Техногенные экокатастрофы

Помимо природных катаклизмов, таких, как землетрясения и цунами, извержения вулканов, смерчи, тайфуны, засухи, наводнения и т.п., неисчислимые бедствия людям и большой экономический ущерб странам приносят и техногенные катастрофы. Причина их - в хозяйственной деятельности людей, часто связанной с принятием непродуманных решений, халатностью, а иногда просто с непрофессионализмом и незнанием природных закономерностей.

Так, недостаточное инженерно-геологическое и гидрологическое обоснование проектов сооружений может привести к тяжелым последствиям. Особенно опасны аварии плотин, возникающие из-за ошибочной оценки надежности оснований - грунтов, на которых они воздвигнуты, неправильного выбора местоположения и пр. Так, в 1802 г. разрушилась плотина Пуэнтес высотой 50 м на р. Гвадалантин в Испании. Это одна из первых аварий такого рода, повлекшая гибель людей.

За последние 70 лет из 1 тыс. аварий на крупных гидротехнических сооружениях около 80% произошли в США.

В 1962 г. проливными дождями была разрушена плотина на р. Пирей в Центральной Греции, не имевшая достаточного запаса прочности и устойчивости.

В октябре 1963 г. произошло внезапное переполнение водохранилища за одной из крупнейших арочных плотин в Европе, построенной в 1960 г. на р. Пьяве в Италии. Большой оползень вызвал громадное, более расчетного, увеличение объема воды, которая перелилась через плотину и затопила г. Лангороне. Погибли около 4 тыс. человек. Весной 1972 г. в верховьях р. Буффало-крик (округ Лонг, Западная Виргиния, США) рухнула глухая дамба высотой более 100 м. Основание дамбы пропиталось водой, осело, вода пошла через край. Не выдержав натиска огромной массы воды, дамба рассыпалась. Вода хлынула вниз, уничтожая все на своем пути. Были снесены целые поселки. За три часа поток прошел 24 км. Погибли 124 человека, получили травмы 1 тыс. человек, уничтожен 551 дом, 936 домов повреждены. Ущерб составил 50 тыс. долларов.

В июне 1862 г. на Урале во время летнего большого паводка, вызванного небывалым ливнем (за сутки выпало около 20% годовой нормы осадков), из-за недостаточных размеров водосбросных отверстий были разрушены несколько плотин и стоявшие при них металлургические заводы. Это повторилось и в 1945 г. К счастью, обошлось без человеческих жертв.

Как известно, леса играют большую водоохранную роль и регулируют водосток в реки. Сведение же лесов приводит к увеличению вероятности наводнений и их высоты. Осадки, обрушиваясь в речные долины и опустошая их, беспрепятственно поступают в реки. Установлено, что половодье в залесенном бассейне продолжается в среднем 40 суток, а на свободном от леса - только 9. Поверхностный водосток в лесу в 15 раз меньше, чем в поле. При правильной эксплуатации лесных водоохранных полос пики паводков могут быть снижены на 60-70%. Но нещадная вырубка лесов в Европе привела к тому, что их к началу XX в. сохранилось в Великобритании около 5%, в Италии - 28%, в Финляндии и Швеции - 50-65%. В нашей стране (особенно в европейской части) площадь лесов сократилась наполовину.

В мае 1950 г. в Канаде на р. Руж паводковые воды причинили ущерб г. Виннипег и его окрестностям. Значительный подъем уровня воды в реке был вызван многочисленными постройками, возведенными в непосредственной близости от русла реки и мешавшими проходу паводковых вод по пойме.

Летом 1954 г. на время паводка в Верхней Австрии из-за недостаточной водопропускной способности подмостовых отверстий было разрушено 130 мостов.

Еще одна причина катастроф на реках - спрямление речных русел. Реку Тису в прямом смысле слова укоротили на 480 км за счет спрямления в 120 местах. Вдоль русла лишь на отдельных участках были построены защитные дамбы. Водопропускная способность реки стала крайне неравномерной, что и вызвало в 1879 г. разрушение г. Сегед (Венгрия). Вода переполнила узкие спрямленные участки реки и пошла через дамбы, прорвав их.

