Сельскохозяйственное природопользование 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Сельскохозяйственное природопользование



Сельскохозяйственное природопользование является одним из древнейших видов природопользования, непосредственно направленным на удовлетворение потребностей человека. Качество сельхозпродукции непосредственно влияет на здоровье человека. Кроме того, экологические последствия нерационального использования земель сказываются на других природных компонентах.

Основой сельскохозяйственного производства являются земельные ресурсы, которые располагаются на 129 млн км2 суши (без Антарктиды и Арктики). Крупнейшими земельными ресурсами обладают: Российская Федерация, Канада, Китай, США, Бразилия, Австралия.

Земельный фонд планеты представляет сочетание разнообразных категорий земель. Наибольшие площади заняты сельскохозяйственными угодьями – более 35 %, лесами и кустарниками – 30 %, населенными пунктами, промышленностью и транспортом – свыше 3 % от всего земельного фонда.

Имеются данные, что за историческое время человечество потеряло около 2 млрд га плодородных земель. Из них за несколько последних десятилетий уничтожено почв больше, чем за предшествующую историю человечества. Ежегодно в мире из-за деградации почв и отчуждения земель на хозяйственные нужды теряется около 7 млн га пахотных земель. Одной из основных причин ухудшения качества земельных ресурсов является эрозия почв.

Развитию эрозии благоприятствуют как природные, так и антропогенные факторы. К природным факторам относятся холмистый рельеф, выпадение значительного количества осадков и их ливневый характер, преобладание легких по гранулометрическому составу почв (особенно лессовидных суглинков и лессов), отсутствие растительности. Большую роль в сохранении почв играет растительность, т. к. снижает интенсивность воздушных и водных потоков и закрепляет почву. Развитию эрозии благоприятствуют следующие антропогенные факторы: вырубка лесов, перевыпас скота, неправильная распашка склонов и др. Только за последних 50 лет эрозионный снос в океан вырос приблизительно в 8 раз. В 40 – 50-х гг. XX в. он составлял около 3 млрд т в год, в 70-х гг. достиг 24 млрд т.

Наиболее распространены следующие виды эрозии почв: водная плоскостная и линейная, ветровая, ирригационная, промышленная, пастбищная, механическая. При плоскостной эрозии ливневые и талые воды, стекая по склону сплошной водной пеленой, смывают поверхностный слой почвы. При линейной эрозии водные потоки, протекая по определенному руслу, производят размыв линейно. Ветровая эрозия представляет разрушение почв в результате деятельности ветра. Ирригационная эрозия – это смыв и размыв почвы при ее орошении. При эксплуатации оросительных систем на отдельных участках теряется до 20 – 45 % воды. Пастбищная эрозия – это выдувание, смыв и размыв почв в результате ослабления травяного покрова при его вытаптывании животными и выедании ими травы. Механическая эрозия – это систематический сдвиг почвы вниз по склону в результате работы сельскохозяйственных машин. Промышленная эрозия возникает в результате разработок полезных ископаемых, особенно открытым способом, строительства зданий, прокладки дорог, газо- и нефтепроводов.

Эрозия оказывает отрицательное воздействие на окружающую среду. Плодородие почвы уменьшается вследствие выноса гумуса, макро- и микроэлементов. Например, в Беларуси с каждого гектара склоновых земель ежегодно смывается до 15 т, а на осушенных торфяниках и легких почвах переносится до 10 т плодородного слоя почвы. Ежегодные потери гумуса от эрозии составляют 180 кг/га, N – 8 – 10, Р и К – 5 – 6 кг/га. В результате эрозии образуются слабосмытые (горизонт А смыт до половины своей мощности), среднесмытые (горизонт А смыт более чем на половину), сильносмытые (частично смыт горизонт В) почвы. Урожай сельскохозяйственных культур на слабосмытых почвах уменьшается на 10 – 15 %, на среднесмытых – на 20 – 40 %, на сильносмытых – на 50 – 60 %. Благодаря эрозии водоемы загрязняются удобрениями, пестицидами. Из внесенных на склоновые земли удобрений вымывается до 20 % N, 2 – 5 % Р, 10 – 70 % К. Вынос пестицидов с орошаемых земель достигает 4 % от внесенного количества.

