Оценка и тем более прогноз
состояния приземной атмосферы
являются очень сложной проблемой.
В настоящее время ее состояние
оценивается главным образом по
нормативному подходу. Величины ПДК токсических
химических веществ и другие нормативные
показатели качества воздуха приведены
во многих справочниках и руководствах.
В таком руководстве для Европы кроме
токсичности загрязняющих веществ (канцерогенное,
мутагенное, аллергенное и другие воздействия)
учитываются их распространенность и
способность к аккумуляции в организме
человека и пищевой цепи. Недостатки нормативного
подхода - ненадежность принятых значений
ПДК и других показателей из-за слабой
разработанности их эмпирической наблюдательной
базы, отсутствие учета совместного воздействия
загрязнителей и резких изменений состояния
приземного слоя атмосферы во времени
и пространстве. Стационарных постов наблюдения
за воздушным бассейном мало и они не позволяют
адекватно оценить его состояние в крупных
промьппленно-урбанизированных центрах.
В качестве индикаторов химического состава
приземной атмосферы можно использовать
хвою, лишайники, мхи. На начальном этапе
выявления очагов радиоактивного загрязнения,
связанных с Чернобыльской аварией, изучалась
хвоя сосны, обладающая способностью накапливать
радионуклиды, находящиеся в воздухе.
Широко известно покраснение игл хвойных
деревьев в периоды смогов в городах.
Наиболее чутким и надежным
индикатором состояния приземной
атмосферы является снеговой покров, депонирующий
загрязняющие вещества за сравнительно
длительный период времени и позволяющий
установить местоположение источников
пылегазовыбросов по комплексу показателей.
В снеговых выпадениях фиксируются загрязнители,
которые не улавливаются прямыми измерениями
или расчетными данными по пылегазовыбросам.
Снегохимическая съёмка дает возможность
оценить запасы загрязнителей в снеговом
покрове, а также "мокрую" и "сухую"
нагрузки на окружающую среду, которые
выражаются в определении количества
(массы) выпадений загрязняющих веществ
в единицу времени на единицу площади.
Широкому применению съёмки способствует
то, что основные промышленные центры
России находятся в зоне устойчивого снегового
покрова.
К перспективным направлениям
оценки состояния приземной атмосферы
крупных промышлешго-урбанизированных
территорий относится многоканальное
дистанционное зондирование. Преимущество
этого метода заключается в способности
быстро, неоднократно и в "одном ключе"
охарактеризовать большие площади. К настоящему
времени разработаны способы оценки содержания
в атмосфере аэрозолей. Развитие научно
технического прогресса позволяет надеяться
на выработку таких способов и в отношении
других загрязняющих веществ.
Прогноз состояния приземной
атмосферы осуществляется по комплексным
данным. К ним прежде всего относятся результаты
мониторинговых наблюдений, закономерности
миграции и трансформации загрязняющих
веществ в атмосфере, особенности антропогенных
и природных процессов загрязнения воздушного
бассейна изучаемой территории, влияние
метеопараметров, рельефа и других факторов
на распределение загрязнителей в окружающей
среде. Для этого в отношении конкретного
региона разрабатываются эвристичные
модели изменения приземной атмосферы
во времени и пространстве. Наибольшие
успехи в решении этой сложной проблемы
достигнуты для районов расположения
АЭС.
Конечный результат применения
таких моделей - количественная
оценка риска загрязнения воздуха
и оценка его приемлемости
с социально-экономической точки
зрения.
Опыт проведения снегохимической
съемки свидетельствует о том,
что мониторинг состояния воздушного
бассейна наиболее эффективен
в зоне устойчивого накопления
загрязняющих веществ (низины
и поймы рек, участки и районы,
контролируемые аэродинамическими
барьерами).
Оценка и прогноз химического
состояния приземной атмосферы,
связанного с природными процессами
ее загрязнения, существенно отличаются
от оценки и прогноза качества
этой природной среды, обусловленного
антропогенными процессами. Вулканической
и флюидной активностью Земли, другими
природными феноменами нельзя управлять.
Речь может идти только о минимизации
последствий негативного воздействия,
которое возможно лишь в случае глубокого
понимания особенностей функционирования
природных систем разного иерархического
уровня и прежде всего Земли как планеты.
Необходим учет взаимодействия многочисленных
факторов, изменчивых во времени и пространстве.
