книги / Основы общей экологии. Прикладная экология

Под их воздействием у лиственных деревьев (дуба, липы, вяза) уменьшается размер хлоропластов, сокращается число и размер листьев, уменьшается размер и плотность устьиц, общее содержание хлорофилла уменьшается в полтора-два раза.

При продолжительном воздействии косвенных негативных факторов (промышленных выбросов, выхлопных газов автомобилей, кислотных осадков) лес заболевает, на ослабленных деревьях растет количество насекомых-паразитов, со временем больных деревьев становится все больше. Возрастает опасность лесных пожаров, учащаются ветровалы в лесу, ухудшается качество древесины. Лесная экосистема постепенно деградирует и в конце концов погибает [17].

Масштабное антропогенное воздействие на растительные сообщества приводит к тяжелым экологическим последствиям как на уровне отдельных популяций и видов, так и на уровне экосистемы и биосферы в целом. На обезлесенных территориях возникают глубокие овраги, разрушительные оползни и сели, уничтожается фотосинтезирующая фитомасса, выполняющая важные экологические функции, ухудшается газовый состав атмосферы, изменяется гидрологический режим водных объектов, исчезают многие растительные и животные виды. В засушливых регионах уничтожение дре- весно-кустарниковой растительности и травянистого покрова на пастбищах приводит к опустыниванию.

Серьезным негативным экологическим последствием сведения лесов является изменение альбедо земной поверхности. Альбедо (от лат. albus – белый) – величина, характеризующая соотношение между потоком солнечной радиации, попадающим на различные предметы, почвенный или снежный покров, и количеством такой радиации, поглощенной или отраженной ими; отражательная способность поверхности тела. Наибольшее альбедо (0,8–0,4) имеют сухой снег, отложения солей, среднее – растительность, наименьшее (0,1–0,2) – водные объекты [19]. Альбедо земной поверхно-

81

сти является одним из важных факторов, определяющих климат как в отдельных регионах, так и в мире в целом. Установлено, что изменение альбедо поверхности Земли на несколько процентов может привести к серьезным изменениям климата на планете. В настоящее время с помощью космических снимков обнаружено крупномасштабное изменение альбедо всей поверхности Земли. Ученые полагают, что это вызвано прежде всего уничтожением лесного покрова и развитием антропогенного опустынивания на значительной части территории нашей планеты.

На уровне отдельных популяций и видов негативное антропогенное воздействие на биотические сообщества выражается в уменьшении биологического разнообразия вследствие сокращения численности и полного исчезновения отдельных видов. В настоящее время в охране нуждаются 25–30 тысяч видов растений, что составляет порядка 10 % всей мировой флоры. Доля исчезнувших видов во всех странах составляет более 0,5 % общего числа видов флоры мира, а в некоторых регионах, например на Гавайских островах, более 11 %. Сокращение числа видов сосудистых растений (всех высших растений за исключением мохообразных) приводит к изменению видового состава экосистем. Вследствие этого нарушаются эволюционно сложившиеся пищевые сети и дестабилизируются экологические системы, что проявляется в их обедненности и разрушении. В глобальном масштабе сокращение площадей, покрытых зеленой растительностью, приводит к двум крайне нежелательным последствиям: нарушению глобального круговорота углерода в биосфере и снижению интенсивности поглощения солнечной энергии биосферой в процессе фотосинтеза.

5.2. Воздействие человека на животный мир

Животный мир – это совокупность всех видов и особей диких животных (млекопитающих, птиц, пресмыкающихся, земноводных, рыб, а также насекомых, моллюсков и других

82

беспозвоночных), населяющих определенную территорию или среду и находящихся в состоянии естественной свободы. Являясь, подобно растительным сообществам, одним из ключевых компонентов окружающей природной среды, животный мир не только служит источником ряда ценных ресурсов, но и выполняет важные экологические функции

(рис. 5.2).

Рис. 5.2. Функции животного мира в природе и жизни человека

Воздействие человека на животный мир можно условно разделить на два типа: прямое (непосредственное преследование и истребление) и косвенное (изменение условий жизни).

Согласно данным Международного союза охраны природы, на планете ежегодно исчезает в среднем по одному виду или подвиду позвоночных животных. Среди безвозвратно утерянных в результате неумеренной и нерегламентированной добычи видов крупных животных – гигантский голубь дронт, тур (один из предков современного крупного рогатого скота), дикая лошадь тарпан, морская корова (представитель отряда сирен), странствующий голубь и многие другие. В Международную Красную книгу на сегодняшний день вне-

83

сено 687 видов и 207 подвидов позвоночных животных, находящихся на грани исчезновения [17].