Одним из последствий эрозии является образование эрозионных форм рельефа: оврагов, балок, ям, рытвин, дюн и барханов. Например, в сильноэродированных хозяйствах лесостепи России на 1 га пашни приходится до 5 – 10 км оврагов. Внесельскохозяйственный ущерб от эрозии составляет 70…100 % от величины ущерба сельскому хозяйству.

Поэтому необходимо проведение противоэрозионных мероприятий, которые делятся на следующие группы: 1) организационно-хозяйственные; 2) агротехнические; 3) лесомелиоративные; 4) гидро-технические. К организационно-хозяйственным мероприятиям относится правильная организация территории с учетом подверженности почв эрозии, включающая обоснованный состав, соотношение, размещение сельхозкультур полей, лесополос и т. д. Агротехнические мероприятия включают порядок использования земли в севообороте и систему ее механической обработки. К этой группе относятся фитомелиоративные, агрохимические и агрофизические мероприятия, снегозадержание и регулирование стока, противоэрозионная обработка почвы. Фитомелиорация включает полосное размещение посевов, мульчирова-ние, посев промежуточных культур, травосеяние и др. Противоэрозионная обработка почвы – это вспашка поперек склона, обработка плугом с почвоуглубителем и т. д. Лесомелиоративные мероприятия – это улучшение природных условий территории защитными лесными насаждениями. Гидротехнические мероприятия чаще применяются на крутых склонах и сильно заовраженных землях. Например, на склонах крутизной 4 – 60 эффективны валы-террасы, ступенчатые террасы, водозадерживающие валы, запруды. Все указанные мероприятия направлены на предотвращение и уменьшение эрозионных процессов.

Наиболее эффективным средством увеличения продуктивности сельскохозяйственного производства является использование удобрений. В настоящее время мировое производство минеральных удобрений равно примерно 200 – 220 млн т / год. Темпы роста производства удобрений во многом сходны с ростом производства электроэнергии. Применение удобрений можно рассматривать как одно из проявлений закона увеличения вложения энергии в единицу производимой сельскохозяйственной продукции. Это значит, что для получения одной и той же прибавки урожая требуется все большее количество минеральных удобрений.

Потери минеральных удобрений происходят при хранении, транс-портировке, неравномерности распределения по поверхности поля, в результате развития эрозии. Последствия внесения удобрений разнообразны и проявляются как в районах их внесения, так и на соседних территориях. Например, использование азотных удобрений приводит к накоплению в почве азота в виде нитратов вследствие микробиологических процессов (аммонификации, нитрификации). Особенно сильное загрязнение почв нитратами происходит при применении необоснованно высоких (более 200 кг N на 1 га) доз бесподстилочного навоза. Значительное содержание нитратов в почве приводит к их повышенному содержанию в растениях. Известно более 20 факторов, влияющих непосредственно на накопление нитратов в растениеводческой продукции. Основными из них являются: дозы азотных удобрений и соотношение азота с другими питательными веществами; формы, сроки и способы внесения; гранулометрический состав почвы и другие ее свойства. 70 – 80 % нитратов человек получает с овощами, 15 – 20 % – с питьевой водой, 5 – 10 % – с фруктами, молочными и мясными продуктами.

Нитраты в человеческом организме восстанавливаются до нитритов. Опасность нитритов связана с тем, что они вступают в реакцию с гемоглобином крови и превращают содержащееся в ней двухвалентное железо в трехвалентное. В результате этого развивается заболевание метгемоглобинемия. Особенно опасна метгемоглобинемия для грудных и маленьких детей, у которых слабо развит ферментативный аппарат, способствующий превращению трехвалентного железа вновь в двухвалентное. Результатом этого является болезнь, получившая название цианоз, или синюшность, которая может заканчиваться летальным исходом. Кроме того, нитриты в человеческом организме способны вступать в реакцию с аминами, содержащимися в желудочном соке, и образовывать нитрозамины. В настоящее время нитрозамины являются сильными канцерогенами. Канцерогены – это вещества, которые вызывают злокачественные новообразования. 

