Перечень учебников

Учебники онлайн

Глава XI. Рациональное использование природных ресурсов и охрана природы

§ 1. Современное состояние природопользования

Невозможно лучше охарактеризовать нынешнее состояние природы в России, чем это сделал писатель Виктор Астафьев: «Все, что окружает нас, - от зеленой травинки, малой беззащитной птахи, таежного зверька, зеленого поля, неба, дающего нам возможность дышать, солнца, согревающего нас, - все есть часть нашей жизни, то есть и нас самих, потому, что человек - дитя природы, и как дитя родное должен относиться к своей матери-Земле».

Природа России... если говорить сухим языком цифр, то она такова: территория - свыше 17 млн. км 2 (68% всей площади СНГ); под лесом занято 45% всех земель, под сельскохозяйственными угодьями - около 13%; имеется 75 заповедников и национальных парков общей площадью 18 миллионов гектаров. В России сосредоточены основные запасы водных ресурсов страны; речной сток, формирующийся на территории республики, составляет 91% об общесоюзного.

В России разрабатываются более 10 тыс. месторождений полезных ископаемых, из которых добывается нефти (включая газовый конденсат) - 91%, газа - 77%, угля 55%, железной руды - 44% от общей добычи в странах СНГ.

Концентрированное наращивание объемов промышленного производства, в том числе и экологически опасного, без осуществления необходимых природоохранных мероприятий, нерациональное, а нередко просто бесхозяйственное использование минерально-сырьевых, водных, лесных и других природных ресурсов привели к серьезному обострению экологической обстановки в России.

Невозможно подробно перечислить все беды российской природы, да и уверены, наши читатели и сами многие знают о них. Нельзя сказать, что ничего не делается для решения экологических проблем. В целом по России затраты на природоохранные цели возросли более чем в два раза по сравнению с 1980 г., но они все еще недостаточны для нашей огромной страны и не привели к коренному улучшению состоянию окружающей среды. Уровень загрязнения водного, воздушного бассейнов и почв во многих регионах превышает допустимые нормы, отрицательно сказывается на продуктивности растительного и животного мира, ухудшает здоровье людей. В каждом седьмом городе России жить почти невозможно. Многие, наверное, читали в центральной прессе список из 43 городов России (где живет около 20 млн. человек), в которых сложилась особенно напряженная экологическая обстановка.

Одна из главных причин наших экологических бед - разрозненность действий, отсутствие внимания к решению природоохранных проблем со стороны общероссийских промышленных министерств и их предприятий, на долю которых приходится 93% всех вредных выбросов в атмосферу и половина загрязненных стоков. Республиканские и местные органы, по существу, не имеют юридических и экономических прав воздействия на предприятия федерального подчинения, наносящие урон природе. Существенный недостаток в природоохранной деятельности - неудовлетворительная работа по организации экологического образования и воспитания населения.

Одной из самых важных социальных и экономических задач исполнительных органов, министерств и ведомств, коллективов предприятий и организаций является коренное улучшение состояния окружающей среды, обеспечение экономного и эффективного использования природных ресурсов, воспитание у каждого человека сознательного и бережного отношения к природе.

Неоднократно и разными постановлениями одобрены мероприятия и направления работы, которые предусматривают обеспечить:

  • прекращение к 1998 г. сброса в водоемы неочищенных стоков, а к 2001г. - недостаточно очищенных сточных вод;
  • повсеместное доведение в 1991-1997 гг. качества питьевой воды и продуктов питания до санитарно-гигиенических нормативов;
  • снижение к 1998 г. выбросов вредных веществ в атмосферу от промышленных предприятий на 21%, а к 2006 г. в два раза по сравнению с 1988 г., достижение во всех городах и населенных пунктах установленных санитарных норм;
  • с 1991 г. осуществление программы создания автоматизированных систем контроля за состоянием окружающей среды, в том числе с использованием авиакосмических средств, организацию производства измерительной аппаратуры для этих целей;
  • широкое использование интеллектуального и производственного потенциала оборонных отраслей для радикального изменения экологической ситуации в стране, для чего предусмотреть в региональных программах раздел «Конверсия - экология»;
  • увеличение не менее чем в два раза объема ежегодных капитальных вложений и средств предприятий на природоохранные цели, создание, где это необходимо для сооружения объектов охраны природы, специализированных строительных организаций.

Необходимо осуществить экологическую экспертизу проектов и программ, оказывающих отрицательное воздействие на состояние окружающей среды; провести переоценку ранее принятых программ мелиорации и химизации сельского хозяйства, развития атомной энергетики, химической, микробиологической промышленности и других. Ученым предстоит принять участие в поднятии научного уровня предплановых разработок в области охраны окружающей среды, обеспечении экологически обоснованного размещения производительных сил и использования природных ресурсов.

Предстоит расширить научные исследования, выполняемые академическими и отраслевыми институтами по природоохранной тематике; обеспечить разработку и внедрение научно обоснованных эколого-экономических нормативов, определяющих экологические требования к хозяйственной деятельности. Сегодня как никогда нужны научные работы «на опережение ситуации», надежный прогноз, предвидение возможных экологических изменений.

Необходимо создать систему мониторинга природного комплекса России с использованием информационных средств министерств и ведомств, а также единую государственную экологическую информационную систему о состоянии окружающей среды и природных ресурсов в стране.

Нужно всемерно поддерживать общественное движение в защиту природы, привлекать население к мероприятиям по благоустройству городов и деревень, пригородных лесов, мест массового отдыха. Это, конечно, забота всех нас. Природу можно спасти только общими усилиями и только постоянным бережным вниманием к ней.

Большинство ученых, экспертов склонны оценивать современную экологическую ситуацию в России как «сложную», «тревожную» и «опасную». К сожалению, есть основания для таких оценок и в отношении Калининградской области.

Калининградская область - самая маленькая в России. Она относится к территориям с высокой антропогенной нагрузкой: плотность населения 65 чел. на 1 км 2 , почти в восемь раз выше, чем в среднем по России. Здесь развитая промышленность: пять крупных целлюлозно-бумажных предприятий, три больших морских порта, три рыбоконсервных комбината, сеть ремонтных, обслуживающий и других предприятий. Под сельскохозяйственными угодьями занято 55% территории, что в два раза выше, чем в среднем по стране. На долю лесов, болот, лугов приходится лишь четверть земель. Большинство земель в области мелиорировано. Таким образом, природные экосистемы почти на всей территории вытеснены или заменены антропогенными системами, что предопределяет необходимость разумного и рационального их использования.

Почва, земельные ресурсы - главное богатство любой территории. Что приносит вред нашим почвам? Не всегда оправданно излишнее применение агрохимикатов и ядохимикатов (их у нас используют соответственно в таких количествах: более 1 млн. тонн и 700 тонн); большие дозы азотных удобрений, кроме других негативных последствий, способствуют накапливанию нитратов в сельскохозяйственной продукции. Опасно и загрязнение почвы фосфатами. Нельзя увлекаться и минеральными удобрениями. Во всех отношениях предпочтительнее удобрения органические, а вот их почему-то вносят в 2-3 раза меньше, чем нужно. Специалисты делают вывод о том, что дальнейшее наращивание химизации сельского хозяйства области совершенно недопустимо: вводимые минеральные удобрения при нерациональном их использовании становятся источником загрязнения почв, поверхностных и подземных вод.

Еще один аспект использования земельных ресурсов связан с бессистемным отчуждением земель для различных несельскохозяйственных целей, загрязнением их промышленными стоками, отходами.

Сегодня рациональное использование почвенных ресурсов, повышение культуры земледелия - важнейшая экологическая задача.

В условиях сосредоточения населения в городах, концентрации здесь промышленности (а в Калининградской области именно такая ситуация) обостряются все экологические проблемы, и в первую очередь связанные с защитой воздушного бассейна. В области насчитывается около 75 тыс. источников выделения вредных веществ в атмосферу, из них 178 - крупные предприятия. Очистными установками оборудованы только 62% источников загрязнения воздуха. Значительная часть эксплуатируемых установок по очистке промышленных выбросов в атмосферу работает неэффективно или находится в неисправном состоянии в основном из-за отсутствия обученного персонала. Чтобы нагляднее представить, какое тяжелое бремя грязного воздуха ложится на человека, приведем одну цифру: 180 кг вредных веществ приходится на каждого жителя только с учетом выбросов из стационарных источников.

Состояние воздушного бассейна в Калининграде тревожно; уровень загрязнения по ряду вредных веществ значительно превышает предельно допустимые нормы концентрации. Калининград отнесен к числу 12 городов СНГ, наиболее загрязненных бенз(а)пиреном - канцерогенным веществом первого класса опасности. Основной вклад в выбросы вредных веществ в атмосферу вносят целлюлозно-бумажные предприятия - 43%, жилкомхоза - 11%, судпрома - 8,7%, Минэнерго - 5,5%. Выбросы от автотранспорта составляют 30-35 тыс.тонн ежегодно. Дополнительным источником загрязнения окружающей среды нашей области служат воздушные массы, поступающие с запада.

Загрязняющие атмосферу вещества снижают сопротивляемость организма, способствуют росту заболеваемости и смертности. Согласно данным Всемирной организации здравоохранения, здоровье людей на 20% зависит от окружающей среды. Считается, что заметное влияние на здоровье загрязняющие вещества оказывают не сразу, а примерно через 2-4 года - за такое время происходят функциональные изменения защитных сил организма человека.

Отсутствие или несовершенство очистных сооружений на большинстве предприятий города и области привело к сильному загрязнению рек, особенно р. Преголи. Это обусловливает и ухудшение качества воды в заливах. Очень тревожно и состояние Куршского залива. Пожалуй, трудно найти в области озеро, пруд, ручей, которые бы не служили местом сброса бытовых, промышленных, сельскохозяйственных отходов.

Сегодня как никогда требуется новое экологическое мышление. На первый план выдвигаются задачи не только и не столько строительства новых очистных сооружений, сколько вопросы оптимального размещения промышленных предприятий, применяющих экологически чистые технологии. Необходимы поворот к разумному использованию ресурсов территории, оценки ее сегодняшнего состояния и прогнозирование. Насколько действия человека, общества будут разумно регламентированы, настолько состояние окружающей среды будет отвечать потребностям жизни. И действовать, конечно, нужно немедленно. Иначе - можно опоздать.

§ 2. Составные части рационального природопользования

Потребление природных ресурсов. Огромный резерв использования возможных материалов, необходимых человеку, кроется в повышении эффективности добычи и использовании полезных ископаемых и биологических ресурсов. Так, несмотря на огромную ценность нефти, изымается всего лишь 30-50% ее запасов, находящихся в месторождениях. Таков результат и при добыче и извлечении из руд многих металлов, других полезных ископаемых. Значительный процент добытого теряется при первичной обработке. Подсчитано, что ежегодно из недр Земли извлекаются сотни тонн горной массы в расчете на душу мирового населения и всего лишь несколько тонн используется далее по прямому назначению в виде материалов и изделий.

Научно-технические достижения позволяют эффективно использовать так называемые бедные руды, снижать расход любого вида сырья на производство продукции. Большой результат дает использование вторичного сырья. В 70-е годы около 30% металлических изделий изготовлялись из металла, ранее послужившего человеку в другой форме. Из макулатуры получается новая бумага, из бытовых отходов, при полной переработке, готовят удобрения, искусственные материалы. Другими словами, невозобновимые «ресурсы» приобретают черты возобновляющихся. Только вопрос еще состоит и в том, что за длительный период развития общества отходы всех отраслей промышленности давно уже имеют колоссальные размеры. Производства вторичного цикла начали действовать на немногих предприятиях лишь в последние десятилетия. На Земле осталось много выработанных шахт, рудников. Ценность их отвалов уже оценена учеными, но когда еще человечество вернется к их вторичному использованию?

Несмотря на положительные стороны научно-технического прогресса, максимализм в использовании природных ресурсов остается преобладающим фактором в процессе взаимодействия общество - природа.

Огромные перспективные запасы минеральных ресурсов содержатся на морском дне и в толще океанских вод. В океане обнаружены все известные на Земле минералы - в растворенном виде, во взвеси, в донных отложениях. Большинство развитых стран уже приступили к частичной добыче полезных ископаемых. Развитие техники обусловило создание усовершенствованных технических средств, способных вести разработки не только в прибрежных зонах, но и на значительных глубинах океанов и морей. Зародилась морская горнодобывающая промышленность. Но осваиваются в основном лишь прибрежные месторождения, а к океанским кладовым морские добытчики только подбираются.

Важным минеральным сырьем, получаемым со дна рек и морей, является строительный материал - песок, гравий, ракушняк. На континентальных шельфах ежегодно добывается свыше 40 млн. м 2 песка и гравия. Древние скопления ракушняка на дне заливов служат основным источником извести для прибрежных районов.

Важнейшим ресурсом, добываемым с морского дна, является нефть. Значительные запасы нефти найдены у берегов России - на Сахалине и в Беринговом море, на побережьях Каспия. Есть нефть и на дне Балтийского моря у берегов Калининградской области. Максимальная глубина, при которой извлечение нефти экономически выгодно, зависит от трех основных факторов: технологии добычи, запасов нефти в соответствующем районе и освоения других источников энергии, которые могут конкурировать с нефтью, извлекаемой со дна. Стоимость изыскательских работ и извлечения нефти резко возрастает с увеличением глубины слоя воды над морским дном - и при глубине 1000 м более чем в пять раз выше, чем при глубине 200 м. Морская добыча нефти растет с каждым годом. Специалисты считают, что в начале XXI века она составит треть всей добычи этого вида сырья.

По подсчетам академика Н.Н. Семенова, в кубе обыкновенной морской воды со сторонами около 200 м заключено столько дейтерия (изотоп водорода), что его энергия эквивалентна энергии, получаемой при современной мировой добыче угля. При превращении 1 г дейтерия в гелий выделяется около 100 тыс. кВт. энергии, а это означает, что на каждого человека, живущего сейчас на Земле, океан может дать миллион миллиардов киловатт-часов электроэнергии. Иначе говоря, из дейтерия можно получить столько же энергии, сколько при сгорании дадут 1400 океанов бензина.

Итак, моря и океаны способны сотни тысяч лет обеспечивать человечество термоядерной энергией, но, чтобы этот прогноз ученых превратился в реальность, необходимы огромные усилия исследователей самых различных направлений - от физиков до экологов и социологов.

Россия и Франция стали пионерами в области освоения энергии приливов. Первая приливная электростанция в нашей стране построена в губе Кислой Баренцева моря. Мощность этой станции всего 400 кВт, и она является своеобразной научной лабораторией для создания в будущем значительно более мощных станций такого типа. По данным Дальневосточного научного центра Российской Академии наук, у Шантарских островов и Охотском море можно построить приливную электростанцию мощностью 10 млн. кВт, а общие энергоресурсы наших морей Дальнего Востока за счет приливных волн оцениваются в 170 млрд. кВт · ч в год.

Этого вполне достаточно, чтобы признать, что утверждения о якобы глобальном истощении энергетических ресурсов и грозящем энергетическом голоде - не что иное, как попытка ввести в заблуждение, попытка монополий извлечь сверхприбыли за счет развивающихся стран в интересах США, Японии и других развитых капиталистических стран.

Неоднократно выдвигались проекты использования энергии течений. Так, еще в 1891г. в России обсуждалось предложение инженера А.Касаткина о перекрытии плотиной Татарского пролива с целью использования энергии теплых вод Куро-Сио в Охотском море и улучшения климата этого сурового дальневосточного побережья.

До 10% необходимой энергии можно получить, к примеру, в Калининградской области, если построить здесь ветряные электростанции.

