Нагрузка на природную среду. Разрушение биосферы

За последние  десятилетия транспорт и промышленность взяли из атмосферы больше кислорода, чем его взято человечеством  за весь исторический период существования  цивилизации. Одновременно за эти же десятилетия в атмосферу были выброшены из заводских труб миллиарды тонн углекислого и угарного газа, золы, сернистого газа и других веществ - отходов производства, нередко ядовитых. Загрязнение атмосферы продолжает увеличиваться. Это происходит не только потому, что возводятся новые электростанции и заводы, растет число автомашин на улицах городов, но и потому, что законы об охране природы существуют не во всех государствах, а там, где существуют, далеко не всегда выполняются.

В Западной Европе рост загрязнения атмосферы вызывает все большую озабоченность общественности стран - членов Общего рынка. Только в результате переработки отходов промышленности в атмосферу этого региона ежегодно попадает 570 тонн свинца, 31 тонна кадмия, 58 тонн ртути, сотни тонн различных вредных химических соединений, в том числе диоксин.

Серьезными загрязнителями атмосферы продолжают оставаться тепловые электростанции и теплоцентрали, работающие на твердом и жидком топливе. На большинстве  из них применяют пылеуловители с коэффициентом полезного действия до 89-90%. Газы же уходили через трубы в атмосферу почти без очистки. Естественно, что в окрестностях таких электростанций и теплоцентралей в воздухе постоянно присутствуют окислы азота, сернистый газ и другие вредные вещества. Они накапливаются и в почвах прилегающего района, поглощаются растениями, вместе с растительной пищей могут попадать в организмы животных и человека. Ветры уносят их на значительные расстояния от источника загрязнения.

Несложные расчеты показывают, что тепловая электростанция средней мощности, сжигающая за сутки 20 тысяч тонн бурого угля, вырабатывает среднесуточно около 5 тысяч тонн золы и более 80 миллионов кубических метров газов. Большая часть золы попадает в золоотвалы, однако при коэффициенте полезного действия фильтров, равном 90%, в воздух ежесуточно будет улетать до 500 тонн золы. Даже при небольшом дефекте фильтров вынос в воздух золы возрастает, газы же уходят в атмосферу почти целиком вместе со всеми вредными примесями. К этому стоит добавить, что пока именно тепловые электростанции производят большую часть всей потребляемой человечеством электроэнергии.

Сернистый газ  и окислы азота, выбрасываемые в  громадных объемах трубами тепловых электростанций всего мира, стали  причиной так называемых кислотных или «кислых» дождей - одной из главных опасностей в нынешнем загрязнении атмосферы. В результате кислотных дождей почвы настолько перекислены, что порой гибнут леса в разных частях нашей планеты.

Экологическая напряженность и  генофонд человека.

Мы переживаем время, когда загрязнение среды, окружающей человека, приобрело угрожающий характер как для отдельных регионов, так и для всей планеты. Изменяется климат, атмосфера, литосфера. Эти изменения  угрожают здоровью людей в определенных регионах. При дальнейшем росте нарушений в биосфере возникает угроза самому существованию человека. Сейчас, видя нарушения в атмосфере, в почве, загрязнение окружающей человека среды, его пищи нитратами, пестицидами, ртутью, радионуклидами и другими вредными веществами, гибель ряда видов животных и растений, заболевания людей, все понимают, сколь велика экологическая опасность. Уже достигнуто понимание того, что после угрозы ядерной войны второй по значению является угроза экологической катастрофы. По мере развития научно-технической революции в промышленности, интенсификации сельского хозяйства экологическая напряженность все возрастает. Обязанность государства, общества, науки - остановить процесс ухудшения состояния биосферы, вернуть природе возможность к саморегуляции на основе естественных процессов. Однако пока эта задача практически не решается.

Много делается для анализа характера и степени  нарушений, вызванных в биосфере, гораздо меньше исследований посвящено  тому, как эти изменения влияют на биологические особенности человека и других организмов. Особенно это касается генетических последствий загрязнений. Мутагены среды, в виде химических соединений, ионизирующих излучений и др., способны проникать в клетки и поражать их генетическую программу (вызывать мутации). Мутации в клетках тела организма вызывают рак, поражения иммунной системы, уменьшают продолжительность жизни.

