Деградация окружающей среды

Раздел: Наука об окружающей среде. Взаимосвязь состояния ОС и здоровья человека.

Тема 1: «Деградация окружающей среды. Программы мониторинга качества ОС».

ДЕГРАДАЦИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ, процесс, в результате которого снижается способность экосистем поддерживать постоянство качества жизни. Экосистема в самых общих чертах может быть определена как взаимодействие живых организмов с их окружением. Результаты такого взаимодействия на суше – это обычно устойчивые сообщества, т.е. совокупности животных и растений, связанных друг с другом, а также с ресурсами почвы, воды и воздуха. Область науки, изучающая функционирование экосистем, называется экологией.

Природа экосистемных взаимодействий варьирует от чисто физических, таких, как влияние ветров и дождей, до биохимических, к которым можно отнести, например, обеспечение метаболических потребностей разных организмов или разложение органических отбросов, возвращающее в среду те или иные химические элементы в форме, пригодной для повторного использования. Если под влиянием каких-то факторов эти взаимодействия становятся несбалансированными, то изменяются внутренние связи в экосистеме, и ее способность обеспечивать существование разнообразных организмов может значительно уменьшиться. Самая частая причина деградации окружающей среды – это деятельность человека, постоянно наносящая ущерб состоянию почв, воды и воздуха.

Естественные перемены в экосистемах, как правило, происходят очень постепенно и являются составной частью эволюционного процесса. Однако многие перемены вызваны такими внешними воздействиями, к которым система не приспособлена. Чаще всего эти воздействия связаны с деятельностью человека, но иногда являются результатом природных катастроф. Так, например, извержение в 1980 вулкана Сент-Хеленс в северо-западной части США привело к глубоким изменениям ряда природных экосистем.

Причины деградации, ее проявления и последствия можно представить следующим образом:

• затопление или подтопление плодородных земель, их бетонирование, асфальтирование и застройка — все это приводит к уничтожению или разрушению растительного покрова, уменьшению объема производимой сельскохозяйственной продукции и лишению мест обитания диких животных;

• возделывание земель с нарушением агротехнических правил влечет за собой преждевременную эрозию почвы и потерю ее плодородия;

• орошение полей без отлаженной системы дозированной подачи воды сопровождается вымыванием полезных питательных веществ, подъемом уровня грунтовых вод (подтоплением), а в ряде случаев и засолением почвы, что снижает урожайность культурных растений;

• сокращение площадей лесных массивов без восстановительных посадок приводит к повышению концентрации диоксида углерода (парникового газа) в атмосфере, уменьшению объема производимой древесины и вымиранию диких животных;

• в результате искусственного перераспределения водных ресурсов, вырубки лесов и чрезмерного выпаса домашних жшвотных плодородные земли превращаются в пустыни — происходит опустынивание;

• истребление различных видов диких животных и растений (при урбанизации, опустынивании, неконтролируемой охоте, применении химикатов и загрязнении окружающей среды) приводит в конце концов к исчезновению видов.

Во многих регионах мира уровень потребления большинства потенциально возобновляемых ресурсов уже превышает допустимые нормы. И особенно это касается природных ресурсов, находящихся в общественной собственности, со свободным доступом. В результате неконтролируемого, неограниченного потребления такие ресурсы стремительно истощаются.

Приведем некоторые цифры, характеризующие масштабы деградации окружающей среды. За последние 50 лет около 10 млн км2 продуктивных земель (пашен, лесов и лугов) превращены в пустыню, площадь которой ежегодно увеличивается на 60-65 км2. Поверхностный слой пахотной почвы почти на 1/3 площади обрабатываемых земель разрушается быстрее, чем восстанавливается. Падает урожайность многих сельскохозяйственных культур на 1/3 площадей орошаемых земель из-за засоления почвы. Подтопление почвы снижает урожайность культурных растений примерно на 10%. К настоящему времени почти половина первоначальной территории лесных массивов оказалась свободной от леса. Ежегодно сводится лес на площади более 62 000 км2, а на гораздо большей площади лесные массивы подвергаются деградации из-за загрязнения атмосферы, водных источников и почвы.

