Защита населения и территорий в чрезвычайных ситуациях. Учебное пособие для вузов
.pdf
Чрезвычайные ситуации экологического характера
фауны, снижением плодородия, формированием бес плодных, пустынных земель.
Под эрозией почвы понимают разнообразные про
цессы разрушения почв и подстилающих пород раз личными природными и антропогенными факторами.
В соответствии с причинами различают водную эро зию, ветровую, ледниковую, оползневую, речную, био логическую.
За последние 25 лет площадь сельскохозяйствен ных угодий, приходящихся на одного жителя России,
уменьшилась на 24 %, площадь пашни — на 18 %. Объемы мероприятий по охране и рациональному
использованию почв и земельных ресурсов в послед ние годы существенно уменьшаются. Вследствие этого
усиливаются процессы деградации, разрушения, за
грязнения и захламления земель.
Большие экологические беды приносит выработка
энергии и использование ее на производстве. Вклад
гидроэнергетики в нарушение экологии — затопление
плодородных земель, которое в целом по странам СНГ
составляет более 75 тыс. км2, увеличение сейсмично сти в зоне водохранилищ и ряд других неблагоприят
ных явлений.
Одной из важнейших проблем современности ста
новится уничтожение отходов энергетики и производ ства. Если биосфера в своем существовании опирает ся на «безотходное производство», многократно при меняя одни и те же атомы в круговороте веществ, то человек использует природу крайне неэффективно, с
образованием огромного количества отходов, загрязня ющих среду и «обогащающих» биосферу несвойствен
ными ей элементами. Лишь 2 % используемых природ ных ресурсов приносят пользу человечеству, а 98 % — составляют отходы. Ежегодный вклад только стран СНГ
в отходы человеческой деятельности составляет более 80 млн т.
Проблема избавления от отходов состоит в том, что
свалка твердых отходов приводит к дополнительным загрязнениям почвы, грунтовых вод и атмосферы и
отчуждению под отходы все новых полезных террито
рий, а разбавление жидких (растворимых) и газооб разных отходов в воде и воздухе, издавна практико вавшееся в промышленности, экологически безопа 61
Глава 3
сным не является, поскольку разбавляющие способ ности гидросферы и атмосферы не безграничны.
Кроме того, нерастворимые загрязнители накаплива
ются в почве и в донных отложениях, а также в тка нях животных и рыб, употребляющих в пищу расти
тельность, выросшую на загрязненных почвах и в водоемах, разносятся и в конце концов попадают в организм человека.
Многим территориям России и стран СНГ гро зит и такое явление, как опустынивание. Опустыни> вание — это уменьшение или уничтожение биологи ческого потенциала земельного пространства, сопро вождающееся сокращением его водных ресурсов, исчезновением сплошного растительного покрова,
обеднением и перестройкой фауны. Опустынивание
является результатом воздействия неустойчивой сре ды аридных (засушливых) земель с нерациональным
использованием их человеком. Например, чрезмер
ным выпасом скота, отсутствием рациональных со
отношений между земледелием и животноводством,
уничтожением растительного покрова при заготов ках топлива, дорожном строительстве, геолого раз
ведочных работах.
3. Изменения свойств воздушной среды
Воздействие человека на природную среду про исходит непрерывно. Осваивая новые территории, вырубая и выжигая леса, распахивая земли, люди не осознанно меняют характер подстилающей поверхно
сти, тем самым способствуя изменению теплового ба
ланса. Создаются новые водохранилища, изменяются русла рек, осушаются болота. Все это влияет на газо вый и влаго тепловой обмен атмосферы.
Человек все больше влияет на окружающую сре
ду и климат. Ежеминутно промышленные предприя тия, ТЭЦ, автотранспорт сжигают громадное количе
ство топлива, что приводит к непрерывному повыше
нию содержания двуокиси углерода в атмосфере. А это может привести к серьезным глобальным по следствиям. Уже считают, что данный процесс вызо вет потепление вследствие так называемого «парни
62 кового эффекта».
Чрезвычайные ситуации экологического характера
Кроме того, в атмосферу поступают и химически активные примеси: фреоны, фтористые, бромистые и
хлорные соединения, которые разрушают озоновый
слой и влияют на тепловой режим планеты.
