и краски);

б) неорганические (тяжелые металлы, асбест, цианиды, щелочи, неорганические кислоты и прочие);

в) радиоактивные.

Таким образом, основные загрязнения почвы осуществляются именно при помощи этих и некоторых других загрязнителей. Повышенное содержание данных веществ в земле может привести к негативным и необратимым последствиям.

Источники загрязнения можно разделить на искусственные и естественные (рисунок 1).

Рисунок 1 - Схема загрязнения и изъятия земли

Загрязнения почвы трудно классифицируются, в разных источниках их деление даётся по-разному. Если обобщить и выделить главное, то главными источниками техногенного загрязнения земель, являются:

Мусором, выбросами, отвалами, отстойными породами. От жилых домов и бытовых предприятий в последние годы в почву все больше попадает бытового мусора, фекалий, пищевых отходов; при реконструкции - строительного мусора. В эту группу входят различные по характеру загрязнения смешанного характера, включающие как твёрдые, так и жидкие вещества, не слишком вредные для организма человека, но засоряющие поверхность почвы, затрудняющие рост растений на этой площади.

Тяжёлыми металлами. Данный вид загрязнений уже представляет значительную опасность для человека и других живых организмов, так как тяжёлые металлы нередко обладают высокой токсичностью и способностью к кумуляции в организме. Наиболее распространённое автомобильное топливо - бензин - содержит очень ядовитое соединение - тетраэтилсвинец, содержащее тяжёлый металл свинец, который попадает в почву. Из других тяжёлых металлов, соединения которых загрязняют почву, можно назвать Cd (кадмий), Cu (медь), Cr (хром), Ni (никель), Co (кобальт), Hg (ртуть), As (мышьяк), Mn (марганец).

Сельское хозяйство. Удобрения, ядохимикаты, применяемые в сельском и лесном хозяйстве для защиты растений от вредителей, болезней и сорняков. Загрязнение почв и нарушение нормального круговорота веществ происходит в результате недозированного применения минеральных удобрений и пестицидов.

Пестициды - это химические вещества в настоящее время широко используются в качестве средств борьбы с вредителями культурных растений и поэтому могут находиться в почве в значительных количествах. По своей опасности для животных и человека они приближаются к предыдущей группе.

Именно по этой причине был запрещён для использования препарат ДДТ (дихлор-дифенил-трихлорметилметан), который является не только высокотоксичным соединением, но, также, он обладает значительной химической стойкостью, не разлагаясь в течение десятков лет. Следы ДДТ были обнаружены исследователями даже в Антарктиде! Пестициды, с одной стороны, спасают урожай, защищают сады, поля, леса от вредителей и болезней, уничтожают сорную растительность, освобождают человека от кровососущих насекомых и переносчиков опаснейших болезней (малярия, клещевой энцефалит и др.), с другой стороны - разрушают естественные экосистемы, являются причиной гибели многих полезных организмов, отрицательно влияют на здоровье людей. Пестициды обладают рядом свойств, усиливающих их отрицательное влияние на окружающую среду.

Технология применения определяет прямое попадание на объекты окружающей среды, где они передаются по цепям питания, долгое время циркулируют по внешней среде, попадай из почвы в воду, из воды в планктон, затем в организм рыбы и человека или из воздуха и почвы в растения, организм травоядных животных и человека .

Теплоэнергетика. Помимо образования массы шлаков при сжигании каменного угля с теплоэнергетикой связано выделение в атмосферу сажи, несгоревших частиц, оксидов серы, в конце которая оказывается в почве.

Химическая промышленность. Отходы химической промышленности и её продукция (органические химические соединения, продукты неорганической химии, ПАВ и др.) Не следует забывать, что значительный вклад в загрязнение окружающей среды вносят выбросы предприятий этих производств в атмосферу: диоксид серы, оксид углерода, твердые вещества (пыль, зола, сажа, дым, сульфаты, нитраты и др.), оксиды азота, углеводороды и летучие органические соединения.

Транспорт. При работе внутренних двигателей в атмосферу интенсивно выделяются свинец, оксиды азота, углеводороды и другие вещества, которые оседают на поверхности почвы или поглощаются растениями. Каждая машина выбрасывает в окружающую среду в среднем в год 1 килограмм свинца. Свинец выбрасывается через выхлопные газы автомобилей, оседает на растениях, потом проникает в почву, где он может оставаться очень долго, так как плохо растворяется.

Радиоактивное загрязнение почв. Радиоактивное загрязнение - это превышение концентрации радионуклидов в почве над показателями максимально допустимой нормы. Загрязненные территории отличаются значительным превышением доз внутреннего и внешнего облучений. Источниками загрязнения являются две группы: техногенные радионуклиды и природные. Стремительный рост производства и использование удобрений с каждым годом влияет на рост количества радиоактивно загрязненных почв. Многие исследователи утверждают, что поражения радиационными частицами окружающей среды приводят к полной гибели популяций и биогеоценозов. Происходит это из-за высокого уровня загрязнения. Такие зоны фиксируются чаще вблизи мест, где случился выброс радиации и, как следствие, произошло радиационное загрязнение земельного покрова. Территория Чернобыля стала зоной отчуждения после известной аварии. Тогда сотни гектаров земли получили огромную дозу радиации, и, как результат, они были полностью закрыты и не используются в жизнедеятельности человека .

2. Загрязнение земель радионуклидами и тяжелыми металлами

Загрязнение почв по величине зон делится на фоновое, локальное, региональное и глобальное Фоновое загрязнение близкое к его естественного состава. Локальным считается загрязнение почвы вблизи одного или нескольких источников загрязнения. Региональным загрязнения считается при переносе загрязняющих веществ до 40 км от источника загрязнения, а глобальным - при загрязнении почв нескольких регионов.

По степени загрязнения почвы делятся на сильно загрязненные, средне загрязненные, слабо загрязненные.

В сильнозагрязненных почвах количество загрязняющих веществ в несколько раз превышает ПДК. Они имеют ряд биологическую продуктивность и существенные изменения физико-химических, химических и биологических характеристик, в результате чего содержание химических веществ в выращиваемых культурах превышает норму. В средне загрязненных почвах превышение ПДК незначительное, что не приводить к заметным изменениям его свойств.

В слабозагрязненных почвах содержание химических веществ не превышает ПДК, но превышает фон.

Загрязнение земель зависит в основном от класса опасных веществ, которые попадают в почву:

1 класс - высокоопасные вещества;

2 класс - умеренно опасные вещества;

3 класс - малоопасные вещества.

Класс опасности веществ устанавливается по показателям .

Таблица 1 - Показатели и классы опасных веществ

Загрязнение почв радиоактивными веществами обусловлено главным образом испытанием в атмосфере атомного и ядерного оружия, которое не прекращено отдельными государствами и на сегодня. Выпадая с радиоактивными осадками, 90 Sr, 137 Cs и другие нуклиды, поступая в растения, а затем в продукты питания и организм человека, вызывают радиоактивное заражение, обусловленное внутренним облучением .

Радионуклиды - химические элементы, способные к самопроизвольному распаду с образованием новых элементов, а также образованные изотопы любых химических элементов. Химические элементы, способные к самопроизвольному распаду называются радиоактивными. Наиболее употребляемый синоним ионизирующей радиации - радиоактивное излучение.

Радиоактивное излучение - естественный фактор в биосфере для всех живых организмов, да и сами живые организмы обладают определенной радиоактивностью. Среди биосферных объектов почвы обладают наиболее высокой естественной степенью радиоактивности.

Однако, в 20 веке человечество столкнулось с радиоактивностью запредельно превышающей естественную, а следовательно, и биологически аномальную. Первыми пострадавшими от избыточных доз радиации были великие ученые, открывшие радиоактивные элементы (радий, полоний) супруги Мария Склодовская-Кюри и Пьер Кюри. А затем: Хиросима и Нагасаки, испытания атомного и ядерного оружия, многие катастрофы, в том числе Чернобыльская и т.д. Огромные пространства были загрязнены долгоживущими радионуклидами - 137 Cs и 90 Sr. Согласно действующему законодательству, одним из критериев отнесения территорий к зоне радиоактивного загрязнения является превышение плотности загрязнения 137 Cs величины 37 кБк/м 2 . Такое превышение было установлено на 46,5 тыс. км 2 во всех областях Беларуси.

Уровни загрязнения территории 90 Sr выше 5,5 кБк/м 2 (законодательно установленный критерий) были выявлены на площади 21,1 тыс. км 2 в Гомельской и Могилевской областях, что составляло 10 % от территории страны. Загрязнение изотопами 238,239+240 Pu с плотностью более 0,37 кБк/м 2 (законодательно установленный критерий) охватывало около 4,0 тыс. км 2 , или около 2 % территории, в основном в Гомельской области (Брагинский, Наровлянский, Хойникский, Речицкий, Добрушский и Лоевский районы) и Чериковском районе Могилевской области.

Природные процессы распада радионуклидов за 25 лет, прошедших после чернобыльской катастрофы, внесли коррективы в структуру их распределения по регионам Беларуси. За этот период уровни и площади загрязнения сократились. С 1986 по 2010 г. площадь территории, загрязненной 137 Cs с плотностью выше 37 кБк/м 2 (выше 1 Ки/км 2), уменьшилась с 46,5 до 30,1 тыс. км 2 (с 23 % до 14,5 %). По загрязнению 90 Sr с плотностью 5,5 кБк/м 2 (0,15 Ки/км 2) этот показатель снизился - с 21,1 до 11,8 тыс. км 2 (с 10 % до 5,6 %) (Таблица 2).

загрязнение техногенный земля радионуклид

Таблица 2 - Загрязнение территории Республики Беларусь 137Cs в результате катастрофы на Чернобыльской АЭС (на 1.01.2012 г.)

	Площадь сельскохозяйственных земель, тыс. гa
	Загрязненных 137 Cs	в том числе с плотностью загрязнения, кБк/м 2 (Ки/км 2)
		37+185 (1.0+4.9)	185+370 (5.0+9.9)	370+555 (10.0+14.9)	555+1110 (15.0+29.9)	1110+1480 (30.0+39.9)
Брестская
Витебская
Гомельская
Гродненская
Могилевская
Республика Беларусь

Наиболее значимыми объектами биосферы, определяющими биологические функции всего живого, являются почвы.

Радиоактивность почв обусловлена содержанием в них радионуклидов. Различают естественную и искусственную радиоактивность.

Естественная радиоактивность почв вызывается естественными радиоактивными изотопами, которые всегда в тех или иных количествах присутствуют в почвах и почвообразующих породах.

Естественные радионуклиды подразделяют на 3 группы. Первая группа включает радиоактивные элементы - элементы, все изотопы которых радиоактивны: уран (238 U, 235 U), торий (232 Th), радий (226 Ra) и радон (222 Rn, 220 Rn). Во вторую группу входят изотопы «обычных» элементов, обладающие радиоактивными свойствами: калий (40 К), рубидий (87 Rb), кальций (48 Са), цирконий (96 Zr) и др. Третью группу составляют радиоактивные изотопы, образующиеся в атмосфере под действием космических лучей: тритий (3 Н), бериллий (7 Ве, 10 Ве) и углерод (14 С).

По способу и времени образования радионуклиды подразделяют на: первичные - образовавшиеся одновременно с образованием планеты (40 К, 48 Сa, 238 U); вторичные продукты распада первичных радионуклидов (всего 45 - 232 Th, 235 U, 220 Rn, 222 Rn, 226 Ra и др.); индуцированные - образовавшиеся под действием космических лучей и вторичных нейтронов (14 С, 3 Н, 24 Na). Всего насчитывают более 300 природных радионуклидов . Валовое содержание естественных радиоактивных изотопов в основном зависит от почвообразующих пород. Почвы, сформировавшиеся на продуктах выветривания кислых пород, содержат радиоактивных изотопов 24 больше, чем образовавшиеся на основных и ультраосновных породах; тяжелые почвы содержат их больше, чем легкие.

