При таком
отношении к техническому развитию становится ясно, что технология станет
развивать для любого производства процессы рационального использования
сырья и энергии и в окружающей среде будут возникать нежелательные и
угрожающие последствия. Для достижения этой цели было бы логично
ориентировать науку на разработку альтернативных производственных
процессов, которые удовлетворяли бы требованию рационального
использования сырья и энергии и замкнутости процесса в границах цеха пр
простоте, обеспечивающей равные расходы или меньше по сравнению с
грязными технологическому развитию требует и новой концепции
общественных потребностей. Она должна отличаться от концепции общества
потребления, иметь гуманистическую ориентацию, охватывать потребности,
7 ОЗОНОВЫЙ СЛОЙ. / -
Одна из экологических проблем, имеюща сегодня поистине
апокалиптическое звучание, - разрушение <озонового слоя>, предо-
храняющего жизнь на Земле от облучения жестким ультрафиолетом.
Если составить список потерь, нанесенных природе хозяйственной
деятельностью человека, - своего рода <Глобальную Красную книгу>, - право
открыть ее, с учетом тяжести последствий, скорее всего, заслужил бы
истощающийся озоновый слой. Как организовать международную <скорую
помощь>, в которой так нуждается голубая (пока еще) планета Земля? Как
спасти человечество от этой грозной опасности?.
Научные исследования последних лет неопровержимо доказали, что
хозяйственная деятельность человека все быстрее ведет к разрушению
озонового слоя атмосферы, защищающего жизнь на Земле от губительного
воздействия жесткого ультрафиолетового излучения Солнца.
Озон - трехатомные молекулы кислорода - рассеян над Землей на высоте
от 15 до 50 километров. Его концентрация даже в 20-25 километрах от
поверхности земного шара, где она достигает максимума, ничтожно мала. В
тропиках ее толщина всего 2 миллиметра, у полюсов - вдвое больше. И все
же этот фильтр надежно защищает нас от космической радиации.
Роль озона уникальна. Не сформируйся миллиарды лет назад этот
газовый <панцирь>, наша планета осталась бы бесплодным небесным телом,
населенным разве что самыми примитивными формами подводной жизни. То
же самое произойдет, если земля лишится озонового пояса:
ультрафиолетовые лучи в буквальном смысле снова стерилизуют и
уничтожают все живое на ее поверхности.
Главными носителями опасности для атмосферного озона - это группа
химических веществ, объединенных под названием хлорфторуглеводороды
(ХФУ). В течение полувека эти химикаты, впервые полученные в 1928 году,
считались чудо-веществами. Еще бы: нетоксичны, инертны, чрезвычайно
стабильны, не горят и не растворяются в воде, наконец, удобны в
производстве и хранении. Стоит ли удивляться , что сфера ХФУ динамично
расширялась. В массовых масштабах они начали использоваться в качестве
хладагентов при изготовлении холодильников. Потом пошли системы
кондиционирования воздуха, за ними - всемирный аэрозольный бум ХФУ,
оказались эффективны при промывке деталей в электронной
промышленности, нашли широкое применение в производстве
пенополиуретанов. Пик их мирового производства пришелся на 1987-1988
годы и составил около 1,2-1,4 миллиона тонн в год.
Попадая в верхние слои атмосферы, эти <безобидные> вещества
инертные у поверхности Земли, зловеще преображаются. Под воздействием
все того же ультрафиолетового излучения химические связи в молекулах
ХФУ нарушаются. В результате выделяется хлор, который при столкновении
с молекулой озона выбивает из нее один атом. Озон перестает быть озоном,
превращаясь в обычны кислород. Хлор же, соединившись временно с
кислородом, вскоре опять оказывается свободным и <пускается в погоню> за
следующей <жертвой>. Его активности и агрессивности хватает для того,
чтобы разрушить десятки тысяч молекул озона.
Малозаметные, но накапливающиеся изменения привели к тому, что в
Северном полушарии в зоне от 50-го до 64-го градуса северной широты с
кислородом, вскоре опять оказывается свободным и <пускается в погоню> за
следующей <жертвой>. Его активности и агрессивности хватает для того,
чтобы разрушить десятки тысяч молекул озона.
Малозаметные, но накапливающиеся изменения привели к тому, что в
Северном полушарии в зоне от 50-го до 64-го градуса северной широты с
1970 года общее содержание озона сократилось на 4% зимой и на 1% летом. А
над Антарктидой - именно здесь английский исследователь Дж.Фарман,
впервые обнаружил <пробоину> в озоновом слое - каждую полярную весну
открывается огромная <дыра>, площадь которой равна территории США! В
октябре 1987 года , когда были зафиксированы самые большие размеры
<дыры>, количество озона над шестым континентом было вполовину меньше
нормального.
