3.7. Надзвичайні екологічні ситуації Природні та техногенні небезпечні явища

В історії Землі екологічні кризи неодноразово були наслідком виникнення різних природних ситуацій, раптових істотних змін умов існування, різких змін фізичних, хімічних чи біологічних факторів, як окремих, так і разом узятих, що спричиняло погіршення стану або загибель окремих живих істот, популяцій і навіть цілих екосистем.

Залежно від причин виникнення катастрофи бувають природні й антропогенні, а залежно від розмірів заподіяної шкоди й кількості негативних наслідків, тобто від масштабів скоєного лиха – локальні, регіональні чи глобальні.

У свою чергу, як природні, так і антропогенні катастрофи залежно від фактора-збудника поділяються на космічні, ендогенні, тектонічні, екзогенні, метеорологічні, хімічні, фізичні.

Раніше переважали природні катастрофи. За нашого часу кількість таких катастроф практично не змінилась, однак внаслідок людської діяльності зросла їхня потужність, що дедалі істотніше позначається на стані екосистем, окремих ландшафтів, регіонів, континентів і біосфери в цілому.

Останнім часом в Україні активізувалися екзогенні геологічні процеси – зсуви, селі, змиви, ерозія поверхні, карстоутворення, яругоутворення, засолення грунтів, суфозія, спровоковані людською діяльністю (будівництво різноманітних об’єктів, шляхів, видобуток корисних копалин, підтоплення території). На окремих ділянках (високі береги водосховищ на Дніпрі, узбережжя Чорного моря в Одеській області, південний берег Криму) ці процеси прискорилися більш як у 2-3 рази.

Землетруси. Землетрус – це сильне коливання земної кори, викликане тектонічними причинами, яке призводять до руйнування споруд, пожеж та людських жертв.

Сейсмічно активні райони - Гірський Крим і Карпати (області молодої альпійської складчастості). Тут можливі землетруси до 6-7 балів (за шкалою Ріхтера).

Для України найбільш небезпечні щодо охоплення території землетруси, епіцентри яких розташовані в Румунських Карпатах, особливо в районі гір Вранча, де глибина осередків землетрусів становить 100-170 км. При землетрусах з епіцентром у цих районах площа зони з 5 і більше балами становить у межах України до 290 тис. км². Це майже 48% території країни з населенням 23 млн. чол. Зона з інтенсивністю 7 і більше балів займає 27 тис. км² з населенням понад 2 млн. чол., а з 8 балами і більше - відповідно 1,5 тис. км² і понад 1 млн. чол. (Одеська область, Крим, зокрема, м. Севастополь). Загальний рівень небезпеки у сейсмонебезпечних районах підвищується за рахунок розташування у них майже 300 хімічних і пожежонебезпечних об'єктів, а також мережі газо- і нафтопродуктопроводів. У місцевостях, де можливі зсуви, підтоплення, а також знаходиться карст, рівень сейсмічності підвищується на 1-3 бали.

Зсуви. Зсуви – це ковзкі зміщення мас гірських порід вниз по схилу, які виникають через порушення рівноваги.

Зсуви поширені в зонах тектонічних порушень високих терас на схилах ярів, річок та водосховищ. У місцях забудови внаслідок підйому рівнів ґрунтових вод (у результаті протікання водопроводів, каналізацій, зменшення випаровування через забудову, будівництво шляхів тощо) спостерігається інтенсифікація цих процесів. У Прикарпатті, Криму, Донбасі, Одеській, Дніпропетровській, Хмельницькій областях та в промислових міських агломераціях зафіксовано 140 тис. зсувів.

Просадки. Просадки спостерігаються там, де льосові ґрунти перезволожуються, а це буває, як правило, при забудові території. У місцевостях, де льосові ґрунти залягають потужним шаром, поверхня являє собою чергування пологих безстічних впадин (западини, «блюдця»).

Повені. Повінь – це значне затоплення місцевості внаслідок підйому рівня води в річці, озері, водосховищі, спричинене зливами, весняним таненням снігу, вітровим нагоном води, руйнуванням дамб, гребель.