Вто же время эксперты отмечают, что в последнее столетие значение прямого преследования (охоты) в истреблении животных резко упало. Так, если в XVII в., по подсчетам Ютца и Джонсона, прямое преследование животных стало причиной 86 % случаев гибели видов, а косвенное – 14 %, то

вXX в. это соотношение резко изменилось: в результате прямого преследования исчезло 28 % видов, а в результате косвенного воздействия – 72 % видов животных [20].

Внастоящее время выделяют следующие прямые и косвенные причины утраты биологического разнообразия животного мира, сокращения численности и вымирания животных, связанные с человеческой деятельностью:

– разрушение или деградация среды обитания;

– чрезмерное добывание (переэксплуатация), промысел

взапрещенных зонах, браконьерство;

–интродукция (акклиматизация) чуждых видов;

–уничтожение для защиты сельскохозяйственных культур, домашних или промысловых животных;

–случайное (непреднамеренное) уничтожение на автомобильных дорогах, в ходе военных действий, при кошении трав, на линиях электропередач, при зарегулировании водного стока;

–загрязнение окружающей среды пестицидами, нефтью

инефтепродуктами, атмосферными загрязнителями, свинцом

идругими токсикантами.

Нарушение среды обитания происходит вследствие вырубки лесов, распашки степей и залежных земель, осушения болот, зарегулирования стока, создания водохранилищ и других антропогенных воздействий коренным образом меняет условия размножения диких животных, пути их миграции, что негативно отражается на их численности и выжива-

нии [20].

84

Последствия деградации местообитания ярко видны на примере морских экосистем. Антропогенное воздействие на морские экосистемы заключается в поступлении в акватории водоемов огромного количества загрязняющих веществ – нефти и нефтепродуктов, синтетических поверхностноактивных веществ, хлорированных углеводородов, сульфатов, хлоридов, тяжелых металлов, радионуклидов и пр. Это вызывает такие негативные явления, как эвтрофирование, снижение видового разнообразия гидробионтов, замена целых классов донной фауны на устойчивые к загрязнению, и в конечном счете приводит к деградации морских экоси-

стем [21].

5.3. Загрязнение отходами производства и потребления

Проблема накопления в окружающей среде разного рода отходов является одной из наиболее актуальных экологических проблем современного общества. В России образуется ежегодно порядка 4,3 млн тонн отходов, из них на долю добывающей отрасли приходится порядка 89 %, на долю обрабатывающих производств 6,5 % [22]. Если весь годовой объем отходов, образующихся в России, разместить в товарных вагонах, то длина состава будет равна расстоянию от Перми до Москвы.

На территории нашей страны большая часть отходов до сих пор размещается не на специально оборудованных полигонах, а на несанкционированных свалках, отвалах, терриконах, хвосто- и шламохранилищах. Такие объекты размещения отходов являются источником загрязнения атмосферного воздуха, подземных и поверхностных вод, почв и растительности.

Согласно федеральному закону к отходам производства и потребления относятся вещества или предметы, которые образованы в процессе производства, выполнения работ, ока-

85

зания услуг или в процессе потребления, которые удаляются, предназначены для удаления или подлежат удалению [22].

Существует достаточно большое разнообразие подходов к классификации отходов для установления источников, характеристики их свойств, определения оптимальных путей использования или обезвреживания. Рассмотрим наиболее распространенную классификацию отходов по источникам образования (рис. 5.3).

ОТХОД Ы

9Отходы пищевой промышленности

9Отходы лесной и ЦБП

9Отходы легкой промышленности

9Отходы ТЭК

Рис. 5.3. Классификация отходов по источникам образования

Бóльшую опасность для окружающей среды представляют промышленные отходы, т.е. остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, образовавшиеся при производстве продукции или выполнении работ и утратившие полностью или частично исходные потребительские свойства. Наибольшее количество отходов производства образуется на предприятиях таких отраслей, как угольная промышленность, черная и цветная металлургия, тепловая энергетика, производство строительных материалов.

86

Максимальную угрозу для окружающей среды представляют те отходы, которые относятся к I и II классам опасности и обладают высокой степенью негативного воздействия на окружающую среду. К ним, например, относятся отходы, в составе которых присутствуют диоксины, пестициды, бенз(а)пирен и некоторые другие вещества (ртуть, сулема, хромовокислый калий, треххлористая сулема, оксид мышьяка и пр.).

