Способы ликвидации последствий заражения окружающей среды токсичными и радиоактивными веществами.

Загрязнение токсичными и радиоактивными вещества­ми окружающей среды может происходить в результате хозяйственной деятельности человека — промышленного и сельскохозяйственного производства, повседневного потреб­ления, а также в результате стихийных бедствий и ава­рий. При этом прежде всего страдает земля.

Ликвидация последствий аварийного загрязнения жид­кими токсичными веществами. Прежде всего ограничива­ют растекание токсичных веществ на местности с целью уменьшения площади испарения. Чтобы сдержать процесс испарения химических загрязни­телей, применяют несколько способов:

Ê поглощение слоем сыпучих адсорбентов (грунта, пес­ка, шлака и т. п.);

Ê изоляция пенами;

Ê разбавление водой или растворами нейтрализующих веществ.

Адсорбенты впитывают вредные вещества, после чего загрязненный сыпучий материал и верхний слой грунта при необходимости собирают в специальные емкости для пос­ледующего вывоза в места нейтрализации. Если токсичные вещества способны гореть, то небольшие загрязненные уча­стки могут выжигаться.

Изоляция пенами осуществляется в целях уменьшения выходов паров в атмосферу. Для этого в пену могут вво­диться нейтрализующие добавки, которые вступают в хи­мическое взаимодействие с токсичными веществами, в ре­зультате чего образуются нетоксичные или малотоксичные вещества.

Разбавление водой является основным и наиболее дос­тупным способом снижения испарения химических загряз­нителей. Вода или растворы нейтрализующих веществ, мо­гут направляться в очаг аварии в мелкодисперсном виде или компактными струями. Мелкодисперсная фракция в виде "зонта" обеспечивает нейтрализацию и исключает ис­парение паров. Компактная струя используется для нейт­рализации концентрированных кислот, окислителей и дру­гих веществ, бурно реагирующих с водой.

Организация мониторинга окружающей среды

Экологический мониторинг - это система наблюдения, оценки и прогноза изменения состояния окружающей среды под влиянием антропогенного воздействия.

Задачами мониторинга являются:

Ê количественная и качественная оценка состояния воз­духа, поверхностных вод, климатических изменений, по­чвенного покрова, флоры и фауны, контроль стоков и пылегазовых выбросов на промышленных предприятиях;

Ê составление прогноза о состоянии окружающей сре­ды;

Ê информирование граждан об изменениях в окружа­ющей среде.

Основными функциями мониторинга являются:

 контроль качества отдельных компонентов окружающей природной среды и определение основных источников загрязнения.

На основании данных мониторинга принимаются решения для улучшения экологической ситуации, сооружают новые очи­стные сооружения на предприятиях, загрязняющих зем­лю, атмосферу и воду, изменяют системы рубок леса и са­жают новые леса, внедряют почвозащитные севообороты и т. д.

Мониторинг чаще всего ведут областные комитеты по гидрометеослужбе через сеть пунктов, проводящих следу­ющие наблюдения: приземные метеорологические, тепло-баллансовые, гидрологические, морские и т. д.

В настоящее время в мире насчитывается 344 станции по мониторингу воды в 59 странах, которые образуют гло­бальную систему мониторинга окружающей среды. Эта сис­тема находится в ведении ЮНЕП - специального органа по охране окружающей среды при ООН.

Виды и методы мониторинга

Виды мониторинга

Ê По масштабам обобщения инфор­мации различают: глобальный, региональный, импактный мониторинг.

Глобальный мониторинг - это слежение за мировы­ми процессами и явлениями в биосфере и осуществление прогноза возможных изменений.

Региональный мониторинг охватывает отдельные регионы, в которых наблюдаются процессы и явления, от­личающиеся от естественных по природному характеру или из-за антропогенного воздействия.

Импактный мониторинг проводится в особо опас­ных зонах, непосредственно примыкающих к источникам загрязняющих веществ.

