Реферат

«Экологические  катастрофы и их последствия для  окружающего мира»

Планете Земля посвящается…

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Санкт-Петербург 2001 год. 

ОГЛАВЛЕНИЕ

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Введение

В общественном сознании прочно укоренилось представление  об экологии как о степени загрязнения  окружающей среды. На самом же деле это далеко не так. Экология это наука и она, как и все остальные науки, не может быть плохой или хорошей, как, например, не может быть плохой или нарушенной математика или геометрия. Но сплошь и рядом слышится: "здесь плохая экология" или "там экология нарушена". Экология же, как наука изучает взаимоотношения в живой природе, и вот как раз они-то и нарушаются человеком все чаще и чаще. Это и исчезновение видов, каждый из которых выполнял в природе определенную роль, это и изменения численности других видов вследствие охоты, загрязнений, уничтожений мест обитания и т.д. Опыт уже говорит нам что, решая небольшие проблемы с позиций силы, мы получаем гораздо большие проблемы.

   Когда  в 1960-е гг. человечество начало  осознавать серьёзность встающих  перед ним экологических проблем, возник вопрос: сколько времени у нас осталось? Сколько лет пройдёт, прежде чем мы столкнёмся с трагическими последствиями нашего пренебрежительного отношения к окружающей среде? Ответом было: 30-35 лет. Сейчас, когда мы приближаемся к концу назначенного тридцатилетнего срока, этот прогноз навязчиво преследует человечество. Прогноз был недалёк от истины, так как налицо потепление климата, дыры в защитном озоновом слое над полюсами, повсеместное присутствие токсичных химических веществ, загрязнение пищевых продуктов остатками пестицидов и вымиранием огромного числа видов по мере отступления лесов перед растущим народонаселением планеты.

   Всё это  весьма печально. Отрадно же то, что перечисленные проблемы изучены  и уже разработаны (по крайней  мере теоретически или на уровне опытных установок) технологии, позволяющие их разрешить, а значит, обеспечить устойчивое развитие общества. Нужно просто серьёзно взяться за дело.

   В данной  работе рассмотрены некоторые  экологически опасные факторы  и вызываемые ими экологические катастрофы, их последствия для окружающей среды и человека. 
 

2. Статистика Экологических катастроф.

"В период  между 1953 и 1960 гг. завод пластмасс,  расположенный в районе залива  Минимата, о. Кюсю, Япония, сбрасывал  в море содержащие ртуть отходы производства. Из-за отравления ртутью 43 человека умерли".

"1 ноября 1986 г. при тушении пожара на  химическом предприятии "Сандоз" в Базеле, Швейцария, в Рейн  вылилось около 30 т сельскохозяйственных  ядохимикатов".

"24 августа  1995 г. 88-километровый участок реки Эссекибо был объявлен зоной бедствия. Через берега отстойника, содержащего цианистые соединения, которые используются при извлечении золота, произошло просачивание в реку отравленной жидкости".

"Свыше 6300 человек погибли, когда 3 декабря 1984 г. на заводе по производству пестицидов компании "Юнион Карбайд" недалеко от Бхопала, Индия, произошел выброс в атмосферу облака ядовитых метилизоцианатов."

"10 июля 1976 г.  из-за выброса в атмосферу большого  количества диоксина химическим  заводом "Икмеса" в районе Севезо вблизи Милана, Италия, были эвакуированы 780 человек."

"С 4 по 9 декабря  1952 г. в Лондоне от острого  бронхита, вызванного густым смогом, скончалось приблизительно 3500-4000 человек,  главным образом пожилые люди  и дети".

"В результате взрыва, происшедшего 1 июня 1974 г. на химическом заводе во Фликсборо, гр. Линдси, Великобритания, погибли 55 человек и 75 получили ранения. На этом предприятии производился капролактам - химическое вещество, используемое при изготовлении нейлона."

"3 июня 1979 г. после выброса из-под буровой установки "Иксток-1" в заливе Кампече (Мексиканский залив) на поверхности воды образовалось нефтяное пятно. Пленка нефти распространилась на 640 км. К 24 марта 1980 г., когда скважина была перекрыта, потери нефти составили 500 000 т."

"25 марта  1989 г. нефтяной танкер Вальдес  компании "Экссон" сел на мель  в заливе Принс-Уильям у побережья  Аляски, в результате чего в  воду вылилось свыше 30 000 т нефти.  От загрязнения пострадало более  2400 км побережья".

"19 июля 1979 г. в Карибском море не - далеко от о. Тобаго Повелительница Атлантики столкнулась с Эгейским капитаном. В результате в воду вылилось 280 000 т нефти".                                   