Повені завдають шкоди галузям економіки переважно в Карпатах та на Поліссі. Загроза катастрофічних паводків у Карпатах пов'язана з грубими порушеннями систем ведення лісового і водного господарства, а також внаслідок безсистемної забудови небезпечних місць, непомірного випасання худоби на гірських луках (полонинах). На Поліссі затоплення сільськогосподарських угідь має переважно природний характер. Адже раніше території, які зараз (після проведення осушення) затоплюються, були болотами і ніяких сільськогосподарських угідь там не було, хіба що сіножаті. Після проведення широкомасштабної меліорації Полісся вони були осушені разом із заплавами, які і повинні затоплюватись за своєю суттю.

В Україні підтоплено понад 15% території (що становить 900 тис. га, в тому числі 200 тис. га у зоні зрошення). Підтоплено також 240 міст і селищ міського типу, майже 140 тис. приватних будинків. Це негативне явище цілком штучне. Основна причина - гідротехнічне та шляхове будівництво, а в містах це втрати води з водопровідних і каналізаційних мереж, зменшення випаровування на забудованих територіях. Підтоплення і заболочення заплав малих річок часто є причиною посилення ерозійних змивів зі схилів і замулювання виходів ґрунтових вод у підніжжя схилу.

Підтоплення земель - небезпечний процес, який спричиняє зміни екосистем ґрунту, заболочування чи засолення земель, різко погіршує умови проживання.

Під терміном «підтоплення» розуміється підняття рівня ґрунтових вод (РГВ) до меж, при яких знижується продуктивність сільськогосподарських угідь, виникають зсуви, просадки ґрунту, намокають фундаменти і стіни будинків та різних споруд, підтоплюються колодязі, скотомогильники, цвинтарі, втрачають несучу здатність льоси та льосоподібні ґрунти тощо.

Залежно від механічного складу ґрунту, материнських порід шкідливий вплив підняття рівня ґрунтових вод проявляється при різній відстані між РГВ і поверхнею землі. Найчастіше цей вплив стає помітним при глибині залягання РГВ менш як 3–2,5 м.

Причина підняття рівня ґрунтових вод завжди одна - перевищення надходження води до водоносного горизонту над її відтоком (і, звичайно, втратами на випаровування). Рівні ґрунтових вод завжди змінюються, оскільки постійно змінюються складові водного балансу місцевості, водоносного горизонту. Ці рівні високі у сезони, коли випадають дощі і тане сніг, і низькі – у посушливі періоди. Коливання рівнів ґрунтових вод у різних місцевостях неоднакові, але відбуваються у певних межах. І лише в екстремальні роки – з дуже великими опадами, чи у дуже посушливі, – ці коливання виходять за звичайні межі. Тоді спостерігають у першому випадку – підтоплення, у другому – пересихання малих річок, втрату води у колодязях. Це цілком природні явища.

Селі, селеві потоки. Селі (від араб.сейль – бурхливий потік) – потоки води, піску, глини, щебеню, уламків каміння і навіть валунів, які раптово виникають у руслах гірських річок.

Поширені в Криму і в Карпатах (Закарпатська, Івано-Франківська, Чернівецька і Львівська області), найбільше в басейнах Черемоша, Дністра, Тиси, Пруту. Як правило, селенебезпечні водозбори виникають там, де лісове господарство ведеться з грубим порушенням вироблених наукою і підтверджених практикою правил, характерних для певного регіону. Особливу специфіку мають карпатські ліси - перлина України, де під тонким шаром пухких порід залягають щільні гірські породи, які не пропускають воду вглибину. Досить порушити раз усталену тут рівновагу, зрізати ліс - і після першого ж дощу може зійти сель, після чого частина схилу (переважно улоговина) може вкритися рослинністю лише через сотню років.

Снігові лавини. Причини сходження снігових лавин: пернапруження снігового покрову, яке виникло внаслідок пересування тварин або людей, різкий порив вітру, звукова хвиля, різка зміна метеорологічних умов тощо.

Снігові лавини спостерігаються в Карпатах - у гірських масивах Горгани, Полонинський, Чорногори. На Закарпатті в лавинонебезпечній зоні розташовано шість населених пунктів.

Урагани. Ураган – це вітер величезної рухомої сили і довгої тривалості. Швидкість вітру при урагані досягає 30-50 м/с і більше.

