Лекция 18. Загрязнение окружающей среды

Вы уже знаете, что загрязнение окружающей среды может происходить в результате естественных процессов (извержений вулканов, землетрясений, пыльных бурь и т. д.) и антропогенной деятельности. И хотя с течением времени пропорция между ними все время изменялась в пользу второго фактора, природа еще могла справляться со своей ролью «очистной установки». Однако во второй половине XX в. этот природный механизм самоочищения начал давать сбои. Масштабы антропогенного загрязнения возросли настолько, что теперь — как мы уже говорили — под загрязнением окружающей среды подразумевают только его. Главная причина антропогенного загрязнения — возвращение в природу огромной массы отходов, которые образуются в процессе производственной и непроизводственной деятельности людей.

Больше всего таких загрязнений, которые по составу могут быть твердыми, жидкими и газообразными, дают энергетика, тяжелая промышленность, сельское хозяйство, транспорт, коммунально-бытовой сектор. В социально-экономической географии в связи с этим возникло особое понятие — грязные производства. Например, в промышленности к их числу относят прежде всего тепловую электроэнергетику, горнодобывающую промышленность, черную и цветную металлургию, нефтепереработку и нефтехимию, производство целлюлозы и бумаги, стройматериалов.

Углубляя основополагающее понятие о загрязнении окружающей среды, укажем и на то, что оно может быть количественным и качественным. Количественным загрязнением называют возвращение в окружающую природную среду тех веществ и соединений, которые встречаются в ней и в естественном состоянии, но в значительно меньших количествах, а вследствие антропогенных отходов возрастают во много раз.

Как количественное, так и качественное загрязнение воздействуют на все сферы географической оболочки Земли.

Главную роль в антропогенном загрязнении литосферы (почвенного покрова) играют твердые и жидкие отходы. В промышленности их дают все «грязные производства», но, возможно, особую проблему создает захоронение отработанного ядерного топлива (ОЯТ). Больше всего таких отходов образуется в США, России, Франции, Великобритании. В сельском хозяйстве главный источник загрязнения, причем токсичного, — химические удобрения и ядохимикаты, значительная часть которых остается в почвенном покрове. Наиболее актуальна эта проблема для тех стран, где на 1 га пашни вносят 300—400 кг удобрений (например, Нидерландов, Японии). Мы же вроде бы можем не беспокоиться, поскольку в России этот показатель составляет всего 15 кг/га, да и то относится лишь к 1/4 части всей пашни. Нужно помнить и о таком загрязнителе, как крупные животноводческие комплексы, каждый из которых по объему загрязнений можно сравнить с городом-ми ллионером. Когда вы будете на пятом курсе изучать Соединенные Штаты, вам расскажут, что на Великих равнинах сложился тот тип сельского хозяйства, который получил наименование «животноводство на ранчо». Животноводческие комплексы там имеют десятки тысяч голов скота. Аналогом их могут служить комплексы в аргентинской Пампе.

Не будем забывать и о коммунально-бытовых отходах. Ведь в географической литературе уже появился термин мусорная цивилизация и вы можете прочитать о «Монбланах» мусора, создаваемых людьми.

В литературе вы можете встретить весьма впечатляющие цифры о бытовых отходах в США. Оказывается, что в этой стране ежегодно выбрасываются 65 млрд металлических емкостей от напитков, 30 млрд бутылок, 65 млн т бумаги, 100 млн старых автопокрышек, 5 млн отслуживших свой срок автомобилей (а иногда и не отслуживших), свалки которых образуют огромные «вавилонские башни» на окраинах всех крупных городов, 7,5 млн старых телевизоров.

В антропогенном загрязнении гидросферы также участвуют и промышленность, и сельское хозяйство, и транспорт, и коммунально-бытовой сектор. При этом в зависимости от того, какое вещество попадает в гидросферу, принято различать три вида загрязнений: физическое, когда происходит просто их замусоривание, химическое, когда в них попадают тяжелые металлы, фосфаты, углеводороды, и биологическое, когда источником загрязнения служат микроорганизмы.

Как мы это уже делали и раньше, давайте начнем с загрязнения вод суши. Вы должны хорошо понимать, что главную опасность для них представляют сточные воды, общий объем которых в мире уже превышает 3000 км3 в год. По сравнению с глобальными ресурсами пресной воды и даже с реальным «водным пайком» человечества это количество может показаться не столь угрожающим. Нужно, однако, помнить, что для очистки и вторичного использования этих вод необходимо как минимум 10—12-кратное разбавление их чистыми естественными водами. Вот почему на разбавление сточных вод уже расходуется 1/3 всего устойчивого стока рек мира. Нужно учитывать также тепловое загрязнение, вызывающее эвтрофикацию водоемов. Подходя к этому вопросу с географических позиций, нужно помнить и о том, что, к примеру, в Северной Америке, зарубежной Европе, России, заметно преобладает промышленное загрязнение вод суши, в зарубежной Азии — сельскохозяйственное, а коммунальнобытовое их всюду как бы дополняет.