В Иокогамском университете (Япония) создана установка по добыванию водорода из морской воды производительностью 10 тыс. м 3 в год, работающая на солнечной энергии. А ведь водород - не только экономичный, но и не загрязняющий биосферу источник энергии, потенциальная замена жидкому топливу и природному газу. Итак, с научно-технической точки зрения мы можем вполне оптимистично смотреть на возможности решения энергетических проблем за счет ресурсов океана.

Всего 0,1% от общего количества излучения солнечной энергии, ежегодно достигающего поверхности Земли, утилизируют растения, но и эта величина почти в десять раз превышает все современное потребление энергии человечеством. С глубоким пониманием механизмов, лежащих в основе фотосинтеза, мы можем связывать долгосрочные перспективы решения не только энергетических, но и пищевых проблем.

Исключительный интерес представляют железно-марганцевые конкреции. В них, помимо железа и марганца, содержатся такие ценные элементы, как никель, медь, кобальт и др. Подсчитано, что запасы их составляют в океанах 1500 млрд. тонн. США и Япония уже добывают со дна океана металлоносные конкреции. В то же время подобная деятельность немало заботит другие страны тихоокеанского бассейна, которые имеют не меньше прав на минеральные ресурсы, однако, не располагая сейчас мощной техникой, не в состоянии добывать их с больших глубин. Не случайно еще в 1967 г. при ООН был учрежден специальный комитет для изучения различных аспектов использования ресурсов океана - политических, юридических, научных и технико-экономических.

Морская вода - многокомпонентная жидкая руда, из которой рентабельно вскоре будет добывать почти все элементы таблицы Менделеева, даже такие редкие, как золото и уран. Так, уже к 2000 г. Япония рассчитывает получить из морской воды 3400 тонн урана. Очень быстрый рост цен на золото все более приближает нас к добыче этого металла из океанической воды, где его содержится около 10 млн.тонн.

Все более острой становится проблема пресной воды. Строительство опреснительных установок в комплексе с атомными электростанциями открывает возможности получения дешевой энергии и большого количества пресной воды из морей и океанов. Однако при реализации подобных проектов особенно важно обеспечить безопасность окружающей среды, не допуская аварий, подобных Чернобыльской катастрофе.

То что сегодня миллионы людей голодают, вовсе не является результатом оскудения биологических ресурсов либо демографического взрыва на Земле. Достаточно сказать, что только растительных ресурсов океана, при условии их использования в качестве пищевых и кормовых культур хватит на то, чтобы прокормить более 100 млрд. человек. Но мы должны отдавать себе отчет в том, что биологические ресурсы используются нерационально. С одной стороны, существует промысловый пресс на одни виды животных (киты, рыбы, и некоторые др.) и возникла опасность их полного истребления, с другой - иные виды, те же водоросли, используются явно недостаточно.

Огромные возможности для увеличения пищевого белка открывает развитие марикультуры - искусственного разведения морских рыб, моллюсков, ракообразных и иглокожих. Многие виды морских организмов имеют значение не только как продукты питания. Их органы и ткани содержат ценные биологически активные вещества, необходимые для медицины. Препараты этих веществ применяют для лечения сердечно-сосудистых заболеваний, замедляют рост злокачественных опухолей и помогают при многих других болезнях. Пищевые качества водорослей определяются содержанием в них многих необходимых для сохранения здоровья человека микроэлементов и витаминов.

Наука все более вторгается в нашу жизнь и в ряде случаев уже действительно стала производительной силой, будь то добыча со дна океана железно-марганцевых конкреций, искусственного воспроизводства лососей или использование энергии океанических волн.

Другое дело - в чьи руки попадают ресурсы, во имя каких целей в различных странах добывают руды, нефть, миллионы тонн рыбы? Ответы на этот вопрос представляются далеко не риторическими. Многонациональные корпорации продолжают политику получения сверхприбылей, мало заботясь при этом о восполнении ресурсов, состоянии окружающей среды, интересах молодых развивающихся государств.

Своеобразной формой раздела морских акваторий стало объявление государствами «экономических зон», выходящих за пределы территориальных вод и охватывающих, как правило, полностью все районы шельфа. Развивающиеся страны оправдывают свои решения об установлении экономических зон стремлением защитить собственные интересы и желанием самим использовать целиком и полностью все биологические ресурсы у своих берегов.

Рост национального самосознания оказывает сдерживающее влияние на эксплуатацию и спекуляцию природными ресурсами. Растет международное сотрудничество государств в деле рационального использования и охраны природных ресурсов. Благоприятное воздействие на сохранение биологических ресурсов имеют многосторонние соглашения по регулированию промысла китов, котиков, моржей, сельди, лососевых рыб и др. Для России это очень важно, если учесть протяженность ее морских границ.

И еще об одном аспекте рассматриваемой проблемы - нравственно-этическом. Очень многое зависит от отношения к природным ресурсам каждого человека, живущего в России. Можно иметь высокоразвитую науку и технику, можно избавиться от социальных язв и построить справедливое общество, но если нравственный уровень граждан не будет достаточно высоким, о каком рачительном хозяйствовании или рациональном природопользовании говорить?

Исключительно важны просветительская деятельность молодого исследователя, педагога, необходимость нести не только знания, но и пропагандировать среди населения идеи мира и сотрудничества. По отношению к окружающей нас природе мы должны руководствоваться христианским лозунгом «ни убий», но также подходить к ней, вооружившись научными и техническими знаниями, пониманием того, что только совместными усилиями всех стран можно успешно решить проблемы рационального использования ресурсов.

Нерациональное потребление естественных ресурсов, отходы промышленного производства, вызванные быстрым ростом городов, привели к загрязнению воды и воздуха прежде всего вблизи крупных индустриальных центров. Однако преимущества регулируемой экономики и гуманистические идеалы россиян позволяют разрешать эти проблемы.

Вот лишь главные из критериев экологически чистого производства:

  • действенный государственный контроль за всеми формами загрязнения окружающей среды, планомерные мероприятия по их ликвидации на основе передовых технологий;
  • научная разработка и последовательное осуществление крупных народнохозяйственных программ «Урал», «Сибирь», «Дальний Восток» в целях рационального использования естественных ресурсов, их сохранения и воспроизводства;
  • всемерное улучшение городской среды обитания, развитие заповедников, включая биосферные, в которых в первозданном виде сохраняются природные ландшафты, фауна, флора.

Для сохранения существующего генофонда организмов создаются заповедники в биологически продуктивных зонах суши и океана. Идея таких заповедников состоит не только в сохранении редких и исчезающих видов животных и растений. Подобные резервации станут одновременно и поставщиками ценных для человека видов в соседние с заповедными районы.

Ученые всех стран развертывают сеть международных научно-исследовательских центров по берегам океана, ведут совместные исследования и вырабатывают согласованные рекомендации по наиболее актуальным проблемам науки. Все больший удельный вес приобретают международные научные программы в плане осуществления межправительственных соглашений.

Трудно переоценить и значение международных конференций и симпозиумов молодых исследователей для выработки общих принципов и путей развития наших взаимоотношений с природой.

Охрана и воспроизводство природных ресурсов. Важнейшими составляющими природопользования являются охрана и воспроизводство природных ресурсов. Меры по охране земли (борьба с эрозией, рекультивация, защита от селей, оползней, засоления), вод (строительство водоохранных объектов, внедрение бессточных систем водопользования), лесов (создание зеленых зон вокруг городов и поселков), а также недр, атмосферного воздуха, диких животных и ценных видов промысловых рыб. В дальнейшем необходимы совершенствование технологических процессов, выпуск более экологичного оборудования, формирование сети заповедных территорий и национальных парков. Очень важны совершенствование государственного управления природопользованием и охраной окружающей среды, а также более широкое привлечение общественности к этим жизненно важным мероприятиям, экологическое образование и воспитание населения.

Комплексный характер проблем охраны природы требует проведения самых серьезных научных исследований: экологических, экономических, технических, правовых. Часть из них необходимо решать в рамках международного сотрудничества различных государств в области использования сырья, топлива, энергии, продовольствия.

Таблица XI .1
Классификация объектов природоохранительной работы по И.П. Лаптеву

Классы объектов

Группы объектов

Природные условия жизни людей

Условия нормальной физиологической деятельности и развития. Объекты для удовлетворения эстетических потребностей, оздоровительного отдыха и лечения.

Природные условия производительной деятельности

Сырьевые и энергетические ресурсы. Условия (климатичес­кие, аэрологические, гидрологические, геоморфологические, почвенные, биологические) деятельности предприятий.

Целесообразно преобразованные элементы природы

Разводимые виды организмов. Окультуренные луга и леса, зеленые насаждения. Акклиматизированные организмы. Улучшенные естественные и искусственные водоемы. Улучшенный естественный и искусственный рельеф. Окультуренный и улучшенный ландшафт.

Природные условия развития наук

Объекты прошлых исследований, современных и будущих исследований. Условия наблюдений и экспериментов.

1. Охрана и воспроизводство биологических ресурсов суши. Проблема воспроизводства возникла в связи с истощением биологических ресурсов как на суше, так и на море. Важнейшим биоресурсом Земли являются лесные массивы, на долю которых приходится примерно 2/3 всей продуцируемой биомассы и около половины производимого кислорода. Огромно значение леса и как источника древесины - важнейшего строительного материала. До недавнего времени полагали, что с развитием технического прогресса появятся многочисленные ее заменители и потребность в естественном продукте отпадет. Однако значение древесины время не умаляет. Открываются все новые и новые сферы ее использования, и изделия из древесины выдерживают серьезную конкуренцию с металлами и пластмассами.

Лес служит уникальным водохранилищем. Один гектар березового леса испаряет 47 тыс.л воды в день. Он сохраняет влагу и водные источники, сдерживает развитие некоторых неблагоприятных последствий человеческой деятельности, способствует восстановлению нормальных взаимодействий между компонентами природы. Леса являются и мощным фактором регулирования количества газов в атмосфере. Огромна роль лесов в защите почв от эрозии, водной и русловой, в улучшении водного и пищевого режимов земель и др.

В результате нерационального, потребительского отношения к этому ценнейшему богатству планеты площадь лесов на Земле резко сокращается. В России, однако, площадь лесного фонда занимает почти половину ее территории.

Ранее (в годы советской власти) была проведена большая работа по плановому перебазированию лесозаготовок в многолесные районы Сибири и Дальнего Востока, что позволило сократить перерубы леса в Европейской части России. Однако в настоящее время необходимо осуществить дополнительные мероприятия по повышении продуктивности и качественного состава лесов, особенно в Европейской части России, по повышению качества лесовосстановительных работ. Предстоит значительно улучшить охрану лесов от незаконных порубок, усилить надзор за состоянием охраны лесов.

Расчеты показывают, что для полного решения проблемы оптимальной лесистости в Европейской части России необходимо вырастить новые леса различного назначения на площади 35-40 млн. га, в том числе в центральных районах на площади 25-30 млн. га (в основном по оврагам, берегам рек, на песках, а также защитные лесополосы).

Водоохранные, горные леса, зеленые зоны положительно влияют на повышение водности и чистоты рек, задерживают селевые потоки, обвалы, препятствуют образованию эрозии земель.

Природоохранные мероприятия должны обеспечить не только потребности страны в древесине, и многообразной лесной продукции, но и решить сложные проблемы современности - проблемы охраны и повышения продуктивности биосферы.

Леса государственного значения по естественно-природным и экономическим признакам делятся на три группы. Первая группа - это в основном леса защитного назначения, определенные в лесном законодательстве (водоохранные, почвозащитные, горные, леса на крутых склонах, курортные леса, зеленые зоны, леса заповедников и т.д.). Одной из основных категорий являются «лесные зоны». Сюда относятся насаждения, которые в плановом порядке создаются в соответствии с решением правительства РФ. Они являются базой для организации отдыха населения и образуются вокруг крупных промышленных и населенных пунктов.

В России ежегодно на площади около 1 млн. га проводятся посадки леса, что активно содействует естественному их возобновлению. На 700 тыс. га оставляется подрост. На остальной территории происходит восстановление без вмешательства человека. Однако приживаемость посадок во многих случаях низкая. Деревья часто гибнут не достигая спелого возраста. Главная причина гибели - отсутствие надлежащего ухода. Несмотря на многочисленные и весьма тревожные выступления ученых в защиту лесов, деятельность многих лесных предприятий остается подчиненной выполнению планов лесозаготовок и посадок. Продуктивность леса можно значительно повысить, если своевременно проводить уход (осветление, прочистки, прореживание, проходные и санитарные рубки и т.д.). В лесхозах и леспромхозах для этих целей необходимо создавать комплексные бригады, оснащать их надлежащей техникой.

Огромный разрыв увеличения ежегодного прироста древесины - осушение заболоченных и избыточно увлажненных лесных площадей на Европейском Севере, в Западной Сибири, а также селекционная работа и введение быстрорастущих и хозяйственно-ценных древесных пород взамен малоценных.

Другим не менее ценным биологическим ресурсом являются животные, играющие прямую и косвенную роль в жизни человека. Прямое положительное значение имеют виды животных, дающие мясо, шерсть, кожу, пух, перо и т.п. Косвенное значение таких животных заключается в том, что они могут способствовать увеличению продуктивности лесов. Очень велика роль насекомых-опылителей. Без них не могли бы существовать очень многие представители масличных, зерновых, бахчевых, садовых, ягодных, лекарственных и декоративных растений, не считая растений лугов и лесов. Полезную службу несут птицы - энтомофаги, уничтожающие вредителей полей, садов, лесов.

Еще сравнительно недавно было распространено деление животных на полезных и вредных. Наука установила, что такое деление весьма условно. Нет таких животных, которые были бы абсолютно полезными или абсолютно вредными. Роль одного и того же вида может быть различной в разных географических условиях. Значение того или иного вида животных во многом зависит от его численности. Поэтому охрана и рациональное использование ресурсов животного мира заключается прежде всего в регулировании его численности. Если данный вид животных находится на грани исчезновения, то вводится полная его охрана. Но когда численность сохраняется, то полный запрет промысла нецелесообразен, необходимо разреживание стада.

Большое значение для охраны и восстановления промысловой фауны в России имеет организация государственных заповедников, заказников, национальных парков и других особо охраняемых территорий. Действующим законодательством предусмотрено существование довольно значительных по размерам территорий (уже сейчас они составляют около 8% от всей площади страны, сохраняя тенденцию к расширению). В одних случаях особо охраняемые природные территории - это монолитные площади, включающие десятки, сотни, тысячи и даже миллионы гектаров; в других - состоят из небольших участков. Иногда охраняемые территории занимают немногие десятки, а иногда даже единицы квадратных метров (отдельные рощи деревьев-долгожителей).

В настоящее время в России имеется свыше 80 заповедников. Кроме этого в нашей стране существует свыше 1500 зоологических заказников различных рангов.

Охрана охотничьей фауны, а также промысловых рыб осуществляется специальными государственными органами.

Меры по охране и воспроизводству животных дают ощутимые результаты. Так, если к 20-м годам ХХ века находились на гране истребления антилопа, сайгак, лось, соболь, кабан, бобр и ряд других видов, то за последние два десятилетия численность сайгака увеличилась примерно в 4,5 раза, лося - в 3,5, косули и кабана - в 3, кабарги - в 2 раза.

Важное значение для охраны и воспроизводства ресурсов животного мира имеет тенденция перехода от промысла к хозяйству. В стране созданы и продолжают расширятся государственные охотничьи хозяйства, которые способствуют не только сохранению, но и увеличению численности животных. Другим примером рациональной организации охраны и воспроизводства животных является эксплуатация стад морских котиков на Дальнем Востоке. Ученые-биологи систематически проводят наблюдения за одним из самых многочисленных стад, расположенных на о.Тюленей в Охотском море.

