Основные типы воздействий на природную среду
Воздействия человека на природную среду подразделяются на преднамеренные и непреднамеренные, прямые и косвенные. Преднамеренное воздействие происходит в процессе материального производства с целью удовлетворения определенных потребностей общества. Оно связано с расходованием того или иного природного ресурса: топлива для производства энергии, железной руды для выплавки железа, стали, производства проката и т. д. К преднамеренным воздействиям относится строительство гидроэлектростанций для нужд энергетики и орошения, вырубка леса для деревообрабатывающей промышленности или с целью расширения земледельческих площадей и т. д. Такие воздействия являются объектом экономики: они планируются, финансируются, контролируются, нормируются и т. д. Непреднамеренное воздействие проявляется как побочный эффект преднамеренного. Так, при производстве энергии выделяются сажа, газы — диоксид углерода, сернистый ангидрид, водяной пар. Строительство ГЭС сопряжено с образованием искусственного водоема, который влияет на окружающую среду через гидрометеорологические факторы: повышается уровень грунтовых вод, что обусловливает подтопление, меняется гидрологический режим реки и т. д. (Рис. 7.3). В настоящее время, в связи с обострением экологических проблем и законодательными ограничениями, наблюдается стремление минимизировать непреднамеренные воздействия или хотя бы учитывать возможность их возникновения заранее. Однако такие попытки часто оказываются малоуспешными из-за недостаточного знания механизмов автоматического регулирования и управления, существующих в природе. Изучение побочных, т. е. непреднамеренных, воздействий — одна из важных задач географии, в частности географического прогнозирования. Как преднамеренные, так и непреднамеренные воздействия могут быть прямыми и косвенными. Прямые воздействия имеют место в случае непосредственного воздействия хозяйственной деятельности, хозяйственного механизма на среду. Например, полив сельскохозяйственных растений непосредственно воздействует на почву, увлажняя ее. Но наряду с увлажнением почвы увлажняется и охлаждается воздух, следовательно, меняются условия жизни и процессы жизнедеятельности растений. Эти изменения происходят опосредованно, через цепочки взаимосвязанных воздействий, и называются косвенными. Преднамеренные и непреднамеренные, прямые и косвенные воздействия взаимно сочетаются, образуя следующие типы комбинированных воздействий:
- преднамеренные прямые воздействия. Это большая часть воздействий хозяйственной деятельности, планируемых, проектируемых и осуществляемых отраслями народного хозяйства;
- непреднамеренные прямые воздействия. Возникают побочно с первым типом воздействий. Например, чтобы добывать руду открытым способом, необходимо обеспечить понижение уровня подземных вод вокруг карьера, иначе вода зальет его. Откачка вод и сброс их в водоемы меняют режим водоемов. Если воды токсичны, то это приводит к угнетению и гибели гидробионтов. Воздействие прямое, но непреднамеренное;
- преднамеренные косвенные воздействия. Это средство достижения определенных народнохозяйственных результатов путем опосредованного воздействия. Так, выбор предше-
ственников сельскохозяйственных культур в севообороте — косвенное воздействие на урожайность этих культур, равноценное (в определенной мере) непосредственному воздействию на растения с помощью, например, удобрений, В масштабах географической оболочки преднамеренные косвенные воздействия — наиболее реальная возможность оптимизации среды.
Рис. 7.3. Различные типы воздействий на природную систему в результате сооружения гидроузла, 1 — цветение воды; 2 — повышение уровня грунтовых вод (глубина, м); 3 — заболачивание; 4 — зарастание; 1 — ускоренная эрозия в русле реки; 6 — заиление водоема. Изменения; А, Г — режима стока, нарушение миграции рыб; Б — микроклимата; В — почвенно-растительных ассоциаций; Д — микрорельефа.
- непреднамеренные косвенные воздействия. Возникают в связи с нарушением природных равновесий в процессе любых других воздействий. Общеизвестный пример — влияние запыленности атмосферы (аэрозолей) на количественный и качественный состав солнечной радиации.
Необходимо отметить, что описанные воздействия не встречаются «в чистом виде»: одно сопровождается другим. Но понимание их различий необходимо. В частности, в процессе прогнозирования эти воздействия учитываются по-разному. Воздействия человека на природу (как прямые, так и косвенные) во многих случаях приводят к значительной перестройке природных процессов, ухудшению экологических условий, снижению качества природных ресурсов. В связи с этим важно иметь четкое представление о пространственно-временных масштабах распространения разных типов воздействий. Преднамеренные воздействия охватывают самые различные пространства — от точки (заводская труба, выброс сточных вод) до больших площадей (распашка полей, орошение, осушение и т. п.). По временному масштабу можно говорить о воздействиях однократных (разовых), периодических, постоянных динамических (ежегодная распашка), постоянных стационарных (город).
