книги из ГПНТБ / Состояние природной среды в зарубежных странах [сб. ст

г** Ярким примером этого может служить история примене­ ния ядохимикатов в сельском хозяйстве. Появление ДДТ и его широкое внедрение в практику более 20 лет назад рас- I сматривалось как событие, знаменующее коренной перелом

;в сельском хозяйстве. В настоящее время он уже не оказы­ вает прежнего воздействия на вредителей, которые к нему ча­

стично приспособились. Напротив, он отрицательно повлиял на полезные организмы и общий полезный эффект его при­ менения снизился. Концентрация ДДТ в теле человека до­ стигла 12 частей на миллион, т. е. концентрации, смертельной \ для ряда животных. И все же значение этого факта до сих пор тіеясно. Эксперименты, проведенные в США, в том числе и опыты на человеке, показали, что даже на порядок более вы­ сокие концентрации не оказывают заметного отрицательного воздействия на человеческий организм. Однако периоды наб­ людения весьма коротки, поэтому долгосрочные результаты экспериментов неизвестны. Компании по производству пести­ цидов пользуются неопределенностью оценки их действия на человека и продолжают производить ядохимикаты сомнитель­

ной полезности.

МЕРОПРИЯТИЯ ПО ОХРАНЕ ПРИРОДЫ

Правительство США под давлением общественности про­ вело ряд мер по охране природных ресурсов и среды в стране.

Контроль над качеством природной среды. Наиболее важ­ ными мероприятиями последних лет были введение контро­ ля над качеством воды и воздуха. В соответствии с приняты­ ми законами введены нормативы качества вод и воздуха, на­ рушение которых карается штрафом до 10 тыс. долларов в сутки. Нормативы устанавливаются не правительством стра­ ны, а администрацией штатов, благодаря чему разные штаты имеют разные нормативы. В тех штатах, где сильны предпри­ ниматели, извлекающие доход от использования территории для отдыха и туризма (например, в штате Колорадо), требо­ вания достаточно высокие. В штатах, где перевес имеют про­ мышленные компании, нормативы очень мягкие и лишь в ма­ лой степени ограничивают загрязнения.

В настоящее время предполагается выработать единые нор­ мативы для всей страны на базе наиболее жестких критери­ ев, принятых в отдельных штатах. Однако это требует выде­ ления больших средств. Сенатский подкомитет по охране воды и воздуха установил, что соблюдение нормативов потре­ бует не менее 20 млрд, долларов. Подсчитано, что промыш­ ленные предприятия могут решить проблему контроля за ка­ чеством вод за 4 года, вложив в это дело 3 млрд, долларов. Еще 2 млрд, долларов потребуется для борьбы с термальным загрязнением, а 5 млрд, долларов необходимы для прове-

142

дения работ по контролированию стока и кислых вод от раз­ работок полезных ископаемых. Для борьбы с загрязнением воздуха на 5 лет требуется 60 млрд, долларов [3].

Центральное место занимает вопрос, откуда могут быть взяты средства^ И государство, и частные компании не изъ­ являют готовности вносить крупные средства в эти мероприя­ тия. Государство систематически не выполняет своих обяза­ тельств. Так, вместо обещанных 1,2 млрд, долларов в год на очистку вод в 1968 г. было выделено 547 млн. долларов, а в 1969 г. — всего 408 млн. долларов. Частные компании также неохотно вкладывают средства в непроизводительное обору­ дование. Некоторые из них предпочитают даже платить штрафы, чем совершенствовать очистку. Предполагается, что фи­ нансовые проолемы придется решать либо путем повышения пен, либо введением налога.

Введение нормативов по качеству воды и воздуха уже практически отразилось на ценах промышленных изделий. По­ вышение цен на автомобили произошло в связи с установле­ нием контроля над выхлопными газами.

