Антропогенные землетрясения

Антропогенные землетрясения возникают в результате: а) изменения гидростатических и гидродинамических условий при откачке из коры флюидов или их внедрении; б) извлечения твердых полезных ископаемых; в) перераспределения нагрузок на земную кору.при создании водохранилищ.

При указанных видах деятельности нарушается изостатическое равновесие почти по всей толще земной коры. Особенно широко известны землетрясения в районах нефтегазодобычи. География их довольно широка: Калифорния (октябрь 1976, август 1977, май 1979, январь 1980, 1990), Мексика (март 1979, 1989), Карпаты (март 1977, январь 1990), г. Газли (май, июнь 1976, июнь 1978), г. Грозный (март 1978), г. Махачкала (март 1978), Южный Са­халин (июнь 1977) и др. [17]. Эти землетрясения имеют различные характеристики в зависимости от масштаба человеческой деятельности, степени изменения земных слоев, геологической и тектонической ситуации.

В последние годы в результате повторных высокоточных геодезических измерений в районах водохранилищ обнаружены постоянные колебательные движения в зонах подтопления берегов, особенно в сейсмоактивных горных районах. Существенное условие — наличие гидравлической связи подземных вод вплоть до глубоких слоев. Кроме того, факторами, влияющими на частоту повторения землетрясений близ водохранилищ, помимо геологических условий являются скорость подъема уровня воды в водохранилище, продолжительность роста нагрузки, достигнутый максимум нагрузки и период времени, в течение которого поддерживается высокий уровень воды.

 Подземные ядерные взрывы также представляют собой эквивалент землетрясений с магнитудой 5,0 — 6,8. Они могут вызывать взрывы в земной, коре, смещения пород и пр. Поэтому их все большее применение в ряде стран для образования озерных котловин, гашения газовых пожаров, создания подземных полостей и других целей вызывает необходимость прогнозировать побочные Сейсмические и тектонические последствия.

           

3.4 Антропогенное влияние на геоморфологические процессы

           

 Человек оказывает на геоморфологические процессы непосредственное или опосредованное влияние, в результате чего изменяется рельеф.

Непосредственное воздействие человека на рельеф в больших масштабах проявляется в результате добычи полезных ископаемых и создания инфраструктуры. При открытых горных выработках создаются котлованы, превосходящие но масштабам естественные формы рельефа. Строительство железнодорожных и шоссейных дорог предполагает отсыпку насыпи и соответственно создание положительной формы рельефа протяженностью в тысячи километров. Человек всегда преобразует рельеф при городской, промышленной застройке территории для получения достаточно ровных площадок, или, наоборот, ступенчатых, либо каких-то иных поверхностей, заданных коммунально-жилищными или технологическими условиями возведения строительных объектов. В связи с этим могут быть засыпаны овраги, речные протоки или созданы арыки, каналы и целые водохранилища.

Значительные изменения в строении земной поверхности происходят в результате косвенного воздействия человека. Для примера возьмем водохозяйственную деятельность. Создание крупных водохранилищ на реках вызывает серию негативных явлений, влияющих на весь комплекс рельефообразования:

1) абразионные процессы; 2) Оползневые процессы; 3) термоабразионные процессы;4) карстовые процессы; 5) аккумулятивные процессы;б) всплывание торфяников с образованием плавающих торфных островов; 7) подтопление, затопление и заболачивание территорий примыкающих к водохранилищу, явления проседания поверхности.

 

4. АНТРОПОГЕННОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ НА АТМОСФЕРУ

 

4.1. Масштабы загрязнения атмосферного воздуха

 

Атмосфера — одна из оболочек Земли, состоит из газов, и ее, общая масса составляет около 5,15 • 10 т. Основные компоненты атмосферы — азот (78 %), кислород (21), аргон (0,93), углекислый газ (0,03 %). Содержание в воздухе других газов ничтожно — тысячные и миллионные доли процента. Атмосфера является необходимым условием существования жизни на Земле. Живые организмы для своей жизнедеятельности используют отдельные газы воздуха. Особенно активен в этом процессе кислород. На высоте 20 — 25 км в атмосфере располагается озоновый экран. Он защищает все живое на Земле от коротковолновой ультрафиолетовой солнечной радиации.

