Влияние техногенеза на окружающую среду

К концу XX в. загрязнения окружающей среды  отходами, выбросами, сточными водами всех видов промышленного производства, сельского хозяйства, коммунального  хозяйства городов приобрели глобальный характер.

Источники загрязняющих веществ разнообразны, также многочисленны виды отходов  и характер их воздействия на компоненты биосферы. Биосфера загрязняется твердыми отходами, газовыми выбросами и сточными водами металлургических, металлообрабатывающих  и машиностроительных заводов. Огромный вред наносят водным ресурсам сточные  воды целлюлозно-бумажной, пищевой, деревообрабатывающей, нефтехимической промышленности. Развитие автомобильного транспорта привело  к загрязнению атмосферы городов  и транспортных коммуникаций токсичными металлами и токсичными углеводородами, а постоянное возрастание масштабов  морских перевозок вызвало почти  повсеместное загрязнение морей  и океанов нефтью и нефтепродуктами.

Повсеместное  применение минеральных удобрений и химических средств защиты растений привело к появлению ядохимикатов в атмосфере, почвах и природных водах, загрязнению биогенными элементами водоемов и сельскохозяйственной продукции. При разработках на поверхность земли извлекаются миллионы тонн разнообразных горных пород, образующих пылящие и горящие терриконы и отвалы. В процессе эксплуатации химических заводов и тепловых электростанций также образуется огромное количество твердых отходов (огарок, шлаки, золы), которые складируются на больших площадях, оказывая негативное влияние на атмосферу, поверхностные и подземные воды (Серов Г. П., 2007).

В настоящее  время во многих регионах техногенное  загрязнение почв достигло такого уровня, что представляет серьезную опасность  для человека. Особенно сильное техногенное  воздействие испытывают территории, прилегающие к крупным промышленным производствам. Практически любые техногенные явления и процессы, происходящие в пределах воздействия промышленных производств, быстро отражаются на состоянии экосистем. В сложившейся к настоящему времени системе природопользования функции почв изменились: они превратились в приемники загрязненного поверхностного стока с территорий городов и промышленных зон. Можно сделать вывод, что различные мероприятия, направленные на выявление, снижение, предотвращение и ликвидацию последствий техногенного загрязнения, должны осуществляться именно на локальном уровне. А для этого нужна информация, которая бы оценивала ситуацию, сложившуюся в том или ином районе, что и определит необходимость детального геохимического изучения особенностей распределения и поведения загрязняющих веществ в условиях техногенеза.

Подобные  мероприятия включены в понятие мониторинга. Экологический мониторинг позволяет выявлять динамику антропогенного воздействия на природу и ее компоненты, а также способствует определению степени их загрязненности и способов благотворного воздействия для восстановления естественного состояния.

Воздействие техногенеза и его последствия хотелось бы рассмотреть на примере Кемеровской области, входящей в просторы Кузбасского угледобывающего бассейна, где активно развита угледобывающая промышленность.

Исторически сложилось, что в Кемеровской  области развивались высокоэнергетические отрасли промышленности, которые  и составляют экономический потенциал  области: электроэнергетика, добыча и  переработка угля, металлургия и  химическая промышленность. Основу промышленного комплекса области составляет угольная промышленность (Чамкина Т. И., 2008).

Как отмечает С. В. Овсянникова (2012), Кемеровская область входит в число областей, где состояние почвенного покрова можно охарактеризовать как крайне неблагоприятное, что связано с нерациональным использованием земель в интенсивном развитии горнодобывающей и перерабатывающей промышленности, и как следствием этого проявлением процессов деградации почв, а в некоторых случаях и полного уничтожения отдельных почвенных разностей.

Добыча  угля сопровождается разрушением почвенного покрова и естественных ландшафтов при проведении горнодобывающих работ открытым и подземным способом. В таких условиях происходит изменение рельефа местности, полное или частичное нарушение почвенного покрова, нарушение водного, воздушного и пищевого режима почв, что ведет к нарушению биогеоценоза в целом. В результате складывается неблагоприятная экологическая обстановка в регионе с развитой горнодобывающей, нефтегазодобывающей и перерабатывающей промышленностью (Овсянникова С. В., 2012).

Перечислим  основные отрасли промышленности Кемеровской  области и их влияние на окружающую среду (Оценка накопленного…, 2006):

1. Горнодобывающая промышленность.