Введение нормативов качества природной среды и плани­ руемое в дальнейшем их систематическое усиление может су­ щественно сказаться на хозяйственной жизни страны и за ее пределами. Так, в частности, уже сейчас высказывается бес­ покойство по поводу экспорта автомобилей европейского про­ изводства на американском рынке, поскольку последние не имеют ограничений количества и состава выхлопных газов. Аналогичным является вопрос использования венесуэльской нефти в связи с высоким содержанием в ней серы.

Введение контроля над качеством природной среды спо­ собствовало некоторому уменьшению отходов производства и увеличению их использования. Так, возросла кратность ис­ пользования воды в черной металлургии и нефтехимической промышленности. Новый сульфатный процесс более чем на 90% сократил потребление воды при производстве бумаги и бумажной массы. Можно привести ряд примеров усовершен­ ствования технологических процессов, вызванных стремлени­ ем уменьшить объем загрязнений.

Заметно усилилась система контроля над сельскохозяйст­ венным загрязнением вод и почвенной эрозией. В этом отно­ шении представляет интерес создание водно- и почвозащитных округов по бассейнам малых рек, предусматривающих введе­ ние в практику специального землеустройства и создание осо­ бых гидротехнических объектов.

Воздействие человека на состояние природной среды в США переросло масштабы национальной проблемы. Поэтому исключительно большое значение имеют научные исследова­ ния проблем окружающей среды в международном масштабе.

143

Можно надеяться, что координированные усилия многих стран приведут к разрешению этих проблем и ликвидируют угрозу «экологнческого кризиса».

щества и биологический круговорот зольных элементов и азота в основных типах растительности земного шара. М., «Наука», 1965.

3. «Chemical Engineering», 1970, vol. 7, No. 9.

4. Commonsense on environmental pollution. «Nature», 1970, vol. 225, n° 5228.

5.Environmental Quality. The first annual report of Counsil on environ­ mental quality. Washington, 1970.

6.Environmental quality. The second annual report of Consil on environ­ mental quality'. Washington, 1971.

7.Environmental quality. The third annual report of Consil on environ­ mental quality. Washington, 1972.

8.«Federal Water Resources Program for Fisical year 1968». Washing­ ton, 1968.

9.«Progressive», 1970, n° 4.

10.Soil and water conservation needs inventory. «Soil conservation», 1969, vol. 35, n° 5.

Л. M. Р Я Б О В А

ИЗМЕНЕНИЕ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ КАНАДСКОГО СЕВЕРА ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ ГОРНОДОБЫВАЮЩЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Для современного развития человеческого общества харак­ терна все более тесная связь и взаимодействие с природой. Стремительный технический прогресс и рост производитель­ ных сил позволяют вовлекать в хозяйственное освоение но­ вые, ранее недоступные территории и более полно использо­ вать различные природные ресурсы.

Непрерывное и постоянное воздействие человеческого об­ щества на природную среду приводит к созданию новых «ин­ дустриализованных» ландшафтов, необратимым изменениям в естественных ландшафтах, а часто к полному их уничтожению. В связи с этим возникает проблема сохранения естественных ландшафтов и борьба с их загрязнением и разрушением в хо­ де процесса их хозяйственного освоения.

Наибольшее влияние на изменение ландшафтов оказывает развитие горнодобывающей промышленности, особенно в ус­

144

Результаты физического воздействия на ландшафт наибо­ лее очевидны. Добыча полезных ископаемых неизбежно со­ провождается строительством подъездных путей, отчуждени­ ем земель, рытьем шахт или карьеров, наличием огромных от­ валов. Отвалы образуются либо из пустой породы, которая вынимается из шахт вместе с рудой или углем, а потом от­ сортировывается на обогатительных фабриках и сваливается поблизости, либо из вскрыши, т. е. верхних слоев земной ко­ ры, перекрывающих залежи. Размещение отвалов является серьезной проблемой горнодобывающей промышленности. Обычно, чтобы они занимали меньшую площадь, их отсыпают очень толстым слоем, образуя искусственные плато высотой до 100 м над местностью. В случае гидравлической добычи зо­ лота, угля и песков отвалы пустой породы тянутся на сотни километров вдоль водных артерий, нарушая местообитания животных.