К другим факторам, влияющим на изменение кли
мата, относятся: загрязнение океана нефтяными про дуктами, нарушение тепло и влагообмена между ат мосферой и океаном; воздействие на облака с целью
стимулирования осадков; увеличивающийся выброс в атмосферу водяного пара; воздействие оросительных
систем; повышение испарения.
Пагубное воздействие на климат оказывают испы тания ядерного оружия, способствующие образованию и накапливанию в атмосфере аэрозоля, окислов азота,
радиоуглерода и других компонентов, разрушающих
озоновый слой и нарушающих баланс атмосферы. |
|
n Загрязнение атмосферы — это поступление в воз |
|
душную среду загрязнителей (аэрозолей, газов, |
|
твердых частиц) в количествах и концентрациях, |
|
изменяющих состав и свойства значительных объ |
|
емов воздушных масс и оказывающих негативное |
|
воздействие на живые организмы. Источниками |
|
естественного загрязнения атмосферы являются: |
|
космическая пыль, деятельность вулканов, ветро |
|
вая эрозия почв, выветривание горных пород. Ве |
|
лико загрязнение атмосферы от хозяйственной |
|
деятельности. Основные загрязнители: оксиды азо |
|
та, сера, углерод, газообразные соединения, пыль, |
|
аэрозоли. |
|
В последние десятилетия в крупных городах и |
|
промышленных центрах резко возрастает загрязнение |
|
атмосферы из за все увеличивающегося количества |
|
выбросов, которое на сегодня составляет около 400 кг |
|
на человека в год. До 27 % всех вредных промышлен |
|
ных выбросов приходится на долю теплоэлектростан |
|
ций и котельных, работающих на угле. Причем эти |
|
выбросы содержат в 4–5 раз больше радиоактивных |
|
веществ, чем выбросы атомных станций. От 25 до 50 % |
|
(в крупных промышленных центрах) составляет в об |
|
щем загрязнении доля автотранспорта. В выхлопных |
|
газах автомобилей содержится до 200 наименований |
63 |
ядовитых соединений, наиболее опасными из которых |
Глава 3
являются окись углерода и соединения свинца. В ре зультате промышленных выбросов (в том числе и авто
транспортом) в окружающую среду поступает больше,
чем при естественном круговороте: ртути — в 8700 раз, мышьяка — в 125 раз, урана — в 60 раз и т. д.
Растет запыленность. Над промышленными цент
рами или крупными городами образуется загрязнен
ный слой воздуха, так называемый «смог», который условно можно разделить на три яруса: нижний, зале гающий между домами, связан с выделением выхлоп ных газов транспортом и поднятой пылью; второй — питаемый дымом отопительных систем, располагается
над домами на высоте около 20–30 м; третий — на высоте 50–100 м, питается в основном выделениями промышленных предприятий.
Необходимо учитывать также, что при воздействии солнечной радиации на смесь углеводородных газов и
окислов азота, выбрасываемых в атмосферу с выхлоп
ными газами, образуется так называемый «фотосмог», который представляет собой большую опасность для здоровья людей.
По степени загрязнения воздушной среды лиди руют Москва, Омск, Норильск, Липецк, Нижний Нов
город, Санкт Петербург, Самара, Новокузнецк, Братск, Кемерово, Волгоград, Стерлитамак.
С каждым годом в атмосфере увеличивается кон центрация вредных веществ, что довольно часто при водит к различным заболеваниям.
Она выражается в ПДК (предельно допустимая концентрация) миллиграммами на 1 м3 (мг/м3).
Нормы ПДК устанавливает Министерство здраво охранения России. ПДК рассчитывается на основе
оценки безвредности определенных концентраций данного вещества для человека, животных, растений.
nОстрый недостаток кислорода. В настоящее вре мя во многих промышленных зонах растительность
выделяет в процессе фотосинтеза меньше кисло рода, чем его потребляет промышленность, транс порт, люди, животные. Его общее количество в
околоземной оболочке биосферы ежегодно умень шается на несколько миллиардов тонн. Особенно
64 это чувствуется там, где мала зеленая зона.
Чрезвычайные ситуации экологического характера
Недостаток кислорода в воздушной среде городов способствует распространению среди населения легоч
ных и сердечно сосудистых заболеваний.
nВысокие уровни шумов. С развитием технического прогресса уровни шума в городах постоянно воз
растают, и все большая часть населения чуть ли не круглые сутки подвергается его раздражающему
воздействию.