И все же меры по охране животных в целом еще недостаточны. Во многих лесах исчезают белки, зайцы, рябчики, глухари, куропатки, даже рыжих муравьев становится меньше. Сплошная распашка степей и вырубка островных лесов привели к резкому снижению численности степных птиц и насекомых - дроф, стрепетов, перепелок, шмелей и др. Немалый вред живым организмам причиняет неправильное применение химических средств защиты растений. Поэтому внимание к охране животного мира должно быть усилено.

Как известно, существует международная «Красная книга», куда заносятся все редкие и исчезающие виды животных. Кроме того, многие страны составляют свои национальные «книги», вносят в них виды, редкие и находящиеся под угрозой исчезновения в этих странах. В «Красную книгу» нашей страны включены около 30 видов находящихся под угрозой исчезновения и 40 видов редких млекопитающих, 37 видов редких птиц и 26 видов, которым грозит исчезновение, 8 видов земноводных и 21 вид пресмыкающихся. Внесение вида в «Красную книгу» означает особую заботу о нем со стороны государства.

2. Охрана и воспроизводство биологических ресурсов моря. Воспроизводство морских биологических ресурсов получило название «марикульту­ра». Она возникла в результате уменьшения численности морских промысловых организмов. Нарушение экологического равновесия произошло от чрезмерного потребления биоресурсов. Поэтому появилась необходимость искусственного выращивания рыб, беспозвоночных, водорослей. В Японии, Франции, Испании издавна культивируют устриц, мидий, гребешков и др. Хозяйства марикультуры позволяют во многом решить проблемы питания, стоящие перед человеком. Рыбоводная ферма площадью около 20 км 2 может дать за год рыбной продукции больше, чем сейчас ежегодно добывается во всем Северном море.

Все большее развитие получает российская марикультура на Дальнем Востоке, особенно в Приморье. Первая плантация по культивированию водорослей ламинарии создана в бухте Валентин Японского моря. В заливах Посьета и Петра Великого созданы хозяйства по выращиванию морского гребешка, устриц, мидий, трепанга. На Сахалине и Курильских островах свыше 40 лет занимаются воспроизводством лососевых рыб.

Перед учеными и практиками марикультуры стоит ряд вопросов, таких как устранение загрязнения прибрежных вод, использование глубинных вод, богатых биогенными соединениями и др. Однако, как показывает обмен опытом на российско-японских симпозиумах по марикультуре, эти проблемы могут быть успешно решены. Марикультура открывает значительные возможности в рамках международного сотрудничества. Все усилия и средства, вложенные в марикультуру, окупятся уже в ближайшее время.

3. Охрана и воспроизводство минеральных ресурсов. Современная эпоха характеризуется стремительными темпами потребления минеральных ресурсов. В середине XXI века, по прогнозам ученых, будут исчерпаны основные запасы нефти, свинца, олова и других полезных ископаемых. К тому же различные виды полезных ископаемых весьма неравномерно распространены в земных недрах и на поверхности Земли. Урал и Сихотэ-Алинь, к примеру, богаты рудными месторождениями железа, свинца, цинка, олова, вольфрама и др. В Западной Сибири геологи открыли богатейшие ресурсы нефти и природного газа, в Якутии - алмазов.

Охрана минеральных ресурсов - это система государственных и общественных мер по комплексному, экономному и более рациональному использованию ресурсов недр, предотвращению загрязнения и других негативных изменений в природе, затрудняющих условия жизни человека. Охрана вод - важнейшая составная часть этой системы, направленная не только на удовлетворение сегодняшних, но и будущих потребностей общества в условиях экологически сбалансированного функционирования экосистем. В эту систему входят также охрана атмосферного воздуха, почв, биосферы в целом и даже космоса.

Совершенствование путей использования каменного угля, нефти и природного газа, постепенный отказ от их сжигания, равносильному тому, чтобы «топить печи ассигнациями», как отмечал еще Д.И.Менделеев, сулит не только колоссальную экономию этих ценнейших полезных ископаемых, но и предотвращение дальнейшего загрязнения атмосферного воздуха. Замена дефицитных и минеральных ресурсов другими - еще один вид их охраны. Многие металлы можно добывать, к примеру, из отходов промышленного производства, бытовых отходов, «хвостов» месторождений и других. При добыче янтаря в Калининградской области возможно, к примеру, добывать ценные агроруды - фосфориты и глауконит (калийные удобрения).

Следует критически пересмотреть правомочность использования многих видов строительных материалов минерального происхождения в прибрежных районах моря. Так, если разработка береговых залежей песка и гравия, как это наблюдалось на юге Балтики и на Черноморском побережье Кавказа, ведет к разрушению пляжей, развитию оползней и др. неблагоприятных процессов в береговой зоне моря, она должна быть безусловна прекращена.

Биоконцентрирование металлов морскими организмами в перспективе позволит добывать металлы из океанов и морей, а такие металлы, как, к примеру, магний, кальций, даже уран и золото, могут добываться из морской воды уже сегодня.

Свалки промышленных и бытовых отходов - поистине неисчерпаемый резерв вторичного сырья многих необходимых человеку минеральных соединений и элементов. Включение вторичного сырья в круговорот может быть осуществлено на пути создания малоотходных и безотходных технологий использования минерального сырья. Создание искусственных рубинов, алмазов и других минералов - еще один путь охраны недр.

Охране подлежат запасы твердых, жидких и газообразных полезных ископаемых, классические и опорные геологические обнажения; добывающие организации обязаны обеспечить полное и комплексное использование минерального сырья. Законодательство по охране недр требует совершенствования в связи с резким усилением влияния на недра человеческой деятельности и влияния добычи полезных ископаемых на остальную природу. В ближайшие годы должно быть разработано международное регулирование добычи полезных ископаемых.

Многообразная практическая работа по разрешению проблем все возрастающего потребления природных ресурсов должна опираться на фундаментальные теоретические знания. С этой целью ученые всех стран призваны всесторонне оценить взаимодействие в системе «человек - природа» с учетом эволюционных, экологических, экономических, социальных, политических тенденций в каждом конкретном регионе. Такая оценка должна носить четко выраженный междисциплинарный характер и осуществляться системой наук. Особое внимание следует уделять анализу последствий воздействия различных форм человеческой деятельности на процессы и явления в природных экосистемах: баланс вещества и энергии, экологическое равновесие и биологическая продуктивность. Весь этот круг фундаментальных вопросов опирается на дальнейшую разработку учения о биосфере и ноосфере, основоположником которого был выдающийся русский академик В.И.Вернадский.

Применительно к минеральным и другим ресурсам задачи науки могут быть конкретизированы.

Необходимо, к примеру, всестороннее исследование возможностей опреснения морской воды с попутным извлечением полезных для человека солей и других соединений. Должна быть создана теоретическая основа поисков подводных месторождений полезных ископаемых (нефти, природного газа, россыпей редких и цветных металлов, железно-марганцевых руд и др.).

Очень важно изучить способность морских организмов концентрировать ценные химические элементы в сотни и тысячи раз больше по сравнению с их количествами в океанической воде с целью создания искусственных аналогов - автоматов, способных извлекать из воды океана промышленные количества необходимых человечеству элементов.

Предстоит научиться прогнозировать тайфуны, разрушительные ураганы и цунами, наносящие большой ущерб прибрежным городам и населенным пунктам.

4. Комплексные биологические исследования ресурсов суши и океана. Среди них важнейшее значение имеют следующие направления.

· Изучение растительного и животного мира, его состава и распределения в различных географических и вертикальных зонах. Несмотря на длительный период таких исследований, ученые всего мира открывают новые виды живых существ, населяющих сушу, океаны и моря, и важные закономерности их расселения в связи с условиями существования. Для разведения морских организмов в искусственных условиях небезразлично, как они относятся, скажем, к температуре или солености, какие параметры среды оптимальны для разведения и роста, а какие - экстремальны.

· Освоение новых объектов промысла. В наше время особое значение приобретают разработка научных основ эксплуатации запасов промысловых рыб и беспозвоночных, в частности, громадных скоплений криля. Каковы предельно допустимые нормы изъятия этих животных из океана, как следует распределить промысловый пресс по сезонам года, географическим районам и т.д. Ответы на эти и другие вопросы, связанные с эксплуатацией биологических ресурсов, очень важны. При правильном решении данных проблем на научной основе человечество может получить новые существенные источники белковых продуктов. Неограниченный и бесконтрольный промысел рыб в ряде районов океана привел к депрессии отдельные виды, а другие превратил в непромысловые. Вспомним хотя бы исчезнувшие почти полностью атлантические и тихоокеанские стада сельди, колонии южных морских котиков, в огромных количествах некогда водившиеся у берегов Чили. Для действительно рационального промысла необходимо повсеместно исследовать генетическую структуру сообществ животных и растений, динамику их численности и биомассы за длительные промежутки времени и только на основе обоснованных прогнозов определять допустимые размеры изъятия. Добыче минеральных ресурсов должна предшествовать тщательная оценка последствий техногенного вмешательства и изменений природных ландшафтов, что позволит предотвратить разрушение морских и речных берегов, нежелательные изменения течений, появление мелей на пути следования судов и многое другое.

· Воспроизводство биологических ресурсов. Искусственное разведение морских рыб, водорослей и беспозвоночных в прибрежных водах океана - очень выгодное и перспективное дело. Достаточно использовать всего 1% площади мирового континентального шельфа для разведения устриц, чтобы урожаев такой плантации хватало для покрытий всех потребностей человечества в животном белке на 25-30 лет вперед. Перспективы марикультуры очень заманчивы, и молодежь всех стран должна стремиться овладеть теорией и практикой этого вида деятельности человека в океане.

Охрана животного и растительного мира и сохранение окружающей среды. Усилий даже таких мощных стран, как США и Россия, но действующих порознь, не хватит, чтобы справиться с возрастающим загрязнением атмосферы, рек, морей и океанов. Поэтому так важны согласованные действия государств - двусторонние и многосторонние конвенции, соглашения, договорные обязательства. Об этом говорят многие факты. К берегам Камчатки сегодня возвращаются моржи, изгнанные оттуда в начале века русскими и иноземными зверобоями. Численность моржей растет - это прямое следствие запрета на их промысел, введенного в 1956 г.

Большую роль в охране природы может сыграть совершенствование правовых основ как средства организации и упорядочения действий отдельных стран и мирового сообщества в целом. Правовое регулирование может оказать воздействие на поведение власть имущих и принятие ими обязательных решений.

Необходимо вырабатывать систему международного регулирования отношений человечества с природой. Конвенции по китобойному промыслу, другим животным, поставленным было на грань полного уничтожения, - это только начало. Коллективные действия государств убеждают в том, что разумные решения и положительные результаты возможны. При наличии доброй воли, мобилизации общественного мнения, организации подлинного международного сотрудничества, возможно достичь многих значимых результатов в решении проблем оптимизации природопользования.

Все больший удельный вес приобретают международные проекты совершенствования природопользования. Так, успешным было начало советско-американской программы исследования биологической продуктивности и биохимии Мирового океана. В прошлом были традиционными советско-японские симпозиумы по проблемам марикультуры. Международные программы по экологическому оздоровлению Балтики привлекают все больше молодых специалистов стран Европы.

Значительный эффект дают международные экологические экспедиции ученых различных направлений, не только океанологов, биологов, геологов, химиков, физиков, но также экономистов-социологов, историков. Общение, взаимный обмен опытом и совместная деятельность ученых, безусловно, могут оказать весомое влияние на улучшение дел, связанных с охраной природы.

Трудно переоценить значение международных конференций и симпозиумов исследователей для выработки общих принципов и путей развития взаимоотношений с природой. Большую пользу в формировании экологического мировоззрения играют, к примеру, встречи молодых исследователей стран Тихоокеанского бассейна в г.Находке, ставшие уже традиционными (проводятся с 1974 г.), а также телепрограммы экологического обучения, начатые по инициативе университета Уппсала (Швеция) в странах Балтики.

Очень важен социальный аспект природопользования. Быстрый рост городов, промышленного производства приводят к загрязнению воды и воздуха прежде всего вблизи крупных индустриальных центров. Надлежит сформулировать общественное движение в защиту природы и здоровья людей таким образом, чтобы голос общественности был услышан властями и оказался действенным.

При этом существенные природоохранные движения должны действовать на основе системного подхода к решению проблемы. Нельзя, к примеру, сохранить рыбу в море и на озере, не заботясь о чистоте воды, лесах растущих на их берегах. И леса мы не можем рассматривать только с точки зрения заготовителя древесины, иначе неизбежна недооценка их водорегулирующего, почвозащитного, климатического и рекреационного значения. Взаимная связь компонентов биосферы приводит к выводу о необходимости охраны одного объекта посредством охраны другого. Только таким путем может быть обеспечена комплексная, всесторонне продуманная охрана окружающей среды.

Бережное отношение к ресурсам, к окружающей нас природе мы должны, что называется, с пеленок прививать детям и внукам - той молодежи, которая придет на смену нынешней через 10-15 лет. На создание живых систем, даже самых примитивных, в океане и на суше природе понадобилось миллионы лет, а сейчас человек способен уничтожить их за мгновения. Исключительную важность поэтому приобретает умная, проникающая в душу пропаганда среди молодежи, поворачивающая ее лицом к природе, направленная на экологизацию человеческого сознания. Все мы - дети биосферы и можем существовать только в гармоничном единении с живой природой. Мы слишком долго писали и говорили о покорении и преобразовании природы и сегодня должны с детства внушать ребенку уже иную мысль: охрана природы - это ведь охрана жизни как таковой, т.е. и нашей жизни тоже. В деле гуманистического воспитания подрастающего поколения большую роль кроме ученых могут сыграть артисты, художники, поэты и, конечно, педагоги.

§ 3. Роль географической науки в рациональном природопользовании и охране окружающей природной среды

Значение географии в деле охраны природы, рационального использования природных ресурсов и устойчивого развития территорий Российской Федерации трудно переоценить. Географические науки обладают множеством возможностей для оценки экологического состояния природных комплексов, для выработки рекомендаций по рациональному освоению природных ресурсов и устойчивому развитию различных в физико-географи­ческом и экономико-географическом отношениях регионов нашей страны.

Разработка физико-географических основ природопользования - одна из основных проблем современной физической географии. Правильная организация природопользования требует всестороннего учета и оценки природно-ресурсного потенциала экономико-географами, а антропогенное воздействие на ландшафты - предмет исследований геоэкологов.

Освоение природных комплексов - водных, лесных, земельных и иных ресурсов географической оболочки - основывается на разработанном географами принципе соответствия хозяйственной деятельности природным особенностям территории. Недооценка этого принципа в прошлом привела к тому, что на территории России сокращается площадь лесов, приходят в негодность некогда плодородные земли, загрязнение ее водного бассейна, поверхностных и подземных вод привело к резкому росту заболеваемости населения.

В 60-70-х годах ХХ столетия отечественные географы отстаивали концепцию «преобразования природы» и на основе этой концепции выдвигали грандиозные планы переброски стока северных сибирских рек на юг для того, чтобы обеспечить водой среднеазиатские хлопководческие районы Средней Азии. При этом недостаточно учитывались отдаленные последствия подобных «преобразований», в частности изменения климата, затопление огромных пространств Севера и др. Многие ученые и общественность выступили против и в конце концов от реализации проектов пришлось отказаться. Однако ряд географов и сегодня доказывают необходимость переброски незначительной части стока сибирских рек для решения проблемы высыхания Аральского моря и орошения пахотных земель Казахстана и Средней Азии, других республик Средней Азии, входящих в состав СНГ и крайне заинтересованных в подъеме сельскохозяйственного производства.

