Региональная экономика. Природно-ресурсные и экологические основы. Глава 2. Качество природной среды. Важнейшие виды природных ресурсов. Основные ресурсные базы российской федерации (Ю. А. Симагин)

В течение многих веков хозяйственная деятельность людей определялась принципом неограниченного экономического роста, что привело к истощению природных ресурсов и ухудшению среды обитания. Началась и продолжается деградация природной среды:

♦ загрязнение атмосферного воздуха, а также поверхностных и подземных вод;

♦ изменение растительного покрова, проявляющееся в сокращении лесных площадей, уменьшении запасов лекарственных, плодово-ягодных и других растений, повсеместном обеднении флористического разнообразия;

♦ снижение численности многих промысловых зверей и птиц, амфибий и рептилий, насекомых-опылителей, многих промысловых беспозвоночных;

♦ другие негативные изменения естественной среды обитания.

Основные показатели, характеризующие воздействие на окружающую среду, по федеральным округам Российской Федерации, представлены в табл. 2.1.

Эти процессы происходят повсеместно, в том числе в Российской Федерации и ее регионах, – сокращается размер природно-ресурсного потенциала, повсеместно снижается качество природной среды, ухудшаются условия для жизни людей, в том числе условия сохранения физического и нравственного здоровья общества. Но постепенно происходит поворот в мышлении (а частично и в практике) от потребительского отношения к природе к пониманию сложных проблем взаимодействия общества и природы. Приходит осознание того, что человечество возникло и развивается внутри географической оболочки Земли, представляющей собой глобальный природный комплекс, состоящий из четырех геосфер: литосферы, гидросферы, атмосферы и биосферы. Состояние геосфер определяет экологическое благополучие общества в целом и каждого из его членов. Качество природной среды в целом и ее составляющих с каждым годом все в большей мере влияет на жизнь людей. Состояние ресурсов атмосферного воздуха, водных, земельных, минерально-сырьевых и других видов ресурсов влияет на степень эффективности производства, а также условия комфортности жизни людей.

Таблица 2.1. Основные показатели, характеризующие воздействие на окружающую среду, по федеральным округам Российской Федерации (2007 г.) (Источники: Российский статистический ежегодник – 2008. М. : Росстат, 2008. С. 31, 41; Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2007 году». М. : МПР, 2008. С. 221.)

Окончание

* Федеральные округа Российской Федерации: ЦФО – Центральный, СЗФО – Северо-Западный, ЮФО – Южный, ПФО – Приволжский, УФО – Уральский, СФО – Сибирский, ДФО – Дальневосточный. В 2010 году был выделен Северо-Кавказский федеральный округ, но пока официальные статистические данные по нему отсутствуют.

2.1. Атмосферный воздух

Структура атмосферы и ее основные загрязнители. Воздух является одним из важнейших природных ресурсов. Воздушную оболочку Земли, состоящую из смеси различных газов, водяных паров и пыли, называют атмосферой. Атмосферный воздух является источником дыхания живых организмов. Атмосфера защищает все живое на земной поверхности от губительного воздействия жестких космических излучений (прежде всего ультрафиолетового излучения Солнца), от метеоритов и космической пыли; являясь хорошим теплоизолятором, она задерживает тепло, излучаемое Землей в космическое пространство. Атмосферный воздух служит сырьем для процессов синтеза и разложения химических веществ, используется при охлаждении различных установок. Атмосфера представляет собой среду, в которую поступают многие отходы жизнедеятельности живых организмов, включая отходы хозяйственной деятельности человека.

Атмосфера состоит на 78% из азота и на 21% из кислорода, оставшийся 1% приходится на все остальные вещества: инертные и другие газы (в том числе углекислый газ СО₂ – 0,03%), водяной пар и прочие аэрозоли (так называемые пылевые и жидкие частицы, находящиеся во взвешенном состоянии). Этот состав практически не изменяется до высоты в несколько десятков километров. Современная атмосфера является в значительной степени продуктом живого вещества биосферы (слоя живого вещества, по В.И. Вернадскому – «пленка жизни»). Полное обновление кислорода планеты живым веществом происходит за 5200–5800 лет. Вся масса кислорода усваивается живыми организмами приблизительно за 2 тыс. лет, а вся углекислота – за 300–395 лет.

Атмосфера делится на три основные части:

1) нижнюю – тропосферу (до высоты 8–18 км в зависимости от географической широты местности);

2) среднюю – стратосферу (от 8–18 до 60 км);

3) верхнюю – ионосферу (выше 60 км).

Тропосфера характеризуется снижением температуры по высоте (примерно 6 °С на 1 км). Так как теплый воздух легче холодного, это приводит к вертикальному перемещению потоков воздуха, конденсации водяного пара, образованию облаков и выпадению осадков. Очень часто тропосферу называют кухней погоды. В ней сосредоточено 80% массы атмосферного воздуха. На экваторе интенсивность, вертикальность потоков воздуха, вызванных нагреванием земной поверхности, выше, из-за этого тропосфера там простирается до самой большой высоты (до 16–18 км), в умеренных широтах – до 10–11 км, а на полюсах – до 8–9 км. Стратосфера располагается выше тропосферы – до высоты около 60 км. В ней температура с высотой не понижается, а возрастает, вертикального движения воздушных потоков не наблюдается. В стратосфере создаются условия для накопления такого химически активного вещества, как озон (О₃), который является модификацией кислорода (О₂). В тропосфере природный озон образуется из кислорода за счет электрических разрядов во время гроз и из-за своей активности очень недолговечен. В стратосфере под действием ультрафиолетового излучения Солнца в отсутствие вертикального перемешивания образуется слой повышенной концентрации озона, который называют озоновым слоем. Ионосфера лежит выше стратосферы. До высоты около 80 км здесь наблюдается резкое понижение температуры (до –75–90 °С), что нередко вызывает образование самых высоких облаков – слоистых, состоящих из ледяных кристалликов. На больших высотах характерно значительное повышение температуры (до 1000 °С и более). Газы атмосферы под действием интенсивного солнечного излучения находятся здесь в ионизированном состоянии. С этим состоянием связано возникновение полярного сияния как свечения газов. Ионосфера обладает способностью многократного отражения радиоволн, что позволяет обеспечивать дальнюю радиосвязь.

Только в тропосфере существуют условия, благоприятные для жизни живых организмов. На высотах стратосферы и ионосферы ни животные, ни растения существовать без средств защиты не могут.

Наличие кислорода в атмосферном воздухе и поддержание его в объеме, необходимом для развития биосферы, – важнейшие условия для поддержания жизни на Земле. Воспроизводство кислорода на суше в большой мере определяют южный и северный лесные пояса. Основная доля последнего находится в Российской Федерации – прежде всего в Сибири, на Дальнем Востоке, на севере европейской части страны. Таким образом, воспроизводство кислорода и поглощение углекислого газа на Земле теснейшим образом связаны с состоянием лесов нашей страны.

Большую опасность для человечества представляют потенциально возможный дефицит кислорода на Земле, изменение состава атмосферного воздуха в результате его загрязнения. Под загрязнением атмосферы понимают любое изменение ее состава и свойств, которое оказывает негативное воздействие на здоровье человека, состояние растений и животных. Загрязнение атмосферы может быть вызвано природными процессами и деятельностью человека (антропогенное загрязнение).

Природными источниками загрязнений атмосферного воздуха служат прежде всего вулканические выбросы, лесные и степные пожары, пыльные бури, тайфуны, массовое цветение растений и т.п. Обычно эти факторы не оказывают резко отрицательного воздействия на природные экосистемы, за исключением редких широкомасштабных катастрофических извержений вулканов. Источником запыленности атмосферы также могут быть крупные лесные пожары. Значительное загрязнение атмосферы природного происхождения вызывается пыльными бурями, их образование связано с переносом сильным ветром поднятых с земной поверхности пылевых частиц. Этому могут способствовать природные факторы (такие, как засуха) и деятельность человека (чрезмерная распашка, выпас скота и т.п.). В период массового цветения растений в приземных слоях воздуха может содержаться значительное количество спор и пыльцы растений. Многие из них способны вызывать у людей аллергические заболевания. Особенно подвержены этим недугам люди, в первом, втором поколениях переселившиеся на новые места, сильно отличающиеся от их родины составом растительности.