Примеров сильного загрязнения рек можно привести очень много. В учебнике для 10 класса в этой связи называются Рейн, Дунай, Сена, Темза, Миссисипи, Огайо, Волга, Днепр, Днестр, Нил, Ганг, но этот перечень можно сильно расширить, да и добавить к нему озера, например, озеро Эри в США.

Самой загрязненной рекой Европы, да и всего мира до недавнего времени считался Рейн. На его берегах живет 25 млн человек, размещена большая часть тяжелой промышленности ФРГ, ведется интенсивное сельское хозяйство, а рейнский флот насчитывает 10 тыс. судов. Пока не было надлежащего контроля эта река принимала огромное количество разного рода стоков. Во всех школьных учебниках география ФРГ можно было увидеть поистине устрашающую карту загрязнения Рейна. Специальная комиссия ООН, обследовавшая эту реку в 70-х гг., признала ее пригодной только для судоходства.

В связи с разговором о Рейне вполне уместно затронуть и вопрос о международных реках, т. е. таких, которые протекают по территории двух или нескольких стран. Всего таких рек в мире более 200. Например, в бассейне того же Рейна, Амазонки, Замбези расположено по семь стран, Нила, Конго и Нигера — по девять, а Дуная — даже 13 стран. Из-за трансграничного переноса загрязнений в более невыгодном положении обычно оказываются страны, расположенные в нижнем течении международной реки (например, Нидерланды и Бельгия, Румыния и Болгария).

Что же касается общего объема сброса органических веществ в реки и озера, то в пятерку лидирующих стран по этому показателю входят Китай, США, Индия, Россия и Япония.

Не меньшую угрозу представляет загрязнение вод Мирового океана, в который в большом количестве попадают и твердые, и жидкие отходы. Во-первых, с суши, из рек, что приводит к загрязнению и часто к эвтрофикации прибрежных акваторий и, соответственно, к «красным приливам». Во-вторых, с поверхности самого океана— с морских судов, буровых платформ, которых в мире уже 6,5 тыс. и т. д. В-третьих, из атмосферы, с осадками. Нужно подчеркнуть, что внутренние моря и полузакрытые морские заливы обычно бывают загрязнены и заражены сильнее, чем окраинные и открытые.

Средиземное море — самое крупное внутреннее море на Земле, ставшее колыбелью нескольких великих цивилизаций. Свой «вклад» в его загрязнение вносят 430 млн жителей 20 прибрежных стран, из которых 130 млн живут непосредственно на его берегах, в том числе в 120 крупных приморских городах. Кроме того, Средиземное море — один из главных районов мирового морского судоходства: в нем одновременно находятся 2,5 тыс. судов дальнего плавания и 5 тыс. каботажных. Вот и получилось, что еще сравнительно не так давно оно играло роль едва ли не главной «помойной ямы» Европы. Суда с трудом подходили к причалам Барселоны, Марселя, Генуи, Неаполя, Пирея, так как вся поверхность воды была покрыта пластмассовыми бутылками и тарелками, резиновыми шинами и другим мусором. Немногим отличалось от Средиземного и Северное море, в акватории которого одновременно находятся в плавании 5 тыс. судов.

Но особую опасность для морей и океанов представляет нефтяное загрязнение. Подсчеты говорят о том, что в Мировой океан ежегодно попадает от 3 до 8 млн т нефти и нефтепродуктов. Источники нефтяного загрязнения могут быть разными (рис. 46). Вы видите, что такие загрязнения возникают, во-первых, в районах интенсивной добычи нефти на морском шельфе и в нефтеэкспортирующих морских портах, во-вторых, на главных маршрутах следования супертанкеров и, в-третьих, в портах разгрузки. Космические снимки показывают, что уже около 1/3 поверхности Океана покрыто нефтяной пленкой, которая снижает испарение, угнетает развитие планктона, ограничивает взаимодействие Океана с атмосферой. И этому не приходится удивляться, поскольку 1 т нефти может образовать нефтяную пленку, покрывающую 10—12 км2. К тому же океанические течения только способствуют ее распространению. Наиболее загрязнен нефтью Атлантический океан. Причем это относится не только к его

Рис.

внутренним морям — Средиземному, Северному, Карибско- му, — но и к центральным частям его акватории.

Когда в 1947 г. знаменитый норвежский ученый и путешественник Тур Хейердал плыл на бальсовом плоту «Кон-Тики» через Тихий океан, он наблюдал полные жизни воды этого океана, не видел никаких следов загрязнений. А в 1969 г., пересекая Атлантический океан на папирусной лодке «Ра», он и его спутники видели огромные, многокилометровые пленки нефти, а вместо рыб — плавающие острова пластиковой посуды. Один из членов команды Хейердала, наш соотечественник Юрий Сенкевич, в своих записках об этом плавании отмечал, что морской водой из-за ее загрязненности нельзя было чистить зубы.

