Загрязнение і душевному здоров'ї оточуючої среды

Забруднення і душевному здоров'ї оточуючої среды Загрязнение — це небажане зміна фізичних, хімічних чи біологічних характеристик нашого повітря, землі та води, що може зараз чи майбутньому надавати несприятливий вплив життя самого людини, потрібних йому рослин та тварин, на різноманітних виробничі процеси, умови життя й культурна надбання, виснажувати чи псувати його сировинні ресурси. Забруднювачі — це залишки те, що ми виробляємо, використовуємо і викидаємо проти. Забруднення збільшується тільки від те, що зі зростанням. населення зменшується доступне кожному за людини простір, а й від цього, потреби душу населення безупинно збільшуються, тож із кожним роком кожен із нас викидає дедалі більше. Земля стала більш населеній, у ньому немає більше для звалища сміття. Те, що є сміттєвої кошиком на одне людини, є життєвого простору іншого. (До «выбрасываемым проти» загрязнениям слід додати ті, які представляють неминучі побічні продукти транспорту, в промисловості й сільського господарства; принаймні розширення цих галузей діяльності людей зростає й забруднення.) Ми вже наводили вагомих підстав утвердження, що на даний час забруднення — одне з найважливіших лимитирующих чинників в людини. Зусилля, що зараз доводиться докладати зменшення і попередження забруднення, можуть бути хорошою негативною зворотної зв’язком, яка запобігла б повне розграбування людиною ресурсів Землі та цим самознищення. Проблема існує в усьому світі, розрізняючи лише одному аспекті: у що розвиваються (70% населення земної кулі) хронічні забруднення та хвороби пов’язані з екскрементами чоловіки й тварин, тоді як і багатих розвинених країн (30% населення земної кулі) агро-индустриальное хімічне забруднення зараз виступило першому плані проти органічним. На додачу до цього глобальне забруднення води та повітря, що породжується переважно розвинені країни, загрожує зараз кожному. В усіх життєвих розділах першій його частині ми постійно відзначали значення екологічних принципів розуміння про причини і усунення наслідків різних форм забруднення. Щоб справитися з забрудненням в локальному і глобальному масштабі, необхідний экосистемный (цілісний) підхід; тому тут спробуємо дати загальний нарис існують, та стисло висловити ті її розділи, що особливо привертають увагу широкій міжнародній громадськості. Реформи та рішення на цих особливо критичних областях міг би вказати шлях вирішення проблеми загалом. Найкращими навчальними посібниками на проблеми забруднення можуть бути офіційні звіти, підготовлені Національна академія наук чи Консультативною комітетом з питань науки за Президента. Запровадженням в вивчення забруднення води можуть бути книжки Хайнеса (1960), Хокса (1963) і Уоррена (1971).

ЦІНА ЗАБРУДНЕННЯ Ціна забруднення складається із трьох компонентів, кожен із яких лягає жахливим й більше важким тягарем на людське суспільство: 1) втрата ресурсів внаслідок експлуатації з невиправдано «велику кількість відходів, оскільки, як стверджує звіт частина Національної академії, «забруднення — часто ресурси, вони виявилися не так на своєму місці»; 2) вартість ліквідації забруднення і контролю за ним (фіг. 215, А); зверніть увагу, що зараз найдорожче обходиться очищення стічних вод мовби i твердих відходів (покидьків), тоді як і найближчі 30 років боротьби з значно більше шкідливими забрудненнями від автомобільних двигунів і енергетичних установок має стати в 100 разів дорожчим від, якщо триватиме невтримне зростання міст; ціна здоров’я людей — цьому аспекті ціни забруднення — стривожить, мабуть, егоцентричного за своєю природою людини більше, ніж інші питання, які легко замаскувати на локальному рівні різноманітних міркуваннями «ціна — вигода». Фіг. 215, Б дає драматичну картину те, що відбувається у Україні справжнє час: смертність від інфекційних захворювань круто знижується (криві / і //), а смертність від що з якістю довкілля респіраторних хвороб Паркінсона й раку як і круто йде вгору (криві /// і IV). У недавньому огляді вчених АН України ціну охорони здоров’я на в зв’язку зі забрудненням повітря показано, що [pic] [pic] Фіг. 215. Ціна забруднення. А. Ймовірна вартість боротьби з первинними забруднювачами в басейні річки Дніпро. Зверніть увагу, основні витрати на 1970 р. пов’язані з обробкою стічні води (/) i твердих відходів (//), але 2000 року витрати боротьбу з забрудненнями, породжуваними автомашинами (///), промисловістю (IV) і виробництвом електроенергії (V), зростуть удесятеро— 100 раз, якщо тільки буде ухвалено відповідних заходів. Б. Різке зниження смертності від інфекційних захворювань — туберкульозу (/), тифу і дифтерія (//), супроводжуване так само різким збільшенням захворювань, що з загрязнением,—рака легких (///) та інших злоякісних новоутворень (IV) із 1900 по 1960 р. (р. Донецьк, 1968), лише зниження на 50% забруднення повітря на міських районах дозволило б заощадити 20 млрд. грн. на рік. Це вартість медичного обслуговування і втраченого через хворобу робочого дня; сюди не входить «ціна» людських страждань чи й інвалідності від автодорожніх подій і від нещасних випадків промисловості. Ці автори собі суворо обгрунтували залежність всіх респіраторних захворювань від забруднення повітря; вони просто висловив припущення, що чимало даних свідчать про зв’язок з забрудненням всієї смертності від ракових захворювань. Чимало медиків побоюються, що в міру збільшення стресів довкілля на організм людини виникнуть «негаразди» з інфекційними хворобами, але тільки внаслідок зниження опірності організму, але і оскільки віруси (які, на думку багатьох, беруть участь у виникненні ракових захворювань) та інші хвороботворні організми стають дедалі більше стійкими до процесів обробки води та продуктів харчування. Обробку води і переробку відходів (які досі розглядали порізно) слід поєднати у єдину восстановительную систему.

ПЛАНИ ЗАБРУДНЕННЯ Класифікація забруднень щонайменше складна й заплутана, ніж класифікація озер чи інших природних явищ. Широко поширені класифікації по типам середовища (повітря, вода, грунт тощо. п.) і з які забруднюють чинникам (свинець, вуглекислий газ, тверді відходи тощо. буд.). Про кожного з цих компонентів забруднення можуть і будуть написані великі книжки. Проте якщо з погляду зменшення забруднення загалом (т. е. з экосистемной точки зору) важливо розрізняти передусім дві основні типу забруднення. До першого належать стійкі (неразлагающиеся) забруднення — речовини і отрути, такі, як алюмінієві банки, солі ртуті, фенольные з'єднання з довгою ланцюгом, ДДТ, які у природному середовищі або руйнуються зовсім, або руйнуються надто повільно. Інакше кажучи, тих речовин немає природних процесів, які б їх розкладати такою ж швидкістю, з якій вони уводять у екосистему. Такі неразрушающиеся забруднювачі не лише накопичуються, але часто «біологічно посилюються» принаймні проходження в біогеохімічних циклах і з харчових ланцюгах. З іншого боку, вони спроможні створити інші отруйні речовини, з'єднуючись коїться з іншими речовинами довкілля. Єдиний можливий спосіб «очищення» від такого типу забруднювачів — це їхнє вилучення чи екстракція із системи життєзабезпечення довкілля, що з великими видатками. Таке вилучення можливе космічних кораблях, але видалення багатьох таких забрудників зі біосфери практично неможливо. Очевидне та розумне рішення (яке, проте, легше сформулювати, ніж виконати) у тому, щоб заборонити викид в довкілля таких речовин (чи навіть контролювати його те щоб уникнути токсичного рівня) чи цілком припинити виробництво таких речовин (т. е. знайти легко деградуючі замінники). Другий тип — це забруднювачі, руйновані біологічними процесами, такі, як побутові стічні води, які легко розкладаються природним чином чи міських станціях для очищення стічні води, де природні пгроцессы розкладу і відновлення посилюються. Інакше кажучи, до цієї категорії ставляться речовини, для ко;

ЗАБРУДНЕННЯ І ЗДОРОВ’Я ОТОЧУЮЧОЇ СЕРЕДОВИЩА Енергетика, забруднення [pic] Фіг. 216. Вплив на екосистему забруднень двох типів — нестійких органічних (/) і стійких токсичних (//). Пояснення — з тексту. торых існують природні механізми .переробки. До неї ж можна віднести тепло чи термальне забруднення, бо вона розсіюється природним шляхом, у разі не більше, встановлених загальним тепловим бюджетом біосфери. Проблеми з разрушающимися забрудненнями виникають тоді. якщо їх вступ у довкілля перевищує її здатність розкладати чи розсіювати їх. Сучасні труднощі з обробкою стічних вод мовби обумовлені значною мірою тим, що міста ростуть набагато швидше, ніж очисні устрою. На відміну від забруднення токсичними стійкими речовинами проблема очищення забруднень, піддаються розкладанню, технічно можна залагодити завдяки об'єднанню механічної і біологічної обробки полуестественных зонах переробки відходів. Знову ж таки існують відомі межі загальної кількості органічного речовини, що може бути розкладено на даної площі, і навіть загальне граничне обмеження для кількості СО2, який звільняли у повітря. Якщо не хочемо переступити за граничні можливості біосфери, ми мусять зберегти кожному за людини майже двом га біологічно продуктивного простору суші та прісних вод (плюс океани). Різниця у впливі двох основних типів забруднення на енергетику системи показано на фіг. 216. Нестійкі забруднювачі, які мають енергію {органічна речовина), чи живильні речовини (фосфати, карбонаты тощо. п.), підвищують продуктивність екосистеми, якщо вступають у помірному кількості (крива /). При підвищенні надходження до рівня часто виникають різким коливанням (.наприклад, в цвітінні водоростей), а подальше збільшення надходження цих забруднень призводить до стресу — система по суті виявляється отруєної «надлишком благ». Швидкість, з який у відсутність належного контролю може відбутися перехід з гарного до поганому, вносить додаткових труднощів в розпізнавання забруднення і вплив нею (це видно тому, як круто крива / йде вниз).Кривая // на фіг. 216 показує, що токсичні речовини від початку викликають стрес і в міру збільшення їхньої кількості продуктивність придушується дедалі більше, проте у цьому за постійному низький рівень їхнє надходження у середу ефект буде складно обнаружить.

ЕТАПИ ПЕРЕРОБКИ ВІДХОДІВ Зазвичай заведено поділяти обробку нестійких відходів втричі стадії: 1) попередня (первинна) обробка — механічне відсівання і осадження твердих речовин (які спалюють чи закопують); 2) неповна (вторинна) обробка — біологічне відновлення органічного речовини; 3) повна, чи остаточна (третинна) обробка, «що складається в хімічному видаленні фосфатів, нітратів, біогенних та інших речовин. Повна трехстепенная обробка рідких відходів показано на фіг. 217. Як зазначалося, неповна обробка ввозяться біологічної системі, в якої мікроорганізми розкладають біологічне речовина так само, як роблять це у грунтах і донних опадах. Найпоширеніша установка є систему з активним мулом, яка за допомоги насоса, зазвичай електричного, виробляє аерацію і перемішування. Інша система — це система з краплинним фільтром, у якій рідина після попередньої обробки тече під впливом сили тяжкості на камінні чи сочиться поверхнею пластмасового лотка, утворить аэрируемый шар і нагадує перекат природною річки. Систему вторинної обробки дуже корисно вивчити практично по екології; як керівництва можна рекомендувати книжку Хокса (1963). Попередня і неповна обробка було нещодавно скомбіновані на вельми компактній установці, яка особливо зручна для передмість і вимагає невеликих міст. Варто нагадати, що переробка в меншому просторі вимагає збільшення подводимой потужності (енергії) і високої кваліфікації обслуговуючого персоналу; будь-яка несправність супроводжується надходженням необроблених стічні води в довкілля. Це знову служить ілюстрацією принципу, за яким підвищення труднощі й ефективності використання простору вимагає збільшення витрат енергії на «відкачування невпорядкованості». По вартості спорудження та експлуатації найдешевшими є окисні ставки. Це неглибокі водойми (1 — 1,5 м глибини), влаштовані те щоб поверхню зустрічі з повітрям була максимальна. Відходи закачиваются на дно ставка, і водорості, бурхливо які ростуть у верхньої освітленої зоні, забезпечують аерацію. [pic] Фіг. 217. Три стадії обробки стічні води та інших органічних відходів. Багато великі та малі міста мають установки для попередньої (первинної) обробки; більшість передбачає розпочати виробляти неповну (вторинну) обробку найближчими роками. Повну (третинну) обробку необхідно провести якомога швидше, інакше великі місто захлиснуться своїми власними отбросами.