Горные разработки приводят к развитию процессов дену­ дации и эрозии. Естественный растительный покров разру­ шается на несколько километров или десятков километров вокруг горнодобывающего предприятия и в зависимости от его масштабов. Изменяется водный режим территории. Рас­ ширяются русла рек, углубляется их дно, осушаются озера, изменяется направление постоянных водотоков, их водонос­ ность, увеличивается мутность вод, захороняются или перено­ сятся гравийные пески — места нереста рыб.

Строительство подъездных путей к шахтам и временных грунтовых дорог вызывает развитие процессов эрозии до, во время и после разработки недр, особенно в горных районах, где между шахтой и обрабатывающим комплексом наблю­ дается значительный перепад высот.

При неправильной вскрыше пласта полностью уничто­ жается деятельный почвенный слой, обнажаются коренные по­ роды. При разработке месторождения на склоне горы унич­ тожаются не только растительный и почвенный покровы, но и сам склон из-за террасирования превращается в гигантскую лестницу, изъеденную эрозионными бороздами различной ве­ личины, осложненную оползнями и другими формами денуда­ ции и солифлюкции.

Токсичные вещества, содержащиеся в пустой породе при добыче серы, меди, свинца и цинка, отравляют растительность и животный мир на многие километры вокруг.

Поверхностные разработки полезных ископаемых приво­ дят к образованию множества озер на месте заброшенных карьеров, в других районах — к уничтожению естественных водоемов. (Часто в озера и реки сваливают пустую породу и хвосты обогащения руд, что ведет к загрязнению вод, угне­ тению или полному уничтожению в них жизни.) Если такой ущерб природной среде, как денудация поверхности, уничто-

жение растительности, разрушение почвенного покрова, свя­ зан с районом, непосредственно прилегающим к горным раз­ работкам, то последствия загрязнения вод могут быть обнаружены за много километров от района разработок по­ лезных ископаемых.

Например, серный колчедан, включающий в свой состав железо и серу, попадая в воздух или в воду, образует сер­ нистую кислоту и сульфаты железа. Сульфаты железа, попа­ дая в воду, образуют еще более концентрированную серную кислоту, что приводит к постоянному сильному увеличению кислотности сравнительно больших водных объемов. В допол­ нение к этому, кислая вода может растворять и поддерживать в растворенном состоянии большее количество минералов, чем нейтральная. В кислых водах, связанных с горными разра­ ботками зернистых пород, таких, как пески и гравий, часто в высоких концентрациях содержится алюминий. Его присут­ ствие потенциально важно в торфяниках, илах и глинах, где льдистость может достичь 50—70% по объему и 100% в ледя­ ных клиньях.

Первоначально сейсмические линии имеют ширину 5—б м. Затем, с прибытием более крупного оборудования и более совершенной геофизической техники, полоса отчуждения обыч­ но увеличивается до 7,5—10 м. Кроме того, создается интен­ сивная разведочная дорожная сеть. Разведка обычно осуще­ ствляется гусеничным или колесным бездорожным транспор­ том и сопровождается нарушением тундровой поверхности.

Различают два основных типа нарушения поверхности тунд­ ры бездорожным транспортом. Первый тип, менее видимый, возникает при движении по тундре колесного транспорта и заключается в смятии и уплотнении растительного покрова до слоя в несколько сантиметров толщиной над влажной мо­ ховой подстилкой и органическим слоем почвы.

Влияние подобного нарушения особенно видно в расти­ тельном пологе, где изменяются характеристики воздуха, тем­ пературы, ветер, освещенность. Такие же нарушения сопро­ вождают движение транспорта по тундре при маломощном снежном покрове. Даже снегоходы могут привести к наруше­ нию тундровой поверхности. И если на снежной дороге раз­ вито интенсивное движение транспорта, то нарушения тундро­ вой поверхности станут близки к нарушениям второго типа, вызываемым гусеничным транспортом.