Хозяйственная деятельность человека может спровоцировать и землетрясения. С точки зрения геологии, причиной их возникновения может стать наполнение большим объемом воды водохранилищ на низменных местах, на мягких или неустойчивых грунтах. Подвижки грунта, вызывающие землетрясения, особенно вероятны при высоте столба воды в водохранилищах более 100 м (иногда достаточно и 40-45 м). Такие землетрясения происходят и при закачке воды в шахты после добычи руды и пустые нефтяные скважины. В Японии при закачке в скважину 288 т воды возникло землетрясение с эпицентром, расположенным в 3 км от нее.

В 1935 г. при строительстве плотины и заполнении водохранилища Боулдер-Дам при уровне воды в 100 м отмечались подземные толчки. Их частота возрастала с поднятием уровня воды. Заполнение водой водохранилища Кариба в Африке (одного из крупнейших в мире) сделало этот район сейсмически активным.

Изменения плотности и давления на глубине, способные привести к подвижке грунтов, могут быть вызваны и мощными взрывами (особенно ядерными), что и наблюдалось в США в штате Невада в 1968-1970 гг. Микроземлетрясения происходят и в районах с большим количеством подземных пустот, например в местах каменоломен и угольных разработок, нефте- и газодобычи.

В Швейцарии на берегу озера Цуг в ночь на 5 июля 1887 г. 150 тыс. м3 земли пришли в движение и разрушили десятки домов, погубив многих людей. Его причиной считают проводившиеся тогда работы по забиванию свай на неустойчивых грунтах.

Провалы и просадки грунтов хотя и носят достаточно локальный характер, приводят к большим неприятностям. Обычно это следствие недостаточного отвода воды, вызывающее размывание оснований различных построек, или проведение земляных работ с использованием вибраций, взрывов, в результате которых образуются пустоты, изменяется плотность окружающих пород и т.д. Из-за этого обрушилась стена здания, а затем и стенка котлована у дома № 16 по Большой Дмитровке в Москве весной 1998 г. Аналогичные причины вызвали и разрушение дома по Мясницкой улице. Только за 6 месяцев этого года в 26 точках Москвы образовались провалы или возникала их угроза. Вибрации, вызываемые движением подземных поездов метро, также не улучшают сейсмический фон территории.

Даже наводящие ужас «зыбучие пески», разновидность водонасыщенных тонкозернистых песчаных грунтов, могут возникнуть в ходе строительства. Откачка воды из крупного котлована для постройки нового предприятия именно на такого рода песках вызвала нарушение структуры песка и развитие его «зыбучести». Насосные установки сами провалились на 6 м.

Пожалуй, наиболее распространены техногенные экологические катастрофы, вызванные разливами нефти при авариях на танкерах. В мире добывают около 2,2 млрд т нефти в год, причем в море - около 440 млн т. Ее транспортировка на танкерах (ежегодно по 1,5 млрд т), конечно же, не обходится без аварий. А это - гибель многих обитателей морей и океанов, загрязнение пляжей и т.д.

Например, в районе Британских островов ежегодно жертвами таких катастроф оказываются от 50 до 250 тыс. морских птиц. Впервые серьезное загрязнение океана нефтью произошло при гибели супертанкера «Торри Каньон» в 1967 г. Он перевозил 119 328 т сырой нефти. Авария произошла днем при относительно спокойном море. Вся нефть оказалась в море. Причина аварии - в халатности и непрофессионализме капитана. Но и попытка устранения нефтяного загрязнения причинила не меньше вреда морским обитателям. Спустя 12 ч после катастрофы были применены различные детергенты, способные связывать нефть. В море вылили более 13,5 тыс. т высокотоксичного препарата ВР 1002. Для всего живого в море он оказался страшнее нефти. В районе аварии у крабов отпадали конечности и они умирали, попадались мертвые омары. Погибли морские ежи, моллюски; морские собачки, прилипалы, песчаные угри, многие другие рыбы. В прибрежной зоне погибли все мидии.

По данным международной организации ИМКО, только в 1970 г. в моря и океаны попало около 5 млн т нефти, сейчас эта цифра увеличилась. Причем эта опасность растет с увеличением тоннажа танкеров и их количества. Если в 1960-х гг. водоизмещение танкеров составляло не более 200 тыс. т, теперь оно выросло до 500 тыс. т и даже до 1 млн т. Их размеры огромны. Например, длина «Батиллуса» и «Белламии» равна высоте известного нью-йоркского небоскреба «Эмпайр стейт билдинг», а гребной винт высотой с трехэтажный дом. Подробное и впечатляющее описание аварий дано в книге А.Монина и В.Войтова «Черные приливы».