"В марте  1978 г. в 96,6 км от побережья  полуострова Бретань, Франция, разбился принадлежавший компании "Амоко" танкер Кадис, и в воду вылилось 220 000 т нефти".

"Самое большое  бедствие, связанное с добычей  нефти на шельфе, произошло 6 июля 1988 г. при пожаре на эксплуатационной  нефтяной платформе "Пайпер-Альфа"  в Северном море, когда погибли 167 человек".

"С февраля  по октябрь 1994 г. вследствие  разрыва трубопровода тысячи  тонн сырой нефти вылились  на нетронутые пространства арктической  тундры в Республике Коми (Россия). По оценкам, количество вылившейся  нефти колеблется между 60 000 и 280 000 т. В результате катастрофы нефтяная пленка покрыла участок длиной 18 км".

"За последние  30 лет вследствие забора воды  из рек, впадающих в Аральское  море, его уровень понизился на 14 м."

"В долине  реки Сан-Хоакин, шт. Калифорния, США, из-за того, что с 1920 по 1960 г. для орошения полей использовали подземные воды, поверхность земли осела на 9 м."

"В 1962 г.  в Индии была построена плотина  Койна для снабжения водой  Бомбея. В результате заполнения  водой образовавшегося водохранилища  огромное давление воды на грунт привело низлежащие горные породы в напряженное состояние, и 10 декабря 1967 г. там произошло землетрясение с амплитудой 6,3 по шкале Рихтера. В результате этого землетрясения 177 человек погибли и 2300 получили увечья."

;"9 октября 1963 г. со склона горы Ток в Итальянских Альпах в водохранилище, образовавшееся позади плотины Вайонт, сползло 240 млн. м3 грунта. Плотина устояла, но волна высотой 100 м перемахнула через ее гребень и полностью смыла селение Лонгароне, в результате чего погибли 2500 человек".

Аварии  на ядерных установках

"В 1957 г.  из-за перегрева контейнера с  ядерными отходами на Кыштымском  комплексе, Россия, произошел взрыв,  в результате которого радиоактивные  вещества рассеялись по территории  площадью 23 000 кв.км. Через 3 года после этой аварии с географических карт СССР исчезло свыше 30 небольших деревень в пределах участка площадью 1200 км.кв. и около 17 000 человек с этой территории были эвакуированы".

28 марта 1979г. - самая тяжёлая авария на территории США на реакторе "Тримайл-Айленд" в Мидлтауне шт. Пенсильвания.

11 февраля 1981г. - разлив 400 тыс. литров радиоактивного охладителя на заводе "Секвойя-1" в шт. Теннеси (США).

"Такого рода  авария произошла в 1986 г. на  четвертом энергоблоке Чернобыльской  АЭС в СССР (ныне - территория Украины). По официальным советским сообщениям, погиб 31 человек. Однако не известно, сколько еще из 200 000 участников ликвидации аварии умерло в течение пятилетнего периода после нее".

"Из-за вырубки  тропических лесов занимаемая  ими площадь каждую минуту сокращается на величину, равную 200 футбольным полям".

Нефтяные  загрязнения.

"19 января 1991 г. при проведении военных действий  в Персидском заливе президент  Ирака Саддам Хусейн отдал  приказ откачать сырую нефть,  добываемую в Персидском заливе.

"В ходе  той же кампании вооруженными  силами Ирака было подожжено  600 нефтяных скважин. Пожар на  последней из скважин был ликвидирован 6 ноября 1991 г."

28 января 1969г. - из нефтяной платформы в канале Санта-Барбара (шт. Калифорния, США), произошёл выброс нефти. За 11 дней в море вылилось около миллиона литров нефти, нанеся огромный урон. Платформа продолжала протекать в течение нескольких лет.

Июль 2000г - В результате аварии на нефтеперерабатывающем заводе "Петробрас" в городе Араукари, что на юге Бразилии, в реку Игуаса вылилось более миллиона галлонов "черного золота". 
Образовавшееся на водной поверхности маслянистое пятно медленно, но верно продвигалось на запад, угрожая оставить без питьевой воды целый ряд населенных пунктов. К счастью нефть удалось остановить. Она прошла по течению четыре срочно построенных заградительных барьера и "застряла" лишь на пятом. 
Часть сырья уже удалили с поверхности реки, часть разлилась по вырытым в экстренном порядке специальным отводным каналам. Оставшиеся же 80 тысяч галлонов из миллиона (4 млн. литров), попавших в водоем, рабочие вычерпывают вручную. 
По словам представителей природоохранных организаций, ущерб от экологической катастрофы, ставшей крупнейшей в Бразилии за последние четверть века, сейчас подсчитать сложно. На восстановление экосистемы Игуасы уйдет не один десяток лет. На данный момент главная задача - очистить берега от покрывающей их черной маслянистой массы. 
Сотрудникам же агентства по защите природы штата Парана (по которому течет Игуаса) предстоит отмыть от нефти обитающих здесь птиц и животных, а компании "Петробрас" предстоит выплатить в федеральный бюджет 100 млн. реалов (56 млн. долларов) штрафа. В казну штата Парана - вдвое меньше. 

