Воздействие электромагнитных полей (ЭМП) на окружающую природную среду изучено еще недостаточно. Биосфера Земли находится всего столетие под влиянием мощнейших по напряженности электрических и магнитных полей источников искусственного электромагнитного излучения. Известно, например, отрицательное воздействие слабых по напряженности электромагнитных полей, формирующихся вокруг различных природных объектов (линз и жил воды, металлических полезных ископаемых, пустот, зон разломов в земной коре и т. д.). Так называемые геопатогенные (биопатогенные) зоны провоцируют серьезнейшие изменения в организме. Эти же аномальные явления используются человеком при поисках таких возмущающих объектов с помощью биофизических (биолокационных) методов (даузеры, лозоходцы).
Отрицательное воздействие электромагнитных излучений разной частоты и интенсивности на организм человека и все живое на Земле периодически провоцируется Солнцем во время так называемых вспышек или магнитных бурь. Естественно, наложение искусственных электромагнитных полей на жизнь человека не остается для него бесследным. Работами А.Л. Чижевского в России показана выдающаяся роль Солнца в биоритмах растительного и животного мира. Установлено, что при длительном воздействии электромагнитных полей даже у здоровых людей отмечаются повышенная утомляемость, головные боли, чувство апатии и др.
Радиоактивное загрязнение. Воздействие радиации сказывалось на всем протяжении длительной истории формирования жизни на Земле. Установлено, что радиоактивность любой интенсивности влияет на наследственность живых организмов. То есть нет нижнего безопасного предела радиации для живых систем.
Радиоактивное излучение проникает через живые ткани подобно крошечным пулям. Оно не оставляет внешних следов и само по себе не ощущается, но способно разрушать молекулы в составе клеток. В больших дозах радиация может нанести им такой вред, что они перестанут делиться. Поэтому ее используют в радиотерапии для разрушения раковых опухолей. Однако если сильно облучить все тело, клеточное деление нарушится практически во всех тканях, а значит, станет невозможным нормальное обновление крови, кожи и т. д. Возникнет так называемая лучевая болезнь, которая может привести к смерти уже через несколько дней или месяцев после облучения. А очень сильная радиация способна полностью разрушить клетки и вызвать мгновенную гибель.
Радиация опасна и в низких дозах, так как может повреждать молекулы ДНК, т. е. генетический материал организма. Деление клеток с такой измененной (му-тантной) ДНК иногда становится бесконтрольным и ведет к развитию злокачественных опухолей. Облучение яйцеклетки или сперматозоидов чревато врожденными дефектами у потомства. Все эти воздействия долгие годы могут никак не проявляться внешне. Основная опасность ядерных установок и заключается в том, что слабые дозы облучения, незаметно воздействуя на людей, повышают возможность возникновения у них раковых заболеваний и рождения неполноценного потомства.
Авария на Чернобыльской АЭС в 1986 году по своим глобальным последствиям является крупнейшей экологической катастрофой в истории человечества. Суммарный выброс радиоактивных продуктов в атмосферу оценивается в 77 кг (для сравнения — при взрыве атомной бомбы над Хиросимой было выброшено 740 г радионуклидов), причем большая часть их отмечалась в радиусе до 300-400 км от станции. Искусственными радионуклидами была загрязнена значительная часть европейской территории СНГ площадью более 100 тыс. км2. В состав радиоактивных осадков вошло около 30 радионуклидов с периодом полураспада от 11 ч (криптон-85) до 24 100 (плутоний-239).
Различают воздействие радиации соматическое и генетическое.
Соматическое — вызвано прямым воздействием радиации на живой организм, начиная от значительного снижения средней возможности выживания и кончая мгновенной гибелью.
Генетическое — последствия облучения влияют на развитие и формирование половых клеток. Это мутагенное влияние радиации. Возникновение мутации обусловлено изменением хромосом и химическим нарушением генетического кода за счет появления в ядре половой клетки свободных радикалов, которые, реагируя с азотистыми основаниями, изменяют структуру генетического кода. В этом заключается специфика действия радиации на биообъекты. Генетически опасна доза радиации любой интенсивности.