Ê По методам ведения выделяются следующие виды мо­ниторинга:

 - биологический(с помощью биоиндикаторов);

 - дистанционный (авиационный и космический);

 - аналитический(химический и физико-химический анализ).

Ê По объектам наблюдения выделяются:

- мониторинг отдельных компонентовокружающей среды (почвы, воды, воздуха);

- мониторинг биологический(флоры и фауны).

Особым видом мониторинга является базовый монито­ринг, т. е. слежение за состоянием природных систем, на которые практически не накладываются региональные ан­тропогенные воздействия (биосферные заповедники). Целью базового мониторинга является получение данных, с кото­рыми сравниваются результаты, полученные другими ви­дами мониторинга.

2. Методы контроля. Состав загрязняющих веществ опре­деляют методами физико-химического анализа (в воздухе, почве, воде). Степень устойчивости природной экосистемы проводят методом биоиндикации.

Биоиндикация - это обнаружение и определение ан­тропогенных нагрузок по реакциям на них живых организ­мов и их сообществ. Сущность биоиндикации заключается в том, что определенные факторы среды создают возмож­ность существования того или иного вида. Объектами био­индикационных исследований могут быть отдельные виды животных и растений, а также целые экосистемы. Напри­мер, радиоактивное загрязнение определяют по состоянию хвойных пород деревьев; промышленное загрязнение — по многим представителям почвенной фауны; загрязнение воз­духа очень чутко воспринимается мхами, лишайниками, бабочками.

Биоиндикация позволяет вовремя выявить еще не опас­ный уровень загрязнения и принять меры по восстановле­нию экологического равновесия окружающей среды.

В некоторых случаях методу биоиндикации отдают пред­почтение, так как он проще, чем, например, физико-хими­ческие методы анализа.

Дистанционные методы используются в основном для ведения глобального мониторинга. Например, аэрофото­съемка является эффективным методом для определения масштабов и степени загрязнения при разливе нефти в море или на суше, т. е. при аварии танкеров или при разрыве трубопровода. Другие методы в этих экстремальных ситуа­циях не дают исчерпывающей информации.

Физико-химические методы используются для мони­торинга отдельных компонентов окружающей природной среды: почвы, воды, воздуха. Эти методы основаны на ана­лизе отдельных проб.

 

 

Лекция № 11.

" Зеленая революция " представляет собой одну из форм проявления НТР (научно-технической революции), т. е. ин­тенсивное развитие сельского хозяйства путем:

Ê технизации сельского хозяйства (использования ма­шин и техники);

Ê применения искусственно выведенных сортов расте­ний и животных;

Ê химизации (использования удобрений и ядохимика­тов);

Ê мелиорации (расширения орошаемых земель).

"Зеленая революция" - это преобразование сельско­го хозяйства на основе современной агротехники и селек­ции, это период кардинальной смены подходов к выращи­ванию растений и животных.

Различают две "зеленые революции".

Первая произошла в 60—70-е гг. XX в. Ее инициатором был крупный мекси­канский селекционер Норман Берлоуг. Он вывел сорт пше­ницы "Мексикале", которая давала урожай в 3 раза выше, чем старые сорта. Вслед за Берлоугом и другие селекцио­неры начали выводить высокоурожайные сорта кукурузы, сои, хлопка, риса. Появились высокопродуктивные живот­ные, для поддержания здоровья которых нужны были не только обильные корма, но и витамины, антибиотики, а для быстрого наращивания массы - стимуляторы роста.

В результате этой революции урожайность зерновых культур возросла в 2—3 раза и вдвое увеличился ассорти­мент продукции.  

Несмотря на то, что "зеленая революция" позволила удовлетворить потребности растущего населения планеты в пище, она вызвала ряд отрицательных последствий: дег­радацию почв, снижение качества сельскохозяйственной продукции и т. д.

