Загрязнение воды и его последствия

Интенсивное развитие промышленности, транспорта, пере­население ряда регионов планеты привело к значительному загрязнению гидросферы. По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) около 80% всех инфекционных болезней в мире связано с неудовлетворительным качеством питьевой во­ды и нарушениями санитарно-гигиенических норм водоснабже­ния. Загрязнение поверхности водоёмов плёнками масла, жиров, смазочных материалов препятствует газообмену между водой и атмосферой, что снижает насыщенность воды кислородом и ока­зывает отрицательное влияние на состояние фитопланктона и является причиной массовой гибели рыбы и птиц.

По данным ООН, в мире выпускается до 1 млн. наимено­ваний продукции, из которых 100 тыс. являются химическими соединениями, в том числе 15 тыс. являются потенциальными токсикантами. По экспертным оценкам, до 80% всех химических соединений, поступающих во внешнюю среду, рано или поздно попадают в водоисточники.

Подсчитано, что ежегодно в мире сбрасываетсяболее 420 км³ сточных вод, которые в состоянии сделать непригодной к упо­треблению около 7 тыс. км³ чистой воды, что в 1,5 раза больше всего речного стока стран СНГ.

К сожалению, наука еще не в состоянии дать полную кар­тину нанесенного воде ущерба. К примеру, по данным совета Национальной академии наук США, токсикологи обладают от­носительно полной информацией о влиянии на здоровье человека лишь 10% используемых сейчас пестицидов и 18% используемых лекарств. По меньшей мере 1/3 пестицидов и лекарств не про­ходила никаких испытаний на токсичность.

В отношении используемых химикатов проблема ещё серьез­нее: 80% из них не проходили никаких испытаний. Эта ситуация в сочетании с участившимися утечками, выбросами и авари­ями техногенного характера потенциально чревата серьезным загрязнением гидросферы планеты и возможностью пагубного воздействия на здоровье населения.

Наиболее интенсивному антропогенному воздействию под­вегаются пресные поверхностные воды суши (реки, озера, бо­лота, почвенные и грунтовые воды). Хотя их доля в общей массе гидросферы невелика (менее 0,4%), высокая активность водообмена многократно увеличивает их запасы. Под активностью водообмена понимается скорость возобновления отдельных водных ресурсов гидросферы, которая выражается числом лет или суток, необходимых для полного возобновления водных ре­сурсов.

Особенно интенсивно используются речные воды. Несмотряна то, что в руслах рек содержится всего 1200 км³ воды, высокая активность водообмена речных вод (1 раз в 11-14 дней) умножает их ресурсы. К этому следует добавить ежегодно воз­обновляемый полезный объем водохранилищ мира, оцениваемый в 3200 км³.

Ситуация с питьевой водой в России характеризуется как критическая это прямая угроза здоровью ее населения. В связи с этим Государственной Думой разработан проект Феде­рального закона «О питьевой воде», в котором впервые в нашей стране предпринята попытка правового регулирования в сфере питьевого водоснабжения. В нем предусматриваются государ­ственные гарантии обеспечения граждан и юридических лиц питьевой водой и условия реализации этих гарантий.

Решение проблемы удовлетворения потребностей человека в воде для различных целей тесно связано и с обеспечением ее необходимого качества. Конечно, вопрос о качестве воды рас­сматривается по-разному в зависимости от ее назначения. Од­ни требования выдвигаются промышленностью и разными ее отраслями, другие сельским хозяйством, животноводством, рыбным хозяйством и, самые высокие — при использовании во­ды человеком.

Отдельныепроизводства, такие как пищевое, нуждаются в воде весьма высокого качества. При орошении полей важно, что­бы в воде не было ядовитых химических веществ в концентра­циях, которые могут нанести ущерб растениям.

