А.Е. Аствацатуров
Инженерная экология Учеб. пособие. – Ростов н/Д: Издательский центр ДГТУ. 2006
Глава 3. Лимитирующие факторы природной среды
3.6. Антропогенный стресс как лимитирующий фактор индустриальной цивилизации
Природные экосистемы постоянно
подвержены антропогенным воздействиям, несущим нарушения нормальной
жизнедеятельности природы и живых организмов от клетки до человека. Эти
негативные напряжения называют антропогенным стрессом (от англ. - давление, напряжение).
Условно различают два вида стрессов экосистем:
1) внезапный острый стресс с быстрым ростом нарушений, но
небольшой продолжительности;
2) хронический стресс с относительно невысокой интенсивностью
нарушений, несущий постоянно беспокоящие воздействия.
Природные экосистемы обладают
значительной способностью справляться с тяжелыми периодическими и острыми
нарушающими воздействиями и нередко восстанавливаются после загрязнения окружающей
среды. Однако это замечательное свойство природы имеет свои пределы. Непрерывно
продолжающиеся загрязнения и отравления уже сегодня приводят к хроническим,
устойчивым, нарушениям. Эволюционная способность к адаптации не может защитить
организмы от все возрастающего потока токсичных отходов. Ядовитые отходы,
особенно выбросы химической промышленности, стали реальной угрозой здоровью
человека и всего живого на планете и представляют собой основной лимитирующий
фактор.
Загрязнение пищи, питьевой воды и атмосферного
воздуха в настоящее время приблизилось к критическим размерам, наносящим значительный
вред здоровью человека.
Одна из главных причин возможной
катастрофы - загрязнение рек и озер, а также грунтовых вод и глубоких
водоносных горизонтов, поставляющих значительную долю воды для городов,
промышленности и сельского хозяйства. Приведем несколько примеров по
катастрофическому загрязнению рек и озер.
Крупнейшая река Европы - Рейн -
превращена в сточную магистраль отходов различных промышленных предприятий.
Ежегодно в Рейн сбрасывается 941 т ртути, 1040 т мышьяка, 1700 т свинца, 1400
т меди, 13000 т цинка, 100 т хрома и 200 млн. т различных сульфатов, нефти и
других химикатов. Очистные установки не в состоянии отфильтровать лавинные
потоки загрязнений, в результате часть вредных веществ попадает в систему
водоснабжения, угрожая здоровью населения более 20 млн. человек (от Базеля до
Роттердама). В 1986 г. Рейн сильно пострадал на большом протяжении из-за утечки
большого количества ядохимикатов в реку после крупной аварии на химическом заводе
фирмы "Сандос" в г. Базеле (Швейцария) в верховьях Рейна. В ряде
населенных пунктов ФРГ вынуждены были снабжать людей привозной питьевой водой.
Во Франции в начале прошлого века
парижане пили воду непосредственно из Сены. В наши дни во Франции в крупных
реках нельзя купаться, редко где можно ловить рыбу из-за загрязнения их
сточными водами промышленных предприятий.
В Италии крупнейшая, прекрасная в прошлом, река По
превращается в сточную канаву из-за пренебрежения мерами очистки. Теперь это
преимущественно мутный поток, загрязненный промышленными и бытовыми стоками.
После исследования реки до дельты в Адриатическом море итальянские экологи
отметили, что на всем протяжении в 652 км По ежегодно несет в своих водах более
26 млн. т опасных ядов и вредных химических веществ, самая большая река Италии
на краю гибели из-за загрязнения.
Главным источником водоснабжения
в Египте является Нил, по протяженности - самая большая река в мире (по площади
бассейна реки на пятом месте), утоляющая жажду всего животного и растительного
мира огромных территорий Северной Африки. Но здесь сточные воды, содержащие
промышленные и бытовые отходы, бесконтрольно сбрасываемые в воду, стали
угрожать экологическими бедствиями. Специалисты считают, что если не будут
предприняты срочные меры по очистке сточных вод, Нил в скором времени может
стать "мертвой" рекой.