Антропогенное загрязнение атмосферы по своим масштабам значительно превосходит природное. Оно оказывает различное воздействие на атмосферу, влияя непосредственно на ее состояние (нагревание, изменение влажности и др.), воздействуя на физико-химические свойства атмосферы (увеличивая концентрации диоксида серы, твердых частиц и т.п.), изменяя свойства подстилающей поверхности (сведение лесов увеличивает скорость ветров, распашка изменяет способность земной поверхности отражать солнечные лучи и т.д.). Для уменьшения концентрации в атмосфере вредных примесей, источником которых в основном являются промышленные предприятия и транспорт, применяют различные методы.

1. Устанавливают очистное оборудование для улавливания загрязняющих веществ. При этом степень улавливания отдельных видов загрязнителей сильно различается. Так, например, в Российской Федерации для твердых выбросов этот показатель составляет 94%, для жидких и газообразующих выбросов – до 30% (при этом для таких токсичных выбросов, как окислы серы и азота, степень улавливания еще ниже и составляет соответственно 15 и 10%).

2. Сооружают высокие и сверхвысокие дымовые трубы: чем в более высокие слои воздуха выбрасываются загрязняющие вещества, тем ниже их концентрация в приземном слое, но на тем большую площадь они рассеиваются. Например, труба высотой 100 м рассеивает выбросы в радиусе до 20 км, высотой 250 м – до 75 км. Самая высокая в мире труба высотой 400 м сооружена в Канаде, в провинции Онтарио.

3. Совершенствуют существующие и создают новые промышленные технологии, при этом нередко применяют принципиально новые экологически чистые схемы производства. Так, ускоренными темпами развивается особое направление в металлургии – биометаллургия, когда такой металл, как медь, получают из микроорганизмов, которые размножаются в питательной среде, основу которой составляют медные руды, и накапливают в своем теле медь.

4. Располагают промышленные предприятия с учетом розы ветров.

5. Создают санитарно-защитные зоны вокруг промышленных предприятий (шириной от 50 м до 1 км в зависимости от токсичности выбросов), в которых запрещено строительство жилых зданий.

6. Осуществляют посадку зеленых насаждений. Исследования показали, что каждое взрослое дерево поглощает 30–40 кг пыли и копоти в год.

Для сокращения вредного влияния выхлопных газов автомобилей на здоровье людей и состояние животных и растений применяют следующие методы:

♦ совершенствуют существующие модели двигателей и уменьшают все корпуса автомобилей, чтобы сократить потребление топлива;

♦ применяют новые виды топлива. В развитых странах растет количество автомобилей, работающих только на природном газе или способных потреблять сразу два вида топлива – газ и бензин. Разрабатываются двигатели, которые смогут работать на принципиально новых, экологических чистых видах топлива, например на жидком водороде, выхлопные газы автомобилей в этом случае будут представлять собой пары воды. Новый вид топлива для автомобилей с 1970-х гг. нашел свое применение в Бразилии. Ученые предложили использовать этиловый спирт – его можно добывать из отходов переработки сахарного тростника. Бразилия является крупнейшим в мире производителем сахара из сахарного тростника, поэтому этиловый спирт в качестве автомобильного топлива гораздо дешевле бензина, при этом выхлопные газы содержат гораздо меньше окиси углерода, отравляющей атмосферу. В настоящее время в этой стране большинство автомобилей ездит на «зеленом бензине»;

♦ используют нейтрализаторы, которые крепятся к выхлопной трубе для очистки выхлопных газов. Нейтрализаторы представляют собой металлическую оболочку, где находятся либо гранулы, на поверхности которых нанесен активный слой с добавками благородных металлов, либо керамический блок в виде сот. В развитых странах запрещено движение автомобилей, не снабженных нейтрализаторами;

♦ применяют автоматизированные системы регулирования движения, чтобы уменьшить время работы двигателей автомобилей в режиме холостого хода и набора скорости (при этих режимах объемы выхлопных газов и содержание в них вредных веществ максимальны);

♦ создают вдоль дорог зеленые насаждения, которые способны более чем наполовину уменьшать вредное воздействие выхлопных газов на окружающую среду.

Нужно особо подчеркнуть высокую экологическую эффективность озеленения. Деревья хорошо очищают воздух от выхлопных газов. Каждое взрослое дерево ежегодно поглощает такой объем отработанных газов, какой автомобиль в среднем выделяет за 25 тыс. км пробега. В зеленых массивах каждое зеленое дерево, как уже отмечалось, поглощает за год в среднем 30–40 кг пыли и других твердых частиц, причем дерево с богатой лиственной кроной – до 68 кг. Одно дерево средней величины за сутки восстанавливает столько свободного кислорода, сколько необходимо для дыхания трех человек. Гектар деревьев и кустарников только за один час поглощает весь углекислый газ, выделяемый за это время 200 людьми. С каждого гектара, занятого деревьями, за год выделяется до 30 кг полезных для человека эфирных масел. Температура воздуха среди насаждений в жаркую погоду на 8–12 градусов ниже, чем в городской застройке. В зеленых массивах уже на расстоянии 30 м от проезжей части улицы вдвое меньше микробов, чем на транспортных магистралях. На озелененных участках микрорайонов запыленность воздуха на 40% ниже, чем на открытых площадках. Кроме того, деревья хорошо сокращают и шумовое загрязнение.

В зависимости от масштабов распространения загрязнителей загрязнение атмосферы можно подразделять на локальное, региональное и глобальное. Наиболее распространенными проявлениями локального и регионального загрязнения атмосферы являются смоги и кислотные дожди.

Смог (от англ. smoke – дым, копоть и fog – туман) – это сильное загрязнение воздуха в больших городах и промышленных центрах, обусловленное застаиванием больших масс воздуха. Необходимым условием для образования любого типа смога является температурная инверсия (от лат. inversio – перестановка). Она проявляется в том, что температура воздуха в приземном слое атмосферы с высотой не понижается (что характерно для тропосферы), а, наоборот, повышается. Это происходит потому, что приземные слои воздуха выхолаживаются от остывшей земной поверхности (из-за ночных понижений температуры, снежного и ледяного покрова, скопления холодного воздуха в котловинах и долинах, притоков холодного воздуха). Холодный воздух снизу не может подняться вверх, нарушается циркуляция. Из-за этого нарушения загрязняющие вещества из нижнего слоя не могут подняться вверх и не рассеиваются. Если влажность воздуха повышена, то возникают туманы. Интенсивный смог вызывает аллергические реакции, раздражение глаз, расстройство кровообращения, поражает органы дыхания, повреждает растения, здания и сооружения.