На Земле ежегодно возникает около 200 тыс. лесных пожаров, из них около 90% - по вине людей. По статистике, 93% всех пожаров возникает в десятикилометровой зоне вокруг городов и поселков. В пожаре 1961 г. в штате Лос-Анджелес (США) за один день вместе с 24 тыс. га леса сгорело 506 зданий и сооружений общей стоимостью 30 млн долларов.

Крупный лесной пожар в штате Висконсин в 1871 г. унес жизни 1500 человек, а в 1881 г. в Северной Америке, в Мичигане, - около 500 человек. Горели города. Много жертв было при пожарах 1883, 1894, 1910 гг. в Северной Америке и в 1939 г. в Австралии. В нашей стране сильные пожары бушевали, к примеру, в июле-августе 1972 г., когда ими была охвачена площадь более 1 млн га. Сильные пожары повторились у нас в 1975 и 1999 гг., а в Западной Европе - в 1976 г.

Причиной гибели фауны и флоры, отравления грунтовых вод может стать непродуманное захоронение радиоактивных отходов и отходов химических предприятий. При захоронении контейнеров с отходами в море они порой ржавеют, повреждаются о скалы во время морских бурь. Только Великобритания с 1963 по 1969 г. затопила в Северной Атлантике около 40 тыс. контейнеров с солями синильной кислоты (цианидами), мышьяком и другими ядовитыми веществами и 38 тыс. контейнеров хлорированного углеводорода. Бури повредили многие склады, и контейнеры, выброшенные мощными волнами, стали встречаться у берегов ФРГ и Нидерландов.

Большую опасность представляют ядовитые выбросы промышленных предприятий. В 1953 г. у жителей японского города Минамата некая странная болезнь приняла характер эпидемии. Люди теряли осязание, речь и слух, наблюдалось сужение поля зрения, нарушалась координация движений. Из заболевших 42 умерли, мало кто смог выздороветь полностью. Болели и кошки, питавшиеся рыбой, выловленной в местных водах. Причину болезни искали в течение трех лет. Но лишь в 1959 г. было неопровержимо доказано, что во всем виновата спущенная в воду химическим заводом в районе города метиловая ртуть, очень токсичная для людей и животных (для гибели кошки достаточно лишь 30 мг).

Нередки случаи залпового выброса на ряде производств ядовитых газов в атмосферу, которые впоследствии выпадают в виде «кислотных» и «щелочных» дождей, ведут к образованию смога (смеси дыма, копоти, сажи и тумана).

В 1952 г. в течение 3-4 суток от смога в Лондоне погибли более 4 тыс. человек. Тогда в воздух попал токсичный сернистый ангидрид. В 1963 г. густой туман с копотью и дымом опустился на Нью-Йорк, убив более 400 человек. В Афинах в воздух ежегодно выбрасывается 150 тыс. т сернистого ангидрида, и каждый дождь сопровождается выпадением серной кислоты. В Шанхае (Китай) в воздух ежегодно выбрасываются миллионы тонн угольной пыли, до 20 млн т сажи, 15 млн т двуокиси серы. Воздушный бассейн над городом катастрофически загрязнен. Причины загрязнений разные: отсутствие или неисправность очистных сооружений и фильтров на трубах, устаревшие технологии или просто безответственность руководителей.

Особый класс экокатастроф связан с непродуманной или случайной интродукцией растений и животных. Особенностью таких катастроф является то, что обычно они случаются через много лет после интродукции. Так, в 1859 г. в Австралию завезли всего 12 пар кроликов, а через 40 лет пришлось развернуть огромную работу по сокращению их численности (по некоторым данным ее стоимость достигала 4 млрд. долларов). Для борьбы с кроликами использовали вирус, сходный с вирусом оспы.

