Вред окружающей среде

Но отрицательных  геоэкологических следствий антропогенного потепления климата намного больше, чем позитивных изменений в составе географической оболочки. В Арктике [арастающими темпами происходит деградация многолетней герзлоты на обширных пространствах. В результате будут [меть место просадки льдистых грунтов, высвобождение метана из оттаявших грунтов. Всем городам, поселкам и коммуникациям, построенным в этих регионах, угрожает разрушение, а прибрежным населенным пунктам и портам — затопление. Вследствие таяния полярных и горных льдов за последние 200—250 лет повысился уровень Мирового океана. По расчетам ученых, в начале XXI в. скорость повышения океанического уровня превысит 0,5 см в год. В течение последних ста лет средний уровень океана вырос примерно на 15—17,5 см. К середине XXI в. возможный подъем может достичь 30— 100 см. А это создает реальную угрозу затопления густозаселенных прибрежных равнин, таких городов, как Венеция, Петербург, Амстердам и др. Становится реальной возможность затопления ряда стран с очень высокой плотностью населения — Бангладеш, Голландии. В последней утверждены планы борьбы с надвигающейся катастрофой. В предлагаемых планах предусматривается комплекс мер — от надстройки и совершенствования береговых укреплений до частичной эвакуации населения страны. Таяние льдов в горах будет сопровождаться увеличением частоты и размеров снежных лавин, селей и оползней. Катастрофы подобного рода все чаще происходят в разных регионах мира.

Глобальное потепление климата, обусловленное ростом концентрации диоксида углерода в атмосфере, все  больше беспокоит не только ученых, но и широкий круг политических и государственных деятелей. На Всемирной конференции по климату (Токио, 1997 г.) ученые пришли к выводу о том, что основной причиной потепления современного климата является парниковый эффект. Проблемы, связанные с глобальным потеплением климата, затрагивают все регионы мира и для своего решения требуют объединенных усилий всех государств. На конференции было подписано международное соглашение об уменьшении выбросов СО₂ в атмосферу или же их стабилизации.

По мнению ряда ученых, существует глобальный фактор, определенной степени компенсирующий парниковый эф-ИСТ. Таким фактором является увеличивающееся поступле-[ие в атмосферу диоксида серы — продукта неполного сгора- топлива, превращающегося после химических преобраао-1ПНИМ в ядра конденсации. Подобное увеличение конденсации ювышает плотность и отражательную способность верхней ■•раницы облачности, что уменьшает поступление солнечного

тепла в атмосферу  и понижает ее температуру. Уменьшение температуры атмосферы за счет этого  эффекта сопоставимо с нагревом, вызванным парниковым эффектом. Следовательно, защита атмосферы от загрязнения сернистыми соединениями (и соответственно избавление от кислотных дождей и других опасных последствий) приведет к углублению парникового эффекта.

Сжигание органического  топлива сопровождается ростом запыленности атмосферы, что влечет за собой снижение уровня солнечной радиации на земной поверхности. В будущем запыленность скорее всего будет уменьшаться, так как принимаются все более энергичные меры для борьбы с пылевыми выбросами. Так, за последние годы суммарные объемы летучей золы в большинстве стран снизились почти в два раза. Но соотношение разнонаправленных температурных изменений, обусловленных концентрацией диоксида углерода и пыли в атмосфере, определить очень сложно. Поэтому трудно прогнозировать возможные климатические следствия роста запыленности атмосферного воздуха.

В настоящее  время далеко не все ученые разделяют  точку зрения международных метеорологических  и климатических организаций  о ведущей роли антропогенного парникового  эффекта в изменении глобального климата. Ряд исследователей считают, что происходящее в настоящее время потепление климата вызвано в основном естественными причинами.

Рост концентрации диоксида углерода в атмосферном  воздухе влечет за собой не только климатические изменения. Одновременно с ним меняются также сам ход и интенсивность многих геохимических процессов. Эти изменения еще мало изучены наукой и далеко не все зафиксированы. Существует предположение, что увеличение концентрации СО₂ в атмосфере приведет к более интенсивному росту растений, а это, в свою очередь, — к очищению воздуха от избытка диоксида углерода. Но пока процессы подобного рода в биосфере не происходят. Это подтверждают исследования годичных колец деревьев, не выявившие тенденции к более активному приросту их древесины в соответствии с зафиксированным ростом концентрации СО₂ за последние сто лет.

Возрастание концентрации СО₂ в атмосфере сопровождается увеличением его содержания в текучих водах. Вследствие этого усиливается процесс выщелачивания и выноса карбонатов в моря, что приведет в дальнейшем к усилению деятельности морских кальцефилов.