Долгое время казалось, что воздушный бассейн в силу огромных размеров, происходящих в нем динамических процессов сможет сам справиться с антропогенными выбросами, составляющими менее одной десятитысячной доли процента от массы атмосферы. Однако со временем загрязнители накапливаются, а в некоторых местах (чаще в крупных городах) концентрируются и влияют на все живое, в том числе и на человека. Результаты антропогенного воздействия на атмосферу в крупных городах начали проявляться с 40 — 50-х гг. XX в. В 1948 г. смог окутал г. Донара (штат Пенсильвания, США). Из смеси тумана с дымом. и копотью выпала сажа, покрывшая дома, тротуары и мостовые черным "покрывалом". В течение следующих четырех дней из 14 тыс. жителей города заболело около 6 тыс. человек, 20 человек умерло. Печально известен в этом отношении крупный город США Лос-Анджелес. В нем уже в течение нескольких десятилетий, как правило, летом или ранней осенью стал появляться туман с влажностью около 70 %, который называют фотохимическим смогом. Основной причиной образования смога лос-анджелесского типа является сильное загрязнение воздуха газовыми выбросами предприятий химической промышленности и транспорта. В Лос-Анджелесе скопилось свыше 4 млн автомобилей, которые выбрасывают в воздух около 1 тыс. т окиси азота в сутки. Кроме того, здесь часты температурные инверсии (до 260 дней в году). способствующие застою воздуха над городом. Фотохимический туман возникает в загрязненном воздухе в результате реакций, протекающих под действием коротковолновой солнечной радиации на газовые выбросы. Многие из этих реакций создают вещества, значительно превосходящие исходные по своей токсичности. Основные компоненты фотохимического смога — фотооксиданты (озон, органические перекиси, нитраты, нитриты), окись азота, окись и двуокись углерода, углеводороды и др. Эти вещества в меньших количествах всегда присутствуют в воздухе больших городов; в фотохимическом смоге их концентрация часто намного превышает предельно допустимые нормы.

Другим видом смога является лондонский смог. Он состоит из смеси дыма и тумана. Сам по себе туман не опасен для человеческого организма. Он становится вредным, когда чрезвычайно загрязнен токсическими примесями. В декабре 1952 г. смог над Лондоном погубил более 4 тыс. человек. Основ­ным отравляющим веществом послужил сернистый ангидрид, который в смоге лондонского типа присутствует в количестве 5 -10 мг/м³ и выше.

Подобного рода ситуации в воздушных бассейнах крупных городов характерны почти для всего мира. Однако за последние десятилетия в развитых странах (США, Японии, ФРГ, Великобритании и др.) в результате принятых крупномасштабных мер по экологическому оздоровлению ситуация изменилась в лучшую сторону. В этих странах создаются новые модели экологически более чистых двигателей для автомобилей, принимаются жесткие предельно допустимые нормы содержания отдельных соединений в выхлопных газах, строго наказываются. за экологические преступления предприятия и фирмы.

В настоящее время общее количество поступающих в атмосферу антропогенных загрязнителей огромно и оценивается следующими величинами (млн т): сернистый ангидрид — более 110, окиси углерода — более 140, окислы азота — около 40, углеводороды — около 20, взвешенные частицы — более 25. Значительная доля выбросов приходится на капиталистические и развивающиеся страны. Страны Восточной Европы (Польша, Чехия и Словакия) и страны СНГ выбрасывают большое количество сернистого ангидрида, что связано с использованием низкосортных серосодержащих углей на тепловых электростанциях.

Особой загрязненностью отличаются крупные промышленные центры. По оценкам специалистов, концентрации вредных газов и пыли в воздухе среднего города в 150 раз, а в сельской местности в 10 раз выше, чем над океаном.

Степень загрязненности воздуха в каком-либо конкретном городе зависит не только от количества вредных выбросов, но и от способности атмосферы рассеивать и переносить последние. Антициклональная погода над населенными пунктами и образование температурных инверсий способствуют концентрации вредных газов. Это характерно для Якутска, Верхоянска, Владикавказа и других городов. Высокая загрязненность воздушного бассейна над промышленно развитыми странами в результате глобальной циркуляции атмосферы сказывается на территории соседних государств. В процессе перемещения в атмосфере выбросы окислов серы и азота, а также летучих углеводородов превращаются в серную и азотную кислоты, соли и озон. Они выпадают на землю иногда за тысячи километров от источника выброса. Исследования результатов данных осадков показали, что ими наносится огромный вред растительности, почве, водным ресурсам, животным и др. Впервые ущерб стал очевидным в 60-е гг., отразившись на тысячах озер в Европе, в частности в Южной Скандинавии, и на сотнях озер в Северной Америке.

