Экологические катастрофы

       Практика  показала, что основной причиной большинства  эпидемий являлось употребление зараженной вирусами, микробами воды для питьевых и других нужд. Воздействие на человека воды с высокими концентрациями тяжелых  металлов и радионуклидов показано в разделах, посвященным этим загрязнителям  окружающей среды. 

       Наиболее  важными антропогенными процессами загрязнения воды являются стоки  с промьшленно-урбанизированных и  сельскохозяйственных территорий, выпадение  с атмосферными осадками продуктов  антропогенной деятельности. Эта процессы загрязняют не только поверхностные воды (бессточные водоемы и внутренние моря, водотоки), но и подземную гидросферу (артезианские бассейны, гидрогеологические массивы), Мировой океан (в особенности акватории и шельфы). На континентах наибольшему воздействию подвергаются верхние водоносные горизонты (грунтовые и напорные), которые используются для хозяйственно-питьевого водоснабжения. 

       Аварии  нефтеналивных танкеров, нефтепроводов  могут быть существенным фактором резкого  ухудшения экологической обстановки на морских побережьях и акваториях, во внутриконтинентальных водных системах. Отмечается тенденция увеличения этих аварий в последнее десятилетие. 

       Набор веществ, загрязняющих воду, очень широкий, а формы их нахождения разнообразны. Главные загрязнители, связанные  с природными и антропогенными процессами загрязнения водной среды, во многом сходны. Отличие заключается в  том, что в результате антропогенной  деятельности в воду могут поступать  значительные количества таких чрезвычайно  опасных веществ, как пестициды, искусственные радионуклида. Кроме  того, искусственное происхождение  имеют многие патогенные и болезнетворные вирусы, грибки, бактерии. 

       На  территории Российской Федерации проблема загрязнения поверхностных и  подземных вод соединениями азота  становится все более актуальной. Эколого-геохимическое картирование центральных областей Европейской  России показало, что поверхностные  и грунтовые воды этой территории во многих случаях характеризуются  высокими концентрациями нитратов и  нитритов. Режимные же наблюдения свидетельствуют  об увеличении этих концентраций во времени. 

       Сходная ситуация складывается с загрязнением подземных вод органическими  веществами. Это связано с тем, что подземная гидросфера не способна к окислению большой массы  поступающей в нее органики. Следствием этого является то, что загрязнение  гидрогеохимических систем постепенно становится необратимым. 

       Однако  нарастающее количество не окисленных органических веществ в воде сдвигает процесс денитрификации вправо (в  сторону образования азота), что  способствует уменьшению концентраций нитратов и нитритов. 

       На  сельскохозяйственных территориях  с высокой агронагрузкой выявлено заметное увеличение в поверхностных  водах соединений фосфора, что является благоприятным фактором для эвтрофикации бессточных водоемов. Отмечается также  возрастание в поверхностных  и грунтовых водах устойчивых пестицидов. 

       Оценка  состояния водной среды по нормативному подходу осуществляется путем сравнения  присутствующих в ней загрязняющих веществ с их ПДК и другими  нормативными показателями, принятыми  для объектов хозяйственно-питьевого, культурно-бытового водопользования. 
 

       Такие показатели начинают разрабатываться  не только для выявления избыточного  количества загрязняющих веществ, но и  для установления дефицита в питьевой воде жизненно важных (эссенциальных) химических элементов. В частности, такой показатель в отношении  селена имеется для стран ЕЭС. 

       Всеобщие  усилия должны быть направлены главным  образом на минимизацию негативных последствий. 

       Особенно  сложно оценить и прогнозировать состояние водного объекта, когда  на него влияют и природные, и антропогенные  процессы. 

       Как показали исследования в Московском артезианском бассейне, такие случаи не являются редкостью[3]. 
 
 
 

       Радиоактивное загрязнение 

       Радиоактивное загрязнение представляет особую опасность  для человека и среды его обитания. Это связано с тем, что ионизирующая радиация оказывает интенсивное  и пагубное постоянное воздействие  на живые организмы, а источники  этой радиации широко распро­странены  в окружающей среде. Радиоактивность - самопроизвольный распад атомных  ядер, приводящий к изменению их атомного номера или массового числа  и сопровождающийся альфа-, бета- и  гамма-излучениями. Альфа-излучение - поток  тяжелых частиц, состоящий из протонов и нейтронов. Он задерживается листом бумаги и не способен проникнуть сквозь кожу человека. Однако он становится чрезвычайно  опасным, если попадает внутрь организма. Бета-излучение обладает более высокой  проникающей способностью и проходит в ткани человека на 1 - 2 см. Гамма-излучение может задерживаться лишь толстой свинцовой или бетонной плитой. 

