Что такое деградация естественных экосистем. Деградация природных экосистем и ландшафтов. Ресурсы речного стока государств Центральной Азии

Человечество не изобрело ничего, что могло бы заменить биоту в качестве регулятора окружающей среды. Но за время своего существования оно уже уничтожило 70 % естественных экосистем, которые способны переработать все отходы. Уничтожение био- и экосистем - самый страшный знак близкой катастрофы». Прежде всего следует обратить внимание на почвы, леса, водоемы, растительный и животный мир.

Почвы - ценнейшие природные ресурсы . Почва - это поверхностный слой земной коры, возникший под действием света, воздуха, влаги, растительных и животных организмов и деятельности человека. В результате бессистемного использования за всю историю цивилизации около 2 млрд га продуктивных земель превратились в пустыни: на заре земледелия продуктивные земли составляли около 4,5 млрд га, а сейчас их осталось около 2,5 млрд га. Угрожающе расширяет свои границы Сахара - величайшая пустыня мира. По официальным данным властей Сенегала, Мали, Нигера, Чада и Судана, темпы ежегодного продвижения края Сахары составляют от 1,5 до 10 м. За последние 60 лет она разрослась на 700 тыс. км 2 . А ведь в 3000 г. до н. э. территория Сахары представляла собой саванну с густой гидрографической сетью. Там, где еще не так давно процветало земледелие, песчаный покров достигает полуметровой толщины.

Все это можно объяснить поспешной ломкой традиционного земледелия и кочевого животноводства в развивающихся странах. Интенсификация посевов монокультур привела к увеличению числа видов вредителей сельского хозяйства. Отрицательное воздействие оказывают водная эрозия и ливневые дожди, смывая плодородный слой. Негативные антропогенные изменения почв часто являются результатом вторичного засоления при искусственном орошении.

Зарубежные экологи подвергают критике усиливающуюся эксплуатацию африканских почв с использованием современной техники и призывают к возрождению древних методов земледелия, объясняя это особым механическим составом этих почв и концентрацией микроорганизмов в верхнем слое, который разрушается современной техникой.

Зловещие симптомы деградации почвенно-растительного покрова проявляются сегодня в Латинской Америке, Южной Азии, Австралии, Казахстане, Поволжье и т. д. Площади пахотных земель постоянно сокращаются из-за горнопромышленных разработок, расширения селитебных зон, промышленного и гидротехнического строительства. Огромный ущерб наносит загрязнение почв, связанное с загрязнением атмосферы и вод. Основные источники загрязнения - жилые дома и бытовые предприятия (больницы, столовые, гостиницы, магазины и т.д.), промышленные предприятия, теплоэнергетика, сельское хозяйство, транспорт. С 1 870 по 1970 г. на земную поверхность осело 20 млрд т шлаков, 3 млрд т золы. Выбросы цинка и сурьмы составили по 0,6 млн т, кобальта - свыше 0,9 млн т, никеля - более 1 млн т, мышьяка - 1,5 млн т.

Деградация лесов способствует разрушению почв и интенсификации эрозийных процессов. Леса играют уникальную роль в эко- экономических системах. Сокращение лесных массивов неизбежно влечет за собой изменение состава атмосферы, водного баланса ландшафтов, уровня грунтовых вод, что, в свою очередь, влияет на плодородие почв и микроклимат.

Экономический потенциал лесных ресурсов связан с использованием древесины (в качестве топлива и строительных материалов, сырья для целлюлозно-бумажной промышленности), а также другой лесной продукции (растений, ягод, грибов, смолы и др.) и животных. Исключительно велико значение лесных массивов в сохранении устойчивости природы в региональном и глобальном масштабе (поглощение СО 2). Возрастает роль лесов и как источника генетических ресурсов для сохранения биологического разнообразия организмов. Хищническая вырубка лесных массивов уже привела к трудно поправимым экологическим последствиям в странах Африки, Азии, Латинской Америки. На глазах «тают» леса Амазонии. Бичом амазонских джунглей являются и пожары (население использует огонь для расчистки участков земли под посевы): по данным Национального института космических исследований (США), в 1987 г. огонь уничтожил в Бразилии 20 млн га джунглей, в 1990 г. - 12 млн га. Спутники ежедневно фиксируют до 8,5 тыс. очагов пожаров. Дым от них препятствует воздушной и речной навигации. Если правительство Бразилии не примет чрезвычайных мер по охране лесов Амазонии, то это грозит экологической катастрофой мирового масштаба.

Проблема охраны лесов остро стоит и в Африке, так как топливом для домашних очагов там испокон веков служат дрова. В развивающихся странах ежегодно превращаются в дым 12 млн га леса. Так, в Индии сорок лет назад леса охватывали 22 % территории, сейчас на их долю приходится не более 10 %. Опасными темпами сокращаются леса Сибири. Здесь ежегодно вырубается более 500 тыс. га леса. Ученые фиксируют изменение сибирского ландшафта: на месте вырубок начинается заболачивание местности. Поскольку вырубают прежде всего ценные сосновые, а иногда и кедровые леса, повсеместно наблюдается обеднение леса этими породами. Под натиском человека леса отступают на всех континентах, практически во всех странах. Как мы писали вначале, первое срубленное дерево было началом цивилизации. Последнее дерево означало бы ее конец.

Но леса гибнут не только вследствие пожаров или вырубки, их деградация идет повсеместно из-за кислотных дождей, поступающих в атмосферу, воду, почву.

