Защита от глобальных опасностей

Защита человека и природы от глобального негативного воздействия техносферы носит во многом правовой характер. Она основана, прежде всего, на принятии различных международных соглашений, протоколов и конвенций, направленных на регламентацию деятельности мирового содружества по снижению негативного влияния техносферы на природу и человека.

Начиная с 1970-х гг. в мире развернулось движение, направленное на решение проблем защиты (охраны) окружающей среды.

К основным проблемам глобального воздействия техносферы на ОС относят:

  • • перенос загрязнений атмосферного воздуха на большие расстояния;
  • • закисление окружающей среды, обусловленное кислотными осадками;
  • • парниковый эффект и потепление климата;
  • • разрушение озонового слоя;
  • • воздействие тропосферного озона;
  • • радиоактивное загрязнение атмосферы, гидросферы и литосферы;
  • • загрязнение околоземного космического пространства.

Перенос загрязнений на большие расстояния. Многие загрязняющие вещества (аэрозоли, оксиды серы, ДДТ и др.) могут переноситься в атмосфере на значительные расстояния.

После чернобыльской катастрофы, показавшей практическую необходимость использования прогностических методов, которые учитывают процессы переноса, миграции и накопления загрязняющих веществ в континентальном и глобальном масштабах, в исследованиях по этой проблематике участвуют МАГАТЭ и Европейская экономическая комиссия (ЕЭК) ООН. Для оценки таких событий используются математические модели переноса, трансформации, циркуляции потенциально опасных веществ в атмосфере и их последующего выпадения на поверхность Земли.

С целью наведения международного порядка в 1979 г. под эгидой ЕЭК разработана и принята Конвенция "О трансграничном загрязнении воздуха на большие расстояния". Конвенция имеет чрезвычайное значение для улучшения экологической обстановки на европейском континенте.

Кислотные осадки. Большое внимание уделяется сокращению выбросов соединений серы как мере борьбы с подкислением природной среды. В 1985 г. подписан Протокол по сокращению выбросов соединений серы или их трансграничных потоков. Обязательства России по этому документу должны были быть выполнены к 1993 г. Россия выполнила их досрочно к 1989 г. благодаря переводу топливно-энергетического комплекса на природный газ.

В 1994 г. Россия подписала еще один Протокол относительно дальнейшего сокращения выбросов серы. Обязательства но этому Протоколу предусматривали уменьшение выбросов серы на европейской территории России на 38% к 2000 г. и на 40% – в период к 2005–2010 гг. по отношению к уровню 1980 г. Эти обязательства также были фактически выполнены раньше, чем планировалось.

В 1988 г. был подписан Протокол об ограничении выбросов оксидов азота или их трансграничных потоков. Согласно Протоколу не позднее 31 декабря 1994 г. они не должны были превышать уровень годовых национальных выбросов за 1987 г. Это обязательство также выполнено Россией досрочно – к 1991 г. за счет спада производства.

Парниковый эффект. Важной вехой в мировой экологической политике, направленной на стабилизацию выбросов парниковых газов, была третья сессия Конференции сторон – участников рамочной конвенции по изменению климата ООН в Киото (Япония) в 1997 г. Протокол, подписанный в Киото (Киотский протокол), явился, несомненно, событием в мировой экологической политике. Основные предпосылки и позиции Протокола сводятся к следующему.

Поскольку использование невозобновляемых ресурсов, которые являются ограниченными, растет экспоненциально, так же как и население Земли, их применение должно находиться в состоянии равновесия с возможностями воспроизводства и переработки отходов экосистем. Для большинства малых газовых составляющих в атмосфере возможность переработки уже сейчас меньше желаемой, что подтверждается ростом концентраций долгоживущих парниковых газов. Отсюда вытекает центральная задача – снижение общих выбросов долгоживущих парниковых газов индустриально развитыми странами.