Над территорией России загрязненность атмосферы остается высокой, несмотря на то, что начиная с 1989 г. по 1991 г. происходило снижение выбросов от стационарных источников на 4 — 7 % ежегодно и в 1991 г. общая эмиссия в атмосферу составила около 32 млн т вредных веществ. При этом выбрасывается наибольшее количество диоксида серы (9,2 млн т), оксида углерода (7,6 млн т) и твердых веществ (6,4 млн т) [49].

Вызывает тревогу состояние воздушного бассейна российских городов, особенно тех, в которых расположены предприятия металлургии, химии, нефтехимии, производства удобрений, лесоперерабатывающей промышленности. В 14 городах и промышленных центрах России в 1991 г. неоднократно регистрировались уровни загрязнения воздуха выше 10 ПДК. К наиболее загрязненным городам относятся Березники, Братск, Екатеринбург, Красноярск, Липецк и др. Высокий уровень загрязнения часто создается низкими и неорганизованными источниками выбросов специфических (для различных отраслей) вредных веществ. По-прежнему происходит загрязнение воздуха фтористым водородом (в районах алюминиевых заводов), сероуглеродом (в районах предприятий по производству химволокна) и другими вредными веществами. Во многих городах России экологическое состояние воздушного бассейна оценивается как критическое. С этим связывают резкий рост определенных заболеваний, детской смертности, уменьшение продолжительности жизни и пр. He радует и тенденция к уменьшению абсолютного количества выбрасываемых веществ, так как она связана с резким падением промышленного производства в России, а не с мероприятиями эклогизации производства. Не следует ожидать в ближайшие годы и каких-либо кардинальных сдвигов, поскольку внедрение экологических технологий требует многомиллиардных вложений, что порой не под силу нашей экономике.

Тревожным является тот факт, что следы человеческой деятельности обнаруживаются в самых удаленных от промышленных центров регионах Земли, таких, как Гималаи и Антарктида. Острая транспортирующая роль при этом принадлежит воздушным массам, переносящим в результате глобальной циркуляции загрязненные вещества на тысячи километров.

 

4.2. Загрязнение атмосферы транспортом

 

С полным правом мы можем считать XX в. веком развития всех видов транспорта. Автомобили ежегодно выбрасывают в атмосферу порядка 280 млн т окиси углевода, более 56 млн т углеводородов и более 28 млн т окиси азота.

С выхлопными газами в воздух поступает около 200 вредных примесей: углекислый, угарный, сернистые газы, окислы азота, разные углеводороды, альдегиды, соединения свинца, хлора, брома и пр. При сгорании 1 л бензина расходуется 10 — 12 тыс. л воздуха, а при среднем годовом пробеге в 15 тыс. км автомобили выбрасывают из выхлопных труб 3,4 т углекислого газа [39 ].

На территории России наибольшее количество выбросов от автотранспорта фиксируется в Москве (801 тыс. т в год), Санкт-Петербурге (244 тыс. т в год), Краснодаре (150 тыс. т в год). Общая эмиссия от автотранспорта в 1990 г. составила 21 млн т, т. е. более 60 % выбросов от стационарных источников. При этом на первом месте стоят окислы углерода (16,8 млн т). Весьма значительны и объемы выбрасываемых углеводородов (3,2 млн т) и оксидов азота (1 млн т) [38]. В Москве воздух более всего загрязнен формальдегидом: средняя концентрация по городу составила 4 — 6 ПДК, максимальная — более 15 ПДК. Максимальные значения были обнаружены в районах с интенсив­ным движением автотранспорта в сухую безветренную погоду ле­том. Концентрации пыли и двуокиси азота превышают допустимые в 25 — 55 % городов [5].

По прогнозам специалистов, эмиссия в воздушный бассейн от автотранспорта в пределах России будет повышаться, поскольку в ближайшие годы предполагается довольно значительное увеличение автопарка. Кроме того, в России используется низкоактановый бензин типа А-76, который в развитых странах уже вышел из употребления.

Особое беспокойство вызывает использование свинца в качестве антидетонатора жидкого топлива. Проблема устранения свинцовых добавок из горючего с целью предотвращения отравления окружающей среды токсичными выхлопными газами все больше привлекает внимание ученых.

Из года в год растет парк современных летательных аппаратов - самолетов, ракет, причем воздействие их на атмосферу становится значительнее и ощутимее. Самолетами в воздух выбрасывается много окиси углерода, особенно при взлете.

