Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ЛЕКЦИИ ПО ЭКОЛОГИИ (ЛИРА А.И.).doc
Скачиваний:
6
Добавлен:
11.11.2019
Размер:
1.44 Mб
Скачать
  1. Глобальные экологические проблемы

Под экологической проблемой принято понимать изменение природной среды в результате антропогенных воздействий, ведущее к нарушению структуры и функционирования природы. К таким проблемам относятся:

  1. Сокращение численности видового состава флоры и фауны;

  2. Сокращение площади лесного покрова;

  3. Сокращение имеющихся запасов полезных ископаемых;

  4. Мировой океан перестает быть регулятором природных процессов;

  5. Загрязнение атмосферы, зачастую с превышением предельно допустимых уровней (ведет к дефициту чистого воздуха);

  6. Частичное разрушение озонового слоя;

  7. Антропогенное загрязнение и видоизменение природных ландшафтов.

  8. Потребительское отношение человека к природе;

Экологические проблемы, связанные с нарушением отдельных компонентов ландшафта или их комплекса можно условно разделить на 6 групп:

  1. Загрязнение атмосферы (химическое, механическое, тепловое, радиологическое);

  2. Истощение и загрязнение поверхностных и подземных вод;

  3. Интенсификация неблагоприятных геолого-геоморфологических процессов, нарушение рельефа и геологического строения;

  4. Загрязнение, эрозия, засоление и заболачивание почв. Эрозия почв – это разрушение почвенного покрова водными потоками или ветром (главным образом плодородного слоя).

  5. Опустынивание, снижение биоразнообразия, нарушение режима природоохранных территорий;

Критическую ситуацию в конце ХХ столетия образуют следующие негативные тенденции:

  1. Потребление ресурсов планеты настолько превысило темпы их естественного воспроизводства, что истощение природных богатств стало оказывать заметное влияние на их использование, на национальную и мировую экономику и привело к обеднению литосферы и биосферы;

  2. Отходы, побочные продукты производства и быта загрязняют биосферу, вызывают деформации экологических систем, нарушают глобальный круговорот веществ и создают угрозу для здоровья человека;

Глобальные экологические проблемы – это проблемы человечества, затрагивающие отношения между обществом и природой, создающие угрозу для его существования и требующие для своего решения объединённых усилий, широкого международного сотрудничества.

В процессе взаимодействия человека с природой нарушается экологический баланс.

Предпосылками возникновения глобальных экологических проблем являются:

  1. Демографический кризис.

  2. Интенсивное развитие промышленности и с/х.

  3. Недостаточное внимание со стороны парламентов и правительств многих государств к проблемам экологии.

  4. Слабый контроль за состоянием биологических и минеральных ресурсов или его отсутствие.

  5. Неполнота научного познания организации и распределения жизни на Земле.

  6. Экологическая безграмотность большинства населения Земли.

Экологические проблемы можно разделить на 2 большие группы.

Первая группа объединяет проблемы, вызываемые естественным ходом изменения природных условий жизни – климата, почв, водного режима и др.

Вторая группа включает последствия, возникающие в живой природе в результате хозяйственной деятельности человека. Это неграмотное, нерациональное использование природных ресурсов и загрязнение окружающей среды.

Что касается территории Республики Беларусь, то ей свойственны не только специфические, связанные с использованием её народнохозяйственного комплекса экологические проблемы, но и проблемы планетарного уровня. Последние носят наиболее угрожающий характер, поскольку от них невозможно отгородиться государственными границами.

Изменение климата планеты

Изменение климата планеты обусловлены переменами в земной атмосфере (изменение прозрачности, увеличение концентрации парниковых газов), мировом океане, криосфере, изменение параметров отражательной способности земной поверхности (альбедо), а так же такими внешними воздействиями, как солнечная радиация, изменение параметров орбиты Земли. Одними из самых чувствительных индикаторов изменения климата являются ледники. Они существенным образом увеличиваются в размерах во время охлаждения климата (т.н. малый ледниковый период) и уменьшаются во время потепления климата.