Однако наибольшее значение вопросы качества приобретают для так называемой хозяйственно-питьевой воды, идущей чело­веку па питьевые, хозяйственно-бытовые и культурные нужды. Это обусловлено тем, что вода может быть причиной развития разных изменений в организме и способствовать возникновению инфекционных и неинфекционных заболеваний человека. При­меси, от которых зависит безопасность ресурсов питьевой воды, подразделяются на три обширные категории:

- неорганические химические вещества, к числу которых от­носятся ртуть, кадмий, нитраты, свинец и их соединения, а так­же соединения хрома, меди; органические химические соединения — нефть и нефтепродукты, пестициды, полихлорбифенилы; болезнетворные микроорганизмы, паразиты.

Огромное количество загрязняющих веществ вносится в по­верхностные воды со сточными водами предприятийчёрной и цветной металлургии, химической, нефтехимической, нефтяной, газовой, угольной, лесной, целлюлозно-бумажной промышленно­сти, предприятий сельского и коммунального хозяйства, а также поверхностным стоком сприлегающих территорий. Значитель­ое количество биогенных и органических веществ попадает в воду с сельскохозяйственных угодий, пастбищ и животноводче­ских ферм.

Во многих водных объектах РФ концентрации загрязняющих веществ превышают ГДК, установленные санитарными и рыбоохранными правилами

 

 

.

Таблица 7.4. Характеристика состояния водных объектов в РФ

Загрязнители	Доля проб воды, загрязнённых выше ПДК,%	Масса сброшенных загрязняющих продуктов, тыс.т.
Нефтепродукты	40-50	30,3
Органические вещества	30-35	-
Взвешенные вещества	-
Фенолы	45-60	0,3
Анион-активные детергенты	6-8
Амонийный азот	25-40	190,7
Соединения: меди цинка железа	70-75 30-35 -	0,8 2,1 49,2

 

Возможность переноса с водой носителей острых кишечных инфекций очень велика, что грозит нарушению здоровья и вы­зывает, как правило, массовый характер заболевания. Доказа­на возможность передачи через воду холеры, брюшного тифа и салмонеллезов, дизентерии, туляремии, бруцеллеза, вирусного гепатита (болезнь Боткина) и ротавирусного энтерита. В источ­никах водоснабжения могут находиться вирусы полиомиелита, различные адено- и энтеровирусы.

Патогенные микробы попадают н водоисточники с выделени­ями людей и животных. Наиболее подвержены бактериальному загрязнению поверхностные водоемы, особенно в густонаселен­ных и урбанизированныхрайонах. Крайне опасны в этом отно­шении необеззаражнные стоки инфекционных и ветеринарных больниц, городские бытовые стоки и отходы предприятий по пе­реработке животного сырья.

Патогенные микробы проникают в открытые водоемы так­же при сбросе нечистот с речных судов, при загрязнении бере­гов и смывании загрязнений с поверхности почвы атмосферными осадками, при водопое скота, стирке белья и купании.

Вода может стать также источником заражения человека животными паразитами - гельминтами или глистами. С за­грязненной фекалиями водой к человеку могут попасть их яйца, которые в кишечнике превращаются во взрослых паразитов -таковы аскариды, власоглав, острицы и др. Заражение челове­ка животными-паразитами происходит и более сложным путем, через так называемого промежуточного хозяина (рачка-циклопа, рыбу при дифиллоботриозе и описторхозе).

Инфекционная заболеваемость населения, связанная с водо­снабжением, достигает 500 млн. случаев в год. Поэтому качество воды является одной из важнейших проблем.

Серьезнаяопасность для здоровья населения связана также с химическим составом воды. В природе вода никогда не встречается в виде химически чистого соединения. Обладая свойствами универсального растворителя, она постоянно несет большое количество различных элементов и соединений, соот­ношение которых определяется условиями формирования воды, составом водоносных пород.

Большое влияние па состав природных вод как поверхност­ных, так и подземных оказывает их техногенное загрязнение. Поэтому роль воды в развитии заболеваний неинфекционной природы определяется содержанием в ней химических приме­сей, наличие и количество которых обусловлено техногенными и антропогенными факторами.