Согласно протоколу развитые страны и страны с переходной экономикой (включая Россию), подписавшие Протокол, должны в целом к 2008–2012 гг. сократить выбросы парниковых газов не менее чем на 5% от уровня 1990 г. Для достижения указанного снижения суммарного уровня парниковых газов необходимо, чтобы в среднем за период 2008–2012 гг. уровень выбросов в США был снижен на 7%, в Японии – на 6%, в странах Европейского союза – на 8% ниже уровня 1990 г. Поскольку у России разрешенный уровень выбросов парниковых газов на период 2008–2012 гг. установлен в 100% от уровня 1990 г., то от нее не требуется снижать выбросы в указанный период, но мы и не имеем права их превысить. В настоящее время выбросы России почти на 25% ниже уровня 1990 г. (Россия ратифицировала Киотский протокол в 2004 г). К сожалению, такая индустриально развитая страна, как США, Киотский протокол подписала, но не ратифицировала.

Динамика выбросов в 1990–2010 гг. в основном определялась изменениями экономической ситуации в стране, а также изменениями в структуре топливопотребления. В период 1990–1998 гг. в России происходило общее уменьшение выбросов, затронувшее все секторы и обусловленное спадом производства. После 1998 г., в период экономического подъема, происходившего как в сфере производства, так и в сфере потребления, выбросы в промышленности и энергетике возрастали, а выбросы, связанные с отходами производства и потребления, даже превзошли уровень 1990 г. базового года РКИК ООН и Киотского протокола, превысив этот уровень в 2010 г. на 23,9%. Однако в целом темпы увеличения выбросов в этот период существенно отставали от темпов роста ВВП, что связано как с некоторым общим повышением энергоэффективности, так и с происходившими в этот период структурными изменениями, в частности с ростом доли непроизводственного сектора в экономике страны. В 2009 г., под влиянием мирового кризиса, выбросы в ведущих секторах (энергетика, промышленность и сельское хозяйство) сократились по сравнению с 2008 г. В 2010 г. отмечался восстановительный рост выбросов в энергетике (+4,7% к предыдущему году) и в промышленности (+9,4%) и сокращение выбросов в сельскохозяйственном секторе па 3,9% и в секторе "Отходы" – на 0,9%.

Совокупный выброс парниковых газов в РФ составил в 2010 г. 2201,9 Мт СO2-экв., что соответствует 107,9% выброса 2000 г. или 65,8% выброса 1990 г. По отношению к предыдущему году выброс 2010 г. возрос на 4,3%.

На встрече лидеров "большой восьмерки" в Италии в июле 2009 г. было принято решение о сокращении к 2050 г. выбросов С02 на 50%, а в ведущих странах до 80% (Россия по экономическим соображениям не подписала итоговый протокол).

Однако существует и иная точка зрения на причину роста температуры воздуха на нашей планете. Ряд ученых считают, что он обусловлен изменением солнечной активности, вследствие чего и наблюдается повышенное поступление СO2 в атмосферу из биоты (моря, океаны, растительность). При такой трактовке процесса роста поступлений СO2 в атмосферу Земли учение о техногенном влиянии на климат через парниковый эффект становится неочевидным. Эта позиция во многом подтверждается сравнением масс СO2, поступающего а атмосферу: техногенные поступления по массе значительно уступают естественным.

С учетом вышесказанного становится понятно, почему Международная конференция по проблеме климата, состоявшаяся в Копенгагене (Дания) в декабре 2009 г, нс пришла к согласованному мнению по вопросу влияния на климат парникового эффекта техногенного происхождения.

В декабре 2011 г. в ЮАР вновь обсуждался Киотский протокол, Канада отказалась подписать итоговый документ, а США, Китай и Индия высказались против таких протоколов в будущем из-за необходимости развития своей промышленности.

Проблема озонового слоя. В 1985 г. в Вене была принята Конвенция об охране озонового слоя, а в 1987 г. в Монреале подписан международный Протокол о сокращении выбросов озоноразрушающих веществ. Протокол предусматривал сокращение выбросов фреопов: на 20% – в 1993 г. и еще на 30% – к 1998 г. Данные мониторинга показывают, что, несмотря на ограничительные меры, принятые мировым сообществом в рамках Венской конвенции и Монреальского протокола, озоновый слой продолжает истощаться с более высокой интенсивностью, чем предполагалось: в пределах 0,5-0,7% в год от общего содержания. В отдельных районах количество озона в стратосфере сократилось в еще большей степени; в частности, в Антарктиде за период 1979–1992 гг. – примерно на 50% (1% уменьшения приводит к увеличению интенсивности ультрафиолетового излучения у поверхности Земли на 1,5%).