Изменение климата планеты происходит под влиянием, в первую очередь, хозяйственной деятельности человека. Заключается в изменении пылевого и газового состава атмосферы, что во многом приводит к т.н. парниковому эффекту. По сравнению с прошлым веком, количество пыли в атмосфере увеличилось в 20 раз. Происходит регулярное загрязнение атмосферы различными вредными газами, а в особенности углекислым газом, угарным газом, сернистыми соединениями и оксидами азота. Основной причиной возникновения парникового эффекта является накопление в атмосфере углекислого газа, степень накопления составляет 0,4% в год. В конце 19 века содержание углекислого газа в атмосфере составляло 0,029% объёма атмосферы. На данный момент, в результате сжигания всех видов топлива эта цифра увеличилась до 0,033% и по прогнозам увеличится до 0,039%. Производство цемента является интенсивным источником выбросов углекислого газа (около 5% выбросов углекислого газа индустриальных процессов). Так же одной из причин парникового эффекта является скотоводство. Согласно отчету ООН «Длинная тень скотоводства» скот является причиной примерно 18% выбросов парниковых газов в мире. В дополнение к выбросам углекислого газа, скотоводство является причиной выбросов 65% оксида азота и 37% метана.

Парниковый эффект, как полагают некоторые ученые, — это современный физико-химический процесс нарушения теплового баланса планеты с ускоряющимся ростом температуры на ней. Парниковый эффект, возникающий в результате нагревания атмосферы тепловой энергией, удерживаемой парниковыми газами, является ключевым процессом, регулирующим температуру Земли. При сжигании органического топлива в атмосферу Земли ежегодно выбрасывается 11 млрд. т углерода.

Факторы изменения климата:

  1. Солнечный свет – солнце нагревает верхние слои атмосферы и теоретически одна третья тепла должна рассеяться в космосе, остальная часть нагревает земную поверхность.

  2. Атмосфера – парниковые газы (углекислый газ, оксиды азота) в значительной мере задерживают тепло, отраженной земной поверхностью.

  3. Мировой океан – покрывает 71% поверхности планеты. Является основным генератором водяного пара и облаков.

  4. Круговорот воды – повышение температуры означает увеличение испарения воды и образование облаков.

  5. Ледники и снежный покров – являются отражателем солнечного тепла и охлаждают планету. Таяние ленников понижает температуру мирового океана, что влияет на генерирование водяного пара и облаков.

  6. Земная поверхность – топография и обработка земли оказывают влияние на климат, к примеру: горные ряды способны задерживать движение облаков, создавая засушливые местности; рыхлые обработанные земли впитывают больше влаги, делая воздух более сухим; леса способны поглощать огромное количество углекислого газа и их вырубка приводит с одной стороны к заболачиванию местности (выделение метана) и с другой стороны снижает поглощение углекислого газа.

  7. Сжигание лесов – является существенным фактором выделения углекислого газы в атмосферу.

  8. Воздействие человека – является главной причиной парникового эффекта и глобального потепления (скотоводство, отходы, промышленность и энергетика). К тому же выделение фреонов в атмосферу разрушает озоновый слой.

Развитие промышленности, транспорта привело к уменьшению содержания кислорода в атмосфере на 0,02%. Изменение газового состава атмосферы приводит к глобальным изменениям климата, проявлением которого является парниковый эффект. Чем выше концентрация углекислого газа в атмосфере, тем меньше тепла отдаёт Земля и соответственно тем больше температура у её поверхности. За последние 100 лет общая температура повысилась на 0,5°С, за последние 10 лет в Беларуси среднезимняя температура поднялась на 2,5°С. В Альпах и на Кавказе ледники уменьшились в объеме наполовину, на горе Килиманджаро — на 73%, а уровень Мирового океана повысился не менее чем на 10 см. По оценке Всемирной метеорологической службы, уже к 2050 г. концентрация двуокиси углерода в атмосфере Земли возрастает до 0.05%, а повышение средней температуры на планете составит 2-3.5° С. Таяние вечной мерзлоты на болотистых равнинах Восточной Сибири даст выброс в атмосферу накопленного там метана, подъем температуры океана приведет к выбросу растворенного углекислого газа и повышению влажности на планете. Все эти факторы будут ускорять и увеличивать парниковый эффект.

Среднее число жертв на Земле от циклонов, тайфунов, землетрясений и наводнений составляло за последние 50 лет XX века 46 000 чел./год. Материальный ущерб, наносимый климатическими катастрофами в среднем за год, возрос за период с 1965 по 1995 г. более чем в 3 раза и превысил 90 млрд. долл. в год. Это значение приближается к значению инвестиционных ресурсов Земли (130-200 млрд. долл. в год), что означает, что через 10-20 лет все инвестиции должны тратиться только на восстановление разрушенного природными явлениями.