Внедрение новых технологических процессов, рост мощностей оборудования, механизация производствен ных и иных процессов, появление мощных средств наземного, воздушного и водного транспорта привели к тому, что человек постоянно подвергается воздей ствию шума высоких уровней. Это способствует появ лению и развитию неврологических, сердечно сосуди стых и иных заболеваний.
В общем шумовом фоне города удельный вес транс
порта составляет от 60 до 80 %. Внутриквартальные ис
точники шума: спортивные игры, игры на детских пло щадках, разгрузочно погрузочные работы у магазинов составляют 10–20 %. Шумовой режим в жилых квар
тирах складывается из проникающего шума извне и
образующегося в результате эксплуатации инженер ного и санитарно технического оборудования: лифты,
насосы, подкачка воды, мусоропроводы, вентиляция, запорные краны.
nОбразование зоны кислотных осадков. Кислотные дожди — результат промышленного загрязнения
воздуха. Большое место здесь принадлежит окис лам азота, источниками образования которых яв
ляются выхлопные газы автомобильных и авиаци онных двигателей, а также сжигание всех видов топлива. Примерно 40 % всех окислов азота выбра сывают в атмосферу тепловые электростанции.
Эти окислы преобразуются в азот и нитраты, а по следние, взаимодействуя с водой, дают азотную кис лоту. Кроме того, в теплые солнечные дни окислы
азота реагируют с недогоревшими углеводорода
ми автомобильных выхлопов, образуя озон, кото
рый, как известно, в определенных концентрациях |
65 |
вреден для растений. |
Глава 3
Существует научная гипотеза, что главной причи ной гибели деревьев нередко является озон в сочета
нии с кислотными туманами.
Один из распространенных загрязнителей возду ха — сернистый ангидрид, образующийся при сжига
нии угля, нефти, мазута. Бесцветный газ с едким запа хом, сернистый ангидрид вскоре после выброса из дымовой трубы превращается в сульфаты. Растворя
ясь в каплях воды, они образуют серную кислоту и вызывают появление тумана, снега или дождя с кис
лотностью от 10 до 100 раз выше обычной. Кислотные осадки опасны не только для раститель
ного мира, но и для здоровья людей.
nРазрушение озонового слоя атмосферы. Большой бедой для человечества может обернуться начав
шееся в результате воздействия на атмосферу ряда химических веществ (прежде всего фреона)
истончение озонного слоя, являющегося прегра дой на пути космических излучений и солнечной
радиации. Озон обладает способностью сильно
поглощать ультрафиолетовое излучение Солнца и,
следовательно, предохраняет от их губительного воздействия на живые организмы на Земле. Ко
личество озона в атмосфере не велико. Его осо
бенность заключается в его нестойкости: он легко разрушается соединениями водорода, азота, хло ра. В результате деятельности человека в послед ние годы резко возрастает поступление веществ, содержащих эти соединения.
|
Наиболее значительными из антропогенных при |
|
месей считаются окислы азота, доля которых в воздухе |
|
возрастает от все увеличивающегося применения азот |
|
ных удобрений, а также от соединений хлора, поступа |
|
ющих в атмосферу. |
|
Таким образом, состояние озонового слоя целиком |
|
и полностью зависит от деятельности человека. Это он |
|
решает, быть защитному слою у Земли или нет. |
|
Прозрачность атмосферы зависит главным обра |
|
зом от содержания в ней аэрозолей (пыль, дым, туман). |
|
Ухудшение прозрачности способствует созданию по |
66 |
мех авиации, судоходству, нередко является причиной |
крупных транспортных аварий. |
Чрезвычайные ситуации экологического |
характера |
|
|
|
|
|
|||
|
Пыль — один из наиболее распространенных за |
|
||
грязнителей атмосферы. Она оказывает вредное воздей |
|
|||
ствие на живые организмы, растительный мир, ускоряет |
|
|||
разрушение металлоконструкций, зданий, сооружений |
|
|||
и имеет ряд других отрицательных последствий. |
|
|||
|
Пыль включает в себя твердые аэрозоли, которые |
|
||
образуются в процессе выветривания земной породы, |
|
|||