Становится очевидной  необходимость организации государственной  службы генетического мониторинга, которая должна реально определить объем и рост генетического груза в соответствии со степенями экологического напряжения и дать рекомендации по недопущению факторов, ведущих к его увеличению. Разграничение генетических и общеэкологических факторов поражения здоровья людей играет решающую роль для выбора мер борьбы за здоровье населения.

Обратимся к  поражениям наследственного характера. Опасно радиационное поражение наследственности. Его угроза для человека стала  особенно после выброса радионуклидов  вследствие взрыва реактора на АЭС  в Чернобыле. Научным комитетом по действию атомной радиации ООН, при участии ведущих специалистов мира по радиационной генетике, принято, что удвоение частоты мутаций при остром облучении возникает при действии 30 рад. Если человек подвергается хроническому действию малых доз радиации в течение репродуктивного периода (30 лет), то суммарная доза радиации, способная удвоить частоту мутаций, равна 100 радам. Такие воздействия, безусловно, осуществятся в случае развязывания ядерной войны. У переживших войну людей зародышевые клетки будут поражены. Это приведет к гибели человечества. Постепенное повышение фонового уровня радиации в окружающей среде происходит под влиянием атомных взрывов, при бытовом и медицинском использовании ионизирующих излучений, при работе АЭС и т.д. Фон радиации резко повышается на территориях, охваченных последствиями аварий, происходящих с источниками ионизирующих излучений.

При работах  по изготовлению атомного оружия и  при мирном использовании атомной  энергии, безусловно, идет постоянное повышение количества источников радиации в среде, окружающей человека.

Нет сомнений, что  АЭС постепенно загрязняют биосферу радионуклидами. Грозная обстановка складывается при авариях. Авария в  Чернобыле - это национальная беда и  предупреждение об опасности радиации для существования жизни на Земле. Радиоактивность в 30-километровой зоне была высокой. Из этой и других зон было эвакуировано население, скот уничтожен, пахотные земли оказались непригодными. С годами идет накопление доз в организме, так как выпавшие радионуклиды сохраняются в биосфере длительное время. Потомство ныне живущего населения зараженных территорий будет испытывать давление возрастающего генетического груза и раковых заболеваний.

Особую тревогу  вызывает бурное развитие атомного теплоснабжения крупных городов. Атомные станции теплоснабжения (АСТ) располагаются внутри самих городов или в непосредственной близости, в результате чего жители этих городов испытывают психологический ядерный стресс. Все это показывает, что в сознании населения ядерная энергетика вошла в кризисную полосу своего существования. Она требует постоянного внимания, больших средств и осмысливания.

В ряде стран  начинают осознавать принципиальный вред, наносимый здоровью населения ядерной  энергетикой. Швеция встала на путь свертывания всех АЭС. В США действуют 110 АЭС, которые дают 20% энергии. Однако за последние 20 лет не заказано ни одного реактора.

Вторым грозным  мутагеном, загрязняющим окружающую среду, являются химические соединения, которые  в наше время безудержно проникают в биосферу. Районы особенно интенсивного загрязнения имеются в США, России, Японии и других странах. Доказано, что в этих условиях растет число спонтанных абортов, мертворождений, количество новорожденных с дефектами развития, раковых заболеваний и т.д. Анализ с помощью тест-систем - дрозофил, бактерий и растений - показал повышение мутагенности среды при введении в биосферу химических соединений. Генетический груз в населении увеличивается под влиянием активности мутагенных компонентов в пище, атмосфере, воде, почве. В последнее время в связи с широким использованием фреонов и поступлением их в атмосферу происходит утоньшение озонового слоя. В результате все больше и больше коротковолновый, ультрафиолетовый свет проникает на поверхность Земли. Таким образом появился новый могущественный мутаген, опасный для жизни.

Нет сомнений, что  современное поколение людей  испытывает на себе повышенное давление мутаций. Это давление растет вслед  за ростом количества мутагенов среды  в биосфере. Загрязнение среды, окружающей человека, принимает угрожающие размеры. Так, в настоящее время в атмосферу поступает 5,5 миллиардов тонн двуокиси углерода. Количество мутагенов в среде продолжает расти, это ведет к увеличению частоты мутаций.

Предстоит огромная работа по исследованию генетических эффектов от загрязнителей биосферы - радиации, пестицидов, химических мутагенов, тяжелых металлов - при их действии на человека, на популяции растений, животных и микроорганизмов. Большое значение будет иметь исследование эволюции популяций и видов, идущей при повышенном давлении мутаций, вызванном загрязнением биосферы. Однако до сих пор эти исследования не проводятся с нужной глубиной и размахом.