Последствия глобального потепления:

  1. Если температура на Земле будет продолжать повышаться, это окажет серьезнейшее воздействие на мировой климат.

  2. В тропиках будет выпадать больше осадков, поскольку дополнительное тепло повысит содержание водяного пара в воздухе.

  3. В засушливых районах дожди станут еще более редкими и интенсивность опустынивания значительно возрастет.

  4. Температура морей так же повысится, что приведет к затоплению низинных областей побережья.

  5. Повышение температуры на Земле может вызвать поднятие уровня Мирового океана. Вода, нагреваясь, становится менее плотной и расширяется. Повышение температуры может растопить часть многолетних льдов, покрывающих некоторые районы суши (к примеру, Антарктида, горные цепи). Климатологи отметили, что если растают гренландские и антарктические ледники уровень Мирового океана повысится на 70-80 м.

  6. Сократится площадь жилых земель.

  7. Нарушится водно-солевой баланс океанов.

  8. Изменится траектория движения циклонов и антициклонов.

  9. Если температура на планете повысится, многие виды животных не смогут адаптироваться к климатическим изменениям. Многие виды растений погибнут от недостатка влаги, животным придется переселиться в другие места в поисках пищи и воды.

Однако, кроме отрицательных последствий глобального потепления, можно отметить и несколько положительных:

  1. При потеплении и увеличении концентрации углекислого газа многие виды растений усилят фотосинтез, что приведет к увеличению растительной биомассы.

  2. Увеличатся объемы рыбных уловов.

В последнее время японские рыбаки столкнулись с серьезной проблемой. В их сети все чаще попадаются гигантские медузы (Рис. 2). Обычно они встречаются вдали от берегов Японии, но теперь все чаще заплывают в прибрежные воды.

Рис.3. Гигантские медузы у побережья Японии

Медузы, чья масса доходит до 200 кг, часто повреждают сети и портят рыбу, отравляя ее своим ядом. Как сообщает сайт газеты Times, рыбаки с севера острова Хонсю из-за нашествия медуз вынуждены были в разгар сезона приостановить лов. В других регионах медузы также наносят серьезный ущерб. Причины нашествия гигантских медуз к берегам Японии остаются загадкой. Некоторые винят в нем глобальное потепление и изменение океанских течений, другие — большое количество осадков в Китае, из-за которых медуз унесло от китайского побережья к японскому. В любом случае, медузы представляют собой серьезную проблему.

Некоторые меры по предупреждению глобального потепления:

  1. Уменьшение выбросов в атмосферу т.н. парниковых газов (углекислый газ, метан, озон (его тропосферная часть), некоторые галогеноуглероды, оксиды азота и фторсодержащие газы (в частности, фреон и трифторид азота)).

  2. Очистка выбросов в атмосферу.

  3. Замена традиционных видов топлива альтернативными.

  4. Уменьшение объемов вырубки лесов.

Ученые из Университета Окленда (Новая Зеландия), проанализировав данные измерений высотности облаков за последние 10 лет, пришли к выводу, что облака над Землей стали ниже примерно на 30-40 метров (прибл. на 1%). Основной причиной является меньшее формирование облаков на больших высотах, из-за чего Земля охлаждается более эффективно, отдавая больше тепла в космос. Новозеландские учены Роджер Дейвис и Мэттью Моллой проанализировали данные MISR (полученные многоугловым спектрорадиометром), позволяющие определить высоту облаков. Это устройство оснащено девятью камерами, проводящими съемку под разными углами. В результате получается объемное изображение облаков вокруг земного шара, позволяющее следить за их высотой и передвижениями в режиме реального времени (рис. 3).

Данное явление не является пока глобальной тенденцией, так как 10 летний период наблюдений является слишком коротким и более долгосрочные наблюдения дадут более определенный ответ о будущем земных облаков. Снижение средней высоты облаков может быть полезным для Земли - это позволит нашей планете более эффективно охлаждаться, отводя тепло в космос.

Рис. 4. Объемное изображение облаков вокруг земного шара, полученное многоугловым спектрорадиометром (темные области соответствуют более высокому расположению облаков).