Эти ставки діють як аэробно-анаэробные системи, подібно природно родючим лагунам. Застосування таких полуестественных пристроїв вимагає велике місце (близько 0,5 га на обробку побутових відходів 100 чол.) і розумного звернення. Продуктивність їх можна підвищити з допомогою додаткових пристроїв для механічної аерації. Такі ставки зараз широко застосовують в обробці побутових стічні води в приміських районах, особливо у теплом кліматі. Ефективні вони також і часткової обробки відходів паперових і текстильних фабрик, фабрик, що випускають харчові продукти, тощо. буд. Безсумнівно, такі ставки будуть ширше використовуватися в майбутньому переробки відходів з птахоферм і скотних дворів. У цей час ці відходи тваринництва майже обробляються, що причиною дуже серйозної забруднення водних шляхів (згадайте, землі приблизно вп’ятеро свійських тварин, ніж людей, якщо, як кажуть, навести одного знаменника). Слід сказати, що окисні ставки виробляють не повне опрацювання, а перетворення: органічна речовиназабруднювач перетворюється на речовина водоростей і біогенні речовини, які виносяться в природну середу, де їм має бути адекватне простір і можливість включення до харчові ланцюга. Тут напрошуються таке рішення, як збирання врожаю водоростей у годівниці худобі чи використання прудовых стоків для аквакультури, іригації й інших цілей, але це вимагає подальших досліджень. Навіть якщо після щодо повної вторинної обробки, стік ще, звісно, сильно забруднене біогенними речовинами і непридатний для прямого використання людиною. Тоді як технологія вторинної обробки досить розвинена, третинна обробка є ще головним чином стадії експериментальних установок. Більшість міст досі прагне досягненню адекватної вторинної обробки, тоді як він було б домагатися відновлення шляхом третинної обробки. Тисячі дрібних міст і приміських районів не виготовляють узагалі ніякої обробки чи кращому разі виробляють лише грубу первинну обробку. Як зазначалося вище, відходи індустріалізованого сільського господарства майже обробляються. Людина розраховує, що третинну обробку зробить природа, і її міг би робити це надзвичайно ефективно, якщо дати їй досить місця. Ускладнення починаються по тому, як простір, необхідне природною обробки відходів, людина забудує містами, сільськогосподарськими і промисловими підприємствами, що виробляють додаткові забруднення. Через війну мусить звернутися до штучної третинної обробці, яка кілька разів дорожче від звичайній вторинної обробки. Стефенс і Вайнбергер (1968) наводять порівняльну вартість різних стадій обробки відходів: 1) 1000 галонів рабна 3785 л. [pic] Нижні цифри відповідають вартості на великі підприємства, обробних по 100 млн. галонів щодня. Капіталовкладення, необхідні для створення установок повної обробки, — порядку 25 млн. дол., а установка для неповної і попередньої обробки коштує 20 і десяти млн. дол. відповідно. Виробництво питної води шляхом повної обробки (повне відновлення) обходиться дешевше, ніж опріснення (щодо останнього 1000 галонів стоїть щонайменше 1 дол.) і може невдовзі стати дешевше, ніж доставка води трубами з віддалених джерел; За якістю відновлена вода була кращою тієї, яку п’ють зараз мільйони міських жителів. У менш густонаселених областях починають виявляти. дедалі більше інтерес до використанню для третинної обробки як водних, а й наземних екосистем. Це розумно, оскільки площа наземної довкілля в багато разів більше, ніж поверхню прісноводних водойм. Експерименти, у яких ділянки землі зрошували стічними водами від установки вторинної обробки при допомоги разбрызгивателей, показали, що у сході України це дозволяє додати по крайнього заходу 5 див на тиждень такий води до природних опадам, не змінюючи якості грунтових вод. Інакше кажучи, фосфати, нітрати та інші біогенні речовини, що додаються у сухий ґрунт із швидкістю, поглинаються рослинами і грунтом. Зростання зернових і пасовищних культур і молодих посадок лісу за такого «обприскуванні» біогенними речовинами стічні води також підсилювався. Вочевидь, що така земляний «фільтр» володітиме великий довгострокової ємністю, якщо видаляти біогенні речовини, збираючи врожай чи шляхом випасу. Проте результати останніх експериментів з усіма типами зрошення застерігають, що з рівні входу біогенні речовини чи солі можуть поступово накопичуватися. Експерименти слід, мабуть, продовжувати ще багато років жив, щоб визначити істинні можливості третинної обробки в різних типах водо-зборів. До того часу слід було виходити з те, що оптимальний введення може бути нижчий максимального введення, який здається йому допустимим за даними 3—5-летних экспериментов.

СТРАТЕГІЯ ЗВЕРНЕННЯ З ВІДХОДАМИ І КОНТРОЛЮ НАД НИМИ Людина має трьома можливостями звільнення від відходів: 1) скидання зволікається без жодної обробки найближче підходяще місце) (повітря, ріка, озеро, грунт, криницю чи океан); 2) збирання та обробка у певному обмеженою зоні обробки відходів, де створено полуестественные екосистеми, такі, як окисні басейни, опрыскиваемые лісу й до земляні насипу, які виконують більшу частину роботи з розкладанню і відновленню; 3) переробка в штучних хемо-механических регенераційних системах. Перший шлях грунтується на теорії «розведення — розв’язання проблеми забруднення»; він був і залишається головним способом видалення відходів, що використовуються майже всюди. Промислові підприємства міста і міста зазвичай лежать вздовж водних шляхів, що полегшує скидання стічних вод. Вочевидь, що ця практика неспроможна триватиме й її треба припинити якомога швидше, чого це коштувало. Другий луть дає найбільш економічний спосіб уникнути загального забруднення довкілля досить розведеними, але великими обсягами відходів, такі сильно погіршили .зараз якість життєвого простору чоловіки й її здоров’ю. Якщо ми залишати великі площі для полуестественной обробки відходів, це дозволить також зберігати цінне відкритий простір, яке лише покращує якість довкілля взагалі, але корисне за іншими відносинах (виробництво харчових продуктів волокна, газообмін у атмосфері, місця відпочинку). [pic] Фіг. 218. Обробка відходів від нефтеочистительного заводи на Кременчуці задоволена дешевий спосіб. Стічні води пускають через ряд об'єднуються басейнів і ставків (Б). На графіці (-4) показано освіту (Р) і витрати ® кисню у кожному ставку. Очевидно, що «самопроектирующиеся» природні співтовариства ставків розкладають органічна речовина, і, коли вода сягає 10-го ставка, звідки вона скидається у ріку, співвідношення між Р і Ко цілком хороше. У плані міського району передбачалася велика зона обробки відходів. Два прикладу устрою таких зон показані на фіг. 218 (обробка відходів нефтеочистительного заводу) і фіг. 219 (гіпотетичний план обробки теплового і радіоактивного забруднення від нової атомної електростанції). У обох випадках вода, яка з зони обробки загальну середовище проживання, несе ніяких забруднень. Ставки в обробці відходів у часто «самоконструируются», пристосовуючись до швидкості надходження відходів. На їх пристрій, і на те що по них досить мінімальних зусиль із боку людини. Іншим компонентом зони обробки відходів би мало бути великі, добре спроектовані і ефективно керовані земляні насипу видалення твердих відходів. Якщо хочемо піти розумного шляху, надавши природі значну частину роботи з видалення відходів, слід залишати великі простору суші та води вільними, що, як зазначалося, представляє собою одночасно жодну з кращих заходів запобігання «переразвития». Так, нові станції очищення не можна будувати на берегах річок чи посеред перенаселених районів, а слід ставити серед природних територій, досить великих на переробку разрушаемых відходів та для поховання дуже небезпечних покидьків (як-от радіоактивні забруднення, кислоти тощо. п.), що ніколи нічого не винні потраплятимуть у загальну середовище проживання. [pic] Фіг. 219. Схема зони обробки відходів для майбутньої атомної електростанції (а), що у природному водосборном басейні (окреслено пунктиром). Теплові відходи (т. з. потепління) — вода, використовувана для охолодження реактора (б), випливають із великого накопичувального басейну у і повністю розсіюються, випаровуючи із електромережі дрібних ставків зв систем дощувальних установок. Теплі ставки можна використовуватиме розведення риби, спортивного рибальства та інших видів відпочинку та інфраструктура розваг. Зрошування наземних ділянок водозбірного басейну підвищує врожай корисних лісових і сільськогосподарських продуктів; до того ж час пода, пройшовши крізь наземні «живі фільтри», знову стікає у річки, ставки й потрапляє у ґрунт. Слабоактивные і тверді відходи захороняются на спеціальних ділянках (р). Високоактивні відходи відпрацьованого ядерного пального вивозяться в спеціальні місця поховання радіоактивних відходів, розташовані поза даної зони. Склад річкових та грунтових вод і газів з димарів безупинно реєструється у гребель id], у спеціальних свердловинах (е) і за допомоги спеціальних установок в трубах. Завдяки такому контролю не допускається витік забруднень із зони. Цю систему має такі основні входи і виходи (пронумеровані стрілки з обох боків схеми): / — надходження сонячного світла, і атмосферних опадів; 2 — вихід радіоактивних відходів у поховання; 3 — електроенергія до міст тощо. п.; 4 — вхід ядерного тощо пального; 5 — вихід продуктів харчування, волокна, чистого повітря тощо. п.; 6 ~ стік чиста як на сільського господарства, в промисловості й міст; 7 — використання на відпочинок, і навіть для навчання дітей і наукових досліджень про. Площа такий зони обробки відходів «залежить від клімату і рельєфу місцевості, і навіть від електричних та інших силових установок, потребують охолодження. Мінімальна площа, необхідна для 100-відсотковій переробки відходів (забруднень), з урахуванням можливих аварій І механічних поломок становитиме 400 га на електростанцію потужністю 2500 МВт. У зоні обробки відходів такий ємності можна було розташувати також підприємства легку промисловість. Підприємства важкої промисловості слід ставити не більше власної зони обробки отходов.

В минулому під час проектування міст передбачали підходяще простір площею 20—40 га для зони обробки відходів. Великому промисловому комплексу для власної установки із переробки відходів може знадобитися від 400 до 4000 га (див. підписи до фіг. 218 і 219). Відновлена вода і витягнуті з відходів корисні матеріали з головою покриють вартість земельних ділянок. Відділення промислових підприємств і аеропортів від житловими районами доцільно ще й тому, що заодно зменшується шум. Найбільшими перешкодами для що така «проектування з дикою природою» є різноманітних правові, економічні та політичні перешкоди. Якщо власники промислових підприємств і місцева влада не розробляють (чи що неспроможні цього через неадекватного законодавства) перспективних планів, то людям доведеться-таки частіше вдаватися до самого дорогому і технічно складного третьому способу — штучної переробці. Для деяких типів відходів, особливо у густонаселених промислових районах, необхідні, звісно, абиотическая обробка та своєчасне відновлення. Механічна обробка є, мабуть, єдиний спосіб звільнення від деяких компонентів забруднення повітря, які потрібно затримувати (чи скорочувати їх кількість) біля їх джерела. Якщо ж це технічно неможливо, слід знайти заміну що породжує ці забруднення процесам, оскільки, як зазначалося, дуже швидко ми опинимося неспроможна витримати собі всі наслідки забруднення. Якщо нас заженуть у куток і ми будемо змушені звернутися до дорогої штучної переробці відходів, як і застосовуваної для отруйних речовин, то хто оплачувати все пов’язані з цим расходы?

Фіг. 220. Оборотність антропогенної эвтрофикации в Каховському водохранилище.

Цифры 5—7 вгорі ставляться до наступним подій: / — вісім різних каналізаційних систем скидають у водосховище стічні води; 2 — перше помітне цвітіння небажаних водоростей (Oscillatoria); 3 — вперше зазначено літнє зменшення кисню в придонному шарі (гиполимнионе); 4 — проведення першого урядового законопроекту про стічних водах (I960 р); 5 — перший етап відведення стоків від озера (1963 р.); б — другий етап відведення стоків (196.1 р ") — 7 — відведено все стічні води (1967 р.). Криві відбивають зміни 4 показників: / — прозорістьII — фосфатне фосфор; /// — розмаїтість диатомовых водоростей. IV —склад диатомовых водоростей (% эвтрофических форм). Подальші пояснення — в тексте.