Для защиты атмосферного воздуха от загрязнения на крупных ТЭЦ применяется комплекс инженерных мер. Среди них прежде всего строительство высоких труб (180—420 м). С помощью дымовых труб газы и твердые продукты неполного сгорания топлива рассеиваются в верхних слоях атмосферы. Воздушными течениями загрязняющие вещества могут быть перенесены на далекие расстояния. Например, сернистые соединения, которые попадают в воздух при сжигании угля на электростанциях Канско-Ачинского топливно-энергетического комплекса (КАТЭК), наносят значительный экологический ущерб всему Байкальскому региону, включая озеро Байкал. Для улавливания загрязняющих веществ и, прежде всего, летучей золы на тепловых электростанциях устанавливают разного рода фильтры. Но они не в состоянии кардинально решить проблему защиты природной среды от загрязнения, так как, во-первых, при этом встает задача утилизации больших масс золы и шлаков, уловленных фильтрами; во-вторых, фильтры не в состоянии уменьшить поступление в атмосферу диоксида углерода.

Решение данной экологической проблемы возможно лишь посредством перехода от традиционных видов топлива и технологий производства электроэнергии к ее получению на атомных, гидро-, гелио-, геотермальных, ветряных и приливных электрических станциях.

Крупные тепловые энергетические установки оказывают  значительное воздействие и на водные бассейны. Сточные воды ТЭЦ загрязнены отходами технологических циклов и содержат ванадий, никель, фтор, фенолы и нефтепродукты.

Рост производства энергии сопровождается все увеличивающимся распространением теплового загрязнения водоемов. Воды, которые использовались для охлаждения агрегатов и реакторов тепловых и ядерных электростанций, в значительных количествах накапливаются в водохранилищах, озерах и реках. Летом в умеренных широтах они могут поднять температуру воды в водоемах от 20 до 30 °С. Термальное загрязнение вызывает уменьшение содержания кислорода в воде, ухудшает условия жизнедеятельности многих водных организмов, способствует развитию синезеленых водорослей, значительно увеличивает токсичность загрязняющих воду примесей, изменяет сроки нереста рыбы и т. п. Для защиты водоемов от негативных воздействий сбросного тепла создаются водохранилища-охладители. Для этого используются малопродуктивные озера, преимущественно мелкие, засоленные.

Водохранилища с теплой водой могут быть использованы для промыслового разведения рыбы. Кроме водохранилищ, для охлаждения нагретых вод служат градирни¹, в которых вода остывает до требуемой температуры и затем возвращается на ТЭЦ. Тем самым создается замкнутая система оборотного водоснабжения.

Крупные ТЭЦ  занимают значительные площади (в среднем 2—3 км²). Кроме того, большие пространства земли уходят под шлаки и золоотвалы. На таких землях изменяется рельеф, характер почвеннорастительного покрова, нарушается поверхностный сток и его состав.

Все твердые  отходы ТЭЦ с успехом могут быть использованы для создания строительных панелей в домостроении и т. п. В этом случае негативное влияние электростанций на природную среду снижается.

Важное место  в энергетике занимает гидро-Экологические  энергетика. Она составляет относительно проблемы                                                                                                                                       небольшую долю в мировом  потреблении

гидроэнергетики топливно-энергетических ресурсов. Но роль этого вида производства энергии  очень велика: выработка электроэнергии на ГЭС обходится относительно дешево; ГЭС незаменимы для моментального покрытия пиковых нагрузок в энергосистемах.

Получение электроэнергии на топливных станциях европейской части России в таком же количестве, которое дает Волжский каскад ГЭС, привело бы к выработке 38 млн т диоксида углерода, 0,2 млн т оксидов азота, 0,22 млн т золы в год.

Работа гидроэлектростанций  не вызывает загрязнения природной среды. Водохранилища ГЭС можно использовать для орошения, рыболовства, судоходства, в рекреационных целях, для водоснабжения и т. д.

Но тем не менее с деятельностью ГЭС связано много сложных геоэкологических проблем.

Большинство водохранилищ нашей страны находится на равнинах. Равнинные водоемы велики по площади  и изменяют природные условия на значительных территориях. Так, водами волжских водохранилищ затоплены огромные площади пойменных земель — лучших сельскохозяйственных угодий с влажными лугами и плодородными почвами. Для

предотвращения  затопления земель приходится строить  вдоль естественных берегов рек специальные дамбы.

