Шпаргалка по "Экологии"

По Ю. А. Израэлю (1985), экологические последствия загрязнения морских экосистем выражаются в следующих процессах и явлениях (рис. 14.4):

— нарушении устойчивости экосистем;

— прогрессирующей эвтрофикации;

— появлении «красных приливов»;

— накоплении химических токсикантов в биоте;

— снижении биологической продуктивности;

— возникновении мутагенеза и канцерогенеза в морской среде;

— микробиологическом загрязнении прибрежных районов моря.

16.Техногенные экологические катастрофы  и их последствия.

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.

Как показывает опыт, техногенные экологические катастрофы возможны даже в странах с высокими технологическими стандартами и возникновение их обусловлено комплексом различных причин: нарушением техники безопасности, ошибками людей, либо их бездействием, различными поломками, влиянием стихийных бедствий и т. д. 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 26 апреля 1986 г. на четвертом энергоблоке Чернобыльской АЭС ни Украине. От острой лучевой болезни погибли 29 человек, эвакуировано более 120 тыс. человек, общее число пострадавших превысило 9 млн человек. Следы чернобыльского «события» в генном аппарате человечества, по свидетельству медиков, исчезнут лишь через 40 (сорок) поколений.      "                         "*—--

25 апреля 1986 г. на Чернобыльской АЭС готовились остановить четвертый энергоблок на «планово-предупредительный» ремонт. Во время остановки блока предполагалось провести испытания с полностью отключенной защитой реактора в режиме полного обесточивания оборудования АЭС. Это было большим риском, могущим вызвать непредсказуемые последствия.

Сыграло свою роль и то, что в период испытаний была отключена система аварийного охлаждения реактора (САОР). Это и многочисленные ошибки персонала и руководства АЭС создали в Чернобыле аварийную ситуацию, приведшую к страшным последствиям. К тому же на АЭС были сооружены реакторы типа РБМК (реактор большой мощности канальный) без надежной системы защиты рабочей зоны в случае

аварии.

Общая площадь радиоактивного загрязнения по изолинии0,2 мР/ч составила уже в первые дни аварии около 200 тыс. км2, охватив многие районы Украины, Белоруссии, а также Брянскую, Калужскую, Тульскую и другие области Российской Федерации.

Заметные выпадения радионуклидов с периодом полураспада от 11 (криптон-85) до 24 100 часов (плутоний-239) достигли Болгарии, Польши, Румынии, ФРГ и других стран. Максимальная величина загрязнения по цезию-137 в этих странах достигала 1 Ки/км2.

По мнению американских ученых Э. Теллера, Л. Вуда и др. (1996), несмотря на длительный срок после аварии, чернобыльский синдром по-прежнему блокирует позитивное восприятие атомной энергетики широкой общественностью высокоразвитых стран. Поэтому ими предложен «очевидно» безопасный для всех проект подземной атомной станции мощностью 1 ГВт, работающей в автоматическом режиме без участия человека на глубине более 100 м. Конструкция ядерного реактора такова, что позволяет использовать низкообогащенное ядерное топливо, которое никогда не должно извлекаться.

Тем не менее обеспечение безопасности ядерных источников энергии продолжает оставаться актуальнейшей проблемой и может быть решена только совместными усилиями всего мирового сообщества. В России к 2005 г. планируется вывести из эксплуатации все ядерные реакторы АЭС первого поколения и частично — второго. Вместо них будут построены новейшие модификации реакторов на легкой воде и на быстрых нейтронах (типа БН).

До Чернобыльской аварии в 1986 г. самой тяжелой в ядерной энергетике считалась авария в 1979 г. на американской АЭС Тримайл-Айленд близ г. Гаррисберга (штат Пенсильвания).

Сохранившаяся защитная оболочка реактора предотвратила весьма тяжелые экологические последствия от этой аварии. Тем не менее населению и окружающей природной среде был нанесен серьезный экологический вред. Из 30-километровой зоны бедствия было эвакуировано все население.

