Глава 2 Для сохранения озонового слоя Земли предложено

• запретить производство ОРВ (постепенно, в два этапа к 2030 г.);

• выпускать новые виды холодильников без фреона (на ба­зе полупроводников с использованием эффекта Пельте. Этот французский ученый установил, что при пропуска­нии электрического тока через полупроводники на одной обкладке кристалла возникает тепло, а на другой — хо­лод). Такие холодильники уже испытаны, они надежны, долговечны и экологически чисты;

• заменять пропелленты в аэрозольных баллончиках на азот;

• очистить от фреонов атмосферу с помощью микро­волновых разрядов и образования плазмы. Это селектив­но очистит атмосферу от фреонов, не затрагивая других компонентов, не повышая температуры и не вызывая об­разования других соединений. Физики считают, что это можно сделать за один год, имея в качестве энергетичес­кого источника один блок АЭС мощностью в 10 ГВт. Практическое внедрение этой идеи пока не разработано;

• искусственно получать озон в стратосфере при помощи спутников с лазерами, которые раскачают кислород, а дальше с помощью Солнца процесс пойдет естествен­ным путем.

И это далеко не все пути помощи озоновому слою. Как го­ворится, игра стоит свеч, поскольку истончение озонового слоя пагубно отражается не только на человеке, но и на окру­жающей среде, вызывая ее деградацию, снижение урожайнос­ти сельскохозяйственных культур, продуктивности Мирового океана и т.д.

Смоги. Влияние атмосферных загрязнений на состояние здоровья населения подтверждается многочисленными статис­тическими данными, полученными при возникновении так на­зываемых токсичных туманов (смогов). Их образованию спо­собствуют густой туман, высокая влажность и атмосферное давление, безветрие и температурная инверсия (т.е. температу­ра верхних слоев воздуха превышает температуру приземных слоев, что также ухудшает перемешивание слоев воздуха с по­мощью естественных конвекционных токов). В этих условиях происходит накопление сернистого газа и аэрозоля сернокис-лоты в токсичных концентрациях, вследствие чего в такой не­благоприятной ситуации в несколько раз увеличивается смерт­ность населения, особенно детей и пожилых людей.

Разновидностью токсичного смога является фотохимический смог, формирующийся в виде желтоватой пелены в сухую, сол­нечную безветренную погоду в атмосфере, загрязненной вы­хлопными газами автотранспорта.

ЭКОЛОГО-ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ГИДРОСФЕРЫ

2.1. Экологические проблемы водной среды

Следующим элементом биосферы, важнейшим для жизни биологических объектов, является гидросфера — прерывистая водная оболочка Земли, состоящая из океанов, морей, конти­нентальных (поверхностных и подземных) вод и ледников.

Значение воды для обеспечения жизнедеятельности человека заключено в той роли, которую она играет в круговороте ве­ществ в природе и в удовлетворении его разнообразных потреб­ностей. От воды зависят здоровье населения планеты, условия его труда, быта, отдыха.

Все виды природных вод (Мирового океана, вод суши, водя­ного пара в атмосфере и подземных вод) находятся в единстве, проявляющемся в процессе круговорота воды в природе, дви­жущими силами которого являются тепловая энергия Солнца и гравитация. Под влиянием тепловой энергии Солнца с поверх­ности Земли ежегодно испаряется слой воды, равный ИЗО мм, который перемещается вместе с воздушными массами. Часть испарившейся воды в виде атмосферных осадков возвращается и Мировой океан, формируя звено малого круговорота воды в природе. Оставшаяся часть в виде атмосферных осадков пе­ремещается воздушными течениями на континенты, образуя звено большого круговорота воды в природе, включающего ис­парение с поверхности суши, атмосферные осадки и речной сток. Эти звенья круговорота воды в природе и обеспечивают единство всех видов воды в гидросфере.

Испарение воды с поверхности Мирового океана и поверх­ности суши является началом процесса круговорота воды к природе, обеспечивающего возобновление пресных вод суши и их высокое качество. Показателем активности водообмена природных вод является скорость их возобновления. Наиболее мобильны речные воды, так как период их возобновления со­ставляет 10—14 сут.

Вода является мощным регулятором глобальных климатичес­ких процессов, поглощая тепловой энергии в 3300 раз больше, чем воздух, и медленно ее отдавая.

