Экологические катастрофы и их последствия
змов, так и условиями окружающей среды.
Вследствие загрязнения воды сточными или канализационными водами
распространяются такие опасные инфекционные болезни, как азиатская холера и
брюшной тиф, дизентерия и вирусный гепатит. Обеззараживание воды
хлорированием не дает необходимой гарантии ее безопасности. В 1956 году
крупномасштабная эпидемия вирусного гепатита (более 50000 случаев) была
описана в Нью-Дели (Индия). Болезнь была вызвана попаданием канализационных
стоков в питьевую воду, несмотря на то, что эта вода подвергалась
хлорированию.
В воздухе Арктики и Антарктики, а также над лесными и горными массивами,
большими водными поверхностями содержание микороорганизмов совсем
незначительно. Однако, воздух крупных городов, и особенно промышленных
центров, содержит в образующихся аэрозолях довольно существенные количества
микроорганизмов.
Если в воздухе закрытых помещений состав микробного аэрозоля достаточно
однообразен, то воздушная микрофлора атмосферы довольно разнообразна; в ней
находят чаще всего спорообразующие микробы, дрожжи и плесневые грибы. В
атмосферном воздухе обнаруживается до 383 видов бактерий и 28 родов
микроскопических грибов. Последнее обстоятельство обусловлено многообразием
источников воздушного загрязнения, которыми служат человек, дикие и
домашние животные, растительные организмы, почвенный покров.
4. Комплексные ЭОФ
"Единственной надеждой сегодняшнего человечества является возрождение
уверенности
в том, что наши корни уходят в Землю"
В.Гавел
Принято выделять также комплексные, т.е. характеризующиеся многосторонним
действием, ЭОФ. В принципе практически все перечисленные ранее факторы
являются комплексными: физико-химическими, биохимическими и т.д. Самые
типичные примеры: кислотные осадки, сделавшие уже безжизненными тысячи озер
и вызывающие гибель лесов, парниковые эффекты, чреватые небывалыми
засухами, и истончение озонового слоя, угрожающее всему живому на планете.
Все эти процессы происходят в результате антропогенных возмущений и
достигают глобальных масштабов, влияя на всю экосистему Земли, на биосферу
в целом.
Кислотные осадки
Впервые выражение "кислотный дождь" использовал в 1872 г. британский
исследователь Р.А.Смит, а в 50-х годах нашего столетия скандинавские ученые
отметили их потенциальную опасность для окружающей среды. Таким образом,
эта проблема отнюдь не нова.
Кислотными называют осадки, рН которых ниже 5,6. Их источник в атмосфере —
газы, содержащие соединения серы и азота. Эти соединения могут попадать в
атмосферу, как в результате естественных природных процессов, так и
деятельности человека.
К естественным источникам эмиссии двуокиси серы, окиси и двуокиси азота,
т.е. основных "поставщиков" кислотных осадков, относятся:
1) процессы разрушения органических веществ с помощью анаэробных бактерий,
в результате чего образуются газообразные соединения серы. Установлено, что
выделение серы подобным путем составляет 30—40 млн. тонн в год;
2) извержения вулканов, что приводит к ежегодному попаданию в атмосферу
около 2 млн. тонн серосодержащих соединений;
3) испарение воды с поверхности морей и океанов, в результате чего с
частицами морской соли, содержащей сульфаты, в воздух поступает примерно
50—200 млн. тонн.
Однако с точки зрения образования кислотных дождей этот источник не имеет
существенного значения, так как из-за больших размеров частицы соли не
попадают в верхние слои атмосферы, а из сульфатов морского происхождения
серная кислота не образуется. Вместе с тем этот источник важен как
регулятор образования облаков и осадков;
4) почвенная эмиссия оксидов азота. Эти соединения образуются из нитритов в
результате деятельности денитрифицирующих микроорганизмов (8 млн. тонн
ежегодно в пересчете на азот);
5) грозовые разряды, сопровождающиеся высокой температурой и переходом
молекулярных кислорода и азота в плазменное состояние также приводит к
образованию оксидов азота
6) лесные пожары, в результате которых в воздух поступает 12 млн. тонн год
оксидов азота;
7) прочие источники естественных выбросов соединений азота (окисление
аммиака в атмосфере, разложение закиси азота) с трудом поддаются оценке.
Среди антропогенных источников образования атмосферных соединений серы
основное место занимает сжигание угля, которое дает 70% выбросов двуокиси
серы, а также сгорание нефтепродуктов и переработка нефти, металлургическая
промышленность, предприятия по производству серной кислоты.