Естественные радиоактивные элементы распределяются по профилю почв обычно относительно равномерно, но в некоторых случаях они аккумулируются в иллювиальных и глеевых горизонтах. В почвах и породах присутствуют преимущественно в прочносвязанной форме.

Искусственная радиоактивность почв обусловлена поступлением в почву радиоактивных изотопов, образующихся в результате атомных и термоядерных взрывов, в виде отходов атомной промышленности или в результате аварий на атомных предприятиях. Образование изотопов в почвах может происходить вследствие наведенной радиации. Наиболее часто искусственное радиоактивное загрязнение почв вызывают изотопы 235 U, 238 U, 239 Pu, 129 I, 131 I, 144 Ce, 140 Ba, 106 Ru, 90 Sr, 137 Cs и др.

Искусственные радионуклиды закрепляются в основном (до 80-90%) в верхнем слое почвы: на целине - слое 0-10 см, на пашне - в пахотном горизонте. Наибольшей сорбцией обладают почвы с высоким содержанием гумуса, тяжелым гранулометрическим составом, богатые монтмориллонитом и гидрослюдами, с непромывным типом водного режима. В таких почвах радионуклиды способны к миграции в незначительной степени. По степени подвижности в почвах радионуклиды образуют ряд 90 Sr > 106 Ru > 137 Ce > 129 J > 239 Pu. Скорость естественного самоочищения почв от радиоизотопов зависит от скоростей их радиоактивного распада, вертикальной и горизонтальной миграции. Период полураспада радиоактивного изотопа - время, необходимое для распада половины количества его атомов.

Таблица 3 - Характеристика радиоактивных веществ

			Керма-постоянная	Гамма-постоянная	Дозовый коэффициент облучения	Период полураспада
						1,28-10 6 лет
	Марганец
	Стронций
	Прометий
						138,4 суток
	Плутоний					2.44 -10 4 лет

Радиоактивность в живых организмах обладает накопительным эффектом. Для человека величина ЛД 50 (летальная доза, облучение в которой вызывает 50 % гибель биообъектов) составляет 2,5-3,5 Гр.

Доза 0,25 Гр считается условно нормальной для внешнего облучения. 0,75 Гр облучение всего тела человека или 2,5 Гр облучение щитовидной железы от радиоактивного йода 131 I требуют мер по радиационной защите населения.

Особенность радиоактивного загрязнения почвенного покрова заключается в том, что количество радиоактивных примесей чрезвычайно мало, и они не вызывают изменений основных свойств почвы - рН, соотношения элементов минерального питания, уровня плодородия.

Поэтому, в первую очередь, следует лимитировать (нормировать) концентрации радиоактивных веществ, поступающих из почвы в продукцию растениеводства. Поскольку в основном радионуклиды являются тяжелыми металлами, то основные проблемы и пути нормирования, санации и охраны почв от загрязнения радионуклидами и тяжелыми металлами в большей степени сходны и зачастую могут рассматриваться вместе.

Таким образом, радиоактивность почв обусловлена содержанием в них радионуклидов. Естественная радиоактивность почв вызвана естественными радиоактивными изотопами, которые всегда в тех или иных количествах присутствуют в почвах и почвообразующих породах. Искусственная радиоактивность почв обусловлена поступлением в почву радиоактивных изотопов, образующихся в результате атомных и термоядерных взрывов, в виде отходов атомной промышленности или в результате аварий на атомных предприятиях.

Наиболее часто искусственное радиоактивное загрязнение почв вызывают изотопы 235 U, 238 U, 239 Pu, 129 I, 131 I, 144 Ce, 140 Ba, 106 Ru, 90 Sr, 137 Cs и т. д. Интенсивность радиоактивного загрязнения на конкретной территории определяется двумя факторами:

а) концентрацией радиоактивных элементов и изотопов в почвах;

б) природой самих элементов и изотопов, которая в первую очередь детерминируется периодом полураспада.

В экологическом отношении наибольшую опасность представляют 90 Sr и 137 Cs. Они прочно закрепляются в почвах, характеризуются длительным периодом полураспада (90 Sr - 28 лет и 137 Cs - 33 года) и легко включаются в биологический круговорот как элементы, близкие к Ca и K. Накапливаясь в организме они являются постоянными источниками внутреннего облучения.

В соответствии с ГОСТом токсические химические элементы разделены по классам гигиенической опасности. По почвам они таковы:

а) I класс: мышьяк (As), бериллий (Be), ртуть (Hg), селен (Sn), кадмий (Cd), свинец (Pb), цинк (Zn), фтор (F);

б) II класс: хром (Cr), кобальт (Co), бор (B), молибден (Mn), никель (Ni), медь (Cu), сурьма (Sb);

в) III класс: барий (Ba), ванадий (V), вольфрам (W), марганец (Mn), стронций (Sr).

Тяжелые металлы уже сейчас занимают второе место по степени опасности, уступая пестицидам и значительно опережая такие широко известные загрязнители, как двуокись углерода и серы. В перспективе они могут стать более опасными, чем отходы атомных электростанций и твердые отходы. Загрязнение тяжёлыми металлами связано с их широким использованием в промышленном производстве. В связи с несовершенными системами очистки тяжёлые металлы попадают в окружающую среду, в том числе и в почву, загрязняя и отравляя ее. Тяжёлые металлы относятся к особым загрязняющим веществам, наблюдения за которыми обязательны во всех средах.

Почва является основной средой, в которую попадают тяжёлые металлы, в том числе из атмосферы и водной среды. Она же служит источником вторичного загрязнения приземного воздуха и вод, попадающих из нее в Мировой океан. Из почвы тяжёлые металлы усваиваются растениями, которые затем попадают в пищу.

Термин «тяжелые металлы», характеризующий широкую группу загрязняющих веществ, получил в последнее время значительное распространение. В различных научных и прикладных работах авторы по-разному трактуют значение этого понятия. В связи с этим количество элементов, относимых к группе тяжелых металлов, изменяется в широких пределах. В качестве критериев принадлежности используются многочисленные характеристики: атомная масса, плотность, токсичность, распространенность в природной среде, степень вовлеченности в природные и техногенные циклы.

В работах, посвященных проблемам загрязнения почвы и экологического мониторинга, на сегодняшний день к тяжелым металлам относят более 40 элементов периодической системы Д.И. Менделеева с атомной массой свыше 40 атомных единиц: V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mo, Cd, Sn, Hg, Pb, Bi и др. По классификации Н. Реймерса, тяжелыми следует считать металлы с плотностью более 8 г/см 3 . При этом немаловажную роль в категорировании тяжелых металлов играют следующие условия: их высокая токсичность для живых организмов в относительно низких концентрациях, а также способность к биоаккумуляции и биомагнификации. Практически все металлы, попадающие под это определение (за исключением свинца, ртути, кадмия и висмута, биологическая роль которых на настоящий момент не ясна), активно участвуют в биологических процессах, входят в состав многих ферментов.

На поверхность почвы тяжелыми металлами поступают в различных формах. Это оксиды и различные соли металлов, как растворимые, так и практически нерастворимые в воде (сульфиды, сульфаты, арсениты и др.). В составе выбросов предприятий по переработке руды и предприятий цветной металлургии - основного источника загрязнения окружающей среды тяжёлые металлы - основная масса металлов (70-90 %) находится в форме оксидов. Попадая на поверхность почв, они могут либо накапливаться, либо рассеиваться в зависимости от характера геохимических барьеров, свойственных данной территории . Распределение тяжёлых металлов в различных объектах биосферы и источники поступления их в окружающую среду (таблица 4).

Таблица 4 - Источники поступления тяжелых металлов в окружающую cреду

	Естественное загрязнение	Техногенное загрязнение
	Извержение вулканов, ветровая эрозия.	Добыча и переработка мышьяк содержащих руд и минералов, пирометаллургия и получение серной кислоты, суперфосфата; сжигание, нефти, торфа, сланцев.
	Выпадение с атмосферными осадками. Вулканическая деятельность.	Обогащение руд, производство серной кислоты, сжигание угля.
		Сточные воды производств: металлургического, машиностроительного, текстильного, стекольного, керамического и кожевенного. Разработка борсодержащих руд.
	Широко распространен в природе, составляя примерно 0,08 % земной коры.	Электростанции, работающие на угле, производство алюминия и суперфосфатных удобрений.
	В элементарном состоянии в природе не встречается. В виде хромита входит в состав земной коры.	Выбросы предприятий, где добывают, получают и перерабатывают хром.
	Известно более 100 кобальт-содержащих минералов.	Сжигание в процессе промышленного производства природных и топливных материалов.
	Входит в состав многих минералов.	Металлургический процесс переработки и обогащения руд, фосфорные удобрения, производство цемента, выбросы ТЭС.
	Входит в состав 53 минералов.	Выбросы предприятий горнорудной промышленности, цветной металлургии, машиностроительные, металлообрабатывающие, химические предприятия, транспорт, ТЭС.
	Общие мировые запасы меди в рудах оценивают 465 млн т. Входит в состав минералов Самородная образуется в зоне окисления сульфидных месторождений. Вулканические и осадочные породы.	Предприятия цветной металлургии, транспорт, удобрения и пестициды, процессы сварки, гальванизации, сжигание углеводородных топлив.
	Относиться к группе рассеянных элементов. Широко распространен во всех геосферах. Входит в состав 64 минералов.	Высокотемпературные технологические процессы. Потери при транспортировке, сжигание каменного угля. Ежегодно с атмосферными осадками на 1 км 2 поверхности Земли выпадает 72 кг цинка, что в 3 раза больше, чем свинца и в 12 раз больше, чем меди.
	Относится к редким рассеянным элементам: содержится в виде изоморфной примеси во многих минералах.	Локальное загрязнение - выбросы промышленных комплексов, загрязнение различной степени мощности это тепловые энергетические установки, моторы.
	Рассеянный элемент, концентрируется в сульфидных рудах. Небольшое количество встречается в самородном виде.	Процесс пирометаллургического получения металла, а также все процессы, в которых используется ртуть. Сжигание любого органического топлива (нефть, уголь, торф, газ, древесина) металлургические производства, термические процессы с нерудными материалами.
	Содержится в земной коре, входит в состав минералов. В окружающую среду поступает в виде силикатной пыли почвы, вулканического дыма, испарений лесов, морских солевых аэрозолей и метеоритной пыли.	Выбросы продуктов, образующихся при высокотемпературных технологических процессах, выхлопные газы, сточные воды, добыча и переработка металла, транспортировка, истирание и рассеивание.

Самыми мощными поставщиками отходов, обогащенных металлами, являются предприятия по выплавке цветных металлов (алюминиевые, глиноземные, медно-цинковые, свинцово-плавильные, никелевые, титаномагниевые, ртутные), а также по переработке цветных металлов (радиотехнические, электротехнические, приборостроительные, гальванические и пр.). В пыли металлургических производств, заводов по переработке руд концентрация Pb, Zn, Bi, Sn может быть повышена по сравнению с литосферой на несколько порядков (до 10-12), концентрация Cd, V, Sb - в десятки тысяч раз, Cd, Mo, Pb, Sn, Zn, Bi, Ag - в сотни раз. Отходы предприятий цветной металлургии, заводов лакокрасочной промышленности и железобетонных конструкций обогащены ртутью. В пыли машиностроительных заводов повышена концентрация W, Cd, Pb (Таблица 5).

Таблица 5 - Основные техногенные источники тяжелых металлов

Под влиянием обогащенных металлами выбросов формируются ареалы загрязнения ландшафта преимущественно на региональном и локальном уровнях. С выхлопными газами автомобилей в окружающую среду выбрасывается значительное количество Pb, которое превышает его поступление с отходами металлургических предприятий.