2 июня 1969г. - в Рейне начала гибнуть рыба. За два года до этого в реку попали две 25-килограммовые канистры с инсектицидом "Тиодан". Катастрофа вызвала мор нескольких миллионов рыб.

Апрель 1979г. - в Институте микробиологии и вирусологии в Свердловске произошёл выброс спор сибирской язвы. Советское правительство отрицало факт катастрофы. Согласно независимым источникам, был заражён регион в радиусе 3 км, и погибло несколько сот человек. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3.Определение и классификация Экологических катастроф. 

"Дайте точное определение слову и вы избавите свет от половины его заблуждений"

А.С.Пушкин

Экологически  опасные факторы, это такие факторы  среды, которые воздействуют на организмы  отрицательно (летально, лимитирующе, мутагенно, канцерогенно). Следуя из этого  определения экологическая катастрофа это максимально сильное воздействие экологически опасных факторов на окружающую среду.

Ниже  приведена таблица  классификации ЭОФ.

Несомненно, что  человечество в своем развитии будет  еще не раз сталкиваться с различными, в том числе и новыми ЭОФ, однако, все они так или иначе попадают в данную классификацию, учитывающую разнообразные характеристики последних, что позволяет в определенной мере прогнозировать особенности влияния этих факторов.

 

C практической  точки зрения целесообразно разделение  ЭОФ на химические (т.е. зависящие  от химического состава среды), физические (электромагнитные, радиационные  и радиоактивные, световые, вибрационные, шумовые, тепловые), биологические (источником которых служат живые организмы, например, бактерии; сюда также включаются и биотические), информационные (факторы, выступающие в качестве кода жизненно важного сообщения, но с неадекватным ответом), механические (твердые отходы, мусор), комплексные (характеризующиеся многосторонним действием, например климатические).

Необходимо учесть, что эта классификация в значительной мере условна и большинство ЭОФ  могут рассматриваться как комплексные  или же быть отнесены одновременно к разным группам (например, микотоксины — по своей природе являясь продуцентами плесневых грибков, т.е. биологическими по происхождению, в то же время представляют собой химические вещества; или такой физический ЭОФ как шум в определенных условиях является информационным и т.п.). Кроме того, многие ЭОФ действуют опосредованно (например, кислотные дожди) "подготавливают почву" для воздействия других факторов. Сказанное следует принимать во внимание в каждом конкретном случае, однако в практическом отношении подобная классификация весьма удобна и проста.  
 
 
 
 

4. Некоторые ЭОФ и их воздействие на окружающую среду.

Нижеприведённые примеры ЭОФ, по моему мнению, позволяют  увидеть наиболее опасные и распространённые, факторы, сильно влияющие на окружающую среду.  

4.1 Химические ЭОФ

"...в наш век чем дальше, тем больше понимают и соглашаются, что соприкосновение с природой есть самое последнее слово всякого прогресса, наук, рассудка, здравого смысла...".

Ф.М.Достоевский

Вследствие расширения предметов постоянного пользования, увеличения общих отходов промышленности, постоянно нарастающего загрязнения природы в результате интенсификации технологических процессов, производства новых косметических средств, удобрений, пищевых добавок, лекарственных препаратов и т.д., резко возросла химическая нагрузка на биосферу. Согласно данным, представленным в государственных докладах о состоянии здоровья населения и окружающей природной среды Российской Федерации, около 70% токсических промышленных отходов бывшего СССР захоронены на территории России, что составило 1,6 млрд. тонн.

Предполагается, что уже к 2003 году производство химических веществ в мире возрастет примерно в 2 раза. Уже сегодня в банке  данных Chemical Abstract Services (США) имеются  сведения о почти 8 млн. различных химических соединений, причем несколько десятков тысяч из этого количества находят широкое применение в многообразных сферах жизни и постоянно используются людьми. Широко известны экологические последствия "химических" катастроф — это и диоксиновая трагедия в Севезо, пожар на фармацевтической фирме "Сандоз" в Базеле и т.д. Но мало известно, например, о последствиях затопления в Балтийском море войсками союзников после Второй мировой войны сотен тысяч тонн боеприпасов с ипритом, люизитом и другими БОВ. Демонстративны примеры с ДДТ, асбестом, винилхлоридом. 