Отмеченные примеры имеют общие черты. Во-первых , все описанные регионы были охвачены кислотными дождями. Во- вторых , в большинстве случаев поврежденные леса находятся на возвышенностях и значительную часть их окутывают облака, которые также могут иметь кислую реакцию (до рН=3,5). В третьих , из-за повышенной кислотности в высокогорных районах из почв легко вымываются кальций и магний. В четвертых , химический анализ показал, что в листьях больных деревьев серы на 10 % больше, чем в листьях здоровых. И, наконец, в воздухе в этих горных лесах было обнаружено высокое содержание озона, который может быть токсичным для деревьев. Появление озона на горных склонах оказалось неожиданностью. Возможно, это объясняется реакциями с углеводородами (терпенами), выделяемыми хвойными деревьями. На солнечном свету терпены могут вступать в реакции с диоксидом азота, в результате чего выделяется озон. Итак, комплекс факторов: кислотные дожди; большая высота над уровнем моря; облачный покров; повышение кислотности и изменение минерального состава почв; наличие серы в листве; содержание озона в атмосфере - могут привести к гибели лесов и, как следствие, к экологической катастрофе в северном полушарии. Но леса - возобновляемые природные ресурсы и при сохранении устойчивости лесных экосистем могли бы использоваться в течение длительного времени. Поэтому, как записано в документах Конференции ООН в Рио- де-Жанейро, назрела острая необходимость «принять достаточно решительные меры по сохранению многогранной роли и разнообразных функций всех видов лесов и лесных угодий на основе целостного и рационального подхода к устойчивому и экологически безопасному развитию лесного хозяйства».

Растительный и животный мир планеты вместе с ее лесами, степями, реками, озерами, морями составляют гигантский суперорганизм. Поэтому, говоря о почвах и лесах, нельзя не коснуться растительного и животного мира. Многие виды растений и животных исчезают на наших глазах, некоторые из них человек даже не успел изучить. Это происходит не только в результате их истребления, но и вследствие уничтожения природных экосистем, в которых они обитают. Каждый исчезнувший вид растений может унести с собой пять видов насекомых или других беспозвоночных животных. По прогнозам ученых, уничтожение влажных тропических лесов может привести к исчезновению от 2 до 5 млн видов животных. И это при общем числе живущих на Земле около 10 млн видов!

В 1966 г. Международный союз охраны природы (более чем 100 стран) начал издавать Красную книгу. Еще в конце 80-х гг. в печальном списке растений и животных, находящихся под угрозой исчезновения, значились 768 видов позвоночных, 264 вида птиц, 250 видов растений. В Красную книгу занесены лемуры, орангутанги, гориллы, белый журавль, кондор, морские черепахи, носороги, слоны, тигры, гепарды и многие другие.

Особенно хищнически истребляются промысловые животные: осетровые рыбы, морские котики, носороги, слоны, леопарды и многие другие. Если 20 лет назад в Африке обитало 60 тыс. носорогов, то сегодня их осталось не более 2 тыс. Поголовье слонов с 1990 г. сократилось в 4 раза.

Сохранение разнообразия растений и животных, существующих на Земле, - это не только условие сохранения систем жизнеобеспечения человека, но и сложнейшая нравственная проблема. Не случайно большинство стран на Конференции ООН в 1992 г. подписали Конвенцию по сохранению, в рамках которой государства, обладая суверенным правом эксплуатировать биологические ресурсы своей территории, принимают на себя ответственность за сохранение их разнообразия. Это обусловлено как необходимостью сохранения целостности природных экосистем, так и тем, что растения, животные и микроорганизмы являются носителями генетического ресурса планеты. Каждая страна должна разработать национальную стратегию охраны биологического разнообразия и регулярно представлять в ООН доклады о состоянии работ в этом направлении.

Вопросы для самоконтроля:

1. Какие виды ископаемого топлива вам известны?

2. В чем преимущества и недостатки ядерной энергетики?

3. Какие альтернативные источники энергии вы знаете?

4. Чем объясняется «парниковый эффект» и каковы его последствия?

5. Почему истощается озоновый слой Земли?

6. Какие факторы влияют на образование и разрушение озона?

7. Чем вызваны кислотные дожди?

8. Из каких источников попадают в атмосферу оксиды серы и азота?

9. В какие химические реакции вступает двуокись серы в воздухе?

10. В чем сущность процесса антропогенного эвтрофирования водоемов?

1 1. Каковы последствия антропогенного эвтрофирования?

12. Каковы источники поступления в воду биогенных веществ?

13. Как можно предотвратить эвтрофирование?

14. Каковы основные причины деградации почв?

15. Какова роль лесов на планете?

16. Почему погибают леса?

17. Какова роль животного мира в сохранении природных экосистем?

18. Почему сохранение природных экосистем - главное условие сохранения жизни на Земле?

Вопросы для самостоятельного изучения темы:

1. Проблема голода

2. Мероприятия по предотвращению антропогенного эвтрофирования

Литература к теме 6:

Тема 7.Окружающая среда и здоровье человека (2 ч).

Состояние биосферы и болезни. Биологические факторы риска. Химические факторы. Физические факторы. Добровольный риск.

Степень деградации экосистемы оценивается по критериям, которые определяют негативные изменения в структуре и функционировании экосистем и учитывают их пространственную дифференциацию по степени нарушенное™, а также динамику процессов деградации.

Системные критерии состояния природной среды подразделяют :

• - на ландшафтные : вытекают из методологии ландшафтного планирования, основаны на представлениях о естественной емкости ландшафта по отношению к нагрузкам, структурной сложности и нормах нарушенное™ (соотношения между измененными и ненарушенными урочищами и другими элементами ландшафта). При оценках состояния степень преобразования ландшафта, деградации ландшафтных единиц, ресурсносырьевая нагрузка и распределение загрязнений приводятся в процентах от площади или по структурным компонентам, предпочтительно в виде картосхем;
• - экосистемные : показатели нарушенное™ сукцессионного процесса, которые отражают нарушения в закономерных изменениях видового разнообразия, спектра жизненных форм, биомассы, продуктивности, накопления отмершей органики, деструкционной активности, биогенного круговорота. При наступлении кризисной ситуации возможны снятие климаксной фазы, девиация (отклонение) вплоть до переключения на иную последовательность или ретроградное развитие.