Для космічних кораблів створено изощреннейшие системи механічної переробки відходів та регенерації повітря та води, але вартість таких установок цілком фантастична. Закінчимо цей розділ на оптимістичній ноті. Історія Каховського водосховища— великого водойми, навколо якого розташувався Запоріжжя відносини із своїми пригородами, — служить хорошою демонстрацією того, як і подолати тенденцію на зниження якості води, підійшовши до цієї проблеми з широких позицій, і об'єднавши зусилля міста, області й країни. Зміна чотирьох показників якості води Каховського водосховища із 1970 по 2000 р. показано на фіг. 220. Два з цих показників є важливі фізичні характеристики води, а через два інших ставляться розмаїття і складу диатомовых водоростей, які входять у фитопланктон (т. е. це показники співтовариства). У 1980;х роках заводи стали скидати в водойма все збільшення кількості стічні води, підданих вторинної (неповної) обробці, що призвело посилення антропогенної эвтрофикации (т. е. збагаченню води біогенними речовинами). Цвітіння водоростей й відповідне зниження змісту кисню в гиполимнионе послужили сигналом небезпеки, і привернули увагу широкій міжнародній громадськості. Через війну вжитих заходів 1990;го р. близько третини стоків відвели від водосховища, а до 1998 р. відвели майже всі стоки. Як свідчить фіг. 220, відновлення якості води в водоёме виглядає надзвичайно ефектно: чотири показника різко змінилися. Вчені вважають, що з кілька років водосховище повернеться до стану по меншою мірою 1970 року. Хоча у водоёме ще є багато фосфатів та інших біогенних речовин, вони захороняются в опадах і такою чином виключають із річного біогеохімічного циклу. Важливий аспект цього прикладу успішної ліквідації забруднення у тому, що лимнологи України протягом багато років проводили на озері фундаментальні дослідження; тому тенденції та його причини були старанно документовані. Якби цих даних був, то контрзаходи міг би розпочатися тоді, коли було уже занадто пізно (зверніть увагу до різке зростання швидкості погіршення показників між 1980 і 1983 р., які вказують, що водосховище слід було «рятувати» саме у цей час). Нарешті, треба сказати, що єдиний спосіб, використаний зниження забруднення Каховського водосховища, не вважається оптимальним: його врятували, відвівши стоки на більш великий водойму — затоку Азовського моря. Справжнє розв’язання проблеми — це остаточна (повна) обробка відходів. Навряд чи слід відкладати це рішення до того часу, коли людство погубить океан. Як вчені, приклад із Каховським водоймищем показує, що антропогенна евтрофікація то, можливо обратимой.

РЕЄСТРАЦІЯ І КОНТРОЛЬ ЗАБРУДНЕННЯ Успіх заходів із зменшенню забруднень залежить, звісно, тільки від обробітку грунту і контролю, а й від ефективної реєстрацію ЗМІ й контролю (моніторингу) загального стану довкілля, те щоб ми точно знали, коли необхідно ухвалити міри і які саме. Контроль здійснюється у двох основних формах: 1) пряме вимір концентрації забруднювачів чи ключових речовин, як-от кисень, зміст яких за забруднення зменшується; 2) використання біологічних показників, які можна дуже різними — від мікробіологічних методів і вимірів ВПК до індикаторів для цілих співтовариств. Як приклад контролю першого типу можна зазначити безперервну реєстрацію забруднення повітря над великими містами України. Нині це здійснюється за допомогою датчиків, змонтованих літаком, які щодня вимірюють і реєструють концентрації SCb, NO2, CO та інших забруднювачів над великий областю. У багатьох містах показники забруднення повітря входить у зведення «погоди. Вже відзначалася необхідність контролю вмісту у атмосфері двоокису вуглецю в глобальному масштабі. Біологічні показники широко йдуть на контролю забруднення води. На додачу до показників різноманітності й звичайним індикаторним видам (фіг. 221) є багато корисних показників функціонування співтовариства, наприклад: ставлення P{R (фіг. 218), ставлення хлорофілу до біомасу бактерій, середня площа організмів (при забруднення дрібні організми переважають над великими), зміст гемоглобіну в біомасу тварин як показник зниження змісту кисню, кількість пігменту синьо-зелених водоростей як показник вуглеводного забруднення і ще показники, які треба старанно вивчити. Найчастіше співтовариство може дати більше «інформації» про тотальних ефекти забруднення, ніж вимір окремих чинників. Важлива екологічна завдання — знайти спосіб швидкого «прочитання» цієї информации.

ЗАКОНОДАВСТВО ПРО ОТОЧУЮЧОЇ СЕРЕДОВИЩІ Найслабше ланка в стратегії боротьби з забрудненням, як і й у плануванні використання земель, — неадекватна правовий захист якості довкілля та споживача. Як мовилося раніше, одна з основних принципів, що у основі розвитку екологічних систем, — це розподіл енергії у системі. Коли система молода, основний потік енергії спрямовано продукцію, т. е. до зростання і побудова складної структури, зате принаймні наближення плотностей популяцій до рівня насичення екологічна система дозріває тому, що це більшість доступною енергії витрачається підтримку створених раніше складних структур. До цього часу найбільше економічне сприяння і захист із боку закону надавалися тим, хто робить, будує, забруднює і експлуатує природні багатства. Це, звісно, цілком .раціонально для ранніх стадій цивілізації, оскільки людині, щоб вижити, повинен до певної міри підкорити собі і модифікувати довкілля. І ось очевидно, що у меншою мірою таку ж переваги слід надавати людей, професіями й виробництвам, які підтримують якість існування; виживання у майбутньому залежить від цього, чи вдасться знайти рівновагу між людиною і природою в .світі обмежених ресурсів. Не отже, що людина має повернутися тому до природи, але це що означає, що він повинен до деяких розумним «старомодним» звичаям, як, наприклад, здавання порожній посуду, ходіння пішки і людська турбота про своє сусідів. Деякі речі, наприклад посуд одноразового користування, які ми вважаємо «прогресивними», обертаються образою в людини з природою. Якщо ми зможемо зробити поворот в інший бік, то основи економічного розвитку змістяться від експлуатації до відновлення, від викидання проти до повторного використання, від кількості до якості. Існуючі зараз у окремих державах закони про навколишньому середовищі цілком неадекватні, а міжнародне законодавство просто відсутня, попри очевидну потреба захисту атмосфери і океану. Тепер — ні важливішого справи, ніж законодавство про навколишньому середовищі; сьогодні у цій галузі відкриваються необмежені змогу молоді, що хоче присвятити себе цієї деятельности.

[pic] Фіг. 221. Забруднення річки необробленими стічними водами і наступне відновлення якості води — як це відбивається у зміні біотичного співтовариства. Коли кількість розчиненої у питній воді кисню зменшується (ліва крива), риби зникають в зоні найбільшого розкладання органіки залишаються ті організми, які можуть отримувати кисень із поверхні (як личинка комара Culex) чи стійкі до низькою концентрації кисню. Коли бактерії розкладуть все попавшее у ріку речовина, ріка повертається у нормальне состояние.

В цікавою книзі, названій «Управляючи природою», Мерф. и (1967) зазначає, що заборон й урядових заходів недостатньо, щоб уникнути забруднення; необхідно провести на дію також економічні та правові важелі. Він стосується таких питань, як податки на відходи, вартість інтернаціоналізації провадження з включенням витрат як у власне виробництво, і на обробку та відновлення відходів, зменшення податків із підприємств, де видалення відходів .передбачено заздалегідь, та інших заходів, які передбачають заохочення дій, відповідних інтересам общества.

ДЕЯКІ СПЕЦІАЛЬНІ ПРОБЛЕМИ Забруднення повітря У табл. 58 наведено даних про забруднення повітря на Україні (по стану на 1986 р.). Таблиця дає чітке уявлення лише про відносну важливості різних видів тварин і джерел забруднення, оскільки абсолютні кількості зростають рік у рік. Передбачається, що забрудненість зростатиме ще у крайнього заходу протягом 20 років, т. е. становище погіршиться, «як воно почне поліпшуватися (якщо поліпшення настане). Хоча загальнодержавний і глобальний аспекти забруднення досить серйозні, в момент найбільшу занепокоєність викликають локальні підвищення концентрації над такими містами, як Донецьк, Запоріжжі, і Київ які утворюються під час температурних інверсій (т. е. коли забруднений повітря затиснутий верхнім теплим шаром, що запобігає вертикальний перенесення забруднень) .

ТАБЛИЦА 58 Відносне забруднення повітря на Україні | |Абсол|Относ| |Абсол|Относ| | |ют- |і- | |ют- |і- | | |ные |тельн| |ные |тельн| | |коли-|ые | |коли-|ые | | | | | | | | | |честв|колич| |честв|колич| | |а, |е- | |а. |е- | | |106 т|ства,| |№ Т В|ства,| | |У рік|% | |РІК |% | | | | | | | | |Забруднювачі | | |Джерела | | | | | | |забруднення | | | |Окис |65 |52 |Транспорт |74,8 |59,9 | |вуглецю | | |Промисловість |23,4 |18,7 | |Окисли сірки |23 |18 |Виробництво | | | | | | |элек- | | | |Вуглеводні |15 |12 |троэнергии |15,7 |12,5 | | | | |Підвищення | | | | | | |темпера — | | | |Тверді |12 |10 |тури | | | |частки | | |оточуючої | | | |Окисли азота|8 |6 |середовища |7,8 |6,3 | | | | |Знищення | | | | | | |отхо- | | | |Інші | | |дов |3,3 |2,6 | |гази і | | | | | | |пари |2 |2 | | | |.

