Экстремальные воздействия на биосферу

        Экстремальные воздействия на биосферу.

 

Экстремальные разрушительные воздействия на природную окружающую среду могут иметь антропогенный (военные действия, аварии, катастрофы ) и природный характер (стихийные бедствия).

Территории, на которых  в результате действия аварий, катастроф, военных действий или стихийных бедствий происходят отрицательные изменения в окружающей среде, угрожающие здоровью человека, состоянию естественных экологических систем, генетическому фонду растений и животных, объявляют зонами чрезвычайной экологической ситуации.

Самым мощным разрушительным фактором из всех видов воздействия человека на окружающую среду считаются военные действия.

Война наносит неслыханный  урон человеческой популяции и экосистемам. Только в период второй мировой войны военными действиями была охвачена площадь около 3.3 млн. кв. км, в ходе войны погибло 55млн. человек.

Крупные техногенные аварии и катастрофы также оказывают пагубное влияние  на большое число природных экосистем, вызывают необратимые изменения окружающей среды, нередко сопровождаются значительными людскими и материальными потерями. 

Мощным дестабилизатором экологической обстановки являются и стихийные бедствия, в результате которых гибнет огромное число людей,

меняются рельеф и  климат планеты, уничтожается растительный покров, нарушаются основные системы жизнеобеспечения Земли.

 

Воздействие оружия массового уничтожения, техногенных  экологических катастроф.

 

Любые военные действия наносят окружающей природной среде  весьма ощутимый ущерб, особенно если они ведутся на большой территории в течение длительного времени, однако и при кратковременных военных конфликтах могут возникнуть чрезвычайные экологические ситуации, если возможный противник применит современные средства поражения. Преднамеренные воздействия человека на природу и окружающую среду в военных целях получила название экоцида (биоцида, экологической войны).

В настоящее время  наиболее разрушительным потенциалом  обладает оружие массового поражения  – ядерное, химическое и бактериологическое. Все компоненты окружающей природной среды, и человек в первую очередь, весьма уязвимы для каждого из этих видов оружия.

Ядерное оружие характеризуется большой мощностью и различным поражающим действием, которое определяется воздействиями на окружающую среду ударной волны, светового излучения, проникающей радиации, радиоактивного заражения и электромагнитного импульса.

Ударная волна при  ядерном взрыве обладает колоссальной разрушительной силой, нанося незащищенным людям и животным тяжелые травмы, вплоть до их гибели. При избыточном давлении во фронте ударной волны более 50 кПа наблюдается полное повреждение лесного массива, деревья с корнем вырываются, а у людей разрываются внутренние органы, переламываются кости.

Световое излучение  вызывает сильнейшие ожоги открытых участков тела, в том числе сетчатки глаз. В Хиросиме и Нагасаки термические поражения (ожоги) были основными последствиями ядерных взрывов.

Под воздействием проникающей  радиации, вызываемой смертоносными  гамма-лучами и нейтронами, у людей и животных возникает лучевая болезнь, которая в тяжелых случаях заканчивается летальным исходом.

Химическое оружие предназначено для отравления человека и биоты с помощью боевых отравляющих веществ – газов, жидкостей или твердых веществ. Средства их применения: ракеты, мины, снаряды, бомбы или распыление с самолетов. Химические отравляющие вещества способны внедряться и передвигаться по трофическим цепям, представляя высокую токсичную опасность для жизнедеятельности организмов.

В настоящее время создан принципиально новый класс боевых отравляющих веществ – нервно-паралитического действия (зарин, табун, зоман и др.), а также отравляющие вещества психогенного, общеядовитого и удушающего действия. Все они оказывают крайне негативное влияние на природные экосистемы, вызывая массовые поражения людей, гибель большой части популяций любых позвоночных животных, растений.

В ходе военных действий в 1961-1975гг. во Вьетнаме, Лаосе и Кампучии американские войска использовали не только химическое оружие. Широко применялась тактика «выжженной земли». В результатае массированных бомбардировок образовались огромные площади антропогенного бедленда (от англ. «дурные земли»). С помощью мощных бульдозеров срезались под «корень» тропические леса вместе с почвой, затоплялись прибрежные территории, широко применялся напалм (зажигательная смесь) и др.