Кислотные дожди – это атмосферные осадки, подкисленные из-за растворения в атмосферной влаге антропогенных выбросов (таких, как окислы серы, азота и др.). Ливневые дожди оказываются менее кислыми, чем слабые моросящие, так как при той же исходной концентрации загрязнителей в воздухе в последнем случае они растворяются в меньшем количестве воды. В промышленных районах, в атмосферу которых выбрасывается особенно много окислов азота и серы, слабые моросящие дожди иногда оказываются настолько кислыми, что повреждают не только растительность, но и одежду людей, вызывают сильное раздражение дыхательных путей и кожи, ускоряют коррозию металлических конструкций, разрушают скульптуры, приводят к массовой гибели рыбы в водоемах и т.п. В Германии под угрозой гибели от кислотных дождей оказалось не менее 20% площади лесов. В Канаде из-за частых кислотных дождей более 4 тыс. озер были объявлены мертвыми, а еще 12 тыс. – на грани гибели. Сходные явления происходят и в Российской Федерации, особенно на Кольском полуострове, на Урале и в районе Норильска. Так, из-за выбросов Норильского медно-никелевого комбината (на него приходится более половины всего объема выбросов в атмосферу предприятий цветной металлургии Российской Федерации) громадные площади тундры и лесотундры Таймырского полуострова стали безжизненными. В ряде случаев проблемы кислотных дождей переходят в разряд межнациональных. Так, значительная часть выбросов Великобритании попадает на территорию Скандинавских стран в виде кислотных осадков и наносит ущерб их экономике. В Швеции и Норвегии считают, что более 80–90% окислов серы импортируется к ним из других стран. Проблема кислотных дождей постепенно приобретает глобальные масштабы. Особенно опасно подкисление океанических мелководий, которое приводит к невозможности размножения многих морских беспозвоночных животных, что может вызвать разрыв пищевых цепей и глубокое нарушение экологического равновесия в Мировом океане.

К глобальным проблемам, связанными с антропогенным загрязнением атмосферы, относят также проблему нарушения озонового слоя в стратосфере (проблема озоновых дыр) и проблему усиления парникового эффекта. Озоновые дыры – это пространство в озоновом слое стратосферы с пониженным содержанием озона. Слой повышенной концентрации озона в стратосфере (содержание в нем озона обычно в десять раз выше, чем у поверхности Земли) защищает земные организмы от губительной жесткой ультрафиолетовой солнечной радиации.

В 1970-е годы появились сообщения о региональных снижениях содержания озона в стратосфере. Особенно заметной стала сезон-но пульсирующая озоновая дыра над Антарктидой, часто выходящая за контуры этого континента, при этом содержание озона в ней за 1980-е гг. уменьшалось почти вдвое. Менее значительные по размеру озоновые дыры и не с таким значительным снижением концентрации озона наблюдаются над Антарктидой. Регулярные астрономические измерения со специального спутника показали, что появление и исчезновение озоновых дыр происходит каждый год.

Существует несколько гипотез о причинах нарушения озонового слоя. Большинство ученых склоняются к мнению о техногенном происхождении озоновых дыр. Их оппоненты утверждают, что снижение содержания озона в озоновом слое над отдельными регионами Земли и в целом в атмосфере (скорость глобального уменьшения оценена в 0,5–0,7% в год) связано не с техногенными выбросами, а с вековыми колебаниями аэрохимических свойств атмосферы и независимыми изменениями климата. Установлено, что разрушителями озона в атмосфере могут являться соединения как азота и водорода (аммиак, метан), так и хлора, прежде всего хлорфторсодержащих веществ (фреоны). Сторонники гипотезы о техногенном происхождении озоновых дыр считают главной причиной их возникновения попадание фреонов в стратосферу. Фреоны применяют в холодильных установках, кондиционерах, огнетушителях, аэрозольных баллончиках и т.п. В 1987 году был подписан Монреальский протокол (в нем участвовало более 50 стран) о постепенной ликвидации применяющих фреоны технологий и прекращении производства самих фреонов. Результатом явилось прекращение роста содержания хлоридов в атмосфере Земли – с 1994 г. их содержание постоянно снижается.

Проблема усиления парникового эффекта связана с потеплением климата на Земле (за последние 50 лет средняя температура атмосферы повысилась на 0,7 °С) за счет повышения содержания в атмосфере веществ, которые препятствуют длинноволновому тепловому излучению с земной поверхности. Такими веществами (парниковыми газами) являются углекислый газ, окислы азота, метан, пары воды, фреоны и др. Одна из наиболее устойчивых тенденций последних десятилетий – рост концентрации углекислого газа в атмосфере. Предполагается, что удвоение содержания углекислого газа в атмосфере Земли может произойти к середине нынешнего века. Следствием этого станет увеличение средней температуры воздуха на нашей планете. Различные расчеты предсказывают увеличение температуры на полюсах на 5–6 °С, а в средних широтах на 2–3 °С. Однако достоверность таких количественных прогнозов невелика, так как невозможно достаточно точно учесть все сопутствующие явления. В настоящее время пока еще нет методов, которые давали бы возможность с высокой степенью надежности учесть изменения систем океанических течений и воздушных потоков в условиях нового теплового баланса, определить изменения отражательной способности ледников и полярных льдов и степень влияния увеличения облачного покрова Земли на ее температурный режим. Вместе с тем не следует недооценивать опасность таяния полярных льдов и ледников: если это произойдет, огромные территории, на которых ныне живет не менее четверти всего человечества, могут оказаться под водой.

Решение проблемы усиления парникового эффекта, как правило, связывают с уменьшением поступления в атмосферу именно углекислого газа, увеличению содержания других парниковых газов уделяется значительно меньше внимания. Предлагаются разные пути предотвращения опасного повышения концентрации в атмосфере углекислого газа. Один из них – уменьшение сжигания органического топлива. Он лежит в области перспективных технических разработок новых источников энергии, однако в ближайшие годы вряд ли произойдет серьезное снижение масштабов сжигания традиционных видов топлива – нефтепродуктов, угля и газа. Второй путь – увеличение площади растительного покрова на Земле, прежде всего лесного. При этом приходится иметь в виду, что растительные экосистемы не только поглощают углекислый газ при фотосинтезе, но и выделяют его как при дыхании растений, так и при гниении органических остатков. Еще один путь – снижение антропогенного загрязнения Мирового океана. Антропогенные загрязнители подавляют фотосинтетическую активность океанических микроорганизмов, угнетают их способность поглощать углекислый газ из атмосферы, преобразовывая его в органические вещества донных отложений.

Некоторые ученые подвергают сомнению точку зрения о преимущественно техногенной обусловленности современных климатических изменений за счет увеличения содержания в атмосфере парниковых газов, прежде всего углекислого газа. Они связывают повышение глобальной температуры с естественными температурными колебаниями, которые неоднократно происходили в геологической истории Земли за счет изменения наклона оси вращения нашей планеты, изменения орбиты ее вращения и т.п.

Состояние и тенденции изменения качества атмосферного воздуха в Российской Федерации. Проблема загрязнения атмосферного воздуха в нашей стране особенно обострилась с 1960-х гг. В начале XXI в. в Российской Федерации было более 200 городов, в которых средние за год концентрации вредных веществ превышали установленные нормативы; в них проживает почти половина всего и свыше 60% городского населения страны. Более 65 млн человек дышат воздухом, насыщенным вредными для здоровья веществами в концентрациях, превышающих нормы. Воздействию загрязненного атмосферного воздуха подвергаются в процентах от общей численности населения каждого экономического района: в Центральном – около 40%, Северо-Западном – порядка 70%, Северном – до 20%, Волго-Вятском – более 7%, Центрально-Черноземном – до 30%, Поволжском – 40%, Северо-Кавказском – не менее 16%, Уральском – до 20%, Западно-Сибирском – до 40%, Восточно-Сибирском – более 40%, Дальневосточном районе – почти 20% населения. Основной вклад в загрязнение воздуха вносят предприятия черной и цветной металлургии, химии и нефтехимии, стройиндустрии, энергетики, целлюлозно-бумажной промышленности и автотранспорт. Наибольший уровень загрязнения атмосферного воздуха в городах. Число городов с высоким и очень высоким загрязнением воздуха растет (81 – 1999 г., 115 – 2001 г., 135 – 2007 г.), в них живут около 60 млн человек.