При применении кислых азотных удобрений увеличивается кислот-ность почв, что влечет за собой повышенное вымывание из них кальция и магния. Фосфорные удобрения не обладают столь выраженным под-кисляющим эффектом, как азотные, но они могут вызвать цинковое голодание растений и накопление стронция в получаемой продукции.

Фосфорные удобрения содержат примесь фторсодержащих соединений (от 0,2 до 4 % фтора), железа, стронция, селена, мышьяка (не менее 0,006 %), тяжелых металлов (не менее 0,008 %) и в их числе кадмий (10 – 30 мг/кг), а из радионуклидов – уран, торий и их дочерние продукты. Картофель, выращенный на почве, удобренной суперфосфатом, содержит в 4 раза больше кадмия, чем контрольный. Так, с фосфорными удобрениями в почву вносится фтор в количестве 8 – 20 кг/га; 0,1 – 0,4 % его поступает в растения, 25 % выносится в открытые водоемы, остальная часть сохраняется в почве и мигрирует в подземные воды. Фтор обладает высокой химической активностью и представляет большую опасность для здоровья человека. Повышенные дозы фтора снижают продуктивность животных, угнетают их развитие и ведут к отравлению; у людей вызывают разрушение эмали зубов, потерю эластичности кровеносных сосудов, остеохондрозные явления.

Избыточное внесение калийных удобрений нарушает баланс магния, натрия, кальция, бора и других микроэлементов в почве, что может привести к снижению качества продукции. Главным отрицательным свойством калийных удобрений, оказывающим влияние на окружающую среду, является поступление в почву хлора. Так, при внесении 60 кг/га хлористого калия растения поглощают 10 кг/га, а остальное количество вымывается в воды. Предельно допустимая концентрация хлора в местах водоснабжения установлена на уровне 0,25 – 0,50 мг/л. Вода с повышенным содержанием хлора непригодна для питья. Повышенное количество калия может вызвать токсикозы у растений.

Применение высоких доз сказывается на здоровье населения. Например, у взрослого населения Одесской области, проживающего в зонах интенсивной химизации, чаще регистрировались заболевания органов дыхания, в т. ч. туберкулез, пневмония (в 7,5 раза), а также болезни нервной системы и органов чувств (в 2 раза), системы кровообращения (в 1,8 раза), печени и желчевыводящих путей (в 7 раз). Агрохимикаты вносят существенный вклад в заболеваемость населения химическими инфекциями в хлопководческих районах Узбекистана. Поэтому для уменьшения неблагоприятного воздействия минеральных удобрений на окружающую среду необходимо осуществление следующих мероприятий: 1) использование специальных машин для доставки удобрений с завода к месту хранения; 2) соответствие объемов хранилищ объему удобрений, поставляемых хозяйству; 3) соблюдение равномерности внесения удобрений; 4) использование новых форм (медленно воздействующих) удобрений (капсулированных и т. д.), применение безбаластных удобрений; 5) строгое соблюдение доз, форм, сроков, способов внесения удобрений; 6) соблюдение соотношения пропашных культур и культур сплошного сева в севообороте, использование однолетних и многолетних трав, покосных и пожнивных культур и др.

В сельском хозяйстве для уничтожения или снижения численности вредителей используются пестициды. По данным ФАО, в мире от болезней растений, сорняков и вредителей ежегодно теряется около 35 % урожая, в развитых странах – около 15 %.

Экологическая вредность пестицидов зависит в основном от их химической природы, продолжительности жизни, способности избирательно действовать на отдельные организмы и трансформации в среде. Например, ДДТ под действием ультрафиолетового излучения превращается в другой стойкий и ядовитый углеводород – полихлорированный бифенил (ПХБ), который имеет значительный срок жизни и накапливается в цепях питания.

Экологические последствия внесения средств защиты растений следующие:

1. Развитие устойчивых вредных организмов к пестицидам. Например, устойчивость колорадского жука к пестицидам в ряде районов США возросла в 20 раз. Степень привыкания организмов к пестицидам определяется продолжительностью цикла их воспроизводства.

2. Изменение свойств отдельных природных компонентов. Например, использование гербицидов нарушает биологическое равновесие почвы, уменьшает видовое разнообразие почвенных микроорганизмов. Гербициды способствуют ухудшению пищевой ценности культурных растений, вырождению отдельных сортов вследствие накопления мутаций.