Второй и более разрушительный тип нарушения тундровой поверхности связан с физическим разрушением растительного покрова и органического почвенного горизонта. Подобные про­ цессы резко изменяют термический баланс растительности и почвы, усиливают процессы таяния почвы. Они типичны для более влажной тундры и понижений, где наблюдается таяние клиньев льда. Степень таяния и состояние субстрата зависят

148

от количества и типа льда, содержавшегося в вечномерзлом грунте под колеей. Если колея проходит по склону или пере­ секает дренажный канал, таяние ледяных клиньев сопровож­ дается значительной эрозией и термокарстом, особенно в рай­ онах полигональной тундры.

Кроме того, бульдозеры, пересекающие водные потоки под критическими углами и сталкивающие в русла обломки пород, могут вызвать отклонения вод и серьезную водную эрозию. Многочисленные пересечения водных потоков могут привести к заиливанию русел, загрязнению вод и гибели рыб и во­ дорослей.

В настоящее время в ряде провинций принимаются зако­ нодательства, обязывающие компанию, ведущую разведку, восстанавливать растительный покров и правильный дренаж на сейсмических линиях, а несколько компаний, ведущих раз­ ведку в одном районе, использовать общие сейсмические ли­ нии.

За геофизическими работами следует разведочное буре­ ние. Для бурения каждой скважины требуется участок в 1,2— 1,6 га. Большая часть буровых работ проводится в зимнее время. Для прокладки зимников используются бульдозеры, которые сгребают снег и большую часть мохово-лишайниково­ го покрова и движение осуществляется по вечномерзлому грунту, что приводит к последующему оседанию грунта и эро­ зии поверхности.

Еще большие разрушительные результаты дает разработка нефтяных месторождений. Возникают проблемы термической просадки грунтов, эрозии, смыва и переотложения почв. Бу­ ровая грязь, свободная нефть и осадки частично блокируют и загрязняют водотоки. Блокирование водотоков и подпоры еще более усиливают эрозию особенно в холмистых районах с крутыми склонами. Безответственная разработка месторож­ дений и бурение в течение одного десятилетия могут привести

кнеобратимым изменениям в природной среде.

Вто время как в других районах участки вокруг скважин, трубопроводные траншеи, дороги вскоре нивелируются и покрываются растительностью даже без участия человека, в

районах вечномерзлых грунтов положение совсем другое. В таких районах, например, сейсмическая линия, проходящая через низкорослый кустарничек, может превратиться через несколько лет в канаву глубиной до 3 м в результате того, что поверхностный покров был разрушен и изменился терми­ ческий режим многолетнемерзлых грунтов. При добыче неф­ ти и газа неизбежны пожары. А пожар в тундре способен превратить район со стабильным кустарничковый и мохово­ лишайниковым покровом в безжизненную трясину с сущест­ венными последствиями, если это случится в районе водо­ сбора.

Естественное возобновление растительности зависит от ви­ дового состава флоры в районе нарушения тундровой поверх­ ности. Например, во влажной тундре на колеях наиболее ус­ пешно ревегетируют Dupontia fischen и Arctophila fulva, в более сухих Carex aquatilis и Alopecurus alpinus, по краям ко­ леи появляются Arctagrostis latifolia и Eriophorum angustifolium (особенно в конце сезона, когда колея оконтуривается пушицей). Возможно и быстрое появление мхов.

Не решена задача полного удаления с поверхности соле­ ных вод, излившихся при бурении скважин на нефть и газ. При добыче и переработке нефти и газа растительность стра­ дает от H2 S и SO2 , которые способствуют также закислению почвы. Лишайники очень чувствительны к S02. Развитие неф­ тедобывающей промышленности на Канадском Севере, воз­ можно, приведет к исчезновению лишайников на больших площадях, что объясняется очень неудачным сочетанием здесь биологических и метеорологических факторов.