Одним из основных свойств воды как компонента природной среды является ее незаменимость в отличие от других минераль­но-сырьевых ресурсов. Например, каменный уголь заменяется нефтью, нефть — газом, взаимозаменимы и многие металлы.

Гидросфера — свидетельство термической эволюции Земли, поскольку вода может находиться в трех различных состояниях — жидком, твердом и газообразном.

Основная часть вод гидросферы находится в Мировом океа­не, который является замыкающим звеном круговорота воды в природе, отдавая испаряющуюся часть влаги в атмосферу. Кроме того, Мировой океан представляет собой коллектор реч­ных вод суши, с которыми в него ежегодно сливаются милли­арды тонн жидких и твердых отходов. Среди них первое место занимает нефть, попадающая в океан с судов, морских промыс­лов нефти, в результате многочисленных аварий танкеров и не-фтетрубопроводов. Попадание нефти ведет к образованию на по­верхности открытых водоемов тонкой пленки, препятствующей естественному газообмену между водами Мирового океана и ат­мосферой, что ведет к гибели морских обитателей, в том числе водорослей и планктона, вырабатывающих кислород. По мне­нию Жака Ива Кусто, именно моря и океаны — основные легкие планеты, так как кислород в атмосфере на 60 % пополняется из растений Мирового океана и только на 40 % из растений суши.

Следствием нефтяного загрязнения Мирового океана явля­ется размножение одноклеточной золотистой водоросли, кото­рая в процессе жизнедеятельности поглощает кислород и вы­деляет углекислоту. Опасность этой водоросли заключается в ее чрезвычайной плодовитости: ее пояс достигает 10 км в ширину и 35 м в толщину. Перемещаясь со скоростью 25 км в день, она уничтожает все живое в океане. Подобные явления отмечены в Северном море и на южном побережье Скандинавии. Загряз­нение вод Мирового океана опасно не только сокращением используемых человеком продуктов моря, но и заражением их токсичными веществами, например ртутью, пестицидами, минеральными удобрениями и другими химическими вещест­вами и соединениями, опасность которых для человека пока не изучена.

В ближайшем будущем человечеству угрожает водный кризис в виде нехватки чистой пресной воды. Имеющейся пресной во­ды вполне бы хватило и сейчас, и в будущем, если бы человек не загрязнял ее, делая непригодной не только для питья, но и вообще для жизни всех обитателей водоемов и рек. Известно, что в среднем в мире для бытового водоснабжения расходуется 30 м³ воды на человека в год, из которых около 1 м³ предна­значено для питья. Основными потребителями воды являются промышленность и сельское хозяйство, использующие ее в ог­ромных количествах, но возвращающих ее после использова­ния в загрязненном виде.

Источниками загрязнения гидросферы являются:

• промышленные сточные воды,

• хозяйственно-бытовые сточные воды,

• дренажные воды орошаемых земель,

• организованный и неорганизованный сток с территорий населенных пунктов и промышленных площадок,

• крупные животноводческие комплексы,

• водный транспорт.

Первое место среди указанных источников загрязнения за­нимает промышленность, а из разнообразных отраслей про­мышленности важнейшими являются следующие:

а деревообрабатывающая — 21 %;

а химическая — 16,9 %;

а электроэнергетика — 12,7 %;

а машиностроение — 9,1 %;

а черная металлургия — 8,8 %;

а угольная промышленность — 8,6 %;

а цветная металлургия — 6,2 %;

а нефтеперерабатывающая отрасль — 3,7 %;

а прочие виды промышленности — около 9 %.

К поверхностным водам относятся океаны, моря, озера, во­дохранилища, пруды, реки, болота, почвенные воды.

Наиболее распространенными загрязняющими веществами в поверхностных водах являются нефтепродукты, фенолы, лег-коокисляемые органические вещества, соединения меди и цин­ка. В отдельных регионах преобладают аммонийный и нитрат­ный азот, лигнин, ксантогенаты, анилин, формальдегид.

К подземным водам относятся грунтовые, межпластовые и артезианские воды, которые считаются более защищенными от попадания всевозможных видов загрязнений (механических, химических, биологических, радиоактивных). Однако к середи­не 90-х годов XX в. их состояние в целом в наиболее заселенной европейской части России оценивалось как критическое.

В подземных водах загрязнителями могут быть нефтепродук­ты, фенолы, соли тяжелых металлов (меди, цинка, свинца, кад­мия, никеля, ртути), сульфаты, хлориды, соединения азота.