3. Накопление и передача пестицидов по цепям питания, что увеличивает их количество в пищевых продуктах и ведет к заболеванию населения. Например, исследованиями, проведенными в Ставропольском крае, где пестицидные нагрузки не превышали 2 кг/га, удалось установить корреляционную досто-верную связь между интенсивностью применения пестицидов и уровнем заболеваемости язвенной болезнью желудка и 12-перст-ной кишки, гипертонической болезнью, хроническим фарингитом, назофарингитом, синуситом. В мире ежегодно в той или иной степени страдают от пестицидов около 500 тыс. человек.

Мероприятия по экологизации средств защиты растений включают: 1) использование препаратов в виде гранул, эмульсий и др., а также препаратов с коротким и умеренным сроками сохранения в растениях, в почве; 2) соблюдение доз пестицидов и сроков внесения; 3) использование биологических методов борьбы с вредителями; 4) применение сортов растений, устойчивых к вредителям и др.

Для повышения продуктивности переувлажненных земель осуществляется осушительная мелиорация, которая оказывает как положительное, так и отрицательное воздействие на окружающую среду. Последствия осушительной мелиорации рассмотрим на примере Беларуси, где за последние 10 лет мелиорация проведена на площади 2,9 млн га.

При осушении торфяно-болотных почв улучшаются их водно-физические свойства, вследствие чего усиливается минерализация органического вещества и освобождаются питательные элементы, уменьшается кислотность почвенного раствора. Однако в результате не-правильного сельскохозяйственного использования осушенных торфяников происходит «сработка» торфа и получает развитие ветровая эрозия. Так, в Полесье под действием просадки, минерализации и дефляции ежегодно уменьшается слой торфа на 1 – 2 см. Потери торфа от ветровой эрозии при возделывании пропашных культур составляют 2 – 3 т/га, зерновых – около 1 т/га.

С понижением влажности и плотности торфа резко изменяется соотношение между его твердой, жидкой и газообразной фазами, что влечет изменение температурного режима. Тепловые свойства торфа увеличивают вероятность заморозков, их интенсивность и продолжительность. Так, на осушенных и освоенных болотах заморозки на 3 – 40 ниже, чем на неосушенных. Кроме того, на этих территориях учащаются атмосферные засухи.

Влияние осушительной мелиорации на гидрологический режим территории проявляется в следующем: возрастает в 2,5 – 5 раз густота гидрографической сети; увеличиваются в 1,5 – 2 раза минимальные и суточные расходы воды на сток; снижается уровень грунтовых вод на прилегающей территории (от 1,0 – 1,2 м у границы осушаемого участка до 5 – 10 м на расстоянии до 3 км от него); происходит пересыхание малых рек; увеличивается эвтрофикация в реках и озерах. По рекам Припять и Днепр в Черное море с осушенных болот ежегодно поступает около 1,5 млн т минеральных и до 700 тыс. т агрессивных водорастворимых органических веществ. Мелиоративные мероприятия создают благоприятные условия для роста и развития культурных растений и могут отрицательно влиять на естественную растительность. Происходит изреживание или усыхание лесов, исчезновение ягодников, дикорастущих лекарственных растений, перерождение растительных сообществ, изменяется среда обитания, пути миграции многих животных, что влияет на их численность.

Таким образом, в результате осушительной мелиорации преобразуются болотные ландшафты. Они занимают особое положение между малым биогенным и большим геологическим круговоротами веществ. Мелиорированные ландшафты переводят углекислый газ и азот из одного круговорота в другой. Один гектар неосушенного болота примерно в 7 – 10 раз эффективнее выводит СО2 из атмосферы, чем гектар леса, выполняя тем самым очень важную общепланетарную и газо-регуляторную функцию.