Разрушение озонового слоя

Озоновый слой - это эффективный барьер на пути смертоносных ультрафиолетовых лучей Солнца. Озоносфера – это одна из поверхностных оболочек планеты и является составной частью биосферы. Содержание озона в атмосфере составляет около 0,00006% (распространяется диффузно). Его основное назначение – активное поглощение жёсткого ультрафиолетового излучения (λ<280 нм), что защищает всё живое на планете. Озоновый слой в атмосфере сосредоточен на высоте 12-25 км. По современным представлениям разрушение озона вызывается в первую очередь воздействием группы хлорфторуглеродов, наиболее известными из которых называются фреонами (хлорофлюорокарбонами). Фреоны выделяются промышленными предприятиями в качестве выбросов в атмосферу. К 1976 году было получено 8,1 млн.т. фреонов, а время жизни фреонов в атмосфере составляет 205 лет. Накопление фреонов в атмосфере приводит к образованию озоновых дыр, в которых содержание озона недостаточное для полноценного отражения у/ф атаки солнца. При его истощении возрастает поток УФИ на поверхности Земли, что будет приводить к поражению глаз и подавлению иммунной системы людей, снижению урожайности растений.

Возникновение т. н. «озоновых дыр» (сезонное уменьшение содержания озона вдвое и более) впервые наблюдали в конце 70-х годов над Антарктидой. В последующие годы длительность существования и площадь «озоновых дыр» росли и к настоящему времени они уже захватили южные регионы Австралии, Чили и Аргентины. Параллельно начался процесс истощения озона над Северным полушарием. В частности, в начале 90-х годов наблюдали 20-25% его уменьшение над Скандинавским полуостровом, Прибалтикой и северо-западными областями России (1,5-6,2%). Концентрация озона очень быстрыми темпами сокращается над Северным полюсом. Под действием солнечного света и стратосферного холода фреоны образуют агрессивные соединения хлора, которые разрушают озоновый слой. Озоновая дыра в полярных регионах возникает, когда из-за низких температур в стратосфере (ниже -78ºC) водяной пар и азотная кислота формируют так называемые полярные стратосферные облака. Эти облака и другие холодные аэрозоли дают долгоживущим соединениям хлора, в частности, хлорфторуглеродам, возможность превращаться в высокоактивные соединения, такие как оксид хлора, которые и "убивают" озон. Охлаждение стратосферы согласуется с теорией глобального потепления: парниковые газы не позволяют энергии от нижних слоев атмосферы подняться выше, поэтому в стратосфере и наблюдается понижение температуры. Согласно данным Межправительственной группы экспертов по изменению климата при ООН, постепенное охлаждение стратосферы наблюдается с 1979 года.

По установленным стандартам ООН для возникновения озоновой дыры считается достаточным озоновый слой с толщиной менее чем 220 единиц Добсона. В единицах Добсона измеряется толщина озонового слоя, приведенная к давлению 760 мм рт. ст. и температуре 0ºC. Критическим значением, обозначающим угрозу всему живому считается величина в 10 единиц Добсона. При толщине озонового слоя в 15 единиц Добсона многие виды живых организмов исчезнут с лица Земли, а человек будет вынужден вести ночной образ жизни.

Истощение озонового слоя может оказать значительное влияние на экологию Мирового океана. Многие из имеющихся в нем систем испытывают стресс уже при существующих уровнях естественной солнечной радиации и увеличение ее интенсивности может оказаться для некоторых из них катастрофическим. В результате воздействия ультрафиолетового излучения у водных организмов нарушается адаптивное поведение (ориентация и миграция), подавляется фотосинтез и ферментативные реакции, процессы размножения и развития, особенно на ранних стадиях. В результате разрушения стратосферного озона следует ожидать не только уменьшения биомассы, но и изменение структуры водных экосистем. Фитопланктон утилизирует более половины углекислого газа в процессе фотосинтеза. Кроме того, ультрафиолетовое излучение солнца подавляет продукцию фитопланктоном диметилсульфида, играющего важную роль в формировании облачности.

Самая крупная озоновая дыра площадью 27,4 км² образовалась над Антарктидой, которая была обнаружена в 1985 году (рис. 4). Так же огромная озоновая дыра в 2010 году обнаружена и над Арктикой. Образование озоновых дыр способствует заболеванию раком кожи. Установлено, что уменьшение озона на 1% приводит к увеличению заболеваемости раком кожи на 5-7%.