В Российской Федерации загрязнение атмосферного воздуха остается стабильно высоким. В 38 субъектах страны из 83 более 55% городского населения находится под воздействием высокого и очень высокого загрязнения воздуха, из них в шести (Москва, Санкт-Петербург, Камчатский край, Новосибирская, Омская, Оренбургская области) – 75% и более численности городского населения. В 135 городах страны (55% городского населения) уровень загрязнения воздуха характеризуется как высокий и очень высокий. В 210 городах Российской Федерации средняя за год концентрация одного или нескольких вредных веществ превышает нормативы. Всего в стране 30 городов (в них живут почти 12 млн человек), в которых максимальная концентрация какого-либо вредного вещества в течение года в 10 и более раз превышает допустимые нормативы. Среди них Барнаул, Березники, Бийск, Благовещенск (Башкирия), Братск, Губаха, Екатеринбург, Карабаш, Корсаков, Краснотурьинск, Красноярск, Курган, Кызыл, Магнитогорск, Мирный, Нижний Тагил, Первоуральск, Пермь, Петровск-Забайкальский, Ростов-на-Дону, Самара, Соликамск, Таганрог, Тула, Уфа, Челябинск, Череповец, Чита, Шелехов, Южно-Сахалинск.

В Российской Федерации для характеристики качества воздуха в последние годы используются в первую очередь два показателя.

1. Комплексный индекс загрязнения атмосферы, учитывающий несколько примесей (рассчитывается по значениям среднегодовых концентраций; характеризует уровень хронического, длительного загрязнения воздуха).

2. Наибольшая измеренная разовая концентрация примесей, деленная на показатель предельно допустимой концентрации (определяется по данным наблюдений на станции за одной примесью или на всех станциях рассматриваемой территории за всеми примесями за месяц или за год).

На основе этих показателей приоритетный список городов с наибольшим уровнем загрязнения воздуха выглядит так (2007 г.): Балаково, Барнаул, Белоярский, Благовещенск (Амурская область), Братск, Владимир, Волгоград, Волжский, Екатеринбург, Зима, Иркутск, Карабаш, Красноярск, Курган, Магадан, Минусинск, Набережные челны, Нерюнгри, Нижний Тагил, Новокузнецк, Новокуйбышевск, Норильск, Первоуральск, Пермь, Петровск-Забайкальский, Саратов, Селенчинск, Соликамск, Ставрополь, Сызрань, Томск, Тюмень, Улан-Удэ, Уссурийск, Челябинск, Чита, Южно-Сахалинск.

Проблема охраны атмосферного воздуха в 1990-е гг. и в начале 2000-х гг. еще более обострилась. Основные особенности изменения объемов выбросов и улавливания загрязняющих атмосферу веществ, отходящих от стационарных источников в Российской Федерации, можно сформулировать так.

1. В 1990-е и с 2009 г. из-за сокращения объемов промышленного производства сократился объем выброшенных в атмосферу загрязняющих веществ от стационарных источников: 1990 г. – 34,1 млн т, 1999 г. – 18,5 млн т (сокращение в 1,8 раза), 2009 г. – 19,0 млн т. С 1999 года объемы промышленного производства и соответственно – промышленных выбросов стали расти. Индекс промышленного производства был равен в процентах к предыдущему году: 111 – в 1999 г., 109 – в 2000 г., 101 – в 2008 г., но 91 – в 2009 г. Нужно отметить рост объемов производства в отраслях, оказывающих особенно ощутимое воздействие на окружающую среду (глава 4 учебного пособия).

Увеличение масштабов загрязнения атмосферного воздуха происходит не только из-за роста промышленных выбросов, обусловленных объемами производства, но и из-за роста парка автомобилей (особенно – легковых), сжигающих все большее количество топлива при отсутствии на них действенных средств обезвреживания отработавших газов. Кроме этого во многих городах происходит существенное сокращение экологически чистых общественных видов транспорта – троллейбусов и трамваев – при увеличении парка маршрутных такси. Доля влияния разных видов экономической деятельности на загрязнение атмосферы показана в табл. 4.1.

2. По объему выброшенных вредных веществ от стационарных источников выделяются Поволжье, Урал, Сибирь (в сумме 73% выбросов от общероссийских), а по выбросам от автотранспорта – Центральная Россия, Поволжье, Северный Кавказ, юг Сибири (в сумме 80% выбросов от автотранспорта Российской Федерации).

3. Объем уловленных и обезвреженных загрязняющих атмосферу веществ сократился в основном из-за недостаточного оснащения предприятий пылегазоулавливающими установками, их неисправностью или пониженной эффективностью функционирования (уловлено и обезврежено). Их объем сократился за 1990–1999 гг. в 1,8 раза, а за 2000–2009 гг. – в 1,2 раза. Пока из всех российских предприятий, загрязняющих атмосферу, только 40% оборудованы современными пылегазоочистными установками, из которых 20% временно не работают или работают не вполне эффективно.

4. Объем уловленных и обезвреженных загрязняющих веществ (в процентах от общего количества загрязняющих веществ, отходящих от стационарных источников) фактически не изменился: 1990 г. – 77%, 2000 г. – 78%, но 2009 г. – только 74%. Разница между объемами уловленных и обезвреженных веществ и выброшенных в атмосферу загрязняющих веществ по годам принципиально не менялась и составляла 3,3–3,4 раза.

5. Резко сократившиеся масштабы ввода в действие мощностей по охране атмосферного воздуха сдерживают работы по сохранению его качества. Так, ввод установок для улавливания и обезвреживания вредных веществ из отходящих газов составлял (млн м³ газа в час): 1980 г. – 18,4; 1990 г. – 16,4; 1996 г. – 6,3; 2000 г. – 3,1; 2006 г. – 5,1; 2007 г. – 4,1; 2009 г. – 3,6. Остро ощущается недостаток финансирования работ, обеспечивающих сохранение качества атмосферного воздуха и контроль за его состоянием.

6. Ухудшает состояние атмосферного воздуха в Российской Федерации недостаточный уровень благоустройства жилья, так как отопление, приготовление пищи и подогрев воды за счет сжигания дров и других энергетически неэффективных видов топлива дают выбросов загрязняющих веществ в атмосферу на порядок больше, чем при использовании современных методов получения энергии. В Российской Федерации (в 2009 г.) оборудовано газом и электрическими плитами 88% жилого фонда (в сельской местности – 78%), централизованным отоплением – 83% жилого фонда (в сельской местности – 59%), горячим водоснабжением – 69% (в сельской местности – 25%).

В Российской Федерации контроль за загрязнением атмосферы регулярно осуществляется на станциях мониторинга Федеральной службы РФ по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (251 город с 696 станциями – в 2007 г.). Многие города имеют местные локальные точки контроля за уровнем загрязнения атмосферы.

Система наблюдения за качеством атмосферного воздуха в нашей стране охватывает почти все города с населением более 100 тыс. жителей и города с крупными промышленными предприятиями. В большинстве городов измеряются концентрации от 5 до 25 веществ.

В нашей стране мониторинг загрязнения атмосферного воздуха осуществляется на трех уровнях: местном, региональном, глобальном. На первом уровне он осуществляется сетью стационарных постов в разных городах, поселках и их частях, а также с помощью передвижных лабораторий. Мониторинг на региональном уровне осуществляется на специализированных станциях вдоль государственной границы Российской Федерации. Мониторинг глобального загрязнения атмосферного воздуха осуществляется на четырех базовых фоновых станциях (по две в европейской и азиатской частях страны) и еще на нескольких фоновых станциях, расположенных в биосферных заповедниках и заповедных территориях нашей страны.