Миллионы гектаров пастбищ подвергаются перевыпасу, некоторые из них, особенно в Африке и на Ближнем Востоке, уже превратились в пустыни. Почти половина переувлажненных земель осушена, застроена или сильно загрязнена. Ежегодно теряется продуктивность миллионов гектаров осушенных земель.

Большая часть промышленных и бытовых отходов, выбрасываемых в воду или на землю, в конце концов попадают в океаны, и свидетельства тому: огромные пятна нефти, плавающий пластиковый мусор, отравленные рыба, моллюски и т.д. Пресная вода множества озер на всех континентах стала настолько кислой, что в них гибнет рыба и другие виды живых организмов. Из-за нехватки кислорода многие озера медленно умирают.

В развивающихся странах больше половины населения, проживающего в сельской местности, и более 25% жителей городов не имеют доступа к чистой питьевой воде. Ежегодно около 5 млн человек умирают от болезней, вызванных плохим качеством воды. В большинстве развитых странах подземные источники воды загрязняются промышленными и бытовыми отходами.

Выбрасываемые в атмосферу отработанные газы, и особенно диоксид углерода при сжигании ископаемого топлива, уже к середине нынешнего столетия могут привести к повышению температуры нижних слоев атмосферы на несколько градусов. Это, в свою очередь, приведет к нарушению природных условий производства сельскохозяйственной продукции, к затоплению огромных площадей прибрежных территорий вместе с городами и плодородными землями, т.е. к дальнейшей деградации окружающей среды.

В результате антропогенной деятельности человека ежегодно вымирает несколько тысяч видов растений и животных. Если деградация окружающей среды и сведение лесов будут продолжаться современными темпами, то в ближайшие два десятилетия исчезнут до 1 млн видов.

Деградация окружающей среды за последнее время лишила крова и привела к вынужденной миграции более 10 млн человек — появилось новое, самое многочисленное сообщество так называемых экологических беженцев.

Приведенные статистические показатели свидетельствуют о гигантских масштабах деградации окружающей среды, и одна из причин которой — чрезмерное загрязнение окружающей среды обитания всего живого.

Программы мониторинга качества ОС

Понятие мониторинг (от лат. monitor – управление, слежение) вошло в научную литературу сравнительно недавно – в начале 1970-х гг. и подразумевает слежение за какими-то объектами или явлениями. Как известно, человек информацию об объектах или явлениях собирает путем наблюдений или осуществляя контрольза их состоянием. Однако не следует отождествлять эти понятия с мониторингом. Мониторинг по объему более широкое понятие, оно означает систему систематических наблюдений одного или более элементов в пространстве и во времени с определенными целями и в соответствии с заранее подготовленной программой. Экологический мониторинг – это информационная система наблюдений, оценки и прогноза изменений в состоянии окружающей среды, созданная с целью выделения антропогенной составляющей этих изменений на фоне природных процессов . Основная цель экологического мониторинга заключается в создании информационной системы, позволяющей получать достоверные сведения о состоянии окружающей среды и ее изменениях в физических и биотических компонентах под действием естественных и антропогенных факторов.

Экологический мониторинг решает следующие задачи:

– сбор первичной информации, ее накопление, систематизация, анализ и формирование банка данных;

– обработку и представление данных в виде различных таблиц, графиков, карт;

– усовершенствование и разработку методов получения исходной информации, оценка текущего состояния окружающей среды и прогноза;

– анализ причин наблюдаемых и вероятных изменений состояния;

– оперативное обеспечение необходимой информацией всех заинтересованных лиц.

Основная стратегическая цель – улучшение взаимодействия человека и природной среды и оптимизация хозяйственной деятельности с целью минимизации ущерба для природы. В ходе достижения этих целей решаются такие задачи:

• планирование и осуществление масштабных наблюдений;

• выявление источников негативного влияния на природу;

• мониторинг источников и факторов;

• анализ состояния природных ресурсов;

• построение тенденций изменения состояния природной среды.