Что касается аварий (катастроф) танкеров, то об этом следует сказать особо. Дело в том, что подобные аварийные разливы имеют «залповый» характер, не оставляющий морской среде времени для адаптации к изменившейся обстановке. Да и случаются они не так уж редко — только у берегов Западной Европы от 15 до 30 раз в год. Когда же наскакивает на рифы или во время шторма раскалывается надвое супертанкер, это приобретает характер настоящей экологической катастрофы.

В марте 1967 г. у берегов Великобритании наскочил на скалы танкер «Тор- ри-Каньон», шедший под либерийским флагом и вмещавший 120 тыс. т нефти. Она вытекала из его трюмов-танков в течение нескольких недель и медленно дрейфовала в сторону острова. Английское правительство пустило в ход военно-морские и военно-воздушные силы, армию, бомбардировщики сбрасывали на танкер зажигательные бомбы. Вылившуюся в море нефть поджигали напалмом, посыпали детергентами, которые погубили всю жизнь на этом участке акватории. Затем ветры пригнали нефтяное пятно к берегам Франции, где оно нанесло огромный ущерб пляжам, устричным плантациям. Часть нефти, опустившаяся на дно, привела к гибели донной фауны и флоры.

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 практиковалось в основном до 80-х гг. США захоранивали такие отходы в прилегающих акваториях Тихого и Атлантического океанов, европейские страны — в прилегающей части Атлантики, Япония — в водах Тихого океана, а СССР (отходы атомного ледокольного флота) — в Баренцевом и Карском морях. Хотя . с тех пор такие отходы в океане уже не захоранивают, природоохранные организации бьют тревогу, полагая, что «каменные гробы» могут обеспечить безопасность только в течение нескольких десятилетий.

В последнее время все более актуальной проблемой становится и антропогенное загрязнение атмосферы, которое происходит под воздействием промышленности, транспорта, городского хозяйства, землепользования и лесопользования (лесные пожары). При этом загрязняющие вещества, нарушающие естественный тепловой баланс атмосферы, изменяющие ее оптические свойства и снижающие уровень солнечной радиации, поступают в нее в двух состояниях — взвешенных частиц (аэрозолей) и газообразных веществ. И те и другие имеют для атмосферы отрицательные последствия, и мы постараемся это доказать.

Аэрозольное загрязнение происходит главным образом в результате попадания в атмосферу дыма и промышленной пыли. Общее количество твердых частиц антропогенного происхождения, попадающее в атмосферу Земли в течение года, достигает 1 млрд т, что сравнимо, скажем, с мировой добычей железных руд.

В качестве одного из последствий аэрозольного загрязнения атмосферы можно назвать образование смога (от англ, smoke — дым), который отрицательно влияет на здоровье и самочувствие людей. Достаточно вспомнить о лондонском смоге-убийце, который зимой 1952 г. унес несколько тысяч человеческих жизней. И о том, что Лос-Анджелес и Мехико в литературе, по крайней мере до недавнего времени, часто именовали «смогополисами».

Но гораздо большую опасность для человека и других живых организмов представляют поступающие в атмосферу газообразные вещества, на которые приходится 97% всех антропогенных выбросов в эту геосферу Земли. Их главные источники — «грязные производства» в промышленности и автомобильный транспорт. Вы уже должны знать, что в этом глобальном потоке веществ резко преобладает углекислый газ. Но главные неприятности связаны не с ним, а с другими газообразными веществами, антропогенная эмиссия которых в атмосферу — это не десятки миллиардов, а «всего» 100—200 млн т в год.

Наиболее яркий пример такого рода — выбросы диоксида серы, или сернистого газа (S02), образующиеся главным образом в результате сгорания минерального топлива, а также окислов азота, поставляемых в атмосферу в первую очередь автомобильным транспортом. Попадание в нее этих соединений приводит к образованию кислых (кислотных) осадков: представьте себе дождь, выпадающий в виде разбавленной серной или азотной кислоты. Такие осадки отрицательно воздействуют не только на почву, леса, реки и озера, на здоровье людей, но также на конструкции, сооружения, памятники материальной культуры.

Специалисты считают, что под воздействием кислотных осадков афинский Акрополь за последние десятилетия разрушился больше, чем за предшествующие тысячи лет своего существования. То же относится к обелиску царицы Клеопатры, вывезенному из Египта в Лондон. Кёльнский собор за последние полвека пострадал сильнее, чем за столетия со времени его основания. А на площади Синьории во Флоренции уже давно стоит не оригинал, а копия знаменитого Давида Микеланджело.

