24. Геоэкологические аспекты функционирования природно-техногенных экосистем.

За всю историю существования человеческой цивилизации рядом с природными или в нутрии их возникали новые системы техногенного характера - разнообразные городские и сельские поселения, сельскохозяйственные и лесопромыш­ленные зоны, транспорт и транспортные коммуникации, энергетические системы, горнодобывающие и горнорудные пред­приятия, промышленные предприятия, рекреационные системы и др.

Природно-техногенные системы существенно преобразовали природные условия как на отдельных территориях, так и в региональном масштабе, повлияли на ОС. В связи с двойственностью воздействия природно-техногенных систем возникают соответствующие геоэкологические проблемы.

Геоэкологические аспекты земледелия. Опасность разрушения поверхности земли находится в зависимости от особенностей климата, действия характеризующих его факторов (интенсивность осадков, сила ветров и др.), а также ин­тенсивности уничтожения травостоя и распыления почв. Там, где интегральное воздействие на поверхность почв было больше допустимого, проявляла себя ветровая и водная эрозия, коренным образом меняющая экологическую обстановку.

Легкие почвы (пески и супески), лишенные травяной растительности, защищающей их от губительного воздействия ветров, нередко становились подвижными, что практически исключало их использование в качестве полноценных пастбищ. В условиях с достаточным количеством осадков, особенно на склоновых землях, в результате действия тех же причин проявлялась водная эрозия, которая, как и ветровая, существенно изменяла поверхность земли. Существуют так же следующие проблемы земледелия: уплотнение почвы ходовыми системами машинно-тракторных агрегатов, дегумификация почв, вто­ричное засоление почвы, загрязнение почвы. С точки зрения охраны природы, идеальным было бы исключение из ком­плекса мероприятий химического метода, ограничиваясь биологическими и организационно-агротехническими. Но обой­тись полностью без пестицидов в настоящее время невозможно. Поэтому важнейшей задачей промышленности нужно считать выпуск селективных быстродействующих и быстроразлагающихся препаратов, лишенных побочного токсичного воздействия на органическую среду.

Экологические проблемы животноводства. Животноводческие агросистемы существенным образом трансфор­мировали природные ландшафты. Хорошо известно, что африканская саванна (лесная и высокотравная) под влиянием ты­сячелетнего весьма интенсивного выпаса скота, который осуществляли пришедшие на эту территорию скотоводческие племена, преобразовалась в пустыню. Основной геоэкологической проблемой пастбищного скотоводства в засушливых регионах мира является постепенное истощение пастбищ вплоть до полного уничтожения растительного и почвенного покрова и развития опустынивания. В умеренном поясе существующее пастбищно-стойловое животноводство также соз­дает геоэкологические проблемы. Большинство из них связно с загрязнением почвы, грунтовых вод и поверхностных во­доемов отходами животноводства. Это не только изменение кислотности почв, но и определенные нарушения в сущест­вующем природном круговороте азота, углерода и усиленном выбросе метана. Для восстановления фитоценозов необхо­димо снижение загрязнения стоков, поступающих с животноводческого комплекса.

Экологические проблемы электроэнергетики. Тепловые электростанции в наибольшей степени «ответственны» за усиливающийся парниковый эффект и выпадение кислотных осадков. Имеются данные, что тепловые электростанции в 2-4 раза сильнее загрязняют среду радиоактивными веществами, чем АЭС такой же мощности. В выбросах ТЭС содержит­ся значительное количество металлов и их соединений. Серьезные экологические проблемы связаны с твердыми отходами ТЭС - золой и шлаками. Последние способны заметно изменить баланс солнечной радиации у земной поверхности. Вы­бросы ТЭС являются существенным источником такого сильного канцерогенного вещества, как бенз(а)пирен. С его дейст­вием связано увеличение онкологических заболеваний. В выбросах угольных ТЭС содержатся также окислы кремния и алюминия. Эти абразивные материалы способны разрушать легочную ткань и вызывать такое заболевание, как силикоз. ТЭС - существенный источник подогретых вод, которые используются здесь как охлаждающий агент.

Экологические проблемы гидроэнергетики. Прямое воздействие на окружающую среду. 1) Затопление и подтопление земель. 2) Сейсмическая активность. 3) Изменение гидрол. режима: а) общее замедление водообмена в речной системе, б) меняется температурный режим зарегулированного речного стока, в) изменения в ледовом режиме, г) возрастают потери на испарение, д) возрастает высота волн, е) скорости течения могут уменьшаться в десятки раз. 4) На формирование качества воды влияние оказывает: а) засоление воды в результате ее контактов с засоленными грунтами и грунтовыми водами, б) состояние ложа и свойства затопленных почв, в) антропогенные загрязнения, г) относится характер и уровень их рекреационных нагрузок. 5) Переформирование берегов водохранилищ. 6) Угроза разрушения плотины. Кос­венное воздействие на окружающую среду. 1) Изменение мезоклимата и микроклимата над водоёмом и в прибрежной зо­не, притом на сравнительно небольших территориях, проявляется в: а) увеличении числи ясных дней в мае, июне и июле, б) увеличивается относительная влажность, в) возрастает скорость ветра, г) уменьшается континентальность климата, д) увеличивается радиационный баланс. 2) Снижение БРО. 3) Влияние на ихтиофауну. Воздействие гидроэнергетического объекта на ихтиофауну выражается в преграждении путей миграции проходных и полупроходных видов рыб, в изменении условий воспроизводства, в изменении кормовой базы и др. 4) Социально-экономические аспекты. Воздействие гидро­энергетического объекта на сложившуюся социальную обстановку района строительства обусловлено необходимостью переселять людей из зон затопления, подтопления, берегопереработки.