Географы-ландшафтоведы работают над изучением состояния ландшафтов в аграрных районах России. Первый такой опыт был получен еще в 1951 году в Зарайском районе Московской области, а впоследствии он был распространен на оценку земель сельскохозяйственного назначения и ландшафтов в Рязанской и Брянской областей. При таких исследованиях учитывались не только физико-географические, но и экономико-геогра­фические особенности, включая плодородие почв, их урожайность, качество и количество вносимых минеральных и органических удобрений и др.

С 1956 года географы МГУ возглавляют межвузовские исследования по физико-географическому районированию районов сельскохозяйственного освоения в Нечерноземном центре, Сибири и на Дальнем Востоке.

Для ускорения процесса оптимизации природопользования и более гармоничного развития взаимоотношений между человечеством и природой большое значение имеют комплексные географические исследования, связанные с картографированием территорий, районированием и зонированием, а также моделированием и прогнозированием грядущих изменений в природе и общественном развитии.

Серии карт создаются в рамках государственной программы «Общегеографические карты России» с целью обеспечения всех субъектов Российской Федерации высокоинформативными и достоверными картографическими материалами универсального назначения.

Одним из первых в России по инициативе местных органов управления и академических кругов географов создан Атлас Сахалинской области.

Общегеографические карты краев и областей России выполняются в масштабах от 1:500000 до 1:1000000. Атласы содержат дополнительные карты краевых (областных) центров, а кроме того, примечательные в туристическом, экологическом и ином отношении карты-врезки более крупного масштаба. В качестве исходного картографического материала для составления общегеографических карт используются государственные топографические карты, которые еще в недавние годы были строго секретными. Население, ученые, школьники и студенты могли до недавнего времени пользоваться лишь схематическими мелкомасштабными картами, составленными на основе карт масштаба 1:2500000 с искаженной географической основой. Учебные (для средних школ) физические и экономические карты содержали лишь весьма приблизительную неточную информацию.

Важное достоинство новой серии карт - их деятельность и многоаспектность, а также достоверность отображенной на них информации. Они важны для разработки и создания тематических карт различного содержания в связи исследованиями географов в области природопользования, охраны природы, экологии, изучение природных, трудовых, экономических и социальных ресурсов.

Разнообразна география о природе, заключенная в географических картах о климате, рельефе и гидрографии, растительном и животном мире. Социально-экономические карты включают характеристику населенных пунктов, транспортной сети, административно-территори­ального деления регионов, особо охраняемых территорий и др. К примеру, объекты водного транспорта - морские и речные порты, якорные стоянки, пристани - выделены в качестве самостоятельных объектов. На карты нанесены также основные аэропорты, туристические объекты и разнообразная другая полезная информация.

Картографирование (в зависимости от цели) имеет комплексную или отраслевую направленность отображения пространственно-временных и пространственно-ресурсных взаимосвязей. В первом случае атлас или серия карт характеризуют территорию (акваторию) таким образом, чтобы дать оценку и прогноз состояния ресурсов. Во втором случае отображается состояние одного из компонентов геосистемы (ландшафта). При этом учитываются следующие принципы: комплексность отображения, дающая в совокупности целостную картину состояния территории или акватории. Карты согласуются друг с другом в результате использования данных новейших аэро- и космических съемок территории России. Генерализация карт - прием, позволяющий учесть природно-территориальные различия распространения отдельных видов ресурсов (например, полезных ископаемых, почв, лесов, экономических и социальных характеристик).

Проблема районирования территорий - одна из важнейших в географии. Выявление связей между природными и социально-экономическими характеристиками - один из основных методических приемов. Особую сложность представляет проведение границ между природно-территори­альными и производственно-территориальными комплексами. Важны также оценки современного ресурсного потенциала, тенденции его изменений и др. Взаимосвязи компонентов природной среды (климата, биоты, почв и др.) в связи с расширением антропогенного воздействия на природно-тер­риториальные комплексы определяют необходимость системного подхода к районированию и применения интегральных оценок состояния и условий функционирования экосистем. Особое значение для регионов России имеет выбор стратегии и тактики улучшения состояния ландшафтов.

Географическое обеспечение природопользования включает создание качественных и особенно количественных математических моделей и экспертных оценок грядущих изменений географической оболочки и ее компонентов. Созданию таких моделей предшествует комплексный мониторинг природной среды в условиях всевозрастающего антропогенного воздействия, загрязнения атмосферы, гидросферы и литосферы, сокращения площади лесов, почв, уменьшения запасов полезных ископаемых и др.

С помощью балансовых моделей сопоставляется количество веществ, поступающих, например, в водоем и трансформирующихся в нем. Динамические модели позволяют анализировать прямые и обратные связи в экосистемах, выделять критические пороговые состояния в связи с загрязнением среды обитания растений, животных и человека. Имитационные модели необходимы для решения прогнозных задач с участием закономерно повторяющихся и случайных факторов.

Большие возможности связаны с развитием в России геоинформационных систем (ГИС), компьютерных баз данных о природе, населении, экономике регионов. ГИС - своего рода библиотека данных, занесенных в память компьютера, многослойная информация о климате, рельефе, почвах, лесах и другой растительности, населении, хозяйстве того или иного региона. Эта система помогает находить правильные ответы на многие практически важные вопросы - развивать ли в данном районе туризм, земледелие или промышленность и в каких соотношениях хозяйственная деятельность должна быть с природоохранной, развитием сети особо охраняемых природных территорий (заповедников, заказников, ландшафтных парков и др.).

ГИС - необходимый инструмент для планирования окружающей нас среды обитания, ее охраны и рационального использования. Поэтому в каждом регионе России предстоит создать и развивать территориальные (областные, краевые, республиканские) центры ГИС, подобные уже существующим во многих развитых странах. На основе ГИС могут в дальнейшем формироваться электронные атласы цифровых (нумерических) карт, в которых в закодированном цифровом виде содержится вся необходимая физико-географическая и экономико-географическая информация. Современные компьютеры позволяют почти мгновенно расшифровывать эту информацию, переводя ее в обычную для географа форму образных карт, на которых цветами, горизонталями, другими условными знаками показаны природные, экономические и иные условия данной территории.

Прогнозирование грядущих изменений в природной и социальной среде - заключительный этап работы географа над проблемами оптимизации природопользования.

При этом географу-исследователю надлежит выявить направление, скорость, степень и пространственные масштабы изменений природной среды под влиянием техногенных и естественных факторов.

Во многом географический прогноз остается сугубо ориентировочным, приблизительным в силу сложностей поставленных задач. Следующие пути совершенствования географического прогноза представляются наиболее важными.

  1. Разработка системы прогнозирования природных комплексов как логически и методологически связанной совокупности процедур, образующих единое целое.
  2. Разработка технологической схемы (общего алгоритма) прогнозирования, характеризующей состав, содержание и последовательность необходимых этапов и операций и отражающей структуру прогнозирования.
  3. Специальные исследования с построением региональных физико-географических моделей изменений природных комплексов как информационной базы прогнозирования. Региональная модель - это конкретизированное применительно к данным условиям наиболее полное на момент составления прогноза представление о трансформации ландшафтов под влиянием проектируемого типа инженерных сооружений. Ее можно рассматривать как совокупность словесных характеристик, табличных, графических, картографических и математических частных моделей и зависимостей, увязанных между собой в рамках определенной системы и научной концепции. Весьма перспективны модели, построенные по схеме: трансформирующие факторы - преобразующие процессы - результат.
  4. Обоснованный выбор и совершенствование методов прогнозирования, исходя из специфики региональных моделей. Характеру таких моделей в наибольшей степени соответствуют традиционные географические методы (аналогий, пространственно-динамических рядов, функциональных зависимостей, экстраполяций и др.). Пути совершенствования этих методов - их алгоритмизация, улучшение информационного обеспечения, разработка методик, сочетающих различные методы и подходы.
  5. Апробация существующих и новых методов и методик на различных географических объектах и разработка на этой основе методических рекомендаций и руководств по прогнозированию. Рекомендации и руководства должны включать современные представления о сущности прогнозируемого процесса, методику получения исходной информации, обоснование методов прогноза, методику его составления по этапам проектирования объекта, методы оценки прогноза.

Роль современной географии может быть существенно повышена, если географы перейдут от простого накопления информации, хотя бы даже и на компьютерной базе, и займутся геоинформационным обеспечением хозяйственной деятельности, «проигрыванием» различных вариантов развития региона, выбором наиболее оптимального сценария по совокупности эколого-экономических характеристик.

Традиционный анализ проблем регионального развития (в теориях экономико-географического районирования, ресурсных циклов и др.) в современных условиях не вполне отвечают задачам системного подхода. Разграничение уровней собственности, приватизация, формирование все более усложняющихся рыночных отношений не просто осложняют попытки оптимизации регионального природопользования (сокращение объемов загрязненных вод, применения пестицидов в сельском хозяйстве, снижение ресурсоемкости и энергоемкости производств), но зачастую вообще прекращают этот процесс вследствие дотационного финансирования заведомо убыточных предприятий, отсутствия в регионах свободных бюджетных средств и т.п. В связи со становлением рыночных отношений в экономике (включая конкуренцию природопользователей) для развития оптимизационных процессов необходимо незамедлительно разрабатывать и вводить в действие новые (все более детальные) нормативные акты, регламентирующие водо- и землепользование, потребление, охрану и производство природных ресурсов.

Экологизация географической науки и образования в плане биосферосовместимости, повышения уровня экологической безопасности регионов как целостных природно-хозяйственных систем могут состояться лишь на основе более глубокого философско-методологического осмысления сути взаимодействия природных и общественных процессов. С развитием безотходных и малоотходных технологий, вторичной переработкой отходов, воспроизводством жизнеобеспечивающих условий среды обитания повышается роль опережающей геоэкологической экспертизы. Методами системного картографирования с последующим моделированием и прогнозной оценкой грядущих ситуаций возможно обеспечить создание и надежное функционирование целостных производственно-экологических систем в основных регионах России.

Дальнейшая экологизация региональных географических исследований может произойти через «преобразование» деятельности природопользователей и самих географов посредством опережающего образования и выработки единых подходов к оценке анализируемых обстановок и процессов. В управлении природопользованием эта новая методологическая установка должна выразиться равнозначным интересом практиков и ученых всей страны к рациональному использованию, воспроизводству природных ресурсов и охране окружающей среды, использованием обеими сторонами единых критериев (хотя бы в виде отношений типа «потребление ресурсов - производство продукции», «здоровье населения - загрязненность среды обитания», «рождаемость - детская смертность» и т.п.).

Охарактеризованным выше роль географии не исчерпывается. Для организации рационального природопользования важно развивать современные методы дистанционных аэрокосмических наблюдений и оценок состояния окружающей среды, заблаговременного оповещения и предупреждения о надвигающихся катастрофических событиях (наводнения, засухи, вспышки эпидемических заболеваний и др.). Очень большое значение имеют комплексные географические экспедиции в труднодоступные районы Мирового океана, в районы Крайнего Севера, открытие новых полезных ископаемых и др.

§ 4. Особо охраняемые природные территории России

В соответствии с законом Российской Федерации “Об особо охраняемых природных территориях” к этой категории относятся “участки земли, водной поверхности и воздушного пространства над ними, где располагаются природные комплексы и объекты, имеющие особое природоохранное, научное, культурное, эстетическое, рекреационное и оздоровительное значение, которые изъяты решениями органов государственной власти полностью или частично из хозяйственного использования и для которых установлен режим особой охраны”. Все особо охраняемые природные территории призваны выполнять важнейшие природоохранные функции, такие как сохранение уникальных и типичных природных комплексов и объектов, генофонда растений и животных, обеспечение оптимальных условий для воспроизводства природных ресурсов, и прежде всего биологических, изучение протекающих в биосфере естественных процессов и др. Со­хра­не­ние и раз­ви­тие осо­бо охра­ня­емых при­род­ных тер­ри­то­рий яв­ля­ет­ся од­ним из при­ори­тет­ных на­прав­ле­ний го­су­дарс­твен­ной эко­ло­ги­че­ской по­ли­ти­ки РФ, в связи с чем осо­бо охра­ня­емые при­род­ные тер­ри­то­рии относятся к объ­ек­там об­ще­на­ци­она­ль­но­го до­сто­яния. В соответствии с преобладающими природоохранными задачами, особенностями режима и структурой организации различают следующие категории ООПТ:

  1. государственные природные заповедники, в том числе биосферные;
  2. национальные парки;
  3. природные парки;
  4. государственные природные заказники;
  5. памятники природы;
  6. дендрологические парки и ботанические сады;
  7. лечебно-оздоровительные местности и курорты.

Заповедники являются природоохранными, научно-исследовательскими и эколого-просветительскими учреждениями. Территория заповедника полностью изымается из хозяйственного использования. Это ООПТ с наиболее строгой формой охраны природы. В заповедниках разрешена только научная, охранная и контрольная деятельность. Первые заповедники были организованы в начале века: Саянский (1915 г., в 1919 г. был упразднен), Баргузинский (1916 г.), “Кедровая падь” (1916 г.) и др., среди которых официально государственным был утвержден только Баргузинский. По со­сто­янию на 1 ян­ва­ря 1995 г. в Рос­сийс­кой Фе­де­ра­ции на­счи­ты­ва­ет­ся 88 го­су­дарс­твен­ных при­род­ных за­по­вед­ни­ков об­щей пло­ща­дью 28854,1 тыс. га, в том чис­ле 24144,1 тыс. га (1,4 % пло­ща­ди зе­мель Рос­сийс­кой Фе­де­ра­ции) тер­ри­то­рий с внут­рен­ни­ми во­до­ема­ми. До 2005 года на территории РФ планируется создание около 70 государственных природных заповедников. Осо­бо сре­ди го­су­дарс­твен­ных при­род­ных за­по­вед­ни­ков выделяют го­су­дарс­твен­ные при­род­ные био­сфер­ные за­по­вед­ни­ки, основная цель которых - проведение ком­плекс­но­го фо­но­во­го мо­ни­то­рин­га при­род­ной сре­ды. В настоящее время на территории РФ насчитывается 17 био­сфер­ных за­по­вед­ни­ков, вхо­дя­щих в меж­ду­на­род­ную сеть био­сфер­ных ре­зер­ва­тов ЮНЕСКО.

Заказники - это территории (акватории), предназначенные для сохранения или восстановления природных комплексов или их компонентов и поддержания экологического баланса. При этом, как правило, осуществляется сохранение одних видов природных ресурсов при ограниченном использовании других. Заказники могут быть федерального или регионального подчинения. Здесь запрещаются отдельные виды хозяйственной деятельности, которые могут привести к нарушению природной среды. Выделяют различные виды заказников: комплексные (ландшафтные), гидрологические (болотные, речные и др.) биологические (ботанические и зоологические), и др. В настоящее время в РФ насчитывается более 1,5 тыс. заказников, занимающих более 3% территории.

