Книга I общая характеристика мира

Вот почему основные перспективы охраны водных ресурсов суши ныне связывают уже не столько с ликвидацией последствий их загрязнения при помощи очистки (к тому же очистные сооружения очень дороги), сколько с мерами по предупреждению такого загрязнения. Для этого начинают использовать принципиально новые методы, прежде всего оборотно-повторные системы водоснабжения, которые по сравнению с прямоточным водоснабжением дают большую экологическую выгоду. Еще более радикальная мера – перевод технологических процессов на малоотходный режим с резким сокращением потребления воды и сброса загрязненных стоков в водоемы. И наконец, оптимальная мера – переход к вообще безводной (сухой) и, следовательно, бессточной технологии.

В Советском Союзе ежегодный объем сточных вод составлял 160 км³. В России, где, как и в СССР, основными загрязнителями вод служат жилищно-коммунальное хозяйство и промышленность, в связи с сокращением территории страны и длительным спадом промышленного производства этот объем уменьшился сначала до 70–80 км³, а в начале XXI в. – до 50–55 км³. Но лишь 2/3 стоков подвергается необходимой очистке. Поэтому на многих реках предельно допустимая концентрация (ПДК) загрязнений превышена в 10, а иногда и в 100 раз. Наиболее загрязнен бассейн Волги, принимающий 2/5 общероссийского объема сточных вод. В последнее время в соответствии с Водным кодексом РФ в стране пересмотрены лимиты забора пресной воды из водных объектов и сброса сточных вод в поверхностные водные объекты на территории всех субъектов Российской Федерации.

32. Антропогенное загрязнение Мирового океана и его охрана

Загрязнение Мирового океана и его морей происходит в результате прямого или косвенного поступления в морскую среду (в морскую воду, на морское дно, в прибрежные и устьевые районы морей) различного рода загрязняющих веществ. Общий их ежегодный объем составляет сотни миллионов, если не миллиарды тонн. Поэтому неудивительно, что такое загрязнение ухудшает качество морской воды, крайне неблагоприятно воздействует на живые организмы и здоровье человека. Оно препятствует развитию всей морской биоты (планктона, морских растений, морских животных, ихтиофауны), снижая тем самым биоресурсный потенциал Мирового океана и нарушая нормальное функционирование его экосистем.

Источники загрязнения Мирового океана чрезвычайно разнообразны. К наиболее распространенным и опасным загрязнителям морских и океанских вод относятся: 1)нефть и нефтепродукты, которые оказывают пагубное воздействие на морские экосистемы и все звенья экологической цепи; 2) тяжелые металлы (ртуть, свинец, кадмий и др.), которые после попадания в морскую среду либо растворяются, либо накапливаются в донных отложениях, попадая отсюда в ткани рыб и других морских организмов; 3) пестициды и другие хлорорганические соединения, которые также представляют собой серьезную угрозу как для морской фауны, так и для людей; 4) радиоактивные вещества. Ко всем этим загрязнителям, заражающим океаническую среду, нужно добавить огромную массу разного рода жидких и твердых коммунально-бытовых отходов. Некоторые из них, например пластмассовые изделия (синтетические пленки, бутылки, канистры), замусоривают эту среду, а другие (фекалии, пищевые отбросы) могут вызывать и сильное ее микробиологическое отравление.

Все эти загрязняющие компоненты поступают в морскую среду самыми разными путями: из атмосферы вместе с атмосферными осадками; с суши вместе со стоками рек и в результате прямого сброса отходов в море как в своего рода «мусорный контейнер6; с морских судов и нефтепромыслов. Но при этом около 70 % загрязнений морской среды связано все же с наземными источниками, включая большие и малые города, промышленность, строительство, сельское хозяйство.