Вблизи  городов с развитой горнодобывающей  промышленностью при длительной многолетней эксплуатации угольных шахт и разрезов, углеобогатительных фабрик, железорудных шахт и разрезов, а также предприятий теплоэнергетики создались необустроенные свалки промышленных отходов с 3 – 4 классом опасности. Опасность промышленных отходов определяется содержанием в них металлов, макроэлементов и полиароматических углеводородов (ПАУ), которые могут мигрировать в подземные и поверхностные воды, почву и растения.

Как следствие, в водоисточниках, включая подземные воды, в концентрациях выше ПДК обнаруживаются марганец (1,3 - 1,8 ПДК), железо (1,1 - 3,2 ПДК), фенол (4 - 15 ПДК), свинец (1,1 - 1,4 ПДК), кадмий (1,6 - 1,8 ПДК) и др. При этом загрязненные химическими веществами подземные воды используются как источник хозяйственно-питьевого водоснабжения для 140 тыс. человек населения шахтерских городов.

Имеет место  быть атмосферное загрязнение (дегазация, эрозия, т.п.) вследствие нарушения целостности пород (шахты, карьеры, терриконы и т.д.).

Почва в  шахтерских городах загрязнена хромом, свинцом, цинком, марганцем и кадмием, концентрации которых в 6,1 - 30,5% случаев превышали ПДК, а суммарный показатель химического загрязнения почвы составляет 34 - 60% на территории площадью более 4500 га. Местные сельскохозяйственные продукты контаминированы свинцом, кадмием и мышьяком, концентрации которых в 1,6 - 3,4% проб превышали ПДК.

2. Химическая промышленность.

В г. Кемерово вследствие 60-летней эксплуатации сосредоточенных  химических предприятий, имеющих разнообразные производства с неутилизируемыми промышленными отходами 2 - 4 классов опасности, которых ежегодно образуется до 27 - 30 тыс. т., создалось 5 крупных свалок, где скопилось около 1,8 млн т. токсичных отходов.

Они представляют потенциальную опасность загрязнения  подземных вод. В подземных водах санитарно-защитных, жилых и пригородных зон обнаруживаются аммиак, амины, формальдегид, фенол, кадмий, свинец. Количество населения, использующего химически контаминированные подземные воды как источник хозяйственно-питьевого водоснабжения, составляет около 18 тыс. человек.

Почва жилых  и пригородных зон загрязнена мышьяком, фенолом, метанолом, формальдегидом, свинцом, кадмием, марганцем, 3,4 бензо(а)пиреном и другими веществами. По суммарному показателю химического загрязнения почвы, который составляет 26 - 47, ее загрязнение оценивается как «умеренно опасное» и «опасное» на площади до 9 тыс. га.

В овощах, выращенных в санитарно-защитных зонах  в 29 - 100% проб обнаруживаются кадмий, свинец, мышьяк и ртуть в концентрациях меньше ПДК.

3. Металлургическая промышленность.

Более чем 60-летняя эксплуатация в городах Новокузнецке, Белово и Гурьевске предприятий черной и цветной металлургии, имеющих значительные по массе неутилизируемые производственные отходы 2 - 4 классов опасности, определяли скопление их на свалках с общей массой более 4,5 млн. т.

Подземные воды жилых и санитарно-защитных зон г. Новокузнецка значительно загрязнены железом, магнием, марганцем, фтором, цинком, мышьяком, хромом, фенолом и другими, суммарные концентрации которых достигают 6,2 - 10,2 ПДК. Количество населения, использующего загрязненные подземные воды в качестве источника хозяйственно-питьевого водоснабжения составляет в названных городах ориентировочно 42 тыс. человек.

Содержание  в почве районов, имеющих металлургические предприятия, никеля, хрома, свинца, марганца, мышьяка, фтора, цинка и бензо(а)пирена. превышает ПДК. Суммарный показатель химического загрязнения почвы достигает в радиусе до 5 км от металлургических предприятий 52 - 79 и оцениваются как опасное загрязнение почвы на площади более 8 тыс га.

Овощи, выращенные в пригородной зоне г. Новокузнецка, содержат значительно больше, чем полученные на «экологически чистых территориях», бензо(а)пирена, ванадия, цинка, алюминия, хрома, мышьяка, свинца. При этом концентрации названных веществ в 1,7 - 4,2% проб превышали допустимые по кормам уровни. Вследствие химического загрязнения овощей, выращиваемых в пригородной зоне, создается канцерогенный индивидуальный риск, превышающий 1·10-4, для 420 тыс

человек.

Не исключено, что длительная эксплуатация предприятий  черной металлургии в г. Новокузнецке вызвала загрязнение почвы и даже подземных вод диоксинами.