Усього 125,0 Як мовилося раніше на початку цього глави, забруднення повітря представляє собоюсигнал негативною зворотний зв’язок, котрі можуть врятувати індустріальне суспільство від загибелі, оскільки: 1) це ясний сигнал про небезпеки, попереджуючий необхідність «розосередити» промислове використання енергії; 2) внесок у забруднення вносить кожен із нас (керуючи автомобілем, використовуючи електроенергію, купуючи той чи інший річ і т. п.) і «кожен страждають від нього, отже не так на кого звалити провину; 3) рішення то, можливо знайдено внаслідок вивчення проблеми та, оскільки спроби боротьби з окремими джерелами і видами забруднення і з приватними проблемами впоратися не тільки ефективні, а й можуть призвести до перетворення однієї категорії забруднення до іншої. Забруднення повітря служить також прекрасним прикладом синергізму деякі забруднювачі реагують друг з одним у довкіллі й творять вторинні забруднення, що ще більше ускладнює проблему. Наприклад, два компонента вихлопних газів, з'єднуючись у присутності сонячного світла, утворюють нові, і ще навіть більш отруйні речовини, відомі під назвою «фотохімічного смогу»: Обидва вторинних речовини мають сльозогінним дією, і навіть подразнюючим дією на дихальні шляху людини; ще, вони вкрай токсичні для рослин: озон посилює подих листя, що зумовлює загибелі рослини від виснаження, а ПАН блокує «реакцію Хілла» в фотосинтезі, і рослина гинув від недостатньою інтенсивності синтезу поживних речовин. Першими жертвами стають ніжні культурні рослини; справа не дійшла до те, що поблизу великих міст не можна стало вирощувати деякі сільськогосподарські культури та плодові дерева. Інші фотохімічні забруднювачі, які стосуються групі багатоядерних ароматичних вуглеводнів, відомі своїми канцерогенні властивості. Ще одна небезпечний синергізм виникає при адсорбировании SO2: (що у нормі несеться проти й окислюється у атмосфері) на частичках забруднення (пилу, попелі тощо. буд.), після чого, потрапляючи на вологі тканини (наприклад, на слизову дихальних шляхів) чи беручи контакти з крапельками вологи, він перетворюється на сірчану кислоту! Таке «кислотне» забруднення прагнути лише здоров’ю; воно, ще, викликає корозію металів і вапняку, приносячи величезних збитків. Є ще один синергізм — між курінням і забрудненням повітря. Забруднення повітря на місті, отруюючи кров окисом вуглецю, завдає некурящему людині той самий шкода, як і викурювання курцем пачки сига. рет щодня, ймовірність захворювання на рак легенів для городянинакурця удесятеро вище, ніж для некурящого сільського жителя. [pic] Інсектициди Об'єктивне уявлення про дуже суперечливому предметі боротьби з шкідниками може дати розгляд те, що вчені) назвали «трьома поколіннями пестицидів»: I) пестициди рослинного походження і неорганічні солі (арсенаты тощо. п.); 2) покоління ДДТ (хлорорганічні, фосфорорганические та інші отрутохімікати із широкою спектром дії); 3) гормони (біохімічні препарати з вузьким спектром дії) й біологічні методи боротьби (паразити тощо. п.), які проводять суворо спрямоване вплив, не отруюючи всю екосистему. Перше покоління інсектицидів могло задовольнити наших дідів: ферми були невеликими і митців справляли різноманітні продукти, робочої сили в було багато і самі способи ведення сільського господарства не допускали масових спалахів шкідників та хвороб. ДДТ та інші інсектициди із широкою спектром дії непросто сповістили здогадалася про прихід ери індустріального сільського господарства; вважалося, що вони назавжди і безповоротно «вирішують» всі проблеми шкідників. На жаль, саме такий оптимізм частково винен, у його тяжкі наслідки, які призвело до у себе майже безглузде насичення пестицидами оточуючої середовища, яка настільки забруднена цими довго діючими (т. е. надто повільно разлагающимися) отруйними речовинами із широкою спектром дії, що сьогодні ми змушені відмовитися багатьох їх. Сигнали про энтомологической небезпеки (спалахи шкідників, викликані опрыскиванием) пролунали ще 60-ті роки, але лишилися поза увагою; вони викликали сенсацію лише 1962 р., .коли знаменита книга Р. Карсон «Безсловесна весна». Докладний дослідження Никольсона, Грезенды та інших. (1964) показало, як і результаті безконтрольного застосування пестицидів виявився заражених цілий водозбірний басейн. І, насамкінець, зараз зібрані фактичні даних про підступному вплив ДДТ та інших хлорвмісних вуглеводнів на нервову і ендокринну системи хребетних, зокрема та якості людини. При ретроспективному погляді виявляється, що у. безупинної війні людини з комахами та інші конкурентами хлорорганічні сполуки дають лише тимчасовий перепочинок і їх потрібно поступово замінити іншими, екологічно більш розумними заходами. Тим часом ці речовини породили однією з найбільш серйозні проблеми забруднення, яку Верстер (1969) викладає приблизно так. Хлорсодержащие углеводородные інсектициди, що є зараз одними з найпоширеніших у світі синтетичних сполук, забруднили значну частину біосфери. Вони розносяться з повітрям і води. Їх широке поширення за земним кулі пояснюється їх хорошою розчинність і хімічної стійкістю, особливо — здатністю адсорбироваться на органічних речовинах; останнє властивість полегшує перенесення їх і сприяє нагромадженню під час передачі по харчової ланцюга — від рослин до растительноядным, як від них — до хижакам. Широкого спектра дії свідчить про потенційну здатність цих інсектицидів надавати впливом геть найрізноманітніші організми. Хлорсодержащие вуглеводні серйозно порушили біотичні співтовариства у багатьох різних частинах земної кулі. Було показано, що порушується личиночное розвиток багатьох цінних їстівних організмів, які у воді, і придушують фотосинтез морського фітопланктону (що може спричинити спричиняє порушення газового балансу атмосфери). Хоча пряме вплив цих речовин на ендокринну систему людину ще не. показано, їх концентрації в тканинах людини вже великі, аби такі ефекти були можливі; не виключена можливість виникнення у майбутньому злоякісних новоутворень і шкідливих мутацій (вони отримано у лабораторних тварин), якщо не приймати ніяких заходів контролю цих потенційно небезпечних сполук. Як відзначалося, є фундаментальне різницю між контрольованим застосуванням неапецифических отруйних речовин з полів, коли причини ефекти відомі, і широким застосуванням цих самих речовин, у лісах й у інших природних чи полуприродных областях, де з їхніми загальний ефект невідомий і можливість прорахунку дуже великий. Рівень забруднення пестицидами сильно підвищило запилення ними з літаків цілих ландшафтів без безпосередньої необхідності. Інші «непередбачені» проблеми виникають тому, що нові пестициди відчувають (часто-густо поверхово) на окремих організмах, та був без подальших випробувань застосовують їх у рівні екосистеми. Якщо препарат вбиває до лабораторій комах і вбиває лабораторних пацюків, це отже, що він безпечний при застосуванні в природі. Це є ще одним прикладом ускладнень, виникаючих тому, що московський спеціаліст у сфері сільського господарства і економіки технічно нескладне собі різниці між популяцією і экосистемой. Як приклад екологічних досліджень, у яких «морської свинкою», чи об'єктом експериментального випробування, служить екосистема. Браун (1961) дав об'єктивний огляд чотирьох програм масової боротьби з комахами. Як позитивний приклад описана дуже успішна боротьба з плодової мушкою шляхом розумного застосування отрутохімікатів, якому передувало ретельний науковий вивчення. Інша крайність (негативний приклад) — кампанія з винищенню завезеного червоного мурахи (Solenopsis). Вона є прикладом: 1) застосування масового запилення після дуже поверхового вивчення і 2) неправильних дій комісії федерального уряду, що керувалася переважно політичними мотивами, не зважаючи на думку найбільш авторитетних учених. Кілька мільйонів було витрачено масову запилення з літаків відповідно до теорією, що бомбардування зі суцільним поразкою можна буде знищити це комаха назавжди і безповоротно. У результаті цих крайніх заходів чисельність мурашок дещо знизилася, хоча про будь-яке повному винищуванні не мож. ет бути й мови, а тим часом важко постраждали дикі популяції водних і наземних організмів. Трагізм ситуації у тому, якби забезпечити кожного землевласника коштів боротьби з цим мурахою чи влаштувати місцеві кампанії боротьби із ним тих районах, де це були необхідно, можна було б змогу досягти кращих результатів і з меншою небезпекою для довкілля. Принаймні відмовитися від масового застосування довготривалих отруйних речовин із широкою спектром дії стає зрозуміло, що стратегія боротьби з шкідниками дедалі більшою мірою вдаватися до так званим інтегральним заходам боротьби. Ідея інтегральної боротьби полягає у координированном використанні всього арсеналу методів боротьби: старомодних, але повних здоровим глуздом агротехнічних прийомів, розумного застосування нестійких, чи «коротко-існуючих», хімічних пестицидів і широкого застосування методів, які імітували методи саму природу, т. е. біологічних заходів боротьби, і навіть третього покоління пестицидів, згаданих у початку цього розділу. У арсеналі інтегральної боротьби є такі види зброї: 1) хижаки — такі, як високоефективні сонечка і Ко сетчатокрылые проти сільськогосподарських шкідників чи жуки проти бур’янів; 2) паразити — наприклад, наездники-хальциды, досить успішно які знижуватимуть чисельність деякі важливі шкідників; 3) специфічні для даного шкідника збудники хвороб — віруси й патогенні бактерії; 4) растения-приманки — вирощування малоцінних культур задля відволікання шкідників від цінних посівів; 5) сівозміну і розмаїтість культур; 6) хімічна чи радіаційна стерилізація; 7) гормональні стимулятори — такі, як ювенільні гормони, які перешкоджають завершення циклу розвитку в комах; 8) феромоны (статеві аттрактанты) та інші біохімічні препарати, регулюючі поведінка шкідників; 9) нестійкі хімічні інсектициди — фосфорорганические та інші; 10) селекція сільськогосподарських культур на стійкість до хвороб і шкідників, Не тільки на короткочасну врожайність як таку. Можна упевнено сказати, що стала пильність, дослідження і підготовка фахівців є частиною «відкачування безладдя» в агроэкосистеме. Проблему цю не можна й ніколи не можна вирішуватиметься «одним махом».

ГЕРБІЦИДИ Гербіциди, як і новітні пестициди, вперше почали широко застосовувати невдовзі після Другої Першої світової. Спочатку їх використовували розчищення смуг відчуження ліній електропередач, потім розчищення смуг відчуження залізничних і шосейних доріг, для боротьби з бур’янами у сільському і лісовому господарство і, хоч і сумно, знищення посівів і дефолиации лісів під час воєнних дій. Гербіциди були дуже цінними при вибірковому застосуванні сільському господарстві і лісівництві, проте ефективність їх при неизбирательном. застосуванні, особливо в суцільному запиленні великих площ, вплив якого на структуру екосистеми точно передбачити неможливо (паралель із зловживанням пестицидами), викликає дедалі більше сумнівів. Встановлено, що у меншою мірою 20 млн. га площі відчуження України піддавалися обробці гербіцидами від 1 до 30 і більше разів. Хоча інколи такі запилення і, здебільшого вони мають настільки неселективный характер, що їх можна виправдати ні з економічної, ні з екологічної погляду. Гербіциди ділять загалом на дві трупи залежно від способу їхні діяння. До першої групи, куди входять такі препарати, як монурон і симазин, відносять гербіциди, порушують фотосинтез, отже загибель рослини настає у результаті браку енергії. До другої групи ставляться широко використовувані 2,4-Д (2,4-дихлорфеноксиук-сусная кислота) і 2,4,5-Т (2,4,5- трихлорфеноксиуксусная кислота). Механізм дії цих речовин остаточно не відомий. Вони мають двома пов’язаними, але з ідентичними ефектами: дефолиационным і •системним. Дивно в низьких концентраціях ці речовини перешкоджають обпаданню плодів і листя і застосовуються із метою сільському господарстві. Б високих ж концентраціях вони викликають ланцюг реакцій, що зумовлює ослаблення перетинів поміж клітинами отделительного шару, лежачого під аркушами черешка, що зумовлює опадению листя. Така проста дефоліація як така звичайно вбиває рослина, й у нормі з ним може наслідувати регенерація. В окремих рослин, проте, виникають додаткові ефекти, що виражаються про можливе різке прискоренні клітинного розподілу у флоэме, що викликає «блокаду транспорту поживних речовин і освіту небезпечних ушкоджень. Таких сприйнятливих рослин шансів на одужання мало. Широколисті трав’янисті рослини особливо сприйнятливі до 2,4-Д, тоді як 2,4,5-Т і суміш 2,4-Д і 2,4,5-Т особливо сильно діють на деревянистые рослини. Вплив 2,4-Д і 2,4,5-Т на екосистему вивчено погано. Очевидно, вони спроможні змінювати рослинні спільноти і надавати непряме вплив на растительноядных і хижаків. Дані про їхнє вплив водні екосистеми і грунтові мікроорганізми жалюгідні. Їх безпосередня токсичність для тварин, очевидно, невелика. Проте за виробництві 2,4,5-Т утворюється і найчастіше є у кінцевому продукті 2,3, 6, /-тстрахлордибензо-гсдіоксин, зазвичай званий просто «діоксином». Це речовина навіть дуже низьких концентраціях має тератогенным дією, т. е. викликає каліцтва плоду. З іншого боку, з участю цієї речовини утворюються важкі поразки шкіри в робочих, зайнятих виробництвом 2,4,5-Т. Через від цього 2,4,5-Т вважається небезпечним речовиною, а то й гарантовано виправдатись нібито відсутністю кінцевому продукті діоксину. З іншого боку, поки що, невідомо, приведе статися освіти діоксину з 2,4,5-Т чи .проміжних продуктів його розщеплення при тепловому вплив (лісової пожежа) чи процесах метаболізму. Спільно інсектициди і гербіциди — це потужні «наркотики» для екосистеми, оскільки вони модифікують функції життєво важливих систем — копсументов і продуцентів. Нині вважають, що «застосування цих речовин може відбуватися лише під керівництвом кваліфікованих фахівців, мають офіційні посвідчення, аналогічно як і буде з лікарськими препаратами, використовуваними під час лікування людей.