Бактериологическим (биологическим) оружием называют бактериальные средства (бактерии, вирусы и др.), яды (токсины), предназначенные для массового поражения людей. Используются с помощью живых переносчиков заболеваний (грызунов, насекомых и др.), либо в виде боеприпасов, начиненных зараженными порошками или жидкостью.

Бактериологическое оружие способно вызвать массовые инфекционные заболевания людей и животных чумой, холерой, сибирской язвой и другими болезнями, даже попадая в их организм в ничтожно малых количествах. Многие бактерии способны образовывать споры, которые могут сохраняться в почве в течение десятилетий.

Техногенная экологическая катастрофа – это авария технического устройства (атомной электростанции, танкера и т.д.), приведшая к весьма неблагоприятным изменениям в окружающей природной среде и, как правило, массовой гибели живых организмов и экономическому ущербу (Реймерс, 1990). Аварии и катастрофы возникают внезапно, имеют локальный характер, в то же время экологические последствия их могут распространяться на весьма значительные расстояния.

Наибольшую экологическую  опасность представляют катастрофы на радиационных объектах (атомные  электростанции, предприятия по переработке ядерного топлива, урановые рудники и др.), химических предприятиях, нефте- и газопроводах, транспортных системах (морской и железнодорожный транспорт и др.), плотинах водохранилищ и т.д.

Самая крупная в истории  человечества катастрофа техногенного характера, приведшая к трагическим последствиям, произошла 26апреля 1986г. на четвертом энергоблоке Чернобыльской АЭС на Украине. От острой лучевой болезни погибли 29человек, эвакуировано более 120тыс. человек, общее число пострадавших превысило 9млн. человек. Следы чернобыльского «события» в генном аппарате человечества, по свидетельству медиков, исчезнут лишь через 40 поколений.

Общая площадь радиоактивного загрязнения по изоляции 0,2мР/ч составила  уже в первые дни аварии около 200тыс.кв.км, охватив многие районы Украины, Белоруссии, а также Брянскую, Калужскую, Тульскую и другие области Российской Федерации.

Очень опасны и тяжелы по своим  экологическим последствиям крупные  аварии и катастрофы на химических объектах. В этих случаях происходит заражение отравляющими веществами всего приземного слоя атмосферы, водных источников, почв и т.д. При высоких концентрациях отравляющих веществ наблюдается массовое поражение людей и животных.

В качестве примера рассмотрим последствия одной из наиболее трагичных экологических катастроф, происшедшей на химически опасном объекте в Бхопале (Индия). Здесь 3декабря 1984г. на фабрике по производству пестицидов произошла утечка из стальных цистерн весьма ядовитой смеси фосгена и метилизоцианата в количестве более 30т. В результате аварии погибли 3тыс. человек, около 20тыс. ослепли и у 200тыс. человек отмечались серьезные поражения головного мозга, параличи и т.д. У потомства, появившегося на свет после катастрофы, наблюдались множественные случаи уродства. Катастрофа произошла из-за грубого нарушения техники безопасности, ее усугубила необученность персонала действиям в аварийных случаях.

Примером экологических катастроф, связанных с морскими транспортными  системами, является разлив более 16тыс.т  мазута с танкера «Глобсе Асими», происшедший в порту Клайпеда 21 ноября 1971г.

Разлив мазута отрицательно отразился  на экосистеме залива Балтийского моря. Резко уменьшилась численность  фитопланктона и его видовое  разнообразие, было нарушено естественное воспроизводство, загрязнены миграционные пути и т.д.

 

Стихийные бедствия. 

 

К стихийным бедствиям относят  явления природы, которые создают  катастрофические экологические ситуации и, как правило, сопровождаются огромными  людскими и материальными потерями. Стихийные бедствия с давних пор находятся в центре внимания ученых. При ЮНЕСКО создана специальная комиссия по их учету и анализу. Среди наиболее распространенных и опасных стихийных бедствий выделяют землетрясения, цунами, извержения вулканов, оползни, наводнения, штормы (ураганы, циклоны, тайфуны), засухи и др. Об исключительной актуальности борьбы с ними свидетельствует провозглашение Генеральной Ассамблеей ООН периода с 1990 по 2000г. международным десятилетием по уменьшению опасности стихийных бедствий.

Стихийные бедствия – это отражение объективного естественного хода эволюции Земли. Их возникновение в тех или иных регионах обусловлено комплексом причин, среди которых главенствующее значение имеют геологические, геоморфологические, климатические особенности территории. Вероятность крупномасштабных стихийных бедствий увеличивается по мере снижения устойчивости биосферы и возможного изменения климата.