лесных пожаров, вулканических извержений, промыш |
|
|||
ленных выбросов. Промышленная пыль — одна из |
|
|||
основных составляющих. Ее содержание в воздухе |
|
|||
определяется состоянием индустрии и транспорта. Уже |
|
|||
сейчас во многих городах мира сложилась опасная |
|
|||
ситуация, которая прямым образом воздействует на |
|
|||
человека и его здоровье. |
|
|
|
|
|
4. Изменения состояния гидросферы |
|
||
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
Вода является важнейшим химическим соединени |
|
||
ем, обеспечивающим существование жизни на Земле. |
|
|||
Она — единственный источник кислорода в процессе |
|
|||
фотосинтеза. Вода составляет 65 % массы человеческо |
|
|||
го организма. Она обеспечивает растворение, усвое |
|
|||
ние и вывод из организма всех необходимых ему ве |
|
|||
ществ. Обезвоживание организма ведет к азотному |
|
|||
отравлению. Без воды организм не может существо |
|
|||
вать более 10 суток. |
|
|
|
|
|
Видимое обилие воды на планете (более 70 % ее |
|
||
площади покрыто водой) обманчиво. Только 2 % всей |
|
|||
ее массы составляет необходимая для бытовых и тех |
|
|||
нических нужд пресная вода, причем 85% этого коли |
|
|||
чества сковано в полярных льдах. Кроме того, следует |
|
|||
учитывать, что 2/3 рек, являющихся основными источ |
|
|||
никами пресной воды, протекают в малолюдных рай |
|
|||
онах. Однако и остающегося количества воды было бы |
|
|||
достаточно, если бы речная сеть не сокращалась еже |
|
|||
годно, а вода не загрязнялась бы в результате неразум |
|
|||
ной технической деятельности. |
|
|||
|
Еще два три десятилетия тому назад количество |
|
||
водоисточников и качество воды было вполне достаточ |
|
|||
ным для нормального обеспечения населения. Но в |
|
|||
связи с бурным ростом промышленного и жилищного |
|
|||
строительства воды стало не хватать, а ее качество |
67 |
|||
резко упало. |
|
|
||
Глава 3
Сокращение водных ресурсов определяется тремя основными причинами: истощение водных ресурсов из
за влияния человека на биосферу, резкое возрастание
потребности в воде, массированное загрязнение вод ных источников.
Истощение водных ресурсов под влиянием чело веческой деятельности (обмеление водоемов, исчезно вение малых рек, высыхание озер) происходит вслед
ствие истребления лесов, непрерывной распашки сте пей, нерегулируемого выпаса скота, непродуманного
развития мелиоративных систем. Например, обследо вание бассейна р. Воронеж в 1972 г. показало, что толь ко за последние 20 лет количество рек и ручьев в нем сократилось в 2 раза. Сток рек к Аральскому морю
уменьшился на 33 %, а уровень моря понизился более
чем на 12 м. Такая же картина наблюдается и во мно гих других регионах.
Резкое возрастание потребности в воде определя
ется рядом факторов. Во первых, это обусловлено рос
том числа промышленных предприятий. Поэтому по
требность в воде возрастает ежегодно примерно на 6– 8 %. Во вторых, увеличивается расход воды для бытовых
нужд. В настоящее время в городах потребление воды на одного человека доходит до 150–200 л/сутки. В тре тьих, постоянно увеличивается расход воды в сельском хозяйстве (орошение, бытовые нужды), которое забира ет от 60 до 80 % всей расходуемой пресной воды.
Огромный вред наносит такое явление, как потреб
ление питьевой воды предприятиями для производствен
ных нужд. Так, например, в Нижнем Новгороде на нуж ды промышленности расходуется 51 % питьевой воды, в Уфе — 62,6 %, в Тюмени — 65,8 %. Большой объем пресной воды расходуется промышленностью на раз бавление жидких отходов. Даже при наличии очистных
систем сточные воды содержат до 10 % вредных приме
сей. Промышленные сточные воды представляют собой
целые реки. Современный целлюлозно бумажный ком
бинат сбрасывает в час до 1000 м3 сточных вод.
Ежегодно на разбавление сточных вод расходует
ся невероятное количество чистой воды, причем каж дый кубометр разбавленной воды портит 10 м3 чистой.
Таким путем загрязняется до 20 % годового стока рек, 68 составляющего 45 тыс. км.