Таким образом, в результате деятельности человека в атмосферу поступает
60—70 млн. тонн двуокиси серы, т.е. в два раза больше, чем это происходит
естественным путем. Почти 40% из 56 млн. тонн ежегодных выбросов оксидов
азота образуются из антропогенных источников. Главные из них: сжигание
ископаемого топлива (угля, нефти, газа) — 12 млн. тонн в год, и транспорт —
от двигателей внутреннего сгорания поступает в атмосферу 8 млн. тонн. С
различными видами промышленности выбрасывается в воздух около 1 млн. тонн
оксидов азота. В целом количество естественных и искусственных выбросов
соединений, принимающих участие в образовании кислотных осадков,
приблизительно одинаково, однако антропогенные выбросы двуокиси серы и
оксидов азота сосредоточены на ограниченных территориях с развитой
промышленностью и, таким образом именно в этих местах создаются высокие
концентрации кислотных микроэлементов в атмосфере. Вымывание кислотных
веществ из атмосферы происходит во время образования облаков и осадков.
Если бы в воздухе не было микроэлементов, то рН атмосферных осадков
составляло бы 5,6 благодаря наличию углекислого газа. Загрязнение
окружающей среды, как последствие антропогенного вмешательства в природные
процессы резко увеличивает кислотность
В Венгрии, например, за последние 10 лет среднее значение рН = 4,5.
Максимальная для Венгрии кислотность осадков (рН = 3) уже означает примерно
400-кратное увеличение концентрации водородных ионов по сравнению с точкой
нейтрализации.
Наибольшее в мире значение кислотности (рН = 2,25) установили в Китае в
1981 г. в районе с сильным загрязнением воздуха. Эта атмосферная вода,
фактически являющаяся кислотой, представляет непосредственную опасность для
окружающей среды и человека. В каждом ее литре содержалось около 0,3 г
серной или азотной кислоты, в то время как даже используемый в хозяйстве
уксус имеет рН = 2,8.
Каково же влияние кислотных дождей на окружающую среду? Кислотные осадки
оказывают вредное воздействие на все объекты, т.е. процессы и предметы, на
которое влияет изменение рН. Эти воздействия могут быть прямыми и/или
косвенными.
Косвенные воздействия кислотных осадков на растения происходят через почву
и могут проявляться по-разному. Например, осадки, содержащие азотные
соединения, первое время оказывают даже позитивный рост стимулирующий
эффект на растения. В дальнейшем же происходит перенасыщение азотом и
увеличивается вымывание нитритов, что ведет к закислению почвы. Кислотные
осадки приводят к выщелачиванию кальция, магния и калия из почвы, повышению
мобильности тяжелых металлов. Поскольку растворимость последних также
зависит от рН, то эти металлы, будучи ядами для растений, способны привести
к их гибели. Соотношение алюминий/ кальций в почвенных водах в случае
выпадения кислотных осадков настолько возрастает, что тормозится рост
корневой системы, а сам алюминий оказывает токсическое действие на
почвенные микроорганизмы. Изменение состава микроорганизмов явно влияет на
процессы разложения, минерализации и связывания азота. Показателен
следующий пример косвенного воздействия: известно, что грибы, являясь
симбионтами, живут на корневой системе дубов и значительно увеличивают
способность этой системы к всасыванию питательных веществ. Но эти грибы
чрезвычайно чувствительны к повышению кислотности и, погибая сами, являются
причиной омертвения дубов.
Закисление пресных вод — это потеря ими способности к нейтрализации.
Особо интенсивное закисление озер наблюдается в Скандинавии и Канаде. Дело
в том, что большинство этих озер имеет бедное известняками (гранитное) ложе
и потому не обладает достаточной способностью к нейтрализации.
Исследования, проводимые в Швеции , показали, что почти 18000 озер имеют рН
ниже 5,5, что неблагоприятно влияет на здоровье рыбных сообществ и уже
привело к исчезновению некоторых популяций рыб. Уменьшение рН также влияет
и на земноводных, фито- и зоопланктон. Это особенно заметно, если сравнить
видовой состав флоры и фауны в озерах с близким набором питательных веществ
и ионов, но различной кислотностью. Когда среда водных экосистем имеет
кислую реакцию, то, практически все организмы, особенно на ранних стадиях
развития. Могут прерываться многие пищевые цепи, что в свою очередь
приводит к снижению разнообразия организмов.
Прямые или непосредственные воздействия кислотных осадков в наибольшей
степени ощущается вблизи мест выбросов в атмосферу загрязнений (обычно не
более нескольких десятков километров). Например, двуокись серы, проникая в
организм растения, вмешивается в окислительные реакции, что приводит к
образованию свободных радикалов. Последние окисляют жирные кислоты мембран,
изменяя их проницаемость, что оказывает негативное действие на дыхание и
фотосинтез. Наиболее чувствительными к действию кислотных осадков являются
некоторые виды лишайников и хвойных деревьев. Можно считать доказанной роль
двуокиси серы и оксидов азота в гибели лесов. Важно отметить, что косвенные
и прямые воздействия происходят обычно одновременно, дополняя и усиливая
друг друга.
5. Разбор трагедии Чернобыля
| |  скачать работу |
Экологические катастрофы и их последствия |