Экологические проблемы атомной энергетики. Ядерная энергетика до недавнего времени рассматривалась как наиболее перспективная. Это связано как с относительно большими запасами ядерного топлива, так и со щадящим воздей­ствием на среду. К преимуществам относится также возможность строительства АЭС, не привязываясь к месторождениям ресурсов, поскольку их транспортировка не требует существенных затрат в связи с малыми объемами. До недавнего вре­мени основные экологические проблемы АЭС связывались с захоронением отработанного топлива, а также с ликвидацией самих АЭС после окончания допустимых сроков эксплуатации. Имеются данные, что стоимость таких ликвидационных работ составляет от 1/6 до 1/3 от стоимости самих АЭС. После 1986 г. главную экологическую опасность АЭС стали свя­зывать с возможностью аварий. Хотя вероятность их на современных АЭС и невелика, но и она не исключается. Неизбеж­ный результат работы АЭС - тепловое загрязнение. На единицу получаемой энергии здесь оно в 2-2,5 раза больше, чем на ТЭС, где значительно больше тепла отводится в атмосферу.

Экологические проблемы промышленного производства. Геоэкологические воздействия промышленности ох­ватывают всю технологическую цепочку, начиная от добычи сырья и первичной его обработки через процессы производ­ства и заканчивая выпуском конечного продукта, причем на каждой стадии необходима организация размещения и пере­работки отходов. В результате работы промышленности возникает необходимость в запланированных и неожиданных (залповых) сбросах вредных газов, твердых отходов и разнообразных жидких стоков. При этом надо учитывать, что неко­торые отходы и даже сами продукты производства промышленности являются токсичными и наносят значительный ущерб здоровью человека и окружающей среде. Для борьбы с неблагоприятными геоэкологическими последствиями промыш­ленного производства существуют два принципиальных подхода: управление загрязнениями на конечной стадии произ­водства; системная перестройка производственного цикла. Переработка загрязнений на конечной стадии производства не сокращает массу загрязнителей. При этом отходы после их обработки смещаются из одной среды в другую, более удобную для данного технологического цикла, например из воздуха в воду или почву. Второй принципиальный подход в качестве долгосрочной меры предусматривает разработку полностью замкнутой системы производства. В большинстве случаев использование замкнутых циклов при современном уровне развития технологии и капиталовложений не может дать 100%-го эффекта. Для этого существует три подхода: экономия сырья, материалов и энергии; увеличение степени использования промышленного продукта; полное извлечение полезных продуктов из промышленных отходов.

Экологические последствия урбанизации. Современный крупный город оказывает двойственное влияние на чел-ка, его жизнедеятельность и адаптационные возможности. С одной стороны, город предоставляет человеку ряд экономических, социально-бытовых и культурных преимуществ, что положительно сказывается на его развитии и процессе адаптации. С другой стороны, человек, отдаляясь от природы, попадает в среду с отрицательными факторами: большой плотностью населения, повышенным режимом жизни, загрязненным воздухом, шумом, длительным передвижением к мес­ту работы и т.д. В крупных городах по сравнению с сельской местностью меньше солнечная радиация, ниже относитель­ная влажность, скорость ветра и в то же время выше (на 0,6-1^оС) среднегодовая температура (по сравнению с окрестностя­ми), большие осадки, туманы, загрязнения. В сельской местности в сутки на 1 км² выпадает 5-15 кг пыли, а в городах -500-1500 кг и больше. Узкие улицы, плотная застройка, увеличение этажности зданий заметно ухудшают естественное проветривание и уменьшают длительность солнечного освещения. Процесс урбанизации в условиях индустриального об­щества необходимо регулировать для создания рациональных условий жизнедеятельности человека в городах.

Экологические проблемы транспорта. Транспорт - это важнейший компонент общественного и экономического развития, поглощающий значительное количество ресурсов и оказывающий значительное влияние на ОС. Транспорт ока­зывается важным неблагоприятным фактором, воздействующим на состояние ОС. Он загрязняет токсичными веществами воздух и воду, создает шум и вибрацию, поглощает большую площадь земельных ресурсов для создания магистралей, мест стоянок, трубопроводов, складов, вокзалов, морских и воздушных портов.