При неблагополучном состоянии отмечают существенные отклонения экосистемных параметров от их «нормальных» значений, характерных для ненарушенных условий. Среди параметров, наиболее отчетливо реагирующих на изменения, выделяют: отношения продуктивности (Р) к биомассе (В), мортмассы (М) к биомассе, биомассы консументов (В с ) к биомассе первичных продуцентов (В р) при сокращении видового разнообразия (//). Эти характеристики включаются в интегральный показатель нарушения ценотического климакса

Видовое разнообразие наиболее эффективно оценивается с помощью индексов, которые характеризуют выравненность встречаемости вида. Она имеет тенденцию к увеличению в ходе сукцессии (соответственно при нарушении климакса - к уменьшению). Видовое разнообразие может быть оценено с помощью информационной функции (энтропии)

где rij - число особей вида i -й в пробе из N особей.

На основе перечисленных показателей критическое состояние экосистемы относят к одному из следующих вариантов, отличающихся от благополучного состояния (табл. 4.6).

Варианты состояния экосистем 1

Таблица 4.6

1 Красилов В. А. Указ. соч.

Для вычисления показателя сокращения видового разнообразия оценивают потенциальное разнообразие на основе зависимости между числом видов и площадью :

где Hd - потенциальное число видов экосистемы d (зоны бедствия); Нс - число видов аналогичной экосистемы, охраняемой в заповедном режиме; Sd, Sc - соответствующие площади; х - коэффициент, принимающий значения от 0,22 до 0,30 (в приближенных расчетах принимается, что десятикратному увеличению площади соответствует двукратное увеличение числа видов).

При оценках и прогнозировании состояния экосистем с точки зрения их устойчивости весьма важным является представление о лимитирующих факторах. Они ограничивают возможности существования экосистемы, несмотря на то что другие характеристики других факторов могут оставаться весьма благополучными.

В роли лимитирующих могут выступать факторы, присутствующие не только в минимальных, но и в максимальных количествах (закон толе-

ронтности В. Шелфорда). Диапазон между минимумом и максимумом определяет величину выносливости (толерантности) организма к данному фактору (рис. 4.8). В роли лимитирующих факторов для экосистем наиболее часто выступают температура, свет, наличие биогенных веществ, течения и давление в среде, пожары.

Рис. 4.8.

Одним из «практических приложений» закона Шелфорда в экологическом нормировании является установление предельно допустимых значений различных факторов: ОБУВ, ОДУ, ПДК - для случаев загрязнения окружающей среды, предельно допустимых уровней воздействия физических факторов (уровни шума, вибрации, излучений).

Оценка экологического состояния территории должна проводиться с учетом:

• - площади проявления негативных изменений, поскольку при равной степени деградации участка территории возможность восстановления обратно пропорциональна его площади;
• - пространственной неоднородности распределения участков разной степени деградации на исследуемой территории;
• - изменения показателей в разных природно-климатических зонах.

ним рядам наблюдений . Для прогноза ухудшения экологической обстановки и проведения мероприятий по ее стабилизации и улучшению необходимо оценивать направленность и скорость деградации экосистем при напряженной экологической ситуации. Отнесение территории к той или иной степени по деградации экосистем проводится на основании табл. 4.1.

Таким образом, оценка устойчивости экосистем проводится на основе пространственных и временных (динамических) признаков с выделением ряда дополнительных показателей, которые иногда имеют больший отклик на изменения экосистем в зависимости от видов воздействий. На основании обобщения результатов полевых исследований выявлено, что надежными индикаторами устойчивости или деградации земель являются:

• - основные характеристики растительности (общей, подземной, мертвой и живой надземной биомассы, проективного покрытия);
• - морфологические характеристики (мощность органогенного слоя); агрохимические характеристики (содержание гумуса, фосфора,

• - водно-физические характеристики (полная, капиллярная и молекулярная емкость запасов доступной влаги);
• - теплофизические характеристики;
• - устойчивость и деградированность почвенно-растительного покрова; динамика основных характеристик биопродуктивности почвенно-

растительного покрова в процессе его самовосстановления;

Противоэрозионпая устойчивость.

Деградация экосистем (в частности, почвенно-растительного слоя) сопровождается процессами их естественного или искусственного самовосстановления, оценить которые можно с помощью критериев (табл. 4.7).

Таблица 4.7

Критерии оценки деградации наземных экосистем 1

1 Критерии оценки экологической обстановки территорий для выявления зон чрезвычайной экологической ситуации и зон экологического бедствия.

С известной степенью условности всю проблему деградации глобальной экологической системы можно расчленить на две составные части:

• 1) деградацию окружающей природной среды в результате нерационального природопользования;
• 2) деградацию этой среды в результате загрязнения её отходами человеческой деятельности.

Яркими примерами деградации окружающей природной среды в результате нерационального природопользования могут служить нарушения глобального баланса невозобновляемых и возобновляемых природных ресурсов. Нарушения, которые уже привели к таким отрицательным последствиям, как истощение некоторых минеральных ресурсов, эрозия почвенного покрова, засоление, заболачивание и опустынивание, вырубка и деградация обширных лесных массивов (которая отражается в прогрессирующем обезлесивании), сокращение биологического разнообразия на Земле.