Рис. 5. Озоновая дыра над Антарктидой (на шкале видно, что темная область соответствует диапазону 200-250 единиц Добсона).

Производство губительных для озонового слоя химических веществ ограничено Монреальским протоколом. Его подписали почти 200 стран – членов ООН, и договор вступил в силу в 1989 году.

Демографический кризис

Демографический кризис – это нарушение воспроизводства населения, угрожающее его существованию (как убыль населения – депопуляция; и перенаселение). Депопуляция возникает, когда рождаемость падает ниже уровня воспроизводства населения и ниже уровня смертности. В случае перенаселения демографический кризис представляет собой несоответствие численности населения и ее неспособности обеспечить жителей жизненно необходимыми ресурсами.

Рост численности населения (демографический «взрыв») определяется как природными, так и социально-экономическими условиями. Демографический «взрыв» - это стремительный рост численности населения, который возник в ХХ веке. Главной предпосылкой этого явления стало создание продовольствия. Резкий рост демографической кривой совпал с началом промышленной революции, когда прогресс науки, медицины и экономики позволил значительно расширить емкость среды обитания человека. Емкость среды обитания – это ее возможность обеспечить нормальную жизнедеятельность определенному количеству особей популяции без причинения существенного вреда окружающей среде. Данный процесс продолжается и в настоящее время, а особенно интенсивно – начиная со второй половины ХХ века.

Рост численности мирового населения происходит главным образом за счет стран Азии, Африки, Центральной и Южной Америки. Первый свой миллиард человечество отметило в 1830 г., второй – в 1939 г., третий – в 1960 г., четвертый – в 1975 г., пятый – в 1987 г., шестой – в 1996 г., седьмой – в 2011 году. Предположительно, стабилизация мирового населения будет достигнута в середине ХХI в. и численность достигнет отметки в 10 млрд. человек. Однако прирост населения предполагает необходимость специальных издержек, которые называются демографическими инвестициями. В связи с этим темпы экономического роста могут снижаться на поддержание жизненного уровня населения на уже достигнутом уровне.

Более значительны популяционные отличия между северной и южной частями нашей планеты. Условно к южному региону относятся развивающиеся страны Азии, Африки и Латинской Америки. К северному региону принадлежат экономически развитые страны Северной Америки, Европы и Северной Азии. В южном регионе сосредоточено приблизительно ¾ мирового населения. Самый населенный регион – Южная Азия, где расположены две демографические сверхдержавы – Китай (1,3 млрд.) и Индия (1,2 млрд.). Около ¼ мирового населения проживает в северном регионе, где прирост населения практически прекратился (в частности, Дания, Германия, Венгрия, Великобритания и др., а с начала 90-х годов ХХ столетия к ним присоединилась и Россия). Демографические сверхдержавы здесь – это США (0,3 млрд.) и Россия (0,15 млрд.).

По состоянию на 1 июля 2011 года население Республики Беларусь составляло 9467,9 тыс. человек (это на 21,1 тыс. человек меньше, чем на аналогичный период 2010 г.).

Таблица 1. Численность населения Республики Беларусь по состоянию на 1 июля 2011 г.

Численность населения на 1 июля 2011 г., тыс. человек

2011 г. к 2010 г., %

Республика Беларусь

9467,9

99,8

Брестская обл.

1393,1

99,6

Витебская обл.

1217,3

99,3

Гомельская обл.

1432,3

99,6

Гродненская обл.

1064,0

99,5

г. Минск

1868,0

101,1

Минская обл.

1409,0

99,4

Могилевская обл.

1084,2

99,1

В целом по республике общий коэффициент рождаемости (ОКР) составил 10,8 на 1000 населения (в прошлом году – 11,2). Стабилизация ОКР отмечена лишь в Гродненской области, самый высокий ОКР отмечен в Брестской области (11,8 на 1000 населения), самый низкий ОКР – в Витебской области (9,6 на 1000 населения). Общий коэффициент смертности (ОКС) в 2011 составил 14,8 на тысячу населения (в прошлом году – 14,5). Снижение ОКС отмечено в Минской области, наибольший ОКС отмечен в Витебской области (16,9 на 1000 населения), наименьший ОКС отмечен в г. Минске (9,6 на 1000 населения). Основными причинами смертности в Республике Беларусь являются заболевания сердечно-сосудистой системы и пищеварительной системы, новообразования, старость и внешние причины (утопления, отравления алкоголем, убийства и самоубийства, транспортные средства).