Национальные парки (НП) яв­ля­ют­ся “при­ро­до­ох­ран­ными, эко­ло­го-про­све­ти­те­льс­ки­ми и на­уч­но-ис­сле­до­ва­те­льс­кими учреж­де­ни­ями, тер­ри­то­рии (ак­ва­то­рии) ко­то­рых вклю­ча­ют в се­бя при­род­ные ком­пле­ксы и объ­ек­ты, име­ющие осо­бую эко­ло­ги­че­скую, ис­то­ри­че­скую и эс­те­ти­че­скую цен­ность, и ко­то­рые пред­на­зна­че­ны для ис­по­ль­зо­ва­ния в при­ро­до­ох­ран­ных, про­све­ти­те­льс­ких, на­уч­ных и ку­ль­тур­ных це­лях и для ре­гу­ли­ру­емо­го ту­ризма.” В настоящее время национальные парки - одна из наиболее перспективных форм охраняемых природных территорий. Их отличает сложная внутренняя структура, выражающаяся в выделении зон с разным природоохранным режимом, например, таких, как заповедные зоны, зоны для ре­гу­ли­ру­емо­го ту­ри­зма и от­дыха (рекреационные зоны), территории других землепользователей, отведенные под традиционные формы хозяйственной деятельности. При этом учитывается и бережно сохраняется историческое наследие (историко-культурные объекты). Национальные парки в России начали создаваться только с 1983 года, первыми из которых были: Сочинский национальный парк и Национальный парк “Лосиный Остров”. В последующие годы количество НП неуклонно возрастало и в настоящее время в Российской Федерации насчитывает 31 национальный парк, причем 2/3 из них создано за последние пять лет. Общая площадь НП насчитывает 6,6 млн. га, что составляет 0,38 % территории России. В дальнейшем планируется создание еще около 40 парков общей площадью приблизительно 10 млн. га.

Природные парки (ПП) яв­ля­ют­ся при­ро­до­ох­ран­ны­ми ре­кре­аци­он­ны­ми учреж­де­ни­ями, которые используются в при­ро­до­ох­ран­ных, про­све­ти­те­льс­ких и ре­кре­аци­он­ных целях. Они включают при­род­ные ком­пле­ксы и объ­ек­ты зна­чи­те­ль­ной эко­ло­ги­че­ской и эс­те­ти­че­ской цен­ности. В отличие от национальных парков природные парки находятся в ведении субъектов РФ и основная цель их создания - обеспечение комфортного отдыха для населения. В связи с этим природоохранные мероприятия направлены преимущественно на сохранение рекреационных ресурсов и поддержание природной среды в функциональном состоянии. Большое внимание уделяется в том числе наличию достопримечательных культурно-исторических объектов. Так же как и национальные парки, природные парки представляют сочетание территорий с различными режимами охраны и использования (природоохранные, рекреационные, агрохозяйственные и другие функциональные зоны).

Памятники природы включают природные объекты естественного или искусственного происхождения, а также природные комплексы, небольшие по территории, которые имеют научное, эстетическое, культурное или воспитательное значение. Часто памятники природы связаны с определенными историческими событиями (например, дубы в усадьбе Коломенское, сохранившиеся со времен Ивана Грозного) и представлены уникальными природными объектами: отдельные примечательные деревья, пещеры и т.д. Памятники природы используются преимущественно в научных, эколого-просветительских, природоохранных целях.

Существующая сеть особо охраняемых природных территорий в Калининградской области включает Национальный парк “Куршская коса“, 7 государственных природных заказников и 61 памятник природы. В перспективе на территории Калининградской области планируется создание заповедника “Правдинский”, включающего болотный природный комплекс Прибалтийской озерной равнины площадью 2,4 тыс. га (“Целау”). В настоящее время сеть ООПТ в Калининградской области не является достаточной для сохранения природного разнообразия, выполнения средообразующих и средоформирующих функций.

§ 5. Изменение природных комплексов России под влиянием антропогенной деятельности

Антропогенное давление на природу - глобальный процесс

В 1992 году на Всемирной конференции в Рио-де-Жанейро политические деятели и ученые более чем 170 стран мира приняли ряд важных решений, направленных на защиту природы нашей планеты, в том числе несколько конвенций и программу действий на пороге ХХ I века. К сожалению, за прошедшие после этой конференции пять лет существенных изменений в экологической ситуации как на всей планете, так и в России не произошло и можно говорить о дальнейшем развитии глобального экологического кризиса.

Цифры, которые свидетельствуют об антропогенном ухудшении условий жизни на нашей планете и разрушении созданных в процессе эволюции Земли в течение многих миллионов лет природных комплексов и экосистем, вымирании или угрозе уничтожения видов животных и растений, разрушении всей биосферы человеком, поистине впечатляют.

Под влиянием взрывообразного роста народонаселения планеты (в ХХ веке оно увеличилось почти в четыре раза и достигнет к концу века 6 млрд. чел.), развития промышленного и сельскохозяйственного производства, энергетики и транспорта, чрезмерной эксплуатации природных ресурсов планеты в биосфере (сфере жизни на Земле) за последние 100 лет произошли следующие наиболее важные изменения (перечислены далеко не все):

  • а) в атмосфере , воздушной оболочке Земли - снижение содержания кислорода на 12-23%, рост содержания углекислого газа (СО 2 ) на 25% (главное следствие - “парниковый эффект”, ведущий к потеплению климата на планете и в перспективе возможному затоплению прибрежных стран из-за таяния ледников), азота - на 110%, двуокиси серы - на 75% (наблюда­ется подкисление осадков), оксида азота - на 7,1%, угарного газа (СО) - на 100%, озона (О 3 ) - к 2000 г. - на 20% (как следствие - рост заболеваемости и смертности людей и животных, снижение биопродуктивности почвы и гидросферы);
  • б) в гидросфере , водной оболочке Земли - безвозвратное водопотребление (за счет ирригации и водохранилищ) нарушило водный баланс на 9%, загрязнение нефтью выросло в 3560 раз, нефтяной пленкой покрыто до 1/5 Мирового океана, загрязнение вод ядовитыми тяжелыми металлами выросло в 10-15 раз;
  • в) в литосфере , твердой оболочке Земли - круговорот твердых веществ, вовлекаемых в круговорот на суше, вырос на 300% к норме, скорость разрушения почвенного покрова в разных точках суши выросла в 4-6, а в отдельных кризисных районах в 12 тыс. раз, площадь пустынь за исторический период выросла в 6, 7 раз, ежеминутно увеличивается на 10-44 га;
  • г) сведено до 70% лесного покрова планеты, ежеминутно вырубается 20 га леса, под угрозой исчезновения - еще 10-15%;
  • д) истреблено до 400 видов животных, под угрозой уничтожения находятся еще около 1200 видов; ежегодно добывается в Мировом океане и пресных водах более 100 млн. т рыб и других обитателей водной среды (около 70% от годового прироста их продукции), биомасса животных на Земле с 1850 г. снизилась на 7-25%, генетическое разнообразие живого вещества - на 90%, биопродуктивность на суше - на 20%, в океане - на 30%.

Под влиянием человеческой деятельности произошли большие негативные изменения в основных природных комплексах и экосистемах России . Особенно пострадали крупнейшие морские и пресноводные водоемы России и СНГ, российский Север, основные промышленные зоны и зоны крупных городов. Особое место занимает зона крупнейшей в мире Чернобыльской экологической катастрофы.

Антропогенные изменения природных комплексов южных морей России и СНГ (Черного, Каспийского, Азовского и Аральского) и их речных систем

В результате чрезмерного, экологически непродуманного строительства плотин для гидроэлектростанций, создания крупных искусственных водохранилищ, попыток создания мощных ирригационных систем с отводом части водотоков крупных рек для обводнения предполагаемых зон развития сельского хозяйства, обширного загрязнения вод рек и морей промышленными, сельскохозяйственными и бытовыми стоками, сплава лесов, чрезмерной и экологически необоснованной эксплуатации рыбных ресурсов, браконьерства были существенно нарушены природные комплексы этих морей и их речных систем, в частности:

  • сток крупных рек (Волги, Дона, Кубани, Терека и др. ) в моря уменьшился на 10-40%, что резко повлияло на водный баланс морей;
  • были перекрыты основные пути ценных видов проходных рыб, в частности осетровых, на свои традиционные нерестилища;
  • были нарушены условия нагула молоди большинства ценных видов рыб;
  • совершенно изменилось соотношение биомасс видов рыб в южных морях - из “осетрово-карповых” они превратились в “хамсово-килечные”;
  • значительно выросло содержание токсических веществ в мышцах и внутренних органах рыб, что периодически приводило к их массовой гибели и создавало опасность при использовании в пищу;
  • произошло осолонение ранее чрезвычайно богатого своими рыбными ресурсами Азовского моря, уменьшение вдвое его биопродуктивности;
  • в Каспийском море годовой сток Волги сократился на 70 км 3 , Урала - на 15-17 км 3 (в 3-5 раз), сократился в 3-4 раза приток питательных солей, значительно ухудшились условия обитания и воспроизводства многих ценных видов рыб. До постройки плотин волжская вода проходила от Рыбинска до Волгограда за 1,5 месяца, а сейчас - за 1,5 года. В Волго-Каспийский бассейн ежегодно сбрасывается 40 км 3 загрязненных сточных вод, причем загрязнение Волги по нефтепродуктам в 1,7 раз превышает предельно допустимую (неопасную для жизни) концентрацию, по меди - в 60-70 раз, по цинку - в 40, по ртути - в 15-20, что и приводит к накоплению в промысловых рыбах ядовитых веществ и к их гибели. Кроме того, в бассейн Волги ежегодно сбрасывается 200 тыс. т сельскохозяйственных удобрений, что также приводит к массовым заболеваниям и гибели рыб. Залив Каспийского моря Кара-Богаз-Гол был в 1980 г. отгорожен от моря искусственной дамбой, но это привело к разрушению его экосистемы и в 1984 г. была возобновлена подача в него воды по специальным трубам. Тем не менее, как показали снимки из космоса, рождаемые здесь пылевые соляные бури распространяются на сотни километров к югу и востоку, а иногда и поворачивают на запад и тянутся до Кубани;
  • с конца 50-х годов воды Амударьи и Сырдарьи стали интенсивно использоваться на сельскохозяйственные нужды (для орошения 6 млн. га). В результате под влиянием человеческой деятельности прекратилось поступление в Аральское море речных пресных вод, что привело к значительному понижению его уровня (на 13-15 м), осолонению и обмелению, в результате этого здесь исчезли более 10 видов рыб, а запасы остальных уменьшились в несколько раз. Площадь моря значительно сократилась и оно разделилось на Большое и Малое море-озеро, объем вод сократился более чем в три раза, бывшие порты оказались удалены от него песками на сотни километров (сейчас эту зону даже называют пустыней Арал-Кум). Деградация почв охватила и значительные территории Приаралья, весь этот природный комплекс гибнет по антропогенным причинам. Эта зона считается крупнейшей зоной экологического кризиса в мире.

Антропогенные изменения природных комплексов некоторых крупных озер России и СНГ

Практически все большие озера России и СНГ в ХХ веке претерпели крупные негативные изменения в результате деятельности человека: они сильно загрязнены, истощены их живые ресурсы. Среди таких озер можно назвать и Ладожское, и Байкал, и Балхаш.

Байкал. Экосистема Байкала формировалась 25 млн. лет, но довести ее до состояния разрушения человеку удалось всего за каких-то 100 лет. В этом озере содержится около 80% ресурсов пресных вод СНГ и около 20% мировых запасов пресной воды. Значительный ущерб Байкалу причинили построенный здесь Байкальский целлюлозно-бумажный комбинат (перепрофилированный позже на мебельное производство), рубка и сплав леса в Прибайкалье, хозяйственная деятельность, связанная со строительством Байкало-Амурской железнодорожной магистрали, перевозки нефти и нефтепродуктов по Байкалу, сброс сточных вод в озеро, добыча песка и гравия на берегах Байкала, чрезмерная эксплуатация его живых ресурсов, нанесшая ущерб его уникальной фауне. Судьба Байкала тревожит не только россиян, но и все человечество, поэтому разрабатываются различные проекты его сохранения для будущих поколений.

Балхаш . Воды основной реки, впадающей в озеро Балхаш, - Или - в 50-е годы ХХ века начали интенсивно использовать для орошения 400 тыс. га земель, на ней была построена ГЭС и создано Капчагайское водохранилище, поглотившее леса и пастбища. Река Или севернее Алма-Аты была перегорожена плотиной, после чего началось катастрофическое снижение уровня и рост солености вод озера Балхаш, в дельте реки образовались солончаки, разносимая ветром соляная пыль стала засорять почвы и воды далеко от озера, погибли многие растительные сообщества. Если не ликвидировать Капчагайское водохранилище, озеро Балхаш исчезнет.

Экологические проблемы российского Севера

Российский Север пока еще остается основой энергетики России: 2/3 российской нефти и газа добываются именно здесь. Промышленная экспансия СССР на севере и в Сибири отрицательно сказалась на здоровье живущих здесь людей и природных комплексах. Нефтяное загрязнение, чрезмерная вырубка лесов, строительство нефте- и газопроводов, преграждающих традиционные пути оленьих кочевок, гибель 34 млн. га оленьих пастбищ, трассы вывоза срубленной древесины, разрушающие почву, многолетние испытания ядерного оружия на Новой Земле и многое другое губят здоровье людей и природу. Нанесен непоправимый ущерб веками сложившейся культуре, экономике, социальному и физическому здоровью малых народов Севера, где на 11 млн. км 2 проживает 26 народностей. В настоящее время многие временные жители Севера, приехавшие сюда из различных районов СССР на работу, покидают эту экологически неблагополучную зону России, а ведь большая часть российской территории - это Север.

Проблема уничтожения лесов Сибири и Урала

На Урале и в Сибири из-за хищнического уничтожения хвойных массивов наблюдается разрушение растительного лесного комплекса (ведь деревья - это “доминанты” лесных сообществ живых организмов, каждое дерево - центр биоразнообразия жизни). Из-за отсталости технологии лес используется нерационально: на делянках часто остается 15-20% древесины, из кубометра срубленного леса мы получаем в 4-5 раз меньше чистой древесины, чем развитые страны. Много срубленного леса гибнет при сплаве по рекам и разрушает речные экосистемы. Восстановление леса также идет технически отсталыми методами. Число лесных пожаров и экономических потерь от них постоянно возрастает (только в 1988 г., например, Томская тайга горела 500 раз).

Радиоактивное загрязнение России и Чернобыльская экологическая катастрофа

После аварии на Чернобыльской АЭС на территории России в 15 регионах образовались зоны загрязнения местности цезием-137 с уровнем выше 1 Ки/км 2 , общей площадью около 55,1 тыс. км 2 . Это Брянская, Белгородская, Воронежская, Калужская, Курская, Липецкая, Ленинградская, Орловская, Рязанская, Тамбовская, Тульская, Пензенская, Смоленская, Ульяновская области и Республика Мордовия.

По воздействию на природную среду аварию на Чернобыльской АЭС можно рассматривать как малую атомную войну. Сотни тысяч гектар сельскохозяйственных и лесных угодий, обширная сеть водных источников, по сути, навсегда была выведена из строя.

Таблица XI .2
Площади загрязненных территорий России, Белоруссии и Украины

Плотность загряз-

Площадь загрязнения, км 2

Всего,

нения, Ки/км 2

Россия

Белоруссия

Украина

км 2

5-15

5760

10160

1960

17880

15-40

2060

4210

820

7090

более 40

310

2150

640

3100

Всего

8130 (29,0%)

16520 (58,9%)

3420 (12,1%)

28070

Территории, загрязненные цезием-137, с уровнем выше 5 Ки/км 2 расположены в Брянской, Тульской, Калужской и Орловской областях. Их общая площадь составляет почти 7900 км 2 . В Брянской области находятся территории с уровнями загрязнения более 15 и 40 Ки/км 2 , их площадь - 2130 и 310 км 2 соответственно.

