Особливі впливу на біосферу
Вплив зброї масового знищення
Будь-які військові дії завдають довкіллю дуже відчутної шкоди, особливо якщо вони ведуться на великій території протягом тривалого часу, проте і при короткочасних військових конфліктах можуть виникнути надзвичайні екологічні ситуації, якщо потенційний противник застосує сучасні засоби ураження. Навмисні дії людини на природу та навколишнє середовище у військових цілях отримали назви екоцид (біоциди, екологічної війни).
В даний час найбільш руйнівним потенціалом володіє зброю масового знищення - ядерну, хімічну і бактеріологічну. Всі компоненти навколишнього природного середовища та людина, в першу чергу, дуже вразливі для кожного з цих видів зброї.
Ядерна зброя характеризується великою потужністю і різним вражаючою дією, яке визначається впливами на навколишнє середовище ударної хвилі, світлового випромінювання, проникаючої радіації, радіоактивного зараження і електромагнітного імпульсу.
Ударна хвиля при ядерному вибуху володіє колосальною руйнівною силою, завдаючи незахищеним людям і тваринам важкі травми, аж до їх загибелі. При надмірному тиску у фронті ударної хвилі понад 50 кПа спостерігається повне пошкодження лісового масиву, дерева з корінням вириваються, а у людей розриваються внутрішні органи, переламуються кістки.
Світлове випромінювання викликає сильні опіки відкритих ділянок тіла, в тому числі сітківки очей. У Хіросімі і Нагасакі термічні ураження (опіки) були основними наслідками ядерних вибухів.
Під впливом проникаючої радіації, що викликається смертоносними гамма-променями і нейтронами, у людей і тварин виникає променева хвороба, яка у важких випадках закінчується летальним результатом.
У 70-80-і рр. було введено поняття «ядерної зими» - модельно прогнозоване різке і тривалого похолодання, що може виникнути в разі війни із застосуванням термоядерної зброї. При цьому середнє зниження температури повітря над північною півкулею прогнозується більш ніж на 20 ° С. Грандіозні пожежі, які неминуче будуть супроводжувати ядерні вибухи, створять величезні маси газоподібних домішок і диму, які викличуть затемнення поверхні Землі ( «ядерна ніч») на багато тижнів і навіть місяці.
«Ядерна зима» - це глобальна екологічна катастрофа, яка в разі її виникнення надасть руйнівну дію на основні природні екосистеми Землі і призведе до самознищення людства.
Хімічне зброя призначена для отруєння людини і біоти за допомогою бойових отруйних речовин - газів, рідин або твердих речовин. Засоби їх застосування: ракети, міни, снаряди, бомби або розпилення з літаків. Хімічні отруйні речовини здатні впроваджуватися і пересуватися по трофічних ланцюгах, представляючи високу токсичну небезпеку для життєдіяльності організмів.
У великих кількостях хімічну зброю застосовувалося під час першої світової війни та у В'єтнамі. У 1914-1918 рр. бойові отруйні речовини, в основному іприт, викликали загибель 10 тис. чоловік і 1,2 млн. чоловік зробили інвалідами.
В даний час створено принципово новий клас бойових отруйних речовин нервово-паралітичної дії (зарин, табун, зоман і ін.), А також отруйні речовини психогенного, загальотрутного і задушливої дії. Всі вони роблять украй негативний вплив на природні екосистеми, викликаючи масові ураження людей, загибель великої частини популяцій будь-яких хребетних тварин, рослин.
В ході військових дій в 1961-1975 рр. у В'єтнамі, Лаосі та Камбоджі американські війська використовували не тільки хімічну зброю. Широко застосовувалася тактика «випаленої землі». В результаті масованих бомбардувань утворилися величезні площі антропогенного бедленд (від англ. «Погані землі»). За допомогою потужних бульдозерів зрізали під «корінь» тропічні ліси разом з грунтом, затоплялися прибережні території, широко застосовувався напалм (запальна суміш) і ін. Саме в період війни в Індокитаї А. Гальфсоном (1970) був вперше введений термін «екоцид» (екологічна війна).
Бактеріологічними (біологічними) зброєю називають бактеріальні засоби (бактерії, віруси та ін.), Отрути (токсини), призначені для масового ураження людей. Використовуються за допомогою живих переносників захворювань (гризунів, комах та ін.), Або у вигляді боєприпасів, начинених зараженими порошками або рідиною.