В результате экспериментальных и клинико-медицинских ис­следований установлено неблагоприятное влияние на организм жесткости воды, вызванное суммарным содержанием в ней солей кальция и магния. Высокая жесткость может играть этио­логическую роль в развитии мочекаменной болезни человека. Урологами выделяются даже так называемые «каменные» зо­ны - территории, на которых уролитиаз может считаться эн­демическим заболеванием.

В последние годы высказано предположение, что воды с низким содержанием солей жесткости способствуют развитию сердечно-сосудистых заболеваний.

В настоящее время широко известно возникновение патоло­гических изменений в организме, связанных с повышенным ко­личеством в воде нитратов. Последние (при их восстановле­нии в нитриты) способствуют образованию в крови метгемоглобина, препятствующего нормальному окислительному про­цессу в организме. Результатом является метгемоглобинемия (токсический цианоз), весьма тяжелое заболевание. Особенно страдают от метгемоглобинемии грудные дети, питающиеся пи­щевой молочной смесью, приготовленной на воде с повышенным содержанием нитратов. В последние годы внимание ученых при­влекают нитрозамины — вещества, образующиеся при взаимо­действии нитратов с алифатическимии ароматическимиа ами- нами. Эти соединения широко используются в промышленности; доказана возможность их синтеза в природных водоемах, а так­же в организме человека. Нитрозамины являются весьма актив­ными канцерогенами. Многообразие возможных путей про­никновения их в питьевую воду, хорошая растворимость их, а также высокая стабильность делают воду одним из основных источников поступления нитрозаминов в организм человека.

Наиболее изучено влияние на организм человека фтора. Недостаток фтора в рационе способствует развитию кариеса зу­бов, при котором нарушается связь между органическими и не­органическими элементами эмали и дентина зубов.

При повышенном поступлении в организм фтора развивается флюороз, характеризующийся появлением пятен и эрозии эмали на зубах, повышением их стираемости и хрупкости. Большие количества фтора могут нарушать обмен веществ в организме, вызывать изменения в костях (типа остеосклероза) и тугоподвижность суставов.

Из других микроэлементов, которые способны вызывать патологические изменения в организме человека, можно назвать свинец, мышьяк и стронций.

За последние десятилетия во всем мире отмечается интенсивный рост техногенного химического загрязнения водоемов, используемых населением. Развитие химической промышленности, химизация сельского хозяйства, широкое использование новых препаратов в быту и на производстве резко обострили во­прос о предупреждении попадания повышенных концентраций этих веществ в организм человека с водой.

Основным источником химического загрязнения водоемов являются промышленные предприятия и, в первую очередь, химические производства, предприятия нефтеперерабатываю­щей и нефтехимической промышленности, производства новых синтетических материалов, ядохимикатов, моющих средств, за­воды по термической обработке твердого и жидкого топли­ва. Их сбросы неочищенных или плохо очищенных стоков мо­гут представлять значительную угрозу для здоровья населе­ния.

Уровень загрязнения воды определяется присутствием орга­нических отходов (пестициды, нитраты, фосфаты, по­лихлорбифенилы). Источниками таких отходов могут быть фа­брики, заводы, города, сельское хозяйство.Органические отходы окисляются бактериями и другими ми­кроорганизмами. Для окисления микроорганизмам необходим кислород, растворенный в воде, который не всегда в достаточном количестве содержится в загрязненных водоемах, что подавляет жизнедеятельность этих микроорганизмов и приводит к образо­ванию фотосинтезирующих водорослей.

Известны трагические случаи острых отравлений тяжелы­ми металлами, возникающие в результате промышленного загрязнения природных вод. Массовое отравление кадмием на­блюдалось в Японии среди жителей побережья р. Инитай; забо­лело около 200 человек, причем в половине случаев со смертель­ным исходом. Причиной отравления послужили сточные воды кадмиевого рудника, использовавшиеся для орошения рисовых нолей. Описаны случаи возникновения дерматитов при пользова­нии подземной водой, загрязненной солями хрома в Венгрии. Массовые отравления ртутью в Японии были вызваны сбросом промышленных сточных вод в Иокогамский залив и р. Агано.