Почвы мира часто обогащены не только тяжелыми, но и другими веществами природного и антропогенного генезиса. Выявление «насыщение» почв металлами и элементами Э.А. Новиков объяснил следствием взаимодействия человека и природы (таблица 6).

Основным элементом-загрязнителем пригородных почв Беларуси является свинец. Повышенное его содержание наблюдается в пригородных зонах Минска, Гомеля, Могилева. Загрязнение почв свинцом на уровне ПДК (32 мг/кг) и выше отмечено локально, небольшими участками, по направлению господствующих ветров.

Таблица 6 - Сочетание взаимодействия человека и природы

Как видно из таблицы, большинство металлов, в том числе и тяжелые, человек рассеивает. Закономерности распределения рассеянных человеком элементов в педосфере представляют важное и самостоятельное направление в исследовании почв. А.П Виноградов, Р. Митчелла, Д. Свайна, Х. Боуэна, Р. Брукса, В.В Добровольского. Результатом их исследований явилось выявление средних значений концентраций элементов в почвах отдельных континентов стран, регионов и в целом по миру (таблица 7).

На отдельных полях Минской овощной фабрики, где на протяжении ряда лет применялись в качестве удобрений твердые бытовые отходы, содержание свинца достигает 40-57 мг/кг почвы. На этих же полях содержание подвижных форм цинка и меди в почве составляет соответственно 65 и 15 мг/кг при предельном уровне для цинка 23 мг/кг и меди 5 мг/кг.

Вдоль автомагистралей почва сильно загрязнена свинцом и в меньшей степени кадмием. Загрязнение почв придорожных полос автомобильных дорог межгосударственного (Брест - Москва, Санкт-Петербург - Одесса), республиканского (Минск - Слуцк, Минск - Логойск) и местного (Заславль - Дзержинск, Жабинка - Б. Мотыкалы) значения наблюдается на расстоянии до 25-50 м от полотна дороги в зависимости от рельефа местности и наличия лесозащитных полос. Максимальное содержание свинца в почве отмечено на расстоянии 5-10 м от автотрассы. Оно выше фонового значения в среднем в 2-2,3 раза, но несколько ниже или близко к ПДК. Содержание кадмия в почвах Беларуси находится на уровне фона (до 0,5 мг/кг). Превышение фона до 2,5 раза отмечено локально на расстоянии до 3-5 км от крупных городов и достигает 1,0-1,2 мг почвы при ПДК 3 мг/кг для стран Западной Европы (ПДК кадмия для почв Беларуси не разработана). Площадь почв в Беларуси, загрязненных от различных источников свинцом в настоящее время ориентировочно составляет 100 тыс. га, кадмием - 45 тыс. га .

Таблица 7 - Сочетание взаимодействия человека и природы

Элементы	Средние значение (Почвы США, X. Шаклетт, Дж. Борнгсн, 1984)	Средние значение (Почвы мира, А. П. Виноградов, 1957)	Элементы	Средние значение (Почвы США, Дж. Борнген, 1984)	Средние значение (Почвы мира, А.П. Виноградов, 1957)

В настоящее время производится агрохимическое картирование на содержание меди в почвах Беларуси, и уже установлено, что в республике 260,3 тыс. га сельскохозяйственных земель загрязнены медью (Таблица 8).

Таблица 8 - Сельскохозяйственные земли Беларуси, загрязненные медью (тыс. га)

	Всего загрязнено	В том числе по содержанию Cu, мг/кг
Брестская
Витебская
Гомельская
Гродненская
Могилевская
Всего по Беларуси

Среднее содержание подвижной меди в почвах пашни невелико и составляет 2,1 мг/кг, улучшенных сенокосных и пастбищных земель - 2,4 мг/кг. В целом по республике 34 % пахотных и 36 % сенокосных и пастбищных земель имеют очень низкую обеспеченность медью (менее 1,5 мг/кг) и остро нуждаются в применении медьсодержащих удобрений. На почвах с избыточным содержанием меди (3,3 % сельскохозяйственных земель) использование любых форм удобрений, содержащих медь, должно быть исключено.

3. Экологические проблемы техногенно загрязненных земель

Почвы вокруг больших городов и крупных предприятий цветной и чёрной металлургии, химической и нефтехимической промышленности, машиностроения, ТЭС на расстоянии в несколько десятков километров загрязнены тяжёлыми металлами, нефтепродуктами, соединениями свинца, серы и другими токсичными веществами. Среднее содержание свинца в почвах пятикилометровой зоны вокруг городов находится в пределах 0,4 80 ПДК. Среднее содержание марганца вокруг предприятий чёрной металлургии колеблется в пределах 0,05-6 ПДК. Поэтому нельзя собирать грибы, ягоды, яблоки, орехи и лекарственные травы вдоль автодорог! Предприятия чёрной металлургии, сточные воды с рудников - это наиболее массовые источники загрязнения почв медью. Из промышленной пыли, особенно из рудников, и благодаря применению суперфосфатных удобрений происходит загрязнение почв цинком.

Таким образом, интенсивное развитие промышленного производства приводит к росту промышленных отходов, которые в совокупности с бытовыми отходами существенно влияют на химический состав почвы, вызывая ухудшение её качества. Сильное загрязнение почвы тяжёлыми металлами вместе с зонами сернистых загрязнений, образующихся при сжигании каменного угля, приводят к изменению состава микроэлементов и возникновению техногенных пустынь.

Изменение содержания микроэлементов в почве немедленно сказывается на здоровье травоядных животных и человека, приводит к нарушению обмена веществ, вызывая различные эндемические заболевания местного характера. Например, недостаток йода в почве ведет к болезни щитовидной железы, недостаток кальция в питьевой воде и продуктах питания - к поражению суставов, их деформации, задержке роста. Почва становится мёртвой при содержании в ней 2 - 3 г свинца на 1 кг грунта (вокруг некоторых предприятий содержание свинца в почве достигает 10 - 15 г/кг). В почве всегда присутствуют канцерогенные (химические, физические, биологические) вещества, вызывающие опухолевые заболевания у живых организмов, в т. ч. и раковые .

В почвах подзолистого типа с высоким содержанием железа при его взаимодействии с серой образуется сернистое железо, которое является сильным ядом. В результате в почве уничтожается микрофлора (водоросли, бактерии), что приводит к потере плодородия. Из-за ветровой и водной эрозии, засоления и других подобных причин в мире ежегодно теряется 5-7 млн га пашен. Только ускоренная эрозия почвы за последнее столетие повлекла за собой потерю 2 млрд га плодородных земель.

На пастбищах, где происходит перевыпас скота, часто уничтожается растительный покров, удерживающий плодородный слой почвы. Растения выедаются целиком и погибают, в результате чего дождевая вода беспрепятственно размывает поверхность почвы, вызывая обширную эрозию, что в конечном итоге ведет к возникновению глубоких оврагов. Ежегодно в мире из-за перевыпаса и последующей эрозии теряется около 7 млн га пастбищных угодий, многие из которых превращаются в пустыню. Пустыни обычно возникают естественным образом, однако этот процесс, называемый опустыниванием, часто ускоряется в результате деятельности человека .

Переуплотнение почв, то есть уменьшение ее межагрегатной и агрегатной порозности и увеличение плотности до 1,4 г/см 3 . Главной причиной этого является использование на полях тяжелой сельскохозяйственной техники, что приводит к образованию подплужной подошвы с повышенной плотностью. Это препятствует свободной инфильтрации влаги в почве и приводит к ее переувлажнению .

В работах, посвященных проблемам загрязнения почвы и экологического мониторинга, на сегодняшний день к тяжелым металлам относят более 40 элементов периодической системы Д.И. Менделеева с атомной массой свыше 40 атомных единиц. По классификации Н. Реймерса, тяжелыми следует считать металлы с плотностью более 8 г/см 3 . При этом немаловажную роль в категорировании тяжелых металлов играют следующие условия: их высокая токсичность для живых организмов в относительно низких концентрациях, а также способность к биоаккумуляции и биомагнификации.

Экологические последствия радиоактивного загрязнения почв заключаются в следующем. Включаясь в биологический круговорот, радионуклиды через растительную и животную пищу попадают в организм человека и, накапливаясь в нем, вызывают радиоактивное облучение. Радионуклиды, подобно многим другим загрязняющим веществам, постепенно концентрируются в пищевых цепях.

Заключение

Почвенный покров Земли играет решающую роль в обеспечении человечества продуктами питания и сырьем для жизненно важных отраслей промышленности. Использование с этой целью продукции океана, гидропоники или искусственно синтезируемых веществ не может, по крайней мере в обозримом будущем, заменить продукцию наземных экосистем (продуктивность почв). Поэтому непрерывный контроль за состоянием почв и почвенного покрова - обязательное условие получения планируемой продукции сельского и лесного хозяйства.

Вместе с тем почвенный покров является естественной базой для поселения людей, служит основой для создания рекреационных зон. Он позволяет создать оптимальную экологическую обстановку для жизни, труда и отдыха людей. От характера почвенного покрова, свойств почвы, протекающих в почвах химических и биохимических процессов, зависят чистота и состав атмосферы, наземных и подземных вод. Почвенный покров - один из наиболее мощных регуляторов химического состава атмосферы и гидросферы. Почва была и остается главным условием жизнеобеспечения наций и человечества в целом. Сохранение и улучшение почвенного покрова, а, следовательно, и основных жизненных ресурсов в условиях интенсификации сельскохозяйственного производства, развития промышленности, бурного роста городов и транспорта возможно только при хорошо налаженном контроле за использованием всех видов почвенных и земельных ресурсов.

В экологическом отношении наибольшую опасность представляют 90 Sr и 137 Cs. Это обусловлено длительным периодом полураспада (28 лет 90 Sr и 33 года 137 Cs), высокой энергией излучения и способностью легко включаться в биологический круговорот, в цепи питания. Стронций по химическим свойствам близок к кальцию и входит в состав костных тканей, а цезий близок к калию и включается во многие реакции живых организмов.

Почва является наиболее чувствительной к антропогенному воздействию. Из всех оболочек Земли почвенный покров - самая тонкая оболочка .

При недостаточно продуманном антропогенном воздействии и нарушении сбалансированных природных экологических связей в почвах быстро развиваются нежелательные процессы минерализации гумуса, повышается кислотность или щелочность, усиливается соленакопление, развиваются восстановительные процессы - все это резко ухудшает свойства почвы, а в предельных случаях приводит к локальному разрушению почвенного покрова. Высокая чувствительность, уязвимость почвенного покрова обусловлены ограниченной буферностью и устойчивостью почв к воздействию сил, не свойственных ему в экологическом отношении.

Все в более широких масштабах проявляется загрязнение почвы тяжелыми металлами, нефтепродуктами, усиливается влияние азотной и серной кислот техногенного происхождения, ведущие к формированию техногенных пустынь в окрестностях некоторых промышленных предприятий.

Восстановление нарушенного почвенного покрова требует длительного времени и больших капиталовложений.

Список использованных источников

1 Королёв, В. А. Очистка грунтов от загрязнений / В.А Королев. - М. МАИК Наука, 2001. - 365 с.

2 Лобанова, З. М. Экология и защита биосферы: Учебное пособие / Алтайский государственный технический университет им. И. И. Ползунова. - Барнаул: Изд-во Алтай ГТУ, 2009. -228 с.

3 Методы оценки экологической опасности / Под ред. Хоружей Т.А. - М.: Экономика, 1991, 220 с.

4 Статья «Основные загрязнения почв» [Электронный ресурс] / atomferma. - Режим доступа: http://atomferma.ru/sad-ogorod/pochva/osnovnye-vidy-zagryaznenie-pochvy/ - Дата доступа: (нужно указать дату)

5 Лобанова, З. М. Экология и защита биосферы [Схема]: Учебное пособие/ Алтайский государственный технический университет им. И. И. Ползунова. - Барнаул: Изд-во Алтай ГТУ, 2009. - 228 с.