Бактеріологічне зброя здатна викликати масові інфекційні захворювання людей і тварин на чуму, холеру, сибірку та іншими хворобами, навіть потрапляючи в їх організм в мізерно малих кількостях. Багато бактерії здатні утворювати спори, які можуть зберігатися в грунті протягом десятиліть.
Ліквідація всіх видів зброї масового знищення - єдино реальний шлях запобігання глобальній екологічній катастрофі, пов'язаної з військовими діями. Зараз же зброю масового знищення становить загрозу самому існуванню планети. Тільки потужність накопичених запасів ядерної зброї у світі в 80-ті рр. становила 16 - 18 * 10 млрд. т, т. е. на кожного жителя планети припадало понад 3,5 т тротилового еквівалента.
Вплив техногенних екологічних катастроф
Техногенна екологічна катастрофа - це аварія технічного пристрою (атомної електростанції, танкера і т. Д.), Яка призвела до вельми несприятливих змін у навколишньому природному середовищі і, як правило, масової загибелі живих організмів і економічним збитком. Аварії і катастрофи виникають раптово, мають локальний характер, в той же час екологічні наслідки їх можуть поширюватися на дуже значні відстані.
Як показує досвід, техногенні екологічні катастрофи можливі навіть в країнах з високими технологічними стандартами і виникнення їх обумовлено комплексом різних причин: порушенням техніки безпеки, помилками людей, або їх бездіяльністю, різними поломками, впливом стихійних лих і т. Д. Найбільшу екологічну небезпеку становлять катастрофи на радіаційних об'єктах (атомні електростанції, підприємства з переробки ядерного палива, уранові рудники і ін.), хімічних підприємствах, нафто- і газопроводах, т ранспортних системах (морської і залізничний транспорт та ін.), греблях водосховищ і т. д.
Зіграло свою роль і те, що в період випробувань була відключена система аварійного охолодження реактора (САОР). Це і численні помилки персоналу і керівництва АЕС створили в Чорнобилі аварійну ситуацію, яка призвела до страшних наслідків. До того ж на АЕС були споруджені реактори типу РБМК (реактор великої потужності канальний) без надійної системи захисту робочої зони в разі аварії.
Загальна площа радіоактивного забруднення по ізолініі0,2 мР / год склала вже в перші дні аварії близько 200 тис. Км2, охопивши багато районів України, Білорусії, а також Брянську, Калузьку, Тульську і інші області Російської Федерації.
Помітні випадання радіонуклідів з періодом напіврозпаду від 11 (криптон-85) до 24100 годин (плутоній-239) досягли Болгарії, Польщі, Румунії, ФРН та інших країн. Максимальна величина забруднення по цезію-137 в цих країнах сягала 1 Кu / км2.
Незважаючи на тривалий термін після аварії, чорнобильський синдром як і раніше блокує позитивне сприйняття атомної енергетики широкою громадськістю високорозвинених країн. Тому ними запропонований «очевидно» безпечний для всіх проект підземної атомної станції потужністю 1 ГВт, що працює в автоматичному режимі без участі людини на глибині понад 100 м. Конструкція ядерного реактора така, що дозволяє використовувати низькозбагачене ядерне паливо, яке ніколи не повинно вилучатись.
До вивчення і вирішення проблем, пов'язаних з аварійним викидом, було залучено великі наукові сили (академіки В. М. Клечковского, Н. П. Дубінін і ін.). При вивченні наслідків аварії в Челябінській області були закладені основи практичної радіоекології. Детально досліджувалися закономірності поведінки стронцію-90 в сільськогосподарських, лісових і водних екосистемах, а також у харчових ланцюгах людини і на їх основі розроблялися практичні рекомендації.
Дуже небезпечні і важкі за своїми екологічними наслідками великі аварії і катастрофи на хімічних об'єктах. У цих випадках відбувається зараження отруйними речовинами всього приземного шару атмосфери, водних джерел, грунтів і т. Д. При високих концентраціях отруйних речовин спостерігається масове ураження людей і тварин.
Розлив мазуту негативно відбився на екосистемі затоки Балтійського моря. Різко зменшилася чисельність фітопланктону і його видове різноманіття, було порушено природне відтворення, забруднені міграційні шляхи і т. Д.