Генетический  мониторинг человека ставит перед собой  задачу определить объем и динамику величин нарушения наследственного здоровья людей, обусловленного влиянием генетического груза.

Основным, в методическом отношении, при работе по генетическому  мониторингу человека является то, что рост числа генетических патологий  у населения может быть установлен только при получении достоверных количественных данных. Это создаст основы эколого-генетического познания процессов, идущих в генофонде человека под влиянием нарастающего загрязнения среды. Наука должна защитить генофонд человека, самое драгоценное, что создала природа.

    
      НЕКОТОРЫЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ КАТАСТРОФЫ ВТОРОЙ ПОЛОВИНЫ XX ВЕКА  
 
Причины: пренебрежение мерами безопасности, халатность персонала предприятий, политические и административные амбиции, алчность, бездумное стремление к экономии средств и к дезинформации или полному утаиванию сведений о катастрофе.  
 
С 4 по 9 декабря 1952 г. в Лондоне от острого бронхита, вызванного густым смогом, скончалось приблизительно 3500-4000 человек, главным образом пожилые люди и дети.  
1957г. - взрыв ёмкостей с ядерными отходами, приведший к сильному радиоактивному заражению большой территории и к эвакуации населения (Касли, Челябинская обл., СССР).  
1953-1960гг. завод пластмасс, расположенный в районе залива Минимата, о. Кюсю, Япония, сбрасывал в море содержащие ртуть отходы производства. Из-за отравления ртутью 43 человека умерли.  
В 1962 г. в Индии была построена плотина Койна для снабжения водой Бомбея. В результате заполнения водой образовавшегося водохранилища огромное давление воды на грунт привело низлежащие горные породы в напряженное состояние, и 10 декабря 1967 г. там произошло землетрясение с амплитудой 6,3 по шкале Рихтера. В результате этого землетрясения 177 человек погибли и 200 получили увечья.  
9 октября 1963 г. со склона горы Ток в Итальянских Альпах в водохранилище, образовавшееся позади плотины Вайонт, сползло 240 млн. м3 грунта. Плотина устояла, но волна высотой 100 м перемахнула через ее гребень и полностью смыла селение Лонгароне, в результате чего погибли 2500 человек.  
28 января 1969г. - из нефтяной платформы в канале Санта-Барбара (шт. Калифорния, США), произошёл выброс нефти. За 11 дней в море вылилось около миллиона литров нефти, нанеся огромный урон. Платформа продолжала протекать в течение нескольких лет.  
2 июня 1969г. - в Рейне начала гибнуть рыба. За два года до этого в реку попали две 25-килограммовые канистры с инсектицидом "Тиодан". Катастрофа вызвала мор нескольких миллионов рыб.  
1 июня 1974г - В результате взрыва, происшедшего на химическом заводе во Фликсборо, гр. Линдси, Великобритания, погибли 55 человек и 75 получили ранения. На этом предприятии производился капролактам.  
10 июля 1976г. - в результате взрыва на химической фабрике в Севезо (Италия), произошёл выброс ядовитого облака диоксина. Через две недели было эвакуировано всё население. Город в течение 16 месяцев был необитаем.  
В марте 1978 г. в 96,6 км от побережья полуострова Бретань, Франция, разбился принадлежавший компании "Амоко" танкер Кадис, и в воду вылилось 220 000 т нефти.  
28 марта 1979г. - самая тяжёлая авария на территории США на реакторе "Тримайл-Айленд" в Мидлтауне (шт. Пенсильвания, США).  
Апрель 1979г. - в Институте микробиологии и вирусологии в Свердловске произошёл выброс спор сибирской язвы. Советское правительство отрицало факт катастрофы. Согласно независимым источникам, был заражён регион в радиусе 3 км, и погибло несколько сот человек.  
3 июня 1979г. - авария на нефтяной платформе "Иксток-1" на юге Мексиканского залива, произошёл выброс в море 600 тыс. тонн нефти. Мексиканский залив в течение нескольких лет был зоной экологического бедствия.  
19 июля 1979 г. - в Карибском море не - далеко от о. Тобаго Повелительница Атлантики столкнулась с Эгейским капитаном. В результате в воду вылилось 280 000 т нефти.  
11 февраля 1981г. - разлив 400 тыс. литров радиоактивного охладителя на заводе "Секвойя-1" в шт. Теннеси (США).