Диоксины  и диоксиноподобные соединения.

Если о последствиях действия ряда веществ, достаточно много  уже известно, то в отношении экологической  опасности диоксинов мы узнали лишь в последние годы. Известны примеры катастроф и чрезвычайных ситуаций, связанных с диоксиновой проблемой, повсеместного распространения соединений этой группы, их трансграничных переносах, риска для здоровья людей и животных. В большую группу диоксинов и диоксиноподобных соединений входят как сами полихлорированные дибензо-р-диоксины (ПХДД) так и полихлорированные бифенилы (ПХБ), поливинилхлорид (ПВХ) и ряд других веществ, содержащих в своей молекуле атомы хлора. Это чужеродные живым организмам соединения, попадающие в окружающую среду с продукцией или отходами многих технологий. Они непрерывно и во все возрастающих масштабах генерируются индустриальным обществом. Важно отметить, что этот процесс не знает ни пределов насыщения, ни национальных границ.

Чем же опасны диоксины? Прежде всего, своей высочайшей токсичностью даже в самых малых концентрациях. Эти вещества являются универсальными клеточными ядами, поражающими все живое. Известно, что маркерный агент этой группы — 2,3,7,8-тетрахлордибензо-р-диоксин (ТХДД) в 67 тысяч раз ядовитее цианистого калия и в 500 раз стрихнина. Диоксины найдены везде — в воздухе, почве, донных отложениях, рыбе, молоке (в том числе и грудном) овощах и т.д. Отличительная черта представителей этой группы — чрезвычайно высокая устойчивость к химическому и биологическому разложению, они способны сохраняться в окружающей среде в течение десятков лет и переносятся по пищевым цепям. Отсюда ясно, что опасность долговременного заражения диоксинами биосферы несравненно более серьезна, чем загрязнение среды другими агентами, например хлорированными пестицидами. Необходимо указать, что диоксины появляются только там, где используется хлор.

Диоксины не производятся промышленно, но они возникают  при производстве других химических веществ в виде примесей. Загрязнения окружающей среды диоксинами возникают и при промышленных авариях, среди которых наиболее известна трагедия в Севезо. 10 июля 1976 г. в Меда вблизи г. Севезо (север Италии) на заводе "Икмеза" произошел выброс трихлорфенола/фенолята, содержащего примерно 2—3 кг ТХДД. Химическое облако накрыло район за пределами города длиной 5 км и шириной 700 метров. Более 2/3 из этого количества ТХДД отложилась на площади в 15 га на расстоянии около 500 м от завода. Период полураспада ТХДД в почве составляет примерно 10—12 лет.

Еще один источник поступления диоксинов в среду  — нарушение правил захоронения  промышленных отходов.

    Использование  химических средств в военных  целях также может привести  к загрязнению среды диоксинами  и диоксиноподобными соединениями. К другим источникам диоксинов относятся: термическое разложение технических продуктов, сжигание осадков сточных вод, муниципальных, медицинских и опасных отходов (например изделий из ПВХ). Источником поступления диоксинов в окружающую среду служат металлообрабатывающая и металлургическая промышленность, регенерация проволочных материалов, выхлопные газы автомобилей, целлюлозно-бумажная промышленность, возгорание и поломка электрического оборудования. Наконец, источники диоксинов — это лесные пожары (леса, обработанные хлорфенольными пестицидами), хлорирование питьевой воды, работа домашних печей, использующих "техногенную" древесину.

Пик выброса  диоксинов пришелся на 60—70-е годы нашего столетия, в результате расширения производства отбеленной бумаги, а  также веществ, в технологии синтеза которых использовался хлор. Большой вклад в диоксиновое загрязнение внесли строительство мусоросжигательных заводов и война во Вьетнаме. США, начиная с 1964 г. применили на территории Индокитая в качестве "экологического оружия" 57 тысяч тонн гербицидов, содержащих диоксины. Сегодня на территории вьетнамской провинции Контум (области, наиболее подвергшейся диоксиновому загрязнению) содержится не менее полукилограмма ТХДД; этого количества достаточно, чтобы отравить половину 73-миллионного населения Вьетнама.

Биоаккумуляция  ТХДД изучена в модельных экспериментах. Было показано, что содержание радиоактивно меченного ТХДД в личинках комаров  и морских креветок было в 9000 и 1570 раз выше, чем в воде, соответственно. При анализах растительности из области Севезо после известной аварии было обнаружено до 50 мг/кг ТХДД. В последующие годы содержание диоксина во вновь выросших растениях, не имевших прямого контакта с аэрозольным облаком, содержащим диоксин, концентрация ТХДД резко снизилась.

