Асп. Тебердиева М. Х., асп.Гусалова З. Б., проф. Келоев Т. А.
Кафедра региональной геологии и геодезии.
Северо-Кавказский горно-металлургический институт (государственный технологический университет)
В работе рассматриваются последствия синергетического воздействия на окружающую природную среду различных антропогенных выбросов.
Благодаря научно-техническому прогрессу, человек превратился в ведущую геологическую силу на планете. Вот почему принципы противоборства человека с природой, сложившиеся исторически и преследовавшие цель безграничного использования природных ресурсов, сегодня не способны обеспечить развития общественного производства из-за большого количества потери энергии в виде выбросов в окружающую природную среду. Применение этих принципов приводит к локальным и региональным экологическим кризисам и ставит под угрозу само существование природных экосистем.
Основной принцип новой методологии рационального природопользования должен заключаться в нормировании масштабов и интенсивности любого производства по уровню показателей состояния окружающей среды в зоне влияния проектируемой или применяемой технологии.
Масштабы вторжения человека в природную среду зависят от количества и интенсивности выброса в биосферу различных загрязняющих веществ, скорости их миграции и накопления, характера синергетического их воздействия на окружающую среду.
Все загрязнители, которые оказывают это воздействие на окружающую среду, делятся на две основные группы: материальные и физические. Материальные загрязнители в свою очередь подразделяются на механические, химические и биологические. К механическим относятся пыль, аэрозоль и твердые частицы. Химическими загрязнителями являются всевозможные газообразные, жидкие и твердые химические соединения и элементы, попадающие в атмосферу и гидросферу и вступающие во взаимодействие с окружающей средой. Биологические загрязнители – все виды организмов, появляющиеся при участии человека и наносящие ему вред. К физическим загрязнителям относятся все виды энергии, теряемой в виде отходов разнообразных производств.
Для окружающей среды серьезные проблемы создает автотранспорт, который также выбрасывает с выхлопными газами смесь, содержащую более тысяч компонентов, в том числе опасные токсичные – оксид углерода, углеводороды, оксиды азота, альдегиды, сажи, бензапирен и соединения свинца. Кроме того, один автомобиль в среднем поглощает ежегодно четыре тонны кислорода, создавая кислородный дефицит.
Особую опасность для живых организмов представляет оксид углерода, который, соединяясь с гемоглобином крови, препятствует усвоению кислорода, ослабляет организм. Хроническое отравление этим газом вызывает быструю утомляемость, головную боль, нарушение сна, сердцебиение, отдышку, может вызвать бесплодие, а при усиленной физической работе привести к инфаркту миокарда. Сочетание ничтожно малых количеств этилена с оксидом углерода затрудняет дыхание растений, вызывает потерю листьев, бутонов и их гибель.
В выхлопных газах присутствуют неразложившиеся углеводороды, в том числе и бензапирен, предрасполагающий к заболеванию рака. Это вещество устойчиво к обычным окислителям и разлагается под действием ультрафиолетового облучения, естественная деградация его в воде и почве происходит очень медленно. В выхлопных газах содержатся также альдегиды (акролеин, формальдегид и др.), обладающие резким запахом и раздражающим действием.
Оксид азота играет большую роль в превращении углеводородов в атмосфере. Чрезвычайно опасны присадки к бензину соединений свинца, которые оседают на почву и усваиваются растениями.
При длительном воздействии соединяющихся в воздухе оксидов серы у человека возникают хронический бронхит и другие легочные заболевания.
Сернистый газ и серная кислота разрушают хлорофилл в листьях растений, в связи с этим затрудняются фотосинтез и дыхание, замедляется рост, снижается урожайность сельскохозяйственных культур, ухудшается состояние древесных насаждений. При более высоких дозах и продолжительном действии растения, особенно хвойные, погибают. Повышение кислотности почв снижает эффективность применения удобрений, угнетает наиболее ценные многолетние травы.
При большом содержании в воздухе газов и пыли (сажи) и застоя воздуха над промышленным районом в связи с метеорологической инверсией, сопровождающейся ростом температуры снизу вверх, образуются смоги. Относительно менее токсичные вещества выбросов (SO2, NO2, CH4 и др.) преобразуются в более токсичные (SO3, альдегиды, кислоты) и концентрируются в нижних слоях атмосферы.
Смог, связанный со скоплением выхлопных газов автомобилей, под действием интенсивного солнечного облучения образует синеватую прозрачную дымку, состоящую из озона и других новообразований, которые поражают органы дыхания людей и животных, убивают растения, разрушают различные материалы.
Нитраты и нитриты, содержащиеся в выхлопных газах двигателей внутреннего сгорания, в отходах промышленных объектов и вносимых в почву минеральных удобрениях, очень опасны для человека, так как могут вызвать кожные заболевания, затрудненное дыхание и нарушение сна, вздутие легких, нарушение витаминного обмена.
Установлено, что в результате синергетического воздействия выбросов различной токсичности на окружающую природную среду наблюдаются процессы вывода из естественного состояния параметров природно-территориальных комплексов, что вызывает изменения климатических условий. Климатические изменения связаны прежде всего с повышением температуры окружающей среды, которая может вызвать опасные последствия в трех измерениях.
Во-первых, прямой процесс:
начнут таять ледники горных территорий, что приведет к повышению уровня горных рек;
выпадение обильных дождей, что будет иметь весьма вредные последствия для сельского хозяйства.
Во-вторых, обратный процесс:
снижение уровня горных рек, так как питательная среда (ледники) разрушена;
нарушение гидробаланса и постепенное снижение влаго-обмена между почвой и растительностью;
изменение движения воздушных потоков.
В-третьих, процессы разрушения (необратимые процессы):
- изменение условий произрастания дикорастущих растений и постепенное сокращение их запасов, снижение альбедо и нарушение процессов фотосинтеза растений, изменение разности потенциала поверхности Земли;
перемещение горной массы в гравитационном поле по склону и постепенное выравнивание рельефа, полная деградация почвы и потеря ее продуктивности;
повышение уровня радиации в результате оголения коренных пород, повышение риска сохранения условий жизни животного мира и растительности.
Дальнейшая судьба окружающей природной среды и человека во многом зависит от способности людей разработать и внедрить малоотходные и безотходные технологии, бессточные системы водопользования, комплексное использование сырья и утилизацию отходов, прекратить газопылевые выбросы в атмосферу, сформировать территориально-производственные комплексы с замкнутыми системами материального баланса вещества, включая отходы производства.
В условиях интенсификации производства и перехода экономики на рыночные условия, особенно актуальны социалистические принципы отношения к природе:
охрана природы должна строиться на строго научной основе;
местные интересы должны подчиняться общенародным;
интересы текущего момента должны подчиняться интересам будущего;
регламентирующие указания по использованию природы должны проводиться в жизнь немедленно.
Список литературы
Вторжение в природную среду (под ред. А.Ю. Регеюма). М.: Прогресс, 1983.
2. Гаев А. Я., Самарина В. С. Наши следы в природе. М.: Недра, 1991.
3. Келоев Т. А. Природопользование. Владикавказ, СКГТУ: Терек, 2001.