В Великобритании река Темза с середины прошлого
века загрязнялась сточными водами Лондона в такой мере, что в 1849 и затем в
1854 гг. по этой причине разразилась эпидемия холеры, стоившая столице 25 тыс.
жизней. По мнению самих англичан, Темза оставалась до середины 20 в. самой
грязной среди сточных рек.
В 60-е гг. оказалась в
бедственном состоянии и Москва-река из-за неуклонно возраставшего сброса стоков
многих промышленных предприятий, частично или вовсе неочищенных. Один только
автозавод имени Лихачева сбрасывает в реку до 120 тыс. м3
загрязненной воды (объем, который потребляет средний город страны), в
результате вода в пределах города местами обрела мутный цвет, неприятный запах,
рыба вся вымерла.
Среди наиболее загрязненных
водоемов: реки Западный Буг, Днестр, Дунай, Дон, реки острова Сахалин, реки и
озера Кольского полуострова, нижнее течение Амура, где концентрация ряда
загрязняющих веществ превышает предельно допустимые в 10 раз. В бассейнах Дуная
- аммонийный азот, соли меди и цинка, Днестра - аммоний и нитратный азот,
фенолы, Дона - соли меди, формальдегид, Иртыша - соли железа, Волги - соли
меди, Амура - соли цинка, никеля, хрома, Кубани - нефтепродукты.
Самое крупное в Европе
пресноводное Ладожское озеро площадью 17700 км2 с объемом воды более
900 км3 и богатейшим внутриозерным миром оказалось на грани экологической
беды. Вспомним, что площадь бассейна Ладоги составляет 276 тыс. км2,
что значительно превышает территорию, скажем, такой страны, как Великобритания.
Совсем недавно, в конце 60-х гг.,
состояние Ладожского озера считалось удовлетворительным, с высоким качеством
воды, богатой флорой и фауной. Однако уже в 70-е гг. положение резко ухудшилось
в результате бесконтрольных загрязнений, особенно в водах, примыкающих к местам
сброса сточных вод. В озере быстро стал развиваться процесс антропогенного эвтрофирования,
обусловленный сбросами в озеро большого количества биогенных веществ, особенно
фосфора и азота. В такой среде, представляющей собой "прекрасное"
озерное удобрение, началось гипертрофированное развитие планктона и других
организмов, образующих огромную массу органического вещества, оседающего на
дно. Уже говорилось, что минерализация, или разложение, органического вещества
связана с расходами больших количеств кислорода, растворенного в воде.
Возникает дефицит кислорода, который подавляет жизнь организмов в воде, а также
усиливает выделение в воду некоторых веществ из донных отложений, в частности
фосфора, который еще более усиливает эвтрофирование озера. В результате процесс
получает внутриводное ускорение, становится необратимым и ведет к нарушению
экологического равновесия.
По сведениям ученых, в Ладогу
сбрасываются неочищенные воды различных промышленных предприятий и в их числе
целлюлозно-бумажных, смываются дождями минеральные удобрения и ядохимикаты.
Мировая практика показывает, что помочь озеру можно прежде всего резким
сокращением поступления в него биогенных веществ. По самым скромным расчетам,
за каждый год промедления придется заплатить не менее чем пятью годами, которые
потребуются на восстановление естественного состояния озера.
Загрязнение атмосферы ежегодно характеризуется
выбросом в окружающую воздушную среду миллионов тонн опасных химических
веществ.
Одним из самых распространенных
случаев хронического стресса сейчас становятся тепловые загрязнения.
Электростанции высвобождают в воздух и воду огромные количества тепла. Особенно
большие объемы воды для охлаждения требуются атомным электростанциям. Например,
при производстве 1 кВт×ч на
тепловой электростанции тепловые отходы в атмосферу и охлаждающую воду
составляют соответственно 400 и 135 ккал, а на атомных электростанциях - 130 и
1900 ккал. Подсчитано, что АЭС средней мощности, дающая 3000 мегаватт электроэнергии,
производит в час более 5×109
ккал бросового тепла.
|