По своему происхождению  все стихийные бедствия классифицируются на два типа: эндогенные, т.е. связанные с внутренней энергией Земли, и экзогенные, обусловленные главным образом солнечной энергией и силой тяжести. К первому типу относятся землетрясения, цунами, извержения вулканов, ко второму – наводнения, штормы, тропические штормы, оползни, засухи и др.

Землетрясение – одно из наиболее грозных проявлений внутренней энергии Земли. Внезапные сейсмические толчки и колебания земной поверхности могут быть весьма значительными и иметь катастрофические экологические последствия.

В мире известны два наиболее опасных сейсмических пояса: первый протягивается вдоль берегов  Тихого океана, образуя тихоокеанское «огненное кольцо», второй простирается от Пиренейского полуострова до Малайского архипелага. Из-за высокой плотности населения именно на второй, так называемый Альпийско-Гималайский, пояс приходится до 75% человеческих жертв землетрясений за последние десятилетия.

В России и в странах  ближнего зарубежья к наиболее опасным  сейсмическим районам относят Карпаты, Крым, Кавказ, Среднюю Азию, Алтай, Забайкалье, Дальний Восток, Сахалин, Курильские острова, Камчатку. Постоянной угрозе разрушительных землетрясений подвержено 20% территории России.

Землетрясения наносят  весьма ощутимый вред окружающей природной среде и уносят с собой тысячи человеческих жизней. Так, весьма трагичным по своим последствиям оказалось землетрясение в г.Тайшань (Китай), происшедшее 28 июля 1976 г. Оно унесло четверть миллионов жизней (почти 25% населения города). Лишь очень немногим из числа жителей города удалось избежать телесных повреждений.

В среднем на Земле  ежегодно происходит 1 катастрофическое и 10 сильно разрушительных землетрясений.

В тех случаях, когда  сейсмические явления возникают  на дне океанов, на поверхности океана рождаются гравитационные волны большой длины. Их называют японским словом – цунами. Высота этих сейсмических волн в области возникновения относительно небольшая (0,1-5м), а у побережья достигает 15-20м и более. Цунами перемещается на сотни и тысячи километров с огромной скоростью (до 800км/ч и даже более 1000км/ч).

В нашей стране цунами наблюдается на восточных берегах  Камчатки и Курильских островов. Здесь  за последние 200лет отмечено 14 цунами, из которых 4 были катастрофическими.

Экологические последствия землетрясений и цунами могут быть самыми различными:

- массовая гибель и  поражение людей и животных, нарушение  устойчивости природных экосистем;

- загрязнение атмосферы  вследствие массовых пожаров  при замыкании энергетических  сетей;

- смещение огромных земляных масс вниз по склону (обвалы, горные оползни, оползни на берегах рек и морских побережий);

- разрушение и затопление  прибрежных населенных пунктов  волнами цунами;

- резкое ухудшение  санитарной обстановки, возможное  возникновение эпидемий;

- сильное психологическое  воздействие на людей, тяжкие  психические травмы со смертельным  исходом.

Вулканические извержения – одно из наиболее захватывающих зрелищ в природе и в то же время опаснейшее стихийное бедствие. Всего в мире насчитывается 4 тысячи вулканов, из них действующих 540. На территории России действующие вулканы находятся на Камчатке и на Курильских островах. Наиболее известен Ключевский (4850м) – самый высокий действующий вулкан Евразии, расположенный на востоке Камчатки. Очень активны по частоте и силе извержения также вулканы Шевелуч, Безымянный, Нарымский, Ксудач.

Наводнения – временное затопление значительной части суши водой в результате подъема уровня в реке, озере, море или искусственном водоеме. Наводнения наносят огромный вред биоте и человеку, угрожая почти ¾ поверхности Земли.

При катастрофических речных наводнениях затапливаются огромные территории, гибнут люди, надолго парализуется хозяйственная деятельность человека. Экологические последствия подобного  рода наводнений весьма значительны. Известно, например, катастрофическое наводнение в Приморье летом 1950г., когда была затоплена вся Приханкайская  низменность площадью более 6тыс. кв.км. Небывало мощное наводнение произошло летом 2002г. на реке Кубань в Краснодарском и Ставропольском краях России.