Крупная авария произошла 29 сентября 1957 г. в Челябинской области близ г. Кыштыма на оборонном предприятии, которое было построено сразу после войны для создания атом-   . ного оружия. По сообщению В. Е. Соколова (1993), взрыв произошел в бетонных емкостях для жидких отходов, что привело к выбросу радиоактивных продуктов деления в атмосферу и последующему их рассеянию и осаждению на площади более 15 тыс. км2. Выброс составил 2 млн 100 тыс. Ки (при аварии на Чернобыльской АЭС было выброшено 50 млн Ки).

К изучению и решению проблем, связанных с аварийным выбросом, были привлечены крупные научные силы (академики В. М. Клечковский, Н. П. Дубинин и др.). При изучении последствий аварии в Челябинской области были заложены основы практической радиоэкологии. Детально исследовались закономерности поведения стронция-90 в сельскохозяйственных, лесных и водных экосистемах, а также в пищевых цепях человека и на их основе разрабатывались практические рекомендации.

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 3 декабря 1984 г. на фабрике по производству пестицидов, принадлежащей американской компании «Юнион Карбайд», произошла утечка из стальных цистерн весьма ядовитой смеси фосгена и метилизоцианата в количестве более 30 т. В результате аварии погибли 3 тыс. человек, около 20 тыс. ослеи-ли и у 200 тыс. 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 ситуациях.

Широкую известность получила экологическая катастрофа на химическом производстве в г. Севезо (Италия). 10 июля 1976 г. из-за допущеной персоналом ошибки произошла утечка около 2,5 кг сверхтоксичного вещества диоксина (тетрахлор-   . дибензодиоксина),.обладающего, как известно, канцерогенным тератогенным (патологическое действие на новорожденных) и мутагенным действием. После описанной катастрофы диоксин нередко стали называть также и Севезо-Д. В результате аварии у нескольких сотен людей развилось тяжелое кожное заболевание — хлоракне, десятки тысяч отравившихся животных были забиты. По оценкам специалистов-экологов, действие диоксина будет проявляться еще в течение двух-трех десятилетий, поскольку это вещество способно длительно сохранять свою токсичность.

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

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. В мире известны и другие крупнейшие катастрофы морских судов, вызвавшие нефтяное загрязнение Мирового океана. Так, в результате катастрофы танкера «Эксон Валдие» (1989) в воду вылилось 50 тыс. т нефти; в августе 1983 г. недалёко от Атлантического побережья загорелся и затонул танкер «Касти-ло де Бельвер», в океане оказалось 250 тыс. т нефти; неподалеку от французского порта Бордо в марте 1978 г. затонул супертанкер «Амоко Надис», пролилось 230 тыс. т сырой нефти, образовав на поверхности воды самое большое нефтяное пятно в истории судоходства, погибли сотни тысяч морских птиц и других животных.

В нашей стране, несмотря на существенное снижение объемов и темпов производства в последние годы, наметилась устойчивая тенденция роста числа техногенных аварий и катастроф. Так, только в 1993 г. на территории России произошли 134 аварии и катастрофы с экологическими последствиями, в которых погибли 1050 человек (Государственный доклад..., 1994). В основном это аварии на воздушном и железнодорожном транспорте (при столкновении составов с опасными грузами), а также аварии и катастрофы, связанные с выбросами ядовитых газов — аммиака и пропана, со взрывами метана на угольных шахтах, взрывами нефте- и газопроводов. В ночь С 8 на 9 октября 1993 г. на 184-м км нефтепровода Лисичанск—Тихорецк произошел разрыв 72-сантиметровой трубы, из которой в р. Б. Крепкая вылилось 408 т сырой нефти. В ходе возникшего пожара (рис. 18.1) большая часть нефти сгорела, другая аккумулировалась в подземных и поверхностных водах, почвах и горных породах, донных отложениях и биоте

17.Техногенные причины, последствия  и пути предотвращения парникового эффекта.

Потепление климата связывают с парниковым, или тепличным эффектом (по-английски «эффект гринхауз»). Многие считают, что парниковый эффект уже действует. Чем же это вызвано?