Ресурсный кризис

Ресурсный кризис – это критическое, трудно обратимое состояние окружающей среды которое привело к чрезмерному изъятию и, как следствие, тотальной нехватке природных ресурсов.

Главными предпосылками являются:

  1. Развитие научно-технического прогресса

  2. Развитие промышленности и технологий

  3. Консервативность (традиционность) в использовании топливно-энергетических ресурсов

  4. Социальное положение того или иного государства

  5. Развитие энергетики

В первую очередь ресурсный кризис затрагивает почву и полезные ископаемые.

Аспекты влияния на почву:

  1. Развитие сельского хозяйства, является основным потребителем водных ресурсов. Для стимуляции сельского хозяйства используются ядохимикаты Вырубка лесов под сельскохозяйственные нужды.

  2. Урбанизация (рост городов и городского населения) – осушение водоемов, рост количества отходов, темпы городского строительства.

  3. Эрозия почв – частичное или полное уничтожение плодородного слоя почв. По данным Института почвоведения и агрохимии НАН РБ в Беларуси общая площадь эродированных и эрозионноопасных почв составляет примерно 4 млн. га. Доля водной эрозии на этих площадях составляет 84%, а ветровой, соответственно, 16%. Проявление эрозионных процессов в нашей республике имеет региональные особенности. В северной и центральной частях наиболее активно протекают водно-эрозионные процессы. В южной части (Полесье), где осуществлена осушительная мелиорация и преобладают торфяные почвы, заметное преобладание за ветровой эрозией. Водная и ветровая эрозия почв наносит существенный экологический и экономический ущерб. Продукты эрозии почв приводят к загрязнению водных объектов, ухудшению качества поверхностных и подземных вод, а так же негативно влияют на биологическое разнообразие водных и околоводных экосистем.

Аспекты влияния на полезные ископаемые:

  1. Развитие промышленности.

  2. Развитие транспорта – загрязнение окружающей среды.

  3. Не квалифицированная геологическая разведка и не эффективные методы добычи.

  4. Значительные потери при технологической обработке и транспортировке.

  5. Недостатки использования альтернативных видов сырья.

Уже сейчас продовольственная проблема на планете сильно беспокоит ученых. Продовольственный кризис может наступить по причине высоких темпов роста численности населения (влечет за собой увеличение потребностей в продовольствии). Продовольственный кризис выражается в недостаточности пищевых ресурсов, что бы прокормить постоянно увеличивающееся население планеты (принято считать, что 5 млрд. является оптимальной численностью населения, а на сегодняшний день эта цифра уже 7 млрд., а к 2020 году – 8 млрд.). Другой важной проблемой является качество пищевых ресурсов, наличие в них необходимых белков, витаминов и минералов, кроме того, необходимы обширные складские помещения для качественного хранения пищевых продуктов.

На земном шаре произрастает около 80 тыс. видов съедобных растений, но человек использует в пищу только 30 культур, а 4 из них (пшеница, рис, кукуруза и картофель) дают больше продовольствия, чем остальные вместе взятые. К другим основным продуктам питания относятся мясо, рыба, молоко, яйца и сыры.

Сегодня практикуются следующие виды сельскохозяйственного производства:

  1. Индустриальное сельское хозяйство. Выращивание больших урожаев с/х культур и разведение конкретных видов домашних животных для продажи. Данный вид распространен в развитых странах. Требует интенсивного использования капитала и энергии.

  2. Плантационное сельское хозяйство. Выращивание тропических культур (бананы, кофе, какао и др.) для продажи.

  3. Мелкотоварное (фермерское) сельское хозяйство. Обеспечивает потребности семьи самого фермера, а излишек (полученный в плодородные годы) продается или хранится в резерве. Данная система характерна для сельских районов развивающихся стран. Требует интенсивного использования труда людей и животных. Является более эффективной моделью, так как не требуется больших площадей земельных ресурсов, больших капиталов и энергии ископаемого топлива.