Аномалии озона, как по уровню его дефицита, так и по размерам затронутой территории, наблюдались в России в 1995 и в 1998 гг. По данным Росгидромета, в феврале 1995 г. над всем Северным полушарием, а особенно над рядом районов Восточной Сибири, вплоть до Урала, зарегистрировано рекордное уменьшение концентрации озона – до 40%, сохранявшееся в течение 25 суток. К середине марта в отдельных районах оно достигло 50%. По сравнению с началом десятилетия произошло смещение районов наибольшего дефицита озона из западных областей в Сибирь и Якутию.

Размер "озоновой дыры" над Южным полушарием в 1995 г. составил 10 млн км2, что по площади равно Европе и в два раза больше той же "дыры" в 1993–1994 гг. В 1998 г. уменьшение концентрации озона над Антарктидой оказалось рекордным; весной площадь озоновой дыры превышала 10 млн км2, а осенью – 25 млн км2. Модельные оценки показывают, что снижения содержания "хлорина", приводящего к разрушению озонового слоя, можно ожидать лишь в следующем десятилетии.

Фреоновая гипотеза разрушения озонового слоя является доминирующей, однако ряд исследователей придерживаются иной теории происхождения "озоновых дыр". Суть этой теории состоит в следующем: в ядре Земли растворено огромное количество водорода, который непрерывно прорывается из недр через рифтовые разломы (рифты) и поступает в атмосферу. В верхних слоях атмосферы водород, а также поступающие через рифты метан и соединения азота взаимодействуют с озоном, образуя зоны его пониженной концентрации – "озоновые дыры". Если эта теория верна, то техногенные фреоны малоопасны для озонового слоя, а усилия и затраты на создание новой техники и заменителей фреонов – бессмысленны.

Проблема тропосферного озона. Тропосферный озон долгое время не привлекал к себе пристального внимания. Интенсивные исследования начались в 1970-е гг., но лишь в конце 1980-х гг. она получила высокий приоритет. В этот период стало ясно, что для концентрации приземного озона характерна тенденция к росту. В начале XX в., по данным систематических озонометрических наблюдений, проведенных во Франции, она составляла 20 мкг/м3, а в 1980-х гг. в наименее загрязненных районах Западной Европы – уже 40– 90 мкг/м3. Тенденцию к увеличению концентраций приземного озона объясняют антропогенными причинами – развитием теплоэнергетики, транспорта, химической промышленности и т.д., вызывающими рост эмиссии в атмосферу некоторых химических предшественников озона, в основном оксидов азота, соединений метана, оксида углерода, летучих органических соединений.

Повышенные концентрации озона могут негативно влиять на здоровье человека (табл. 3.12).Сравнение с негативным влиянием диоксида серы на растения показало, что влияние фотооксидантов значительно более существенно и, по мнению специалистов, является континентальной проблемой для Европы.

Таблица 3.12

Воздействие фотохимических оксидантов (O3 и др.) на человека и растительность

Концентрация оксидантов, мкг/м3

Экспозиция, ч

Эффект воздействия

100

4

Повреждение растительности

200

-

Раздражение глаз

250

24

Обострение респираторных заболеваний

600

1

Ухудшение спортивных показателей

Радиоактивное загрязнение земного и околоземного пространства. Главными источниками глобального радиоактивного загрязнения являются испытания ядерного оружия, аварии на атомных электростанциях и на предприятиях, а также радиоактивные отходы. Естественная радиоактивность, включая радон, также вносит вклад в уровень радиоактивного загрязнения.

Начало атомной эры человечества связывают с испытаниями ядерного оружия в США и СССР, которые впервые были проведены во второй половине XX в. (табл. 3.13).

В 1960-х гг. в атмосферу Земли поступило большое количество радионуклидов, которые затем через пищу попадали в организмы людей. После заключения в 1963 г. Соглашения о запрещении испытаний ядерного оружия в трех средах (в атмосфере, космическом пространстве и под водой) концентрация радиоактивных веществ в пище стала быстро снижаться.