2.2. Водные ресурсы

Состав гидросферы и ее основные загрязнители. Гидросфера – это совокупность всех вод Земли: материковых (поверхностных, почвенных, глубинных), океанических и атмосферных. Вся химически несвязанная вода Земли, находящаяся в жидком, твердом и газообразном состоянии, образует гидросферу. Свыше 96% объема гидросферы приходится на океаны и моря, около 2% – на подземные воды, примерно 2% – на льды и постоянные снега и только 0,01% – на поверхностные воды (реки, озера, болота, водохранилища, каналы). Обычно воду, содержащую менее 1 г солей на литр, называют пресной. Воды Мирового океана содержат около 35 г/л (3,5%) солей, представленных прежде всего хлоридами и сульфатами натрия, калия, кальция, магния. Из-за высокого содержания солей морская вода непригодна для бытовых, производственных и сельскохозяйственных потребностей.

Несмотря на то, что пресная вода составляет очень малую часть водных ресурсов Земли, она в большой мере определяет уровень и саму возможность жизни на суше. Качество пресной воды имеет важнейшее значение для человека и его хозяйственной деятельности. До 99% всех пресных вод гидросферы составляют ледники Антарктиды, Арктики, высокогорных районов, а также подземные воды, залегающие на большой глубине, которые практически недоступны для непосредственного использования человеком. Лишь сотая часть всех мировых ресурсов пресных вод может служить основным источником водообеспечения человечества. Ежегодно в мире расходуется 5000 км³ пресной воды, или 11% годового стока всех рек мира.

На современном уровне развития производительных сил пресная вода – наиболее интенсивно расходуемое природное богатство. За одни сутки ее мировое потребление достигает около 10 млрд т, что равно годовой добыче всех видов полезных ископаемых. Общее потребление пресной воды в мире в 1000 раз больше, чем всех вместе взятых видов промышленного сырья. Наибольшее количество пресной воды (примерно 70% от современного расхода) используется в сельском хозяйстве. За вегетационный период гектар кукурузы расходует 3000 м³, капусты – 8000 м³, риса – от 12 000 до 20 000 м³ воды. Для получения одной тонны пшеницы требуется 1500 м³ воды, хлопка – 10 000 м³.

На промышленность приходится около 20% всего водопотребления. Производство 1 т разных видов готовой продукции требует воды: для резины – 2500 м³, целлюлозы – 1500 м³, бумаги – 900 м³, синтетического волокна – от 300 до 1000 м³, азотных удобрений – 400 м³, стали – от 40 до 250 м³ и т.п. Крупным водопотребителем является тепловая энергетика. Для охлаждения турбогенераторов всех видов тепловых электростанций в мире расходуется около 250 км³ пресной воды в год (примерно треть всего объема ежегодного водопотребления промышленности мира).

Большие затраты пресной воды (около 10% ее современного расхода) связаны с коммунально-бытовыми нуждами населения. На жителя крупного города расходуется от 200 до 500 л воды ежесуточно.

Наибольшая величина расхода пресной воды приходится на Азию (60% от общемирового), где располагаются основные орошаемые площади нашей планеты, около 15% – на Северную Америку, около 13% – на Европу, оставшиеся 12% распределяются примерно поровну между Южной Америкой и Африкой.

Ресурсы пресной воды крайне неравномерно размещены на нашей планете. Значительная часть крупнейших рек мира протекает в малонаселенных регионах. В густонаселенных областях сравнительно немного крупных рек, и их воды интенсивно используются. Все это осложняет водоснабжение человечества уже в наше время, когда из более чем 6 млрд жителей Земли примерно треть ощущает острый недостаток пресной воды. К 2025 году предполагается увеличение населения мира до 8 млрд человек, тогда дефицит пресной воды существенно возрастет. Значительно снижает ресурсы пресной воды загрязнение природных вод промышленными, сельскохозяйственными и бытовыми стоками, для разбавления которых требуется около 20% полного стока всех рек мира.

Обеспечение человечества водой стало не менее важной задачей, чем снабжение производства топливом, сырьем и энергией. Эта задача решается по нескольким взаимосвязанным направлениям:

♦ сокращение потерь воды при водопользовании и увеличение объемов оборотного водоснабжения (повторного использования воды);

♦ переброска части речного стока из районов с избыточным и достаточным увлажнением в засушливые территории;

♦ освоение новых источников пресной воды;

♦ снижение загрязнения природных вод.

Потери воды при водопользовании чаще всего связаны с несовершенством технологии промышленного и сельскохозяйственного производства, коммунальных служб. Так, потери воды из водонесущих коммуникаций в некоторых городах Российской Федерации составляют до 15–30%. В сельском хозяйстве при поливе по бороздам (это самый распространенный в мире способ орошения) потери воды составляют от 40 до 70% и более, при поливе с применением дождевальных машин – около 20%, при внутрипочвенном поливе (когда вода подводится к корневой системе растений с помощью системы тонких трубок – капилляров) – не более 10%.

Потери воды и истощение водных ресурсов во многом связаны с недостаточным знанием природных условий. Например, при создании водохранилищ не всегда учитываются усиление фильтрации воды в подземные горизонты, рост испарений при увеличении водной поверхности и другие факторы. Осушение болот ведет к уменьшению запасов подземных вод, нарушению веками установившегося баланса влаги и ее циркуляции. Региональные проблемы дефицита воды можно решать за счет ее подачи из других водных систем по каналам, водоводам и т.п.

Проблемы освоения новых источников пресной воды решаются за счет использования подземных вод, находящихся на большой глубине, опреснения морских вод, получения пресной воды из айсбергов. Водоснабжение за счет подземных источников практикуется во многих странах; на них основано водное хозяйство 25% городов мира, в том числе многих крупных. Например, в Дании потребность в пресной воде почти полностью удовлетворяют ее подземные ресурсы, в Бельгии – на 90%, в Швеции – на 85%. В развитых странах получило распространение искусственное пополнение подземных вод, использующее весенние паводки рек.

Для восполнения недостатка пресной воды в ряде районов нашей планеты используется опреснение морской воды. Это один из перспективных путей обеспечения человечества пресной водой, тем более что большие площади вододефицитных территорий примыкают к берегам морей и океанов. Все способы превращения соленой воды в пресную требуют больших затрат энергии: на долю электроэнергии приходится примерно половина всех издержек на опреснение. В связи с этим стоимость опресненной воды зависит в основном от стоимости электроэнергии, что является сдерживающим фактором на пути увеличения количества опреснительных установок. Несмотря на это, общая производительность опреснительных установок мира увеличивается и составляет в настоящее время примерно 1% всего мирового водопотребления. Крупнейшими производителями пресной воды в мире являются США, Япония, Саудовская Аравия, Кувейт, Объединенные Арабские Эмираты.

Колоссальные ресурсы пресной воды заключены в айсбергах и континентальных льдах, около 90% которых дают материковые льды Антарктиды. Водозапас айсбергов, образуемых только за год, примерно равен количеству воды, единовременно содержащемуся в руслах всех рек мира. По существующим оценкам, стоимость воды, полученной из антарктических айсбергов, невелика, а при их массовой доставке к вододефицитным районам она может существенно понизиться.

Под загрязнением природных вод понимают любое изменение их состава и свойств, которое оказывает вредное воздействие на человека и природу, а также может ограничить возможность использования вод. Антропогенному загрязнению подвержены, хотя и в разной степени, все категории природных вод: континентальные поверхностные и подземные, воды морей и океанов.

Основной вид загрязнения вод – их засорение, т.е. накопление в водных объектах трудноразлагаемых в природной среде посторонних предметов, например древесины, строительного мусора, металлолома и т.д. Крупным источником загрязнения рек затонувшей древесиной является молевый лесосплав, при котором древесина сплавляется в виде отдельных бревен без увязки их в плоты и без погрузки на суда. Потери при молевом сплаве нередко достигают 30% первоначального количества древесины; затопленная древесина нередко затрудняет судоходство, ухудшает качество природных вод (поскольку при ее разложении потребляется кислород, растворенный в воде), в частности, для рыбного хозяйства.