С середины 80-х гг. ученые заговорили о второй "зеле­ной революции", которая должна произойти, если сельское хозяйство пойдет по пути снижений вложений антропоген­ной энергии. В ее основе лежал адаптивный подход, т. е. сельско­му хозяйству нужно переориентироваться на более эколо­гичные технологии возделывания сельскохозяйственных куль­тур и разведения сельскохозяйственных животных.

Одним из направлений второй "зеленой революции" яв­ляется применение методов "экологически чистой" борьбы с последствиями антропогенного вмешательства в экосис­темы.

Например, после тотальной вырубки лесов происходит грубое нарушение местного биоценоза, экосистемы. Во влажных зонах происходит застой влаги, заболачивание почв. Такая вода может стать источником вредных насеко­мых — кровососов и переносчиков болезней. Появляются и бурно размножаются животные и растения, не присущие данной местности, вредные для человека и местных видов флоры и фауны. Между тем известно, что некоторые рыбы являются истребителями живущих в воде личинок вред­ных насекомых, таких как личинки комаров, мошек и др.

Важную роль в истреблении вредных насекомых играют насекомоядные птицы, особенно представители отряда воробьиных (Passeriformes): скворцы, ласточки, синицы, мухоловки, трясогузки и многие другие. 

Таким образом, основные тенденции второй "зеленой Революции" — это оказание минимального воздействия на окружающую природную среду, снижение вложений антропогенной энергии, использование биологических методов борьбы с вредителями растений.

 Последствия "зеленой революции"

Основной целью "зеленой революции " было увеличе­ние производства сельскохозяйственной продукции. Но ак­тивное вмешательство человека в жизнедеятельность при­родных экосистем и создание агроэкосистем привело к ряду негативных последствий.

Агроэкосистема (агроценоз) — это искусственная эко­система (биогеоценоз), основные функции (прежде всего продуктивность) которой поддерживаются системой агро­химических мероприятий (вспашка, внесение удобрений, ядохимикатов и т. д.). Без поддержки человека агроэкосистема быстро распадается, возвращается к естественному состоянию.

Рассмотрим отрицательные последствия "зеленой ре­волюции" и их основные причины (табл. 5).

 

Деградация почв. Деградацией называется постепенное ухудшение свойств почвы, вызванное изменением условий почвообразования в результате естественных причин (на­пример, наступления лесов или сухой степи на черноземы) или хозяйственной деятельности человека (неправильная агротехника, загрязнение и т. д.) и сопровождающееся уменьшением содержания гумуса, разрушением почвенной структуры и снижением плодородия.

Загрязнение биосферы ядохимикатами. За последние 50 лет применение минеральных удобрений возросло в 43 раза, пестицидов в 10 раз, что привело к загрязнению отдельных компонентов биосферы: почвы, воды, раститель­ного покрова. Из-за этого загрязнения обедняется живое население почвы - снижается численность почвенных жи­вотных, водорослей, микроорганизмов. Кроме того, воздей­ствия этого загрязнения могут быть косвенными.

Примером может служить проблема пестицидов (ядо­химикатов). С одной стороны, они спасают урожай, защи­щают сады, поля и леса от вредителей и болезней, уничто­жают сорную растительность, освобождают человека от кровососущих насекомых и переносчиков опаснейших бо­лезней, с другой — разрушают естественные экосистемы, являются причиной гибели многих полезных организмов, отрицательно влияют на здоровье людей.

Нарушение природного равновесия экосистем. На зем­ле практически не осталось экосистем, не подвергающихся в той или иной мере влиянию человека. Он вынужден про­никать в экосистемы и извлекать из них необходимые для своей жизнедеятельности компоненты. Вместо изъятых че­ловек создал и внедрил новые формы домашних животных и культурных растений (высокопродуктивных, морозостой­ких, засухоустойчивых).

Введением в культуру новых декоративных, лекарствен­ных и иных растений человек обогащает флору той или иной территории. Но наряду с культурными растениями он заносит и сорные. Некоторые из них бьгстро распространя­ются и находят новую родину в новых районах, внедряясь и грубо нарушая природное равновесие местных экосистем.