На большей части территории России мощность дозы гамма-излучений на местности колеблется в пределах 10-20 мкР/час. В Восточной Сибири и на Урале зона повышенной радиоактивности занимает площадь около 4 тыс. км 2 и расположена в Свердловской, Челябинской и Курганской областях. Содержание цезия-137 в почвах этой зоны составляет более 1 Ки/км 2 и выше. Загрязнение является результатом аварийных ситуаций 1949, 1957 и 1967 гг., а также производственной деятельности комбината “Маяк”. Гамма-излучение здесь составляет около 60 мкР/час.

Что касается полигона испытаний ядерного оружия на Новой Земле и прилегающих территорий Крайнего Севера, то здесь обстановка следующая. Средний уровень загрязнения поверхности земли здесь наиболее высок относительно всего Заполярья и превышает значения, характерные для Аляски и Гренландии, примерно в 2-3 раза. Непосредственно в зоне испытаний ядерного оружия на Новой Земле мощность гамма-излучения достигает в настоящее время десятков и сотен микрорентген в час, но эти зоны обладают статусом санитарно-защитных зон.

Основные источники радиоактивного загрязнения в России следующие:

  1. Предприятия по производству расщепляющегося материала для ядерного оружия (Арзамас-16, Челябинск-40, Красноярск-45, Томск-7 и др.).
  2. Действующие 11 АЭС , дающие всего около 12% от потребляемой в России электроэнергии (на территории России действует 31 энергетический реактор и 6 реакторов продолжают строиться).
  3. Атомные ледоколы (их 7).
  4. Полигоны для захоронения радиоактивных отходов (их 15). Отходы поступают не только из России, но и из других стран, где построены предприятия по нашей технологии, использующие радиоактивные вещества.
  5. НИИ и лаборатории, использующие расщепляющийся материал.
  6. Полигоны для ядерных испытаний. Первые испытания ядерного оружия проводились в северном Прикаспии, затем был избран новый полигон - на Новой Земле - в 280 км от Амдермы, 440 км от Нарьян-Мара, 560 км от Воркуты, 900 км от Мурманска и 1000 км от Архангельска. На новоземельском полигоне проводились воздушные, наземные, подводные, а затем и подземные испытания.
    Основную роль в облучении населения спустя два года после ядерных испытаний играют: углерод-14, цезий-137, цирконий-95, стронций-90 и некоторые другие элементы.
    При атмосферных испытаниях радионуклиды частично выпадают неподалеку от места взрыва, часть их задерживается в тропосфере и перемещается воздушными течениями на большие расстояния. Находятся они в тропосфере около месяца, постепенно выпадая на землю. Основная часть радионуклидов выбрасывается в стратосферу, на высоту 10 км над уровнем моря, где они задерживаются на длительное время, очень медленно выпадая на поверхность Земли.
  7. Ядерные аварии. На северном Урале вблизи города Кыштыма в 1957 г. произошел взрыв на военном атомном предприятии “Маяк”, пожар на Белоярской АЭС в 1978 г., аварии на Ленинградской АЭС в 1978 г. и Чернобыльской АЭС в 1986 г.

Таким образом, на территории России есть регионы с повышенным содержанием радиоактивных веществ, природные комплексы которых изменились, а почва, водоемы, животные и растения накопили эти вещества, оказывающие на них болезнетворное и мутагенное влияние.

Куршский залив Балтийского моря и Куршская коса

Одно из самых экологически напряженных мест на Балтике - Куршский залив и Куршская коса. Природная среда стала резко здесь ухудшаться с начала 60-х годов по мере интенсивного хозяйственного освоения этого региона. Известный германский географ и путешественник А. Гумбольдт писал: “Куршская коса настолько своеобразна, что ее необходимо увидеть, как Италию или Испанию, если хотим доставить душе нашей чудесные виды... ”. До начала интенсивного загрязнения очистку вод залива производили живущие в его водах микроорганизмы-фильтраторы, но по мере загрязнения их становилось все меньше и меньше, и Куршский залив превратился в отстойник для промышленных, сельскохозяйственных и бытовых предприятий городов Немана, Советска, Славска, Клайпеды, Каунаса. Чтобы сохранить Куршскую косу для будущих поколений, в 1988 г. ей был присвоен статус Национального природного парка.

Многие природные комплексы России подверглись массированному наступлению человека и его хозяйственной деятельности, что привело к нарушению природной экосистемы, которая формировалась в течение миллионов лет эволюции планеты. Здесь приведены далеко не все примеры разрушения экологии природных комплексов. Экологическая безопасность России - под угрозой, это необходимо осознать. Сегодня многие начинают понимать, что экология для человека - вопрос жизни или смерти.

§ 6. Опасные природные явления и предупреждение их действий

К опасным природным явлениям относятся все те, которые отклоняют состояние природной среды от диапазона, оптимального для жизни человека и для ведущегося им хозяйства. Они представляют катастрофические процессы эндогенного и экзогенного происхождения: землетрясения, извержения вулканов, цунами, наводнения, лавины и сели, а также оползни, оседания грунтов.

По размеру разового ущерба воздействия опасные природные явления изменяются от мелких до создающих стихийные бедствия.

Стихийное бедствие - любое непредотвратимое грозно разрушительное природное явление, причиняющее экономический ущерб и несущее угрозу здоровью и жизни людей. Когда речь идет об измерении потерь, пользуются термином - чрезвычайная ситуация (ЧС). При ЧС прежде всего измеряются абсолютные потери - для быстрого реагирования, для решения о необходимой внешней помощи пораженному району и т.п.

Бюро ООН по оказанию помощи при бедствиях (ЮНДРО) ЧС подразделяют на происшествия (угроза для жизни людей), несчастные случаи (число пострадавших до 1000 чел.), бедствия и катастрофы (число пострадавших до и более 1 млн. чел.)

Землетрясения - это подземные удары и колебания поверхности земли, вызванные главным образом тектоническими процессами. Землетрясения происходят в результате пульсационно-колебательного развития литосферы - сжатия ее в одних регионах и расширения в других. При этом наблюдаются тектонические разрывы, смещения и поднятия. Энергия землетрясения оценивается по шкалам или энергетическим классам, поверхностный эффект - в баллах шкалы интенсивности (по 12-балльной шкале). Принято различать магнитуду и интенсивность землетрясений. Магнитуда определяется амплитудой сейсмических волн и измеряется по 12-балльной шкале Рихтера. Интенсивность оценивается по реакции людей и состоянию сооружений в пострадавшей местности и определяется по наиболее распространенной 12-балльной шкале Меркали.

По имеющимся подсчетам, за последние 4 тыс. лет землетрясения унесли более 13 млн. жизней, миллиардами исчисляются экономические потери, которые связаны с пожарами, разрушением и повреждением материальных ценностей (зданий, инженерных сооружений, дорог, линий связи и др.).

В СНГ наиболее крупные катастрофические землетрясения отмечались в 1948 и 1968 гг. (ашхабадские), в 1966 г. (ташкентское), в 1970 г. (дагестанское) и в 1988 г. (армянское). Землетрясение в Армении унесло более 25 тыс. жизней, полностью разрушенными оказались многие населенные пункты.

Причинами землетрясений могут быть также взрывные работы, ядерные испытания, создание крупных гидротехнических сооружений и водохранилищ, разгрузки напряжений в земной коре в результате интенсивных подземных выработок. Так, например, материалы геодезических и геофизических измерений по таким водохранилищам мира, как Кариба в Африке или Гувер в США и другие, показывают, что после заполнения их водой происходят землетрясения, крупные оседания и прогибания земной коры. Скорость проседания под водохранилищами часто достигает 1-2 см в год, а магнитуда землетрясений может достигать 4-6 баллов. При этом возникают трещины на поверхности, повреждаются плотины, имеются разрушения и даже человеческие жертвы.

В настоящее время на земном шаре выделены зоны землетрясений разной активности. К зонам сильных землетрясений относят территории Тихоокеанского и Средиземноморского поясов. В нашей стране более 20% территории подвержены землетрясениям.

Катастрофические землетрясения (9 баллов и более) охватывают районы Камчатки, Курильских островов, Памира, Забайкалья, Закавказья и ряда других горных районов. В таких районах инженерное строительство, как правило, не ведется.

Сильные (от 7 до 9 баллов) землетрясения бывают на территории, простирающейся широкой полосой от Камчатки до Карпат, включая Сахалин, Прибайкалье, Саяны, Крым, Молдавию и др. Здесь должно проводиться только сейсмостойкое строительство.

Большая часть территории России относится к сейсмичной зоне, в которой крайне редко бывают землетрясения небольшой силы. Так, в 1977 г. в Москве были зарегистрированы толчки силой в 4 балла, хотя эпицентр самого землетрясения находился в Карпатах.

Несмотря на большую работу, проведенную учеными по предсказанию сейсмической опасности, прогнозирование землетрясений - очень сложная проблема. Для ее решения строят специальные карты, математические модели, организуют с помощью сейсмических приборов систему регулярных наблюдений, составляют описание прошедших землетрясений на основе изучения комплекса факторов, включая и поведение живых организмов, анализируя их географическое распространение.

Вулканизм - это совокупность процессов и явлений, связанных с движением магмы в верхней мантии, земной коре и на поверхности земли. В результате извержения вулканов образуются вулканические горы, вулканические лавовые плато и равнины, кратерные и запрудные озера, грязевые потоки, вулканические туфы, шлаки, брекчии, бомбы, пепел, в атмосферу выбрасываются вулканическая пыль и газы.

Вулканы располагаются в сейсмоактивных поясах, особенно в Тихоокеанском. В Индонезии, Японии, Центральной Америке насчитывается по несколько десятков активных вулканов - всего на суше от 450 до 600 действующих и около 1000 “спящих” вулканов. В опасной близости от активных вулканов находится около 7% населения Земли. На срединно-океанических хребтах имеются по меньшей мере несколько десятков крупных подводных вулканов.

В России опасности вулканических извержений и цунами подвергаются Камчатка, Курильские острова, Сахалин. Потухшие вулканы есть на Кавказе и Закавказье.

Наиболее активные вулканы извергаются в среднем раз в несколько лет, все активные ныне - в среднем 1 раз в 10-15 лет. В деятельности каждого вулкана имеются, видимо, периоды относительного понижения и повышения активности, измеряемые тысячами лет.

При извержениях островных и подводных вулканов часто возникают цунами. Кроме того, образующиеся при подводных извержениях облака всплывающих газов и пара могут служить причиной гибели морских судов. Возможно, газ способен выделятся не только в точках извержения, но и на соседних с ними больших пространствах морского дна. С такого рода событиями можно связать, например, загадки “Бермудского треугольника”

Нередко вблизи вулканов располагаются населенные пункты, ведется активная хозяйственная деятельность. Все это предполагает разработку мер защиты от вулканических извержений. В настоящее время применяется охлаждение наползающей на населенные пункты лавы сильными струями воды, отклонение движения лавовых потоков посредством сооружения защитных барьеров, систем тоннелей и даже бомбардировок. Создаются специальные карты районирования по размещению населенных пунктов в менее опасных вулканических районах, расширяется сеть постоянных наблюдений за вулканами.

Цунами - японский термин, обозначающий необычно крупную морскую волну. Это волны большой высоты и разрушительной силы, возникающие в зонах землетрясений и вулканической активности океанического дна. Скорость продвижения такой волны может колебаться от 50 до 1000 км/ч, высота в области возникновения от 0,1 до 5,0 м, а у побережья - от 10 до 50 м и более. Цунами часто вызывают разрушения на побережье - в ряде случаев катастрофические: приводят к размыву берегов, образованию мутьевых потоков, разрушают населенные пункты, сооружения.

В последние 50 лет отмечено около 70 сейсмогенных цунами опасных размеров, из них 4% в Средиземном море, 8% в Атлантике, остальные в Тихом океане. Наиболее цунамиопасны берега Японии, Гавайских и Алеутских островов, Камчатки, Курил, Аляски, Канады, Соломоновых островов, Филиппин, Индонезии, Чили, Перу, Новой Зеландии, Эгейского, Адриатического и Ионического морей. На Гавайских островах цунами интенсивностью 3-4 балла бывают в среднем 1 раз в 4 года, на тихоокеанском побережье Южной Америки - раз в 10 лет.

Защита от цунами заключается в своевременном прогнозировании их возникновения, выводе судов из зоны активного воздействия, эвакуации жителей из зоны разрушения. Предупреждению цунами способствует создание автоматизированной системы, основанной на сети сейсмических станций и современных каналах связи, включая и спутниковую.

Наводнение - это значительное затопление местности в результате подъема уровня воды в реке, озере или море. Они вызываются обильным выпадением ливневых дождей, таянием снега, льда, ураганами и штормами, которые способствуют разрушению насыпных сооружений, плотин, дамб. Наводнения могут быть речными (пойменными), нагонными (на побережьях морей), плоскостными (затопление обширных территорий водосбора) и др. Крупные катастрофические наводнения сопровождаются быстрым и высоким поднятием уровня воды, резким увеличением скорости потоков, их разрушительной силой. Разрушительные наводнения происходят практически ежегодно в различных регионах земли. В России они наиболее часты на юге Дальнего Востока. Материальный ущерб связан с гибелью людей, затоплением больших территорий, как правило, сельскохозяйственных, размывом берегов, их обвалами и обрушением, образованием новых русел грязевыми потоками, разрушением водохранилищ, железных и шоссейных дорог и др. Важное значение в борьбе с наводнениями имеют данные о речном стоке, его колебаниях, максимальных расходах, ритмичности наводнений, размываемости грунтов, почвенном и растительном покрове, контрастности рельефа в пределах водосборного бассейна.

Наиболее эффективные способы борьбы с наводнениями - зарегулированность стока рек, а также строительство защитных плотин и дамб. Так, в Голландии протяженность плотин и дамб составляет более 1800 миль. Без этой защиты 2/3 ее территории каждый день оказывались бы затопленными приливом. Для защиты Санкт-Петербурга от наводнений в Финском заливе сооружена дамба. Особенность этого реализованного проекта заключается в том, что он требует качественной очистки сточных вод города и нормального функционирования водопропускных сооружений в самой плотине, что в проекте плотины не было предусмотрено в должной мере. Строительство и эксплуатация подобных инженерных объектов требуют также определения оценки возможных экологических последствий.

Половодья - ежегодно повторяющееся сезонное длительное и значительное увеличение водности рек, которые сопровождаются повышением уровня воды в русле и затоплением поймы - одна из основных причин наводнений.

Большие затопления поймы во время половодий наблюдаются на большей части территории СНГ, в Северной Америке и Восточной Европе.

Сели - грязевые или грязекаменные потоки, внезапно возникающие в руслах горных рек и характеризующиеся резким кратковременным (1 - 3 часа) подъемом уровня воды в реках, волнообразным движением и отсутствием полной периодичности. Сель может возникнуть при выпадении обильных ливней, интенсивном таянии снега и льда, реже вследствие извержения вулканов, прорывов перемычек горных озер, а также в результате хозяйственной деятельности человека (взрывные работы и пр.). Предпосылками образования селей являются: чехол склоновых отложений, значительные уклоны горных склонов, повышенная увлажненность грунтов. По составу различают грязекаменные, водокаменные, грязевые и вододресвяные сели, в которых содержание твердого материала колеблется от 10-15 до 75%. Отдельные обломки, переносимые селями, весят более 100-200 т. Скорость движения селей достигает 10 м/с, а объемы выбросов достигают сотен тысяч, а иногда и миллионов кубических метров. Обладая большой массой и скоростью передвижения, сели часто приносят разрушения, приобретая в наиболее катастрофических случаях характер стихийного бедствия. Так, в 1921 г. катастрофический селевой поток разрушил Алма-Ату, при этом погибло около 500 человек. В настоящее время этот город надежно защищен противоселевой плотиной и комплексом специальных инженерных сооружений. Основные меры борьбы с селями связаны с закреплением почвенного и растительного покрова на горных склонах, с профилактическим спуском угрожающих прорывом горных водоемов, со строительством плотин и различных селезащитных сооружений.