Вторая причина деградации мировой экологической системы - загрязнение её отходами производственной и непроизводственной деятельности человека. Количество этих отходов в последнее время приняло размеры, которые стали угрожать самому существованию цивилизации. И вполне можно согласиться с академиком Н.Н. Моисеевым, заметившим, что "ни один живой вид не способен жить в среде, образованной отбросами его жизнедеятельности".

Под антропогенным загрязнением окружающей природной среды понимают комплекс различных воздействий человеческого общества на эту среду, которые приводят к увеличению уровня содержания в ней вредных веществ или повышению концентрации имеющихся. Такое загрязнение угрожает здоровью человека, состоянию окружающей среды. Оно ограничивает возможности дальнейшего развития человеческой цивилизации.

Следует различать - количественные и качественные загрязнения.

Количественным загрязнением можно назвать возвращение в окружающую природную среду тех веществ и соединений, которые встречаются в ней в естественном состоянии, но в гораздо меньших количествах, а вследствие роста разного рода антропогенных отходов возрастают во много раз.

Наглядным примером такого рода служат соединения железа и других металлов, добыча которых в ряде случаев уже превосходит размеры их глобальной миграции, что в свою очередь, приводит к возрастанию металлизации окружающей среды.

Другой пример подобного же рода - увеличение выбросов углекислого газа (диоксида углерода, СО 2), которое угрожает человечеству глобальным потеплением в результате действия парникового эффекта. Изменение газового баланса атмосферы в связи с увеличением содержания СО 2 и других парниковых газов уже привело к тому, что по сравнению с концом XIX в. среднегодовая температура воздуха у поверхности Земли увеличилась примерно на 0,6°С.

При этом наибольшим повышением среднегодовых температур были отмечены 1980-е гг. на которые пришлось шесть самых жарких лет за всю историю наблюдений: 1981, 1983.1986, 1987, 1988 и 1990 гг. Такое потепление было отмечено нарастанием засух в США, Китае. России и некоторых других странах мира. Эта же тенденция имела место и в 1990-х гг. Особенно жарким и засушливым и в России, и в зарубежной Европе, и в Северной Америке, и в Азии оказалось лето 1995 г. В результате в России был собран урожай в 65 млн. т - один из самых низких за последние тридцать лет, а это в свою очередь, привело к необходимости закупить за рубежом несколько миллионов тонн зерна. Но из-за того, что 1995 г. был неурожайным и в большинстве главных зернопроизводящих стран, мировые запасы зерна сократились со 160 до 90 млн. т, а цена за 1 т поднялась со 120 до 220 долл. Очень жаркими были также 1998 и 2000 гг.

Но еще большую угрозу для окружающей среды представляет качественное загрязнение, связанное с поступлением в нее неизвестных природе веществ и соединений. Главную роль среди них играют химические продукты, в особенности продукты органического синтеза. Общий ассортимент их уже превысил 100 тыс. наименований, причем не менее 5000 из них производятся в более или менее массовом масштабе. В результате происходит негативный процесс химизации окружающей среды, который иногда не без основания называют ее отравлением.

В последнее время внимание ученых особенно привлекают хлорфторуглеродистые соединения (ХФУ, фреоны), имеющие чисто антропогенное происхождение. Эту группу газов широко используют в качестве хладагентов в холодильниках и кондиционерах, в виде растворителей, распылителей, стерилизаторов, моющих средств и др. Хотя было известно и парниковое действие хлорфторуглеродов, их производство продолжало довольно быстро расти, достигнув уже 1,5 млн. т. Оно и продолжало бы расти, если бы не было обнаружено крайне отрицательное воздействие фреонов на озоновый слой атмосферы.

Гипотеза о разрушении озонового слоя хлорфторуглеродами была выдвинута еще в середине 1970-х гг. Но сначала она не вызвала большого интереса и оказалась в центре внимания ученых лишь десять лет спустя. Вскоре весь механизм этого процесса был выяснен в деталях. Было доказано, что, накопившись в тропосфере, хлорфторуглероды проникают оттуда в стратосферу и катализируют (прежде всего благодаря выделению свободного хлора) реакции разложения озона, тонкий слой которого расположен на высоте 20-30 км. В результате началось разрушение этого слоя, выполняющего важнейшую функцию щита биосферы, предохраняющего все живое на Земле от губительного ультрафиолетового излучения Солнца.

Было установлено, что за последние 20-25 лет в связи с ростом выбросов фреонов (а также оксидов азота) защитный озоновый слой атмосферы уменьшился примерно на 2%, а по другим данным - даже на 2-5%. Казалось бы, это очень небольшое сокращение. Но, во-первых, по расчетам ученых, уменьшение озонового слоя всего на 1% приводит к усилению ультрафиолетового излучения на 2%. Во-вторых, в Северном полушарии содержание озона в атмосфере уменьшилось уже на 3%. причем в зимние месяцы, когда низкие температуры особенно способствуют разрушительному воздействию фреонов на озоновый слой, понижение может доходить и до 5%. Особую подверженность Северного полушария воздействию фреонов можно объяснить и с экономико-географических позиций: ведь 31% фреонов производят США, 30 - Западная Европа, 12 - Япония, 10% - страны СНГ. Наконец, в-третьих, надо иметь в виду, что в некоторых районах нашей планеты время от времени стали возникать такие "озоновые дыры", которые отличаются значительно более сильным разрушением озонового слоя.