Стихійні лиха
Стихійні лиха - це відображення об'єктивного природного ходу еволюції Землі. Їх виникнення в тих чи інших регіонах обумовлено комплексом причин, серед яких чільне значення мають геологічні, геоморфологічні, кліматичні особливості території. Імовірність великомасштабних стихійних лих збільшується в міру зниження стійкості біосфери і можливої зміни клімату.
За своїм походженням всі стихійні лиха класифікуються на два типи: ендогенні, т. Е. Пов'язані з внутрішньою енергією Землі, і екзогенні, обумовлені головним чином сонячною енергією і силою тяжіння. До першого типу відносяться землетруси, цунамі, виверження вулканів, до другого - повені, шторми, тропічні шторми, зсуви, посухи та ін.
Стихійні лиха ендогенного характеру
Землетруси - одне з найбільш грізних проявів внутрішньої енергії Землі. Раптові сейсмічні поштовхи і коливання земної поверхні можуть бути досить значними і мати катастрофічні екологічні наслідки.
У світі відомі два найбільш небезпечних сейсмічних пояси: перший простягається уздовж берегів Тихого океану, утворюючи тихоокеанське "вогненне кільце», другий простягається від Піренейського півострова до Малайського архіпелагу. Через високу щільність населення саме на другий, так званий Альпійсько-Гімалайський, пояс доводиться до 75% людських жертв землетрусів за останні десятиліття.
У Росії і в країнах ближнього зарубіжжя до найбільш небезпечним сейсмічних районах відносять Карпати, Крим, Кавказ, Середню Азію, Алтай, Забайкалля, Далекий Схід, Сахалін, Курильські острови, Камчатку. Постійній загрозі руйнівних землетрусів схильне 20% території Росії.
Екологічні наслідки землетрусів і цунамі можуть бути самими різними:
- масова загибель і поразки людей і тварин, порушення стійкості природних екосистем;
- забруднення атмосфери внаслідок масових пожеж при замиканні енергетичних мереж;
- зміщення величезних земляних мас вниз по схилу (обвали, гірські обвали, зсуви на берегах річок і морських узбереж);
- руйнування і затоплення прибережних населених пунктів хвилями цунамі;
- різке погіршення санітарної обстановки, можливе виникнення епідемій;
- сильний психологічний вплив на людей, тяжкі психічні травми зі смертельним результатом.
Вулканічні виверження - одне з найбільш захоплюючих видовищ в природі і в той же час найнебезпечніше стихійне лихо. Всього в світі налічується 4 тис. Вулканів, з них діючих 540. На території Росії діючі вулкани знаходяться на Камчатці і на Курильських островах. Найбільш відомий Ключевський (4850 м) - найвищий діючий вулкан Євразії, розташований на сході Камчатки. Дуже активні по частоті і силі виверження також вулкани Шевелуч, Безіменний, Наримський, Ксудач.
Великі, але згаслі вулкани знаходяться на Кавказі - Ельбрус (5642 м), Казбек, Арарат, конус якого покритий сніжною шапкою.
Однак найсильнішим виверженням історичного часу вважається виверження вулкана Тамбора на острові Сумбава в Індонезії в 1815 р Первісна висота вулкана - 4000 м - після вибуху зменшилася до 2850 м. В атмосферу було викинуто більше 100 км3 гірських порід, утворився величезний кратер розміром 6x6,5 км і глибиною 700 м. протягом трьох днів територія, що дорівнює Франції, на якій проживали мільйони людей, була у владі непроглядній темряви. Загальна кількість загиблих склала кілька десятків тисяч чоловік.
Стихійні лиха екзогенного характеру
Серед стихійних лих екзогенного характеру найбільш небезпечні повені, тропічні шторми, посуха, зсуви, обвали і сіли.
У Росії повеней періодично піддаються ниці райони центральної частини європейської території. Південного Уралу, півдня Західного Сибіру, Поволжя, Північний Кавказ і ін. Загальна площа затоплень в різні роки коливається від 50 до 400 тис. Км. У районах Далекого Сходу повені носять характер стихійного лиха.
При катастрофічних річкових повеней затоплюються величезні території, гинуть люди, надовго паралізується господарська діяльність людини. Екологічні наслідки подібного роду повеней досить значні. Відомо, наприклад, катастрофічна повінь в Примор'ї Влітку 1950 коли була затоплена вся Приханкайская низовина площею понад 6 тис. Км2. Надовго залишаться в пам'яті людей повені, викликані потужними заторами льоду на р. Єнісей у м Красноярська (1941), на р. Північній Двіні у м Архангельська (1953) і ін.