Лавины - массы снега, низвергающиеся по крутым горным склонам. Особенно часто лавины сходят в тех случаях, когда снежные массы образуют нависающие над нижележащим склоном валы или снежные карнизы. Лавины возникают при нарушениях устойчивости снега на склоне под влиянием мощных снегопадов, интенсивного снеготаяния, дождей, некристаллизации снежной толщи с образованием слабо связанного горизонта глубинной изморози. В зависимости от характера движения снега по склонам различают: осевые - снежные оползни, соскальзывающие по всей поверхности склона; лотковые лавины - движущиеся по ложбинам, логам и эрозионным бороздам, прыгающие с уступов. При сходе лавин из сухого снега возникает распространяющаяся впереди разрушительная воздушная волна. Огромной разрушительной силой обладают и сами лавины, так как их объем может достигать 2 млн. м 3 , а сила удара - 60-100 т/м 2 . Обычно лавины, хотя и с разной степенью постоянства, приурочены год от года к одним и тем же местам - лавинным очагам разных размеров и конфигурации.

Для борьбы с лавинами разработаны и создаются системы защиты, которые предусматривают размещение снегозащитных щитов, запрещение вырубки лесов и проведение лесопосадок на лавиноопасных склонах, обстрел опасных склонов из артиллерийских орудий, возведение противолавинных валов и рвов. Борьба с лавинами очень сложна и требует больших материальных затрат.

Помимо охарактеризованных выше катастрофических процессов бывают и такие, как обваливание, оползание, оплывание, просадки, разрушение берегов и т.д. Все эти процессы приводят к перемещению вещества, часто в крупных масштабах. Борьба с этими явлениями должна быть направлена на ослабление и предотвращение (где это возможно) процессов, вызывающих отрицательное воздействие на устойчивость инженерных сооружений, подвергающих опасности жизнь людей.

§ 7. Окружающая среда и здоровье человека

В системе взаимоотношений человека с окружающей средой все более актуальной становится оценка здоровья населения. Состояние здоровья человека зависит от многочисленных факторов, среди них — природные условия, тип хозяйственной деятельности, образ жизни, уровень культуры и санитарно-гигиенических навыков, медицинское обслуживание, наличие природных предпосылок болезней, вредных веществ техногенного происхождения и др.

Понятие «здоровье человека», предложенное Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) в 1968 г., включает состояние полного физического, душевного, социального благополучия, а не только отсутствие болезни или физических дефектов человека. Такой подход учитывает, в какой мере окружающая человека среда способствует сохранению здоровья, предупреждению болезней, обеспечивает нормальные условия труда и быта, всестороннее гармоничное развитие. В связи с этим здоровье человека чаще всего называют критерием оценки, показателем качества жизни.

Здоровье и болезнь не являются простым отражением состояния окружающей человека среды. Человек, с одной стороны, обладает определенной биологической конституцией, приобретенной в результате эволюционного развития, и подвержен влиянию природных факторов. С другой стороны, он формируется под воздействием социально-экономических факторов, которые постоянно совершенствуются. Трансформация окружающей среды влияет на социально-гигиенические и психофизиологические условия труда, быта и отдыха человека, обусловливающие, в свою очередь, механизмы воспроизводства, заболеваемости, уровень развития интеллектуальных способностей людей. Таким образом, здоровье населения в пределах биологической нормы является функцией как экономических, социальных, так и экологических условий. По современным представлениям, здоровье человека на 50 % определяется здоровым образом жизни, на 20 % — наследственностью, на 10 % — состоянием здравоохранения в стране.

Здоровье человека также в большей мере определяется его способностью адаптироваться к изменяющимся условиям среды. Под адаптацией понимается процесс активного приспособления человека к окружающей среде, направленный на обеспечение, сохранение и продолжение нормальной жизнедеятельности в условиях данной среды. Способность приспосабливаться в течение жизни к условиям окружающей среды у человека закреплена наследственно. Приспособление может осуществляться за счет биологических и внебиологических механизмов и заканчиваться состоянием полной адаптированности к условиям среды, т.е. состоянием здоровья, в противном случае — болезнью. К биологическим механизмам относят изменения морфологических, физиологических, поведенческих реакций человека. В тех случаях, когда биологических механизмов для адаптации недостаточно, возникает необходимость во внебиологических по своему характеру механизмах. Тогда человек приспосабливается к новым условиям окружающей среды, либо изолируясь от них с помощью одежды, технических сооружений, соответствующего питания, либо преобразовывая среду таким образом, чтобы ее условия стали для него благоприятными.

Проблемы адаптации и здоровья изучаются как на уровне человеческого организма, так и на популяционном уровне. В последнем случае рассматриваются популяции, группы населения, проживающие в относительно единых природных или социально-экономических условиях (страны, провинции, и т.п.)

Окружающая среда, с которой человек связан едиными связями, влияет на состояние здоровья большим набором различных по своему характеру факторов: природных (климат, водообеспеченность, геохимические условия), социально-экономических (уровень урбанизации, характер питания, эпидемиологическая ситуация).

Весьма важная составляющая приспособления человека к среде - это адаптация к неблагоприятным природным условиям. Существуют заболевания, возникающие под влиянием определенной погоды (от повышения или снижения атмосферного давления, от избытка или недостатка тепла, влажности, ультрафиолетовой радиации и др.). Так, по исследованиям В.А.Белинского, территория России, лежащая между 42,5° и 57,5° с.ш., характеризуется в отношении ультрафиолетовой обеспеченности как комфортная; на север от нее человек вынужден адаптироваться к недостаточному ультрафиолетовому облучению, на юг - к избыточному.

В результате длительного воздействия климата, неблагоприятного для отдельного организма, могут возникать климатические заболевания. Например, синдром полярного напряжения, развивающийся у людей, переехавших на постоянное место жительства в северные районы.

Именно возможности адаптации человека к какой-то среде обитания определяют комфортность для него территорий других типов, исключая вероятность заболеваний. Так, при переезде из районов, расположенных в пределах умеренных широт в южные, человек при удовлетворительных бытовых условиях уже через 4-6 месяцев полностью приспосабливается (акклиматизируется) - его физиологические реакции приходят в норму.

В то же время многолетние наблюдения над зимовщиками станции «Восток» в Антарктиде показали, что человек не может полностью акклиматизироваться к местным суперэкстремальным условиям. Малейшая дополнительная нагрузка выводит его из нормы, вызывая одышку, учащенное сердцебиение и другие отрицательные явления.

Особенности геохимических условий могут вызвать эндемические заболевания, т.е. заболевания, связанные с недостатком каких-либо химических элементов в окружающей среде. Так, причиной возникновения у населения эндемического зоба - заболевания, связанного с нарушением функций щитовидной железы и ее увеличением, считают недостаток йода в местных продуктах растительного происхождения и питьевой воде. В России территории с геохимическими предпосылками эндемического зоба приурочены преимущественно к лесной зоне с легкими подзолистыми почвами, к поймам рек с наиболее обедненными йодом почвами. Калининградская область также относится к йододефицитным районам, особенно дельтовая низменность реки Неман.

К эндемическим заболеваниям относят флюороз и кариес зубов. Флюороз развивается при избытке фтора, кариес - при недостатке фтора в почве и питьевой воде.

Выделяют группу природно-очаговых заболеваний человека. К ним относят чуму, туляремию, клещевой энцефалит, бешенство, сонную болезнь, кожный лейшманиоз и др. Возбудители этих заболеваний, носящих инфекционный характер, постоянно циркулируют среди отдельных видов диких животных, обитающих в определенных типах ландшафта. Природно-очаговые болезни распространяются членистоногими переносчиками (малярия, сыпной тиф и др.) или при непосредственных контактах, укусах и т.п.

На некоторых территориях в умеренных широтах (Дальний Восток, Средняя Сибирь) широко известна такая болезнь, как клещевой энцефалит. В распространении инфекции особенно велика роль мелких млекопитающих (красная, красно-серая полевка, бурундук, заяц беляк и др.) как прокормителей переносчиков болезни - иксодовых клещей. Для развития клещей важное значение имеет также температурный режим, влажность места обитания. Сроки паразитирования клещей на животных, как правило, совпадают с весенне-летним периодом.

Возрастающее воздействие человека на окружающую среду привело к формированию новой группы болезней, которые можно назвать «антропогенными», обусловленными неблагоприятными экологическими условиями. К одному из важнейших экологических факторов, которые определяют возможный уровень здоровья населения, относят загрязнение среды. Под загрязнением понимается привнесение в среду или возникновение в ней новых, не характерных для нее физических, химических, информационных, биологических агентов. При более расширенном понимании загрязнение трактуется как всякое нежелательное изменение окружающей человека среды, ее физических, химических и других параметров.

Любое химическое вещество, биологический вид, физический или информационный агент, попадающий в окружающую среду или возникающий в ней в количествах, выходящих за рамки обычного содержания, называют загрязнителем.

 

Рис. XII .1. Схема, раскрывающая структуру загрязнения окружающей среды

Количество загрязнителей в настоящее время беспрецедентно увеличивается. Опасность для здоровья человека заключается в том, что для многих вредных веществ слабо представлены или отсутствуют эволюционно закрепленные механизмы защиты и приспособления, что увеличивает вероятность заболевания.

В окружающей человека среде одновременно находится множество загрязнителей, некоторые из них обладают сильным синергическим эффектом, т.е. эффектом, когда нежелательное действие одного вещества усиливается в присутствии другого. Так, действие диоксида серы усиливается в присутствии диоксида азота. Часто влияние нескольких видов загрязнителей на здоровье человека не равнозначно простому сложению их воздействия. Например, поступающие в окружающую среду вредные компоненты выхлопных газов автомобилей - окислы азота и углеводороды - образуют под влиянием солнечного света вторичные вещества - пероксиацетилнитрат и озон, значительно более токсичные для человека. Такие процессы характерны для фотохимического смога, известного под названием лос-анджелесского.

Загрязнение окружающей среды - процесс, происходящий в пространстве и во времени, поэтому реакцию человека на загрязнения иногда очень трудно проследить. Лучше всего влияние загрязнения на здоровье человека выражено во время острых критических ситуаций (промышленный смог, разливы загрязненных вод, аварии на предприятиях и т. п.)

Внесение в природную среду новых факторов, в том числе химических соединений, среди которых много так называемых мутагенов, приводит к изменению фундаментального свойства всех органических форм жизни - наследственности. Для человека изменение наследственности ведет не только к увеличению доли людей с наследственными болезнями, но одновременно возрастает предрасположенность населения к другим заболеваниям, в том числе инфекционного происхождения.

Загрязнители в окружающей среде распространяются с различной скоростью. В самом общем виде можно сказать, что распространение загрязнения, особенно химическими элементами, через атмосферу и гидросферу осуществляется значительно активнее, чем через биосферу и литосферу.

Совершенно особую роль играет атмосфера. За день человек в среднем вдыхает более 9 кг воздуха, выпивает около 2 л воды и съедает приблизительно 1 кг пищи. Поскольку человек без воздуха не может прожить более 5 минут, то контакты его с загрязнителями происходят через воздух в среднем чаще, чем через воду, растения и другие компоненты окружающей среды.

К числу наиболее крупных источников, поставляющих в окружающую среду вредные для здоровья человека вещества, относятся предприятия черной и цветной металлургии, комплексы химических, нефтеперерабатывающих предприятий, объекты энергетики, заводы по производству строительных материалов и др. Так как большинство современных промышленных предприятий находятся в городах, со свойственной им плотностью населения, то проблема загрязнения и качество жизни тесно связаны с городской инфраструктурой.

Рассмотрим характер загрязнения окружающей среды и возможные нарушения здоровья человека на следующих примерах, приведенных в работе «Окружающая среда и здоровье человека» (1979 г.)

Пример 1.

Источник загрязнения окружающей среды - тепловая электростанция.

Компонент среды, подвергающийся загрязнению, - атмосферный воздух.

Основные загрязнители

Нарушения здоровья человека

 

Пыль, зола, содержащая соединения кремния, мышьяка, ванадия, свинца и др. металлов.

Уменьшение вентиляционной способности и емкости легких, повреждение слизистых оболочек глаз, верхних дыхательных путей. Раздражение кожи. Повышение смертности от рака легких и кишечника. Повышение заболеваемости тонзиллитом, фарингитом, ринитом.

Сажа, являющаяся носителем смолистых веществ, в том числе бензапирена.

Повышение заболеваемости раком легкого.

Сернистый ангидрид, двуокись серы.

Поражение органов дыхания. Респираторные заболевания. Повышенная восприимчивость к инфекциям, нарушения обмена веществ. Аллергические реакции. Повышенная утомляемость, снижение памяти, замедление восприятия.

Окислы азота

Резкое раздражение легких, дыхательных путей, возникновение в них воспалительных процессов.

Пример 2.

Источник загрязнения окружающей среды - автомобильный транспорт.

Компонент среды, подвергающийся загрязнению, - атмосферный воздух.

Основные загрязнители

Нарушения здоровья человека

 

Углеводороды, в том числе бензапирен

Раздражение дыхательных путей, появление тошноты, головокружения, сонливости. Возникновение авитаминоза у детей, злокачественные новообразования.

Окись углерода

Снижение способности крови к переносу кислорода из легких к тканям тела. Нарушения обменных процессов организма, центральной нервной системы. У пешеходов в часы пик - общее недомогание, психомоторные нарушения.

Окислы азота

Возникновение воспалительных процессов легких и дыхательных путей. Головокружение, потеря сознания, рвота, одышка. В случае двуокиси азота появление кашля, насморка. У детей - повышение респираторной заболеваемости.

Озон

Раздражение слизистой оболочки глаз, хронические изменения в легких, воспалительные процессы в них. Головная боль, быстрая утомляемость.

Аэрозоль свинца

Свинцовая интоксикация, вплоть до летального исхода. У детей - замедленный рост, анемия, повышенная моторная активность, снижение внимания, повышенная раздражительность, обидчивость, неправильная походка, нарушение равновесия, мышечная слабость.

 Экологическое воздействие автотранспорта на здоровье человека зависит от количества выбрасываемых веществ, уровня превышения предельно допустимых концентраций, длительности пребывания человека вблизи автомагистралей.

В Калининграде, по данным Государственного комитета по охране окружающей среды, выбросы от автотранспорта за последние годы возрастают. С 1993 по 1996 г. они увеличились в Калининграде в 2,4 раза, в области в 1,6. Анализ проб воздушной среды показывает, что качество воздуха ухудшается. В нем присутствуют окись углерода, углеводороды, двуокись азота, свинец. Так, если в 1989 г. в выбросах автотранспорта в целом по области окислы азота присутствовали в количестве 3-4 тыс. т, то в 1995 - 7-8 тыс. т. Процент превышения предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ на автомагистралях и вблизи них в последние годы составляет 11-16 % .

Другим важным фактором, определяющим состояние здоровья населения, выступает качество питьевой воды. Загрязнение водоисточников как через атмосферу, так и в результате сброса хозяйственно-бытовых, промышленных, сельскохозяйственных стоков способствует распространению инфекционных заболеваний, в первую очередь кишечных. Установлено, что в мире в целом одна больничная койка из четырех занята жертвами загрязненной воды.