Первая такая "дыра" была обнаружена над Антарктидой в 1978 г. Сначала ее изучали со спутников Земли, затем - с наземных станций, и в 1985 г. английские ученые опубликовали сенсационное сообщение о том, что ежегодно в октябре над Антарктидой количество атмосферного озона уменьшается на 40 - 50%, а иногда падает и до нуля. При этом размеры "дыры" колеблются от 5 млн. до 20 млн. км 2. В первой половине 1990-х гг. международные исследования в Антарктиде были продолжены. Они показали, что "озоновая дыра" не только продолжает возникать, но и увеличивается в размерах. Например, особенно ярко она была выражена в 1992 г

Вторая подобная "дыра" была обнаружена над Арктикой. Хотя она оказалась не столь обширной и к тому же состоящей из нескольких "дыр" меньшей площади, интенсивности и продолжительности, для населения северных широт Евразии она может представлять значительно большую опасность, чем огромная "озоновая дыра" над безлюдной Антарктидой. А в середине 1980-х гг. содержание озона начало уменьшаться и над территорией средних широт Северного полушария. В конце 1994 г. возникла огромная озоновая аномалия над территорией зарубежной Европы, России, США. В начале 1995 г. было зарегистрировано рекордное (на 40%) падение содержания озона над территорией Восточной Сибири. Весной 1997 г. снова наблюдалось аномально низкое содержание озона над Арктикой и значительной частью Восточной Сибири. Диаметр этой "озоновой дыры" составлял примерно 3000 км.

Естественно, что особую проблему представляет радиоактивное загрязнение окружающей среды, выражающееся в повышении естественного уровня содержащихся в ней радиоактивных веществ вследствие испытаний ядерного оружия и аварий на АЭС. До 2000 г. в мире было проведено примерно 1850 испытаний ядерного оружия" причем последствия атомных взрывов в атмосфере имели глобальный характер. Наиболее опасны для человека изотопы цезия и стронция, которые адсорбируются на почве и затем по пищевым цепям попадают в организм человека.

В условиях экологического кризиса ученые разных стран составляют экологические прогнозы. В большинстве своем они скорее пессимистичны чем оптимистичны.

Состояние природной среды и экологические проблемы

По существующим официальным комплексным оценкам Росгидромета и РАН в последние несколько лет наблюдаются существенные и неоднозначные тенденции изменений климата и состояния природной среды как в глобальном масштабе, так и на территории Российской Федерации , вызванные, главным образом, антропогенными факторами. Эти изменения отчетливо проявляются в контактных зонах «суша-море-атмосфера» и могут приводить к негативным, а в ряде случаев - к катастрофическим последствиям (абразия берегов, ухудшения качества среды обитания, деградация биоты и т.п.). С точки зрения обеспечения экологической безопасности и создания достаточных условий для устойчивого развития прибрежных зон дальневосточных морей требуются непрерывные и надежные оценки гидрометеорологического режима, экологического состояния и динамики биоразнообразия морской среды для их всестороннего учета в природопользовательской деятельности. В регионе созданы необходимые механизмы и имеется достаточный научный потенциал для оперативной оценки и изучения долговременных изменений процессов и характеристик прибрежно-морской среды во всем ее многообразии. В интересах и под контролем административных органов территории, природоохранных служб, научных и производственных организаций осуществляется непрерывный мониторинг состояния окружающей среды для оценки воздействия хозяйственной деятельности на ее компоненты, запасы и масштабы использования природных ресурсов, а также меры, принимаемые для уменьшения негативных антропогенных воздействий на окружающую среду. Основными источниками загрязнений прибрежной зоны являются здесь муниципальные и промышленные сточные воды, речной сток и атмосферный перенос, прямые поступления в море мусора и нефтепродуктов, гидротехнические работы.

На основании Закона Российской Федерации "Об охране окружающей природной среды" в МПР РФ разработана система научно обоснованных критериев выделения территории, объявляемой зоной чрезвычайной экологической ситуации или зоной экологического бедствия . Документ предназначен для следующих лиц и организаций:

Органов управления на местах;

Территориальных комитетов по охране природы;

Специализированных организаций и лиц, привлекаемых к работе по оценке экологического состояния территорий;

Государственной экологической экспертизы;

Заинтересованных министерств и ведомств;

Лиц, принимающих решения.

В документе предусмотрен единый подход, позволяющий классифицировать обследуемые территории по степени экологического неблагополучия, и определен порядок поэтапного проведения оценки экологического состояния территории. Согласно нему выявление зон экологического бедствия и зон чрезвычайных экологических ситуаций на основании набора предложенных критериев проводится с целью определения источников и факторов ухудшения экологической обстановки и разработки обоснованной программы неотложных мер по стабилизации и снижению степени экологического неблагополучия на обследуемой территории. Состояние природной среды, растительного и животного мира характеризуют критерии загрязнения воздушной среды, воды, почв, истощения природных ресурсов, деградации экосистем в соответствии с общей схемой (таблица 1).

Таблица 1 - Изменение природной среды и деградация естественных экосистем

Согласно экологическая обстановка может классифицироваться по возрастанию степени экологического неблагополучия следующим образом:

1) относительно удовлетворительная;

3) критическая;

4) кризисная (или зона чрезвычайной экологической ситуации);

5) катастрофическая (или зона экологического бедствия).

Согласно ст.58 и ст.59 "Закона об охране окружающей среды", общая оценка степени экологического неблагополучия территорий и акваторий проводится по следующим признакам (таблица 2). Эти положения являются определяющими для любой территории

Таблица 2 - Признаки территорий крайних степеней экологического неблагополучия

Серьезные экологические проблемы возникают в процессе прибрежно-морского природопользования. Идентификация и решение экологических проблем обширных морских акваторий региона требует проведения многоплановых и масштабных научных исследований, результаты которых находятся в стадии обобщения, сравнительно мало доступны и поэтому не нашли широкого применения среди заинтересованных организаций и в сфере концепции КУПЗ.