 

 

Тема 8. Лесные ресурсы. Функции лесных ресурсов.

1. Запасы лесных ресурсов

2. Использование леса

3. Причины сокращения лесных ресурсов

4. Охрана лесных ресурсов

 

Леса, являясь частью природной среды, выполняют целый ряд важнейших эколого-экономических функций.

Во-первых, леса играют существенную роль в глобальных круговоротах углерода и кислорода, во многом "отвечая" за состав атмосферы и ее очищение; во-вторых, - леса оказывают важное влияние на состояние водных экосистем, регулируя водообмен; в-третьих, - леса предотвращают эрозию почвы, препятствуют образованию оврагов, оползней и наводнений; в-четвертых, - леса являются местом обитания для большинства видов растений и животных, т.е. служат естественным условием сохранения биоразнообразия на планете; в-пятых, - леса выполняют рекреационные и эстетические функции; в-шестых, - леса активно используются для хозяйственных целей.

По имеющимся оценкам, "экологический доход" от использования первых пяти функций лесов превышает доход от производственной деятельности в сфере лесопользования. Этот вывод подтверждает целесообразность использования концепции общей экономической ценности при оценке леса (параграф 3.2). Чисто рыночная оценка дает заниженный результат. Тем не менее, человечество до сих пор рассматривает леса в первую очередь как источник уникального и незаменимого сырьевого ресурса.

Изо всего земельного фонда России 94% покрыто растительностью, 70% составляет площадь лесного фонда и 45% - площадь покрытых лесом земель. Иными словами, почти половина территории России занимают леса. Площадь российских лесов составляет примерно пятую часть лесов мира.

С точки зрения лесопользования они делятся на 3 группы в соответствии с их хозяйственным или природоохранным значением.

В 1 группу включаются леса, выполняющие защитные, водоохранные или рекреационные функции (леса зеленых зон городов, противоэрозионные леса, лесозащитные полосы и т.п.). На их долю приходится 20% площади лесного фонда. В лесах 1 группы лесоэксплуатация не осуществляется.

Ко 2 группе (около 10% лесного фонда) принадлежат леса, имеющие ограниченную эксплутационную ценность из-за истощения вследствие рубок в предшествующие годы. Расположены они, как правило, вблизи промышленных центров и имеют также защитное значение. В этих лесах допускается проведение лесозаготовок, однако, в масштабах, не подрывающих возможности их непрерывного воспроизводства.

70% лесного фонда занимают леса 3 группы. Они являются основным источником получения древесного сырья для нужд экономики.

В целом суммарные запасы древесины в России оцениваются в 82 млрд м3, в том числе 44 млрд м3 - спелой и перестойной древесины. При общей вырубке чуть больше 100 млн м3 в год ежегодный прирост составляет 830 млн м3.

При таких общих показателях кажется, что запасы лесных ресурсов в нашей стране не только безграничны, но и ежегодно увеличиваются. Формально это так. Однако более детальный анализ позволяет сделать вывод о том, что процесс исчерпания затронул и эти ресурсы, но носит он преимущественно структурный характер.

Во-первых, леса, как и многие другие виды ресурсов, распределены по территории страны неравномерно. Большая их часть сосредоточена к востоку от Урала, т.е. в азиатских районах России. В то же время основные регионы лесодобычи в течение десятилетий были сосредоточены в Европейской части - преимущественно в Архангельской области, Республике Коми и Карелии. К настоящему моменту запасы древесины в этих местах истощились настолько, что лесозаготовительным предприятиям требуется передислокация, осуществляемая в труднодоступные и неосвоенные районы. Аналогичная ситуация кстати, складывается в Сибири и на Дальнем Востоке, где также происходит сдвиг лесозаготовок на север и на восток от ранее освоенных, но исчерпанных запасов, располагавшихся вблизи обжитых территорий с налаженной инфраструктурой и первичной переработкой древесины. Эти процессы увеличивают издержки по добыче сырья.