Рациональное использование мелиорированных болотных и заболо-ченных комплексов означает, что:

1) торфяно-болотные почвы с мощностью торфа до 1 м нужно ис-пользовать под многолетние травы, долголетние сенокосы и пастбища;

2) торфяно-болотные почвы с мощностью торфа более 1 м использовать в зернотравяных севооборотах (многолетние травы должны занимать не менее 50 % посевных площадей), под луговые угодья;

3) мелиорированные песчаные и супесчаные почвы допускается использовать в качестве пашни при условии повышения плодородия почвы путем сидерации и применения химических средств;

4) глинистые и суглинистые мелиорированные почвы использовать исходя из специализации и экономического состояния хозяйств;

5) сельскохозяйственное использование пойменных земель должно обеспечить не только сохранение и повышение их плодородия, но и предотвращение загрязнения речных вод удобрениями, пестицидами, тяжелыми металлами;

6) для предотвращения ветровой эрозии на торфяниках необходимо применять противоэрозионные мероприятия.

На природную среду влияют и другие виды сельскохозяйственной деятельности: проведение оросительной мелиорации, применение тяжелой техники, животноводческие комплексы и т. д. Воздействуя на один природный компонент – почву, человек опосредованно через систему вертикальных и горизонтальных связей влияет на другие природные компоненты и весь комплекс в целом. Для предотвращения неблагоприятных последствий антропогенной деятельности необходимо осуществление природоохранных мероприятий.

 

4.2.3. Геоэкологические проблемы транспорта

 

В промышленно развитых странах основным источником загрязнения атмосферы является автотранспорт, парк которого непрерывно растет. Если в 1900 г. на планете насчитывалось около 6 тыс. автомобилей, то к началу XXI в. численность мирового парка автомобилей достигла 500 млн единиц.

Автомобильному транспорту как источнику загрязнения атмосфер-ного воздуха присущ ряд отличительных особенностей. Во-первых, быстро увеличивается численность автомобилей, а следовательно, и количество выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. Во-вторых, автомобиль относится к передвижным источникам загрязнения воздуха, негативное воздействие которого на природную среду проявляется на различной территории. В-третьих, автомобильный выброс распространяется на уровне дыхания человека и его рассеяние в условиях городской среды затруднено.

 Транспорт обусловливает химическое загрязнение окружающей среды. Источниками загрязнения являются отработавшие газы двигателей внутреннего сгорания, картерные газы, испарение топлива с топливной системы. В выхлопных газах содержится около 300 различных веществ. Количество вредных веществ, поступающих в атмосферу в составе отработавших газов, зависит от следующих факторов: отношения в смеси воздуха и топлива, режимов движения автотранспорта и его технического состояния, рельефа и качества дорог и др. Например, при ускорении и торможении в отработавших газах увеличивается содержание оксида углерода почти в 8 раз. Минимальное количество оксида углерода выделяется при равномерной скорости автомобиля 60 км/ч. Выброс загрязняющих веществ с отработавшими газами в значительной степени определяется состоянием автомобиля: полностью исправные машины меньше расходуют топлива, и, следовательно, меньше загрязняют воздух. По среднестатистическим данным эта разница составляет 30 – 40%.

 Выбросы автомобильного транспорта существенно зависят от режима работы двигателя и качества используемого топлива. Так, при движении автомобиля «Москвич-408» со скоростью 70 км/ч выхлопные газы содержат не более 0,2 – 0,3% СО, а при скорости выше 100 км/ч или работе двигателя на холостом ходу содержание СО возрастает до 12 % (И. Н. Лозановская и др.). Примерный состав выхлопных газов автомобилей представлен в табл. 2.

Таблица 2

Приближенный состав (% по объему) выхлопных газов автомобилей [12]

Компоненты

Содержание компонентов в выхлопах

карбюраторный  двигатель дизельный двигатель
N2 74 – 77 76 – 78
O2 0,3 – 8 2 – 18
H2O 3,0 – 5,5 0,5 – 4,0
CO2 5,0 – 12,0 1,0 – 10,0
CO 5,0 – 10,0 0,01 – 0,5
Оксиды серы 0 – 0,8 2·1-4 – 0,5
Углеводороды 0,2 – 3,0 1·10-3 – 0,5
Альдегиды 0 – 0,2 (1 - 9) · 10-3
Сажа 0 – 0,4 г/м3 0,01 – 1,1 г/м3
Бензопирен (10 – 20) · 10-6 до 1 · 10-5 г/м3

   

В дизельных двигателях выбросы основных загрязняющих веществ значительно ниже. Однако дизельные двигатели отличаются повышенными выбросами сажи, образующейся вследствие перегрузки топлива. Сажа насыщена канцерогенными углеводородами и микроэлементами. Кроме того, она может длительное время находиться во взвешенном состоянии в воздухе, увеличивая тем самым время воздействия токсичных веществ на человека.

