9.1. Антропогенное воздействие на биосферу 423
ваются, и ртуть может свободно поступать в почву, грунтовые
воды и испаряться в атмосферу.
Среднесуточная предельно допустимая концентрация
(ПДКСС) паров ртути составляет 0,0003 мг/м3 . Проведенные
в 90-х годах прошлого века обследования ряда больниц МосКг
вы показали примерно в 10% больничных палат превышение
значений ПДК ртути. В ряде случаев загрязнение ртутью доходило
до 10 ПДК. Высокие (до 20 ПДК) концентрации паров
ртути были обнаружены также в физических и химических
кабинетах некоторых школ старой постройки.
Проблеме сбора, хранения и переработки изделий, содержащих
ртуть, уделяется повышенное внимание во всем мире.
Обезвреживание ртутных ламп должно осуществляться только
на предприятиях, где на специальном оборудовании люминофор
(концентрирующий на своей поверхности ртуть) отделяется
от стеклобоя и металла и далее в виде ртутного концентрата
отправляется на повторное использование.
Объем собираемых и обезвреживаемых люминесцентных
ламп в Москве в настоящее время превышает 40% от образующихся
в промышленном секторе, что сопоставимо с уровнем
большинства европейских стран. Однако в жилищно-коммунальном
секторе сбор ртутьсодержащих отходов пока не налажен
в достаточной мере. Выявлены случаи накопления
больших количеств ртутных ламп и приборов учебными и медицинскими
учреждениями, торговыми организациями. В результате
они часто попадают в контейнеры с бытовым мусором,
а затем на городские свалки.
Проблеме загрязнения ртутью было уделено серьезное
внимание и ситуация в Москве стала улучшаться. К сожалению,
первые успехи в области сбора и обезвреживания ртутьсодержащих
ламп и приборов, достигнутые в Москве за последние
годы, не характерны для многих других городов и регионов
страны.
9.1.4. Воздействие на биосферу
физических факторов
На биосферу Земли постоянно воздействуют, наряду с химическими,
многочисленные физические факторы. Значимость
воздействия этих факторов антропогенного происхождения достаточно
ощутима и продолжает увеличиваться, а в ряде случаев
физическое воздействие на конкретные экосистемы зна-
424 Глава 9. АНТРОПОГЕННОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ БИОСФЕРЫ
чительно превышает химическое. Наиболее широко известны
примеры радиационного загрязнения.
Физическое загрязнение связано с отклонением за пределы
нормального диапазона колебаний параметров (уровня) физических
абиотических факторов среды обитания. Теоретически
это относится абсолютно ко всем климатическим и топографическим
экологическим факторам. Реально в наше время
ощущается антропогенное воздействие на такие физические
факторы, как температура, уровень звука и вибрации, интенсивность
различных электромагнитных излучений, включая
ионизирующее и световое. Это воздействие стало столь значительно,
что соответствующие физические загрязнения выходят
за рамки локальных и ощущаются на глобальном уровне.
Тепловое загрязнение. Оно является результатом рассеивания
в окружающей природной среде теплоты, выделяющейся
в многообразных тепловых процессах, прежде всего
связанных со сжиганием топлива. По существующим оценкам
ежегодно в мире сжигается до 5 млрд т угля, 3,2 млрд т нефти,
т. е. высвобождается более 2 • 102 0 Дж тепловой энергии, которая
меняет температурный режим воздушной и водной среды,
а также динамику происходящих там процессов. Замена тепловых
теплоэлектростанций на атомные, уменьшая до некоторой
степени химическое загрязнение среды, одновременно увеличивает
тепловое загрязнение. Так, при производстве
3,6 МДж электроэнергии на тепловой электростанции потери
теплоты (отходы) в атмосферу и воду, используемую для охлаждения,
составляют соответственно 1,67 и 0,565 МДж, а на
атомной электростанции — 0,544 и 7,95 МДж.
Помимо влияния на общебиосферный процесс глобального
потепления тепловое загрязнение локально воздействует на
водные экосистемы. Именно повышение температуры воды
способствует:
• превышению критических значений для «стенотерм-
ных1» стадий жизненных циклов водных организмов;
• усилению восприимчивости организмов к токсическим
веществам (непременно присутствующим в загрязненной
воде);
• замене обычной флоры водорослей менее желательными
синезелеными водорослями (рис. 9.14);
Стенотермный (от греч. stenos — узкий, ограниченный) — не выносящий
колебаний температурных условий среды. Стенотермность характерна
многим почвенным и морским видам животных.