6 Вальков В.Ф., Казеев К.Ш., Колесников С.И. Экология почв: Часть 3. Загрязнение почв.: Учебное пособие для студентов ДО и ОЗО биолого-почвенного и геолого-географического факультетов. - Ростов-на-Дону: Изд-во РГУ, 2004. - 54 с.

7 Вальков В.Ф., Казеев К.Ш., Колесников С.И. Экология почв[Таблица]: Загрязнение почв. Учебное пособие для студентов ДО и ОЗО биолого-почвенного и геолого-географического факультетов. - Ростов-на-Дону: Изд-во РГУ, 2004. - 54 с.

8 Хабаров, А. В. Социально-экологические проблемы организации природопользования, землепользования./ А.В Хабаров. - М. : Папирус ПРО, 2000. 6 - 23 с.

9 Шматько, В.Г. Экология и организация природоохранной деятельности - [таблица] научное издание / Шматько В.Г. - М. 1981. - 120 с.

10 Добровольский Г.В., Никитин Е.Д. Функции почв в биосфере и экосистемах (экологическое значение почв). - М.: Наука, 1990. 261 с.

11 Бочков Н.П. и со авт. Мониторинг врожденных пороков развития в условиях загрязнения среды обитания человека // Экологические проблемы педиатрии: Сб. лекций для врачей/ Н.П Бочков. - М., 1997. 51- 62 с.

12 Основы экологии и экономика природопользования: учеб. метод. комплекс для студентов экон. специальностей / М.А. Бабенко, Н.Л. Белорусова. - Новополоцк: ПГУ, 2010. - 328 с.

13 Перельман, А. И. Геохимия ландшафта: учеб. пособие для студентов / А. И. Перельман. - 2-е изд. - М. : Высшая школа, 1975. - 342 с.

14 Грин Н., Стаут У., Тейлор Д. : Биология. В 3-х томах / - Москва. «Мир».1993.

15 Добровольский Г.В., Никитин Е.Д. [Текст]: Сохранение почв как неизменного компонента биосферы. - М.: «Наука», 2000. 184 с.

17 Зайдельман Ф.Р., Тюльпанов В.И., Ангелов Е.Н., Давыдов А.И. Почвы мочарных ландшафтов - формирование, агроэкология и мелиорация / - М.: Изд-во МГУ. 1998. 160 с.

18 Мотузова, Г.В. Экологический мониторинг почв / Г.В. Мотузова, О.С. Безуглова. - М. : Академический Проект; Гаудеамус, 2007. - 237 с.

19 Вестник БГУ. Серия 2, Химия. Биология. География[Таблица]. - 2012. - №1. 80-84 с.

20 В.Г. Макарова, Т.Ф. Персикова, В.И. Желязко Экологические и медико-социальные аспекты охраны природной среды и здоровья населения [Таблица] - Минск: БИТ «Хата», 2002. 47 с.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Источники, характер и степень загрязнения урбанозёмов и почв. Районы г. Челябинска, подверженные наиболее интенсивному загрязнению. Влияние загрязнения почв тяжелыми металлами на растительность. Формы нахождения тяжелых металлов в выбросах и почве.

дипломная работа , добавлен 02.10.2015


Трофические цепи как последовательность видов, извлекающих органические вещества и энергию из пищевого вещества. Абиотические факторы наземной среды. Загрязнение почв пестицидами, радионуклидами, тяжелыми металлами. Биологическая очистка сточных вод.

контрольная работа , добавлен 11.07.2011


Строение и жизнедеятельность бактерий. Микробная индикация биологического, фекального и техногенного загрязнения водных экосистем. Микробиологическое исследование почвы. Влияние пестицидов на почвенные микроорганизмы. Загрязнение почв тяжелыми металлами.

реферат , добавлен 01.10.2015


Общее состояние земельных ресурсов в России. Загрязнение и захламление земель. Проявление процессов деградации земель. Техногенное загрязнение почв. Основные причины кислотных дождей. Современные глобальные экологические проблемы. Биосфера и техносфера.

контрольная работа , добавлен 16.09.2011


Методы оценки загрязнения почв в объективном представлении о состояние почвы. Оценка опасности загрязнения почв. Биотестирование как наиболее целесообразный метод определения интегральной токсичности почвы. Биодиагностика техногенного загрязнения почв.

реферат , добавлен 13.04.2008


Микробиологическая диагностика и индикация почв. Влияние пестицидов на почвенные микроорганизмы и обеззараживание почвы. Минеральные удобрения как фактор воздействия на видовой состав почвенных микроорганизмов. Загрязнение почв тяжелыми металлами.

курсовая работа , добавлен 08.05.2012


Характеристика почвенно-климатических условий Днепропетровской области, краткая характеристика почвы на территории Днепропетровской области, загрязнение почвы тяжелыми металлами, загрязнение почвы пестицидами, рекультивация и контроль за загрязнением.

курсовая работа , добавлен 06.02.2004


Мониторинг как система наблюдения за состоянием окружающей среды. Составление карт заболоченных территорий. Оценка уровня загрязнения фитоценозов тяжелыми металлами. Мониторинг почв, геохимические барьеры. Оценка экологической напряженности территории.

реферат , добавлен 15.11.2015


Загрязнение тяжелыми металлами. Экологические последствия орошения. Отрицательное влияние отходов животноводства на окружающую среду. Основные экологические проблемы механизации. Экологические последствия применения химических средств защиты растений.

курсовая работа , добавлен 09.05.2013


Понятие почвы, ее структура. Основные причины загрязнения почв: неорганические отходы, радиоактивные вещества, засоление пестицидами. Анализ основных источников загрязнения почв: жилые дома и бытовые предприятия, транспорт, промышленные предприятия.

Одной из важнейших проблем человечества является загрязнение окружающей среды. Это связано, прежде всего, с бурным развитием науки, появлением атомной энергетики, применением химикатов в сельском хозяйстве. С каждым годом в атмосферу попадает всё больше и больше вредных веществ. Причем, основную часть токсических веществ составляют различные газы, аэрозоли, электромагнитные и тепловые излучения, пестициды и минеральные удобрения, продукты нефтеперерабатывающей промышленности.

Аномалии с повышенной концентрацией вредных веществ негативно влияют на существование человека, растений и животных. Их опасность заключается в том, что при постоянном источнике загрязнения и небольшом уровне выбросов вредных веществ они оказывают не заметное влияние на состояние биоты.

Наиболее токсичную группу составляют алюминиевые заводы. На одну тонну производства алюминия приходится 20-40 кг фтора, который выбрасывается в атмосферу. Способность фтора накапливаться в тканях растений приводит к их угнетению, выражающимся полным или частичным некрозом листьев. Фтор связывает необходимые для жизнедеятельности элементы, превращая их в трудно-растворимые соединения. Это приводит к затормаживанию развития корневых систем и замедлению деления клеток, уменьшению содержания хлорофилла, сказывающемся на интенсивности фотосинтеза.

Основной реакцией растений на токсичные газы является ускорения процесса старания отдельных систем. Так, повреждение клеток происходит раньше, чем начинают проявляться визуальные повреждения деревьев.

Негативное воздействие на жизненное состояние сосен отражается в снижении содержания зеленых пигментов и высокоэнергетических соединений. Такие деревья больше подвержены некрозам и хлорозам. Также некрозы являются признаками нарушения физиологических процессов. Накопление токсических газов в хлоропластах ведет к распаду пигментов.

Загрязнение экосистем сказывается на питательном режиме растений, выражающееся в повышении кислотности почв и потере питательных веществ, что проявляется в обеднении хвои такими элементами, как Са, Mg, Mn и Zn или полным их дефицитом. Потеря этих элементов происходит, в основном, в древесных тканях и корневых системах, в то время, как обеднению кроны растений не подвергаются. Таким образом, нижние части растений подвергаются более сильному воздействию техногенных веществ, нежели межкронная растительность.

В результате многих исследований выявлено, что техногенные загрязнения влияют на деревья не только путем ожогов листьев и их уничтожение, но и на способность растений к засухоустойчивости. Установлено, что загрязнение зон произрастания гербицидами, арборицидами, альгицидами влечет за собой нарушение водного обмена, и носит такой же характер, как и засуха. Нарушение водоудерживающих свойств чаще всего объясняется разрушением восковых оболочек хвои ели токсичными веществами, такими, как оксид серы и азота.

Переизбыток тяжелых металлов в почве приводит к сокращению периода роста растений. По результатам многочисленных наблюдений, установлено, что сосны обыкновенные, находящиеся в зоне действия вредных веществ, раньше выходят из состояния покоя и дольше формируют все органы, нежели деревья, растущие в нормальных условиях. Неполный уход растений в «спячку», чаще всего, влечет за собой усыхание деревьев. Это объясняется тем, что деревья не полностью завершают процесс подготовки к зиме, который заключается, в основном, в связывании воды в клетках растения. Они не могут противостоять влиянию низких температур, а, следовательно, не в состоянии выдерживать водный дефицит в зимний период.

Действие токсических веществ усиливают неблагоприятные климатические условия. Одной их первых реакций хвойных растений на токсические загрязнения является их устойчивость к низким температурам. Доказано, что промышленные выбросы меди и никеля сокращают морозоустойчивость в 2-4 раза. В северных районах России большую опасность представляют затяжные дожди, мокрый снег, туманы. Совмещение их с высоким уровнем концентрации вредных веществ влечет за собой гибель растений и образование пустоши.

Для борьбы с техногенными загрязнителями необходимо принять срочные меры к уменьшению загрязнений окружающей среды. По расчетам специалистов, через 50 лет, несмотря на рост производства, содержание оксида железа в почвах и водах планеты удвоится, соединений цинка и свинца увеличится в 10 раз, ртути, кадмия, стронция - в 100, мышьяка (мышьяка) - в 250 раз!

Наиболее эффективным методом борьбы с техногенными загрязнениями является экологический мониторинг. Из-за негативного и долговременного воздействия человеческой деятельности на состояние окружающей среды, возникла необходимость непрерывного наблюдения за экологическими условиями. Контроль ведется не только на уровне отдельного хозяйствующего субъекта, но и на уровне районов, регионов, континентов, всей планеты. Основная цель мониторинга заключается в оценке и контроле за состоянием окружающей среды, разработке мер для рационального использования ресурсов, предсказания экологических ситуаций.

Данные мониторинга обеспечиваются необходимой информацией для решения управленческих задач на разных уровнях. Эта информация становится эффективным инструментом охраны природы в случае, если она доступна широким массам населения по средствам массовой информации(доказано на опыте Германии, Японии, США). В современном мире экологический мониторинг осуществляется на всех уровнях. Международное сотрудничество помогает осуществлять глобальный мониторинг, результаты которого обрабатываются в специальных центрах, а потом передаются для изучения главам крупнейших государств.

Сохранение леса - это первостепенная задача, стоящая перед человечеством. По данным Организации ООН по природопользованию, ежегодно площадь лесов сокращается на 13 миллионов гектар. Правильное лесное хозяйство позволит наносить природе минимальный ущерб. Для этого необходимо более разумно и экологически рационально подходить к вопросам природопользования.

Библиографичнский список

1. Арустамов Э. А. и др. Природопользование: Учебник. - 7 -е изд. перераб. и доп. - М.: Издательско-торговая корпорация «Дашков и Ко», 2009.
2. Гурова Т. Ф., Основы экологии и рационального природопользования: Учеб. пособие / Т. Ф. Гурова, Л. В. Назаренко. - М.: Издательство Оникс, 2008.
3. http://www.greenpeace.org/ - Гринпис России.

Техногенные эмиссии и воздействия

В предыдущей главе рассмотрены по существу две большие категории антропогенных воздействий: а) изменение ландшафтов и целостности природных комплексов и б) изъятие природных ресурсов. Эта глава посвящена техногенному загрязнению экосферы и среды обитания человека. Техногенное загрязнение среды является наиболее очевидной и быстродействующей негативной причинной связью в системе экосферы: «экономика, производство, техника, среда». Оно обусловливает значительную часть природоемкости техносферы и приводит к деградации экологических систем, глобальным климатическим и геохимическим изменениям, к поражениям людей. На предотвращение загрязнения природы и окружающей человека среды направлены основные усилия прикладной экологии.