В связи с проблемой уменьшения озонового слоя и обнаружения озоновых "дыр", все больше появляется сообщений о влиянии на стратосферу сверхзвуковых самолетов, которые выделяют множество окислов азота, резко уменьшая содержание озона в атмосфере.

 

4.3 Загрязнение атмосферы выбросами промышленных предприятий

 

Отрасли черной металлургии выбрасывают в воздух различные газы. Выброс пыли в расчете на 1 т передельного чугуна составляет 4,5 кг, сернистого газа—2,7 кг и марганца—0,5 — 0,1 кг. В выбросах в результате доменного процесса содержатся соединения мышьяка, фосфора, сурьмы, свинца, редких металлов, пары ртути, цианистый водород и смолистые вещества. Значительным источником загрязнения воздуха являются агломерационные фабрики. Во время агломерации происходит выгорание серы из пиритов. Сульфидные руды содержат до 10 % серы, а после агломерации ее остается менее 0,2 — 0,8 %. Выброс сернистого газа при агломерации составляет 190 кг на 1 т руды [39 ].

Мартеновский и конверторный сталеплавильные процессы выбрасывают при подаче кислорода в расплавленный металл 25 — 52 г/м пыли на 1 т стали, до 60 кг окиси углерода и до 3 кг сернистого газа. При коксовании 1 т угля образуется 300 — 320 м коксового газа, в состав которого входят: водород — 50 — 62 % (объемных); метан — 20— 34; окись углерода — 4,5 — 4,7; углекислый газ — 1,8 — 4,0; азот — 5 — 10; углеводороды — 2,0 — 2,6 и кислород — 0,2 — 0,5 %. Основная масса этих выбросов при производстве улавливается, но 6 % попадает в атмосферу. Иногда в силу технологического нарушения режима работы коксовых батарей в атмосферу выбрасываются значительные объемы неочищенного газа [39].

Предприятия цветной металлургии выбрасывают в атмосферу сернистый и углекислый газ, окись углерода и пыли окислов разных металлов. При получении металлического алюминия электролизом с отходящими газами от электролизных ванн в атмосферных воздух выделяется значительное количество газообразных и пылевидных фтористых соединений. В частности, при получении 1 т алюминия в зависимости от типа и мощности электролизера расходуется от 33 до 47 кг фтора, при этом около 65 % его попадает в атмосферу [31].

Цементная промышленность "поставляет" в атмосферу особенно много пыли при измельчении клинкера (обожженной сырьевой смеси для изготовления цемента) в шаровых мельницах, в дробилках с сушильной установкой.

Химическая и нефтеперерабатывающая отрасли дают разнообразный спектр загрязнителей. При производстве серной кислоты из пиритов происходит выброс токсичных пылей пирита и мышьяковистых соединений, а также серного ангидрида. При производстве из сульфидов меди и цинка загрязнителей меньше, но есть газы с соединениями серы. Производство азотной кислоты поставляет окислы азота. Производство бумаги сопровождается выбросами меркоптанов (тиолов), копоти, сернистого ангидрида, сероводорода и др.

 

4.4 Проблема «парникового эффекта»

 

В середине XX в. среди ученых, занимающихся проблемами изменения климата, широко распространилось мнение об антропогенной обусловленности повышения температуры на Земле, которое активно поддерживается и обсуждается на различных уровнях до настоящего времени. Повышение температуры связывается с парниковым эффектом, вызванным увеличением содержания углекислого газа в атмосфере из-за интенсивного сжигания ископаемого топлива. За XX в. количество углекислого газа в атмосфере увеличилось на 10 %. В доиндустриальный период концентрация составляла 280 частей углекислого газа на 1 миллион частей воздуха по объему. Эта цифра достигла в 1980 г. 340 и предполагается, что она удвоится между серединой и концом следующего столетия. Другие газы также играют важную роль в парниковом эффекте, и их роль значительно возрастает. "Вклад" отдельных газов в парниковый эффект оценивается следующим образом: водяной пар — 62 %, углекислый газ — 1,7, озон — 7,2, закись азота — 4,2, метан — 2,4, остальные газы (аммиак, фреоны, четыреххлористый углерод, закись азота, молекулярный азот) — 2,4 % [22]. Заметную роль в парниковом эффекте начали играть метан, закись азота, фреоны, аммиак. Их эффективность в ряде случаев значительно превышает даже эффект углекислого газа. Так, добавление в атмосферу 1 молекулы фреона дает такой же эффект, как 10000 молекул углекислого газа [37 ].