Охватывая вполне определенные территории, воздействия вызывают систему цепных реакций, вереницу последствий, разворачивающихся со временем на значительно больших территориях по сравнению с площадью первоначального воздействия. Некоторые цепные процессы усиливаются до внушительных размеров. Так, мексиканский ученый X. Виво-Эското описывает несколько ситуаций, возникших в 70-е годы вследствие воздействий в США на метеорологические процессы. В одной из них ураган «Камилла» в результате внесения йодистого серебра усилился и повернул на сушу (в штаты Миссисипи и Луизиана), где причинил значительный материальный ущерб и вызвал гибель 234 человек.
Ученые России, США, Германии на основе теоретических расчетов, изучив механизмы саморегулирования в пределах земной поверхности, установили следующую систему связей, возникающую при ядерном конфликте. Ядерные взрывы вызывают большие пожары. Над пожарищем создается мощный вихрь, подобный тропическому циклону, который, во-первых, способствует самоусилению пожара, во-вторых, забрасывает часть продуктов сгорания в атмосферу. Возникает система положительных обратных связей, усиливающих процесс горения, вертикальной циркуляции воздуха и обусловливающих горизонтальный вихревой подток воздуха ураганной силы к пожарищу. Эффект лавинообразного усиления процесса приводит к возгоранию малогорючих веществ. Подсчеты показывают, что в результате в атмосфере образуется слой сажи, практически непроницаемый для солнечных лучей. Если вихрь окажется мощным, то часть сажи поступит в стратосферу, где будет находиться продолжительное вреш. Примерно через месяц атмосферный аэрозоль распространится над целым континентом, через 36 месяцев — над всем земным шаром. Это уменьшит поступление солнечной радиации в 100 раз, что приведет к быстрому понижению температуры на суше на несколько десятков градусов (с большими территориальными различиями), которое сохранится в течение нескольких месяцев.
Распространение первоначально ограниченного по площади техногенного воздействия на большие территории характерно и во многих других случаях. В частности, мелиоративные воздействия на природную среду преобразуют и функционально сопряженные с объектом мелиорации геосистемы.
Антропогенные воздействия распространяются в пространстве в двух основных формах — диффузии (когда происходит резкое уменьшение концентрации воздействия на единицу площади) и концентрации последствий воздействий. Вторая форма наблюдается, например, при внесении удобрений на поля и использовании пестицидов, гербицидов, которые при смыве с полей концентрируются в русловой сети, а затем в замыкающих элементах каскадных водных систем — озерах, болотах. Выпадение из потока и концентрация химических элементов, взвешенных частиц, аэрозолей и т. д. наблюдаются также на барьерах: механических (орографических поднятиях, лесных полосах, руслах рек, тектонических разломах), геохимических (кислородных, восстановительных, сероводородных, щелочных, кислых, испарительных и др.), биологических (корневых системах растений, листовых поверхностях растительного покрова и др.).
Изменение реакции среды на воздействие во времени также имеет несколько типов. Реакция природной среды на воздействие обычно запаздывает, ибо ее системы обладают свойством инерционности . При разовом воздействии на систему (вырубка леса, выброс загрязняющего вещества в водоем, лесной пожар, наводнение и т. п.) изменение геосистемы происходит по типу одной из кривых, изображенных на рис. 7.4. Характерно, что в этом случае система возвращается в первоначальное состояние через определенное время. Правда, если воздействие было слишком сильным и превысило буферные возможности геосистемы, то возвращения геосистемы к прежнему состоянию не произойдет. Например, через несколько десятилетий после извержения вулкана на участке, покрытом вулканическим материалом (лавой), в условиях влажного тропического климата снова сформируется тропический лес, но он не будет точной копией предыдущего. В менее благоприятных по водно-тепловому режиму условиях (тайга, тундра и т. д.) восстановление ландшафта потребует многие сотни и даже тысячи лет. Если воздействие на природу носит постоянный характер, например плотина на реке, то система через определенное время переходит в новое состояние динамического равновесия.
Дата добавления: 2016-04-22; просмотров: 1068;