В XX в. в Северную Америку случайно завезли австралийскую щитовку - вредителя фруктовых садов, после чего долго и безуспешно боролись с ней, пока не начали использовать ее естественного врага - божью коровку. В европейской части России бычок-ротан, очень неприхотливый и живучий, вытеснил из некоторых водоемов всех других рыб. Мохноногий китайский краб, попавший в Европу, подтачивал своими многочисленными ходами дамбы и плотины, рвал рыболовные сети, бесчисленные тела крабов забивали стоки и т.д. Расселение енотовидной собаки в европейской части России, Сибири и Средней Азии вызвало рост заболеваний бешенством и чумой у домашних животных, что представляет опасность и для человека.

На Северном Борнео (Бруней) из-за частых эпидемий малярии Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) с 1955 г. для борьбы с малярийными комарами начала распылять пестицид, сходный по составу с ДДТ. С болезнью справились, но пестицид вызвал гибель многих других насекомых, включая мух и тараканов. В результате стали гибнуть ящерицы, питавшиеся отравленными насекомыми, и кошки, поедавшие ящериц. Размножившиеся крысы начали набеги на деревни. Возникла угроза чумы, переносчиками которой являются блохи, живущие на крысах. Из-за гибели ос стало больше гусениц, они сильно повреждали листья, использовавшиеся в качестве кровли. Вот цепочка событий, которую можно было просчитать и предвидеть.

Кактус опунция, попав на австралийскую землю, занял миллионы гектаров пахотных земель. Справиться с опунцией удалось, ввезя из Аргентины бабочек, гусеницы которых ею питаются. Валлиснерия и водяной гиацинт, обычные аквариумные растения, попав в водоемы многих стран, размножились там, став «водяной чумой XX в.».

Как экокатастрофу можно рассматривать и целенаправленное истребление животных. Общеизвестен пример с уничтожением воробьев в Азии, особенно в Китае (в кинохронике показывали грузовики, доверху набитые трупиками этих птиц). Их посчитали вредителями культурных посадок, уничтожающими урожай, забыв, что, выкармливая птенцов насекомыми, они уничтожают истинных вредителей. Впоследствии пришлось расселять воробьев снова...

Массовое использование биоцидов (таких как ДДТ) привело к резкому сокращению численности хищных птиц в США - сапсана, скопы, кондора.

Туристический бизнес тоже может привести к катастрофическим последствиям. Морская звезда «терновый венец», достигающая в диаметре 60 см, имеющая 17-21 лучей вооруженная острыми шипами, выделяющими яд, за 1 день способна уничтожить примерно 2 м2 кораллов. Уже к 1975 г. «терновый венец» уничтожил более 300 км2 кораллов у восточных берегов Австралии. Это лишило многих рыб убежищ и нерестилищ, и численность рыб, естественно, упала. А все началось с того, что естественного врага этой звезды - крупного моллюска «харония тритон» (его раковина достигает в длину 40 см) - стали вылавливать огромными партиями для продажи в качестве сувенира.

Приведенные выше примеры показывают, что экологические знания необходимы всем. Люди могут и должны жить в согласии с природой. Нельзя ждать, когда загрязнение среды приобретет необратимый характер. Мы сами должны обеспечить безопасность жизни на планете Земля.

Другие записи

10.06.2016. Сукцессии (смена биоценозов и экосистем)
Любая экосистема, приспосабливаясь к изменениям внешней среды, находится в состоянии динамики. Эта динамика может касаться отдельных звеньев экосистем (организмов, популяций, трофических групп), так…
10.06.2016. Следы на песке
Песчаную пустыню принято считать царством пресмыкающихся. Действительно, биомасса обитающих здесь рептилий зачастую превосходит биомассу представителей других групп животных. Однако из всего разнообразия…
10.06.2016. Соль – по вкусу...
Почва - смесь минеральных веществ с растительными и животными остатками - образуется в течение длительного времени, достигающего нескольких тысяч лет. Для роста растений необходима не только почва,…
10.06.2016. Роль фитонцидных растений в улучшении экологической обстановки в городе
Работа была представлена в виде доклада на открытом конкурсе экологических проектов учащихся (Московская городская станция юных натуралистов, 2000 г.). Цель работы: установить роль фитонцидов в улучшении…
10.06.2016. Растительное сообщество и взаимодействие в нем
Фитоценозом или растительным сообществом следует называть всякую совокупность как высших, так и низших растений, обитающих на данном однородном участке земной поверхности, только им свойственными взаимоотношениями…