Классификация антропогенных воздействий

 

К антропогенным воздействиям относятся все угнетающие природу воздействия, создаваемые техникой или непосредственно человеком. Их можно объединить в следующие группы:

1) загрязнения, т.е. внесение в среду нехарактерных для нее физических, химических и других элементов или искусственное повышение имеющегося естественного уровня этих элементов;

2) технические преобразования и разрушение природных систем и ландшафтов в процессе добычи природных ресурсов, строительства и т.д.;

3) изъятие природных ресурсов – воды, воздуха, минеральных веществ, органического топлива и т.д.;

4) глобальные климатические воздействия;

5) нарушение эстетической ценности ландшафтов, т.е. изменение природных форм, неблагоприятное для визуального восприятия.

Одними из наиболее значительных негативных воздействий на природу являются загрязнения, которые подразделяются в зависимости от типа, источника, последствий, мер контроля и т.д. Источниками антропогенных загрязнений являются промышленные и сельскохозяйственные предприятия, объекты энергетики, транспорт. Немалую долю в общий баланс вносят бытовые загрязнения.

Антропогенные загрязнения могут иметь локальный, региональный и глобальный характер. Они делятся на следующие типы:

· биологические,

· механические,

· химические,

· физические,

· физико-химические.

Биологическое, а также микробиологическое загрязнение происходит при поступлении в окружающую среду биологических отходов или в результате быстрого размножения микроорганизмов на антропогенных субстратах.

Механическое загрязнение связано с веществами, не оказывающими на организмы и среду физического и химического действия. Оно характерно для процессов производства строительных материалов, строительства, ремонта и реконструкции зданий и сооружений: это отходы камнепиления, производства железобетона, кирпича и т.д. Цементная промышленность, например, стоит на первом месте по выбросам в атмосферу твердых загрязняющих веществ (пыли), далее следуют предприятия по производству силикатного кирпича, известковые заводы и заводы пористых заполнителей.

Химическое загрязнение может быть вызвано внесением в среду каких-либо новых химических соединений или повышением концентраций уже присутствующих веществ. Многие из химических веществ активны и могут взаимодействовать с молекулами веществ внутри живых организмов или активно окисляться на воздухе, становясь при этом ядовитыми по отношению к ним. Выделяют следующие группы химических загрязнений:

1) водные растворы и шламы с кислой, щелочной и нейтральной реакцией;

2) неводные растворы и шламы (органические растворители, смолы, масла, жиры);

3) твердые загрязнения (химически активная пыль);

4) газообразные загрязнения (пары, отходящие газы);

5) специфические – особо токсичные (асбест, соединения ртути, мышьяка, свинца, фенолсодержащие загрязнения).

По результатам международных исследований, которые проводились под эгидой ООН, был составлен перечень наиболее важных веществ, загрязняющих окружающую среду. В него вошли:

§ трехокись серы (серный ангидрид) SO₃;

§ взвешенные частицы;

§ оксиды углерода СО и СО₂

§ оксиды азота NO_x;

§ фотохимические окислители (озон О₃, перекись водорода Н₂О₂, гидроксильные радикалы ОН^-, пероксиацилнитраты PAN и альдегиды);

§ ртуть Hg;

§ свинец Pb;

§ кадмий Cd;

§ хлорированные органические соединения;

§ нефть;

§ токсины грибкового происхождения;

§ нитраты, чаще в форме NaNO₃;

§ аммиак NH₃;

§ отдельные микробные загрязнители;

§ радиоактивные загрязнения.

По способности сохраняться под внешним воздействием химические загрязнения делятся на:

a) стойкие и

b) разрушаемые химическими или биологическими процессами.

 

К физическим относятся загрязнения:

1) тепловые, возникающие вследствие повышения температуры из-за потерь тепла в промышленности, жилых домах, в теплотрассах и т.д.;

2) шумовые как следствие повышенного шума предприятий, транспорта и т.д.;

3) световые, возникающие вследствие неоправданно высокой освещенности, создаваемой искусственными источниками света;

4) электромагнитные от радио, телевидения, промышленных установок, линий электропередач;

5) радиоактивные.