Основными источниками загрязнения природных вод являются:

♦ сточные воды промышленных предприятий;

♦ сточные воды коммунального хозяйства и поверхностные стоки с городских территорий;

♦ стоки животноводческих ферм, систем орошения, поверхностные стоки с полей;

♦ атмосферные осадки, содержащие загрязняющие вещества;

♦ сточные воды морских и речных судов.

Сточные воды промышленных предприятий содержат широкую гамму токсичных загрязняющих веществ, набор которых меняется в зависимости от специфики отраслей промышленности. Так, для сточных вод предприятий нефтепереработки и нефтегазодобычи характерны нефтепродукты, фенолы, соединения азота, серы; машиностроения и металлургии – тяжелые металлы, фториды, цианиды; текстильной и пищевой промышленности – нефтепродукты, органические красители и т.д.

Особый вид загрязнения водных объектов, связанный прежде всего с промышленным водопотреблением, – тепловое загрязнение. Оно характеризуется сбросом в природные воды нагретой воды, используемой для охлаждения агрегатов промышленных предприятий, тепловых и атомных электростанций. На атомных электростанциях (АЭС) объем подогретых вод на единицу получаемой энергии в 2–3 раза больше, чем на теплоэлектростанциях (ТЭС). Эти различия связаны с тем, что на ТЭС значительное количество тепла рассеивается через трубы, системы вентиляции и т.п. На АЭС такое рассеивание минимально из-за замкнутости системы. По существующим санитарным нормам температура природного водоема не должна повышаться более чем на 3 °С летом и 5 °С зимой, поэтому подогретые воды должны охлаждаться в прудах-охладителях или в специальных установках (градирнях) и после этого повторно использоваться в производственных процессах. Однако значительная часть подогретых вод сбрасывается в природные воды и обусловливает их тепловое загрязнение. Так, например, на площадках Кольской атомной станции (Мурманская область), расположенной за Полярным кругом, через семь лет после начала эксплуатации АЭС температура вод повысилась с 6 до 19 °С. Повышение температуры вызвало изменение газового, химического и биологического состава вод, стимулировало интенсивное выделение ядовитых газов (сероводорода, метана) и массовое развитие микрофлоры, вызывающих «цветение» воды.

Сточные воды коммунального хозяйства поступают из жилых и общественных зданий, предприятий общественного питания, медицинских учреждений и т.п. В них преобладают различные органические вещества, а также микроорганизмы. Объем этих стоков нарастает вслед за ускоряющейся урбанизацией. Такого рода стоки имеют сравнительно постоянный качественный состав, но характеризуются неравномерностью объемов. Поверхностные стоки с городских территорий формируются выпадающими атмосферными осадками, поливными и моечными водами и зависят от продолжительности периода сухой погоды. По степени загрязненности эти стоки соответствуют сточным водам коммунального хозяйства, а в некоторых случаях и превосходят их по отрицательным характеристикам. Химический состав и объемы таких стоков зависят от благоустройства городских территорий и от отраслевой принадлежности предприятий в населенных пунктах.

Одним из опасных загрязняющих водные ресурсы веществ, содержащихся как в сточных водах промышленных предприятий, коммунального хозяйства, так и в поверхностных стоках с городских территорий, являются синтетические поверхностно-активные вещества (СПАВ). СПАВ применяются для получения смазочных жидкостей, в качестве компонентов лакокрасочных материалов, в текстильной промышленности для окрашивания тканей, они являются основой синтетических моющих средств. Ассортимент СПАВ и объемы их применения неуклонно растут. Эти вещества, концентрируясь в поверхностном водном слое, снижают способность воды к насыщению кислородом, парализуют деятельность микроорганизмов, разрушающих органические вещества. Сами же СПАВ плохо поддаются разложению в природной среде.

Стоки животноводческих ферм, систем орошения, поверхностные стоки с полей по большей части попадают в природные воды без очистки и поэтому имеют высокую концентрацию микроорганизмов, ядохимикатов, соединений азота, фосфора и других загрязнителей. Около половины аккумулируемых в реках мира твердых материалов смывается с сельскохозяйственных земель. Избыточное накопление в природных водах азота, фосфора и их соединений, а также СПАВ может вызвать эвтрофикацию. Под эвтрофикацией понимают интенсивный рост водорослей и других растений в воде, накопление в ней органических веществ и других продуктов отмирания организмов. Это создает условия для увеличения численности организмов – редуцентов, питающихся мертвым органическим веществом, которые в процессе жизнедеятельности интенсивно поглощают кислород. При снижении содержания кислорода в водной среде в ней увеличивается концентрация сероводорода, метана и других ядовитых веществ. При этом может наблюдаться массовая гибель водных организмов. Прямые методы борьбы с эвтрофикацией (такие, как сбор водорослей, воздействие с помощью веществ и т.п.) неэффективны; необходимо снижать уровень загрязнения природных вод СПАВ, нитратами и фосфатами путем очистки сточных вод, более рационального применения удобрений, прекращения строительства крупных животноводческих комплексов, не имеющих систем очистки навозной жижи. В Российской Федерации практически во всех водных объектах в настоящее время идет процесс эвтрофикации, включая такие внутренние моря, как Азовское, Балтийское и Каспийское. Этот процесс наблюдается и в других странах мира. Ему подвержены Великие американские озера (США, Канада), Женевское озеро (Швейцария), озеро Балатон (Венгрия) и др.

Значительную опасность для природных вод представляют атмосферные осадки, содержащие большое количество загрязняющих веществ. Так, например, при выпадении кислотных дождей, содержащих повышенные количества соединений серы и азота, в подземных водах резко повышается содержание металлов, в частности свинца, меди, цинка, кадмия и особенно алюминия, который поступает через корневые системы в древесные ткани и оказывает токсическое или даже летальное действие на растения. Другие примеры воздействия кислотных дождей на природные воды приведены в разделе 2.1. Важным источником загрязнения континентальных природных вод следует считать речной транспорт, с которого поступает вода машинных отделений, содержащие нефтепродукты, отработанные масла и канцерогенные полициклические углеводороды, а также хозяйственно-бытовые стоки, сухой мусор с судов, другие жидкие и твердые отходы. Несравнимо больший вред в деле загрязнения вод наносит морской транспорт, прежде всего нефтеналивной. К числу наиболее опасных загрязнителей морей и океанов относятся нефть и нефтепродукты. Половина общего загрязнения ими Мирового океана приходится на танкерный флот, причем около 10% от всего поступления – на аварии танкеров. На региональном уровне крупные разливы нефти означают экологическую катастрофу, которая сопровождается упадком рыболовства, массовой гибелью птиц и морских животных. По оценкам специалистов, в настоящее время нефтью и нефтепродуктами загрязнено около 20% поверхности воды Мирового океана. Значительное количество нефти выбрасывается на берег, это нарушает прибрежные экосистемы, играющие важную роль при очистке воды. Определенная часть нефти при этом попадает в грунтовые воды, проникая в конечном итоге в источники пресной воды, причем содержание нефти даже в количестве 0,005% делает воду непригодной для питья.

Поверхностные и подземные воды Российской Федерации: состояние и проблемы использования. В нашей стране суммарный объем ежегодно возобновляемых водных ресурсов (речной сток) составляет 4,7 тыс. км³, из них формируется в пределах страны 4,5 тыс. км³ и поступает с территории сопредельных государств 0,2 тыс. км³ воды. По объему речного стока наша страна (10% мирового речного стока) занимает второе место после Бразилии. На одного жителя Российской Федерации приходится в среднем в год 28 тыс. м³ воды. В среднем по миру на каждого жителя приходятся 9,0 тыс. м³/год воды, в том числе в Европе – 4,6 тыс. м³/год, в Азии – 5,2 тыс. м³/год. Речной сток по территории Российской Федерации распределяется крайне неравномерно. По суммарному стоку воды резко выделяются Дальневосточный, Восточно-Сибирский, Северный экономические районы. Эти же районы выделяются высокой водообеспеченностью суммарным стоком в год на 1 км² территории и на одного жителя. Высокая водность рек характерна для Северо-Западного, Центрального, Волго-Вятского, Поволжского, Уральского, Западно-Сибирского, Центрально-Черноземного экономических районов.