Многие крупные  антропогенные водоемы находятся  во влажной лесной зоне. Вокруг них  часто происходит заболачивание земель и расширение существующих болот. В степной зоне и в зоне полупустынь создание водохранилищ может сопровождаться засолением почв. Ниже плотин уменьшается продолжительность и высота половодий, что приводит к деградации лугов и пойменных почв, гибели ряда растительных сообществ. Водоемы на равнинных реках замедляют скорость обмена вод в их бассейнах. Например, прежде полный обмен воды в Волге осуществлялся за 30—40 дней, а после зарегулирования и создания каскада водохранилищ на это требуется 120—180 дней. Соответственно, произошло замедление скорости движения подземных вод, что, в свою очередь, влияет на их химизм. Снижение интенсивности паводков и половодий ухудшает санитарное состояние водоемов. Нечистоты, которые раньше выносились реками, теперь накапливаются в водохранилищах. Кроме того, снижение скорости течений в водохранилищах сопровождается их заилением. Темпы заиления водохранилищ сильно различаются в зависимости от природных условий их водосборов. Так, например, Цимлянское водохранилище на Дону расположено в степной зоне, где интенсивно протекают процессы эрозии почв. Поэтому за сорок лет оно потеряло десятую часть своего объема. Заиление же Братского водохранилища составляет доли процента, так как оно находится в лесной зоне, где практически смыв почв не происходит.

На участках рек ниже плотин снижается частота  и высота половодий и паводков. Это отрицательно сказывается на долинных геосистемах. Происходит деградация влажных пойменных лугов, снижается их урожайность. В южных районах высыхают и исчезают тугайные леса. Так, на сотнях километров ниже Бухтарминской ГЭС в долине Иртыша исчезли влажные тугайные леса.

Плотины ГЭС  преграждают путь на нерест проходным  рыбам, ухудшают состояние нерестилищ (заиление). Для предотвращения негативного влияния плотин на экосистемы аквальных комплексов разработан ряд инженерных и биотехнических мер. На современных плотинах в обязательном порядке строятся рыбопроходы и рыбоподъемники, обеспечивающие движение рыбы на нерест. В водохранилищах создаются искусственные нерестилища, производится подкормка рыб. Плотины задерживают твердые взвеси. Поэтому в устья рек поступают воды, содержащие меньше питательных веществ. А это значительно ухудшает условия нереста рыбы в прибрежных районах морей и океанов, условия их нагула. По этой причине некоторые популяции рыб уменьшаются и даже исчезают.

Крупные водохранилища  оказывают некоторое, а в ряде случаев и значительное, влияние на локальные климатические условия. Так, в долине Енисея на сотни километров ниже Красноярской ГЭС зимой устанавливаются густые холодные туманы. Причиной их возникновения является сброс через турбины электростанции относительно теплых донных вод водохранилища. Поэтому, несмотря на сильные морозы, на расстоянии до 250 км ниже плотины Енисей не замерзает и долина оказывается окутанной густым холодным туманом. Туман держится несколько месяцев и создает крайне неблагоприятные условия для жизни и хозяйственной деятельности людей в зимнее время. Кроме того, на обширных пространствах крупных водоемов велика сила ветра, вызывающая сильное волнение воды и даже настоящие штормы, затрудняющие судоходство и рыболовство.

Негативные следствия  работы горных ГЭС значительно отличаются от последствий функционирования равнинных  ГЭС. Это обусловлено тем, что  на горных реках с крутым падением русла и узкими долинами-ущельями накопление больших объемов воды в водохранилищах не сопровождается затоплением обширных площадей. Однако скопление дополнительных масс воды нарушает неустойчивое равновесие блоков земной коры. Поэтому в районах крупных гидроузлов частота небольших землетрясений возрастает, а иногда происходят и разрушительные толчки. Спровоцированные строительством гидроэлектростанций разрушительные землетрясения происходили в горах Италии, Индии, в ряде других стран.

Возведение гидроэлектростанций  оказывает сильное воздействие на природные территориальные и аквальные комплексы. Поэтому при оценке проектов строительства ГЭС необходимо учитывать возможно больший круг ландшафтно-эко-логических следствий их осуществления. Экспертная оценка подобного рода позволяет решать многие важные вопросы оптимизации природопользования. Например, в 60-е гг. XX в. был разработан проект крупной ГЭС и грандиозного водохранилища на нижней Оби. Географическая экспертиза проекта показала, что в случае его осуществления произойдет значительное  ухудшение  природных  и  хозяйственно-экономиче-ских условий на огромных пространствах Западной Сибири. Комплексная оценка всех географо-экологических и экономических следствий этого проекта доказала, что круг нежелательных изменений природных условий слишком велик, а народнохозяйственные потери значительно превышают выгоды. В результате проект был отклонен и тем самым удалось предотвратить возникновение многих сложных геоэкологических проблем.