К токсичным относят следующие компоненты выхлопных газов: оксид углерода, оксиды азота, углеводороды. Некоторые виды топлива содержат серу, что обусловливает наличие в выхлопных газах диоксида серы. Каждый легковой автомобиль ежегодно выделяет в воздух в среднем 800 кг окиси углерода, 220 кг углеводородов и 40 кг оксидов азота.

Применение этилированного бензина, содержащего тетраметил- и тетраэтилсвинец, вызывает загрязнение природной среды свинцом. При движении автомобиля от 25 до 75 % этого свинца выбрасывается в атмосферу. По данным США и Великобритании, до 90 % всего свинца, содержащегося в атмосфере, поступает от транспорта. Один грузовой автомобиль средней грузоподъемности выделяет 2,5 – 3 кг свинца в год. Концентрация свинца в воздухе зависит от его содержания в бензине. Общий выброс нефтепродуктов мировым автомобильным парком равен 2,1 – 2,2 млн. т в год, исходя из средних потерь нефтепродуктов на одну автомашину 10 – 11 л в год (И. Н. Лозановская и др.).

Автомобиль является источником загрязнения воздуха пылью. Пыль образуется при изнашивании автомобильных шин, тормозных накладок и истирания дорожного покрытия, завозится в город в виде грязи на кузовах автомобилей. За год эксплуатации покрышки одного легкового автомобиля истираются на 1 кг, грузового еще больше.

Кроме химического, транспорт создает физическое загрязнение окружающей среды. В городах 60 – 80% шума создает движение транспортных средств. На уровень шума влияют дорожные и транспортные факторы. К транспортным факторам относятся интенсивность, состав, скорость движения, эксплуатационное состояние автомобилей, вид перевозимых грузов. Для нормальной жизнедеятельности уровень шума не должен превышать 40 дБА. На автомагистралях шум достигает 95 дБА. Общий уровень шума в Беларуси выше, чем в западных странах. Это объясняется большим относительным числом грузовых автомобилей в составе транспортного потока, для которых уровень шума на 8 – 10 дБА выше. Ниже у нас и нормативные требования к выпускаемым автомобилям, хуже качество дорог. Шумовое загрязнение среды способно привести человека в состояние невроза и повышенной агрессивности.

Автомобиль влияет на изменение температуры воздуха в городах. Если в городе одновременно движется 100 тыс. автомашин, то это равно эффекту, производимому 1 млн л горячей воды.

Из перечисленных видов загрязнения наиболее опасным по воздействию на биоту и человека является химическое загрязнение окружающей среды. По данным исследований в США, в каждом погонном метре защитной полосы шириной 100 м дороги с интенсивностью движения 90 тыс. автомобилей в сутки за 10 лет эксплуатации накопилось 3 кг свинца. В Нидерландах при общем фоновом содержании свинца в траве 5 мг/кг сухого веса на обочинах его оказалось в 40 раз, а на разделительной полосе – в 100 раз больше. Известны случаи гибели телят, которых поили молоком коров, потребляющих траву, скошенную на обочинах автострад.

В Швейцарии у людей, живущих вдоль шоссе с интенсивным движением (5000 – 6000 автомашин в день), заболевание раком отмечалось значительно чаще (в 9 раз), чем у тех, кто жил на расстоянии 400 – 500 м от шоссе. В организм человека свинец поступает через органы дыхания и с пищей, в основном растительной, и способен накапливаться. У взрослых свинец откладывается в костях, у детей до 30 – 40% его концентрируется во внутренних органах и в мозговой ткани. Поэтому при отравлении свинцом дети страдают ослаблением памяти, пониженной способностью к концентрации внимания, отставанием в умственном развитии. Ученые США пришли к выводу, что степень интеллекта детей находится в обратно пропорциональной зависимости от количества свинца, содержащегося в молочных зубах. Свинец вызывает серьезные поражения органов пищеварительной, центральной и периферической нервной и других систем организма.