І тим не менше повені на річках Росії не досягли таких грандіозних розмірів лиха, як на річках Янцзи і Хуанхе в Китаї, Гангу і Брахмапутра в Індії, Міссурі і Міссісіпі в США, Амазонці в Бразилії. Не випадково, річка Хуанхе в Китаї ( «Жовта річка») більше відома під назвою «Скорбота Китаю». 80 млн. Чоловік, які живуть в долині р. Хуанхе, фактично нижче рівня води в річці, постійно відчувають страх перед катастрофічною повінню. Морські повені виникають в тих випадках, коли море затоплює узбережжі або приморські території. Зазвичай це буває при сильних штормових вітрах, або при надзвичайно рясних зливових дощах.
Морські повені типові для низинних приморських територій Голландії, північній частині ФРН, значної частини Південно-Східної Азії, узбережжя Мексиканської затоки і ін.
Величезне дестабілізуючий вплив повеней на екологічну обстановку зводиться насамперед до масової загибелі людей, а також тварин, зокрема, молоді риби, сільськогосподарських культур, садів, виноградників. В результаті затоплення погіршується меліоративний стан ґрунтів, збільшується їх мінералізація, суглинні родючі грунти переходять в малопридатні для сільськогосподарського виробництва глейові грунту і т. Д.
Шторми (нетропічних або внетропические) - це урагани і циклони зі швидкістю вітру понад 30 м / с, які зароджуються над океаном поза тропічних широт. Їх називають ще бурями і зовні вони виглядають як величезні чорні хмари, які рухаються з величезною швидкістю.
Різко погіршується екологічна обстановка на морських узбережжях. Ураганні хвилі переміщують маси піску і мулу, внаслідок чого чиста морська вода стає каламутною і брудною. Змиваються багато кілометрів піщаних дюн, змінюються обриси берегової лінії, в масовій кількості гинуть донні риби; краби, шрімси і піщані хробаки знищуються майже поголовно, на берег викидаються баракуди і акули.
Засуха - тривалий період сухої погоди, частіше при підвищеній температурі, з відсутністю або вкрай незначною кількістю опадів і як наслідок недостатньою кількістю вологи в грунті і повітрі. Виникненню посухи сприяють:
- недостатня кількість опадів восени;
- безсніжна зима з малою кількістю снігу;
- несприятливі умови для вбирання вологи ранньою весною;
- мала кількість опадів пізньою весною і раннім літом.
Грандіозна екологічна катастрофа сталася в Сахеле (Африка) в кінці 60-х - початку 70-х рр. Тут з 1968 по 1973 р спостерігалася сильна посуха; ще більш в різкій формі вона проявилася на африканському континенті в 1984/85 рр. Тільки в 70-і рр. в Африці загинуло від посух близько 1,2 млн. чоловік.
Гравітаційні процеси серйозно перешкоджають нормальному функціонуванню природних екосистем. Руйнуються звичні екологічні зв'язку, гинуть дерева, багаторічні насадження, сільськогосподарські культури. В результаті обвально-зсувних перекриттів русел гірських річок, виникають глибокі водойми-водосховища, що загрожують підтопленням території, «наведеними» землетрусами, а в разі прориву природної греблі катастрофічними повенями.
Серед усіх стихійних лих, що вирують на нашій планеті, найбільш значними за своїми екологічними наслідками слід вважати повені, тропічні шторми, епідемії і землетруси. Існує тісний взаємозв'язок між стихійними лихами та техногенними катастрофами. У зв'язку зі збільшенням концентрації промислових підприємств і зростанням чисельності міського населення такі стихійні лиха, як землетруси, повені, урагани та ін. Все частіше супроводжуються масовими пожежами, вибухами, викидами газів я іншими техногенними аваріями.
Взаємозв'язок існує і між самими стихійними лихами. В останні роки збільшилася кількість так званих синергетичних, або багатоступеневих катастроф, коли одне стихійне лихо породжує інше, що ще більше погіршує стан навколишнього природного середовища. Так, наприклад, під час землетрусу в 1976 р в Гватемалі утворилося понад тисячу зсувів. Виверження вулкана Ел-Руїз в Колумбії в 1985 р стало причиною виникнення потужного селю і т. Д.
Тільки на основі наукового прогнозу і своєчасного попередження можливо знизити екологічний збиток від стихійних лих.