Загрязнения от различных источников поступают в атмосферу, водные объекты, литосферу, после чего начинают мигрировать в различных направлениях. Из мест обитания отдельного биотического сообщества они передаются всем составляющим биоценоза – растениям, микроорганизмам, животным. Направления и формы миграций загрязнений могут быть следующими (табл. 2):

 

Таблица 2

Формы миграций загрязнений между природными средами

 

Направление миграции

Формы миграций

Атмосфера – атмосфера Атмосфера – гидросфера Атмосфера – поверхность суши Атмосфера – биота   Гидросфера – атмосфера   Гидросфера – гидросфера Гидросфера – поверхность суши, дно рек, озер Гидросфера – биота     Поверхность суши – гидросфера   Поверхность суши – поверхность суши Поверхность суши – атмосфера Поверхность суши – биота   Биота – атмосфера Биота – гидросфера Биота – поверхность суши Биота – биота

Перенос в атмосфере Осаждение (вымывание) на водную поверхность Осаждение (вымывание) на поверхность суши Осаждение на поверхность растений (внекорневое поступление) Испарение из воды (нефтепродукты, соединения ртути) Перенос в водных системах Переход из воды в почву, фильтрация, самоочищение воды, осаждение загрязнений Переход из поверхностных вод в наземные и водные экосистемы, поступление в организмы с питьевой водой Смыв с осадками, временными водотоками, при снеготаянии Миграция в почве, ледниках, снежном покрове   Сдувание и перенос воздушными массами Корневые поступления загрязнений в растительность Испарения Попадание в воду после гибели организмов Попадание в почву после гибели организмов Миграция по пищевым цепям

 

Строительное производство является мощным орудием разрушения природных систем и ландшафтов. Строительство объектов промышленного и гражданского назначения приводит к отторжению больших площадей плодородной земли, сокращению жизненного пространства всех обитателей экосистем, серьезному изменению геологической среды. Таблица 3 иллюстрирует результаты воздействия строительства на геологическое строение территорий.

 

Таблица 3

Изменение геологической обстановки на объектах строительства

 

Виды деятельности	Результаты деятельности
Строительство предприятий, зданий, дорог     Гидротехническое и сельскохозяйственное строительство	Оседание и провалы земной поверхности, изменение рельефа и теплового режима, подтопление земель, сокращение земельного фонда   Подъем уровня грунтовых вод, изменение ландшафта, заболачивание и засоление земель

 

Нарушениями природной среды сопровождается добыча и переработка полезных ископаемых. Это выражается в следующем.

1. Создание значительных по размерам карьеров и насыпей ведет к образованию техногенного ландшафта, сокращению земельных ресурсов, деформации земной поверхности, обеднению и уничтожению почв.

2. Осушение месторождений, водозабор для технических нужд горных предприятий, сброс шахтных и сточных вод нарушают гидрологический режим водного бассейна, истощают запасы подземных и поверхностных вод, ухудшают их качество.

3. Бурение, взрывание, погрузка горной массы сопровождается ухудшением качества атмосферного воздуха.

4. Названные выше процессы, а также производственный шум способствуют ухудшению условий жизнеобитания и сокращению численности и видового состава растений и животных, снижению урожайности сельскохозяйственных культур.

5. Горные выработки, осушение месторождений, извлечение полезных ископаемых, захоронение твердых и жидких отходов ведут к изменению природного напряженно-деформированного состояния массива горных пород, затоплению и обводнению месторождений, загрязнению недр.

Сейчас практически в каждом городе появляются и развиваются нарушенные территории, т.е. территории с пороговым (сверхкритическим) изменением какой-либо характеристики инженерно-геологических условий. Любое такое изменение ограничивает конкретное функциональное использование территории и требует осуществления рекультивации, т.е. комплекса работ, направленных на восстановление биологической и хозяйственной ценности нарушенных земель.

Одной из главных причин исчерпания природных ресурсов является расточительность людей. Так, по оценкам некоторых экспертов, разведанные запасы полезных ископаемых истощатся полностью уже через 60-70 лет. Еще быстрее могут быть исчерпаны известные месторождения нефти и газа.

Вместе с тем на производство промышленной продукции непосредственно расходуется всего 1/3 потребляемых сырьевых ресурсов, а 2/3 утрачивается в виде побочных продуктов и отходов, загрязняющих природную среду (рис. 9).

За всю историю человеческого общества выплавлено около 20 млрд. тонн черных металлов, а в сооружениях, машинах, на транспорте и т.д. их реализовано лишь 6 млрд. тонн. Остальное рассеяно в окружающей среде. В настоящее время рассеивается более 25% годовой продукции железа, а некоторых других веществ – еще больше. Например, рассеивание ртути и свинца достигает 80 – 90% их годового производства.