Примерная доза облучения от некоторых объектов
Источник облучения | Млрд/год |
Космические лучи | 25 |
Радиоактивность человеческого тела | 25 |
Радиоактивность горных пород | 50 |
Радиоактивность осадков | 1-2 |
Радиоактивность отходов атомной промышленности | 2-3 |
Рентгеноскопия | 100 |
Радиация черно-белого телевизора (2 м от зрителя) | 10 |
То же — цветного (2 м от зрителя) | 25 |
Естественная доза облучения человека — 20-50 млрд/год (1 рентген = 1 рад). Предельно допустимая величина радиации для человека, по данным Международной комиссии по радиации, составляет 166 млрд/год. Смертельная доза одноразового облучения — 10 тыс. рад.
Важнейшие радиогенные изотопы в биосфере
Радио-изотопы | Период полураспада | Тип излучения | ||
α. | β | γ | ||
14С | 5568 лет | + | ||
3H | 12,4 года | + | ||
32P | 14,5 сут. | +++ | ||
35S | 87,1 сут. | + | ||
45Са | 160 сут. | ++ | ||
24Na | 15ч | +++ | +++ | |
40К | 1,3 млрд лет | ++ | ++ | |
59Fe | 45 сут. | ++ | +++ | |
54Мn | 300 сут. | ++ | ++ | |
131J | 8 сут. | ++ | ++ | |
90Sr | 27,7 года | ++ | ||
137Cs | 32 года | ++ | + | |
144Се | 285 сут. | ++ | + | |
239Pu | 24 000 лет | +++ | ++ | |
41Ar | 2 час | ++ | ||
55Кг | 10 лет | + |
Примечание: + — энергия, меньшая 0,2 Мэв, ++ — энергия в интервале
0,2-1 Мэв, +++ — энергия более 3 Мэв.
К радиоактивному загрязнению относятся корпускулярное и электромагнитное излучения.
4. Загрязнение лесных ресурсов
Среди ресурсов дикой природы, наиболее интенсивно эксплуатируемых человеком, надо выделить леса, пастбища, рекреационные и курортные зоны и ресурсы океана. Трудно сказать, сохранились ли где-нибудь, кроме Антарктиды и некоторых пустынь, территории, не эксплуатируемые человеком. Даже в Гималаях на высотах 6 км и более приходится убирать мусор, оставленный многочисленными экспедициями альпинистов. Деградация дикой природы неразрывно связана с исчезновением многих видов животных и растений, то есть с невозобновимыми потерями в генофонде биосферы — возможно, самом ценном ресурсе природы.
Первичные, или девственные, леса сохранились в основном в бассейне Амазонки, в Канаде, Юго-Восточной Азии и в Сибири и занимают около 25 % суши. Леса же в целом как потенциально возобновимый природный ресурс покрывают около 1/3 суши, но эта доля убывает с катастрофической скоростью из-за беспощадной рубки. Древесина является ценнейшим сырьём для целых отраслей промышленности и одновременно прекрасным и доступным топливом, а затраты на её заготовку оказываются ничтожными по сравнению с получаемой сиюминутной выгодой. Распределение полученной от рубки лесов древесины по отраслям показано на рисунке. В общей сложности в мире ежегодно производится пиломатериалов и бумаги примерно на 150 млрд долларов США. Массовое использование древесины в качестве топлива сохранилось в наименее развитых странах.
Сегодня ситуация такова, что наиболее беспощадной эксплуатации подвергаются наименее устойчивые к массовой рубке экосистемы тропических лесов. Происходит это под давлением ряда экономических причин.
Во-первых, растущее население тропических стран не имеет средств для интенсификации сельскохозяйственного производства, а потому традиционно пытается наращивать производство продуктов питания за счёт увеличения посевных площадей. Так как почвы тропических лесов бедны и при оголении быстро деградируют , то освоенные участки через несколько лет забрасываются и вырубаются новые. Сукцессия на этих разорённых и ставших каменистыми почвах протекает чрезвычайно медленно, ориентировочно — порядка сотен лет. Фактически на этих брошенных участках джунгли не восстанавливаются. Во-вторых, вырубленные тропические леса дают весьма ценную древесину. В сочетании с дешёвой рабочей силой массовая промышленная рубка приносит огромный доход. В-третьих, многократно выросшее за последние годы население тропических стран не имеет других видов топлива для бытовых нужд, кроме дров.