Если так будет продолжаться и дальше, то уже к середине будущего
столетия человечество может оказаться на пороге глобальной экологической
катастрофы с непредсказуемо тяжелыми последствиями. Расчеты ученых
показывают, что при продолжении массовых выбросов ХФУ озоновый слой
еще при жизни нынешнего поколения истощится на 20%. Одно из
последствий этого иллюстрирует такой пример: всего однопроцентное
сокращение озона вызывает четырехпроцентный скачок в распространении
рака кожи. Только в США этим недугом ежегодно заболевают около 300
22
Канцерогенный эффект ультрафиолета В вызывает наибольшие
опасения. Медики уже давно знают, что существует прямая зависимость
между частотой заболевания опухолями кожи и дозой ультрафиолета. В
полученной от солнца. По заключению комиссии ООН, ослабление озонного
щита на 10% вызовет если брать человечество в целом, увеличение случаев
рака кожи на 26%. И даже, если будут выполнены международные
соглашения, предусматривающие полное прекращение выпуска и применения
фторированных и хлорированных углеводородов к концу этого века, по
расчетам специалистов, над средними широтами озоновый слой успеет
сократиться на 10% количество случаев рака кожи возрастет на 20-25%, в
Южном полушарии, за 60 параллелью, озоновый слой станет тоньше на 30%,
а рак вырастет на 70%! К счастью, в эту зону входит только безжизненная
Антарктида.
Почему ультрафиолетовые лучи вызывают рак? Лучи диапазона В
повреждают ДНК, либо разрывая водородные связи между атомами, либо
создавая мостики между элементами двойной спирали. Такая поврежденная
молекула при работе будет <заедать>, как сто случается с поврежденной
застежкой - молнией. В каждой клетке имеются механизмы для ремонта
повреждений ДНК, и в большинстве случаев они справляются со своей
задачей, но сами эти механизмы генетически запрограммированы и тоже
основаны на ДНК. Если квант излучения попал в ген ремонта ДНК, механизм
выводится из строя.
Не так давно установлено, что ультрафиолетовые лучи сильно влияют на
иммунитет. Оказалось, что они тормозят работу так называемых клеток
Лангерганса, которые находятся в глубинных слоях кожи и <знакомят>
клетки иммунной системы с чужеродными веществами, попадающими в
организм <натравливая> эти клетки на пришельцев. Уже малая доза
ультрафиолета типа В инактивирует клетки Лангерганса.
И напротив, недавно доказано, что ультрафиолетовое облучение
активизирует вирусы, включая вирус СПИДа. Исследователи опасаются, что
у лиц больных вирусными болезнями и любящие загорать, болезнь будет
протекать тяжелее.
Страдают от ультрафиолета и растения. У них тоже повреждается ДНК,
кроме того, нарушается фотосинтез, рост и защита от паразитов. Разные
виды растений затрагиваются в разной степени, поэтому усиленное
облучение может привести к изменению целых экосистем. Так два
американских ботаника показали недавно, что на полях, где совместно растут
дикий овес и культурная пшеница, усиленное облучение ультрафиолетом
приводит к постепенному вытеснению овса пшеницей. В целом растения
умеренной зоны страдают больше, чем растения южного и тропического
происхождения, например кукуруза и бамбук.
У широколиственных растений под действием ультрафиолета
утолщается и меняется распределение пигментов. У некоторых видов в
поврежденном слое листьев накапливаются специальные защитные пигменты
- это, так сказать, загар растений.
24
тысяч человек. Вызывая рак кожи, ультрафиолетовые лучи одновременно
подавляют иммунную систему, снижают сопротивляемость организма.
Но этим губительное воздействие ультрафиолетового излучения не
ограничивается. Повышение его уровня способно вызвать деградацию
экосистем и генофонда флоры и фауны, снижение урожайности
сельскохозяйственных культур и продуктивности Мирового океана. К
ультрафиолетовым лучам очень чувствительны хвойные деревья и злаки,
овощи и бахчевые культуры, сахарный тростник и бобовые. Данные
экспериментаторов свидетельствуют, что рост некоторых растений
сдерживается уже магнитным уровнем радиации. Что же будет, если он
повысится?
Наконец, разрушение озонового слоя - один из факторов, вызывающих
глобальное потепление на нашей планете.
Озоноразрушающие вещества на редкость стойки. Разные виды ХФУ,
попав в атмосферу, могут существовать в ней и творить свое разрушительное
дело от 75 до 100 лет.