Рис. 6.1. Классификация техногенных загрязнений окружающей среды

Классификация техногенных воздействий, обусловленных загрязнением среды, включает такие основные категории:

1. Материально-энергетические характеристики воздействий: механические, физические (тепловые, электромагнитные, радиационные, акустические), химические, биологические факторы и агенты и их различные сочетания(рис. 6.1). В большинстве случаев в качестве таких агентов выступают эмиссии (т.е. испускания - выбросы, стоки, излучения и т.п.) различных технических источников.

2. Количественные характеристики воздействия: сила и степень опасности (интенсивность факторов и эффектов, массы, концентрации, характеристики типа «доза - эффект», токсичность, допустимость по экологическим и санитарно-гигиеническим нормам); пространственные масштабы, распространенность (локальные, региональные, глобальные).

3. Временные параметры и различия воздействий по характеру эффектов: кратковременные и длительные, стойкие и нестойкие, прямые и опосредованные, обладающие выраженными или скрытыми следовыми эффектами, обратимые и необратимые, актуальные и потенциальные; пороговость эффектов.

4. Категории объектов воздействия: различные живые реципиенты (т.е. способные воспринимать и реагировать) - люди, животные, растения; компоненты окружающей среды (среда поселений и помещений, природные ландшафты, поверхность земли, почва, водные объекты, атмосфера, околоземное пространство); изделия и сооружения.

В пределах каждой из этих категорий возможно определенное ранжирование экологической значимости факторов, характеристик и объектов. В целом по природе и масштабам актуальных воздействий наиболее существенны химические загрязнения, а самая большая потенциальная угроза связана с радиацией. Что касается объектов воздействия, то на первом месте, конечно же, стоит человек. В последнее время особую опасность представляет не только рост загрязнений, но и их суммарное влияние, часто превышающее по конечному эффекту простое суммирование последствий.

С экологической точки зрения, все продукты техносферы, не вовлекаемые в биотический круговорот, являются загрязнителями. Даже те, которые химически инертны, поскольку они занимают место и становятся балластом экотопов. Продукты производства также со временем становятся загрязнителями, представляя собой «отложенные отходы». В более узком значении, материальными загрязнителями - поллютантами (от лат. pollutio - марание) - считают отходы и продукты, которые могут оказывать более или менее специфическое негативное влияние на качество среды или непосредственно воздействовать на реципиентов. В зависимости от того, какая из сред - воздух, вода или земля - загрязняется теми или иными веществами, различают соответственно аэрополлютанты, гидрополлютанты и терраполлютанты.

Загрязнение окружающей среды относится к непреднамеренным, хотя и очевидным, легко осознаваемым экологическим нарушениям. Они выступают на первый план не только потому, что многие из них значительны, но и потому, что они трудно контролируются и чреваты непредвиденными эффектами. Некоторые из них, например, техногенная эмиссия СО 2 или тепловое загрязнение, принципиально неизбежны, пока существует топливная энергетика.

Количественная оценка глобального загрязнения. Масштабы отходов глобального антропогенного материального баланса охарактеризованы в предыдущей главе. Напомним, что общая масса отходов современного человечества и продуктов техносферы составляет почти 160 Гт/год, из которых около 10 Гт образуют массу изделий, т.е. «отложенный отход».

Таким образом, в среднем на одного жителя планеты приходится около 26 т всех антропогенных эмиссии в год. 150 Гт отходов распределяются приблизительно следующим образом: 45 Гт (30%) выбрасываются в атмосферу, 15 Гт (10%) - сливаются со стоками в водоемы, 90 Гт (60%) попадают на поверхность земли.

Указанные объемы эмиссии настолько велики, что даже малые концентрации в них токсичных примесей могут составить в совокупности огромное количество. По различным экспертным оценкам, общая масса техногенных загрязнителей, относимых к разным классам опасности, составляет от 1J5 до 1/8 Гт в год. т.е. примерно 250-300 кг на каждого жителя Земли. Это и есть минимальная оценка глобального химического загрязнения.

Химизация техносферы достигла к настоящему времени таких масштабов, которые заметно влияют на геохимический облик всей экосферы. Общая масса производимых продуктов и химически активных отходов всей химической промышленности мира (вместе с сопутствующими производствами) превысила 1,5 Гт/год. Почти все это количество может быть отнесено к загрязнителям. Но дело не только в общей массе, но и в числе, разнообразии и токсичности множества производимых веществ. В мировой химической номенклатуре значится более 10 7 химических соединений; ежегодно их число возрастает на несколько тысяч. В заметных количествах производится и предлагается на рынке более 100 тысяч веществ, в массовых масштабах производится около 5 тысяч веществ. Однако подавляющее большинство производимых и используемых веществ не оценены с точки зрения их токсичности и экологической опасности.

Источники техногенных эмиссии подразделяются на организованные и неорганизованные, стационарные и подвижные. Организованные источники оборудованы специальными устройствами для направленного вывода эмиссии (трубы, вентиляционные шахты, сбросные каналы и желоба и т.п.);

эмиссии от неорганизованных источников произвольны. Источники различаются также по геометрическим характеристикам (точечные, линейные, площадные) и по режиму работы - непрерывному, периодическому, залповому.

Процессы и технологии. Источниками преобладающей части химического и теплового загрязнения являются термохимические процессы в энергетике - сжигание топлива и связанные с ним термические и химические процессы и утечки. Главные реакции, определяющие при этом эмиссию углекислого газа, паров воды и теплоты (Q):

Уголь: С + О 2 ¾® СО 2 и

Углеводороды: С n Н m +(n + 0,25m) О 2 ¾® nСО 2 + (0,5m)Н 2 О,

где Q = 102,2 (n + 0,25m) + 44,4 (0,5 m) кДж/моль.

Попутные реакции, определяющие эмиссию других загрязнителей, связаны с содержанием в топливе различных примесей, с термоокислением азота воздуха и со вторичными реакциями, происходящими уже в окружающей среде. Все эти реакции сопровождают работу тепловых станций, промышленных печей, двигателей внутреннего сгорания, газотурбинных и реактивных двигателей, процессы металлургии, обжига минерального сырья. Наибольший вклад в энергетически зависимое загрязнение среды вносят теплоэнергетика и транспорт.

Рис. 6.2. Влияние теплоэлектростанции на окружающую среду

1 - котел; 2 - труба; 3 - паровая труба; 4 - электрогенератор;

5 - электроподстанция; 6 - конденсатор; 7 - водозабор для охлаждения конденсатора; 8 - водное питание котла; 9 - линия электопередачи;

10 - потребители электроэнергии; 11 - водоем

Общая картина воздействия теплоэлектростанции (ТЭС) на окружающую среду показана на рис. 6.2. При сжигании топлива вся его масса превращается в твердые, жидкие и газообразные отходы. Данные о выбросах главных загрязнителей воздуха при работе ТЭС приведены в табл. 6.1.

Таблица 6.1

Удельные выбросы в атмосферу при работе ТЭС мощностью 1000 МВт на разных видах топлива, г/кВт *час

Размах величин зависит от качества топлива и типа топочных агрегатов. Электростанция мощностью 1000 МВт, работающая на угле, при условии нейтрализации 80% диоксида серы ежегодно выбрасывает в атмосферу 36 млрд м 3 отходящих газов, 5000 т SO 2 , 10000 т NO x 3000 т пыледымовых частиц, 100 млн м 3 пара, 360 тыс. т золы и 5 млн м 3 сточных вод с содержанием примесей от 0,2 до 2 г/л. В среднем в топливной теплоэлектроэнергетике на 1 т условного топлива выбрасывается около 150 кг загрязнителей. Всего стационарными теплоэнергетическими источниками мира выбрасывается за год около 700 млн т загрязнителей различных классов опасности, в том числе около 400 млн т аэрополлютантов.

Число двигателей внутреннего сгорания (ДВС) в мире превысило 1 миллиард. Около 670 млн из них - двигатели автомобилей. Остальное количество относится к другим видам транспорта, сельхозмашинам, военной технике, малой моторной технике и стационарным ДВС. Более 80% автопарка приходится на легковые автомобили. Из 3,3 млрд т нефти, добываемой сейчас в мире, почти 1,5 млрд т (45%) используются всеми видами транспорта, в том числе 1,2 млрд т - легковыми автомобилями.

Рассмотрим обмен веществ «среднего» легкового автомобиля с карбюраторным двигателем при расходе горючего в смешанном режиме движения 8 л (6 кг) на 100 км. При оптимальной работе двигателя сжигание 1 кг бензина сопровождается потреблением 13,5 кг воздуха и выбросом 14,5 кг отработанных веществ. Их состав отражен в табл. 6.2. Соответствующий выброс дизельного двигателя несколько меньше. Вообще в выхлопе современного автомобиля регистрируется до 200 индивидуальных веществ. Общая масса загрязнителей - в среднем около 270 г на 1 кг сжигаемого бензина – дает в пересчете на весь объем горючего, потребляемого легковыми автомобилями мира, около 340 млн т. Аналогичный расчет для всего автомобильного транспорта (плюс грузовые автомобили, автобусы) увеличит эту цифру по меньшей мере до 400 млн т. Следует также иметь в виду, что в реальной практике эксплуатации автотранспорта весьма значительны разливы и утечки горючего и масел, образование металлической, резиновой и асфальтовой пыли, вредных аэрозолей.

Таблица 6.2

Состав отработавших газов автомобиля, % по объему

Металлургические процессы основаны на восстановлении металлов из руд, где они содержатся преимущественно в виде окислов или сульфидов, с помощью термических и электролитических реакций. Наиболее характерные суммарные (упрощенные) реакции:

(железо) Fe 2 O 3 + 3С + O 2 . ¾®2Fe + СО + 2СО 2 ;

(медь) Cu 2 S + О 2 ¾® 2Cu + SO 2 ;

(алюминий, электролиз) Аl 2 O 3 + 2O ¾® 2А1 + СО + СО 2 .

Технологическая цепь в черной металлургии включает производство окатышей и агломератов, коксохимическое, доменное, сталеплавильное, прокатное, ферросплавное, литейное производства и другие вспомогательные технологии. Все металлургические переделы сопровождаются интенсивным загрязнением среды (табл. 6.3). В коксохимическом производстве дополнительно выделяются ароматические углеводороды, фенолы, аммиак, цианиды и целый ряд других веществ. Черная металлургия потребляет большое количество воды. Хотя промышленные нужды на 80 - 90% удовлетворяются за счет систем оборотного водоснабжения, забор свежей воды и сброс загрязненных стоков достигают очень больших объемов, соответственно порядка 25 - 30 м 3 и 10 - 15 м 3 на 1 т продукции полного цикла. Со стоками в водные объекты поступают значительные количества взвешенных веществ, сульфатов, хлоридов, соединений тяжелых металлов.

Таблица 6.3

Газовые выбросы (до очистки) основных переделов черной металлургии (без коксохимического производства), в кг/т соответствующего продукта

* кг/м поверхности металла

Цветная металлургия, несмотря на относительно меньшие материальные потоки производства, не уступает черной металлургии по совокупной токсичности эмиссии. Кроме большого количества твердых и жидких отходов, содержащих такие опасные загрязнители, как свинец, ртуть, ванадий, медь, хром, кадмий, таллий и др., выбрасывается и много аэрополлютантов. При металлургической переработке сульфидных руд и концентратов образуется большая масса диоксида серы. Так, около 95% всех вредных газовых выбросов Норильского горно-металлургического комбината приходится на SO 2 , а степень его утилизации на превышает 8%.

