167523 (741189), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Примерная доза облучения от некоторых объектов
Источник облучения | Млрд/год |
Космические лучи | 25 |
Радиоактивность человеческого тела | 25 |
Радиоактивность горных пород | 50 |
Радиоактивность осадков | 1-2 |
Радиоактивность отходов атомной промышленности | 2-3 |
Рентгеноскопия | 100 |
Радиация черно-белого телевизора (2 м от зрителя) | 10 |
То же — цветного (2 м от зрителя) | 25 |
Естественная доза облучения человека — 20-50 млрд/год (1 рентген = 1 рад). Предельно допустимая величина радиации для человека, по данным Международной комиссии по радиации, составляет 166 млрд/год. Смертельная доза одноразового облучения — 10 тыс. рад.
Важнейшие радиогенные изотопы в биосфере
Радио-изотопы | Период полураспада | Тип излучения | ||
α. | β | γ | ||
14С | 5568 лет | + | ||
3H | 12,4 года | + | ||
32P | 14,5 сут. | +++ | ||
35S | 87,1 сут. | + | ||
45Са | 160 сут. | ++ | ||
24Na | 15ч | +++ | +++ | |
40К | 1,3 млрд лет | ++ | ++ | |
59Fe | 45 сут. | ++ | +++ | |
54Мn | 300 сут. | ++ | ++ | |
131J | 8 сут. | ++ | ++ | |
90Sr | 27,7 года | ++ | ||
137Cs | 32 года | ++ | + | |
144Се | 285 сут. | ++ | + | |
239Pu | 24 000 лет | +++ | ++ | |
41Ar | 2 час | ++ | ||
55Кг | 10 лет | + |
Примечание: + — энергия, меньшая 0,2 Мэв, ++ — энергия в интервале
0,2-1 Мэв, +++ — энергия более 3 Мэв.
К радиоактивному загрязнению относятся корпускулярное и электромагнитное излучения.
4. Загрязнение лесных ресурсов
Среди ресурсов дикой природы, наиболее интенсивно эксплуатируемых человеком, надо выделить леса, пастбища, рекреационные и курортные зоны и ресурсы океана. Трудно сказать, сохранились ли где-нибудь, кроме Антарктиды и некоторых пустынь, территории, не эксплуатируемые человеком. Даже в Гималаях на высотах 6 км и более приходится убирать мусор, оставленный многочисленными экспедициями альпинистов. Деградация дикой природы неразрывно связана с исчезновением многих видов животных и растений, то есть с невозобновимыми потерями в генофонде биосферы — возможно, самом ценном ресурсе природы.
Первичные, или девственные, леса сохранились в основном в бассейне Амазонки, в Канаде, Юго-Восточной Азии и в Сибири и занимают около 25 % суши. Леса же в целом как потенциально возобновимый природный ресурс покрывают около 1/3 суши, но эта доля убывает с катастрофической скоростью из-за беспощадной рубки. Древесина является ценнейшим сырьём для целых отраслей промышленности и одновременно прекрасным и доступным топливом, а затраты на её заготовку оказываются ничтожными по сравнению с получаемой сиюминутной выгодой. Распределение полученной от рубки лесов древесины по отраслям показано на рисунке. В общей сложности в мире ежегодно производится пиломатериалов и бумаги примерно на 150 млрд долларов США. Массовое использование древесины в качестве топлива сохранилось в наименее развитых странах.
Сегодня ситуация такова, что наиболее беспощадной эксплуатации подвергаются наименее устойчивые к массовой рубке экосистемы тропических лесов. Происходит это под давлением ряда экономических причин.
Во-первых, растущее население тропических стран не имеет средств для интенсификации сельскохозяйственного производства, а потому традиционно пытается наращивать производство продуктов питания за счёт увеличения посевных площадей. Так как почвы тропических лесов бедны и при оголении быстро деградируют , то освоенные участки через несколько лет забрасываются и вырубаются новые. Сукцессия на этих разорённых и ставших каменистыми почвах протекает чрезвычайно медленно, ориентировочно — порядка сотен лет. Фактически на этих брошенных участках джунгли не восстанавливаются. Во-вторых, вырубленные тропические леса дают весьма ценную древесину. В сочетании с дешёвой рабочей силой массовая промышленная рубка приносит огромный доход. В-третьих, многократно выросшее за последние годы население тропических стран не имеет других видов топлива для бытовых нужд, кроме дров.
Использование древесины
Всё это наносит непоправимый ущерб тропическим лесам, и к настоящему времени их площадь сократилась примерно до 40 % от своей первоначальной величины.
Леса выполняют в биосфере нашей планеты уникальные и жизненно необходимые функции, которые плохо осознаются большинством людей. Прежде всего леса — основные биопродуценты нашей планеты. Они защищают основные природные хранилища чистой пресной воды, предохраняют почвы от эрозии, регулируют горные водостоки, защищая долины от наводнений и селей. В процессе фотосинтеза они поглощают углекислый газ и выделяют кислород. Вырубка лесов и особенно сжигание древесины приводит к некомпенсированному выделению в атмосферу СО2 образующегося за счёт окисления как углерода самой древесины, так и углерода, накопленного в лесной почве. Это способствует росту парникового эффекта. Леса служат домом для огромного числа видов растений и животных, а значит крупнейшим на планете хранилищем генетической информации. По существующим оценкам, половина всех живущих на земле видов обитает в тропических девственных лесах. Гибель джунглей может привести к исчезновению примерно миллиона видов, для которых они (джунгли) являются единственно возможным природным местообитанием. Вырубка тропических лесов наносит прямой непоправимый ущерб и генофонду умеренных широт, так как тропические леса служат местами зимовки огромного числа птиц, гнездящихся в средних и высоких широтах.