ШУМОВЕ ЗАБРУДНЕННЯ Шумове забруднення є ще одне серйозну загрозу якості довкілля людини. Якщо визначити шум як «небажаний звук», то шумове забруднення — це небажані звуки, «выбрасываемые» у повітря не враховуючи можливих шкідливих наслідків. Термін «шум» застосовується й у електроніці та зв’язку для позначення порушень, які перешкоджають зв’язку. Цей шум зростає зі збільшенням труднощі й інформаційної ємності систем всіх видів. Так виникла нова проблема «електронного забруднення», що зростає з розвитком радіозв'язку. Тож у найширшому сенсі шумове забруднення — іще одна «непередбачений прорахунок», породжуваний надмірної концентрацією промислових підприємств, Як тепер зрозуміли, сильний шум, викликаний, наприклад, багатьма промисловими настановами й літаками, продовжуючи довгий час, непросто турбує людини (і, мабуть, інших хребетних), а й поступово погіршує слух. Навіть порівняно недужий шум, наприклад шум натовпу, шум транспорту чи звуки радіо, заважає розмові людей, викликає емоційний і поведінковий стрес порушує «домашній спокій», необхідний людині. Відповідно до цим звук потрібно розглядати, як потенційно «серйозний забруднювач і сильну загрозу «здоров'ю» довкілля. Тому вимір, зменшення, регуляція і її у законодавчому порядку шумового забруднення слід експортувати один ряду зустрічей за заходами, які проводять боротьби з «хімічними» компонентами забруднення повітря. Одиницею виміру гучності звуку служить децибел (дб). Не абсолютна, а відносна одиниця, джерело якої в використанні логарифма відносини даної інтенсивності звуку (/} до «порогової інтенсивності (/про); цей поріг .приймається інтенсивність, відповідна звуковому тиску в 0,0002 мкбар {0,0002 дині на 1/см2) чи потужність близько 10~16 Вт. Спочатку вважалося, що це мінімальна інтенсивність, сприймається людським вухом. Значимість lg-7~~ називають гучністю звуку, що у белах. Основний одиницею служить децибел, т. е. 0,1 білого. Отже, звуки гучністю 10, 20 і 100 дб перевищують поріг чутності відповідно 10, 100 і 1010 раз. Важливо пам’ятати, що ця шкала логарифмічна! Людина сприймає звуки із частотою від приблизно 20 до 20 000 гц (коливань в секунду) і інтенсивністю від 0 до ніж 120 дб (за такої інтенсивності звук викликає больові відчуття); діапазон інтенсивності становить 1012. Звичайний розмова, що ведеться на частотах 250—10 000 гц, відбувається за інтенсивності 30—60 дб, тоді як шум взлетающего реактивного літака може перевищувати 160 дб. Вплив на людини змінюється у залежність від частоти чи висоти звуку. Вважається, що з тому ж рівні звукового тиску вищі звуки здаються «голосніше», що більш низькі звуки. На. пример, відлуння реактивного літака інтенсивністю 100 децибел сприймається більшістю як вдвічі сильніший і неприємний, ніж відлуння винтового літака, має таку «ж інтенсивність. У першому випадку у сфері високих частот зосереджено більше звуковий енергії. Сприйнята людьми гучність виявляється у одиницях, званих фонами. І це відносна одиниця — 1 фон відповідає звуку інтенсивністю 40 дб за частоти 1000 гц; звуки інтенсивністю 40 дб на частоті 5000 гц здаються вдвічі голосніше, отже, цю гучність оцінюють у два фону. З цієї шкалою 50 фон і від за будь-якої частоті занадто голосні для комфорту. Загалом інтенсивність 50 дб (10—50 тло на залежність від частоти) можна розглядати, як граничний рівень, перевищення якого небезпечно для вуха. Значно слабший, аніж цей фізично небезпечний, рівень шуму надає більш тонші впливу і навіть більше занепокоєння. Люди починають скаржитися, якщо рівень небажаного галасу зчинив на житловому районі сягає 35—40 дб, і починають вдаватися до адміністративним заходам, коли шум сягає 50 дб! Серйозні труднощі при боротьби з шумом виникають при оцінці комплексного шуму, спектр якого триває кілька октав, саме такий рейвах частіше всього дратує. Нарешті, несподіваний гомін, наприклад постріл, з «ефекту (раптовості» може викликати більше замішання, ніж безперервний шум. Дуже гомін може також. завдати фізичну шкоду (розбиті вікна тощо. буд.). Загроза шуму — ще одне додаткова причина до того що, щоб дати людині більше життєвий простір (Lebensraum), ніж те .мінімальне простір, що слід задля забезпечення повсякденних фізіологічних і психологічних потреб. Необхідність зонального планування, у якому промислові підприємства, шосейні шляхи і т. п. відділені від житлових масивів, і навіть підвищення уваги до технічним заходам боротьби із гамом цілком очевидні. До 1970 р. лише кілька міст і штатів прийняли закони з боротьби з шумом і зовсім деякі зробили хоч якісь кроки для вимірювання, і обмеження шуму. Кажуть, що у південної частини Каліфорнії вздовж шосейних доріг встановлюють вимірювачі рівня шуму і зупиняють автомашини про перевищення як швидкості, а й шуму (вище 82 дб). Ще важливого значення мають закони, потребують забезпечення звуконепроницаемости для будівництва промислових, адміністративних і житлових будинків. Люди що неспроможні жити на світі, якщо вони скупчені у містах, де з їхніми відокремлює друг від друга лише стінка завтовшки аркуш паперу! У центральних районах великих міст зелені смуги і цілком відкриті простору може мати менше значення зниження шуму, ніж для очищення повітря. Рослини ефективно поглинають шум, особливо звуки високої частоти (Робінет, 1969). Густа живопліт з вічнозелених рослин може на 10 дб (т. е. удесятеро) зменшити шум, вироблений машинами для збору сміття. Посадка дерев вздовж шосе і вулиць може бути ефективною, якщо висота їх менше із боку, зверненої до джерела шуму, і більше зі боку, зверненої до сприймачем шум людям, бо за цьому шум не лише поглинається, а й розсіюється вгору. Досить ефективна захисна смугу шириною 15—20 м, де за самому краю посаджений густий чагарник, а й за ним — дерева (щось на кшталт лісового узлісся, де: можуть і оселитися деякі дикі птахи, і тварини). Як і більшості інших ситуацій з нашого сучасного життя, важко дати будь-які чіткі рекомендації. Звуки нерозривно пов’язані з життям людей; багато звуки, як природні (співптахів), і вироблені людиною (музика), приємні і потрібні. Знову ж таки, як і всіх інших аспектах забруднення, проблема виникає, коли якась благо перебувають у надлишку. У цьому зазвичай двома найбільшими перешкодами по дорозі до розв’язання проблеми є: 1) непоінформованість громадськості щодо існуючу небезпеку і 2) .повільність або бездіяльність, в основі яких лежить «сьогохвилинна» економічна вигода. Щоб справді впоратися з таким проблемою, як відлуння аеропорту, потрібно це й притому постійно робити дві речі: I) знижувати, наскільки це технічно можливо, шум біля його джерела і 2) встановити навколо аеропорту 15-километровую зону, не більше якої категорично заборонено будівництво житлових будинків чи підприємств. Великий «зелений пояс» ферм і лісів навколо аеропортів для реактивних літаків служив не лише для поглинання шуму, а й також очищення повітря, виробництва їжі і волокна як і зона відпочинку! Таке подвійне наступ на цю проблему відповідає з того що екологи називають «экосистемным мисленням». Боротьба шумом — хороше заняття покоління як тому, що його саме мимоволі сприяє підвищення рівня шуму (наприклад, пропущена через підсилювачі рок-музика), але, що важливіше, оскільки довкілля, вільний від непотрібного шуму, мабуть, була кращою й у інші стосунки. Інші види загрязнения.

РАДІАЦІЙНА ЕКОЛОГІЯ Радіаційна екологія займається радіоактивними речовинами і радіоактивним випромінюванням у зв’язку з довкіллям. Існують дві різні аспекти радіаційної екології, потребують різних підходів: I) вплив випромінювання на особин, популяції, спільноти і екосистеми; 2) доля радиоактгданых речовин, лопавших в «довкілля, і механізми, з яких екологічні середовища Луцька та популяції регулюють поширення радіоактивності. Випробування цієї зброї додали в глобальному масштабі штучну радіоактивність до природною, яка існує у природі. Хоча починаючи з 1962 р. випробувань ядерної зброї були значно скорочені, небезпека атомної війни збереглася. Безупинне розвиток ядерної енергетики з метою, які мають прискорюватися по мері вичерпання запасів горючих копалин, супроводжуватиметься збільшенням кількості радіоактивних відходів, що їх слід безперервно спостерігати і з які потрібно боротися, як і коїться з іншими небезпечними забруднювачами. Разом про те не слід забувати, що радіоактивні індикатори є дуже цінний метод дослідження. Приблизно так (й усе типи мікроскопів розширили наші можливості досліджувати структуру, всі види міток розширили наші можливості у сенсі дослідження функцій. Про користь міток багато йшлося у першої части.

КОРОТКИЙ НАРИС ВАЖЛИВИХ ДЛЯ ЕКОЛОГІЇ КОНЦЕПЦІЙ І ТЕРМІНІВ ЯДЕРНОЇ ФИЗИКИ Типы іонізуючого излучения Излучение з дуже високою енергією, який може забирати електрони від атомів і приєднувати їх решти атомам із заснуванням пар позитивних і негативних іонів, називається іонізуючим випромінюванням на відміну світла і більшості сонячної радіації, які у змозі до іонізації. Вважають, що іонізація є причиною радіаційного ушкодження цитоплазми І що ступінь ушкодження пропорційна числу пар іонів, які утворилися в поглощающем речовині. Джерелом іонізуючого випромінювання служать радіоактивні речовини, які у гірських породах; ще, воно постачається з космосу. Ті ізотопи елементів, які випускають іонізуюче випромінювання, називаються радіоактивними ізотопами. Із трьох видів іонізуючого випромінювання, мають важливе екологічне значення, два є корпускулярне випромінювання (альфаі бетачастки), а третє — електромагнітне (гамма-випромінювання й ближче йому рентгенівське випромінювання). Корпускулярне випромінювання складається з потоку атомних і субатомних частинок, .які передають свою енергію всьому, із чим зіштовхнуться. Альфа-частинки, чи ядра атома гелію, мають величезні порівнянню коїться з іншими частинками розміри. Щоправда, довжина їх пробігу повітря становить усього кілька •сантиметрів, їх можна зупинити листком папери чи шаром омертвілої шкіри людини. Проте, будучи зупинених, вони викликають сильну локальну іонізацію. Бета-частинки — це швидкі електрони. Їх розміри набагато менше, довжина їх пробігу повітря дорівнює кільком метрів, а тканини — кільком сантиметрам. Свою енергію вони на протязі більш довгого сліду. Що ж до іонізуючого електромагнітного випромінювання, воно подібно зі світловим, лише довжина хвилі в нього коротше (фіг. 48). Воно відбувається на повітрі великі відстані і легко проникає в речовина, звільняючи енергію протягом довгого сліду (розсіювання випромінювання). Гамма-промені, наприклад, легко пробираються у живі тканини; можуть. пройти крізь організм, не надавши жодного впливу, або ж можуть викликати іонізацію з великої відрізку свого шляху. Дія гамапроменів залежить від своїх числа і, і навіть від відстані між організмом і джерелом випромінювання. Важливі властивості альфа-, бетай гамма-випромінювання схематично показані на фіг. 222. Отже, в послідовності: альфа-, бетаі гамма-випромінювання, проникність зростає, а щільність іонізації і локальне ушкодження зменшуються. Тому біологи нерідко називають радіоактивні речовини, испускающие альфаі бета-частинки, «внутрішніми випромінювачами», оскільки вони мають найбільшим ефектом, будучи поглинені, заглочены чи опинившись Фіг. 222. Порівняння трьох типів іонізуючого випромінювання, які мають найбільший екологічний інтерес. Показана відносна яка проникає спроможність населення і специфічний ионизационный ефект. Це суто якісна схема, не відбиває кількісних співвідношень. А. Джерело випромінювання зовні. Б. Джерело випромінювання всередині. [pic] якимось іншим чином всередині чи поблизу живу тканину. Радіоактивні речовини, испускающие переважно гамма-промені, належать до «зовнішнім излучателям», оскільки це проникаюче випромінювання, що може надавати дію, коли її джерело перебуває поза організмом. Деякі інші типи випромінювання також представляють хоча б непрямий інтерес для еколога. Нейтрони — це великі незаряджені частки, які власними силами не викликають іонізації, але, вибиваючи атоми з їхньої стабільних станів, створюють наведену радіоактивність в нерадіоактивних матеріалах чи тканинах, крізь що вони проходять. При однакової кількості поглинутою енергії «швидкі» нейтрони викликають у 10, а «повільні» — вп’ятеро великі поразки, ніж гамма-промені. З нейтронным випромінюванням можна зустрітися поблизу реакторів й у місцях ядерних вибухів, але, як вище, вони відіграють головну роль при освіті радіоактивні речовини, які потім поширюються в природі. Рентгенівські промені є електромагнітне випромінювання, дуже близьке гамма-лучам, але образующееся на зовнішніх електронних оболонках, а чи не в ядрі атома і испускаемое радіоактивними речовинами, розсіяними у довкіллі. Оскільки дію рентгенівських і гамапроменів однаково оскільки рентгенівські промені легко отримувати спеціальному установці, їх зручно застосовувати у ході експериментального вивченні особин, популяцій і навіть невеликих екосистем. Космічні промені — це випромінювання, що спадає до нас з космічного простору й що складається з корпускулярної і електромагнітної компонент. Інтенсивність космічного проміння в біосфері мала, але вони є основну небезпеку при космічному подорож. Космічні промені і іонізуюче випромінювання, испускаемое природними радіоактивними речовинами, які у води та грунті, утворюють зване! фонове випромінювання, якого адаптована нині існуюча биота. Можливо, що потік генів у біоті підтримується наявністю цього фонового випромінювання. У різних частинах біосфери природне тло різниться втричі-вчетверо. У цьому главі ми зосередимо увагу головним чином штучної радіоактивності, яка додається до тла. Одиниці вимірів Для вивчення радіаційних явищ необхідні два типу вимірів: I) вимір кількості радіоактивного речовини за кількістю що відбуваються распадов; 2) вимір дози випромінювання в термінах поглинутою енергії, яка може викликати іонізацію й ушкодження. Основний одиницею активності служить кюрі (Кі), обумовлений як такий кількість радіоактивного ізотопу, у якому щосекунди розпадається 3,7- 1010 атомів, т. е. відбувається 2,2−1012 актів розпаду на хвилину. Реальний вагу речовини, відповідного одному кюрі, дуже різний у довгоживучих, т. е. повільно зруйнованих, і в коротко-живущих, т. е. швидко зруйнованих, ізотопів. Наприклад, для радію 1 Кі відповідає 1 р, а хіба що що утворився радіоактивного натрію — набагато менше, близько 10~7 р! З біологічної погляду 1 Кі — активність досить висока, і на практиці широко користуються дрібнішими одиницями: мілікюрі (мКи) = 10~3 Кі; мікрокюрі (мкКи) = 10~6 Кі; нанокюри (нКи) = = 10~9 Кі; пікокюрі (пКи) = 1012 Кі. Можливий діапазон активностей таким великим, що слід дуже уважним до комам в десяткових дробах. Активність, котре виражається у кюрі, показує, скільки альфачи бета-частиц чи гамапроменів випускає джерело радіоактивності, але нічого вона каже про дії, що вони виробляють на організми, потрапили «під обстріл». Інше важливе аспект випромінювання — його доза — вимірюється у різних шкалах. Найбільш зручною одиницею всім типів випромінювання служить радий. Один радий — це такий доза випромінювання, коли він на 1 р тканини поглинається 100 ерг енергії. Більше стару одиницю дози — рентген (Р) — слід сказати, можна використовувати лише гамаі рентгенівських променів. Проте, поки що про вплив на живі організми, радий і рентген — майже один і той ж. У 1000 раз менші одиниці, саме мілірентген (мР) чи мілірад (мрад), зручні для виміру тих рівнів випромінювання, які найчастіше реєструються в навколишньому середовищі. Важливо підкреслити, що рентген чи радий — це одиниці сумарною дози. Доза випромінювання, отримана в одиницю часу, називається інтенсивністю дози. Тож якщо організм отримує 10 мР за годину, то сумарна доза за 24 год становитиме 240 мР, чи 0,240 Р. Як побачимо, дуже важливе значення має тут час, протягом якого організм отримує цю дозу. Прилади, використовувані для виміру іонізуючого випромінювання, складаються з двох основних частин: 1) детектора і 2) електронного лічильника. Для виміру бета-частиц зазвичай використовуються газові лічильники, такі, як лічильник Гейгера, а виміру гамата інших типів випромінювання широко застосовують тверді чи рідинні сцинтиляционные лічильники (вони містять речовини, які роблять невидиме випромінювання в видиме випромінювання, регистрируемое фотоэлектрической системою). Радіоактивні ізотопи, що мають важливе значення в екології Кожному хімічному елементу відповідають різні типи атомів, усі вони мають кілька різне будова, окремі радіоактивні, інші — немає. Ці варіанти елементів називаються ізотопами. Наприклад, існує кілька ізотопів кисню, кілька ізотопів вуглецю тощо. буд. Радіоактивні ізотопи нестабільні і за розпаді перетворюються на інші ізотопи, випускаючи у своїй випромінювання. Кожен радіоактивний ізотоп характеризується певною кількістю— атомним «вагою і розпадається з певної швидкістю. Цю швидкість прийнято називати періодом піврозпаду. Деякі радіоактивні ізотопи, що мають важливе значення для екології, перераховані в табл. 59. Можна бачити, що 45Са — це радіоактивний ізотоп кальцію; його атомний вагу дорівнює 45 і кожні 160 днів він втрачає половину своєї радіоактивності. Період піврозпаду — величина, стала для даного ізотопу (т. е. зовнішні чинники не впливають «на швидкість руйнації); до різних радіоактивних ізотопів величина його варіює від кількох основних секунд до багато років. Загалом вкрай «короткоіснуючі» радіонукліди не складають інтересу для екології. Яка Проникає сила випромінювання залежить з його енергії. Більшість важливих для екології радіоактивних ізотопів мають енергіями від 0,1 до 5 Мев (мільйонів электронвольт). У табл. 59 вказані відносні енергії кожного ізотопу (точні оцінки можна знайти у стандартних довідниках). Що енергія, то більше вписувалося — не більше такого типу випромінювання — потенційний збитки для біологічного матеріалу. Але, з іншого боку, ізотопи із високим енергією легше виявляються дуже невеликих кількостях; тому вони більш зручні як «міток», чи індикаторів. Наприклад, гамавипромінювачі високої енергії, такі, як кобальт-60, цезий-134, скандий-46 чи тантал-182, служать. корисними «знаками», з допомогою яких можна стежити зовні за пересуваннями під корою дерев чи почве.