9.1. Антропогенное воздействие на биосферу 425
• снижению количества кислорода в воде из-за уменьшения
его растворимости.
В промышленных районах количество вырабатываемой
энергии столь велико, что соизмеримо с интенсивностью излучения
Солнца на эту же площадь (табл. 9.6). Поэтому там образуются
«острова тепла» и формируется особый микроклимат.
Это явление характерно для городов, крупных населенных
пунктов и особенно для мегаполисов.
Шумовое (акустическое) загрязнение. Оно возникает в результате
отклонения (в основном увеличения) интенсивности
и повторяемости звуковых колебаний за пределы природного
диапазона. Шумом называют любые звуки, мешающие жизнедеятельности
организмов. Отсутствие шума особенно необходимо
для животных, обменивающихся звуковой информацией,
а также анализирующих звуки окружающей среды с целью получения
информации, в том числе сигналов тревоги. Поскольку
адаптация организмов к шуму практически невозможна,
шумы являются серьезным загрязнителем среды обитания.
Таблица 9.6
Соотношение интенсивности видов энергии
в промышленных районах
Район
Фэрбенкс, Аляска
(США)
Рурская область
(ФРГ)
Лос-Анджелес
(США)
Берлин (ФРГ)
Манхэттен,
Нью-Йорк (США)
Площадь,
км2
37
10 296
3500
650
59
Техногенная
энергия, Вт/м1
18,6
10,3
21,2
21,5
630,0
Излучение,
Солнца, Вт/м2
18,1
50,4
108,8
99,9
93,7
Для человека шум — общебиологический раздражитель,
который в определенных условиях может влиять на все органы
и системы организма (включая нервную систему, зрение,
вестибулярный аппарат, пищеварение, обмен веществ и т. п.).
Наиболее полно изучено влияние шума на слуховой аппарат
человека.
426 Глава 9. АНТРОПОГЕННОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ БИОСФЕРЫ
20 25 30 35 40 С
Рис. 9.14. Последовательность смены видового состава и формирования
сообщества водорослей, вызываемая тепловым загрязнением
(по Н. Ф. Реймерсу)
При шуме на уровне более 90 дБ у человека постепенно
возникает ослабление слуха (тугоухость), нервно-психологический
стресс (сильное угнетение или, наоборот, сильное возбуждение
нервной системы), язвенная болезнь, гипертония и т. д.
При очень высоком шуме (более 110 дБ) возникает звуковое
опьянение1; при шуме на уровне 120—130 дБ находится порог
болевых ощущений, а далее начинается разрушение тканей тела,
прежде всего слухового аппарата; при шуме на уровне более
145 дБ у человека происходит разрыв барабанных перепонок.
В субъективном восприятии шума значительную роль играет
эмоциональный фактор. Женщины менее устойчивы
к сильному шуму, в условиях звукового дискомфорта у них быстрее
возникают признаки неврастении. По данным Всемирной
организации здравоохранения (ВОЗ) наиболее чувствительны
к шуму такие операции, как слежение, сбор информации
и мышление. Неблагоприятное воздействие шума зависит
и от индивидуального отношения к нему; так, интенсивные
звуки, производимые самим человеком, не беспокоят его, а небольшой
посторонний шум может вызвать сильный раздражающий
эффект. Экологическое объяснение этого очевидно —
х Звуковое опьянение — возбуждение, возникающее в результате резонанса
клеточных структур под действием громких ритмичных звуков.
9.1. Антропогенное воздействие на биосферу 427
за миллионы лет эволюции человек, как и любой иной имеющий
слух биологический вид, разделял звуки на хорошо слышимые
собственные и преимущественно плохо слышимые посторонние.
Последние воспринимались в качестве сигналов,
в том числе и о возможной опасности, и требовали обязательной
реакции. Отсутствие или нарушение нормального слуха
гарантирует в природных условиях быструю гибель. Хорошо
известно, что при потере зрения слух у человека обостряется.
В соответствии с законами экологии и прежде всего с законом
Шел форда любой фактор среды обитания, в том числе
и физический, угнетающе действует на организмы биоценоза
не только при избыточно большом значении, но и при его недостаточности.
Полное отсутствие звуков воспринимается как
ненормальная ситуация, ярко характеризуемая известными
терминами «пугающая» и «зловещая» тишина. Наилучшие
условия для отдыха (в частности, для сна) создаются при тихих
звуках спокойной природы — тихий шелест листвы, негромкое
пение птиц, слабые звуки морского прибоя.