       Уровни  земной радиации неодинаковы в разных районах и зависят от концентрации радионуклидов вблизи поверхности. Аномальные радиационные поля природного происхождения образуются при обогащении ураном, торием некоторых типов гранитов, других магматических образований  с повышенным коэффициентом эманирования, на месторождениях радиоактивных элементов  в различных породах, при современном  привносе урана, радия, радона в подземные  и поверхностные воды, геологическую  среду. Высокой радиоактивностью часто  характеризуются угли, фосфориты, горючие  сланцы, некоторые глины и пески, в том числе пляжные. Зоны повышенной радиоактивности распределены на территории России неравномерно. Они известны как в европейской части, так  и в Зауралье, на Полярном Урале, в Западной Сибири, Прибайкалье, на Дальнем Востоке, Камчатке, Северо-востоке. В большинстве геохимически специализированных на радиоактивные элементы комплексах пород значительная часть урана  находится в подвижном состоянии, легко извлекается и попадает в поверхностные, подземные воды, затем в пищевую цепь. Именно природные  источники ионизирующего излучения  в зонах аномальной радиоактивности  вносят основной вклад (до 70 %) в суммарную  дозу облучения населения, равную 420 мбэр/год. При этом эти источники  могут создавать высокие уровни радиации, влияющие в течение длительного  времени на жизнедеятельность человека и вызывающие различные заболевания  вплоть до генетических изменений в  организме. Если на урановых рудниках ведется санитарно-гигиеническое  обследование и принимаются соответствующие  меры по охране здоровья сотрудников, то воздействие естественной радиации за счет радионуклидов в горных породах  и природных водах изучено  крайне слабо. 

       Среди естественных радионуклидов наибольшее радиационно-генетическое значение имеют  радон и его дочерние продукты распада (радий и др.). Их вклад  в суммарную дозу облучения на душу населения составляет более 50 %. Радоновая проблема в настоящее  время считается приоритетной в  развитых странах и ей уделяется  повышенное внимание со стороны МКРЗ и МКДАР при ООН. Опасность  радона (период полураспада 3,823 суток) заключается в его широ­ком распространении, высокой проникающей способности  и миграционной подвижности, распаде  с образованием радия и других высокорадиоактивных продуктов. Радон  не имеет цвета, запаха и считается "невидимым врагом", угрозой  для миллионов жителей Западной Европы, Северной Америки. 

       В России радоновой проблеме начали уделять  внимание лишь в последние годы. Территория нашей страны в отношении  радона слабо изучена. Полученная в  предыдущие десятилетия информация позволяет утверждать, что и в  Российской Федерации радон широко распространен как в приземном  слое атмосферы, подпочвенном воздухе, так и в подземных водах, включая  источники питьевого водоснабжения. 

       По  данным Санкт-Петербургского научно-исследовательского института радиационной гигиены, наибольшая концентрация радона и его дочерних продуктов распада в воздухе  жилых помещений, зафиксированная  в нашей стране, соответствует  дозе воздействия на легкие человека 3-4 тысячи бэр в год, что превышает  ПДК на 2 - 3 порядка. Предполагается, что вследствие слабой изученности  радоновой проблемы в России возможно выявление высоких концентраций радона в жилых и производственных помещениях целого ряда регионов. 

       К ним прежде всего относятся радоновое "пятно", захватывающее Онежское озеро, Ладожское и Финский залив, широкая зона, прослеживающаяся от Среднего Урала в западном направлении, южная часть Западного Приуралья, Полярный Урал, Енисейский кряж, Западное Прибайкалье, Амурская область, северная часть Хабаровского края, Чукотский  полуостров. 

       Особенно  актуальна радоновая проблема для  мегаполисов и крупных городов, в которых имеются данные о  поступлении радона в подземные  воды и геологическую среду по активным глубинным разломам (Санкт-Петербург, Москва)[4]. 