Чрезвычайные ситуации экологического характера
Загрязнение воды приводит к тому, что в ней гиб |
|
нут живые организмы и прежде всего рыбы. Эту воду |
|
нельзя применять в пищу без особой очистки. Источ |
|
ником естественного загрязнения являются паводки, |
|
размыв берегов, загрязнение атмосферными осадками, |
|
но больше всего вред водоисточникам наносит сам |
|
человек. В реки, озера, водохранилища выбрасывают |
|
ся вредные отходы промышленности, бытовой мусор и |
|
фекальные воды, удобрение, навоз, нефтепродукты, |
|
тяжелые металлы и многое другое. Главный загрязни |
|
тель — промышленные сточные воды, отходы и сбро |
|
сы. Самые неблагополучные в этом смысле предприя |
|
тия химии, нефтехимии, нефтепераработки, целлюлоз |
|
но бумажные отрасли. |
|
Еще одним серьезным загрязнителем является |
|
сельское хозяйство: в воду попадают химикаты, при |
|
меняемые для подкормки растений, борьбы с вредите |
|
лями сельхозкультур, удобрения. |
|
По характеру загрязнение может быть биологиче |
|
ским, механическим и физическим (нагрев, радиаци |
|
онное воздействие). В любом случае это приводит к |
|
обеднению флоры и фауны. Так, например, от загряз |
|
нения и засорения водоемов ежегодные потери рыбы |
|
в уловах составляют 1,6 млн ц. |
|
Надо помнить, что загрязнение источников питьевой |
|
воды, ухудшение ее качества представляет большую |
|
опасность для здоровья населения, нередко является |
|
причиной возникновения инфекционных заболеваний. |
|
Загрязнение морской воды. Все виды загрязне |
|
ний — естественные и возникшие в результате деятель |
|
ности человека — в конечном итоге оказываются в |
|
Мировом океане. Они включают в себя нечистоты и |
|
отходы всех видов промышленности, сельского хозяй |
|
ства, а также ядовитые и опасные вещества. Основной |
|
процент загрязнения морской среды связан с деятель |
|
ностью людей на морском дне. Например, разведка и |
|
добыча нефти и газа, все отходы с кораблей, которые |
|
идут в воду. |
|
Особо большие масштабы приобретает загрязне |
|
ние морской среды нефтепродуктами при авариях тан |
|
керов, а также платформ, сооружаемых для добычи |
|
нефти из морских шельфов. Нередки случаи умышлен |
69 |
ного слива с судов в море нефтяных остатков. Ежегод |
Глава 3
но в океан поступает до 25 млн т нефти. Результатом таких загрязнений является сокращение испарений с
поверхности океана, что вызывает нарушение атмо
сферных процессов, гибель подводной фауны, зараже ние пляжных зон.
Большую опасность для океана представляют за топленные в нем контейнеры с сильнодействующими ядовитыми и другими опасными веществами, а также
гибель подводных лодок с ядерными двигателями и боеприпасами и судов с опасными грузами. Все это
наносит огромный вред природе: уничтожаются мор ские организмы, продукты питания морской фауны. Происходит ослабление сопротивляемости морских животных к различным инфекциям вследствие погло
щения ими нефти. Уничтожаются рыбные запасы.
Французский исследователь Жак Ив Кусто считает, что жизнь в океане сократилась на 40 %.
5. Изменения состояния биосферы
Биосфера — это зона Земли (включая верхнюю
литосферу, нижнюю часть атмосферы до озонного слоя и всю гидросферу), являющаяся областью существо
вания живого вещества или затронутая жизнедеятель ностью живых организмов.
Основу биосферы составляет «живое вещество», само по себе представляющее ничтожную ее часть (если биосфера имеет массу 3 × 1018 т, то сухое «живое вещество» всего 2,4 × 1012 т). Вместе с тем без «живого вещества» нет и биосферы. «Живые организмы, — писал В.И. Вернадский, — являются функцией биосфе ры... огромной биологической силой, ее определя ющей».
Живые существа — это уникальные природные объекты, способные улавливать энергию, приходящую из Космоса, преимущественно в виде солнечного све та, удерживать ее в виде энергии сложых органиче
ских соединений (биомассы), передавать друг другу, а
также трансформировать в механическую, электриче скую и другие виды энергии.
Работа, проводимая живыми организмами, состо
ит в переносе, перераспределении химических элемен 70 тов в биосфере и создании из них новых структур (тел).