 Оксид углерода, поступая в организм человека, влияет на состоя-ние дыхательной, сердечно-сосудистой систем. Он снижает функцию кислородного дыхания, выполняемого кровью. Это объясняется тем, что поглощаемость его кровью в 240 раз выше поглощаемости кислорода. Оксид углерода оказывает прямое влияние на тканевые биохимические процессы, приводя к нарушению жирового и углеводородного обмена, витаминного баланса и т. д. Оксиды азота вызывают общую слабость, головокружения, нарушения в кровеносной системе. Под влиянием бензопирена и других углеводородов в человеческом организме развиваются злокачественные опухоли. Углеводородные соединения при наличии определенных атмосферных условий (температурной инверсии, безветрии) служат исходными продуктами для образования фотооксидантов, обладающих сильным раздражающим и обще-токсичным действием на органы человека, и образуют фотохимический смог. Неблагоприятное воздействие веществ, обладающих токсичными свойствами, при проникновении в организм человека может проявляться в виде различных острых и хронических заболеваний. Кроме того, вещества с генетической активностью могут оказаться причиной врожденных уродств и дефектов развития.

 Водный транспорт влияет на состояние природной среды. В Мировой океан от транспортных средств попадает свыше 10 млн т нефти и нефтепродуктов, 50 тыс. т токсинов, 5 тыс. т ртути, 6 тыс. т веществ, содержащих фосфор, 2 млн т свинца. Загрязняющие вещества попадают в водоемы при промывке танкеров и их авариях, сбросе баластных вод, ремонтных работах. Опасность нефтяного загрязнения для живых организмов обусловлена свойствами нефти. Нефть эмульги-руется и диспергируется, т. е. разбивается на мелкие капельки. Биохимическое разложение ее происходит медленно. Даже при благо-приятных условиях разложение взвешенной и растворенной нефти происходит в течение 100 – 150 дней. Нефть достаточно активно взаимодействует со льдом, который способен поглощать ее в количествах до 1/4 своей массы. При таянии такой лед становится источником загрязнения. Одна тонна нефти способна образовывать на поверхности пленку площадью 10 – 15 км2. Образование нефтяной пленки нарушает энерго-, тепло- и газообмен между атмосферой и гидросферой. Пленка изменяет состав спектра и интенсивность проникновения в воду света. Пленка толщиной 30 – 40 мкм полностью поглощает инфракрасное излучение. При концентрации нефти 0,5 мг/л погибают многие виды организмов. К нефтяному загрязнению особенно чувствителен планктон. Из-за нефтяного запаха изменяются пути миграции рыб и других организмов. Значительно страдают птицы. Нефть склеивает оперение, оно утрачивает теплоизоляционные свойства, птицы не в состоянии взлететь и гибнут от переохлаждения. Птицы не могут плавать и тонут. Нефтяное загрязнение Мирового океана и вод суши уменьшает их биологическую продуктивность.

 Значительно загрязняет атмосферу воздушный транспорт. При взлете 4-моторный реактивный самолет оставляет позади себя шлейф ядовитых газов, по объему равный выбросу 6800 автомобилей.  Выбросы авиадвигателей содержат помимо продуктов сгорания авиационного топлива образующиеся при этом пары воды. Благодаря этому на высоте полета 9 км количество водяного пара составляет – 90 млн т в год. Водяные пары способствуют развитию «парникового эффекта».

 Один самолет при перелете на 1000 км использует столько же кислорода, сколько потребляет человек в течение года, выделяя соответствующее количество окиси углерода. Реактивный лайнер при перелете из Америки в Европу за 8 часов потребляет 35 т кислорода. Такое количество производят за то же время примерно 25 тыс. гектаров леса. Летящие на большой высоте самолеты выбрасывают окислы азота непосредственно в нижние слои стратосферы, где они приводят к разрушению озонового слоя. Особенно велико загрязнение вблизи аэропортов. Водопотребление аэропортов настолько значительно, что каждый из них нуждается в специальных очистных сооружениях. Влияние авиатранспорта на землепользование проявляется в отведении значительных территорий под строительство аэропортов. Негативное влияние усиливается из-за того, что огромные площади заливаются бетоном, битумом, содержащим добавки, вредно действующие на состав почвенного покрова прилежащих территорий.