Вторая проблема состоит в структуре лесных ресурсов. Объем запасов наиболее ценных в технологическом отношении пород - ели и сосны (на долю хвойных пород приходится более 70%) сокращается и абсолютно и относительно. Это происходит, во-первых, потому, что в целом сокращаются запасы древесины в хвойных лесах. За последение 20 лет ни сократились на 8 млрд м³. Во-вторых, меняется с течением времени породовый состав, в нем за счет более быстрого роста увеличивается доля мягколиственных пород деревьев.

Сокращение запасов наиболее ценной древесины обусловлено тремя причинами: природными, антропогенными и хозяйственными.

Природный фактор гибели лесов проявляется в погодных аномалиях, оползнях, затоплении при наводнениях, засухе, лесных пожарах (10% лесных пожаров происходит независимо от человека), болезнях, повреждениях дикими животными. Большой урон лесам наносят насекомые - 12% от всей площади их усыхания приходится на их долю.

Вторая причина уменьшения запасов - антропогенное влияние. Ежегодно по этой причине лес гибнет на площади более чем 300 тыс. га. Основной фактор здесь -лесные пожары, 90% которых происходит по вине человека. Ежегодно регистрируется более 25 тыс.пожаров, в которых сгорает около 10 млн м³ древесины. Гибнет лес также из-за загрязнения окружающей среды. Только общая площадь радиоактивного загрязнения лесов составляет 3,5 млн га, из которых 1 млн га приходится на Чернобыльскую зону, 2 млн га - на Алтайский край и 0,5 млн га - на Уральский регион.

Хозяйственные причины сокращения запасов лесных ресурсов обусловлены объемами и методами заготовки древесины, а также последующими этапами ее доведения до конечного потребителя. В этом же ряду следует отметить процессы хозяйственного освоения территорий (строительство, прокладку дорог, нефте- и газопроводов), сопряженные с вырубкой древесины.

Россия занимает третье место по вывозке древесины после США (500 млн м³) и Канады (около 200 млн м³). Причины, по которым в последние годы произошло довольно значительное сокращение объемов заготовок древесины, можно сгруппировать следующим образом: во-первых, - это связано с общеэкономической ситуацией в стране, сокращением производства в лесопотребляющих отраслях и соответственного уменьшения спроса на древесину и изделия из нее; во-вторых, в тех отраслях, где уменьшения производства не происходило (в частности, в строительстве в отдельных регионах) на ситуацию повлияло усиление спросовых ограничений из-за резко возраставших цен на дерево и деревянные конструкции; в-третьих, - на уменьшении заготовки древесины сказались процессы исчерпания запасов леса в основных (традиционных) лесозаготавливающих регионах страны.

Казалось бы, чем меньше объем лесозаготовок, тем рациональнее должна использоваться имеющаяся древесина. Однако этого не происходит - потери разного рода в этой сфере особенно велики. Общие потери древесины по всей природно-продуктовой вертикали (цепочке) составляют не менее 1/3 от объемов заготавливаемого леса (есть и более пессимистические оценки).

Резервы использования древесины при заготовке заключаются в полной утилизации всего того, что могут дать лесные ресурсы. Пока же потери здесь составляют не менее 30% от совокупных потерь древесины. Они складываются за счет некомплексной добычи (при заготовке хвойных пород уничтожаются мягколиственные породы - береза, осина и т.п.), оставлении на лесосеке недорубов (около 5 млн м³ ежегодно) и брошенных деревьев (около 3 млн м³). Применяемые технологии рубок на практике приводят к уничтожению подроста (площадь - примерно 70 тыс. га). При заготовке древесины, как правило, теряются кора (составляющая 10% объема дерева), сучья (12%), пни (8%).

Резервы транспортировки в основном заключаются в ликвидации потерь древесины при сплаве. В связи с тем, что молевой сплав в настоящее время практически не используется, потери здесь не превышают 0,04 млн. м3 в год.