Как и можно было предположить, кислотные осадки наиболее распространены в Европе, США, Японии. В том числе в Европе главными «поставщиками» их следует считать Германию, Великобританию, Италию, Польшу, Чехию, а также Россию. Но в последнее время они заметно возросли и в Китае, Индии, Бразилии, других развивающихся странах. При этом кислотные осадки, как и сточные речные воды, подвергаются трансграничному переносу. Например, в Скандинавии они выпадают «по вине» Германии, Великобритании, стран Бенилюкса, Польши (и уже привели к гибели органической

Рис. 47. Трансграничные потоки серы, выброшенной в атмосферу

(по Н.Н. Клюеву)

жизни в тысячах озер), а в канадских провинциях Онтарио и Квебек — «по вине» США. В этом трансграничном переносе довольно активно участвует и Россия, выступающая в роли и экспортера и импортера кислотных осадков (рис. 47).

Что же касается эмиссии диоксида углерода (С02), то непосредственной угрозы для людей она как будто не представляет. Ведь он и так содержится в атмосфере, причем, антропогенные добавки составляют пока менее 4% его общей огромной массы. Тем не менее об этой эмиссии тоже пишут и говорят с беспокойством, поскольку, по мнению многих ученых, именно она грозит человечеству усилением парникового эффекта и, соответственно, потеплением климата. Тем более, что эти выбросы довольно быстро растут: если в середине XX в. они составляли 6 млрд т в год, то в начале XXI в. увеличились до 27 млрд т (а в переводе на чистый углерод — более чем до 7 млрд т).

Но для социально-экономической географии прежде всего интересна география эмиссии углерода, которая имеет весьма четкую закономерность. Наиболее интенсивное поступление

его в атмосферу происходит в той части Северного полушария, которая расположена между 40° и 50° с. ш. А это значит, что главную ответственность за нее несут экономически высокоразвитые страны и некоторые из стран с переходной экономикой. Такое заключение можно доказать двумя способами. Во-первых, анализом данных о странах с наибольшими абсолютными выбросами (табл. 14).

Таблица 14

Первые пять стран мира по размерам выбросов С02 в атмосферу

Чтобы закончить рассказ о загрязнении атмосферы, упомянем также хлорфторуглеродные соединения (ХФУ, фреоны), имеющие чисто антропогенное происхождение, которые, как было обнаружено, отрицательно воздействуют на озоновый экран в атмосфере Земли и приводят к образованию «озоновых дыр». Первая такая «дыра» была обнаружена над Антарктидой в 1978 г., но затем они возникали и над территориями зарубежной Европы, России, США.

Нельзя не упомянуть и о радиоактивном загрязнении атмосферы в результате наземных атомных взрывов, которых США

Puc. 48. Эмиссия C02 no странам мира на душу населения (за год)

и СССР до начала 80-х гг. произвели более 500 (СССР — на полигонах Семипалатинска и Новой Земли). И хотя потом такие взрывы были запрещены, возникли новые угрозы в связи с авариями на АЭС. Об аварии на Чернобыльской АЭС в 1986 г. все вы знаете.

Наконец, мы с вами, как жители большого города, должны особо сказать о том, какую роль в загрязнении атмосферы играет автомобильный транспорт, на который в городах вообще приходится 80—90% всех ее загрязнений. Достаточно того, что в среднем автомобиль за несколько лет эксплуатации может выбросить в воздух 9 т углекислого газа, 900 кг угарного газа, 250 кг соединений азота и 80 кг углеводородов. При этом в городах выхлопные газы зачастую превышают предельно допустимые концентрации (ПДК). Примером такого рода может служить и Москва, где в часы пик на улицах одновременно находятся в движении свыше 600 тыс. автомобилей, а общие годовые выбросы автотранспорта превышают 800 тыс т. Кроме того, с автомобильным транспортом, чего вы не можете не знать по собственному опыту, связано также шумовое загрязнение.

Можно добавить, что в шумовом загрязнении с автомобильным транспортом соперничает и современный реактивный воздушный транспорт. Если же выйти за пределы атмосферы, то замусоренным оказался и ближний космос, где ныне находятся 7—8 тыс. крупных фрагментов ракет разных ступеней, не говоря уже о десятках тысяч более мелких обломков.

Вот и получается, что не так уж неправ был тот шутник, которому приписывают слова: «Природная среда нас окружает, но и мы ее обложили».

Контрольные вопросы Объясните, как вы понимаете количественное и качественное загрязнение окружающей среды. Охарактеризуйте антропогенное загрязнение литосферы (почвенного покрова). Расскажите о причинах и последствиях антропогенного загрязнения вод суши и Мирового океана. Назовите источники и пути антропогенного загрязнения атмосферы и проблемы, возникающие в связи с этим.