Все многообразие экологических проблем прибрежных вод, вызванных антропогенным воздействием можно условно разделить на три группы : (1) проблемы, вызванные поступлением в прибрежные воды вещества, в том числе потенциально опасных химических соединений, с прилегающей суши, из атмосферы и/или в результате деятельности на акватории; (2) проблемы вследствие чрезмерного прямого изъятия биологических ресурсов; (3) проблемы, связанные с уничтожением или деградацией биотопов.

В настоящее время в список основных экологических проблем прибрежных вод, вызванных поступлением сюда дополнительного количества вещества, входят:

а) заиление, вызванное увеличением твердого стока рек и плоскостного смыва, и/или хозяйственной деятельности на акватории (разведка, добыча ресурсов, производство, транспорт);

б) эвтрофикация, обусловленная увеличением выноса биогенных веществ с суши, и/или интенсивной марикультурой;

в) загрязнение компонентов прибрежно-морских экосистем (воды, донных отложений, гидробионтов) металлами, легко окисляемыми органическими соединениями, пестицидами, бытовым мусором в результате различной хозяйственной деятельности.

Деградация и разрушение прибрежно-морских биотопов во многих случаях обусловлены вышеназванными проблемами дополнительного поступления вещества, ведущими к изменению среды обитания как таковой. Кроме того, можно выделить проблемы физического разрушения биотопов в результате дноуглубительных работ, дампинга изъятого материала, и добычи прибрежных донных осадков как полезных ископаемых.

Основная часть исходных данных для оценки антропогенной нагрузки на акватории получается в процессе мониторинга , то есть слежения за пространственно-временной изменчивостью комплекса химических, биологических и физических характеристик прибрежных морских экосистем. Соответственно выделяются геофизический, геохимический и биологический виды мониторинга, обоснованного в работах в ряде исследований (Федоров, 1975, Бурдин, 1985, Израэль, Цыбань, 1989).

Геофизический мониторинг включает наблюдение за климатическими и гидродинамическими параметрами экосистемы, которые определяют распределение загрязняющих веществ в водной толще в результате адвекции и диффузии.

Биологический (биотический) мониторинг, когда отслеживаются структура и функционирование биотических составляющих экосистем, имеет наибольшую экологическую значимость. Однако существенные изменения в структуре и функционировании биологического сообщества наблюдаются, как правило, на стадии масштабного, часто уже необратимого изменения экосистемы в целом. Поэтому биологический мониторинг часто лишь констатирует результат негативного антропогенного воздействия на среду и менее применим как средство оперативного слежения и прогноза.

Геохимический мониторинг рассматривает изменение концентраций и геохимических потоков элементов и соединений как в биотических, так и в абиогенных составляющих экосистем. По сравнению с биологическим мониторингом, он больше акцентирован на характеристике среды обитания гидробионтов. Геохимический мониторинг может проводиться по всем основным компонентам морских экосистем: донным отложениям, воде, взвеси, гидробионтам. Наиболее распространенной интегральной оценкой антропогенного влияния на прибрежно-морские экосистемы является изменение химического состава донных отложений. Перспективным объектом геохимического мониторинга считаются прикрепленные или малоподвижные гидробионты: моллюски и макрофиты, поскольку концентрация в них загрязнителей отражает количество биодоступных форм загрязняющих веществ в среде.

Для более детальной оценки дополнительного привноса загрязняющих веществ необходимо привлечение данных по распределению их растворенных и взвешенных форм в водной толще. Растворенные формы это самые геохимически и биогеохимически подвижные соединения, через которые происходит аккумуляция загрязняющих веществ гидробионтами. Однако в настоящее время широкое использование растворенных форм для оценки антропогенного влияния на прибрежно-морские воды данного региона ограничено по причине методических трудностей пробоотбора и анализа, и химический состав донных осадков продолжает оставаться наиболее надежным индикатором общей антропогенной нагрузки на акваторию.

С точки зрения обеспечения экологической безопасности и создания достаточных условий для устойчивого развития прибрежных зон дальневосточных морей негативные последствия экологических проблем региона проявляются в следующих формах :

Снижении уровня здоровья, заболеваниях населения;

Загрязнении питьевой воды и продуктов питания;

Снижении эффективности в ряде отраслей хозяйства, например в рыболовстве, сельском хозяйстве, транспорте, туризме;

Ухудшение условий воспроизводства биотических компонентов наземных и морских экосистем;

Сокращении биоразнообразия, возрастании угрозы редким видам животных и растений. В конечном итоге все это ведет к сокращению природно-ресурсного потенциала региона, особенно в части использования возобновляемых ресурсов.

Основные экологические угрозы , которые сохраняются и возможны в перспективе:

Загрязнение вод сбросами недостаточно очищенных хозяйственно-бытовых стоков населенных пунктов и сточных вод промышленных предприятий.

Нефтяное загрязнение за счет сброса балластных и льяльных вод с судов в связи с отсутствием береговых нефтезачистных сооружений или недостаточной их мощностью.

Угрозы, связанные с разработкой минеральных и нефтегазовых ресурсов.

Угрозы, связанные с транспортировкой газа и нефтепродуктов.

Угрозы, связанные с нерациональным природопользованием в уникальных участках экосистем.

Угрозы, связанные с возможным превышением расчетных научно обоснованных норм.
добычи морепродуктов.

Угрозы, связанные с добычей строительного сырья из морского дна и строительства объектов в прибрежной зоне.

Литература к разделу

1. Оценочный доклад об изменениях климата и их последствиях на территории Российской Федерации (в 2-х том.) (колл. авт.)/ под общ. ред. Бедрицкого А.И. - М.: 2008.