Среди различных видов железнодорожного транспорта основное количество загрязняющих веществ дают тепловозы, на долю которых приходится до 90 % выбросов этого вида транспорта. Ежегодно электропоезда Германии выбрасывают 40,3 тыс. т диоксида серы, 3,2 тыс. т оксидов азота, дизельные поезда – 8,3 тыс. т и 57,8 тыс. т соответственно. При истирании чугунных тормозных колодок на поверхность почвы близ железнодорожных магистралей рассеивается 300 – 350 тыс. т чугуна в год. Транспорт является крупным потребителем воды. Например, железнодорожный транспорт бывшего СССР потреблял в год около 1 млрд м3 воды. Из общего объема потребления приблизительно каждый шестой кубометр сбрасывается в поверхностные водоемы. Трубопроводный транспорт меньше загрязняет окружающую среду по сравнению с другими видами. Предполагают, что к XXI в. 90 % загрязнений будет приходиться на долю автомашин.

Мероприятия по уменьшению загрязнения окружающей среды автотранспортом следующие:

1) разработка наиболее безопасного топлива или другого энергоисточника;

2) создание новых или усовершенствование имеющихся двигателей для транспортных средств; снижение общего потребления топлива на 20 %;

3) создание новых транспортных средств; замена одних транспортных средств другими (автобуса – троллейбусом);

4) защита от шума;

5) улучшение дорог, создание транспортных развязок, регулирование транспортного потока.

В автомобилях заменителями бензина могут стать технический спирт, растительные масла, водород и др. Например, во Франции испытывается новая дизельная смесь, содержащая 50 % растительного масла. Эта добавка снижает содержание угарного и углекислого газа в выбросах. При добавлении рапсового масла в выбросах автомобилей содержится вещество, стимулирующее фотосинтез, что способствует усиленному поглощению растениями углекислого газа. Использование спирта, солнечных батарей обходится дорого.

Для очистки выхлопных газов автомобилей устанавливаются нейтрализаторы, различные фильтры, системы рециркуляций. Напри-мер, в Швеции испытания 48 автомобилей разных моделей, оборудо-ванных каталитическими фильтрами выхлопных газов, показали, что вредных веществ в выхлопах значительно меньше, чем предусмотрено стандартами: оксида углерода – на 34 %, углеводородов – на 36 %, оксидов азота – на 58 %.

Перспективным направлением является замена автобусов троллейбусами и трамваями. Однако использование электротранспорта резко повышает расход энергии и общую загрязненность среды, т. к. удлиняется цикл от получения энергии до ее использования.

Автотранспорт снижает шум за счет развития шумоподавления дорог, снижения скорости в населенных пунктах, сооружения поперечных валков. Для уменьшения шума используются противошумные экраны (насыпи, зеленые насаждения и др.).

Одним из самых простых и доступных способов защиты    воздуха придорожных территорий от загрязнений является организация зеленых насаждений. Защитное действие этих насаждений двояко. Во-первых, растения поглощают загрязняющие вещества. Лиственные деревья могут уловить в среднем 9 – 11 %, хвойные – 13 % пыли и аэрозолей. Во-вторых, полоса насаждений рассеивает загрязняющие вещества на большую площадь, предотвращая тем самым их концентрацию у дорог в опасных количествах. По снижению уровня загазованности наиболее эффективным типом посадок зеленых насаждений является четырех-рядная посадка деревьев с кустарниками высотой 1,5 м на полосе шириной 30 – 50 м. Среди деревьев для этих целей используется сосна обыкновенная, тополь канадский и бальзамический, вяз обыкновенный, клен остролистный, среди кустарников – акация желтая, сирень обыкновенная и др. Организация зеленой защитной зоны вдоль дорог должна производиться в тесной связи с конкретными природными условиями, с уровнем загрязнения окружающей среды, видом использования прилегающих территорий.

Перечисленные мероприятия по уменьшению загрязнения окружающей среды автомобильным транспортом являются основными. Однако экологические проблемы транспорта до сих пор не решены полностью.



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2021-09-25; просмотров: 87; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 44.222.104.206 (0.044 с.)