ТАБЛИЦА 59 Екологічно важливі радіонукліди. Група А. Природні ізотопи, що у створенні фонового випромінювання | Період |Випромінення | |піврозпаду Ізотопи | | | | | |Уран-235 (236U) 7−108| |років Альфа*** Гама* | |Уран-238(2звЦ) | |4.5.109 «» | |Радий-226(^Ra) |" | |1620 «|» | |Торий-232(232тп) | |1,4−1010 > «| |Калнй-40(4°К) | |1,3.10» «Бета*** Гама*** | |Углерод-14 (див. групу Б) | | |Група Б. Ізотопи елементів, що є | |суттєвими компонентами організмів | |Кальций-45(45Са) |Бета** | |160 днів | | |Углерод-14(14С) | |5568 років Бета* | |Кобальт-60(60Со) |Бета** Гама***| |5,27 > | | |Иод-131 (13Ч) | |8 днів Гама** |.

Як свідчить табл. 59, з екологічної погляду радіоактивні ізотопи може бути розбитий сталася на кілька досить добре помітних груп. До групи, А входять які у природі радіоактивні ізотопи, що у створенні фонового випромінювання. До групи Б входять ізотопи елементів, є суттєвими компонентами тканин тварин і звинувачують рослин; вони тому яких багато важать як міток щодо метаболізму спільноти і як джерела внутрішнього облучения. В групу У входять продукти розподілу уранута інших елементів; більшість із цих елементів несуттєві для метаболізму (крім иода-131). Проте елементи цієї групи небезпечні, оскільки вони у багато утворюються при ядерних вибухи, і навіть при керованих ядерних реакціях під час виробництва електрики чи інших корисних форм енергії. Хоча більшість із цих ізотопів уявити не можуть собою суттєві компоненти протоплазми, вони легко входять у біогеохімічні цикли, і з них, особливо нукліди стронцію і цезію, накопичуються у харчових ланцюгах. Зверніть увагу, що чимало ізотопи групи У виробляють «дочірні ізотопи» (ізотопи, які утворюються під час розпаду іншого ізотопу), які найчастіше мають більшої енергією, ніж вихідні ізотопи. Людина сподівається згодом навчитися використати енергію ядерного синтезу, виділювану у водневій бомбі, і замінити нею енергію ядерного розподілу, що лежить зараз у основі розвитку ядерної енергетики. А позбулися від продуктів розподілу, але з розв’язали проблем, створюваних тритієм (ДТ) і наведеної радиоактивностью.

ПОРІВНЯЛЬНА РАДІОЧУТЛИВІСТЬ Різні види організмів принципово різняться зі своєї здібності витримувати великі дози опромінення. На фіг. 223 показано порівняльна чутливість представників трьох різних типів організмів до деяких дозам рентгенівських чи гама-променів. Великі дози, одержувані організмом швидко (хвилини чи годинник), називають гострими дозами на противагу хронічним дозам сублетального опромінення, які організм міг би витримувати на протязі всього життя. Вертикальні рисочки зліва вказують рівні, у яких в понад чутливих видів цієї групи виникатимуть серйозні порушення функції розмноження (наприклад, тимчасова чи стала стерильність). Рисочки справа вказують рівні, що викликають негайну загибель, більшу частину особин (50% і від) тих сталіших видів. Стрілки, спрямовані вліво, вказують нижні кордону доз, які можуть викликати загибель чи ушкодження чутливих стадій життєвого циклу, наприклад ембріонів. Так, доза 200 радий викликає загибель ембріонів деяких комах на .стадії роздрібнення, доза 5000 радий призводить до стерильності, але щоб вбити всіх дорослих особин тих сталіших видів, знадобилася б доза 100 000 радий. Загалом ссавці мають найбільшої чутливістю, а мікроорганізми найстійкіші. Насіннєві рослин та нижчі ^хребетні перебувають десь між комахами і ссавцями. Як свідчить більшість досліджень, найбільш чутливі до опроміненню швидко діляться клітини (цим пояснюється зниження чутливості із віком). Тому будь-який компонент системи (чи це частина організму, одна особина чи популяція), претерпевающий швидкий зростання, виявиться, мабуть, сприйнятливою порівняно низького рівня випромінювання незалежно від своєї систематичного становища. Фіг. 223. Порівняльна чутливість трьох різних організмів до одиничної Гострою дозі рентгенівських чи гама-променів (пояснення — з тексту). Вплив низьких хронічних доз виміряти складніше, оскільки можуть викликати віддалені генетичні і соматичні ефекти. Спарроу (1962) повідомляє, що хронічне опромінення сосни (яка має порівняно високої чутливістю) протягом 10 років при дозі 1 Р щодня (сумарна доза 25 000 Р) викликає приблизно таку ж зменшення швидкості зростання, як та гостра доза 60 Р. Будь-яке підвищення рівня випромінювання серед над фоновим і навіть високий природне тло може підвищити частоту шкідливих мутацій (подібно багатьом хімічних речовинах, добавляемым до харчовим продуктам, дії яких піддає себе сучасна людина). У вищих рослин чутливість до іонізуючому випромінюванню прямо пропорційна розміру клітинного ядра, а точніше, обсягу хромосом чи змісту ДНК. Як зазначено на фіг. 224, за зміни обсягу хромосом їх чутливість до опроміненню змінюється на три порядку. Рослини більший обсяг хромосом гинуть при гострої дозі нижче 1000 радий, тоді як рослини із дрібними хромосомами чи малим їх кількістю стійкі до дозі 50 000 радий чи вище. Така залежність свідчить у тому, що з збільшенні хромосомної «мішені» підвищується ймовірність прямого «влучення» атомних «пострілів». У вищих тварин нема такої прямої залежності між чутливістю і серпоподібною клітинною структурою; їм важливіше значення має чутливість окремих систем органів. Так, ссавці погано переносять навіть низькі дози внаслідок високої чутливості до опроміненню швидко делящейся кровотворної тканини кісткового мозку. Чимало дослідників повідомляють, що ЛД-50 (доза, коли він гине 50% особин в популяції) для деяких диких гризунів приблизно удвічі більше, ніж для лабораторних білих мишей чи білих пацюків, але задовільного пояснення такої різницю між близкородственными видами доки знайдено. Диференційна чутливість представляє значний екологічний інтерес. Щоб та чи інша система могла переносити вищий рівень випромінювання, чому він, у якому вона еволюціонувала, повинна статися адаптація, можливо супроводжується элиминацией чутливих ліній чи видів, У разд. 3 цієї глави наведено приклади зменшення видового різноманітності й зміни у структурі співтовариства, обумовленого радіацією. Радіаційний стрес може змінитися основні межпопуляционные взаємодії, наприклад рівновагу між хижаками і жертвами, як показала Ауербах (1958) в експериментах з кліщами, чи викликати раптове навала вредителей.

[pic] [pic] Фіг. 224. Залежність між обсягом интерфазных хромосом і гострої летальної «дозою в килорентгенах (1 кР = 103Р) (по Спарроу, Шейрср і Спарроу, 1963), Представлені дані про наступним видам: / — Trillium grandiftorum; 2 — PodophyLlum peltatum-. 3 — Hyacinthus Т. v. Innocence; 4 — Litium longiflorum; 6 —- Chlorophytutn elatum; 6 — Zea mays; 7 — Aphanostephus sklrrobasis; 8 — Crepis capillaris; 9 -~ Sedum ternatum; 10 — Lt/copersicum esculenfum; !I — Gladiolus v. h. Friendship; 12 — Men/ha spicata; 13 ~ Sedum oryztfollum; 14 — Sedum tricarpum; 15 — Sedum alfredi var. nagasakianum; 16 — Sedum rupifragum. Обсяг Хромосом визначався розподілом середнього обсягу ядра па число хромосом. Обсяг хромосом (#>• та гостра летальна доза (у) пов’язані рівнянням JgJ/= 1,69 422 — (0,93 025) Igx,.

Здесь ми мусимо звернути увагу до порядок величини доз природного, чи фонового, випромінювання, яких організми, як кажуть, звикли. Радіаційний фон має три основних джерела: 1) космічні промені; 2) калий-40 in vivo (входить до складу живих тканин) і трьох) зовнішнє опромінення від радію інших природних радіоактивних ізотопів, можна зустріти в гірських породах і грунті. Дози, створювані кожним із цих джерел, за п’ять різних дільницях оцінюються так (в мільярди на рік). Осадові породи лише на рівні моря: Гранітна скеля лише на рівні моря: Гранітна скеля в розквіті 3000 м: Поверхня моря: Море на глибині 100 м: 35+17+23= 75 35 + 17+90=142 100+17+90 = 207 35 + 28+ 1= 64 1+28+ 1= 30 Можливо, що з радіаційних ефектів немає ніякої порога. Генетики дійшли висновку, що з мутагенного дії излучения1 порогової дози не існує. Нині ми вдаємося до тимчасовим заходам, встановлюючи «мінімальні допустимі рівні» для дози опромінення й у кількості різних радіоактивних ізотопів серед. Це непогана практика, при цьому пам’ятати, такі допустимі рівні фактично відповідають ніяким відомим порогам. Насправді впродовж останніх десятиріччя «допустимі рівні» в людини двічі переглядалися у бік зниження. Загалом всі розуміють, що, оскільки ця людина, очевидно, має найвищої із усіх живих істот чутливістю до [випромінюванню, ми всі повинні постійно контролювати рівень радіації і зберігати на низькому рівні тієї мікросередовищі, в якому людина фактично живе. Лаутит (1956) резюмує цю думку так: «Ми впевнені, що людина забезпечить радиобиологическую захист себе, то іншому природа, за деякими винятками, також дбатиме про собі сама». Це дуже небезпечна переупрощение. Радіоактивне забруднення грунту, океанів та інших середовищ, в які людина фактично не, тим щонайменше проводити необхідну людині систему життєзабезпечення. Понад те, в разд. 4 і п’яти цієї глави наводяться дані, які показують, що будь-який радіоактивне речовина з великим періодом піврозпаду, попавшее у середу місці біосфери, рано чи пізно потрапить у організм людини. Щоб захистити людини від радиобиологической небезпеки, ми мають досить дбайливо ставитися і до екосистемі. Диференційна чутливість до випромінюванню у межах виду використовується для боротьби з комахами. Як у гол. 16, разд. 7, радіаційна стерилізація одна із видів зброї в арсеналі «інтегральної» боротьби з шкідниками. Самців Ludlia macillaria, наприклад, стерилізували гострої дозою близько 5000 Р, що впливало на життєздатність і поведінку цих мух. Стерилізованими самці, випущені у дику шпуляцию, нормально спаривались, але ніякого потомства, звісно, від цього виходило. Наводнив природну популяцію велику кількість стерильних самців, вдалося придушити чисельність цього основного ворога тваринництва Півдні Украины.