Таким образом, можно отметить пагубное воздействие  отраслей промышленности области в  широких пределах на состояние окружающей среды, а как следствие и на уровень жизни населения, что влечет за собой высокий уровень смертности и заболеваемости.

Почва является одним из компонентов природной среды, которая обеспечивает в совокупности с другими компонентами благоприятные условия для существования жизни на Земле. Нарушение даже отдельных функций почвы ведет к потере устойчивости биосферы. На основе этого многие зарубежные и российские ученые называют процессы разрушения и деградации почв «Тихим экологическим кризисом планеты» (Овсянникова С. В., 2004).

В структуре  почвенного покрова области преобладают  следующие типы и подтипы почв: подзолистые, дерново-подзолистые, серые  лесные почвы, черноземы выщелоченные и оподзоленные, лугово-чернозёмные, чернозёмно-луговые, горные подзолистые, горные дерново-подзолистые, луговые, лугово-болотные, болотные торфяные, болотные перегнойные, аллювиальные дерновые, аллювиальные почвы и др.

Как было указано выше, Кемеровская область входит в число областей, где состояние почвенного покрова крайне неблагоприятное, что связано с интенсивным развитием горнодобывающей и перерабатывающей промышленности, с нерациональным использованием земель в сельскохозяйственном производстве, и как следствием этого, проявлением процессов деградации почв, а в некоторых случаях и полного уничтожения отдельных почвенных разностей. При отчуждении земель связанных с добычей полезных ископаемых, при нерациональном использовании почв в сельскохозяйственном производстве, в почвах, проявляются негативные процессы: засоление, эрозия, переуплотнение, загрязнение химическими веществами, захламление почв бытовыми и производственными отходами. Добыча 1 млн. тонн угля открытым способом сопровождается нарушением 35 - 50 га земной поверхности. Под угольные разрезы ежегодно отторгается около 1,5 тыс. га сельхозугодий.

В области  превышен уровень экологически допустимого  воздействия на почву и существует реальная угроза истощения и загрязнения  её.

В статье 62 Федерального Закона «Об охране окружающей среды» говорится, что редкие и находящиеся  под угрозой исчезновения почвы  подлежат охране государством. В целях  учета и охраны редких и находящихся под угрозой исчезновения почв учреждается Красная книга почв Российской Федерации и Красные книги почв субъектов Российской Федерации.

С 2003 года Кемеровским государственным сельскохозяйственным институтом выполняется формирование банка данных основных эталонов почв Кемеровской области, куда войдут редкие и находящиеся под угрозой исчезновения почвенные разности. Результаты, полученные на основе банка данных эталонов почв, могут послужить основой для создания Красной книги почв Кемеровской области.

Претендентами на включение в Красную книгу почв, являются уцелевшие высоко плодородные целинные и слабо изменённые под действием антропогенного фактора почвы, являющиеся зональными для данной территории: чернозёмы (выщелоченные, оподзоленные, обыкновенные), лугово-чернозёмные почвы, их комплексы - чернозёмы с солонцами автоморфными (Овсянникова С. В., 2004).

Таким образом, экологические последствия от воздействия техногенеза на рассмотренной территории привносят внушительный урон на все компоненты окружающей среды. Воздействуя даже на один из  компонентов, подрывается связь в биосфере в целом. Самое важное, что от этого страдает сам источник опасности – человек, как антропогенный фактор разрушения целостности биосферы.

Список  использованной литературы:

1. О состоянии окружающей природной среды Кемеровской области в 1999 году: доклад Государственного комитета по охране окружающей среды Кемеровской области [Электронный ресурс] / Эко-бюллетень ИнЭкА, 2000. - № 9 (56), 10-11 (57-58) , № 12 (59) . — Режим доступа: http://www.admnkz.ru
2. Овсянникова С. В. Охрана почв в Кемеровской области: проблемы, пути решения // Успехи современного естествознания. 2004. - № 2. – С. 122 – 124.
3. Овсянникова С. В. Состояние почвенного покрова при ведении экологического мониторинга в зоне действия угледобывающих предприятий Кемеровской области // International journal of applied and fundamental research. 2012. - № 4. – С. 32 – 36.
4. Оценка накопленного экологического ущерба в Кемеровской области. ИнЭкА., 2006. – 49 с.
5. Серов Г.П. Правовое регулирование экологической безопасности при осуществлении промышленной и иных видов деятельности. М., 2007.
6. Чамкина Т. И. Влияние отраслей промышленности на состояние окружающей среды Кузбасса. УДК 628.4.038:502/504., 2008. – 279 с.