Причиною виникнення ураганів є різке порушення рівноваги в атмосфері. Це проявляється при особих умовах циркуляції повітря з великими швидкостями повітряних потоків. Ураганний вітер руйнує споруди, спустошує посіви, валить стовпи ліній електропередач та зв’язку, пошкоджує транспортні магістралі й мости, викликає аварії на комунально-енергетичних мережах виробництва, призводить до людських жертв.

Смерч. Смерч – це атмосферний вихор, який виникає в грозовій хмарі, а потім розповсюджується у напрямку до поверхні суші або моря у вигляді темного рукава або хобота.

Діаметр смерчу над морем вимірюється десятками метрів, над сушею – сотнями метрів. Висота смерчу може сягати 800–1500 м. Повітря в ньому обертається, як правило, проти часової стрілки, по спіралі до верху, втягує в себе пил або воду. Швидкість обертання становить декілька десятків м/с.

В Україні при засушливій погоді і сильних вітрах виникають пильові, або чорні, бурі внаслідок розвіювання сухого пласту грунту. Найчастіше пильові бурі спостерігаються у степовій зоні (Херсон, Дніпропетровськ, Мелітопіль).

Лісові пожежі. Пожежа – це неконтрольваний процес горіння. У середньому за рік залежно від погодних умов виникає 3,5 тис. пожеж, які знищують понад 5 тис. га лісу. Лісові пожежі лише в 10% випадків є природними, інші 90% – це пожежі штучного походження. Переважна більшість лісових пожеж (до 90%) припадає на приміські зони.

Найбільш імовірне виникнення масових пожеж та великі масштаби збитків характерні для лісів ІІІ-V класів пожежонебезпеки. Їх найбільше в Житомирській (920 тис. га), Рівненській (718 тис. га), Закарпатській (629 тис. га), Волинській (592 тис. га), Чернігівській (575 тис. га), Львівській (572 тис.

Пожежі на сільськогосподарських угіддях. Ймовірне виникнення таких пожеж і ймовірні площі масових польових пожеж у липні – серпні (пожежонебезпечний сезон) такі:

· Степ ~ на площі понад 6800 тис. га (це 36% площі сільсько-господарських угідь Степу і понад 47% пожежонебезпечних сільськогосподарських угідь країни);

· Лісостеп ~ відповідно 5400 тис. га, 37 і 37%;

· Полісся ~ відповідно 2020 тис. га, 28 і 14%;

· Карпати ~ відповідно 200 тис. га, 18 і 1,4%.

У розрізі областей найбільш імовірні площі польових пожеж розподіляються так: Одеська - 919 тис. га, Дніпропетровська – 909 тис. га.; Полтавська – 837 тис. га.; Вінницька – 827 тис. га.; Кіровоградська – 823 тис. га.; Запорізька – 813 тис. га.; Херсонська - 811 тис. га.

Посіви зернових культур в Україні потерпають від борошнистої роси, бурої листкової іржі, фузаріозу, сажкових та інших хвороб. У степу відмічався спалах розвитку найнебезпечиішого шкідника озимої пшениці - клопа-черепашки.

Хімічна небезпека. В Україні функціонує близько 2000 хімічно небезпечних об'єктів, на яких зберігається або використовується у виробничій діяльності до 300 тис. т сильнодіючих отруйних речовин, у тому числі майже 10 тис. т хлору та близько 180 тис. т аміаку. В зонах можливого хімічного зараження проживає до 20 млн. чол. (38,5% населення країни).

Вибухо- і пожежонебезпечні об'єкти. На території України є понад 1200 таких об'єктів, де зосереджено понад 13,6 млн. т твердих і рідких вибухо- та пожежонебезпечних речовин. Вони розташовані переважно в центральних, східних і південних областях. Це хімічні, нафто- і газопереробні, коксохімічні та інші виробництва, а також мережа нафто-, газо-, аміако- і продуктопроводів. Довжина магістральних газопроводів становить понад 35 тис. км, магістральних нафтопроводів – близько 4 тис.км. Сюди відносяться 31 компресорна нафтоперекачувальна і 89 газоперекачувальних станцій. Протяжність продуктопроводів – 3,3 тис. км, а магістрального аміако-проводу – 1022 км.

