Экологические катастрофы (причины, последствия, методы ликвидации последствий)

1.Экологические катастрофы (причины, последствия, методы ликвидации последствий). 

      Резкие  изменения среды на Земле могут  происходить вследствие катастрофического  толчка, которым может быть глобальная природная или природно-антропогенная катастрофа. Катастрофы всегда приводят к существенным эволюционным перестройкам, которые, как правило, являются прогрессивными для природы вследствие адаптации ее системы к новым условиям среды. Что касается живых организмов, то резкие изменения среды ведут сначала к снижению разнообразия, а затем к взрыву формообразования.

      Примерами природных катастроф на Земле, повлекшими за собой резкие изменения среды, являются сближения Земли с крупными космическими телами. Доказательствами этих сближений являются высокие содержания различных элементов (осмия, иридия) в соответствующих по времени слоях литосферы. Во времена глобальных катастроф происходили относительно внезапные исчезновения многих форм организмов.

      Человек, изменяя среду обитания и прямо  воздействуя на биоту, влияет на процесс эволюции как негативно, так и позитивно, а развязав ядерную войну, потенциально может вызвать природно-антропогенную катастрофу.

      Стабильность  биосферы нарушается в возрастающих масштабах за счет чрезмерного увеличения численности и распространения на планете человека, относящегося к природной среде как к источнику ресурсов. При этом человек опирается на достижения науки и техники, что позволяет человеческому сообществу:

      - производить в изобилии продукты  питания и избавляться от опасности  голода;

      - создавать искусственную среду  обитания, обеспечивающую наилучшие  условия для жизнедеятельности  (условия комфорта);

      - успешно противостоять многим  болезням, эпидемиям;

      -успешно  развивать материальную и духовную  сферу.

      В результате человек выиграл в  конкурентной борьбе с другими видами, создал цивилизацию, быстро развившуюся в последние десятилетия ХХ в. Однако реализация достижений науки и техники породила и современный экологический кризис, а также и сопровождающие его экологические катастрофы.

      Экологическая катастрофа – это необратимое в природе явление, представляющее одно из состояний природы, проявляющееся в природной аномалии. Примерами природной аномалии являются длительная засуха, массовый мор скота, которые нередко возникают на основе прямого или косвенного воздействия человеческой деятельности на природные процессы, приводящие к остро неблагоприятным экономическим последствиям или массовой гибели населения определенного региона.

      Причинами экологических катастроф могут  явиться аварии технических устройств (атомной электростанции, танкера), которые приводят к остро неблагоприятным изменениям в среде, и, как правило, массовой гибели живых организмов и экономическому ущербу.

   Порождаемые экологическими кризисами в биосфере катастрофы являются результатом саморазвития биосферы, ее внутренних процессов. Роль экологических катастроф в эволюции природы и общества, в конечном счете, сводится к разрушению консервативных структур и нарушению консервативных потенциалов систем – к созданию условий перехода к новым качественным условиям в развитии биосферы. Так, экологическая катастрофа на Чернобыльской АЭС разрушила не только потенциал производства электрической энергии, но и потенциальные возможности большинства биоценозов, обеспечивающих жизнедеятельность людей, которая на огромной территории стала практически невозможной.

      Биосфера  и экологические системы относятся  к категории сложных. Поэтому  их наблюдаемое поведение неразрывно связано с эволюционными процессами развития, с предшествующей историей систем. Так, начиная с 60-х годов ХХ в. все большее число явлений свидетельствует о росте внутренней изменчивости климата на Земле. Это послужило основанием для установления степени влияния человека на этот процесс.

      Климатические изменения на Земле характеризуются колебаниями, имевшими место как в длительные исторические периоды, так и в течение относительно коротких отрезков времени. 200-300 млн. лет назад (за исключением нескольких периодов) климат Земли был мягким (25-30 С на экваторе, 8-10 С на полюсах), уровень Мирового океана был в среднем на 1 м выше современного. В третичном периоде ( около 40 млн. лет назад) примерно за 100 тыс. лет температура южной части Мирового океана снизились на несколько градусов Цельсия. Возникновение новых океанических течений привело к дальнейшему охлаждению масс океанических вод в приполярных областях.