       Каждый  житель Земли в последние 50 лет  подвергся облучению от радиоактивных  осадков, вызванных ядерными взрывами в атмосфере в связи с испытаниями  ядерного оружия. Максимальное количество этих испытаний имело место в 1954 - 1958 г.г. и в 1961 - 1962 гг. 

       Существенная  часть радионуклидов при этом выбрасывалась в атмосферу, быстро разносилась в ней на большие  расстояния и в течение многих месяцев медленно опускалась на поверхность  Земли. 

       При процессах деления атомных ядер образуется более 20 радионуклидов с  периодами полураспада от долей  секунды до нескольких миллиардов лет. 

       Второй  антропогенный источник ионизирующего  облучения населения – продукты функционирования объектов атомной  энергетики. 

       Хотя  при нормальной работе АЭС выбросы  радионуклидов в окружающую среду  незначительны, Чернобыльская авария 1986 года показала чрезвычайно высокую  потенциальную опасность атомной  энергетики. 

       Глобальный  эффект радиоактивного загрязнения  Чернобыля обусловлен тем, что при  аварии радионуклиды были выброшены  в стратосферу и уже в течение  нескольких суток были зафиксированы  в Западной Европе, затем в Японии, США и других странах. 

       При первом неконтролируемом взрыве на Чернобыльской  АЭС в окружающую среду поступали  очень опасные при попадании  в организм человека сильно радиоактивные "горячие частицы", представляющие собой тонкодисперсные фрагменты  графитовых стержней и других конструкций  атомного реактора. 

       Образовавшееся  радиоактивное облако накрыло огромную территорию. Общая площадь загрязнения  в результате Чернобыльской аварии цезием-137 плотностью 1 -5Ки/км2 только на территории России в 1995 году составила  около 50 000 км2. 

       Из  продуктов деятельности АЭС особую опасность представляет тритий, накапливающийся  в оборотной воде станции и  поступающий затем в водоем-охладитель и гидрографическую сеть, бессточные водоемы, подземные воды, приземную  атмосферу. 

       В настоящее время радиационная обстановка в России определяется глобальным радиоактивным  фоном, наличием загрязненных территорий вследствие Чернобыльской (1986 г.) и Кыштымской (1957 г.) аварий, эксплуатацией урановых месторождений, ядерного топ­ливного  цикла, судовых ядерно-энергетических установок, региональных хранилищ радиоактивных  отходов, а также аномальными  зонами  ионизирующих  излучений,  связанных  с  земными (природными) источниками радионуклидов[5]. 

       Твёрдые и опасные отходы 

       Отходы  подразделяются на бытовые, промышленные, отходы, связанные с добычей полезных ископаемых, и радиоактивные. По фазовому состоянию они могут быть твердыми, жидкими или смесью твердой, жидкой и газовой фаз. 

       При хранении все отхода претерпевают изменения, обусловленные как внутренними  физико-химическими процессами, так  и влиянием внешних условий. 

       В результате этого на полигонах хранения и захоронения отходов могут  образоваться новые экологически опасные  вещества, которые при проникновении  в биосферу будут представлять серьезную  угрозу для среды обитания человека. 

       Поэтому хранение и захоронение опасных  отходов следует рассматривать  как "складирование физико-химических процессов". 

       Твердые бытовые отходы (ТБО) чрезвычайно  разнородны по составу: пищевые остатки, бумага, металлолом, резина, стекло, древесина, ткань, синтетические и другие вещества. Пищевые остатки привлекают птиц, грызунов, крупных животных, трупы  которых являются источником бактерий и вирусов. Атмосферные осадки, солнечная  радиация и выделение тепла в  связи с поверхностными, подземными пожарами, возгораниями, способствуют протеканию на полигонах ТБО не предсказуемых  физико-химических и биохимических  процессов, продуктами которых являются многочисленные токсичные химические соединения в жидком, твердом и  газообразном состояниях. Биогенное  воздействие ТБО выражается в  том, что отходы благоприятны для  размножения насекомых, птиц, грызунов, других млекопитающих, микроорганизмов. При этом птицы и насекомые  являются разносчиками болезнетворных бактерий и вирусов на большие  расстояния.