• Основные процедуры экологического мониторинга

Одна из первых обзорных классификаций систем и подсистем мониторинга разных типов была составлена в начале 1970-х гг. Ю.А. Израэлем.

В соответствии с целью и задачами он определил структуру и функции экомониторинга, наличие прямых и обратных связей между его собственными элементами, взаимосвязь мониторинга с управлением окружающей средой.

Рис. 1. Блок-схема системы мониторинга

Понятие мониторинга охватывает не только наблюдения за последствиями хозяйственного воздействия человека на природу, но и наблюдения за естественными природными явлениями неблагоприятного характера (наводнения, лесные и степные пожары, засухи, тайфуны, цунами, сели и пр.).

Независимо от особенностей объекта наблюдения, процесс мониторинга всегда включает в себя четыре основных этапа:

1) наблюдение за объектом мониторинга;

2) оценку фактического состояния объекта мониторинга;

3) прогноз возможных изменений состояния объекта мониторинга;

4) оценку прогнозного состояния объекта.

Благодаря экологическому мониторингу становится возможным прогнозирование и предупреждение создающихся критических ситуаций в среде обитания человека. Окружающая среда человека – многокомпонентная и многофункциональная система.

Множество объектов экологического мониторинга может быть представлено следующими группами

1. Атмосфера – воздушная среда, метеорологические процессы и климат, пограничные процессы в приземном слое и на границе «океанатмосфера», естественные и техногенные загрязнения воздушного бассейна и их перенос.

2. Гидросфера – поверхностные воды и водные объекты, грунтовые и подземные воды, гидрохимия, динамика водных масс, источники питьевой и промышленной воды, системы сточной и ливневой канализации, очистные системы и сооружения, гидротехнические и мелиорационные системы, загрязнение водных объектов, особенно источников питьевой воды, перенос загрязняющих веществ в водных средах.

3. Литосфера – геологические и геоморфологические характеристики территорий, геологические природные комплексы, природные ископаемые и их разработка, частично почвы и агрохимические характеристики, общие вопросы землепользования, ресурсы, их разработка.

4. Педосфера – почва, культивация и рекультивация земель, водная и ветровая эрозия почв, пестицидное загрязнение почв, разрушение почв под воздействием внесения минеральных удобрений и водных мелиораций, почвы селитебных территорий.

5. Биота – растительность, животный мир, обитатели водоемов, лесное хозяйство, лесозащитные насаждения, особо охраняемые природные территории, природно-территориальные комплексы и ландшафты, их пауперизация (обнищание) и дегрессия.

6. Подгруппы селитебных территорий и урбоэкосистем:

– города, поселки, деревни, системы их обеспечения и функционирования; – промышленные объекты и зоны, зоны добычи ископаемых ресурсов;

– объекты сельскохозяйственного производства (фермы, технические станции, гидромелиоративные системы, системы орошения, предприятия по переработке продукции, зернохранилища, предприятия по подготовке кормов и хранилищ кормов, системы утилизации отходов производства);

– объекты инфраструктуры (автомобильные, водные и воздушные сообщения, электрические энергосистемы и тепловые сети, продуктопроводы, системы связи, гидротехнические и гидроэнергетические системы, инженерные системы и сооружения);

– социально-экономические факторы (жилищные условия, занятость и условия труда, отдыха и досуга, образование, дошкольные учреждения, спортивно-оздоровительная система, культурно-просветительская система, законодательное и нормативное обеспечение, система правовой и экономической защиты);

– охрана здоровья (санитария и гигиена, охрана труда, санитарноэпидемиологический контроль, восстановление трудоспособности, неотложная, скорая и экстренная медицинская помощь, медикаментозное обеспечение, санаторно-курортные учреждения, профилактории и реабилитационные центры).

Любое группирование объектов экологического мониторинга является условным. Данный список не претендует на универсальность, но по нему видно, что организация системы экологического мониторинга, которая была бы способна предоставить объективную и достоверную информацию о состоянии природной среды, является очень сложной задачей.

10