      В начале четвертичного периода (около 2 млн. лет назад) разности температур между экватором и полюсами оказалось  достаточно для образования континентального льда. В Северном полушарии оледенения повторялись с периодом около 100 тыс. лет, причем последнее продвижение льдов наблюдалось 18 тыс. лет назад. Поскольку ледники связывали большие массы воды, то уровень Мирового океана понижался на 120 м по отношению к современному.

      Основным естественным фактором, управляющим климатическими процессами, является поток солнечного излучения. Известно, что яркость солнечного излучения постепенно возрастает. Но при этом на Земле наблюдались периоды похолоданий. Это обусловлено как внешними, так и внутренними процессами. В биосфере изменение потока солнечного излучения, падающего на поверхность Земли с изменением процессии оси вращения, отклонениями оси вращения от плоскости эклиптики, со смещением земной орбиты от классической траектории. Эти изменения происходят с периодами 22,41 и 100 тыс. лет соответственно.

      Антропогенные воздействия для экологических  систем могут играть роль внешних  возмущений, которые в случае совпадения их с естественными тенденциями  во внутрисистемных процессах усиливают их и могут привести к экологическим бедствиям.

      Известно, что ритмичность процессов характерна и для литосферы, и гидросферы. Причем между этими ритмами существует жесткая коррекция. Взаимодействие компонентов биосферы друг с другом и с космосом генерирует как их собственные ритмы, так и ритмы биосферы в целом. Так, часть солнечной энергии аккумулируется биосферой и продуктами ее деятельности и поступает в литосферу в виде осадочных отложений. Гео- и биохимические процессы в них протекают с выделением теплоты, которая возвращается частично в космос, а частично преобразуется в энергию тектонических движений (сдвиги платформ, горообразование, вулканические явления). При этом, если природные катастрофы возникают на основе суперпозиции естественных ритмов биосферы и ее компонентов, то антропогенные катастрофы являются результатом наложения на природные ритмы возмущений случайного характера, обусловленных деятельностью человека.

      Это значит, что в условиях возрастающих масштабов антропогенных воздействий  на биосферу природные ритмы играют роль своеобразного механизма, «запускающего» ту или иную катастрофу. К числу наиболее распространенных экологических катастроф относятся наводнения, землетрясение, пожары, изменения климатических условий.

      Масштабы  наводнений, связанных с естественными колебаниями уровня вод (вследствие таяния льдов, выпадения осадков), зачастую возрастают из-за результатов деятельности человека. Это образование заторов при сплаве леса по рекам, грубые ошибки при строительстве и эксплуатации гидротехнических сооружений, регулирующих сток, прорывы искусственных дамб, плотин.

      В зонах сейсмической активности в  результате их урбанизации, разработки ископаемых, строительства водоемов, развития промышленности происходит нарушение  естественной структуры верхних слоев земной коры. Это намного усиливает действие подземных толчков и последствия землетрясений, поскольку техногенные нарушения создают локальные места ослабления земной коры, провоцируя наведенную сейсмичность.

      Значительная  часть крупных лесных пожаров, охватывающих тысячи гектаров, возникает в результате деятельности человека. Они начинаются в местах больших скоплений отходов (при заготовке древесины), на торфоразработках, при образовании массивов лесного сухостоя в нарушенных человеком экосистемах.

      Крупными  экологическими бедствиями могут обернуться техногенные аварии. Аварии танкеров в ХХ в. стали настоящей бедой  для Мирового океана и его обитателей. В 1970г. произошло 29 крупных аварий, в 1989г.- 11, в 1991-м – 7. В 1987г. у берегов Англии потерпел аварию танкер, в результате чего на водную поверхность вылилось 117 тыс. т сырой нефти.

      В последние 10-15 лет отмечено увеличение числа крупных аварий на промышленных предприятий. Только за 5 лет с 1983г. в  мире произошло 19 масштабных аварий,  в результате которых погибло 4775 человек и более 65 тыс. человек получили ранения. Самой крупной с точки зрения последствий является авария на Чернобыльской АЭС.  
 

         Экологическая катастрофа в Устинском  районе Республики Коми в результате аварийного разлива нефти (1994 год). 