По одной из оценок, среднее дерево в тропическом лесу за счёт выделения кислорода, очистки воздуха, защиты почвы от эрозии, регулирования водостока, обеспечения условий для жизни диких животных и синтеза органического вещества создаёт за полвека «экологический доход» около 200 тысяч долларов США. В то же время стоимость его древесины не превышает 500 долларов.
Лесные экосистемы умеренного пояса и тайга гораздо более устойчивы к рубке, чем тропические леса. Это обусловлено наличием относительно мощного почвенного покрова. Среди лесов умеренного пояса наибольшая антропогенная нагрузка приходится на широколиственные леса и сосновые боры. Эта нагрузка обусловлена не столько лесозаготовками, сколько загрязнением воздуха, закислением осадков и изменениями уровня грунтовых вод, связанными с мелиоративными работами и строительством гидросооружений. Первоначально предполагалось, что леса особо чувствительны к первичному кислотному загрязнению, вызываемому окислами серы и азота. Однако в последнее время становится ясно, что гораздо большую роль могут играть повышенные концентрации озона.
Введенное в ряде развитых стран, в частности Канаде, скандинавских странах и большинстве стран Европейского Союза, правильное управление лесами позволяет сохранить леса, одновременно получая значительные устойчивые урожаи древесины. Для достижения спелости лесу требуется от 20 до 120 лет в зависимости от вида деревьев.
При равновозрастном лесопользовании на каждом участке растут деревья одинакового возраста. По достижении ими спелости участок — лесная плантация вырубается и, как правило, засаживается саженцами одного возраста. Период выращивания от рубки до рубки называется оборотом. Такой подход широко используется для получения древесины быстрорастущих хвойных пород — сосны и ели. По сути, этот подход ничем не отличается от обычного монокультурного земледелия со всеми проблемами неустойчивых антропогенных экосистем и соответственно с необходимостью значительных затрат на поддержание неустойчивого состояния экосистемы (удобрения, пестициды и т. д.). Если после тотальной вырубки лес восстанавливается естественным путём в результате сукцессии, то система будет устойчивой, но с технологической точки зрения этот подход неудобен из-за разброса размеров деревьев и их неодновременного созревания. Кроме того, при сплошной рубке оголённый участок может надолго, а то и навсегда зарасти «сорными» породами деревьев. Например, место, которое занимала вырубленная дубрава, может зарасти осиной и ольхой.
При разновозрастном лесопользовании на участке сохраняются деревья разного возраста. Выборочная рубка, конечно, менее удобна технологически, но оказывается полезна для леса в целом. Она защищает лесные почвы от истощения и эрозии, улучшает условия для роста молодых деревьев и позволяет полностью сохранить биологическое разнообразие, обеспечивающее устойчивость лесного биоценоза. Всё сказанное о выборочной рубке не относится, разумеется, к случаю, когда выбор имеет вид «снимания пенок» — вырубаются только наиболее хозяйственно ценные взрослые деревья. Такой хищнический подход ведёт к деградации леса. Наилучший вариант выборочных рубок — когда рубка хозяйственная совмещается с санитарной очисткой леса от сухих и больных деревьев.
Большое значение в сохранении лесных ресурсов имеет защита лесов от болезней, насекомых-вредителей и пожаров. В лесах с природной структурой биоценоза заболевания и насекомые-вредители редко получают серьёзное распространение. Но искусственные лесные плантации далеко не сразу становятся способны к самозащите и легко поражаются болезнями, среди которых особо опасными являются грибки-паразиты, непарный шелкопряд и короеды. Особую опасность представляют виды, заносимые с континента на континент: на новом месте они находят изобильную пищу при отсутствии естественных врагов.
Лесные пожары — достаточно сложное и неоднозначное явление. Низовые лесные пожары охватывают подлесок, но почти не затрагивают взрослые деревья. В природе они периодически возникают от молний. Огонь распространяется медленно, так как он сконцентрирован в безветренном ярусе леса, и животные успевают убежать. Низовые пожары уничтожают накопившиеся в подстилке сухие ветки, хвою и опавшие листья, что снижает опасность катастрофических верховых лесных пожаров. Низовой пожар ускоряет минерализацию мёртвого органического вещества, увеличивает активность азотфиксирующих почвенных бактерий, стимулирует прорастание семян некоторых видов и уничтожает множество опасных для деревьев паразитов. Для многих лесных обитателей (лоси, косули, вальдшнепы, куропатки, тетерева) низовые пожары — благо, так как они способствуют сохранению их местообитаний и кормовой базы. Низовой пожар обычно затухает сам или гасится без особых проблем.
Огромный ущерб лесам наносят верховые лесные пожары, способные охватывать площади в десятки и сотни тысяч гектаров. Абсолютное большинство этих пожаров вызывается неосторожным обращением с огнём и преднамеренными палами, а не грозами, так как последние обычно сопровождаются ливневыми осадками. Верховой пожар носит тотальный характер, охватывает все ярусы леса и быстро распространяется благодаря возникающей высокой температуре и особенно ветру. В отличие от низовых, верховые пожары способствуют эрозии почв и гибели обитателей леса.
Тушение верховых лесных пожаров — весьма сложная и дорогостоящая операция, требующая привлечения множества обученного и специально экипированного персонала, а также наземной техники и авиации.
Гораздо дешевле систематическое предупреждение пожаров. Предупреждение состоит в постоянной разъяснительной работе среди населения и введении запретов на посещения огнеопасных участков леса в сухую жаркую погоду, на разведение костров и курение. Регулярная санитарная чистка и рубка сухостоя вместе с контролируемыми низовыми палами также отличное средство предупреждения верховых пожаров.