Новым явлением, атрибутом XX в., стали аварии на атомных электростанциях. Первые аварии на АЭС и атомных предприятиях произошли в 1957 г.: в Уиндскейле (Великобритания) и на Южном Урале (предприятие "Маяк", СССР). В 1967 г. снова случилась авария на предприятии "Маяк", а в 1983 г., авария на атомной станции в Три-Майл-Айленде (США). Крупнейшей аварией XX столетия считают Чернобыльскую (1986 г.). Она не только привела к радиоактивному загрязнению огромных территорий, облучению

Таблица 3.13

Ядерные взрывы, произведенные в СССР и США

Тип взрыва

Среда, подвергшаяся загрязнению

Количество взрывов

СССР

США

Наземный

Тропосфера, земная поверхность

32

84 (+36 на баржах)

Воздушный

Стратосфера, тропосфера, земная поверхность

177

78

Высотный, космический

Стратосфера, околоземное космическое пространство

5

12

Подводный

Водная масса

5

5

Наземный (с выбросом грунта)

Литосфера, тропосфера, земная поверхность

5

9

Подземный глубокий

Литосфера

491

806

многих миллионов людей, но и нанесла огромный моральный вред обществу, которое потеряло веру в надежность атомной энергетики в целом. В XXI в. крупная авария, по масштабам сравнимая с чернобыльской, произошла в Фукусиме (Япония).

Загрязнение мусором околоземного космического пространства (ОКП). К настоящему времени бесконтрольное использование ОКП привело к его загрязнению огромным количеством мусора, состоящего из используемых технических средств. Опасность этого мусора уже начали осознавать специалисты в области космических аппаратов, поскольку столкновение с ним в космосе стало реальной угрозой. Фрагменты космического мусора накапливаются на высотах более 400 км; они занесены в соответствующий каталог и за ними ведется постоянное слежение. Сейчас в ОКП находится (по данным из разных источников) от 6 до 8 тыс. каталогизированных объектов искусственного происхождения размером более 10 см, наблюдаемых с Земли.

Более половины каталогизированных объектов в ОКП являются следствием взрывов космических аппаратов и ступеней ракет-носителей. Существует, однако, большое количество мелких осколков, поток которых на много порядков превышает поток естественных метеорных тел. Это десятки тысяч фрагментов размером менее 10 см и сотни тысяч более мелких (менее 1 см) осколков "космического мусора". Согласно прогнозам, при нынешних темпах загрязнения суммарное количество твердых частиц размером более 1 см вырастет за 100 лет более чем в два раза.

Обломки крупных космических объектов (орбитальная станция "Мир") после истечения срока эксплуатации или в результате аварий (космический аппарат "Фобос-Грунт") могут достигать земной поверхности.

Знание свойств ОКП необходимо для обеспечения надежной работы космических систем и безопасности космонавтов.

Выделяют следующие виды воздействия человека на ОКП:

  • • выброс химических веществ в результате работы ракетных двигателей;
  • • загрязнение твердыми фрагментами, космическим мусором (отработавшими спутниками, элементами стыковочных узлов, разгонными блоками и т.п.);
  • • проникновение загрязняющих веществ из приземной атмосферы;
  • • радиоактивное загрязнение и жесткое излучение от ядерных энергетических установок, используемых па космических аппаратах.

Наиболее опасным с точки зрения изменения свойств ОКП считают выброс химических веществ. Специалисты считают, что сохранение ОКП как внешней защитной оболочки Земли возможно только при ограничении числа пусков и принципиального изменения технических средств и методов выведений космических аппаратов на орбиту.

В число мер по снижению техногенного воздействия на ОКП входят:

  • • полный отказ от санкционированного подрыва отработавших космических аппаратов на орбите;
  • • оптимизация схем выведения па орбиту космических аппаратов с использованием промежуточных орбит, снижающих негативные последствия запуска;
  • • повышение сроков активного существования и точности стабилизации космических аппаратов;
  • • перевод отработавших космических аппаратов на орбиты "захоронения", расположенные выше области геостационара и др.

Есть основания считать, что в противном случае ОКП может оказаться полностью замусоренным.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ     След >