РАДІАЦІЙНІ ЕФЕКТИ НА ЭКОСИСТЕМНОМ РІВНІ Зараз у багатьох місцях вивчають вплив гамма-випромінення на цілі співтовариства і екосистеми. Як джерела гамма-випромінення використовують кобальт-60 чи цезій-137 з активністю 10 000 Кі чи більше, які поміщалися на полях й у лесу—, в Брукхейвенекой національної лабораторії на Лонг-Айленді (Вудвелл, 1962 і 1965), в тропічному дощовому лісі в Пуерто-Ріко (Р. Одум і Пиджин, 1970 й у пустелі в Неваді (Френч, 1965). Вплив реакторів без захисту (які випускають нейтрони і гамма-промені) на поля та вирубування лісу вивчали у Джорджії й у Окриджской національної лабораторії в Теннессі. У екологічної лабораторії Савана Рівер (Південна Кароліна) використовували переносний джерело гамма-випромінення вивчення короткочасних впливів на найрізноманітніші співтовариства. У Окриджской лабораторії багато років навчаються вивчали співтовариства озера, який слабкому хронічному опроміненню від радіоактивних відходів. На фіг. 225 показано вплив источнинка гамма-випромінення, вміщеного в дубово-сосновом лісі в Брукхейвені (це той самий самий ліс, продуктивність і біомаса якого відбиті на фіг. 16). Щодоби джерело випромінювання «працював» по 20 год, а протягом інших 4 год проводилися спостереження та бралися проби (цей час джерело опускали в заэкранированый шурф). Градієнт хронічного опромінення змінювався від 1000 радий удесятеро м джерела до неулавливаемого приладами перевищення над тлом — в 140 м (крива на фіг. 225, А). Найбільш стійкими виявилися осоки, трішки менше стійкими — деякі верески і злаки. Сосни значно більше чутливі, ніж дуби (у клітин сосен ядра більші, і де вони дають нових втеч, якщо загинули термінальні нирки). Уповільнення росту рослин і зменшення видової розмаїтості тварин відзначалися навіть за таких низьких рівнях, як 2—5 радий на добу. Хоча дубовий ліс і ФДМ продовжував існувати при досить рівні опромінення (10—40 радий на добу), дерева були угнетены, але в деяких ділянках стали сприйнятливі до комах. Так, наприклад, другого року експерименту дільниці, получавшем щодоби близько 20 радий, відбулася спалах чисельності дубової тлі; у тому ділянці попелицею було як в 200 разів більше, ніж у звичайному (необлучавшемся) дубовому лісі. Загалом вздовж градієнта опромінення можна назвати 5 зон: 1) центральна зона, у якій жодна, з найвищих рослин не виживає; 2) зона осоки; 3} зона чорниці і пасльону; 4) пригноблений дубовий ліс і п’яти) интактный неоковирнососновий ліс, у якому помітно деяке гноблення зростання, але немає загиблих рослин. [pic] Фіг. 225. Вплив на дубово-сосновый ліс градієнта гамма-облучения від высокоактивного нерухомого джерела. Опромінення вироблялося протягом 2 років за 20 год на добу (пояснення — в тексті). А. Вплив тривалого Y-излучения складу рослинного співтовариства. Б. Домінуючі форми в співтоваристві комах, які населяють опромінений лес.

Сходные результати отримано за іншими дослідженнях, де лісову рослинність піддавали дії іонізуючого випромінювання. Після короткочасного інтенсивного опромінення, як в реактора без захисту у Джорджії, дерева верхнього ярусу на цей вид здавалися мертвими і з’явилася залежная рослинність, що складалася з однорічних трав і злаків. Однак у наступні роки (якщо опромінення не повторювали) частина з листяних дерев відновилися, давши вгору щільну поросль від коренів і стовбурів (це означає тому, що вбиті були лише надземні частини). Виник такий собі варіант низкоствольной рослинності, «що затенила всю залежную рослинність. Хоча, як ми відзначили уповільнення у попередньому розділі, відносну чутливість різних видів вищих рослин можна передбачити, знаючи обсяг хромосом, інші чинники, такі, ніж формою зростання чи взаємодії між видами, можуть модифікувати реакцію виду в интактном співтоваристві. Трав’янисті співтовариства і ранні стадії сукцессии у випадку стійкіші, ніж зрілі лісу. Це відбувається тому що в перших багатьох видів мають більш дрібні ядра, але й тому що в них набагато менше «незахищеною» біомаси над грунтом; при цьому дрібні трав’янисті рослини відновлюються набагато швидше, проростаючи з учорашнього насіння або з захищених підземних частин (фіг. 178). Отже, такі ознаки співтовариства, як біомаса і розмаїтість, грають роль сприйнятливості до опроміненню цілком незалежно від обсягу хромосом в окремих видів. І за від інших типах стресу, радіаційний стрес викликає зменшення видової розмаїтості. У другому експерименті, проведеному Брукхейвені, на залежную рослинність діяли дозою 1000 радий щодня. Продукція сухого речовини в облученном співтоваристві виявилася вищою, ніж у необлученном контролі, але видове розмаїтість катастрофічно понизилося. Замість звичайній суміші багатьох видів різнотрав'я і злаків на облученной поклади зріс майже чистий травостій Panicum sanguinale (це, мабуть, не здивувало б городян, котрі борються із цієї травою у своїх газонах!).

ДОЛЯ РАДІОАКТИВНИХ ІЗОТОПІВ У ОТОЧУЮЧОЇ СЕРЕДОВИЩІ Потрапляючи в довкілля, радіоактивні ізотопи досить часто розсіюються і розбавлено, але де вони. можуть також в різний спосіб накопичуватися живими організмах і за просуванні по харчової ланцюга. Ці способи раніше об'єднали під рубрикою «Біологічна накопичення» (див. стор. 99—100). Якщо швидкість надходження радіоактивні речовини вищою за швидкість їх розпаду, вони можуть просто накопичуватися у питній воді, грунті, опадах чи повітрі. Інакше кажучи, ми можемо поставляти «природі», начебто, необразливе кількість радіоактивності і реально отримувати її назад летальними порціями! Ставлення змісту деякого радіоактивного ізотопу в організмі до змісту їх у навколишньому середовищі часто називають коефіцієнтом накопичення. У хімічному відношенні радіоактивні ізотопи поводяться сутнісно як і, як і нерадиоактивный ізотоп тієї самої елемента. Отже, накопичення радіоактивного ізотопу в організмі не пов’язане його радіоактивністю, але просто демонструє в вимірної формі різницю концентрацій даного елемента у середовищі й у організмі. Деякі із ранніх даних про коефіцієнти накопичення у водних і наземних харчових ланцюгах отримано на Ханфордском заводі Комісією за «атомною енергії річці Колумбія, на сході штату Вашингтон (Фостер і Ростенбах, 1954; Хенсон і Корн-берг, 1956; Девіс і Фостер, 1958). Следовые кількості штучно отриманих радіоактивних ізотопів (32Р тощо. п.) і продуктів розподілу (s°Sr, 137Cs, 1311 тощо. п.) потрапляли у ріку, ставки для нагромадження відходів та у повітря. [pic] Фіг. 226. Нагромадження стронцня-90 у різних частинах мережі харчування одного невеликого канадського озера, отримує низкоактивпые відходи. Цифри, вказують середні коефіцієнти накопичення щодо озерній води, коефіцієнт накопичення якої прийнято за единицу.

Концентрація фосфору у річці Колумбія була низька, лише близько 0,3 мг на 1 р води (т. е. 0,003: Ш3), та його концентрація в жовтку яєць качок і гусаків, одержували їжу з річки, становить близько 6 мг/г. Таким чином, 1 р яєчного жовтка містить у 9−10е разів більше фосфору, ніж 1 р річкової води. Не очікували такої високої коефіцієнта накопичення радіоактивного фосфору, оскільки за мері подолання по харчової ланцюга до яйцю мав відбуватися розпад (від цього ізотопу період піврозпаду), у результаті якого його кількість мало зменшитися. Такі високі коефіцієнти накопичення, як 1 500 000, відзначаються рідко, в середньому вони нижче {близько 200 000) (Хенсон і Корнберг, 1956). Встановлено коефіцієнти накопичення та деяких інших ізотопів: 250 для цезію-137 в м’язової тканини і 500 для стронцію-90 в кістках водоплавних птахів (по відношення до концентрації цих ізотопів в ставках для відходів, де годувалися цей птах). Концентрація радіоактивного йоду в щитовидної залозі зайця в 500 разів більше, ніж у зростаючих іншому рослинах, які у своє чергу накопичують цей ізотоп, наявний у повітря і атомної станції. На фіг. 226 наведено коефіцієнти накопичення стронцію-90 у різних ланках водної мережі харчування поблизу інший атомної електростанції. Радіоактивність важить на поглинання даного ізотопу живої системою, однак після того, як ізотоп потрапив у організм, він, звісно, надає шкідливий вплив на активні тканини. Тому, за встановленні «максимальних допустимих рівнів» викиду ізотопів в довкілля варто робити поправку на «екологічне накопичення». Вочевидь, слід остерігатися тих ізотопів, які мають тенденцію накопичуватися в певних тканинах (як йод в щитовидної залозі чи стронцій в кістках), а також тих, які мають високої активністю тривалим періодом піврозпаду. З іншого боку, складається враження, що коефіцієнти накопичення вище в малокормных местообитаниях, ніж у кормных. Загалом можна очікувати великих тенденцій до накопичення у водних екосистемах, ніж у наземних, так як потоки поживних речовин, у «рідкої» водної середовищі більш интенсивны,.

[pic] Фіг. 227. Застосування радіоактивних міток упорядкування схем харчових ланцюгів в интактных природних співтовариствах. А. Запровадження мітки на окремий рослина з допомогою невеликого проколу на стеблі. Б. Поглиненна мітки різними трофічних рівнях. / ~-які харчуються нектаром; // — травоїдні; /// — рослини; IV — детритофаги; V — хижаки. У. Схема мережі харчування, що з дпул домінуючих БІДОН рослин i які споживають їх травоїдних. Подальші пояснення — в. тексте.