Кстати, с озоном связаны не только проблемы так называемых
<озоновых дыр>. Озон имеет большое значение для многих свойств воздуха.
Он входит в состав смога - ядовитой мглы больших городов. В приземной
атмосфере озон опасен. Здесь он ядовит при ничтожнейшей концентрации в
пять долей на миллион по объему. Он окисляет метан и сернистый газ,
вырабатываемый промышленностью, последний - до серной кислоты. Вот
откуда <кислотные дожди>, которые уже почти целиком отравили озера
Швейцарии и Финляндии. Эта проблема актуальна и для нашей страны. Озон
в приземной атмосфере, в отличии от озона в ее верхних слоях (где он
поглощает жесткий ультрафиолет Солнца), способствует усилению
<парникового эффекта> наряду с диоксидином углерода и другими
парниковыми газами. А это означает: рост засухи, убыль стока рек, подъем
уровня океана -из-за таяния полярных льдов. Озон вырабатываемый
промышленностью, не попадает в верхние слои атмосферы и не становится
<озоновым щитом>.
В солнечном излучении, падающем на верхнюю границу атмосферы,
преобладают инфракрасные лучи (55 процентов), которые не фильтруются
атмосферой и нагревают сушу и океан. 40 процентов - это лучи видимого
спектра, приводящие в действие сложную машину фотосинтеза и
позволяющие всем нам ориентироваться в окружающем мире, и 5 процентов -
ультрафиолетовые лучи с длиной волны от 100 до 400 нанометров. Спектр
ультрафиолета делят на три полосы -А, В и С. Чем короче длина волны, тем
более энергичны лучи и тем быстрее они поглощаются в биологических
тканях, причиняя больше разрушения. Лучи диапазона С, самые
коротковолновые, не менее опасны, чем рентгеновские Если бы они
доходили до нас сквозь атмосферу, то поглощались бы в верхнем слое кожи,
буквально сжигая ее. Самые <мягкие> (диапазон А) доходят до более
глубокого слоя кожи, вызывая там образование защитного пигмента, то есть
загар. Лучи промежуточного диапазона В - самые опасные. Они в тысячи раз
более канцерогенны, чем лучи А, но их отфильтровывает озоновый слой.
23
загрязняющих
антропогенных
Антропогенная экология океана призвана изучать механизмы
реагирования организмов на антропогенные воздействия на уровне клетки,
организма, популяции, биоценоза, экосистемы, а также исследовать
особенности взаимодействий между живыми организмами и средой обитания
в изменившихся условиях.
Это новое направление применяет для своих целей следующие методы
анализа:
генетический (оценка канцерогенной и мутагенной опасности);
цитологический (изучение клеточного строения морских организмов в
нормальном и патологическом состоянии);
микробиологический (изучение адаптации микроорганизмов к
токсичным загрязняющим веществам);
экологический (познание закономерностей образования и развития
популяций и биоценоза в конкретных условиях обитания с целью прогноза и
состояния в меняющихся условиях среды);
эколого-токсилогический (исследование отклика морских организмов на
воздействие и определение критических концентраций
веществ);
химический (изучение всего комплекса природных и
химических веществ в морской среде).
В настоящее время особую роль приобретает осуществление
экологического мониторинга океана, стратегия которого ориентирована на
долговременные наблюдения в определенных районах океана с целью
создания банка данных, освещающих глобальные проблемы перестройки
океанических экосистем.
Последние десятилетия знаменуются усилением антропогенных
воздействий на морские экосистемы. Поэтому загрязнение Мирового Океана
и его биоты стало важнейшей международной проблемой, а необходимость
охраны морской среды от загрязнений диктуется требованием рационального
использования морских ресурсов.
Под загрязнение моря понимается: <введение человеком прямо или
косвенно веществ или энергии в морскую среду, влекущие такие вредные
воздействия, как ущерб живым ресурсам, опасность для здоровья людей,
помехи в морской деятельности, включая рыболовство, ухудшение качества
морской воды и уменьшение ее полезных свойств>. Этот список включает
вещества с токсичными свойствами, сбросы теплых вод, биогенные вещества
и некоторые другие формы антропогенных воздействий.
К источникам загрязнений океана и морей можно отнести следующие:
сброс промышленных отходов и хозяйственных вод непосредственно в
море или с речным стоком;
преднамеренное захоронение в море различных загрязняющих веществ;
утечки различных веществ в процессе судовых операций;
аварийные выбросы с судов или подводных трубопроводов;
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11