Практично вся мережа трубопровідного транспорту вже виробила свій проектний ресурс і ймовірність аварійних ситуацій зростає.

Небезпека від зруйнування гідротехнічних споруд. У результаті руйнування гребель, дамб, водопропускних споруд на 16 водосховищах Дніпра, Дністра, Південного Бугу і Сіверського Дінця можливі катастрофічні затоплення на площі 8294 км² 356 населених пунктів та 470 промислових об'єктів. При цьому можливе порушення роботи енергосистем, газо- і нафтопроводів, систем водопостачання та каналізації, транспортного сполучення.

Однак цим загроза від руйнування гребель на водосховищах Дніпровського каскаду не вичерпується. У мулі на дні водосховищ, особливо Київського, знаходиться велика кількість радіоактивних речовин. У випадку осушення водосховищ донні відклади можуть бути розвіяні вітром і радіоактивні речовини поширені на великі відстані.

Крім великих водосховищ, в Україні побудовано багато середніх і малих водосховищ. Усі водосховища, включаючи дніпровські, містять 55,3 млрд. м³, а ставки - 3,35 млрд. м³ води.

Існує істотна загроза від можливого руйнування захисних дамб чи виходу з ладу насосних станцій великої потужності, які побудовані для захисту від затоплення земель водами водосховищ Дніпровського каскаду. Ці захисні комплекси складаються з 35 насосних станцій, 400 км водозахисних дамб з напором до 15 м, 340 км колекторно-дренажної мережі та понад 100 складних гідротехнічних споруд. Цей комплекс захищає 22 масиви площею близько 400 тис. га, на яких розташовано 190 населених пунктів з населенням до 400 тис. чол. і більше як 700 підприємств.

Небезпека енергетична. В Україні на 17 великих теплових електростанціях працює 122 енергоблоки. З них:

3 блоки потужністю – 100 тис. кВт,

4 блоки потужністю – по 127 тис. кВт;

32 блоки потужністю – по 200 тис. кВт;

6 блоки потужністю – по 210 тис. кВт;

6 блоки потужністю – по 280 тис. кВт;

57 блоки потужністю – по 300 тис. кВт;

8 блоків потужністю – по 800 тис. кВт.

Понад 80% енергоблоків уже відпрацювали свій розрахунковий, а 48% – граничний ресурс. Крім того, 40-50 тис. км електромереж побудовані до 1970 р. і також відпрацювали свій ресурс. Зрозуміло, що потенційні аварії на цих об'єктах не лише становлять локальну загрозу на об'єкті аварії, а й можуть викликати аварійні ситуації на об'єктах електроспоживання.

Небезпека транспортна. В Україні густа мережа транспорту різних видів, а саме:

– залізничного – завдовжки 22,6 тис. км,

– автодорожного – 172,3 тис. км, з них 16,3 тис. км із твердим покриттям,

– трубопровідного (магістральні газо-, нафто- та продуктопроводи) – 42,4 тис. км.

Розвинута також мережа річкового, морського і повітряного транспорту. Щороку транспортні аварії займають перше місце серед надзвичайних ситуацій техногенного характеру за кількістю постраждалих і загиблих. На транспортних трасах експлуатується понад 17 тис. мостів, з них близько 5,8 тис. побудовані до 1961 р., хоча розрахунковий термін служби мостів не більше 30–40 років. Імовірність аварій збільшується у тому ж темпі, в якому мости виробляють свій ресурс.

Небезпека від руйнування металевих і залізобетонних конструкцій. Лише в основних галузях промисловості експлуатується понад 35 млн. т. несучих металевих і більш як 259 млн. м³ залізобетонних конструкцій. Значна частина їх уже зношена. Це небезпечно. Найбільше таких конструкцій знаходиться на виробництвах енергетичної, хімічної, нафтової, машинобудівної, чорної, вугледобувної галузей промисловості.

В Україні наявні понад 115,6 тис. об'єктів будівництва. З них непридатні для дальшої експлуатації 1800 об'єктів та близько 700 км інженерних мереж. Понад 600 об'єктів та 600 км інженерних мереж перебувають у критичному стані.

Відходи. Проблема відходів є найактуальнішою і найважливішою з проблем сучасності.