 

 

ПРИРОДНЫЕ ЗАЛЕЖИ

Извлеченные Оставленные

Транспортировка Дополнительная добыча Потери

Потери

Переработка Частичный возврат

Отходы

Частичный возврат

Продукция

Выход из строя, износ, коррозия

Лом Загрязнение окружающей среды

 

 

Рис.9. Схема ресурсного цикла

 

На грани нарушения находится баланс кислорода на планете: при существующих темпах уничтожения лесов фотосинтезирующие растения скоро будут не в состоянии восполнять расходы его на нужды промышленности, транспорта, энергетики и т.д.

Глобальные климатические изменения, вызванные деятельностью человека, характеризуются прежде всего глобальным повышением температуры. Специалисты полагают, что уже в ближайшее десятилетие разогрев земной атмосферы может возрасти до опасной черты: в тропиках прогнозируется повышение температуры на 1-2 ⁰С, а вблизи полюсов на 6-8 ⁰С.

Из-за таяния полярных льдов заметно повысится уровень Мирового океана, что приведет к затоплению огромных населенных территорий и сельскохозяйственных площадей. Предсказываются связанные с этим массовые эпидемии, особенно в Южной Америке, Индии, странах Средиземноморья. Повсеместно возрастет количество онкологических заболеваний. Существенно повысится мощь тропических циклонов, ураганов, смерчей.

Первопричина всего этого – парниковый эффект, обусловленный ростом концентрации в стратосфере на высоте 15-50 км газов, которые обычно там не присутствуют: двуокиси углерода, метана, окислов азота, хлорфторуглеродов. Слой этих газов играет роль оптического фильтра, пропуская солнечные лучи и задерживая отраженное от земной поверхности тепловое излучение. Это вызывает рост температуры в приземном пространстве, как под крышей парника. И интенсивность этого процесса растет: только за последние 30 лет концентрация углекислого газа в воздухе повысилась на 8%, а в период с 2030 по 2070 год ожидается удвоение содержания его в атмосфере по сравнению с доиндустриальным уровнем.

Таким образом, глобальное повышение температуры в ближайшие десятилетия и связанные с ним неблагоприятные явления сомнений не вызывают. При современном уровне развития цивилизации можно лишь так или иначе замедлить этот процесс. Так, всемерная экономия топливно-энергетических ресурсов напрямую способствует замедлению скорости атмосферного разогрева. Дальнейшие шаги в этом направлении – переход на ресурсосберегающие технологии и устройства, на новые строительные проекты.

По некоторым оценкам, на 20 лет уже задержано существенное потепление благодаря почти полному прекращению производства и использования хлорфторуглеродов в промышленно развитых странах.

Вместе с тем существует ряд естественных факторов, сдерживающих потепление климата на Земле, например, стратосферный аэрозольный слой, образующийся благодаря вулканическим извержениям. Он располагается на высоте 20-25 км и состоит в основном из капелек серной кислоты со средним размером 0,3 мкм. В нем также встречаются частички солей, металлов, других веществ.

Частицы аэрозольного слоя отражают солнечное излучение обратно в космос, что приводит к некоторому понижению температуры в приземном слое. Несмотря на то, что частиц в стратосфере примерно в 100 раз меньше, чем в нижнем слое атмосферы – тропосфере, – они оказывают более заметный климатический эффект. Это связано с тем, что стратосферный аэрозоль в основном понижает температуру воздуха, тогда как тропосферный может и понижать, и повышать ее. Кроме того, каждая частица в стратосфере существует долго – до 2 лет, тогда как время жизни тропосферных частичек не превышает 10 суток: они быстро вымываются дождями и выпадают на землю.

Нарушение эстетической ценности ландшафтов характерно для процессов строительства: возведение немасштабных природным образованиям зданий и сооружений производит негативное впечатление, ухудшает исторически сложившийся вид ландшафтов.

Все техногенные воздействия приводят к ухудшению качественных показателей окружающей среды, которые отличаются консерватизмом, поскольку вырабатывались в течение миллионов лет эволюции.

Для оценки активности антропогенного воздействия на природу Кировской области для каждого района была установлена интегральная антропогенная нагрузка, полученная на основании оценок воздействия на окружающую среду трех видов источников загрязнений:

§ локальных (бытовые и промышленные отходы);

§ территориальных (сельское хозяйство и лесоэксплуатация);

§ локально-территориальных (транспорт).

Установлено, что к районам с наиболее высокой экологической напряженностью относятся: г.Киров, район и г.Кирово-Чепецк, район и г.Вятские Поляны, район и г.Котельнич, район и г.Слободской.