Резервы использования древесины в переработке связаны, в основном, с наличием устаревших технологий, не позволяющих, например, при производстве целлюлозы перерабатывать древесину мягколиственных пород, хотя в принципе такие технологии имеются и достаточно давно и успешно работают на некоторых целлюлозно-бумажных комбинатах.

Вторая проблема - высокая природоемкость, материалоемкость продукции, а также большие прямые потери древесины, связанные с методами ее обработки (стружка, опилки и т.п.). В результате на единицу конечного продукта в России тратится гораздо больше сырья, чем в развитых в промышленном отношении странах. Так, в расчете на 1 тыс. м3 вывезенной древесины в РФ производится 30 т бумаги и картона, в то время как в Канаде - 85 т, в США - 141 т, а в Финляндии - 201 т. Похожие показатели и в выпуске фанеры -в России на тот же объем производят 6 м3, в Канаде - 10 м3, в Финляндии - 13 м3, в США - 37 м3. Узким местом является, кроме того, глубина переработки древесины. Это подтверждают, в частности, следующие данные: если в целом по запасу древесины и по лесным площадям Россия занимает первое место в мире (половина хвойных лесов приходится на РФ), то по производству пиломатериалов - второе, по выпуску фанеры - третье, целлюлозы - четвертое, бумаги - восьмое.

Нерациональное использование состоит также в том, что очень часто древесина используется там, где использоваться не должна, где более выгодно заменить ее на другие материалы. В частности, десятки млн. м3 древесины идут на изготовление ящиков, используемых в качестве тары, зачастую одноразовой. Между тем современные упаковочные технологии не предусматривают ящики в качестве упаковочного средства - их заменили пластмассы, картон, различного вида бумага.

Резервы утилизации. Древесные отходы, по объему составляющие около 20 млн. м³ в год, используются почти на 70%. Однако отдельные их виды, в особенности образующиеся в быту, утилизируются хуже. В частности, доля макулатуры в производстве бумаги в России не превышает 30%, хотя ее переработка обходится дешевле, чем выпуск бумаги из первичного сырья. Потенциал макулатуры в стране достаточно высок - она является основным видом бытовых отходов.

Внешнеторговые резервы использования древесины аналогичны резервам использования других сырьевых ресурсов, существующих в области экспортно-импортной политики. Из России вывозится преимущественно круглый лес - около 15 млн. м3 ежегодно (в 1995 г. вывезено 18 млн. м3), что составляет примерно 20% от заготовки деловой древесины. Цена одного кубометра круглого леса приблизительно равняется 50 дол. Гораздо более дорогие изделия переработки древесины продаются в меньших объемах. По выручке на втором месте находится целлюлоза, далее следуют пиломатериалы, бумага, картон и фанера. Иными словами, чем больше глубина переработки сырьевых ресурсов, тем меньший валовый доход приносят они в результате экспортных операций, хотя с точки зрения рационального природопользования все должно быть наоборот.

Леса являются уникальным природным ресурсом, в течение тысячелетий используемым человеком. Вместе с тем леса - важнейшая часть природной среды, испытывающая на себе последствия антропогенного влияния и хозяйственной деятельности. Исчезновение лесов подрывает не только собственно функционирование лесного комплекса, но и во многом определяет характер деградации окружающей среды в целом, причем, зачастую - в глобальном масштабе.

В экономическом плане леса преимущественно рассматриваются в качестве источника сырьевых ресурсов для хозяйственных нужд. Несмотря на кажущиеся огромные запасы древесины в России, возможности экстенсивной эксплуатации лесных ресурсов в настоящее время исчерпаны. Переход к природо- и ресурсосберегающим технологиям в лесномкомплексе является единственным путем, который может обеспечить как потребности экономики, так и требования по охране природы. На это должны быть направлены все меры по изменению системы лесопользования, сохранению и воспроизводству лесных ресурсов.

 

 

Глава 9. Сохранение биоразнообразия. Особо охраняемые природные территории.