Заключение.

В настоящее  время по проблеме генетических аспектов охраны окружающей среды разработана  чрезвычайно важная методика выявления  действия некоторых загрязняющих веществ  на организм человека путем перерасчета их действия на подопытных животных, обоснована и унифицирована методика расчета допустимых среднесуточных концентраций загрязняющих веществ, изучены реакции человеческого организма на присутствие малых концентраций примесей промышленного происхождения в атмосферном воздухе и др.

Среди исследований, посвященных защите атмосферы, можно  отметить метод расчета концентраций примесей в воздухе, выбрасываемых  одновременно многими источниками  при различных метеорологических  условиях.

В целях защиты водных объектов подготовлено 10 комплектов проектной документации на новые типы очистных сооружений и разработано 30 вариантов технологических процессов в различных областях промышленности, позволяющих значительно уменьшить расходы воды в ходе производства.

Уже достигнуты результаты в решении очень важной задачи - разработки методов экономической  оценки эффекта воздействия человеческой деятельности на природу. Оценка ущерба, причиняемого загрязнениями, вместе с  учетом стоимости очистных сооружений или введения новых, сокращающих загрязнения технологических процессов имеет очень серьезное значение для перспективного планирования развития народного хозяйства.

Ликвидация всех экологических просчетов требует  крупных средств. Далеко не каждая страна мира располагает ими. Поэтому сейчас важно не допускать дальнейших просчетов, не допускать дальнейшего ухудшения экологической обстановки, следить за своевременным и правильным расходованием тех сравнительно небольших средств, которые выделяются правительствами на природоохранительные цели.

Человечество  слишком медленно подходит к пониманию  масштабов опасности, которую создает  легкомысленное отношение к окружающей среде. Между тем решение (если оно  еще возможно) таких грозных глобальных проблем, как экологические, требует неотложных энергичных совместных усилий международных организаций, государств, регионов, общественности.  
За время своего существования и особенно в XX веке человечество ухитрилось уничтожить около 70 процентов всех естественных экологических (биологических) систем на планете, которые способны перерабатывать отходы человеческой жизнедеятельности, и продолжает их "успешное" уничтожение. Объем допустимого воздействия на биосферу в целом превышен сейчас в несколько раз. Более того, человек выбрасывает в окружающую среду тысячи тонн веществ, которые в ней никогда не содержались и которые зачастую не поддаются или слабо поддаются переработке. Все это приводит к тому, что биологические микроорганизмы, которые выступают в качестве регулятора окружающей среды, уже не способны выполнять эту функцию.  
Как утверждают специалисты, через 30 - 50 лет начнется необратимый процесс, который на рубеже XXI - XXII веков приведет к глобальной экологической катастрофе. Особо тревожное положение сложилось на Европейском континенте. Западная Европа свои экологические ресурсы в основном исчерпала и соответственно использует чужие.  
В европейских странах почти не осталось нетронутых биосистем. Исключение составляет территория Норвегии, Финляндии, в какой-то степени Швеции и, конечно, евразийской России.  
На территории России (17 млн. кв. км) имеется 9 млн. кв. км нетронутых, а значит, работающих экологических систем. Значительная часть этой территории - тундра, которая биологически малопродуктивна. Зато российская лесотундра, тайга, сфагновые (торфяные) болота - это экосистемы, без которых невозможно представить нормально действующую биоту всего Земного шара.  
Россия, например, стоит на первом месте в мире по поглощению (благодаря своим обширным лесам и болотам) углекислоты - около 40 процентов.  
Остается констатировать: в мире нет, пожалуй, ничего более ценного для человечества и его будущего, чем сохраняющаяся и пока работающая естественная экологическая система России при всей сложности экологической обстановки.  
В России тяжелая экологическая обстановка усугубляется затянувшимся общим кризисным состоянием. Государственное руководство мало, что делает для ее исправления. Медленно развивается правовой инструментарий для защиты окружающей среды - экологическое право. В 90-е годы, правда, было принято несколько экологических законов, основным из которых стал закон Российской Федерации "Об охране окружающей природной среды", действующий с марта 1992 года. Однако правоприменительная практика выявила серьезные пробелы, как и в самом законе, так и в механизме его реализации.