ПРОБЛЕМА РАДІОАКТИВНИХ ОПАДІВ Радіоактивний пил, осідаючу на грішну землю після атомних вибухів, називають радіоактивними опадами. Ця пил змішується і взаємодіє зі атмосфері із часточками природного походження і з все зростаючими штучними забрудненнями повітря. Характер радіоактивних опадів залежить) від типу бомби. Насамперед слід чітко розрізняти два типу ядерного зброї; 1) в атомну бомбу відбувається розщеплення важких елементів, наприклад урану чи плутонію, що супроводжується виділенням енергії і радіоактивних «продуктів розпаду»; у водневій бомбі, що є термоядерное зброю, легкі елементи (дейтерій) з'єднуються, створюючи більш важкі елементи; у своїй звільняється анергия і виділяються нейтрони. Так як термоядерної реакції необхідна дуже високий температура (мільйони градусів), то-реакция розподілу використовується для «запуску» реакції Синтезу. У загальному на одиницю вивільненої енергії термоядерное зброю утворює менше продуктів розпаду та більше нейтронів (створюють наведену радіоактивність у навколишньому середовищі), ніж атомну зброю. Залишкове випромінювання, частина якого широко розсіюється в біосфері і близько 20% енергії створення ядерної зброї. Кількість які виникають радіоактивних опадів залежить не тільки від типу, і розміру бомби, а й кількості стороннього матеріалу, втягнутої у вибух. Опади, які утворюються при атомних вибухи, від радіоактивних відходів тим, що породжені вибухом радіоактивні ізотопи поєднано з аналітичними залізом, кремнієм, пилюкою й всім, що існує поблизу, внаслідок чого виходять щодо нерозчинні частки. Розміри цих частинок, часто нагадують під мікроскопом малесенькі мармурові кульки різних квітів, варіюють від кількох основних сотень мікрон до майже колоїдних розмірів. Найбільш дрібні їх щільно прилипають до листям рослин, викликаючи радіоактивні ушкодження тканини аркуша; коли такі листя з'їдає якесь растительноядное тварина, радіоактивні частки розчиняються у його травних соках. Отже, ця різновид опадів може безпосередньо включитися у харчовий ланцюжок на трофическом рівні растительноядных, чи первинних, констументов. Радіоактивні опади від невеликих атомних бомб чи ядерних вибухів, вирощених мирних цілях (будівництво портів, каналів чи розкривні роботи), лягають в землю як вузької прямий смуги в напрямі вітру, та деякі частинки можуть нестися великі відстані і випадати з дощем далеке від місця вибуху. Хоча загальна радіоактивність зменшується зі збільшенням відстані від місця вибуху, віддавна було встановлено, деякі радіоактивні ізотопи, що мають важливе біологічне значення, особливо стронцій-90, в найбільшому кількості виявляються в тварин з відривом 100—150 кілометрів від епіцентру вибуху (Нишита і Ларсон, 1957). Це тим, що з 90Sr є. два газоподібних попередника (90Кг—>-90Rb—>-90Sr) і він утворюється щодо нескоро після вибуху бомби. Тому стронций-901 входить у частинки (менш 40 мкм), які осідають далеко від епіцентру і легше входять у харчові ланцюга. Цезій-137 також має газоподібних попередників і є істотною складовою легше розчинних «далеких опадів». При вибухи великих потужних «мегатонных» бомб, на дуже широко випробовувалися на початку 1960;х років, відбувається викид речовини в стратосферу, що призвело до глобальному зараженню з випаданням опадів на всій земній кулі, що буде тривати ще багато .років. Кількість опадів, випадаючих у сфері, приблизно пропорційно кількості атмосферних опадів. Україна має, наприклад, до 1975 р. кількість накопиченого стронцію-90 становила у вологих районах (наприклад, ніяких звань у зоні листопадних лісів) близько 80 мКи/км2, а сухих районах (степу) —35 мКи/хм3. Дослідження, проведені після випробувань ядерної зброї показали, що радіоактивні ізотопи, включающиеся в харчові ланцюзі у океані, досить легко від включающихся в наземні харчові ланцюга. У морських організмах багато виявлено ті радіоактивні ізотопи, що утворюють міцні комплекси з органічними речовинами, наприклад кобальт-60, железо-59, цинк-65 і мар-ганец-54 (всі ці ізотопи породжені нейтронної бомбардуванням), й ті, що є як частинок чи колоїдів (144Се, 144Рг, S5Zr і 106Rh). У наземних рослинах і тварин, навпаки, знаходять найбільше розчинних продуктів розпаду, як-от стронцій-90 і цезій-137. Тому що саме в морських тварин, але не морських рослинах чи наземних організмах було виявлено наведена активність, яка накопичується в детрите, напевно, що ця різниця пов’язані з переваженням у харчових ланцюгах морських екосистем фильтра-торов і організмів, які живилися донними опадами. Це іще одна приклад те, що забруднення можуть уникнути перший трофічний рівень добробуту і включитися у ті ланки харчової ланцюга, які утворені тваринами. Кількість радіоактивних ізотопів, які входять у харчові кайдани й посадили в результаті розширення зрештою потрапляють до організму людини, визначається як тим, скільки їх випала з повітря (що, як зазначалось, безпосередньо залежить кількості атмосферних опадів), але й структурою екосистеми і природою її біогеохімічних циклів. Загалом у малокормных местообитаниях велика частка опадів входитиме в харчові ланцюга. У багатою середовищі висока швидкість обміну і велика запасающая ємність грунту чи донних відкладень забезпечують таке розведення опадів, що у рослини вони потрапляють у щодо невелику кількість. Подушковидная рослинність худих грунтів, така, як мохові болота, зарості вереску, на виходах граніту, альпійські луки й тундри діє і як пастка для опадів, прискорюючи їх споживання животными.

ЗНИЩЕННЯ ВІДХОДІВ Попри серйозність проблеми опадів, потенційно ще більше серйозна проблема знищення відходів, які виникають при використанні атомної енергії з метою. Екологічним аспектам знищення відходів не приділяється достатньої уваги, а, тим часом саме вони є лимитирующий чинник до повного використання атомної енергії. Як стверджує українські вчені, ядерна енергія «по суті невичерпна», але перепоною шляху до дуже широкому отриманню такий енергії є, які під час цьому побічні на довкілля. Це ще одне вираз принципу, сформульованого в гол. 16: людини лімітує не енергія як така, а наслідки забруднення, породжуваного експлуатацією джерел енергії. Зазвичай розглядають три категорії радіоактивних відходів: 1. Високоактивні відходи. Рідини чи тверді речовини, які потрібно зберігати, оскільки вони небезпечні, щоб, їх можна було викинути в біосферу. При розщепленні кожної тонни. ядерного пального утворюється близько 400 л таких високоактивних відходів. У 1969 р. в 200 підземних контейнерах на чотирьох полігонах за «атомною енергії США зберігалося 300−106 л їх. Щороку потрібно 60 000 м3 ємностей нових відходів; ця цифра зростати зі збільшенням виробництва ядерної енергії. Серед інших засобів звільнення від відходів розглядаються такі: 1) перетворення рідин в інертні тверді речовини (кераміку) для поховання в глибоких геологічних горизонтах; 2) зберігання рідких і твердих відходів у глибоких соляних шахтах. Проблема ускладнюється тим, що високоактивні відходи виділяють дуже багато тепла, що може розплавити стіни соляних шахт чи викликати невеликі землетрусу, коли вона виділяється в розламах певних типів. 2. Низькоактивні відходи. Рідини, тверді речовини і гази, які мають дуже низької активністю, але що займають занадто велике місце, щоб зберігати їх повністю. Тому і доводиться розсіювати у навколишньому середовищі, але так способом мислення й у кількостях, щоб ця радіоактивність не викликала істотного підвищення фону і концентрувалася у харчових ланцюгах. 3. Відходи з проміжної активністю. Їх активність досить висока, щоб викликати місцеве забруднення, але досить низька, щоб було відокремити високоактивні чи довгоживучі компоненти, і з більшістю звертатися і з низкоактивными відходами. Цикл уранового пального на електростанціях складається з таких фаз: I) добыча і здрібнення; 2) очищення (хімічні реакції); 3) збагачення (підвищення відносної змісту урану-235); 4) виготовлення ядерних паливних елементів; 5) завантаження палива в реактор; 6) регенерація розщепленої пального; 7) поховання або інший спосіб зберігання відходів. Хоча більшість радіоактивних відходів утворюється в реакторі, найбільш важкі ті проблеми переробки відходів, із якими випадає зіштовхуватися при регенерації, коли продукти розподілу видаляються з відпрацьованих паливних елементів. Регенераційні встановлення і, місця поховання перебувають у різних місцях поза власне атомної електростанції. Це означає постійну небезпека аварій, можливих під час перевезення відпрацьованих елементів чи високоактивних. відходів. Відходи з низької культури й проміжної активністю виникають й у безпосередній близькості до реактора (особливо в витоках чи поломках), і навіть при видобутку й виготовленні палива. Таким чином, протягом усього циклу існує .стала загроза радіоактивного забруднення середовища. Щоб звести цю загрозу до мінімуму, близько атомної станції має бути відведено великі ділянки землі. Необхідний, в частковості, досить великий ділянку для поховання у ґрунт, бо в кожні 1500 м³ високоактивних відходів чи 3000 м³ відходів з низькою чи проміжної активністю потрібно приблизно 0,5 га. [pic] Фіг. 228. Поховання у ґрунт високоактивних рідких відходів. Показано переміщення у ґрунтах пустелі основних ізотопів. Такі дільниці мають бути під наглядом, аби внеможливити можливість зараження поверхневих та грунтових вод зв повітря (фіг. 228). Пізніше ми розглянемо вимоги до суші і воді на місці розташування атомної станції і пере- «работки її відходів. До того часу поки діляться матеріали (уран, торій, плутоній та інших.) будуть використовуватися як джерело енергії, чинниками, лимитирующими використання теоретично «невичерпних» джерел атомної енергії, залишатимуться велику кількість відходів від продуктів розподілу (самі самі радіоактивні ізотопи, що є в опадах) плюс следовые кількості розщеплюваних матеріалів. Буде накопичуватися дуже багато «мегакюрі» радіоактивних ізотопів з більшими на періодами піврозпаду. Очікується, використовуються зараз реактори у найближчі 15—20 років будуть замінені реакторами-размножителями, у яких при каталітичному спалюванні урану-238, тория-232 і, то, можливо, літію-6 відбуватиметься самовідновлення делящихся матеріалів. У цьому значно знизяться потреби у пальному, але ці не вирішить багато проблем знищення відходів. Передбачається, що Крим коли-небудь можна буде використання енергії синтезу. З продуктами розподілу тоді було б покінчено, але, збільшилася б кількість речовин з наведеної активністю, зокрема тритію, який міг би забруднення гідрологічний цикл в глобальному масштабі. Паркер (1968) підрахував, що «аби всі атомні станції працювали на реакції термоядерного синтезу, то результаті що утворився енергетиці тритію доза забруднення для земної кулі до 2000 р. досягла б неприпустимого рівня!» Додаткове обговорення проблеми радіоактивних відходів. Якби радіоактивні відходи не лимитировали використання атомної енергії, то лимитирующим чинником заходилися б теплові відходи чи, ймовірніше, поєднання тих і інших відходів створювала граничні обмеження з боку забруднення. Те, що тепер називаються тепловим забрудненням, буде «ставати дедалі серйознішою проблемою, оскільки, згідно з другим закону термодинаміки, незалежно від перетворення однієї форми енергії до іншої в ролі побічного продукту утворюється марна тепло. Перехід від мінерального пального до атомному до певної міри зменшує забруднення повітря, та заодно зростає забруднення води, особливо теплове. Так, під час виробництва 1 кВт.год. електроенергії на теплової станції теплові відходи у повітря й у воду, що використовується для охолодження, становлять відповідно 400 і 135 шукав, але в сучасної атомної електростанції — 130 і 1900 Ккал. Отже, атомна електростанція середніх розмірів, яка виробляє 3000 МВт електроенергії, виробляє також теплові відходи з інтенсивністю понад 5-Ю9 ккал/ч. Що Охолоджує здатність поверхні води варіює залежно від вітру і температури води від 7 до 36 Ккал один год на 1 м² за кожен градус (1 °З) різниці між температурою води та повітря. Отже, для розсіювання тепла потрібна велика водна поверхню, десь 0,6 га на 1 МВт в місцевостях з помірним кліматом, чи 1800 га на електростанцію потужністю 3000 МВт. У першому отчете1 1970 р. рекомендувалося кожній атомній електростанції потужністю 2400 МВт відводити 450 га для станції і зберігання радіоактивних відходів та близько 3 тис га водної поверхні для охолодження. Відповідно, коли вибрати другого варіанта стратегії знищення відходів, то тут для кожної електростанції поміркованих розмірів доведеться відвести площа мінімум 4000 га. Це відповідає концепції зони переробки відходів (фіг. 219) передбачає використання теплових відходів для розведення риби або інших корисних цілей. Застосування потужних охолоджуючих пристроїв, як-от градирни, дозволило б скоротити необхідне простір, але досить дорогою ціною, оскільки це означала б вибір дорогого третього варіанта стратегії знищення відходів. Як і відношенні інших відходів, завжди здається привабливим використовуватиме охолодження океани, але звіт інший спеціальної группы2 застерігає, що океани не можна більше розглядати, як смітник всім породжених людиною відходів. Хоча майже всі прогнозують, що проблему локального теплового забруднення дедалі більш загострюватися, думки щодо era кінцевого впливу глобальний теплової баланс розходяться. Локальні шкідливі впливу теплового забруднення на водні екосистеми такі: 1) повышение температури води часто посилює сприйнятливість організмів до токсичним речовин (які, безсумнівно, повинні бути в забрудненій воді); 2) температура може перевищити критичні величини для «степотермных» стадій життєвих циклів; 3) висока температура сприяє заміні популяцій звичайній флори водоростей менш бажаними синьо-зеленими; 4) у разі підвищення температури води тваринам потрібно більше кисню, а теплою воді його зміст понижено.

МАЙБУТНЄ РАДІОЕКОЛОГІЧНИХ ДОСЛІДЖЕННІ У цьому короткої лекції ми намагалися показати, що проблеми радіоактивного і теплового забруднення довкілля, що з використанням ядерної енергії, поглиблюватимуть і так серйозні обмеження, накладываемые різноманітних забрудненнями надалі розвиток «індустріалізованого» людини. Разом про те ми відзначили й ті надзвичайно привабливі можливості, що дає досліднику метод радіоактивних ізотопів. До нашого часу радіаційна екологія займалася переважно описом й розробкою методик, але тепер настав час, коли йому слід внести свій внесок, до того ж значний, в теорію екосистем. Радіаційні методи пропонують. потужні кошти на рішення двох основних проблем екосистеми; зв’язок односпрямованого потоку енергії з круговоротом речовин і взаємодії фізичних і біологічних .чинників регулювання екосистеми. Тільки за глибоке розуміння всіх цих питань людина зможе виявляти власні) помилки і виправляти всі ті порушення у системах життєзабезпечення, які вносить в біосферу невтримне розвиток техніки. Не занадто далекому майбутньому радиоэколог, мабуть, братиме участь у розв’язанні тих завдань у тому, коли зберігати, а коли розсіювати відходи атомної епохи. Адже кого ж, як і екологу, знати, чого очікується в біологічної середовища проживання! ———————————- [pic].