К главным факторам относятся
не только внутренняя активность
Земли, но и ее связи с Солнцем,
Космосом. Поэтому мышление "простыми
образами" при оценке и прогнозе состояния
приземной атмосферы недопустимо и опасно.
Антропогенные процессы загрязнения
воздушного бассейна в большинстве
случаев поддаются управлению. Однако
борьба с трансграничными переносами
загрязняющих веществ в атмосфере
может успешно вестись лишь
при условии тесного международного
сотрудничества, что представляет
определенные трудности по разным причинам.
Очень сложно оценивать и прогнозировать
состояние атмосферного воздуха, когда
на него воздействуют и природные, и антропогенные
процессы. Особенности такого взаимодействия
пока еще изучены слабо.
Экологическая практика в
России и за рубежом показала,
что её неудачи связаны с
неполным учетом негативных воздействий,
неумением выбрать и оценить
главные факторы и последствия,
низкой эффективностью использования
результатов натурных и теоретических
экологических исследований при принятии
решений, недостаточной разработанностью
методов количественной оценки последствий
загрязнения приземной атмосферы и других
жизнеобеспечивающих природных сред.
Во всех развитых странах
приняты законы об охране атмосферного
воздуха. Они периодически пересматриваются
с учетом новых требований к качеству
воздуха и поступления новых данных о
токсичности и поведении загрязняющих
веществ в воздушном бассейне. В США сейчас
обсуждается уже четвертый вариант закона
о чистом воздухе. Борьба идет между сторонниками
охраны окружающей среды и компаниями,
экономически не заинтересованными в
повышении качества воздуха. Правительством
Российской Федерации разработан проект
закона об охране атмосферного воздуха,
который в настоящее время обсуждается.
Улучшение качества воздуха на территории
России имеет важное социально-экономическое
значение
Это обусловлено многими
причинами и прежде всего неблагополучным
состоянием воздушного бассейна
мегаполисов, крупных городов
и промышленных центров, в которых
проживает основная часть квалифицированного
и трудоспособного населения.
Природные и антропогенные
загрязнения воды
Вода - одна из наиболее важных
жизнеобеспечивающих природных
сред, образовавшихся в результате
эволюции Земли. Она является
составной частью биосферы и обладает
целым рядом аномальных свойств, влияющих
на протекающие в экосистемах физико-химические
и биологические процессы.
К таким свойствам относятся
очень высокие и максимальные
среда жидкостей теплоемкость, теплота
плавления и теплота испарения, поверхностное
натяжение, растворяющая способность
и диэлектрическая проницаемость, прозрачность.
Кроме того, для вода характерны повышенная
миграционная способность, имеющая важное
значение для ее взаимодействия с сопредельными
природными средами.
Вышеуказанные свойства воды
определяют потенциальную возможность
накопления в ней очень высоких
количеств самых разнообразных
загрязняющих веществ, в том
числе патогенных микроорганизмов.
В связи с непрерывно возрастающим
загрязнением поверхностных вод
подземные воды становятся практически
единственным источником хозяйственно-питьевого
водоснабжения населения. Поэтому их охрана
от загрязнения и истощения, рациональное
использование имеют стратегическое значение
Положение усугубляется
тем, что пригодные для питья подземные
воды залегают в самой верхней, наиболее
подверженной загрязнению части артезианских
бассейнов и других гидрогеологических
структур, а реки и озера составляют всего
0,019 % общего объёма воды. Вода же хорошего
качества требуется не только для питьевых
и культурно-бытовых нужд, но и для многих
отраслей промышленности.
Опасность загрязнения подземных
вод заключается в том, что
подземная гидросфера (особенно
артезианские бассейны) является
конечным резервуаром накопления
загрязнителей как поверхностного, так
и глубинного происхождения. Долговременный,
во многих случаях необратимый характер
имеет загрязнение бессточных водоемов
суши.
Особую опасность представляет
загрязнения питьевой воды микроорганизмами,
которые относятся к патогенным
и могут вызвать вспышки разнообразных
эпидемических заболеваний среди населения
и животных.
Практика показала, что основной
причиной большинства эпидемий
являлось употребление зараженной
вирусами, микробами воды для
питьевых и других нужд. Воздействие
на человека воды с высокими концентрациями
тяжелых металлов и радионуклидов показано
в разделах, посвященным этим загрязнителям
окружающей среды.