Відходи – це забруднення вод, атмосфери, грунтів; це загроза здоров 'ю людей і всьому живому; це загроза біосфері.

В Україні основним джерелом утворення відходів є підприємства гірничопромислового, хіміко-металургійного, машинобудівного, паливно-енергетичного, будівельного, целюлозно–паперового та агропромислового комплексів, а також комунальне господарство.

Особливу тривогу на фоні кризової екологічної ситуації викликає утворення і нагромадження в країні відходів, серед яких багато токсичних, що містять важкі метали, нафтопродукти, непридатні для застосування отрутохімікати, зокрема пестициди, яких лише в непристосованих для довготривалого зберігання приміщеннях нагромадилося 13,5 тис. т. Налічується 109 складів централізованого зберігання непридатних пестицидів і агрохімікатів та близько 5000 складів на сільськогосподарських підприємствах.

Токсичних відходів у середньому за рік на одного жителя у утворюється 1,0–1,5 т, а всього в Україні на одного жителя вже нагромаджено понад 82,6 т таких відходів. Основна їх маса утворюється в Донецькій та Дніпропетровській областях.

Під сховищами токсичних відходів перебуває майже 20 тис. га земель. У містах і селищах міського типу щороку утворюється близько 40 млн. м³ сміття – по 0,8 м³ на одного жителя. Це сміття звозиться на 700 звалищ, переважна більшість яких є джерелом інтенсивного забруднення води і повітря.

Проблема відходів – це проблема забруднення навколишнього природного середовища, що зрештою позначається на здоров'ї людей, призводить до їх депопуляції. Ця проблема в Україні загострюється ще через радіоактивне забруднення.

Харчова небезпека. Вона виникла як логічне продовження і наслідок кризового забруднення навколишнього природного середовища, його складових, на фоні зниження самоочисних функцій природних екосистем.

Хімічні фактори – добрива, пестициди, важкі метали, нітрати, гормони, антибіотики, анаболіки, феноли, діоксини, токсини мікробного надходження, радіонукліди, паразитарні, грибні і вірусні інфекції, неякісна упаковка продуктів, підробки харчових добавок, виготовлення продуктів і напоїв із використанням генетично.модифікованих рослин і тварин становлять велику небезпеку для людей.

Заходи щодо поліпшення стану навколишнього середовища:

1) технологічні — розробка і впровадження нових технологій, очисних споруд, видів палива;

2) архітектурно-планувальні — озеленення населених пунктів, організація санітарно-захисних зон, раціональне планування підприємств і житлових масивів;

3) інженерно-організаційні - зниження інтенсивності руху транспорту на перевантажених автомагістралях, організація екологічно-патрульного контролю;

4) економічні – вкладання коштів у розвиток нових, ресурсозберігаючих технологій;

5) правові — прийняття і додержання законодавчих актів щодо підтримання якості атмосфери, водойм, ґрунту;

6) виховні – формування екологічної культури, насамперед у молоді.

Питання до самоконтролю

1. Які антропогенні забруднювачі повітря найнебезпечніші й чому ?

2. Чи буває у вашій місцевості смог ?

3. Розкрийте поняття лос-анжельського смогу.

4. Розкрийте умови виникнення лондонського смогу.

5. Наведіть приклади (позитивні і негативні) антропогенного впливу на довкілля.

6. Назвіть екологічні наслідки впливу антропогенних факторів на грунти.

7. До яких наслідків призводять ерозія й засолення грунтів ?

8. Які основні причини парникового ефекту? Чому він небезпечний для людини ?

9. Як відбувається руйнування озонового шару ?

10. Як утворюються кислотні дощі ? Якої шкоди вони завдають природі ?

11. Назвіть основні джерела забруднення водойм.

12. Що таке шум і в чому полягають особливості шумового забруднення ?

13. Назвіть джерела шуму

14. Як вібрації впливають на довкілля ?

15. Які особливості електромагнітного забруднення довкілля ?

16. Розкрийте сутність поняття «катастрофи».

17. Чим шкідливе радіоактивне випромінювання ?

18. Які промислові підприємства найбільше забруднюють довкілля?

19. Наведіть кілька прикладів природних та антропогенних катастроф.

20. Назвіть сейсмічно небезпечні райони України.