Если современные тенденции будут сохраняться, то суммарная концентрация углекислого и других "парниковых" газов в атмосфере будет эквивалентной удвоению содержания первого по сравнению с уровнем доиндустриального периода, возможно, уже к 2030 г., что может привести к повышению глобальных средних температур в большем размере, чем это когда-либо было в истории человечества. Повышение температур на поверхности земли оценивается в пределах 1,5—4,5 °С, причем более значительным оно будет зимой в высоких широтах, чем у экватора [39]

Повышение температур приведет к активному таянию ледников и, следовательно, к повышению уровня Мирового океана. Будут затоплены обширные низменности вдоль побережья морей и океанов, где располагаются крупные города и сельскохозяйственные районы. В итоге будут нарушены экономические, социальные и политические структуры. Предполагается коренное изменение режима осадков, ландшафтные зоны продвинутся значительно севернее. Какие произойдут изменения в отдельных экосистемах? На этот вопрос пока нет ответа.

 Малая изученность механизма колебания климата и недостаток фактических данных для понимания данной проблемы хотя и могут служить основанием для критики выводов о неизбежности роста концентрации углекислого газа в атмосфере за счет человеческой деятельности, но не подвергают сомнению разумность призывов ко всемирному сокращению выбросов в атмосферу углекислого и других "парниковых" газов, прекращению уничтожения биосферы, ее сохранению и умножению.

 

5. АНТРОПОГЕННОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ГИДРОСФЕРУ

 

5.1 Общие запасы, размещение и использование водных ресурсов

 

Весь объем гидросферы составляет около 1 386 млн км. Основная масса воды сосредоточена в Мировом океане -1 338 млн км³ (96,5 %). Объем пресных вод на Земле оценивается величиной около 35 млн км. Большая доля приходится на ледники и постоянно залегающий снежный покров — 24 млн км (69,5 %). Подземные воды составляют 3 млн км³. Почвенная влага в отличие от подземных вод сильно колеблется в зависимости от сезона года, погоды. Она практически вся содержится в верхнем двухметровом слое, и ее общие запасы составляют 16500 км³.

Водные ресурсы распределяются по земному шару неравномерно "многоводной" считается Бразилия, которая имеет запасы воды 9 230 км. Россия занимает второе 4 270 км³.

В России водообеспеченность на 1 км² территории колеблется от 125 тыс. м³ в Центрально-земном районе до 576,5 — в Волго-Вятском, а на одного жителя от 2,7 тыс. м³ в Центральночерноземном до 90,6 — в Северном. Недостаточно обеспечены собственными водными ресурсами Ростовская, Астраханская, Липецкая, Воронежская, Курская области. Республика Калмыкия и некоторые ее территории [38]. И, наоборот, в районах, слабо развитых экономически и малозаселенных, таких, как северные районы Сибири, северо-восток страны, протекают крупнейшие реки: Обь, рей, Хатанга, Лена, Яна, Индигирка, Колыма и др.

Человечество может использовать для своих нужд только около 37-45 тыс. км³ ежегодно, т.е. ту часть общего круговорота воды, которая приходится на речной сток и соответственно возобновляется.

Кроме того, используется около 13 тыс.км подземных вод. Современное водопотребление в мире составляет 2 600- 3 320 км³ в год.(Таблица 5.1)

 

Таблица 5.1

 

Динамика водопотребления в мире по видам хозяйственной деятельности

Водопотребитель	1900, км3 в год	1960, км3 в год	1980		2000
			Км3 в год	%	Км3 в год	%
Сельское хозяйство	525/409	1550/1180	2290/1730	68,9/88,7	3250/2500	62,6/86,2
Промышленность	36,2/3,5	330/24,9	710/61,9	21,4/3.1	1280/117	24,7/4,0
Коммунальное хозяйство	16,1/4,0	8/20,3	200/41,1	6,1/2.1	441/64,5	8,5/2,2
Водохранилища	0,3/0,3	23/23	120/120	3,6/6,1	220/220	4,2/7,7
Итого (круглено)	578/417	1985/1248	3320/1947	100/100	5191/2901	100/100

Примечание: в числителе- полное, в знаменателе - безвозвратное водопотребление.