2. Критерии оценки экологической обстановки территорий для выявления зон чрезвычайной экологической ситуации и зон экологического бедствия (утв. Минприроды РФ 30 ноября 1992 г.). - [Электронный ресурс]. Доступно из URL: http://www.priroda.ru/lib/detail.php?ID=5179 .

3. Шулькин В.М. Металлы в экосистемах морских мелководий. - Владивосток: Дальнаука, 2004. - 279 с.
Поступление загрязняющих веществ со сточными водами в водоемы. Хабаровский край

Деградация окружающей среды – это процесс, в результате которого снижается способность экосистем поддерживать постоянство качества жизни, а именно ухудшение свойств подземных и поверхностных вод, горных пород, газовой составляющих (компонентов) природной среды вследствие природного и техногенного изменения условий ее эволюционной трансформации. Она сводится к двум аспектам: ухудшение природной среды и жизни человека в результате природных явлений (извержения вулканов, наводнения, землетрясения, цунами и др.) или при хозяйственной деятельности человека (уничтожение естественных экосистем, загрязнения и т.д.); ухудшение условий обитания человека в искусственно созданной им среде, например, в городе, за счет нарастающего изменения компонентов окружающей среды (загрязнения воздуха, воды, ландшафтов и пр.). Деградация компонентов природной среды неминуемо приводит к угасанию ее живых (биотических) компонентов и условий жизнеобеспечения и жизнеобитания.. Естественные перемены в экосистемах, как правило, происходят очень постепенно и являются составной частью эволюционного процесса. Однако многие перемены вызваны такими внешними воздействиями, к которым система не приспособлена.

Основные факторы деградации окружающей среды: 1)Демографический Неуправляемый рост населения планеты - главная причина развития глобального экологического кризиса, который повлек остальные кризисы(истощение ресурсов, загрязнение геосфер, негативные климатические изменения и т.д.). Рост численности населения сопровождается аномальным территориальным делением его за счет формирования мегаполисов с млн. жителей. Именно мегаполюсы стали крупнейшими и самыми опасными загрязнителями окружающей среды и губителями природы, ее «раковыми опухолями». Сегодня энергетические объекты, промышленность и транспорт потребляют столько кислорода, сколько его хватило бы для дыхания 43 млрд. человек. Если человечество будет тратить воду такими же ускоряющимися темпами, как и до этого времени, то к 2100 г. запасы пресной воды окончательно иссякнут. Сегодня на все живые существа биосферы отрицательно действуют более 50 тыс. химических веществ, которые использует человек. 2)Уменьшение биоразнообразия Ученые утверждают, что в ближайшие лет через техногенные изменения в окружающей среде мир может потерять более 1 млн. видов растений и животных. Скорость вымирания видов сегодня в 1000 раз превышает естественную. Около 10% видов растений зоны умеренного климата и 11% видов птиц мира оказались под угрозой исчезновения.

Биологическое разнообразие - это залог устойчивости, выносливости как отдельных экосистем, так и биосферы в целом. Экологические взаимодействия различных видов живых существ с окружающей средой формируют экосистемы, от состояния которых зависит жизнь людей. Уменьшение биоразнообразия - это серьезная потеря биосферы, одна из главных экологических проблем современности. Масштабы уничтожения человеком тропических лесов, в которых живет 50% всех животных на планете и растет 50% всех растений, стали угрожающими (особенно в Бразилии и Индии), а количество людей, существование которых зависит от тропических лесов, составляет 200 млн. Среднестатистический европеец тратит 500 л пресной воды в сутки, а житель Центральной Африки - 8 л; дефицит пресной воды становится все острее во всем мире. Сегодня на Земле под угрозой уничтожения оказались около 25 тыс. видов растений, 72 млн. га тропических лесов. Ежедневно на планете исчезает от одного до десяти видов животных, еженедельно - минимум один вид растений.

Сегодня в Африке количество крупных млекопитающих составляет лишь 10% той, что была там 100 лет назад. Еще 30 лет назад на этом континенте жили 100 тыс. носорогов, а ныне - менее 4 тыс. Ежегодно более 6 млн. га земель превращаются в пустыни. 3)Урбанизация Как видим, глобальные негативные биологические и климатические изменения (Опустынивание, деградация почв, биосферы, уменьшение биоразнообразия, учащение кислотных дождей, развитие парникового эффекта и увеличения размеров озоновых "дыр«) в атмосфере происходят от неконтролируемой, не согласованную с законами жизни и природы деятельность человека.

И чем активнее эта деятельность, тем сильнее обратная реакция Природы. Яркий пример этого - регионы крупных городов, промышленных и энергетических центров практически во всем мире, где за комфорт люди расплачиваются болезнями, стрессами, неполноценными детьми, сокращением продолжительности жизни, вырождением. Возьмем например Москву и Киев из-за негативного влияния комплекса техногенных факторов на жителей Москвы и Киева продолжительность их жизни за последние 30 лет сократилась в среднем на 5-6 лет, смертность увеличилась в 1,5-2 раза, заболеваемость (особенно детей) повысилась в несколько раз. По сравнению с Европой смертность детей в этих городах на сегодня выше в З раза, а средняя продолжительность жизни мужчин (57-58 лет) - меньше на лет. Кроме того, у детей школьного возраста наблюдают снижение коэффициента интеллектуальности. 4)Гибель водных экосистем Огромное количество ядовитых веществ, накапливающихся вокруг городов, промышленных центров и перенасыщенных химическими удобрениями и пестицидами сельскохозяйственных угодий, выносится поверхностными и грунтовыми водами в реки, а оттуда - в моря и океаны. К ним добавляются загрязнители переносящиеся ветром, нефтепродукты от аварий танкеров и от работы нефтепромыслов, бытовые стоки городов и поселков, расположенных на побережьях. Предприятия химической промышленности, а также те, которые производят удобрения, ежегодно сбрасывают в реки и водоемы Украины около 50 млн. т агрессивных веществ, в которых содержатся, в частности, фенол, фтор, пестициды, формальдегид.