Охарактеризовать географию загрязнения Мирового океана сложно. Но тем не менее некоторые общие черты этого процесса проявляются достаточно отчетливо. Прежде всего обращает на себя внимание то обстоятельство, что стоки и сбросы с суши в наибольшей мере загрязняют прибрежные акватории – особенно в тех местах, где на побережье находятся большие промышленно-городские агломерации, с которыми связано образование больших масс промышленных и коммунально-бытовых отходов. Однако зачастую довольно сильному загрязнению подвержены и те морские и океанские акватории, которые расположены вдалеке от побережий. Во-первых, потому, что морские течения могут выносить загрязнения далеко в открытый океан (например, холодное Курильское течение увлекает загрязненные промышленные воды от берегов Японии далеко на северо-восток). Во-вторых, потому, что отдаленные от берегов акватории морей и океанов могут получать значительную дозу загрязнений из атмосферы. В-третьих, они могут получать ее от многих тысяч судов морского флота. Можно также отметить, что внутренние моря и полузакрытые морские заливы обычно бывают заражены и загрязнены сильнее, чем окраинные и открытые. Примерами тому служат Средиземное, Северное, Красное и Желтое моря, Мексиканский и Персидский заливы.

Рассмотрим теперь более подробно нефтяное загрязнение Мирового океана как наиболее распространенное и опасное. Встречающиеся в литературе оценки общего количества нефти и нефтепродуктов, ежегодно попадающих в акватории Мирового океана, различаются очень сильно: от 3–5 млн т до 10–15 млн и даже 25–30 млн т. Видимо, наиболее достоверным надо считать показатель в пределах от 3 до 8 млн т в год.

Попадая в морскую среду, нефтяные углеводороды оказывают на нее крайне неблагоприятное воздействие. Одна часть их испаряется, попадая в атмосферу. Другая, причем отличающаяся наибольшей токсичностью, растворяется в морской воде, создавая большую угрозу для всех морских организмов. Третья растекается по водной поверхности, образуя нефтяную пленку, крайне отрицательно влияющую на экологическую обстановку. Эта нефтяная пленка сокращает количество поглощаемой поверхностью океана солнечной энергии. Она затрудняет испарение влаги, а при достаточно большой толщине может и вовсе воспрепятствовать ему. Нефтяная пленка резко снижает газообмен между атмосферой и водами океана и к тому же уменьшает содержание в них кислорода. Наконец, четвертая часть нефтяных углеводородов с преобладанием наиболее тяжелых фракций постепенно оседает на дно, поглощая при этом большое количество кислорода.

Главные источники нефтяного загрязнения морской и океанической среды (если исходить из годового сброса в размере 3–3,5 млн т) показаны на рисунке 31. Из него вытекает, что основной «вклад» в это загрязнение принадлежит морскому транспорту, прежде всего танкерному флоту, который перевозит примерно половину всей добываемой в мире нефти. Какое-то количество нефти обычно попадает в море при загрузке и разгрузке танкеров в портах. Еще большее количество – в результате слива балластных вод, мойки и очистки грузовых танков судна после рейса, остальное – при обслуживании танкера в доках и работе двигателя.



Рис. 31. Главные источники нефтяного загрязнения

Об авариях (катастрофах) танкеров надо сказать особо. Судя по рисунку 31, из-за них в Мировой океан попадает меньше нефти и нефтепродуктов, чем по некоторым другим причинам. Однако именно аварийные разливы наносят ему наибольший экологический ущерб, поскольку имеют «залповый» характер, не дающий морской среде времени для адаптации к изменившейся обстановке. Да и случаются подобные аварии и катастрофы не так уж редко. По данным Регистра Ллойда, который ведет статистику всего мирового судоходства, только в 1973–1990 гг. аварии танкеров случались 580 раз, причем значительная утечка нефти произошла в 370 случаях! Еще более наглядной иллюстрацией может служить рисунок 32, на котором показаны конкретные места аварий танкеров, имевших место с 1974 по 1989 г. Среди них было 16 аварий, из-за которых в море попало от 100 до 200 тыс. баррелей (нефтяной баррель равен 159 л) нефти и нефтепродуктов, и 24 аварии еще более крупного масштаба. Названия некоторых супертанкеров, потерпевших аварии у берегов различных стран, приведены в таблице 31.

Аварии танкеров могут быть вызваны техническими причинами – различного рода поломками, возникновением пожаров. Иногда на танкерах происходят взрывы («Кастельо де Бельвер» на рейде Кейптауна). Но еще чаще танкеры попадают на рифы и камни («Амоко Кадис» в Бискайском заливе). А у южной оконечности Африки, где супертанкеры из Персидского залива, меняя курс, берут направление на Европу или США, причиной катастроф могут оказаться волны-«убийцы», высота которых достигает 20 м. Они просто разламывают корпус судна.

Таблица 31

ПРИМЕРЫ КРУПНЫХ АВАРИЙ МОРСКИХ ТАНКЕРОВ

Из других источников нефтяного загрязнения можно назвать поступление нефти и нефтепродуктов с суши вместе с муниципальными и промышленными отходами, а на шельфе – при разведке и добыче нефти, особенно в случае аварий на нефтяных платформах.

Но есть еще один источник нефтяного загрязнения, не отраженный на рисунке 31, – военные действия. В 1980–1988 гг. во время ирано-иракской войны более 150 танкеров получили повреждения, сопровождавшиеся разливами нефти. Еще более страшную экологическую катастрофу представлял собой преднамеренный сброс в Персидский залив 1,5 млн т нефти, предпринятый Ираком в начале 1991 г., во время оккупации Кувейта. Такой сброс по масштабам можно сравнить только с одновременной аварией нескольких супертанкеров!

Разные специалисты неоднократно предпринимали попытки картировать нефтяное загрязнение Мирового океана. Однако, как и оценки объема такого загрязнения, их карты различаются очень сильно. На рисунке 33 представлен один из «максималистских» вариантов такого картирования, но в целом он дает более или менее правильное представление об этом явлении.

Пожалуй, наиболее загрязнен нефтью и нефтепродуктами Атлантический океан. У берегов Европы это объясняется добычей нефти в Северном море и массовым транспортированием нефти и нефтепродуктов по Средиземному, Северному и другим морям, а также по прилегающим акваториям Мирового океана. У побережья Африки такое загрязнение связано прежде всего с прохождением там основных трасс супертанкеров и с добычей нефти в Гвинейском заливе. У берегов Северной и Центральной Америки также проходят крупные нефтяные грузопотоки, а в Мексиканском заливе и Карибском море, кроме того, ведут ее добычу на шельфе. В открытой части Атлантического океана загрязнение в целом имеет менее устойчивый характер, однако повышенные скопления нефтяных углеводородов встречаются и здесь – на трассах танкеров и там, где проходят Канарское, Пассатные и некоторые другие океанские течения. Значительную часть этого океана покрывает нефтяная пленка, широко распространено и загрязнение нефтяными комками.

В Тихом океане нефтяное загрязнение наиболее велико у азиатского побережья, где ведут добычу нефти на шельфе и проходят дороги супертанкеров. У побережья Северной и Южной Америки оно немного меньше, а в открытой части океана образует отдельные очаги. И в этом океане течения способствуют распространению нефтяной пленки на новые акватории.



Рис. 33. Нефтяное загрязнение Мирового океана (по Ю. И. Мониной)

В Индийском океане наиболее загрязнена нефтью и нефтепродуктами та его часть, которая прилегает к Персидскому заливу – району добычи «морской нефти» и главному во всем мире району зарождения морских нефтяных грузопотоков. Из-за этих грузопотоков получают свою долю загрязнения восточное побережье Африки и прибрежные районы Южной и Юго-Восточной Азии.

В Северном Ледовитом океане нефтяное загрязнение значительно меньше, но тем не менее в некоторых морях (Гренландское, Бофорта) оно также имеет место.

Средний показатель нефтяного загрязнения Мирового океана составляет 5—10 мг/л. При более высокой концентрации многие рыбы уже не могут существовать, а их икра, равно как и личинки ракообразных и моллюсков, погибают уже при концентрации 0,01—0,1 мг/л. Остается добавить, что в Мировом океане есть и такие зоны, где подобная концентрация достигает 50—300 мг/л!

Наряду с нефтяным особую опасность для морской среды представляет радиоактивное загрязнение Мирового океана. Захоронение радиоактивных отходов на дне морей и океанов в специальных зацементированных контейнерах («каменных гробах») практиковалось на первом этапе развития атомной энергетики. Первыми так поступили США в 1946 г., а после 1949 г. их примеру последовали Великобритания, Франция, Бельгия, Швейцария, Германия, Италия, Швеция, Япония, Республика Корея, Китай и даже Новая Зеландия. При этом исходили из общего представления о безбрежности и бездонности Мирового океана, которому превращение в «ядерный могильник» не должно нанести вреда. Многие АЭС были построены непосредственно на побережье – с целью использования морской воды в качестве охладителя и для удобства сбрасывания в океан твердых и жидких отходов. Затем в водах Мирового океана стали захоранивать и отработанные ядерные отходы атомного подводного флота и других атомных морских судов.

На рисунке 34 показаны главные районы захоронения твердых радиоактивных отходов в зарубежных странах. США захоранивают такие отходы в Тихом, Атлантическом океанах и Мексиканском заливе, европейские страны – в прилегающей части Атлантики и Средиземном море, Япония – в прилегающих акваториях. К этому нужно добавить также жидкие радиоактивные отходы с плутониевых заводов, которые в США попадают прежде всего в район устья р. Колумбия, а в Великобритании – в Ирландское море.

Начиная с 1980-х гг. захоронение радиоактивных отходов в морской среде было резко сокращено. Однако опасения природоохранных организаций от этого не уменьшились, поскольку уже захороненные «каменные гробы», как полагают, могут обеспечить полную надежность и безопасность только в течение нескольких десятилетий.

В последнее время происходит некоторое снижение загрязнения Мирового океана нефтью и нефтепродуктами, а также другими видами загрязнителей. Это стало следствием охранительных мер, принятых как на национальном, так и на международном уровнях. Еще в 1973 г. была подписана Международная конвенция, запрещающая сброс нефтяных отходов вблизи побережья и ограничивающая количество отходов, которые могут быть сброшены в открытом море. В 1981 г. вступила в силу Конвенция по охране человеческой жизни на море, потребовавшая специального дооборудования танкеров. Много внимания было уделено проблемам предупреждения загрязнения морской среды на Конференции ООН по окружающей среде и развитию, состоявшейся в Рио-де-Жанейро в 1992 г. А в 1995 г. принята Всемирная программа действий по защите морской среды от загрязнений из наземных источников. Она определила практические меры по предупреждению и уменьшению таких загрязнений и контролю над ними.

Все эти проблемы весьма актуальны и для России, 13 внутренних и окраинных морей которой испытывают интенсивную антропогенную нагрузку, включающую в себя сброс сточных вод, нефтяное и радиоактивное загрязнение. Больше всего сточных вод сбрасывается в Балтийское, Азовское и Каспийское моря. Для нефтяного загрязнения особую опасность представляют аварии танкеров. Например, в 1981 г. в Куршском заливе Балтийского моря в результате аварии танкера «Глобе Асими» был нанесен большой урон морской фауне и флоре. В1997 г. во время шторма в Японском море раскололся на две части танкер «Находка» с грузом мазута. Что же касается радиоактивного загрязнения, то можно отметить такую особенность: отходы АЭС и других предприятий атомной промышленности в СССР захоранивались на суше, а не в морях. Зато отходы очень большого атомного флота (около 250 подводных лодок, несколько крейсеров и ледоколов) служили опасным источником радиоактивного «мусора» для морей Арктического и Тихоокеанского бассейнов. Северный флот сбрасывал такие отходы в Баренцево и Карское моря, Тихоокеанский – в Японское и Берингово. Имели также место сливы жидких радиоактивных отходов в Белое и Балтийское моря. В последнее время меры по охране морской среды в России становятся более строгими.

33. Антропогенное загрязнение атмосферы и ее охрана

Атмосферный воздух, представляющий собой смесь газов и аэрозолей приземного слоя атмосферы, – важнейшая жизнеобеспечивающая среда для всего живого на Земле. Но он воздействует не только на человека и живые организмы, но и на почвенно-растительный покров, гидросферу, геологическую среду, а также на различные техногенные объекты – здания, сооружения, памятники и др. Поэтому загрязнение атмосферы, под которым понимают попадание в нее физических и химических веществ и соединений, нарушающих ее газовый баланс, может крайне неблагоприятно сказываться на окружающей природной и техногенной среде.

Все источники загрязнения атмосферы подразделяют на естественные и антропогенные.

Естественное загрязнение атмосферы происходит в результате извержений вулканов, ветровой эрозии и пыльных бурь, попадания в нее космической пыли. Главную роль при этом играет вулканическая и флюидная активность Земли. Крупные извержения вулканов приводят к единовременному выбросу в атмосферу (причем не только в ее нижние, но и в более высокие слои) огромного количества газов и пепла. Воздушные потоки разносят их на очень большие расстояния. При этом влияние их сказывается иногда на протяжении нескольких лет.

В качестве примера такого рода в литературе часто приводится извержение вулкана Кракатау (вблизи о. Ява) в 1883 г., которое считают самым сильным за всю историю человечества. Согласно сообщениям, взрыв этого вулкана был слышен в Индийском океане на расстоянии 4800 км. На высоту почти 20 км было выброшено 75 млн м³ мельчайших твердых частиц вулканического пепла. Неудивительно, что в течение нескольких следующих месяцев этот пепел опоясал весь земной шар, главным образом в средних широтах. Подобные катастрофические извержения случаются и в наши дни. К их числу относятся, например, извержения вулкана Пинатубо на Филиппинах и вулкана Ходсон в Чили в начале 90-х гг. XX в.

Другим примером «поставщика» пыли может служить пустыня Сахара. Возникающие над ее поверхностью пылевые облака затем переносятся восточными и северо-восточными пассатами над всей Западной Африкой.

Антропогенное загрязнение атмосферы вызывается гораздо большим количеством разного рода источников и наносит ей значительно более ощутимый вред, причем такой, который намного превышает способность воздушного океана к самоочищению. В качестве главных источников загрязнения атмосферы выступают: тепловая энергетика, металлургическая, химическая и нефтехимическая, целлюлозно-бумажная промышленность, строительная индустрия и автомобильный транспорт.

Человеческая деятельность приводит к тому, что загрязняющие вещества поступают в атмосферу в основном в двух видах – взвешенных частиц (аэрозолей) и различных газообразных веществ.

Аэрозольное загрязнение– это загрязнение атмосферы крупно– и мелкодисперсными твердыми (пыль) и жидкими (капельки) частицами, не относящимися к постоянному составу атмосферы или резко превышающими их фоновые концентрации. Общее количество аэрозолей антропогенного происхождения, поступающих в атмосферу Земли в течение года, оценивают в 1 млрд т; по расчетам разных авторов, они составляют от 10 до 50 % суммарного содержания подобных взвесей в атмосферном воздухе.

Аэрозоли в атмосфере способствуют образованию тумана и смога. Туман сам по себе не опасен для человеческого организма, но становится таковым, если в него попадают токсичные примеси. Что же касается смога (от англ. smoke – дым), то он может крайне отрицательно влиять на здоровье и самочувствие людей. Это относится и к влажному, так называемому лондонскому смогу (дымному туману), который наиболее характерен для умеренных широт, возникает обычно в осенне-зимнее время и довольно часто бывает в крупных городах Западной Европы и Северной Америки. В еще большей мере это относится к сухому фотохимическому, так называемому лос-анджелесскому, смогу, который образуется в летнее время в условиях сильной солнечной радиации. В результате фотохимических реакций он обладает повышенной токсичностью.

Еще один крупный источник аэрозолей преимущественно антропогенного происхождения – лесные пожары, порождающие дымные облака, простирающиеся порой на тысячи километров.

Еще большую опасность для человека и других живых организмов представляет поступление в атмосферу газообразных веществ, на которые приходится 97 % всех антропогенных выбросов в эту геосферу. Речь идет, прежде всего, о химических соединениях серы, азота, хлора и углерода.

Оксиды серы образуются главным образом в процессе работы тепловых электростанций и металлургических заводов, которые сжигают уголь, нефть и мазут (в угле содержание серы колеблется от 0,5 до 6 %, а в нефти и мазуте – от 0,5 до 3 %). Оксиды азота образуются при сжигании тех же видов топлива, но в этом случае основным его источником служит сам воздух. Общий объем поступлений сернистого газа, или диоксида серы (S0₂), в атмосферу Земли в разных источниках обычно оценивается от 100 млн до 150 млн т в год, оксида азота – около 100 млн т.

С попаданием в атмосферу соединений серы, а также азота непосредственно связана становящаяся все более актуальной проблема так называемых кислотных (кислых) дождей. Механизм их образования очень прост. Диоксид серы и оксиды азота в воздухе соединяются с парами воды, концентрируясь в первую очередь у основания облаков. Затем вместе с дождями (туманами) они выпадают на землю фактически в виде разбавленных серной и азотной кислот. Такие осадки резко нарушают нормы кислотности почвы, ухудшают водообмен растений, способствуя высыханию лесов, особенно хвойных. Попадая в реки и озера, они угнетающе действуют на их фауну и флору, нередко приводя к полному уничтожению биологической жизни – от рыб до микроорганизмов.

Большой вред они наносят и различным конструкционным материалам, ускоряя коррозию металлов, разрушение исторических и архитектурных памятников.

Главные регионы распространения кислотных осадков в мире – США, зарубежная Европа, Россия. Но в последнее время они отмечены также в промышленных районах Японии, Китая, Бразилии, Индии, некоторых других стран. Статистика свидетельствует о том, что в первую десятку городов по уровню концентрации диоксида серы входят Тегеран, Рио-де-Жанейро, Стамбул, Москва, Пекин, Катовице, Тяньцзинь, Мехико, Каир и Сеул. А в первую десятку по степени концентрации оксидов азота попадают Милан, Мехико, София, Пекин, Кордова, Сан-Паулу, Сантьяго, Катовице, Нью-Йорк и Лондон.

С распространением кислотных осадков связано характерное географическое явление, которое обычно называют трансграничностъю. Оно проявляется в том, что расстояние между районами образования кислотных осадков и районами их выпадения может достигать многих сотен и даже тысяч километров. Например, главный виновник кислотных дождей в южной части Скандинавии – промышленные районы Великобритании, Бельгии, Нидерландов, ФРГ. В канадские провинции Онтарио и Квебек такие дожди переносятся из соседних районов США.

Несмотря на столь негативное воздействие соединений серы и азота на окружающую среду, пожалуй, еще больше внимания ученых, политических деятелей и широкой общественности привлекают последствия попадания в атмосферу различных соединений углерода. При этом прежде всего имеется в виду диоксид углерода, или углекислый газ (СО₂), который образуется при сжигании всех видов минерального топлива, но также оксид углерода, или угарный газ (СО), образующийся при неполном сгорании топлива и работе двигателей внутреннего сгорания, и метан (СН₄), поступающий в атмосферу в результате сжигания биомассы, утечки из нефтяных и газовых скважин и по другим причинам. В количественном отношении среди них резко преобладает диоксид углерода. Он во многом и определяет общее поступление углерода в атмосферу. В отличие от довольно ядовитого оксида углерода (угарного газа) диоксид углерода (углекислый газ) сам по себе не ядовит, но с его накоплением в воздухе связана опасность возникновения парникового эффекта. Поэтому углекислый газ, как и метан, принято относить к числу так называемых парниковых газов.

ГЛОБАЛЬНОЕ ПОСТУПЛЕНИЕ УГЛЕРОДА В АТМОСФЕРУ ЗЕМЛИ

Анализ таблицы 32 показывает, что в 1950–2005 гг. мировой объем эмиссии углерода вырос в 3,7 раза достигнув 7 млрд т, или 26 млрд т СО₂.^[26] По прогнозам этот объем в 2015 г. составит 30, а в 2030 г. – 40 млрд т.

Однако ответственность за эти выбросы углерода в атмосферу разные регионы мира несут в разной степени. Из общего объема поступлений диоксида углерода, достигшего в середине 90-х гг. XX в. 22,4 млрд т, на Азию пришлось 7,1 млрд т (31,7 %), на Европу – 6,8 млрд т (30,6 %), на Северную и Центральную Америку – 5,7 млрд т (25,5 %) начале XXI в.

Еще отчетливее эти различия выступают при анализе данных по отдельным странам (табл. 33).

ПЕРВЫЕ ДЕСЯТЬ СТРАН ПО РАЗМЕРАМ ВЫБРОСОВ УГЛЕРОДА В АТМОСФЕРУ ЗЕМЛИ В НАЧАЛЕ ХХ1в.

Как явствует из данных, приведенных в таблице 33, основную ответственность за выбросы углерода в атмосферу несут развитые страны. Отсюда вытекает и определенная географическая закономерность, которая уже не раз была отмечена в литературе: наиболее интенсивное поступление углерода в атмосферу характерно для той части Северного полушария, которая расположена между 40 и 50° с. ш. Тем не менее в состав первой десятки стран по размерам выбросов углерода вошли уже Китай, Индия и ЮАР. Можно добавить, что во вторую десятку входят также Мексика, Иран и Бразилия. При этом в Китае, как и в экономически развитых странах, эмиссия диоксида углерода связана главным образом со сжиганием минерального топлива, в Индии и Бразилии – со сжиганием минерального топлива и сведением (выжиганием) тропических лесов. Кстати, в выбросах диоксида углерода участвуют и многие наименее развитые страны, где сохранилась подсечно-огневая система земледелия. Не следует забывать и о том, что по размерам выбросов углерода из расчета на душу населения первые места в мире занимают нефтедобывающие и нефтеперерабатывающие страны – Бахрейн (29 т) и Катар (70 т).

Характеризуя газообразные вещества, поступающие в атмосферу в результате человеческой деятельности, необходимо упомянуть также хлорфторуглеродные соединения (ХФУ, фреоны), имеющие чисто антропогенное происхождение. Эту группу газов широко используют в качестве хладагентов в холодильниках и кондиционерах, в виде растворителей, распылителей, стерилизаторов, моющих средств и др. Хотя было известно и парниковое действие хлорфторуглеродов, их производство продолжало довольно быстро расти, достигнув уже 1,5 млн т. Оно и продолжало бы расти, если бы не было обнаружено отрицательное воздействие фреонов на озоновый экран Земли.

Наконец, нельзя не упомянуть и о радиоактивном загрязнении атмосферы. Хотя надземные атомные взрывы давно уже запрещены, все-таки до 1980-х гг. их было произведено (в основном США и Советским Союзом) более 500, в результате чего радиационный фон планеты повысился на 2 %. Но и в наши дни радиационное заражение воздуха может происходить при добыче и переработке урана, при работе разного рода атомных объектов, не говоря уже об авариях на них (пример – Чернобыльская АЭС).

Меры по борьбе с загрязнением и тем более заражением атмосферы начали предпринимать уже давно. Сначала для борьбы с кислотными осадками на ТЭС стали сооружать высокие и сверхвысокие дымовые трубы. Однако опыт показал, что таким способом можно защитить от вредных веществ лишь более или менее дальнее окружение ТЭС. Например, труба высотой 100 м увеличивает радиус рассеивания до 20 км, труба высотой в 250 м – до 75 км. Но за этими пределами кислотные осадки все равно выпадают. Поэтому в наши дни ученые и инженеры пришли к единодушному выводу: главный путь предупреждения загрязнения атмосферы должен заключаться в постепенном сокращении самих вредных выбросов, ликвидации их источников. Отсюда вытекают гораздо более высокие требования к топливу, запрет на использование высокосернистых угля и нефти и многие другие радикальные меры с акцентом на совершенствование существующих и внедрение новых, прогрессивных технологий. Эти меры нашли отражение и в международных соглашениях.