Технологии химической промышленности со всеми ее отраслями (базовая неорганическая химия, нефтегазохимия, лесохимия, оргсинтез, фармакологическая химия, микробиологическая промышленность и др.) содержат множество существенно незамкнутых материальных циклов. Основными источниками вредных эмиссии являются процессы производства неорганических кислот и щелочей, синтетического каучука, минеральных удобрений, ядохимикатов, пластмасс, красителей, растворителей, моющих средств, крекинг нефти. Список твердых, жидких и газообразных отходов химической промышленности огромен и по массе загрязнителей, и по их токсичности. В химическом комплексе РФ ежегодно образуется более 10 млн т вредных промышленных отходов.

Различные технологии в обрабатывающих отраслях промышленности, в первую очередь в машиностроении, включают большое число разнообразных термических, химических и механических процессов (литейное, кузнечно-прессовое, механообрабатывающее производства, сварка и резка металлов, сборка, гальваническая, лакокрасочная обработка и др.). Они дают большой объем вредных эмиссии, загрязняющих среду. Заметный вклад в общее загрязнение среды вносят также различные процессы, сопровождающие добычу и обогащение минерального сырья и строительство. Вклад различных отраслей промышленного производства в загрязнение среды отражен на рис. 6.3.

Сельское хозяйство и быт людей по собственным отходам - остаткам и продуктам жизнедеятельности растений, животных и человека - по существу не являются источниками загрязнения среды, так как эти продукты могут включаться в биотический круговорот. Но, во-первых, для современных агротехнологий и коммунального хозяйства характерен концентрированный сброс большей части отходов, что приводит к значительным локальным превышениям допустимых концентраций органики и таким явлениям, как эвтрофикация и заражение водоемов. Во-вторых, что еще серьезнее, сельское хозяйство и быт людей являются посредниками и участниками рассредоточения и распространения значительной части промышленных загрязнений в виде распределенных потоков эмиссии, остатков нефтепродуктов, удобрений, ядохимикатов и различных употребленных изделий, мусора - от туалетной бумаги до заброшенных ферм и городов.

Между всеми средами существует постоянный обмен частью загрязнителей: тяжелая часть аэрозолей, газодымовых и пылевых примесей из атмосферы выпадает на земную поверхность и в водоемы, часть твердых отходов с поверхности земли смывается в водоемы или рассеивается воздушными потоками. Загрязнение среды влияет на человека прямо или через биологическое звено (рис. 6.4). В техногенных потоках поллютантов ключевое место занимают транспортирующие среды - воздух и вода.

Рис. 6.3. Относительный вклад отраслей промышленности РФ в загрязнение среды, % (1996 г.)

А - выбросы загрязняющих веществ в атмосферу;

Б - сбросы загрязненных сточных вод

Рис. 6.4. Схема влияний загрязнения среды

Загрязнение атмосферы

Состав, количество и опасность аэрополлютантов. Из 52 Гт глобальных антропогенных выбросов в атмосферу более 90% приходится на углекислый газ и пары воды, которые обычно не относят к загрязнителям (об особой роли выбросов СО 2 говорится ниже). Техногенные выбросы в воздушную среду насчитывают десятки тысяч индивидуальных веществ. Однако наиболее распространенные, «многотоннажные» загрязнители сравнительно немногочисленны. Это различные твердые частицы (пыль, дым, сажа), окись углерода (СО), диоксид серы (SO 2), окислы азота (NO и NO 2), различные летучие углеводороды (СН x), соединения фосфора, сероводород (H 2 S), аммиак (NН 3), хлор (С1), фтористый водород (HF). Количества первых пяти групп веществ из этого перечня, измеряемые десятками миллионов тонн и выбрасываемые в воздушную среду всего мира и России, представлены в табл. 6.4. Вместе с другими веществами, не указанными в таблице, общая масса выбросов от всех организованных источников, эмиссии которых можно измерить, составляет около 800 млн т. В эти количества не входят загрязнения воздуха при ветровой эрозии, лесных пожарах и вулканических извержениях. Сюда не входит также та часть вредных веществ, которая улавливается с помощью различных средств очистки отходящих газов.

Наибольшая загрязненность атмосферы приурочена к индустриальным регионам. Около 90% выбросов приходятся на 10% территории суши и сосредоточены в основном в Северной Америке, Европе и Восточной Азии. Особенно сильно загрязняется воздушный бассейн крупных промышленных городов, где техногенные потоки тепла и аэрополлютантов, особенно при неблагоприятных метеоусловиях (высоком атмосферном давлении и термоинверсиях), часто создают пылевые купола и явления слога - токсичных смесей тумана, дыма, углеводородов и вредных окислов. Такие ситуации сопровождаются сильными превышениями ПДК многих аэрополлютантов.

Таблица 6.4

Выбросы в атмосферу пяти главных загрязнителей в мире и в России (млн т)

По данным государственного учета, суммарные выбросы загрязняющих веществ на территории РФ за 1991-1996 гг. уменьшились на 36,3 %, что является следствием падения производства. Но темп снижения выбросов меньше темпа спада производства, а в расчете на единицу ВНП выбросы в атмосферу сохраняются на одном уровне.

Более 200 городов России, население которых составляет 65 млн человек, испытывают постоянные превышения ПДК токсичных веществ. Жители 70 городов систематически сталкиваются с превышениями ПДК в 10 и более раз. Среди них такие города, как Москва, Санкт-Петербург, Самара, Екатеринбург, Челябинск, Новосибирск, Омск, Кемерово, Хабаровск. В перечисленных городах основной вклад в общий объем выбросов вредных веществ приходится на долю автотранспорта, например, в Москве он составляет - 88%, в Санкт-Петербурге - 71 %. По валовым выбросам загрязняющих веществ в атмосферу лидирует Уральский экономический район. Наряду с этим Россия в целом не является основным поставщиком вредных выбросов в атмосферу, поскольку поток аэрополлютантов в расчете на одного жителя и на единицу площади страны значительно ниже, чем в США и странах Западной Европы. Зато они заметно выше в расчете на единицу ВНП. Это свидетельствует о высокой ресурсоемкости производства, устаревших технологиях и недостаточном применении средств очистки выбросов. Из 25 тысяч российских предприятий, загрязняющих атмосферу, лишь 38% оборудованы пылегазоочистными установками, из которых 20% не работают или работают неэффективно. Это одна из причин повышенных эмиссии некоторых малых по массе, но токсичных загрязнителей - углеводородов и тяжелых металлов.

Россия занимает невыгодное географическое положение по отношению к трансграничному переносу аэрополлютантов. В связи с преобладанием западных ветров значительную долю загрязнения воздушного бассейна Европейской территории России (ЕТР) дает аэрогенный перенос из стран Западной и Центральной Европы и ближнего зарубежья. Около 50% заграничных соединений серы и окислов азота на ЕТР поставляют Украина, Польша, ФРГ и другие страны Европы.

Для интегральной оценки состояния воздушного бассейна применяют индекс суммарного загрязнения атмосферы:

(6.1)

где q i - средняя за год концентрация в воздухе i-ro вещества;

A i - коэффициент опасности i-ro вещества, обратный ПДК этого вещества: A i = 1/ПДК i ;

С i - коэффициент, зависящий от класса опасности вещества: С i равно 1,5; 1,3; 1,0 и 0,85 соответственно для 1, 2, 3 и 4-го классов опасности (краткие сведения о ПДК и классах опасности основных загрязнителей воздуха даны в приложении ПЗ).

I m является упрощенным показателем и рассчитывается обычно для т = 5 - наиболее значимых концентраций веществ, определяющих суммарное загрязнение воздуха. В эту пятерку чаще других попадают такие вещества, как бензопирен, формальдегид, фенол, аммиак, диоксид азота, сероуглерод, пыль. Индекс I m изменяется от долей единицы до 15-20 - чрезвычайно опасных уровней загрязнения. В 1996 г. в список городов с наибольшим уровнем загрязнений атмосферы (I m > 14) вошли 44 города России.

Земная атмосфера обладает способностью самоочищения от загрязняющих веществ, благодаря происходящим в ней физико-химическим и биологическим процессам. Однако мощность техногенных источников загрязнения возросла настолько, что в нижнем слое тропосферы наряду с локальным повышением концентрации некоторых газов и аэрозолей, происходят глобальные изменения. Человек вторгается в сбалансированный биотой круговорот веществ, резко увеличив выброс вредных веществ в атмосферу, но не обеспечив их вывод. Концентрация ряда антропогенных веществ в атмосфере (углекислый газ, метан, оксиды азота и др.) быстро растет. Это свидетельствует о том, что ассимиляционный потенциал биоты близок к исчерпанию.

Техногенные окислы серы и азота в атмосфере. Кислотные осадки. По ряду показателей, в первую очередь по массе и распространенности вредных эффектов, атмосферным загрязнителем номер один считают диоксид серы. Он образуется при окислении серы, содержащейся в топливе или в составе сульфидных руд. В связи с увеличением мощности высокотемпературных процессов, переводом многих ТЭС на газ и ростом парка автомобилей растут выбросы окислов азота, образующихся при окислении атмосферного азота. Поступление в атмосферу больших количеств SO 2 и окислов азота приводит к заметному снижению рН атмосферных осадков. Это происходит из-за вторичных реакций в атмосфере, приводящих к образованию сильных кислот - серной и азотной. В этих реакциях участвуют кислород и пары воды, а также частицы техногенной пыли в качестве катализаторов:

2SO 2 + О 2 + 2Н 2 О ¾® 2H 2 SO 4 ;

4NO 2 + 2Н 2 O + О 2 ¾®4HNO 3 .

В атмосфере оказывается и ряд промежуточных продуктов указанных реакций. Растворение кислот в атмосферной влаге приводит к выпадению «кислотных дождей». Показатель рН осадков в ряде случаев снижается на 2 - 2,5 единицы, т.е. вместо нормальных 5,6 - 5,7 до 3,2 - 3,7. Следует напомнить, что рН - это отрицательный логарифм концентрации водородных ионов, и, следовательно, вода с рН = 3,7 в сто раз «кислее» воды с рН = 5,7. В промышленных районах и в зонах атмосферного заноса окислов серы и азота рН дождевой воды колеблется от 3 до 5. Кислотные осадки особенно опасны в районах с кислыми почвами и низкой буферностью природных вод. В Америке и Евразии это обширные территории севернее 55° с.ш. Техногенная кислота, помимо прямого негативного действия на растения, животных и микрофлору увеличивает подвижность и вымывание почвенных катионов, вытесняет из карбонатов и органики почвы углекислый газ, закисляет воду рек и озер. Это приводит к неблагоприятным изменениям в водных экосистемах. Природные комплексы Южной Канады и Северной Европы уже давно ощущают действие кислых осадков.

На больших пространствах наблюдается деградация хвойных лесов, беднеет фауна водоемов. В 70-х годах в реках и озерах Шотландии и Скандинавии начали гибнуть лосось и форель. Сходные явления происходят и в России, особенно на Северо-Западе, на Урале и в районе Норильска, где громадные площади тайги и лесотундры стали почти безжизненными из-за сернистых выбросов Норильского комбината.

Нарушение озонового слоя. В 70-х годах появились сообщения о региональных снижениях содержания озона в стратосфере. Особенно заметной стала сезонно пульсирующая озоновая дыра над Антарктидой площадью более 10 млн км 2 , где содержание О 2 за 80-е годы уменьшилось почти на 50%. Позднее «блуждающие озоновые дыры», правда, меньшие по размеру и не с таким значительным снижением, стали наблюдаться в зимнее время и в Северном полушарии, в зонах стойких антициклонов - над Гренландией, Северной Канадой и Якутией. Средняя скорость глобального уменьшения за период с 1980 по 1995 г. оценена в 0,5-0,7% в год.