В Российской Федерации около 50 % населения используют для питья воду, не соответствующую гигиеническим требованиям по широкому спектру показателей качества воды. Особенно неблагоприятна ситуация в Архангельской, Курской, Калининградской, Челябинской и многих других областях. В Калининградской области неудовлетворительное состояние источников водоснабжения обусловливает возникновение и распространение бактериальной дизентерии и вирусного гепатита А, а также острых кишечных инфекций. Плохое качество воды приводит к росту заболеваемости органов пищеварения, эндокринной системы и др.

К неблагоприятным факторам, влияющим буквально на все стороны жизни и здоровье человека, относится повышенный шум. Многочисленными наблюдениями установлено, что физиологически допустимы нормы шума 40-60 дБ (децибел [1]* ). Наибольшая интенсивность звука характерна для городов, в которых источниками звука служат рокот строительной техники, грохот железных дорог и гул самолетов, шум заводских цехов и даже бытовых приборов. Самым мощным источником шума является движение автотранспорта, который на общем фоне дает до 80 % шума. Например, транспортные потоки на центральных улицах Калининграда в часы пик могут достигать 2000 машин в час, в связи с чем уровень шума на них повышается до 80 дБ. Вдали от транспортных магистралей уровень шума днем не превышает 40 дБ. Музыкальные шумы большой интенсивности, иногда достигающие более 120 дБ, столь характерные для современных дискотек, также можно рассматривать как антропогенное шумовое загрязнение.

Привыкание к шуму физически невозможно. Он всегда представляет опасность для здоровья и трудоспособности человека. Наиболее выраженный результат воздействия шумового загрязнения среды на здоровье человека - понижение остроты слуха. Высокий уровень шума - причина частых головных болей; он ухудшает самочувствие, снижает работоспособность, остроту внимания, вызывает чувство раздражения и расстройства нервной системы. Считается, что дети, проживающие в районах с резко выраженным шумом, отстают в умственном развитии, у них явное замедление роста, пониженная сопротивляемость к различным заболеваниям.

Проблема воздействия загрязнения окружающей среды на здоровье человека не ограничивается рассмотренными выше аспектами. Она значительно многограннее и глубже. Роль отдельных загрязнителей в возникновении определенных заболеваний пока еще строго не изучена. Некоторые вредные вещества обладают усиливающим (при различных их комбинациях) кумулятивным, отсроченным в далекое будущее действиями.

По данным Государственных докладов о состоянии здоровья населения Российской Федерации за последние годы, в экологически неблагоприятных регионах, городах с большой концентрацией промышленных производств происходит резкое снижение рождаемости, повышение уровней преждевременной смертности (особенно мужчин), уровней смертности от врожденных аномалий, опухолей, рост инвалидности и ухудшение здоровья детей.

Наиболее низкие значения коэффициентов рождаемости на 1000 населения регистрируются на территориях Нечерноземной зоны РФ. В Санкт-Петербурге, Москве, Московской, Тульской, Мурманской, Калининградской, Свердловской, Нижегородской и др. областях этот показатель составляет 8-10 человек на 1000 населения.

Статистика свидетельствует, что за последние годы отмечается стремительный рост заболеваемости туберкулезом, болезнями органов дыхания, злокачественными новообразованиями (рак легкого, желудка и др.). Так, в 1992 г. максимальная заболеваемость злокачественными новообразованиями в РФ отмечалось у лиц обоего пола в Калининградской области, у мужчин - в Самарской, Оренбургской областях, у женщин - в Ставропольском крае, Саратовской области, республике Саха. На развитие рака легкого, который наиболее широко распространен, значительное влияние оказывает загрязнение атмосферного воздуха канцерогенными веществами, присутствующими в выбросах предприятий сталеплавильной, коксогазовой, никелевой, нефтехимической промышленности, автотранспорта.

Наиболее восприимчивыми к загрязнению окружающей среды оказываются дети. В настоящее время заболеваемость детей до 1 года в некоторых регионах РФ (Удмуртия, Пензенская, Саратовская, Челябинская область) составляет на 1000 человек более 2700, т.е. каждый ребенок болеет в году более двух раз. В Калининградской области этот показатель составляет 1300 на 1000 детей, достигших возраста одного года. По данным «Государственного доклада о санитарно-эпидемиологической обстановке в Калининградской области» за 199 7г ., особенную тревогу вызывает рост детской заболеваемости сахарным диабетом, туберкулезом, детским церебральным параличом, увеличение числа детей с врожденными аномалиями, плоховидящих.

Проблема взаимоотношений человека с окружающей средой в конце XX века приобрела качественно новый уровень. Здоровье человека рассматривается как один из нормативных показателей успешного природопользования. Состояние среды обитания человека не должно наносить урон ни одному из важнейших составляющих его здоровья - физическому, психическому, социальному или угрожать самой жизни человека.

§ 8. Географическое прогнозирование и его значение

Прогнозирование состояния природной среды - необходимое условие решения задач рационального природопользования. Особое значение имеет географическое прогнозирование, так как оно является комплексным и предполагает оценку динамики природных и природно-хозяйственных систем в будущем с использованием как компонентных, так и интегральных показателей.

Под географическим прогнозированием понимается разработка научно обоснованных суждений о состоянии и тенденциях развития природной среды в будущем для принятия решений по ее рациональному использованию. Можно определить это направление географических исследований и проще - как предвидение будущего состояния природной среды. В его разработку внесли большой вклад труды И.П. Герасимова, Т.В. Звонковой, В.Б. Сочавы, Ф.Н. Милькова, А.Г. Исаченко, А.Г. Емельянова, Н.И. Коронкевича, К.Н. Дьяконова и др. исследователей.

Прогнозы классифицируются: 1) на компонентные (отраслевые) - гидрологические, метеорологические, почвенные и др.; комплексные - оценивается динамика состояния природного комплекса в целом; 2) на локальные (пространственный масштаб от нескольких квадратных километров до нескольких тысяч квадратных километров), региональные (от нескольких тысяч квадратных километров до сотен тысяч квадратных километров), глобальные (от сотен тысяч квадратных километров до территориального уровня систем образующих географическую оболочку); 3) на краткосрочные (временной масштаб от нескольких часов до нескольких суток); среднесрочные (от нескольких суток до года); долгосрочные (от года до столетий и тысячелетий).

К наиболее разработанным методам прогнозирования природной среды можно отнести методы физико-географической экстраполяции, физико-географических аналогий, ландшафтно-генетических рядов, функциональных зависимостей, экспертных оценок. Системно они изложены в работе А.Г. Емельянова. Основываясь на этой публикации, рассмотрим кратко сущность этих методов.

Метод физико-географической экстраполяции базируется на распространении ранее выявленных направлений развития природного комплекса, на его пространственно-временную динамику в будущем. Метод физико-географических аналогий основывается на том положении, что закономерности развития процесса, выявленные в условиях одного природного комплекса (аналога), с определенными поправками переносятся на другой, находящийся в идентичных условиях с первым. Метод ландшафтно-генетических рядов основывается на том, что закономерности развития, установленные для пространственных изменений природных процессов, могут быть перенесены на их временную динамику, и наоборот. Метод функциональных зависимостей основывается на выявлении факторов, определяющих динамику прогнозируемого процесса, и нахождение связей между ними и показателями процесса. Метод экспертных оценок заключается в определении будущего состояния прогнозируемого объекта посредством изучения мнений различных специалистов (экспертов).

В настоящее время для решения прогнозных задач все большее применение находит метод имитационного моделирования . Он основывается на построении имитационной математической модели, отражающей пространственно-временные связи природных комплексов, и ее компьютерной реализации. Прогнозные расчеты проводятся следующим образом. На входы модели задаются воздействия: 1) из региональных прогнозов изменения природных условий; 2) из долгосрочной программы экономического развития территории. На выходах модели получаем прогноз состояния природной среды.

Применение этого метода рассмотрим на примере прогнозирования геоэкологических последствий изменений регионального климата. Исследование проведено с использованием модели бассейново-ландшафтной системы, построенной для природно-хозяйственных условий бассейна р. Преголи - главной водной артерии Калининградской области.

Модель включает уравнения водного баланса, зависимость фитомассы и урожайности сельскохозяйственной растительности (на примере озимой пшеницы) от гидротермических условий, почвенного плодородия, внесения органических и минеральных удобрений, балансы фитомассы лесной растительности, гумуса, азота и фосфора в почвенном покрове, азота и фосфора в подземных и речных водах, а также уравнение связей между балансами. Она предназначена для расчетов изменений природной среды в ретроспективе и перспективе десятилетий и столетий. Расчеты приводятся для периода времени с 1995 - 2025 гг., в рамках которого разработаны научно обоснованные сценарии изменения климата и составляют программы регионального развития.

В качестве сценария на входы модели задается линейное увеличение к 2025 г. среднегодовой температуры воздуха на 1 ° С и годового количества осадков на 50 мм по сравнению с современными значениями. Эти данные соответствуют разработкам по изменению климатических условий для территории Калининградской области. Анализ результатов моделирования показал следующие изменения компонентов бассейново-ландшафтной системы р. Преголи.

Лесной растительный и почвенный покров. Лесная фитомасса увеличивается к концу расчетного периода. Показатели почвенного покрова: содержание гумуса, азота и фосфора испытывают противоположные изменения. Незначительное уменьшение этих величин, вероятно, связано с повышением их ассимиляции прирастающей фитомассой лесной растительности, а также увеличением поверхностного стока и инфильтрации.

Сельскохозяйственный растительный и почвенный покров. Фитомасса и урожайность сельскохозяйственной растительности (на примере зерновых культур) также повышается к концу расчетного периода. Содержание гумуса, азота и фосфора в почве снижается. Уменьшение этих веществ в почве связано с увеличением их выноса с урожаем, поверхностным смывом и инфильтрацией.

Речные и подземные воды. Расход речных вод и уровень подземных вод повышается к концу расчетного периода, что подтверждает более значительное влияние увлажнения климата на бассейново-ландшафтную систему. Отмечается тенденция увеличения содержания азота и фосфора в водах, что объясняется увеличением поступления этих веществ с поверхностным смывом и инфильтрацией.

Геоэкологические последствия реализации сценария регионального потепления и увлажнения климата не поддаются однозначной оценке. Как положительные можно оценить изменения следующих параметров. Увеличивается продуктивность и фитомасса лесного растительного покрова. Это, вероятно, будет происходить за счет повышения доли широколиственных пород, что приведет к большему геоботаническому разнообразию и увеличению средоформирующих и ресурсоформирующих функций лесных геосистем. Повышение урожайности сельскохозяйственной растительности (на примере озимой пшеницы) за счет потепления и увлажнения регионального климата на 2 ц/га адекватно такому увеличению за счет увеличения норм внесения минеральных азотных и фосфорных удобрений в 1,2 - 1,3 раза по сравнению с нормами внесения на поля Калининградской области. Учет этого обстоятельства позволит сэкономить финансовые средства на более рациональном использовании удобрений и уменьшить азотно-фосфорное загрязнение природной среды. В то же время в связи с увеличением выноса питательных веществ из почвы с урожаем необходимо адекватное внесение удобрений с целью поддержания и повышения почвенного плодородия. Отмечается значительное повышение уровня подземных вод. Ландшафты озерно-ледниковых и приморских равнин, занимающих значительную площадь в Калининградской области и имеющих глубину залегания грунтовых вод 0,5 -1,5 м, могут подвергнуться заболачиванию. Учитывая, что 95% сельскохозяйственных земель и 80% площади лесов в регионе мелиорированы, повышение уровня подземных вод может перекрыть положительные следствия.

Результаты проведенного моделирования показывают необходимость тщательного учета в хозяйственной деятельности на территории Калининградской области геоэкологических последствий предстоящих климатических изменений. Требуется разработка продуманной системы мелиорации земель, повышения почвенного плодородия, лесоустройства и других направлений природопользования с учетом отмеченных последствий. Такой подход может быть использован и для других регионов. Приведенный пример иллюстрирует необходимость применения географического прогнозирования для решения проблем рационального природопользования.

Список рекомендуемой литературы

  1. Иноземцев А.А. Современные проблемы охраны окружающей среды и рационального использования природных ресурсов // Охрана природы России / Ред. В.Н. Виноградов. Воронеж: Изд-во Воронежского ун-та, 1981.
    136 с.
  2. Краснов Е.В. Экология и природопользование: Учеб. пособие / Калинингр. ун-т. Калининград, 1992. 132 с.
  3. География Калининградского региона: Учеб. пособие / Под ред. проф. В.В. Орленка. Калининград, 1995.
  4. Географический энциклопедический словарь: Понятия и термины. М.: Советская Энциклопедия. 1988. 432 с.
  5. Кучерявый П.П., Федоров Г.М. География Калининградской области: Пособие по краеведению для учащихся средней школы. Калининград: Кн. изд-во, 1989. 142 с.
  6. Гвоздецкий Н.А. Основные проблемы физической географии: Учеб. пособие. М.: Высш. школа, 1979. 222 с.
  7. Емельянов А.Г. Теоретические основы комплексного физико-географического прогнозирования / Калинингр. ун-т. Калининград, 1982. 84 с.
  8. Зотов С.И. Имитационное моделирование геосистем / Калинингр. ун-т. Калининград, 1983. 84 с.
  9. Демина Т.А. Экология, природопользование, охрана окружающей среды: Пособие для учащихся ст. классов общеобраз. учр. М.: Аспект Пресс, 1995. 143 с.
  10. Национальные парки России: Справочник / Под ред. И.В.Чебаковой. М.: ЦОДП, 1996. 198 с.
  11. Реймерс Н.Ф., Штильмарк Ф.Р. Особо охраняемые природные территории. М.: Мысль, 1978. 295 с.
  12. Реймерс Н.Ф. Природопользование: Словарь-справочник. М.: Мысль, 1990. 637 с.
  13. Протасов В.Ф., Молчанов А.В. Экология здоровья и природопользование в России. М.: Финансы и статистика, 1995.
  14. Станицкий Г.В., Родионов А.И. Экология. М.: Высш. школа, 1988.
  15. Яншин А.Л., Месеуа А.И. Уроки экологических расчетов. Москва, 1991.
  16. Рановская Э.М., Баринова И.И. Природа России. М., 1994.
  17. География России: Учебник для 8-9 класса средн. школы / Под ред. А.В. Даринского. М., 1995.
  18. Физическая география для подготовительных отделений вузов и поступающих в вузы / Под ред. К.В. Пашканга. М., 1995.
  19. Леггет Р. Города и геология. М.: Мир, 1976.
  20. Мурти Т.С. Сейсмические морские волны цунами. Л.: Гидрометеоиздат, 1981.
  21. Наливкин Д.В. Ураганы, бури, смерчи. Географические особенности и геологическая деятельность. М.: Наука, 1969.
  22. Раст Х. Вулканы и вулканизм. М.: Мир, 1982.
  23. Стихийные бедствия: изучение и методы борьбы. М.: Прогресс, 1978.
  24. Уолтхэм Т. Катастрофы: неистовая Земля. Л.: Недра, 1982.
  25. Атлас «Окружающая среда и здоровье населения России» / Под ред. М.Фешбаха. М.: ПАИМС, 1995. 448 с.
  26. Состояние окружающей среды северо-западного и северного регионов России. СПб.: Наука, 1995. 370 с.
  27. Окружающая среда и здоровье человека. М.: Наука, 1979. 214 с.
  28. Баринова Г.М. Качество жизни и здоровье человека // Адаптивная стратегия природопользования (эколого-географические аспекты) / Калинингр. ун?т. Калининград, 1997. С 59-68.

[1]* Децибел (дБ) - единица измерения уровня звукового давления шума.

СодержаниеДальше
 
© uchebnik-online.com