Водообеспеченность Российской Федерации в расчете на единицу площади гораздо выше, чем в других странах СНГ, но ниже, чем в ряде зарубежных стран (в три раза меньше, чем в Бразилии и Норвегии, меньше, чем в Индии) и почти на одном уровне с США, КНР, Канадой. Суммарные водные ресурсы нашей страны (100%) включают речной сток (42%), озера (5%), болота (10%), ледники (1%), подземные воды (8%), почвенную влагу (34%). Суммарный речной сток в Российской Федерации составляет около 9% от суммарного стока рек планеты. На территории нашей страны протекает около 120 тыс. рек длиной более 10 км, их общая протяженность – 2,3 млн км; расположено около 2 млн пресных и соленых озер, создано 40 крупных водохранилищ.

В Российской Федерации забор воды из природных водных объектов составлял в 2007 г. 62,5 млрд м³, в том числе из поверхностных водоемов – 80%, подземных вод – 12%, морской воды – 8%. Используется вода на нужды промышленности (61%), на хозяйственно-питьевые нужды (19%), орошение и сельскохозяйственное водоснабжение (14%), прочие нужды (6%). При этом потери воды во внешних сетях при транспортировке от источников до водопотребителей составляют 8 млрд м³, т.е. ежегодный забор воды из природных источников составляет до 70 млрд м³: 75,9 – 2000 г., 64,7 – 2009 г.

Объем сброшенных сточных вод в поверхностные водоемы Российской Федерации составляет ежегодно около 51 млрд м³, из них 63% составляют чистые воды, 4% – нормативно очищенные и 33% (16–17 млрд м³) – загрязненные воды, сброшенные без очистки или не очищенные до нормативов. Основной объем загрязненных сточных вод (53%) дают организации жилищно-коммунального хозяйства, относящиеся, по современной статистической классификации, к разделу «Производство и распределение электроэнергии, газа и воды». Основными загрязняющими веществами в сброшенных сточных водах являются (тыс. т): взвешенные вещества (312), соединения фосфора (23), соединения железа (7), нефтепродукты (3), СПАВ (2), соединения цинка (1). Такое положение сложилось из-за отсутствия или некачественной работы очистных сооружений, в том числе по причине их технической и моральной изношенности. Мощность действующих очистных сооружений в нашей стране значительно меньше той, которая требуется.

Особенно большая экологическая нагрузка приходится на р. Волгу, около 90% русла которой зарегулировано каскадом водохранилищ, что резко снизило возможности самоочистки речной воды. На бассейн Волги приходится не менее 30% всей забранной в стране воды, около ¹/₃ сброшенных сточных вод, 45% мощности очистных сооружений. Но здесь, несмотря на сравнительно высокую обеспеченность очистными сооружениями, эффективность их работы низка. От общего объема сточных вод в бассейне Волги 3% сбрасываются вообще без очистки, 38% – недостаточно очищенные воды. В итоге поверхностные воды бассейна Волги оцениваются как грязные или в лучшем случае загрязненные.

Имеют место нерациональное, не вполне экономное использование воды и ее потери при транспортировке во внешних сетях от водоисточников до потребителей. Если их уменьшить или ликвидировать, объем используемой воды еще более сократится. Пока значительные объемы забранной воды теряются в процессе промышленного производства из-за несовершенства технологий и утечек в системах водоснабжения, а также в коммунальном хозяйстве из-за изношенности водопроводных разводящих сетей, несовершенства запорной арматуры, утечек в водопроводных сетях (в жилищно-коммунальном хозяйстве теряется более 17% подаваемой воды), кроме того, имеются непроизводственные затраты воды в орошаемом земледелии. О не вполне рациональном использовании свежей воды говорит и недостаточный объем оборотной и последовательно использованной воды в Российской Федерации в целом и во всех ее федеральных округах (табл. 2.1). От общего объема используемой воды на производственные нужды объем оборотной и последовательно используемой воды составлял в 1985 г. – 70%, в 2000 г. – 76%, в 2007 г. – 64%.

С 1990-х гг. в связи с сокращением объемов производства, уменьшением численности населения и ряда других причин сброса загрязненных сточных вод сократился (в млрд м³: 28 – 1990 г.; 20 – 2000 г.; 16 – 2009 г.). Из общего объема сточных вод 33–40% относят к категории «загрязненные». Основной объем загрязненных вод сбрасывают предприятия промышленности (30–32%) и жилищно-коммунального хозяйства (до 60%). В промышленности наибольшие объемы загрязненных сточных вод сбрасывают предприятия энергетики, топливной, химической и нефтехимической, целлюлозно-бумажной промышленности и черной металлургии.

Недостаточный уровень благоустройства населенных пунктов, в частности, их оснащение водопроводом, канализацией, способствует ухудшению состояния водных объектов. Постепенно уровень благоустройства поселений увеличивается. Имеют водопровод все города, 97% поселков городского типа, 32% сельских населенных пунктов, а канализацию соответственно – 98, 82, 5% (табл. 2.2).

Оборудование систем водоснабжения и канализации в значительной мере изношено, что увеличивает степень негативного воздействия на окружающую среду со стороны жилищно-коммунального хозяйства. Физический износ оборудования и сетей водоснабжения превышает 62%, канализационных сетей – более 60%. Срочного ремонта требуют более 30% мощностей водопровода и более 80% канализационных сетей. 60% канализационных сетей перегружены. Особой опасности подвергаются источники питьевого водоснабжения. Под влиянием антропогенного воздействия ухудшается качество поверхностных и подземных вод. Особенно тщательно их приходится очищать для целей питьевого водоснабжения населенных пунктов. Сейчас около 90% забираемой для нужд водоснабжения поверхностной и 30% подземной воды подвергается санитарно-гигиенической обработке.

Таблица 2.2. Благоустройство населенных пунктов (на конец года) (Источник: Российский статистический ежегодник – 2010. М. : Росстат, 2010. С. 208.)

Более 20% поверхностных и подземных источников централизованного питьевого водоснабжения страны не отвечают санитарным нормам и правилам, в том числе 17% – из-за отсутствия зон санитарной охраны. С увеличением городского населения уменьшается доля городов, водоснабжение которых основано преимущественно на подземных водах. Из городов и поселков городского типа 70% обеспечивают свои потребности в воде питьевого качества подземными водами, 10% имеют смешанные источники водоснабжения и 20% преимущественно базируются на поверхностных водах. Большинство регионов надежно обеспечены подземными водами и могут их использовать для своих хозяйственных нужд.

Российская Федерации имеет значительные запасы подземных вод, которые используются в сравнительно небольшом объеме. В нашей стране разведано порядка 4500 месторождений питьевых и подземных вод с эксплуатационными запасами 32 км³/год, из которых 20 км³/ год подготовлены для промышленной эксплуатации. Пока потенциал подземных вод используется недостаточно: из общего количества месторождений подземных вод в эксплуатации находятся 42%. Добыча подземных вод составляет более 15 млн м³/год, из них 16% приходится на шахтный и карьерный водоотлив. Из подземных вод используются: 76% – в сфере хозяйственно-питьевого водоснабжения, 22% – для производственно-технического водоснабжения, 2% – для орошения земель и обводнения пастбищ. Сброс вод без использования превышает 2 км³/год.