Поскольку ослабление озонового экрана чрезвычайно опасно для всей наземной биоты и для здоровья людей, эти данные привлекли пристальное внимание ученых, а затем и всего общества. Был высказан ряд гипотез о причинах нарушения озонового слоя. Большинство специалистов склоняется к мнению о техногенном происхождении озоновых дыр. Наиболее обосновано представление, согласно которому главной причиной является попадание в верхние слои атмосферы техногенного хлора и фтора, а также других атомов и радикалов, способных чрезвычайно активно присоединять атомарный кислород, тем самым конкурируя с реакцией

О + О 2 ¾® О 3 .

Рис. 6.5. Мировое производство хлорфторуглеродов

Занос активных галогенов в верхние слои атмосферы опосредован летучими хлорфторуглеродами (ХФУ) типа фреонов (смешанные фторохлориды метана и этана, например, фреон-12 - дихлордифторметан, CF 2 CI 2), которые, будучи в обычных условиях инертными и нетоксичными, под действием коротковолновых ультрафиолетовых лучей в стратосфере распадаются. Вырвавшись «на свободу», каждый атом хлора способен разрушить или помешать образованию множества молекул озона. Хлорфторуглероды обладают рядом полезных свойств, обусловивших широкое их применение в холодильных установках, кондиционерах, аэрозольных баллончиках, огнетушителях и т.д. С 1950 г. объем мирового производства

Рис. 6.6. Данные по глобальному потеплению:

А - отклонения от среднего значения температуры приземного воздуха в XX веке и прогноз,

Б - глобальная тенденция средней температуры во второй половине столетия

ХФУ ежегодно возрастал на 7 - 10 % (рис. 6.5) и в 80-х годах составил около 1 млн т. В последующем были приняты международные соглашения, обязывающие стран-участниц сократить использование ХФУ. США еще в 1978 г. ввели запрет на использование ХФУ-аэрозолей. Но расширение других областей применения ХФУ снова привело к росту их мирового производства. Переход промышленности к новым озоносберегающим технологиям связан с большими финансовыми затратами. В последние десятилетия появились и другие, чисто технические пути заноса активных разрушителей озона в стратосферу: ядерные взрывы в атмосфере, выбросы сверхзвуковых самолетов, запуски ракет и космических кораблей многоразового использования. Не исключено, однако, что часть наблюдаемого ослабления озонового экрана Земли связана не с техногенными выбросами, а с вековыми колебаниями аэрохимических свойств атмосферы и независимыми изменениями климата.

Парниковый эффект и изменения климата. Техногенное загрязнение атмосферы в определенной степени связано с изменениями климата. Речь идет не только о вполне очевидной зависимости мезоклимата промышленных центров и их окрестностей от теплового, пылевого и химического загрязнения воздуха, но и о глобальном климате.

С конца XIX в. по настоящее время наблюдается тенденция повышения средней температуры атмосферы (рис. 6.6); за последние 50 лет она повысилась приблизительно на 0,7°С. Это отнюдь не мало, если учесть, что при этом валовое увеличение внутренней энергии атмосферы очень велико - порядка 3000 ЭДж. Оно не связано с увеличением солнечной постоянной и зависит только от свойств самой атмосферы. Главным фактором является уменьшение спектральной прозрачности атмосферы для длинноволнового обратного излучения от поверхности земли, т.е. усиление парникового эффекта. Парниковый эффект создается увеличением концентрации ряда газов – СО 2 , СО, СН 4 , NO x , ХФУ и др., названных парниковыми газами. По данным, обобщенным в последнее время Международной группой экспертов по проблеме изменения климата (МГЭИК), существует довольно высокая положительная корреляция между концентрацией парниковых газов и отклонениями глобальной температуры атмосферы. В настоящее время значительная часть эмиссии парниковых газов имеет техногенное происхождение. Динамика их средних концентраций за последние 200 лет отражена на рис. 6.7.

Тенденции глобального потепления придается очень большое значение. Вопрос о том, произойдет оно или нет, уже не стоит. По оценкам экспертов Всемирной метеорологической службы, при существующем уровне выбросов парниковых газов средняя глобальная температура в следующем столетии будет повышаться со скоростью 0,25°С за 10 лет. Ее рост к концу XXI в., по разным сценариям, (в зависимости от принятия тех или иных мер) может составить от 1,5 до 4°С. В северных и средних широтах потепление скажется сильнее, чем на экваторе. Казалось бы, такое повышение температуры не должно вызывать особого беспокойства. Более того, возможное потепление в странах с холодным климатом, как, например, Россия, представляется чуть ли не желанным. На самом деле последствия изменения климата могут иметь катастрофический характер. Глобальное потепление вызовет существенное перераспределение осадков на планете. Уровень Мирового океана за счет таяния льдов может повыситься к 2050 г. на 30 - 40 см, а к концу столетия - от 60 до 100 см. Это создаст угрозу затопления значительных прибрежных территорий.

Рис. 6.7. Изменения концентрации парниковых газов с начала промышленной революции по настоящее время

CFC-11 - фреоны, хлорфторуглероды

Для территории России общая тенденция изменения климата характеризуется слабым потеплением, среднегодовая температура воздуха с 1891 по 1994 гг. повысилась на 0,56°С. За период инструментальных наблюдений самыми теплыми были последние 15 лет, а максимально теплым оказался 1999 г. В последние три десятилетия заметна также тенденция к уменьшению осадков. Одним из тревожных для России последствий изменения климата может стать деструкция мерзлых грунтов. Повышение температуры в зоне вечной мерзлоты на 2-3° приведет к изменению несущих свойств грунтов, что поставит под угрозу различные сооружения и коммуникации. Кроме того, содержащиеся в вечной мерзлоте запасы СО 2 и метана из оттаявших грунтов начнут поступать в атмосферу, усугубляя парниковый эффект.

Наряду с подобными прогнозами существуют и определенные сомнения во всецело техногенной обусловленности климатических изменений. Они основаны, в частности, на том, что изменение глобальной температуры в промышленную эпоху все же не выходит за пределы диапазона естественных вековых колебаний температуры в прошлом, тогда как эмиссия парниковых газов намного превзошла естественные изменения.

Десять лет назад бывший президент России Владимир Путин, не особо заботясь о публичной мотивации, принял решение о закрытии наших последних крупных военных баз в Лурдесе (Куба) и Камрани (Вьетнам). Россия ничего не получила взамен, зато возникшие опасные военно-политические пустоты видны невооруженным глазом. Однако мало кто помнит, что бездумное добровольное геополитическое отступление Москвы началось значительно раньше — с Порт-Артура. В эти дни исполнилась очередная годовщина тому дню, когда последний советский солдат покинул этот город на Ляодунском полуострове, стоящий на русских могилах. 26 мая 1955 года Порт-Артур снова стал китайским Люйшунем.

Но сначала придется заглянуть в более глубокие пласты истории. Более полувека попытки России твердой ногой встать на Дальнем Востоке были связаны именно с незамерзающим портом Порт-Артур. В 1896 году Китай, остро нуждавшийся в союзниках в беспрестанном противостоянии с Японией, подписал с императором Николаем Вторым конвенцию, по которой, кроме всего прочего, Пекин передавал нашей стране в полное и исключительное пользование на 25 лет военно-морские базы Люйшунь и Даляньвань, а также разрешал построить ветку Китайско-восточной железной дороги от Харбина к этим портам. Царь, тоже ничего хорошего от Японии не ожидавший, написал по этому поводу в своем дневнике: «Это так хорошо, что даже не верится».

Однако многое из того, что императору Николаю Второму казалось просто замечательным, оборачивалось бедствием для его народа. Люйшень, всего на несколько лет ставший Порт-Артуром и главной базой Тихоокеанского флота, к 1904 году вместил в себя эскадру в составе 7 эскадренных броненосцев, 6 крейсеров, 3 старых парусно-винтовых клиперов, 4 канонерских лодок (из них 2 броненосные), 2 минных транспортов, 2 минных крейсеров и 25 эскадренных миноносцев. В оборону города поставили 21 береговую батарею из 116 орудий. Общая численность русского сухопутного гарнизона на день начала войны - до 24 тысяч солдат и офицеров. К тому времени в городе проживало 15 тысяч наших гражданских соотечественников и 35 тысяч китайцев.

Долго терпеть у себя под боком столь внушительную военную силу японцы не могли и начали войну, в которой Порт-Артуру суждено было сыграть выдающуюся роль. Борьба за Порт-Артур, продолжавшаяся около 8 месяцев, стоила японской армии и флоту огромных потерь, которые составили около 112 тысяч человек и 15 кораблей различных классов. Потери русских составили около 28 тысяч человек . В декабре 1904 года отрезанный от Манчжурской армии и от Владивостока город пал.

Сатисфакции Россия ждала четыре десятилетия. С разгромом Японии в 1945 году Порт-Артур снова вернулся в Россию. Главнокомандующий Советской Армией Иосиф Сталин так оценил этот факт: «Свою агрессию против нашей страны Япония начала еще в 1904 году во время русско-японской войны… Как известно, в войне с Японией Россия потерпела тогда поражение. Было ясно, что Япония ставит себе задачу отторгнуть от России весь ее Дальний Восток… Но поражение русских войск в 1904 году в период русско-японской войны… легло на нашу страну черным пятном. Наш народ верил и ждал, что наступит день, когда Япония будет разбита и пятно будет ликвидировано. Сорок лет ждали мы, люди старого поколения, этого дня».

Важнейшая для Тихоокеанского флота база была снова передана Пекином нашей стране — на сей раз на 30 лет . К тому времени главный противник на Тихом океане у нас сменился. Им стали Соединенные Штаты, ввязавшиеся в гражданскую войну на Корейском полуострове. Снова Москва потратила гигантские средства на освоение Порт-Артура. К 1950 году состав новой советской военно-морской базы в Желтом море, возглавляемой контр-адмиралом Ципановичем , был таков:

— Отдельный дивизион сторожевых кораблей из шести ленд-лизовских американских фрегатов типа «Такома». (Вскоре фрегаты были возвращены американцам, когда они своим ходом перешли из Порт-Артура в японский порт Майдзуру).

― Бригада торпедных катеров из нескольких десятков боевых единиц различных типов отечественной и зарубежной постройки.

― Бригада подводных лодок в составе двенадцати ПЛ.

― Бригада охраны водного района в составе шести тральщиков и шести больших охотников за подводными лодками.

В гарнизон входили части и соединения нашей 39-й общевойсковой армии. Обеспечивали корабли многочисленные береговые части и подразделения, а также 194-я бомбардировочная дивизия, в которую входили 126 самолётов Ту-2 выпуска 1944−1948 годов. В общем, гарнизон был внушительным и позволял Советскому Союзу на дальних тихоокеанских рубежах эффективно противостоять военно-морским силам США, опиравшимся на базы в Японии. Тем неожиданней было то, что случилось осенью 1954 года, когда в Порт-Артур внезапно прилетела из Москвы правительственная делегация во главе с первым секретарем ЦК КПСС Никитой Хрущевым. Вместе с ним прибыли Булганин, Микоян, Шверник, первый заместитель министра обороны СССР — главнокомандующий ВМФ Кузнецов, командующий Дальневосточным военным округом Малиновский и другие .

13 октября ничего не подозревавших о скорой эвакуации военных пригласили для доклада. Как это происходило? Об этом — в воспоминаниях военного контрразведчика генерала М. Белоусова : «…С начала доклада В. Шевцова, командующего 39-й армией, не прошло и трех минут, как Хрущев с силой ударил ладонью по столу и буквально крикнул: «Хватит болтать! Ты лучше мне скажи, зачем вы здесь стоите?»

Вся наша портартурская группа насторожилась… Командующий, будучи человеком степенным и уважительным… как-то недоверчиво еще раз посмотрел на Хрущева и спокойно сказал: «Для защиты дальневосточных рубежей нашей Родины».