 

Основным потребителем воды является сельское хозяйство. Oднако, наметилась тенденция к снижению его доли в водопотреблении: в начале века на сельское хозяйство приходилось 88 "^/ суммарного водопотребления, сейчас — 73, а к 2000 г. предполагается уменьшение до 58 % [31]. Для орошения 1 га земли забирается в Западной Европе 4000 — 6000 м³ воды, в США и Мексике — 7000 — 8000, в Индии и Индонезии — 9000 -10000 и, в бывшем Союзе — 12500 м³ (601. Для производства 1 т зерна требуется 100 м³ пресной воды, 1 т риса — 400, 1 кг мяса — 27, 1 л молока —4м³.

Промышленностью ежегодно потребляется более 600 км³ пpесной воды. Возросшее, водопотребление за последние десятилетия связано с развитием водоемких отраслей — теплоэнергетики, нефтехимической, целлюлозно-бумажной, на нужды которых расходуется 80 — 90 % всех промышленных водозаборов.

5.2. Загрязнение поверхностных вод суши

 

Основными загрязнителями поверхностных вод являются сточные воды, подразделяющиеся по происхождению на три основных вида: производственные, сельскохозяйственные и коммунально-бытовые. Ежегодно в реки сбрасывается около 160 км промышленных стоков, которые загрязняют 2 000 км естественной чистой воды. Но если учесть, что не все сточные воды очищаются перед их сбросом в реки, то речной сток загрязняется в еще большей степени — не менее чем до 4 000 км³ в год, что составляет более 10 % стока всех рек мера к примерно 25 % стока рек районов, экономически наиболее развитых [31]. Основную угрозу нехватки воды порождает не безвозвратное промышленное потребление, а загрязнение природных вод промышленными стоками.

 Состав производственных стоков зависит от рода промышленных предприятий, типа оборудования, используемого сырья, технологии производства, степени очистки вод и ряда других причин. Например, производственные стоки нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности содержат обычно эмульгированные углеводороды, нафтеновые кислоты, меркаптаны (органические сернистые соединения, аналоги спиртов). Для сточных вод химической промышленности характерны фенолы, спирты, смолы, натрий, кальций, хлориды, сульфаты. Выбросы тепловых элект­ростанций, работающих на твердом топливе, после освобождения от золы и шлака имеют повышенную концентрацию фторидов, мышьяка, ванадия, часто содержат канцерогенные органические соединения, фенолы.

Со сточными водами в естественные водоемы попадает огромное количество тяжелых металлов, наиболее опасных для живых организмов. В результате хозяйственной деятельности человека ежегодно со сточными водами включаются в реки 720 тыс. т цинка, 110 тыс. т свинца, 2,5 тыс. т ртути [6].

Испытания ядерного оружия, строительство атомных электростанций приводят к значительному загрязнению вод радиоактивными элементами. Особенно катастрофические последствия такого загрязнения произошли в бассейне р. Припяти после чернобыльской аварии в 1986 г. Загрязнение проявляется в сильном воздействии на гидробионты и на человека через трофическую цепь даже при крайне малых концентрациях. К тому же радиоактивное заражение отрицательно сказывается на способности водоемов к самоочищению из-за угнетения сапрофитной микрофлоры. Высокой плотностью загрязнения отличается пойма р. Течи (до впадения р. Исети) на Южном Урале, что связано с аварийными выбросами радиоактивных веществ и с деятельностью объединения "Маяк"..

ТЭС и АЭС сбрасывают в окружающие водоемы большое количество перегретой воды. Возникает термальное загрязнение рек, представляющее большую опасность для водных биоценозов.

В нашей стране в средствах массовой информации постоянно появляются сообщения об авариях на промышленных предприятиях, сопровождающихся выбросом загрязнителей в реки и наносящих огромный ущерб водным объектам. Последствия такой аварии в г. Уфе привели к выбросу большого количества фенолов. В итоге были загрязнены источники снабжения питьевой водой миллионного города, появились случаи отравления. Город в течение нескольких дней жил в условиях дефицита питьевой воды v экологической напряженности.