Серьезные опасения вызывают проблемы загрязнения нефтью прибрежных арктических вод. Нефтяные отбросы, не разлагаясь в холодных арктических водах, концентрируются в узкой полосе прибрежных вод, свободных ото льда и пред­ ставляют угрозу всему живому. Транспортировка нефти через тундру может вызвать сильное развитие солифлюкции и тер­ мокарста, погребение растительного покрова и оголение более глубоких мерзлотных горизонтов. Для районов вечной мерзло­ ты необходимо коренное изменение техники по укладке тру­ бопроводов, с тем чтобы поверхности тундры было нанесено как можно меньше повреждений.

При малой устойчивости тундровых ландшафтов к антро­ погенным воздействиям необходимо свести до минимума воз­ действие человека на природную среду еще до начала произ­ водства работ. Правильное планирование работ в тундре поз­ волило бы значительно сократить круг термических проблем, связанных с вечной мерзлотой.

Человек может и должен успешно восстанавливать ланд­ шафты в районах современного и особенно будущего разви­ тия горнодобывающей промышленности. Самые простые ме­ роприятия, такие, как планирование и контроль, способны предотвратить загрязнение вод. Восстановительные работы (засеивание отвалов специальными быстрорастущими трава­ ми, посадка деревьев и т. д.) могут начинаться еще до того, как будет вывезена из района разработок полезных ископае­ мых горная техника. В настоящее время различными органи­ зациями разрабатываются сотни мелко- и крупномасштабных проектов восстановления земель после горных разработок с учетом рельефа и природных зон.

Одной из проблем восстановления естественных качеств водотоков, дренирующих район горных разработок, является

150

предотвращение формирования кислотной среды. Эту пробле­ му можно решить путем захоронения токсичных материалов, улучшением дренажа, запруживанием вод, затоплением кис­ лотных веществ и их нейтрализацией в определенных районах. Методы должны изменяться в соответствии с местностью, ток­ сичностью и объемом загрязненных вод, причем очистку вод лучше проводить на базисе водоразделов.

Для того чтобы предотвратить дополнительное заиливание и осадконакопление в водотоках, необходимо улучшение дре­ нажа и образование на разрушенных участках постоянного растительного покрова из трав, кустарников или других рас­ тений в соответствии с природной зоной и географическим положением района горных разработок.

Первые опыты по закреплению .«хвостов» пустой породы в целях предотвращения пылепереноса были начаты еще 30 лет назад и дали тогда плохие результаты. Отвалы пустой поро­ ды или засеивали, или закрепляли с помощью химических препаратов, которые связывали воедино верхний слой, пред­ ставленный либо гравием, либо шлаками, либо измельченной соломой. Положительные результаты засева пустой породы были получены лишь в 1957 г.

В настоящее время в Канаде и США практикуется сле­ дующий опыт восстановления растительного покрова. Снача­ ла, для того чтобы растения укоренились, подготавливают поч­ ву путем гипсования и внесения удобрений в верхний слой отвалов пустой породы. Для посадки выбирают такие расте­ ния, которые способны быстро развиваться и образовать дернину в первый же год, и тем самым предотвратить почвен­ ную эрозию в осенний период, причем в верхней платообраз­ ной части высеиваются травы, а на склонах высаживаются деревья и кустарники. При желании подобные участки могут быть использованы в качестве мест отдыха, парков, площадок для игр, особенно если горнодобывающие предприятия распо­ лагаются вблизи населенных пунктов.

Таким образом, развитие горнодобывающей промышлен­ ности наносит огромный ущерб естественным ландшафтам, особенно тундровым. Этот факт нельзя игнорировать. По мне­ нию канадских ученых, для того чтобы работы на севере не вели к разрушению естественных ландшафтов, нужно вести исследования в нескольких направлениях.

Во-первых, в связи с тем что объем работ в тундре в по­ следние годы значительно увеличился и продолжает расти, возникает необходимость измерения и оценки влияния нару­ шения тундровой экосистемы на динамику взаимодействия ее различных составных частей.

Во-вторых, необходимо создать машины, способные пере­ двигаться по местности, не нарушая ее покрова (вездеходы с уширенными шинами и трапами, машины на воздушной по­

151