Начала резко снижаться биопродуктивность некогда крупнейших рыбных районов, уменьшился промысел, наступили тяжелые времена для рыболовецкого флота. Недавно в Мексиканском заливе у устья реки Миссисипи, которая выносит большой объем очень загрязненных вод, образовалась огромная «мертвая зона» (площадью более 4 тыс. км2). Все чаще такие зоны образуются в устьях Дуная, Днепра, Днестра, Южного Буга. Уже много лет «цветут» наши Днепровские водохранилища, в которых продолжается накопление загрязнителей, а биомасса становится все меньше, жизнестойкость и продуктивность водных организмов снижаются. Продолжается накопление загрязнителей, а биомасса становится все меньше, жизнестойкость и продуктивность водных организмов снижаются. Хищнический промысел рыбы в Мировом океане и внутренних морях последние лет привел к катастрофическому уменьшению рыбных запасов во всем мире, до полного исчезновения некоторых ценных видов рыб. А в озерах Северной Америки и Скандинавии рыба периодически погибает из-за повышения кислотности воды (выпадают кислотные дожди, принесенные из промышленных районов Великобритании и Северной Европы)

5) Деградация почв В последнее время много проблем у человечества возникло также в связи с безжалостной эксплуатацией земельных угодий. Во всем мире быстрыми темпами происходят деградация и эрозия почв. Как известно, для образования слоя плодородной почвы нужны тысячи, даже миллионы лет. Современный человек способен разрушить почву за 1-2 года. Подсчитано: ежегодно с обрабатываемых земель выносится более 25 млрд. т полезных веществ. По оценке Международного Почвенного центра (Нидерланды), в результате деятельности человека уже деградировало более 15% всей площади мировой суши, причем около 6% земель уничтожено водной эрозией, 28% - ветровой, 12% - засолена из-за неправильного орошения, около 5% выведено из оборота в результате Перехимизация и физической деструкции (вытаптывание скотом, разработка карьеров, экстенсивное перепахивание и др.). Таким образом человек сам себя лишил многих миллионов гектаров земли-кормилицы. Ежегодно земли Украины теряют 24 млн. т гумуса (перегноя), что определяет плодородие почв. Потому что почвы стали неплодородными, активизировалось Опустынивание и продолжается вырубка лесов, лишь в 21 государстве Африки в гг пострадали около 30 млн. человек, 10 млн. человек вынуждены были сменить место своего проживания, став «экологическими» беженцами.

6)Загрязнение атмосферы. Огромную тревогу в мире вызывает перезагрезнение атмосферы вредными газами, что приводит к увеличению площадей озоновых "дыр" и активизации развития парникового эффекта на планете. Первое явление повлекло снижение защитного действия озонового слоя от солнечного ультрафиолетового излучения и, как следствие, - массовые заболевания людей (рак кожи, ожоги, потеря зрения) и животных - дельфинов, китов, проживающих под озоновым «дырами» (Австралия, Южная Аргентина, Ирландия, Скандинавия). Парниковый эффект приводит к потеплению климата, таяние ледников, значительного глобального повышения уровня Мирового океана, к изменениям режима образования циклонов и ураганов, нарушения функционирования, даже деградации экосистем отдельных районов суши.

Каждый час на нашей планете: 6-8 га продуктивной земли становится пустыней; 2 тыс. детей умирают от голода; 55 человек погибают от отравления пестицидами и другими химическими веществами; 1 тыс. человек умирает от отравления водой; 2 тыс. т кислотных дождей выпадает в Северном полушарии. Ежеминутно: Уничтожается более 20 га тропических лесов; Используется около 159 л нефти; Уничтожается 50 т плодородных почв; Выбрасывается в атмосферу более 12 тыс. т углекислого газа.

Последствия деградации окружающей среды: 1. Изменение туристической карты мира. Глобальное потепление приводит к таянию снегов и ледников, так, например, в Альпийских горах за последние годы существенно сократился горнолыжный сезон, кроме того были сокращены или изменены многие популярные горнолыжные трассы. А на Средиземноморье и в Северной Африке страдает пляжный отдых, ведь большинство людей, предпочитающих проводить отпуск летом, вместе с детьми, вынуждены отказываться от поездок в это время года в эти регионы из- за слишком большой жары. 2. Распространение тропических заболеваний в районах с умеренным климатом. Уже сейчас медики констатируют, что во многих южных районах Средиземноморья тропические бактерии начали прекрасно выживать, в итоге участились случаи заболевания малярией в районах, где прежде такого не наблюдалось. 3. Увеличение числа заболеваний аллергией. В воздухе вокруг нас огромное количество химических веществ, которые самым негативным образом сказываются на здоровье. Они разрушают работу именной системы, а также вызывают различные формы аллергии. Причем особенно сильно это отражается на здоровье детей! 4. Вымирание различных видов животных и растений. От таяния ледников страдают северные животные и растения, более южные погибают от засух. Многие виды рыб вымирают от загрязнения воды. Происходит деградация окружающей среди, из-за слишком быстро меняющихся условий существования большинство видов животных и растений не способны к ним приспособиться, в результате они вымирают. Тем самым, нарушается жизненный цикл всего живого на Земле. 5. Миграции населения. Они происходят из-за изменений климата в сторону увеличения температуры и засух, затопления прибрежных районов и различных техногенных катастроф. В результате во многих районах мира наблюдается перенаселение, другие же становятся безжизненной пустыней, что приводит к увеличению различных конфликтов, росту преступности и голоду.