Сильно загрязнен бассейн Волги. Здесь располагается более 300 предприятий химической, металлургической, строительной и оборонной промышленности. В конце 60-х — начале 70-х в реку сбрасывалось ежегодно 400 тыс. т кислот, 200 тыс. т масел, 6 тыс. т фенолов и 7 тыс. т циана. Сточные воды городов Поволжья составляли десятую часть среднего стока Волги. Зарегулированность реки водохранилищами значительно ослабляет способность к самоочищению, поэтому сточные воды разбавляются в пропорции минимум 1:20. Проведение в последние десятилетия природоохранных мероприятий несколько улучшило состояние Волги. Однако и сейчас только предприятия Нижнего Новгорода ежедневно сбрасывают в нее 230 м промышленных стоков. Крупными загрязнителями являются Череповецкий металлургический комбинат и Череповецкий химический комплекс "Аммофос". Поэтому говорить о чистоте воды в Волге пока рано.

В течение уже нескольких десятилетий идет борьба за сохранение чистоты воды в оз. Байкал. Уникальное природное озеро долгое время загрязнялось промышленными, хозяйственными и коммунально-бытовыми сточными водами Создание мощных очистных сооружений, особенно на целлюлозно-бумажных комбинатах, постройка многокилометрового обходного канала для сточных вод, введение жестких норм для сброса и непрерывный их контроль свели сбросы к минимуму, но полностью эта проблема не решена.

 

5.3 Загрязнение подземных вод

 

Источники загрязнения подземных вод — сточные воды различных отраслей промышленности, сельского хозяйства, коммунально- и радиоактивные стоки, возникающие после ядерных взрывов, аварий на атомных электростанциях. Загрязнение подземных вод связано с загрязнением природной среды в целом: почв и растительности, поверхностных вод, атмосферы и атмосферных осадков. От загрязнения подземные воды предохраняют поверхностные слои горных пород, которые фильтруют загрязненные воды и концетрируют в себе отдельные химические элементы. Но иногда человек преднамеренно закачивает загрязнители и неочищенные воды земной коры: при захоронении не подлежащих очистке промышленных ядовитых отходов и отстоев бытовых сточных вол, в процессе нефтедобычи в целях поддержания внутреннего давления. Естественно, попавшие в глубинные подземные загрязнители за счет миграции рассеиваются и переносятся на большие расстояния. Очистка же подземных вод — процесс более трудоемкий, чем поверхностных.

Интенсивный забор воды из подземных источников способствует образованию обширных (радиусом несколько десятков километров и глубиной до 100 м) воронок осушения в районах крупных городов. Так могут происходить проседания целых городов, например Венеции [39]. В Японии с января 1973 по январь 1974 г. в западных районах столицы уровень земной поверхности понизился на 25,2 см.

Очень велика роль подземных вод в водообеспечении жителей пустынь и районов вечной мерзлоты. В Азербайджане 60 % используемых водных ресурсов приходится на подземные воды, в Узбекистане — 50, в Туркмении и Армении — 40 %. Если 50 — 60 лет тому назад общий баланс водоснабжения бывшего Союза лишь на 5 % покрывался за счет подземных вод, то сейчас около 70 % городов имеют водоснабжение, целиком основанное на подземных водах. В пределах России наблюдается увеличение ежегодного использования подземных вод, в среднем оно составило 1,5 %, хотя в 1992 г. темп прироста немного снизился. Годовой объем забора подземных вод в 1991 г. составил 14,8 м, из которых 76 % было использовано на коммунальные и сельскохозяйственные нужды, а остальное — на технические и обводнение пастбищ. На территории России выявлено около 500 участков с загрязнением подземных вод. Наиболее крупные очаги находятся в Московской (г. Лыткарино) и Тульской областях, Татарстане и в других, районах [38 ].

Загрязнение и истощение подземных вод недопустимо, потому что нарушает естественные миграции растворенных в водах твердых и газообразных веществ, функции которых в эволюции географической оболочки науке еще мало известны. Современной гидрогеологии известны десятки природных процессов, в которых принимают участие подземные воды, это молекулярная диффузия, фильтрация, гидролиз, выщелачивание, растворение и кристаллизация, ионный обмен, окислительно-восстановительные и биогеохимические реакции, радиоактивный распад, гидратация и дегидратация минералов, подземное испарение и вымораживание и др. И неизвестно, как повлияет на общее развитие географической оболочки нарушение человеком какого-либо из перечисленных процессов.[37]

 

5.4. Загрязнение Мирового океана

 

Мировой океан занимает более 70 % поверхности Земли и играет важную роль в развитии и функционировании географической оболочки, регулирует климатические процессы на Земле.