Наиболее важными антропогенными
процессами загрязнения воды
являются стоки с промьшленно-урбанизированных
и сельскохозяйственных территорий, выпадение
с атмосферными осадками продуктов антропогенной
деятельности. Эта процессы загрязняют
не только поверхностные воды (бессточные
водоемы и внутренние моря, водотоки),
но и подземную гидросферу (артезианские
бассейны, гидрогеологические массивы),
Мировой океан (в особенности акватории
и шельфы). На континентах наибольшему
воздействию подвергаются верхние водоносные
горизонты (грунтовые и напорные), которые
используются для хозяйственно-питьевого
водоснабжения.
Аварии нефтеналивных танкеров,
нефтепроводов могут быть существенным
фактором резкого ухудшения экологической
обстановки на морских побережьях
и акваториях, во внутриконтинентальных
водных системах. Отмечается тенденция
увеличения этих аварий в последнее
десятилетие.
Набор веществ, загрязняющих
воду, очень широкий, а формы
их нахождения разнообразны. Главные
загрязнители, связанные с природными
и антропогенными процессами
загрязнения водной среды, во
многом сходны. Отличие заключается
в том, что в результате антропогенной
деятельности в воду могут поступать значительные
количества таких чрезвычайно опасных
веществ, как пестициды, искусственные
радионуклида. Кроме того, искусственное
происхождение имеют многие патогенные
и болезнетворные вирусы, грибки, бактерии.
На территории Российской
Федерации проблема загрязнения
поверхностных и подземных вод
соединениями азота становится
все более актуальной. Эколого-геохимическое
картирование центральных областей
Европейской России показало, что
поверхностные и грунтовые воды этой
территории во многих случаях характеризуются
высокими концентрациями нитратов и нитритов.
Режимные же наблюдения свидетельствуют
об увеличении этих концентраций во времени.
Сходная ситуация складывается
с загрязнением подземных
вод органическими веществами. Это связано
с тем, что подземная гидросфера не способна
к окислению большой массы поступающей
в нее органики. Следствием этого является
то, что загрязнение гидрогеохимических
систем постепенно становится необратимым.
Однако нарастающее количество
не окисленных органических веществ в
воде сдвигает процесс денитрификации
вправо (в сторону образования азота),
что способствует уменьшению концентраций
нитратов и нитритов.
На сельскохозяйственных территориях
с высокой агронагрузкой выявлено
заметное увеличение в поверхностных
водах соединений фосфора, что является
благоприятным фактором для эвтрофикации
бессточных водоемов. Отмечается также
возрастание в поверхностных и грунтовых
водах устойчивых пестицидов.
Оценка состояния водной
среды по нормативному подходу осуществляется
путем сравнения присутствующих в ней
загрязняющих веществ с их ПДК и другими
нормативными показателями, принятыми
для объектов хозяйственно-питьевого,
культурно-бытового водопользования.
Такие показатели начинают
разрабатываться не только для выявления
избыточного количества загрязняющих
веществ, но и для установления дефицита
в питьевой воде жизненно важных (эссенциальных)
химических элементов. В частности, такой
показатель в отношении селена имеется
для стран ЕЭС.
Всеобщие усилия должны быть
направлены главным образом на
минимизацию негативных последствий.
Особенно сложно оценить
и прогнозировать состояние водного
объекта, когда на него влияют
и природные, и антропогенные
процессы.
Как показали исследования
в Московском артезианском бассейне, такие
случаи не являются редкостью3.
Радиоактивное загрязнение
Радиоактивное загрязнение
представляет особую опасность
для человека и среды его
обитания. Это связано с тем,
что ионизирующая радиация оказывает
интенсивное и пагубное постоянное воздействие
на живые организмы, а источники этой радиации
широко распространены в окружающей среде.
Радиоактивность - самопроизвольный распад
атомных ядер, приводящий к изменению
их атомного номера или массового числа
и сопровождающийся альфа-, бета- и гамма-излучениями.
Альфа-излучение - поток тяжелых частиц,
состоящий из протонов и нейтронов. Он
задерживается листом бумаги и не способен
проникнуть сквозь кожу человека. Однако
он становится чрезвычайно опасным, если
попадает внутрь организма. Бета-излучение
обладает более высокой проникающей способностью
и проходит в ткани человека на 1 - 2 см.
Гамма-излучение может задерживаться
лишь толстой свинцовой или бетонной плитой.