Хрущев снова обрывает его и сердито заявляет: «Это политика царская, империалистическая. Кого же и от кого вы собираетесь здесь защищать? Ты мне лучше скажи, сколько надо времени, чтобы здесь не осталось ни одного вашего солдата, даже вашего духа».

Швецов молчал… В это время вошел маршал Малиновский, только что прилетевший из Приморья… Хрущев продолжал: «Так сколько же месяцев вам, командарм, надо, чтобы убраться отсюда?»

Швецов ответил: «Месяца три-четыре».

Присутствующий генерал Пенионожко бросил реплику: «Мало!»

Хрущев: «Даю пять. И чтобы по истечении этого срока никого из вас не осталось. А теперь давайте перейдем к разговору: что китайцам продавать, а что так отдать».

Булганин, Микоян и Кузнецов вели себя пока спокойно. Можно было полагать, что этот вопрос с руководством КНР ими уже обговорен… А Хрущев продолжал: «Все то, что здесь (имеется в виду на Квантуне) построено русским царем, нами и японцами — казармы, склады, дома, водохранилища и т. п. , — отдать китайцам бесплатно. А то, что мы привезли сюда из Советского Союза, — продать».

А. М. Пенионожко попросил разрешения задать вопрос «Как я понял, — сказал он, -дорогостоящее отдать, а мелочевку продать?»

Отвечать на этот вопрос стал Булганин: «Да, вы поняли правильно…» А Никита Сергеевич продолжал: «Все вооружение, всю технику и боеприпасы — продать!»

В этот разговор наконец вмешался Малиновский. «Никита Сергеевич, — сказал он, — всю боевую технику продать нельзя. Здесь у нас есть один полк с новыми танками Т-52 и одна эскадрилья с новыми истребителями-перехватчиками, я их заберу к себе в округ».

Хрущев согласился. Затем сделал заявление Кузнецов: «В нашей базе тоже есть один дивизион с новейшими быстроходными и дорогостоящими бронекатерами. Эту технику тоже не следовало бы продавать».

Но Хрущев ответил: «Продать!»

Потом Хрущеву задал вопрос Швецов: «А что нам делать с теми снарядами и трехдюймовками (имелись в виду 76-мм орудия), которые сюда завезены еще к началу русско-японской войны?».

Хрущев: «Продать!»

Далее начался активный разговор о том, за какую цену продавать — по себестоимости или по нашему прейскуранту. «По себестоимости» цена танка называлась в 400−500 тыс. рублей, самолета-истребителя — около одного миллиона рублей…"

Спустя несколько дней после того, как советская правительственная делегация отбыла на родину, в наши воинские части зачастили многочисленные китайские комиссии, в том числе и правительственные с высокопоставленными гостями, среди которых были знаменитый писатель Го Можо, командующий вооруженными силами КНР Пын Дэхуай, вдова Сунь Ятсена Сун Цзинлин. Многим советским военнослужащим вручили награды КНР. В Доме офицеров непрерывной чередой шли концерты известных артистов. Одновременно с этим шла «продажа» воинского имущества и оборудования, которая в конце концов превратилась в самый настоящий цирк и была прекращена. Все — каждая вешалка, кровать, умывальник, кухонный и противопожарный инвентарь, любая мелочь «описывались и оформлялись» в шести экземплярах. А каждое утро начиналось с того, что шел жестокий торг за лишний юань. На следующий день все повторялось сначала…

Закончилось тем, что только в нашем «ведомстве» китайцам были отданы даром десятки торпедных катеров, шесть токарных и строгальных станков, столько же металлообрабатывающих, кузница, электроцех со всем оборудованием. Одним словом, мы оставили буквально все, начиная с танков, подводных лодок, казарм, боезапаса и заканчивая подушкой, кружкой, ложкой".

Словом, инициированное Хрущевым бегство советских войск из Порт-Артура сильно напоминало то, что спустя три с небольшим десятилетия устроил нашим Вооруженным силам в Восточной Европе преемник Никиты Сергеевича Михаил Горбачев — с шумом и гамом, бросая миллиардной стоимости имущество, в чистое поле . О чем думал Хрущев, в присущей ему хамской манере отдавая приказ фронтовикам-генералам? Ясно, что стремился закрепить «вековую», как ему казалось, дружбу с коммунистами-единомышленниками в Пекине. А еще — проводил так модную и сегодня политику десталинизации. Американцы здесь обыграли Хрущева как мальчишку.

Когда Сталин был еще у власти, западные лидеры активно обсуждали вопрос о том, как изменить мир после явно приближавшейся кончины генералиссимуса. В январе 1953 года переговоры на эту тему в Вашингтоне провели британский премьер Уинстон Черчилль и президент США Гарри Трумэн . Решено было нарисовать постсталинскому руководству Советского Союза радужную картину: вы выводите свои войска из Австрии, Финляндии и Китая. Взамен мы снимем экономические санкции с ослабленного войной СССР и помогаем ускорить социально-экономическое развитие вашей страны. В подтверждение искренности намерений, Запад и впрямь ослабил такие санкции в мае 1953-го, а в июне того же года отказался помочь антисоветским силам, попытавшимся поднять восстание в ГДР.

Чтобы пряник был более осязаем, после смерти Сталина осенью 1954 года для СССР были открыты новые коммерческие кредитные линии в странах-членах НАТО, Австралии и Новой Зеландии. В 1955 году канцлер ФРГ Конрад Аденауэр в Москве пообещал Хрущеву долгосрочное экономическое сотрудничество и неприкосновенность советских зон влияния в мире. Возобновились прерванные в 1949 году репарационные платежи СССР со стороны ФРГ. Взамен Запад просил сущую малость: продемонстрировать хотя бы небольшой отход от сталинской политики и сокращение советского военного присутствия в Китае и на Балтике.

Хрущев поначалу очень старался. С 1954 года прекратилось издание произведений Сталина. В конце 1955 года было упразднено созданное по инициативе Сталина, Жданова и Молотова Информационное Бюро коммунистических и рабочих партий. Об антисталинском докладе Никиты Сергеевича ХХ съезду КПСС нечего и упоминать.

На фоне этих глобальных политических игр что такое был Порт-Артур? Пешка. Ею Хрущев пожертвовал с легкостью. Как и советской военно-морской базой в финском Поркалла-Удд.

Пейзаж после битвы его не порадовал. Подрывная работа Запада против СССР вскоре даже усилилась. В 1958—1959 гг. в США были приняты резолюция Конгресса «О порабощенных народах». В соответствии с этим документом началась разработка планов расчленения СССР на несколько марионеточных государств в ближайшей перспективе.

Американские войска и не подумали оставлять свои военные базы в Японии, Южной Корее, на Тайване и Филиппинах . По признанию заокеанских военных, именно отсутствие Советского Союза в Порт-Артуре стало одним из «стимулов» и американской агрессии в Индокитае в 1966—1974 годах. Да и памятные для нашего народа события на острове Даманский в 1969 году вряд ли бы возникли бы, если бы советские самолеты стояли бы на аэродромах в паре часов лета от Пекина.

Генерал Стессель, сдавший Порт-Артур японцам в 1904 году, был приговорен в России к смертной казни. Суд установил, что в течение всего периода обороны Стессель не руководил действиями гарнизона по защите крепости, а, наоборот, сознательно готовил её к сдаче. Приговор потом заменили 10-летним заключением, но уже в мае 1909 года мягкосердечный русский царь окончательно простил опального генерала. Хрущев остался в истории страны политическим сумасбродом, наворотившим дел не только на Дальнем Востоке. Оценка Путину еще впереди.

Из досье «СП»

Лурдес — южный пригород Гаваны. Советский, а затем российский Центр радиоперехвата был развернут здесь вскоре после Карибского кризиса. На нем постоянно несли службу около тысячи сотрудников 6-го управления Главного разведывательного управления Генштаба ВС РФ и 3-го Главного управления радиоэлектронной разведки средств связи ФАПСИ. Они собирали не только ценнейшие данные об американской ракетной программе на мысе Канаверал, но и перехватывали множество телефонных переговоров на большей части территории США. По сведениям бывшего министра обороны Кубы Рауля Кастро, до 75 процентов разведывательной информации о Соединенных Штатах наша страна получала именно из Лурдеса. В 1996 году на слушаниях в Конгрессе США шеф военной разведки РУМО Патрик Хьюз заявил, что ФАПСИ «чрезвычайно плотно использует Лурдес и в интересах российской экономики». Центр был модернизирован в 1997 году. В 2002 году под предлогом необходимости жесткой бюджетной экономии окончательно закрыт по решению президента Владимира Путина накануне его очередной встречи с президентом США Джорджем Бушем. В 1999 году Китай заключил с кубинским руководством соглашение об открытии собственного центра радиоперехвата для слежения за территорией США.

Камрань — залив, отделенный от Южно-Китайского моря одноименным полуостровом. Глубоководная гавань этого залива является одной из самых больших на Дальнем Востоке. Во время войны в Индокитае служил крупной тыловой базой ВМС США. В 1978 году Камрань перешла в распоряжение Социалистической Республики Вьетнам. С 1979 года совместно использовалась советскими и вьетнамскими военными моряками. Наличие этой базы, расположенной в 2500 милях от Владивостока, значительно облегчало нашему Тихоокеанскому флоту несение боевой службы в Индийском океане. Согласно достигнутым еще во времена СССР догоренностям, до 2004 года Камрань могла использоваться бесплатно. Советскими специалистами там был реконструирован аэродром, на который стали садиться даже стратегические бомбардировщики Ту-95, совершавшие патрульные полеты в тех краях. Здесь же постоянно базировалось около 40 наших истребителей. ракетоносцев, противолодочных и разведывательных самолетов. У причалов постоянно стояли до 20−25 советских кораблей и подводных лодок. Построены были жилой городок, крупные судоремонтные мастерские, станции радиолокационной разведки и радиоперехвата. В целом, Камрань служила стратегическим противовесом важнейшей для ВМС США в этом регионе военно-морской базы в Субик-Бей (Филиппины). В 2001 годы министр обороны РФ Сергей Иванов заявил: «Сохранение этого объекта ВМФ было признано нецелесообразным в связи с изменением военно-политической обстановки в мире».

СОВЕТСКО-КИТАЙСКОЕ КОММЮНИКЕ

О ВЫВОДЕ СОВЕТСКИХ ВОИНСКИХ ЧАСТЕЙ ИЗ СОВМЕСТНО

ИСПОЛЬЗУЕМОЙ КИТАЙСКОЙ ВОЕННО-МОРСКОЙ БАЗЫ ПОРТ-АРТУР

И О ПЕРЕХОДЕ ЭТОЙ БАЗЫ В ПОЛНОЕ РАСПОРЯЖЕНИЕ

КИТАЙСКОЙ НАРОДНОЙ РЕСПУБЛИКИ

Учитывая изменение международной обстановки на Дальнем Востоке в связи с прекращением войны в Корее и восстановлением мира в Индо-Китае, а также принимая во внимание укрепление обороноспособности Китайской Народной Республики, Правительство Советского Союза и Правительство Китайской Народной Республики в соответствии с установившимися и все более укрепляющимися отношениями дружбы и сотрудничества между обоими государствами, договорились о том, что советские воинские части выводятся из совместно используемой военно-морской базы Порт-Артур и сооружения в этом районе безвозмездно передаются Правительству Китайской Народной Республики.

Проведение мероприятий, связанных с выводом советских воинских частей и передачей сооружений в районе военно-морской базы Порт-Артур Правительству Китайской Народной Республики, обе Стороны договорились возложить на Советско-Китайскую объединенную военную комиссию в Порт-Артуре, образованную в соответствии с Соглашением от 14 февраля 1950 года.

На самом верхнем фото: в Порт-Артур прилетела из Москвы правительственная делегация во главе с первым секретарем ЦК КПСС Никитой Хрущевым, 1954 г.

Предыдущая статья: Чему равна скорость света Следующая статья: Углерод — характеристика элемента и химические свойства