Ежегодно только в результате естественных процессов в океан поступает порядка 25 млн т железа, по 300 — 400 тыс. т марганца, меди и цинка, по 180 тыс. т свинца и фосфора, 3 тыс. т Практически поступление этих элементов значительно возрастает, стимулируемое антропогенной деятельностью. Свинца, например, включая антропогенное поступление, ежегодно попадает в океан 650 тыс. т. Концентрация олова в морской воде уже в 3 раза превышает норму. Количество ртути, включая антропогенные источники, достигает свыше 5 тыс. т в год, причем фация ее в океанических водах за последние десятилетия более чем удвоилась.

Особую тревогу вызывает загрязнение океана и нефтепродуктами. Количество ежегодно поступающих в и океан нефти и нефтепродуктов, по различным источникам оценивается в 5 — 10 млн т, и самое главное, в связи с увеличением общей добычи нефти в мире увеличивается и ее поступление в океан.

Основная масса нефти поступает в океан при аварии и сливе балластных вод, разработке нефти и газа на шельфах, в частности, только за последние 5—6 лет произошли крупнейшие выбросы нефти в океан: во время войны адском заливе Ираном были вылиты сотни тысяч тонн нефти, что поставило на грань экологической катастрофы все прибрежные государства; 10 апреля 1991 г. в результате аварии кипрского танкера в Лигурийском море в океан попало 109 тыс. т нефти.

Нефтяное загрязнение наносит огромный вред живым организмам, обитающим в морях и океанах. Под действием нефти меняются физиологические процессы, вызываются патологические изменения в тканях и органах, ухудшается работа ферментативного аппарата, нервной системы. Нефтяные пленки на поверхности морей и океанов нарушают энерго-,тепло-, водо- и газообмен. В итоге могут измениться климат земли, баланс кислорода в атмосфере.

Большие опасения вызывает радиоактивное загрязнение океанов в результате захоронения в них радиоактивных отходов и аварий на атомных судах. В 1972 г. в Лондоне была подписана, конвенция по предотвращению загрязнения морей и океанов сбросами, в том числе и радиоактивными. Несмотря на это соглашение, вплоть до 1983 г. Великобритания, Швейцария, Бельгия и Нидерланды регулярно проводили захоронение отходов низкой концентрации в северо-восточной части Атлантики, в международных водах у берегов Испании.

Наибольшему загрязнению подвергаются прибрежные и шельфовые области, межматериковые и внутриматериковые моря, куда основная масса загрязнителей выносится речной сетью; способствует загрязнению также размещение в прибрежных районах промышленных предприятий, а на низменностях — земледельческих угодий.

Из морей наибольшей загрязненностью отличаются Северное, Средиземное и Балтийское.

 

6. АНТРОПОГЕННОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ НА БИОСФЕРУ

 

6.1 Понятие биосферы

 

В современной науке существует несколько трактовок понятия "биосфера". Первоначально под ней понималась вся совокупность живых организмов на Земле. Этот термин был введен в 1875 г. австрийским геологом Э. Зюссом. Тем не менее внедрение его остается заслугой нашего соотечественника В. И. Вернадского, создавшего учение о биосфере. В. И. Вернадский рассматривал биосферу как область жизни, основа которой — взаимодействие живого и костного вещества.

Биосфера является одним из важнейших звеньев географической оболочки Земли. Благодаря ей происходят основные энергетические процессы, преобразование и миграция веществ. Она переводит космические излучения в действенную земную энер­гию — электрическую, механическую, тепловую и т. д. Космические излучения, идущие от небесных тел, охватывают биосферу. проникают всю ее и все в ней.

 Биосфера — сложная система, отдельные компоненты которой связаны между собой трофическими (пищевыми), энергетическими и другими взаимодействиями, реализуемыми в процессах пере­мещения (миграции) и превращения вещества и энергии. Биосфера - это не только пространственное (структурное), но и функциональное понятие. Она существует как единая система связанных между собой структурных компонентов и разнообразных процессов с обязательным участием в них всех живых существ. Данные процессы поддерживают относительную стабильность, устойчивость биосферы в целом и ее отдельных частей (ландшафтов, растительного покрова, животного мира, почвы).

Важнейшей и сложнейшей составной частью биосферы является почва. Этот относительно маломощный поверхностный плодородный слой суши является непременным участником всех современных процессов трансформации и миграции вещества, протекающих в биосфере и связанных с функционированием экосистем, обменом веществ в живыхорганизмах. В почве трансформируется огромное количество отмирающей биомассы и таким образом поддерживаются естественный состав атмосферы, а также плодородие, относительная ст

12	Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: