Избранные вопросы экологии. Информационно-методический сборник - О. Татков

Существует и альтернативная точка зрения на колебания углекислоты в атмосфере. Профессор экологических наук Университета штата Виржиния. Уильям Раддиман (William F. Ruddiman) доказал, что антропогенное влияние на колебания углекислоты в атмосфере началось задолго до индустриальной эпохи.

Свидетельство масштабного уничтожения лесов было найдено им в поземельной переписи Англии, произведенной по приказанию Вильгельма Завоевателя. В «Книге судного дня» сообщается, что в 1086 г. было сведено 90% лесных массивов в низменных сельскохозяйственных регионах. Согласно результатам переписи, в Англии в то время проживало 1,5 млн. человек, следовательно, средняя плотность населения составляла 10 человек на 1 км2. Этого оказалось вполне достаточно для уничтожения лесов. Поскольку цивилизации в долинах крупных рек Китая и Индии достигли гораздо большей плотности населения за несколько тысячелетий до Вильгельма Завоевателя, ученые пришли к выводу, что в азиатских регионах лес был практически полностью уничтожен еще 2—3 тыс. лет назад. Таким образом, Европа и Южная Азия были практически лишены лесного покрова еще задолго до начала индустриальной эры. Доказано также, что наиболее сильные за последние 2 тыс. лет уменьшения атмосферной концентрации углекислого газа (определенные с помощью двух кернов Антарктического льда) произошли примерно в те периоды, когда вспышки инфекционных заболеваний (чума, оспа) уносили миллионы человеческих жизней.

Несмотря на то, что экспериментальные данные пока не дают оснований для вывода о потере устойчивости или деградации биосферы, основания для беспокойства есть:

– увеличение содержания СО2 и других парниковых газов в атмосфере обязательно приведёт к потеплению климата и если глобальное потепление будет и дальше идти такими темпами, то к 2080 году Северный полюс окажется весь год свободным ото льда;

Климат Земли становится с каждым годом мягче, а в Арктике теплеет в два-три раза быстрее, чем на всей остальной планете: за последнюю сотню лет температура там выросла на 4—5оС. Спутниковые фотографии со всей неопровержимостью показывают, что покров арктических льдов с 1970 по 2002 год сократился примерно на 25%. Уменьшается не только площадь ледовой поверхности – истончается и сам лед. За последние 30 лет толщина морских льдов уменьшилась на 1,3 м, почти вдвое. Границы сплошных морских льдов смещаются все дальше и дальше на север. Особенно заметно потепление в материковой части Арктики – на Аляске, северо-западе Канады и азиатском побережье Северного Ледовитого океана. В результате уникальный животный и растительный мир Арктики и образ жизни ее коренных жителей оказались на грани исчезновения.

– быстрое расходование ископаемого топлива, накопленного природой за миллионы лет, приведёт к истощению его запасов через исторически короткие сроки: нефти и газа – через 60—80 лет, угля – через 1000—3000 лет;

В мире ежедневно потребляется 81 миллион баррелей нефти (баррель – 158 литров.

– происходит резкое уменьшение площади и ухудшение состояния «лёгких планеты» – лесов.

Примерно 8 тысяч лет назад, леса, растущие на планете, занимали 6,2 миллиарда гектаров. Это были леса, созданные самой природой и еще не знавшие руки человека. От этих лесов ныне осталось менее четверти – 1,3 миллиарда гектаров. Правда, человек посадил «вторичный лес» – 3,4 миллиарда гектаров.

Сейчас 70% сохранившихся на Земле неосвоенных лесов находятся на территории трех стран: России (863 млн. га или 50,6% территории – лесные земли), Канады и Бразилии. В 76 странах мира уже нет неосвоенных лесов. Недавно эксперты ФАО (международная продовольственная и сельскохозяйственная организация – авт.) дали строгое научное определение леса. Это находящийся за городом участок площадью более 0,5 гектара с деревьями высотой более 5 метров, затеняющими своими кронами более 10% площади.

Россия – мировой экологический донор: – более половины территории России, 10 млн. км.2 (Арктика, Восточная и Северо-Восточная Сибирь) слабо или совсем не тронуты хозяйственной деятельностью.

Велико воздействие на биоту и кислотных дождей – атмосферных осадков, рН которых ниже чем 5,5.

Термин «кислотный дождь» введен в научный оборот в 1872 году английским исследователем, изучавшим смог в Манчестере – Ангусом Смитом.

Обычный дождь является кислым сам по себе, даже в отсутствие выбросов. Это происходит из-за того, что в процессе формирования и выпадения дождевые капли растворяют находящийся в воздухе углекислый газ и реагируют с ним с образованием угольной кислоты (H2CO3). Чистый дождь, проходящий через незагрязненный воздух, представляет собой водный раствор с pH 5,6 (к моменту удара о землю). Даже если бы люди закрыли все фабрики и перестали ездить на машинах и грузовиках, значение pH дождя все равно было бы примерно 5,0. Поэтому сейчас принято считать дождь кислотным, если его pH ниже 5,0. В современном промышленном мире избыточная кислотность дождя обусловлена в основном присутствием двух веществ:

1. Оксиды серы;

Эти соединения попадают в атмосферу естественным путем при извержениях вулканов, но значительная часть атмосферных оксидов серы образуется в результате сжигания природного газа, угля и нефти, которые содержат сераорганические соединения. При сжигании этих видов топлива в атмосферу попадает сера в соединении с кислородом. Растворяясь в дождевых каплях, оксид серы образует серную кислоту.

2. Оксиды азота.

При достаточно высокой температуре содержащийся в воздухе азот соединяется с кислородом с образованием оксида азота. В природе это может произойти во время разряда молнии, но основная часть оксидов образуется при сжигании бензина в двигателях внутреннего сгорания (например, в автомобилях), котлов тепловых электростанций или при сжигании угля. При растворении этих веществ в капельках воды образуется азотная кислота.

Доказано, что кислотные дожди являются одной из причин гибели жизни в водоемах, лесов, урожаев, и растительности. Кроме того, они разрушают здания и памятники культуры, трубопроводы, приводят в негодность автомобили, понижают плодородие почв и могут приводить к просачиванию токсичных металлов в водоносные слои почвы. Пророческими оказались слова, сказанные в 40-х годах прошлого века немецкими химиками Вальтером и Идой Ноддак о том, что в каждом булыжнике на мостовой присутствуют все элементы Периодической системы.

Влияние пыли на атмосферные процессы гораздо сложнее, чем влияние газов, вызывающих парниковый эффект и кислотных дождей. Наиболее важным источником пыли является почва. На втором месте – океаны, выбрасывающие в воздух маленькие кристаллы солей, которые поднимаются в воздух и служат ядрами для конденсации водяных паров. Если бы в воздухе не было пыли, не было бы облаков. Далее следует вулканическая пыль и пыль, образуемая пустынями. Подсчитано, что ежегодно Сахара теряет свыше пятисот миллионов тонн пыли, а все мировые пустыни – более двух миллиардов тонн в год. Неземная пыль, происходящая из комет и метеоритов, ежегодно увеличивает массу Земли на 10 тонн.

В России около 109 миллионов (две трети населения) человек проживают в условиях постоянного превышения предельно допустимой концентрации вредных веществ (ПДК) в атмосферном воздухе в 5—10 раз. Более 50 миллионов человек подвергаются воздействию вредных веществ, превышающих ПДК в 10 раз, а 60 миллионов – в 6 раз.

К примеру, за год в атмосферу Москвы сейчас выбрасывается около 1,8 или 1,9 миллиона тонн загрязняющих веществ. Это означает, что на долю каждого москвича их приходится около 180 кг. Из них 150 кг – это автомобильные выбросы. Загрязнение окружающей среды от автотранспорта в Москве в целом в 2 раза выше, чем в среднем по России.

Вблизи автострад и основных городских магистралей уровень содержания токсических веществ в воздухе превышает предельно допустимую концентрацию (ПДК) в 20—40 раз. Кроме основных ингредиентов (сернистого ангидрида, окиси углерода, двуокиси азота, пыли) в городах отмечается повышенное содержание сероводорода, сероуглерода, ксилола, толуола, ацетона, бензина, аммиака, пятиокисного ванадия, марганца, свинца и других веществ. Сопутствующих отрицательных последствий несколько: непосредственное отравление выхлопными газами, длительное накопление в организме тяжелых металлов, постоянное звуковое раздражение нервной системы, непрерывная вибрация зданий в полосе биологически активных частот.