Миллиарды тонн углекислого газа ежечасно поступают в атмосферу при сжигании дров, угля, нефти, газа. Миллионы тонн метана каждый год выделяются при разработках газа и гниении органических остатков. Кроме того, в атмосфере увеличивается содержание водяного пара. Все вместе эти газы и создают парниковый эффект. Как стеклянная крыша в парнике, пропуская солнечную радиацию, не дает уходить теплу, накопившиеся в атмосфере «парниковые газы», задерживая длинноволновое тепловое излучение Земли, не дают уходить теплоте в космос. Солнечный свет, проходя через стратосферу и тропосферу, достигает поверхности Земли. Поглощенная Землей теплота излучается в окружающее пространство. Но только часть тепловых лучей, достигающих стратосферы, рассеивается в космическом  пространстве.

По расчетам американских ученых, в 1988 г. в атмосферу ушло 5,5 млрд т углерода от сжигания ископаемого топлива и 2,5 млрд т - от сжигания лесов в Амазонии. Более 40 % выбросов приходится на США и СНГ, к ним приближаются другие развитые страны. Энергетический бум уходящего столетия увеличил содержание С02 в атмосфере на 25 %, а метана - на 100 %. Если рост добычи и использования топлива будет идти такими же темпами, то к 2010 г. будет выбрасываться около 10 млрд т углерода в год, и концентрация С02 в атмосфере значительно возрастет. За последние 100 лет потепление на Земле составило 0,5 -0,7 °С: в 1890 г. средняя температура была приблизительно 14,5 °С, а в 1990 г. - 15,0 - 15,2 °С. Большинство ученых считают это следствием парникового эффекта.

И Последствие парникового эффекта, которое вызывает наибольшие опасения - это подъем уровня Мирового океана. Международная конвенция климатологов в Австрии (1988) прогнозировала к 2030 - 2050 гг. повышение температуры на 1,5 - 4,5 °С, которое может вызвать подъем уровня океана на 50 - 100 см, а к концу XXI века - на 2 м. Трудно предсказать все страшные последствия повышения уровня моря. Людей ждет не только «всемирный потоп», могут усилиться и засухи. Наземные экосистемы не смогут достаточно быстро приспособиться к изменению климата. Огромные лесные массивы в результате разложения и сгорания будут дополнительными  источниками углерода,  что усугубит потепление.

Сработает ли прогнозируемый сценарий? В природе действуют и обратные связи. Фотосинтез и мировой океан являются буферной системой, потребляющей С02. В какой мере они могут компенсировать избыточное поступление в атмосферу С02? С другой стороны, запыленность атмосферы вследствие промышленных выбросов твердых частиц может препятствовать поступлению теплового излучения на Землю, как, например, после извержения вулкана Пылевое облако настолько снизило солнечную радиацию, что похолодание привело к увеличению снежного покрова. Это, в свою очередь, вызвало гибель 90 % молодых зайчат, а через 3 года было зафиксировано снижение поголовья рыси, которая погибала из-за недостатка пищи.

И все-таки из-за неопределенности ситуации с потеплением климата нельзя отказываться от стратегического планирования, мириться с уничтожением лесов, выбросом в атмосферу парниковых газов. На совещании ООН по охране окружающей среды в Гааге (1989) Бразилия предложила создать специальный фонд для оказания экологической помощи развивающимся странам. Если бы каждая страна платила в этот фонд по 1000 долларов за тонну выброшенного в атмосферу С02, то за год накопилась бы сумма, достаточная для погашения внешнего долга стран «третьего мира» и финансирования программ по защите климата. В Торонто (1989) прозвучал другой призыв ко всем странам: сократить выбросы углерода к 2005 г. на 20 %. На Конференции по охране окружающей среды в Рио-де-Жанейро (1992) была принята рамочная Конвенция ООН об изменении климата, в которой записано, что участвующие страны «преисполнены решимости защитить климатическую систему в интересах нынешнего и будущего поколений». Конечная цель Конвенции - добиться стабилизации концентрации парниковых газов в атмосфере на уровне, не допускающем опасного антропогенного воздействия на климатическую систему. При этом 25 развитых стран, а также страны, осуществляющие переход к рыночной экономике, включая Россию, должны взять на себя более конкретные обязательства: вернуться к уровням выбросов парниковых газов 1990 г., предоставить финансовые ресурсы, передать безопасные технологии другим заинтересованным сторонам и др.