Радиация

Радиоактивное загрязнение представляет собой особую опасность для человека и среды его обитания. Ионизирующая радиация оказывает интенсивное и постоянное пагубное воздействие на живые организмы, а источники радиации широко распространены в окружающей среде. Радиоактивность представляет собой самопроизвольный распад атомных ядер, приводящий к изменению их атомного номера или массового числа и сопровождающийся α (альфа), β (бета) или γ (гамма) излучениями. Альфа- излучение представляет собой поток тяжелых частиц, состоящий из протонов и нейтронов, с достаточно низкой проникающей способностью (задерживается листом бумаги и неспособно проникнуть сквозь кожу человека). Бета-излучение обладает более высокой проникающей способностью и проходит в живые ткани на 1-2 см. Гамма-излучение задерживается лишь толстой свинцовой или бетонной плитой.

Сущность радиации заключается в выделении радионуклидов с длительным временем полураспада. Радионуклиды поступают в организм человека и делают своё вредоносное дело на протяжении всей жизни. Наиболее опасными считаются – фосфор (32 года), сера (35 лет), железо (59 лет), но наиболее вредоносны стронций-90 и цезий-137., которые образуются в качестве отходов атомной промышленности, а так же при выпадении радиоактивных дождей при ядерном взрыве.

Уровни земной радиации неодинаковы и зависят от концентрации радионуклидов вблизи поверхности. Именно природные источники ионизирующего излучения вносят основной вклад (до 70 %) в суммарную дозу облучения населения, равную около 420 мбэр/год. Данные источники могут создавать высокие уровни радиации, влияющие на жизнедеятельность человека и вызывающие различные генетические изменения и заболевания.

Среди естественных радионуклидов наибольшее радиационно-генетическое значение имеют радон и его производное радий (их вклад составляет прибл. 50%). Период полураспада радона составляет 3,8 суток, и его опасность заключается в широком распространении, высокой проникающей способности, распаде с образованием радия и других высокорадиоактивных продуктов, частом превышении ПДК на 2-3 порядка. Радоновому загрязнению подвержена Западная Европа, Северная Америка, некоторые регионы России (т. н. «радоновое пятно», охватывающее Онежское, Ладожское озера, Финский залив). Особую актуальность радоновая проблема приобрела с развитием мегаполисов и крупных городов.

Помимо естественных источников ионизирующей радиации существуют и антропогенные. К ним относятся радиоактивные осадки образованные в результате испытаний ядерного оружия. Существенная часть радионуклидов при этом выбрасывается в атмосферу, быстро распространяется в ней на большие расстояния и в течение длительного времени медленно выпадает на поверхность Земли. Вторым антропогенным источником радиации является результат функционирования объектов атомной энергетики. Главная предпосылка - развитие атомной энергетики. К середине 90-х годов в 28 странах эксплуатировалось 430 ядерных реакторов. Все атомные электростанции облучают население величиной 1 мбэр/год. Из продуктов деятельности АЭС особую опасность представляет тритий, накапливающийся в оборотной воде станции и поступающий затем в водоем-охладитель, и способный проникать в подземные воды и приземные слои атмосферы.

Таблица 2. Влияние ионизирующей радиации на человека

Доза радиации, рад

Последствия для жизни

100

Увеличивается кол-во раковых заболеваний. Полная стерилизация женщин, через 2-3 год у мужчин.

200

В 10% случаев смерть наступает через несколько месяцев.

700

В 90% случаев смерть наступает через несколько недель.

1000

Смерть через несколько дней.

10000

Смерть через несколько часов.

100000

Практически мгновенная смерть.

Взрыв на Чернобыльской АЭС в 1986 году привёл к выбросу огромного количества радионуклидов, которые за это время накопились в почве, атмосфере, воде, растительном и животном мире. В настоящий момент зона радионуклидного загрязнения составляет 21% территории республики, в том числе 1,3 млн. га сельскохозяйственных и 1,6 млн. га лесных земель. На нераспаханных землях радионуклиды сконцентрированы преймущественно в верхнем (5-10 см) слое почвы, а на пахотных и пойменных землях проникли на глубину 20 см и более. Отмечается горизонтальная миграция радионуклидов, что приводит к вторичному загрязнению почв и формированию геохимических аномалий. Практически вся Гомельская и Могилёвская области заражены стронцием-90 и цезием-137. Поступление радиоактивных элементов в организм человека приводит к патологическим изменениям, вплоть до инвалидности и смерти.