      Причины

      В августе 1994г. произошла крупная авария на нефтепроводе Возей-Головные сооружения АО «Коминефть». Суть аварии в образовании  за короткий период (12-26 августа) многочисленных свищей в нефтепроводе на значительном его протяжении,  из которых произошла массовая утечка нефти. Образование свищей и утечки нефти происходили постоянно и ранее, но в упомянутый отрезок времени этот процесс стал особенно интенсивным. В результате по данным АО «Коминефть» на грунт с последующим попаданием в водотоки вылилось 14033 т сырой нефти (по другим данным 79 тыс.т). По оценкам специалистов возникшая экологическая катастрофа оказалась крупнейшей за последние 20 лет в истории нефтедобычи в СССР и России.

      Необходимо  отметить, что в 1995 году там же произошли две новые утечки нефти, к счастью, существенного меньшего масштаба. Аварии на данном нефтепроводе продолжались и в последующее время. Всего с 1994 года по настоящее время произошло около 700 порывов нефтепровода и подающих линий различного масштаба.

      Некоторые меры по предотвращению аварий, конечно, предпринимались. Многочисленные комиссии приходили к выводам о необходимости  с одной стороны восстановить электрохимзащиту нефтепровода, а с другой – ускорить строительство обходного участка длиной 7км и подключить его к действующему взамен участка, на котором аварии происходили особенно часто. На 7 сентября была как раз назначена остановка работы основного нефтепровода и врезка в него обходного участка, строительство части которого к этому времени было завершено. Однако 6 сентября произошел еще один крупный прорыв, работа нефтепровода была остановлена о возобновлена только 12 сентября после замены аварийного участка. Но все эти события происходили уже на фоне разразившейся экологической катастрофы, возможные последствия которой серьезно встревожили мировую общественность, особенно страны Северной Европы. 

Последствия аварии

      В результате прорыва нефтепровода произошел  массовый вылив нефти на местность. В материалах по оценке масштабов  катастрофы нет однозначного ответа на вопрос об объеме пролитой массы нефти и площадях загрязнения. Выполненные оценочные исследования (аэрофотосъемка, радиолокационная съемка, полевые замеры мощности нефтяной эмульсии на участках разлива, замеры, снятые на узлах учета перегоняемой нефти, оценки компонентного состава образцов нефтяной эмульсии) позволили сделать вывод о том, что общая площадь загрязненной поверхности составила 69,32 га. По результатам других исследований, выполненных по заказу МЧС России АО «Геополис», за многие годы загрязнено 59 га территории, а на местности на конец 1994 года находилось в общей сложности 93 тыс. т нефтесодержащей эмульсии и загрязненного грунта, что соответствует 79 тыс. метрических т вылившейся нефти. В некоторых других источниках площадь загрязнения оценивается в 115 га.

      На  территории нефтяного загрязнения  местности оказалось 8 населенных пунктов  с общей численностью населения 63,5 тыс. человек.

      Особую  тревогу в связи с катастрофой  вызвала возможность выноса нефти  через притоки рек Колва и Уса в реку Печора, а затем в Баренцево море и Северный Ледовитый океан. Это могло повлиять на состояние окружающей среды стран Северной Европы, Канады и США.

      Опасения  вызывало также ухудшение состояния  природной среды в бассейне р. Печора. Этот бассейн является местом нереста различных видов рыбы. За предшествующие нефтегенной аварии годы ее запасы, особенно атлантического лосося, из-за неограниченного отлива и плохого состояния воды значительного сократились. В дельте р.Печоры гнездятся многие виды птиц. Происшедшее нефтяное загрязнение могло резко ухудшить среду обитания рыб и птиц, отрицательно повлиять на рыболовство и сельское хозяйство.

      С учетом вторичного загрязнения, возникшего в результате ливневых дождей в первых числах октября 1994 г., в целом реально можно говорить о значительном загрязнении большой территории вдоль рек Колва и Уса.

      Выброшенная нефть скопилась в низинах, болотах, по берегам ручьев и на поверхности  мха, откуда собирать ее исключительно  трудно. Аварийный разлив оказал разрушающее воздействие на почвенно-растительный покров и водные экосистемы района, представляющие собой озерно-болотные комплексы, расположенные в припойменной части речных систем. Для района характерно слабое развитие процессов самовосстановления территории, что вызвано особым температурным режимом, низкой минерализацией вод, высоким содержанием растворенного органического вещества. Поэтому в условиях развития прерывистой многолетней мерзлоты, сильно заболоченной местности и низких температур при загрязнениях сырой нефтью в природных комплексах возникают необратимые процессы. Без технической рекультивации загрязненные территории самовосстановиться не в состоянии.