Через год после  аварии в мякоти фруктов ТХДД не был обнаружен, но найден в кожуре в количествах до 100 нг/кг. Это  свидетельствует о том, что загрязнение  было обусловлено пылью, а не поглощением  растениями. Содержание ТХДД в корнях многих растений, собранных на загрязненной диоксинами территории было существенно выше, чем в почве и наземной части растений.

Результаты  анализа тканей диких  животных, обитающих  в загрязненных зонах  в Севезо и прилегающих  районах 

 

 

Исследовалось содержание ТХДД в жировой ткани и плазме крови немецких рабочих гербицидных производств и ветеранов вьетнамской войны. Спустя много лет высокие концентрации ТХДД, были обнаружены в этих образцах, что свидетельствует о низком уровне выведения и длительном времени полураспада диоксина.

Какие же болезни  вызываются диоксиновым отравлением? В лабораторных экспериментах на млекопитающих было показано, что  ТХДД поражает различные органы и  системы органов. У крыс, мышей  и кроликов повреждается преимущественно  печень, у морских свинок — вилочковая железа и лимфатические ткани, у нечеловекообразных обезьян — кожа.

Вообще ТХДД в основном способен вызывать патологические изменения в эпителиальных тканях. ТХДД угнетает у экспериментальных  животных клеточный и гуморальный  иммунитет. ПХДД и ПХДФ снижают уровни депонирования витамина А в печени и влияют на репродуктивные функции у подопытных животных.  Международные Агентства Изучения Рака признали убедительными доказательства канцерогенности ТХДД для животных. В исследованиях последних лет было твердо установлено, что ТХДД является промотором печеночного канцерогенеза. Канцерогенны для животных и другие диоксины и диоксиноподобные соединения — полихлорированные бифенилы, винилхлорид и др.

У человека (как  в результате профессиональных контактов, так и влияния окружающей среды) в целом описано довольно много признаков и симптомов, которые можно свести к следующим:

1)кожные проявления — в основном хлоракне.

2)системные эффекты — повышенное содержание холестерина, потеря аппетита и похудание, расстройство пищеварения (рвота, тошнота, нарушения стула, непереносимость алкоголя и жирной пищи), боли в мышцах, суставах, слабость в нижних конечностях, увеличение лимфатических узлов, нарушения со стороны сердечно-сосудистой системы, мочевыводящих путей, респираторного тракта, поджелудочной железы,

3) неврологические эффекты — головные боли, потеря слуха, обоняния, вкусовых ощущений, нарушения зрения;

4) психические эффекты — нарушения сна, депрессия, утрата активности и мотивов поведения, немотивированные приступы гнева;

Основные заболевания  — хлоракне и расстройства печени. Хлоракне — тяжелая форма угрей, уродующих кожу лица. Заболевание  может длиться годами и практически  не поддается лечению. 

ДДТ и другие пестициды.

По подсчетам  специалистов ежегодно от трети до половины мировых запасов продовольствия пожирают или повреждают насекомые, плесневые грибки, грызуны, птицы и другие вредители, которые уничтожают урожай и в поле, и при его сборе, погрузке, транспортировке и хранении. В случае успешной борьбы с насекомыми и болезнями, которые поражают зерновые культуры, ежегодная прибавка урожая составила бы около 200 млн. тонн зерна, что хватило бы для пропитания 1 млрд. человек.

Швейцарский химик  Пауль Мюллер, руководитель лаборатории  фирмы «Тейги» в 1938 году обнаружил замечательные инсектицидные свойства у дихлортрифенилтрихлорэтана (ставшего известным позднее под названием ДДТ) и спустя 10 лет за это открытие был удостоен Нобелевской премии в области биологии и медицины. Действительно, уже первые результаты применения этого "чудо оружия" были просто ошеломляющими — рост урожайности, внедрение экономичных способов ведения сельского хозяйства, новые эффективные средства борьбы с насекомыми, переносящими инфекции. Во время Второй мировой войны ДДТ был применен против вшей, распространяющих сыпной тиф. В результате это была первая из войн, в которой от тифа погибло меньше людей, чем от пуль противника. Использование ДДТ против комаров — переносчиков малярии резко снизили смертность от этого заболевания. Если еще в 1948 г. только в Индии погибло от малярии более трех миллионов человек, то в 1965 г. в этой стране не было зарегистрировано ни одного случая смерти от малярии. Именно благодаря ДДТ таким образом удалось спасти миллионы жизней и именно за это Мюллер по праву получил Нобелевскую премию.