Диоксины – это группа химических веществ, в которую входят сотни хлор-, бром- и хлорброморганических циклических эфиров. В силу чрезвычайно высокой токсичности и биологической активности диоксины называют суперэкотоксикантами. Диоксины образуются во многих технологических процессах, включая целлюлозно-бумажное, металлургическое и другие производства, на станциях биологической очистки и хлорирования питьевой воды, при сжигании отходов и сгорании в двигателях бензина со свинцовыми присадками. Диоксины способны накапливаться в организме, вызывая острые и хронические отравления, и могут являться причиной многих тяжелых заболеваний: перерождения кожи и слизистых оболочек, нарушений в развитии плода у женщин, разрушения печени, злокачественных опухолей, а также иммунодефицита [9].

Степень опасности отхода для здоровья людей и окружающей среды определяется количеством веществ, входящих в состав отхода, обладающих одним из опасных свойств (токсичность, взрывоопасность, пожароопасность, высокая реакционная способность, содержание возбудителей инфекционных заболеваний).

Умеренная степень воздействия на среду характерна для отходов III класса опасности, малоопасными и практически неопасными считаются отходы IV и V классов опасности соответственно. К отходам V класса опасности в соответствии с федеральным классификационным каталогом отходов

87

(ФККО) могут относиться, например, навоз перепревший, опил, отходы от уборки территорий, бой кирпича. Классификация отходов по степени опасности для окружающей среды представлена в табл. 5.2.

Таблица 5.2

Классификация отходов по степени негативного воздействия на окружающую среду

Особую группу формируют радиоактивные отходы. Под ними понимают непригодные к использованию жидкие и твердые материалы и предметы, содержащие радионуклиды или побочные биологически и/или технически вредные вещества, содержащие образовавшиеся в результате техниче-

88

ской деятельности радионуклиды [9]. Воздействия различных радионуклидов на человеческий организм разнообразны, от нарушения функции щитовидной железы (йод-131) до патологических явлений в крови и деструкции костного мозга (стронций-90), но большинство из них приводит к возникновению злокачественных опухолей и мутагенного эффекта.

5.4. Шумовое загрязнение окружающей среды

Среди опасных видов физического (параметрического) загрязнения, связанного с отклонением от нормы физических параметров окружающей среды, выделяют шумовое и электромагнитное загрязнение.

Шумовое загрязнение возникает в результате увеличения и повторяемости уровня звуковых колебаний сверх природного. Человеческое ухо способно воспринимать звуковые частоты в диапазоне от 16 до 20 000 Гц. Упругие колебания частотой менее 16 Гц называются инфразвуком, от 20 000 до 1·109 Гц – ультразвуком.

Для измерения громкости звука используют условную безразмерную единицу, называемую «децибел». Один децибел равен 0,1 логарифма отношения силы звука к пороговой (воспринимаемой ухом человека). Диапазон слышимых звуков для человека составляет от 0 до 170 дБ.

Естественные природные звуки, как правило, не отражаются на экологическом благополучии человека. Антропогенные источники шума, напротив, создают звуковой дискомфорт, повышают утомляемость человека, снижают его умственные возможности и производительность труда, вызывают нервные перегрузки и шумовые стрессы. При уровне шума свыше 90 дБ органы слуха начинают деградировать, громкость в 110–120 дБ считается болевым порогом, а шум громкостью свыше 130 дБ является разрушительным для органов слуха. Основными источниками антропогенного шума

89

в городах являются автомобильный, железнодорожный и авиационный транспорт, строительство, промышленные предприятия, предприятия энергетики и ЖКХ. Относительный вклад этих источников в общий уровень акустического загрязнения в городах составляет:

от автомобильного транспорта – 70–75 %; от железнодорожного транспорта – 10–15 %; от авиационного транспорта – 3–5 %; от строительства – 1–2 %:

от предприятий энергетики и ЖКХ – 5–10 % [24]. Антропогенный шум оказывает негативное воздействие

не только на человека, но и на животных. Интенсивное звуковое воздействие ведет к снижению удоев у коров, яйценоскости кур, потере ориентирования у пчел и к гибели их личинок, преждевременной линьке у птиц, преждевременным родам у зверей.

5.5.Воздействие электромагнитных полей

иизлучений

Электромагнитное загрязнение окружающей среды возникает в результате изменения электромагнитных свойств среды вследствие работы различных технических средств

иустройств, источником питания которых является электроэнергия. Такое загрязнение приводит к местным и глобальным геофизическим аномалиям и изменениям в тонких биологических структурах.

Источники техногенного электромагнитного излучения можно разделить на два типа:

1)источники низкочастотного излучения (частотой до 3 кГц), к которым относятся системы производства, передачи

ираспределения электроэнергии, бытовая электрическая и электронная техника, электротранспорт и его инфраструктура, автомобильный транспорт;

90