Охрана атмосферы от загрязнения очень актуальна и для России. В нашей стране максимум такого загрязнения был зарегистрирован в 1970-е гг. Затем в результате осуществления некоторых охранных мер оно стало снижаться. В еще большей степени это относится к постсоветской России, где такое уменьшение загрязнений произошло главным образом по причине сильного спада промышленного производства и связанного с ним сокращения выбросов диоксида углерода. Но при этом нужно учитывать, что в связи с ростом автомобильного парка возросло поступление в атмосферу оксида углерода и диоксида серы. В конце 1990-х гг. в 185 городах России с населением в 60 млн человек средняя за год концентрация хотя бы одного из загрязнителей атмосферы превышала ПДК. Поэтому в последнее время в России начали осуществлять дополнительные меры по мониторингу состояния атмосферы и ее охране.

34. Оскудение генофонда живой природы и его охрана

В узком смысле слова генофондом (от греч. genes – рождающий, рожденный и от франц. fond – основание) называют совокупность генов особей, составляющих данную популяцию или вид. Но этот термин применяют и в гораздо более широком смысле – как совокупность генов (наследственных свойств) всех существующих на Земле организмов. Надо помнить, что каждый биологический вид в какой-то мере неповторим. Отсюда вытекает необходимость охраны генофонда нашей планеты (за исключением генофонда опасных болезнетворных организмов). Она диктуется хозяйственными, научными, эстетическими, этическими и другими соображениями.

С понятием о генофонде теснейшим образом связано понятие о биологическом разнообразии или сокращенно биоразнообразии. Это понятие используют уже более полувека, но в широкий обиход оно вошло только в 1972 г., когда на Всемирной конференции ООН по окружающей среде, проходившей в Стокгольме, экологи сумели убедить политических лидеров в том, что охрана живой природы должна стать приоритетным направлением как национальной, так и международной экологической политики. Роль биоразнообразия в формировании и поддержании жизни на Земле чрезвычайно велика, поскольку оно обусловливает биологический круговорот живого вещества и связанной с ним энергии. Это относится ко всем трем видам биоразнообразия: генетическому (внутривидовому), видовому и разнообразию экосистем, или мест обитания живых организмов.

В научной литературе можно встретить немало попыток оценить генофонд и биоразнообразие нашей планеты, но они отличаются на редкость большой противоречивостью, варьируя от 1 до 100 млн видов. По-видимому, оптимальным следует считать диапазон от 3 до 10 млн видов; из них описаны примерно 1,5–2 млн видов. С одной стороны, это количество все время возрастает по мере открытия ранее неизвестных видов, особенно в таких труднодоступных и малоизученных экосистемах, как тропические леса, высокогорья, толща и дно Мирового океана.

С другой стороны, однако, на Земле происходит столь же объективный процесс сокращения генофонда и уменьшения биоразнообразия, который дает право отнести растительный и животный мир не только к категории возобновляемых, но и к категории исчерпаемых, невозместимых ресурсов. Иными словами, генетические потери невосполнимы. Они отрицательно сказываются на развитии всего живого на Земле, тем более что многочисленные данные свидетельствуют о том, что сокращение генофонда и оскудение биоразнообразия происходят все ускоряющимися темпами.

Ученые полагают, что такое оскудение началось еще во время неолитической революции, за несколько тысячелетий до нашей эры. Затем оно продолжалось в периоды древнего мира, средних веков, нового и в особенности новейшего времени. В литературе есть много примерных оценок подобных потерь, но они тоже сильно различаются. Так, американский эколог Т. Миллер приводит приблизительную оценку, в соответствии с которой за период между 8000 г. до н. э. и 1975 г. средняя скорость исчезновения видов выросла в 1000 раз! В начале 1990-х гг. были опубликованы более достоверные данные ООН о масштабах потери генофонда в XVII—ХХ вв. и угрозе биоразнообразию в наши дни (рис. 35). Чтобы перевести этот график на язык более конкретных цифр, приведем также таблицу 34.