Несмотря на меры по сдерживанию загрязнения вредными веществами водных объектов, многие из них находятся в экологически неблагополучном состоянии. Наиболее загрязнены водные объекты Центрального, Северо-Кавказского, Уральского экономических районов, Мурманской области и Сахалина. Среди наиболее загрязненных рек Москва, Волга, Дон, Кубань, Чусовая, Сухона, Вологда, Ухта, Томь, Иртыш. Особую тревогу вызывает экологическое состояние великой русской реки – Волги. Ведется контроль за состоянием водных объектов в Российской Федерации, мониторинг поверхностных вод суши осуществляется на 1145 водных объектах страны. По данным мониторинга качества морских вод, наиболее чистыми остаются моря Северного Ледовитого океана (более подробно об этом в разделе 6.2).

Моря, реки, озера в большой мере определяют привлекательность рекреационных территорий. Потенциал рекреационных водных ресурсов образуют свыше 40 тыс. рек, более 50 тыс. озер, десятки водохранилищ. Наша страна имеет свыше 500 судоходных рек и 12 крупных озер, где возможны судоходство, а также организация отдыха на судах. На территории Российской Федерации создано 40 крупных водохранилищ (объемом более 1 км³), а также большое число мелких водохранилищ с суммарным объемом 892 м³ воды и площадью водного зеркала 107 тыс. км². Всего в мире эксплуатируется свыше 30 тыс. водохранилищ, их полный объем превышает 6 тыс. км³, а площадь водного зеркала – 400 тыс. км². Водохранилища нашей страны – самые большие по площади и самые маловодные, что свидетельствует о расточительности по отношению к ресурсам страны.

2.3. Земельные ресурсы

Земельные ресурсы (земля) как важная часть окружающей природной среды характеризуются пространством, рельефом, почвенным покровом, растительностью, недрами, водами, ландшафтными особенностями, являются главным средством производства в сельском и лесном хозяйстве, также являются необходимым пространственным базисом для расселения жителей и размещения необходимых им хозяйственных объектов.

Основные характерные и отличительные черты земли, земельных ресурсов в основном можно сформулировать так.

1. Земельные ресурсы (земля, территория) служат пространственным базисом прежде всего для расселения населения и размещения объектов всех отраслей экономики. Земельные ресурсы (территория) являются необходимым условием для размещения большинства природных данностей, а также населения и созданных им рукотворных объектов.

2. Земельные ресурсы как пространственно-территориальный компонент природной среды ограничены в глобальном, национальном, административно-территориальном масштабах.

3. Земельные ресурсы (земля) имеют разные качественные характеристики в зависимости от их физико-географического и экономико-географического положения.

4. Земельные ресурсы (земля) являются продуктом, даром природы, имеют яркую отличительную черту как средство производства. Земля как средство производства совмещает функции предмета и средства труда в одном процессе производства. В процессе производства земля выступает как природный ресурс и как своего рода сырьевой ресурс. Земля является главным средством производства в сельском и лесном хозяйстве. Земля в качестве орудия и предмета труда незаменима, так как отсутствуют альтернативные ресурсы, позволяющие удовлетворять первостепенные человеческие нужды.

5. Земля иногда оценивается как неполный синоним самостоятельного природного тела – «почвы». Почва – это поверхностный слой земной коры, возникающий в результате воздействия биосферы и атмосферы на литосферу (верхнюю часть земной коры) и обладающий плодородием. Почва образуется на поверхности Земли в результате взаимодействия живой (органической) и мертвой (неорганической) природы. Важнейшее свойство почвы – плодородие; оно обусловлено наличием в почве органического вещества – гумуса, или перегноя.

Плодородие почв – это способность почв обеспечивать растения водой, питательными веществами, создавать урожай растений. Почвы образуются очень медленно: за 100 лет мощность слоя почвы увеличивается всего на 0,5–2 см. Факторы почвообразования – растительность, животный мир, деятельность человека, рельеф местности, горные породы, грунтовые воды, климат, временной фактор.

Гумус (перегной) – это органическая часть почвы, образующаяся в результате биохимического превращения растительных и животных остатков. В гумусе содержатся основные элементы питания растений: азот, фосфор, сера и др., которые под воздействием микроорганизмов становятся доступными для растений. Гумус находится в верхних горизонтах почв. В черноземах – 10–12% гумуса, в подзолистых почвах – 3–4%. Гумусовый слой образуется очень медленно: 1 см гумуса формируется 300 лет. Гумус – важный фактор плодородия почв.

Почва возникает и возобновляется только при наличии земельных ресурсов, земли, является вторичным производным природным телом по отношению к незаменимому первичному природному ресурсу – земле. Земельные ресурсы являются первоисточником для возникновения, сохранения, воспроизводства почвы и ее плодородия. Почва является одной из характеристик земли как продукта природы, важнейшего природного ресурса.

Одна из остро стоящих экологических проблем использования земельных ресурсов – сохранение продуктивности почв, сохранение их плодородия. Выделяют три вида плодородия: естественное, искусственное, экономическое. Естественное плодородие является природной данностью, сложившейся в результате длительных природных процессов – геологических, климатических, почвообразовательных. Дополнительное плодородие создается самим человеком, обеспечивающим повышение естественного плодородия благодаря использованию достижений научно-технического прогресса, разумному внесению удобрений, использованию оптимальных севооборотов, другим приемам агрокультуры. Вместе естественное и искусственное плодородие образуют экономическое плодородие, выражающееся в производстве сельскохозяйственной продукции на единицу площади, урожайность.

Химизация, механизация и мелиорация не могут постоянно обеспечивать увеличение экономического плодородия. Только вначале их применения происходит рост урожайности, затем следует ее стабилизация и даже снижение. Есть мнение о том, что искусственное повышение плодородия постепенно ведет к растрате капитальных запасов почвенного плодородия и последующей деградации земли. Все в большей мере упрочивается мнение о том, что минеральные удобрения следует оценивать как искусственное средство сегодняшнего дня, которое в конечном итоге ведет к растрате капитальных почвенных ресурсов и падению плодородия, что подтверждает и уменьшение гумуса в ряде пахотных почв. Все это требует тщательного дополнительного изучения экологических последствий широкой практики использования искусственных средств повышения урожайности сельскохозяйственных культур.

В связи с этим остро стоит задача расширения традиционной вековой практики ведения сельского хозяйства, обеспечивающей повышение естественного плодородия. Жизнь заставляет переориентировать сельское хозяйство и весь аграрно-промышленный комплекс с техногенных приоритетов на экологические.

На планете Земля суша, т.е. земельные ресурсы, занимает 29% ее поверхности, в том числе 26% без учета Антарктиды (где пока постоянное расселение людей и ведение хозяйственной деятельности нецелесообразны). Человек изменил 72% площади земной поверхности, в том числе 20% весьма существенно. По данным съемок из космоса, площадь земель, не затронутых хозяйственной деятельностью, составляет в Европе – 6%, Азии – 23%, Африке – 27%, Северной Америке – 34%, Южной Америке – 21%, Австралии – 27%. Человек изменяет природу, естественные природные комплексы, превращая их в большей мере в антропогенные комплексы.

Выделяют шесть основных типов ландшафтов по уровню антропогенного воздействия:

1) практически неизменные;

2) мало измененные, где природные связи в основном сохранились (луга, пастбища, водохранилища, национальные парки и др.);

3) нарушенные в результате нерациональной деятельности человека;

4) сильно нарушенные, в которых полностью изменилось биологическое равновесие (заболоченные участки, отвалы, засоленные почвы и др.);

5) культурные ландшафты (сельскохозяйственные территории и др.);

6) антропогенные (созданные человеком на месте природного ландшафта: населенные пункты, дороги, плотины и др.

Выделяют восемь главных типов антропогенного ландшафта:

1) орошаемое земледелие;

2) неорошаемое земледелие;

3) пастбищное животноводство;

4) лесное хозяйство;

5) добыча минеральных ресурсов (горно-обогатительные комплексы);

6) зоны городской застройки;

7) зоны рекреации и лечения;

8) зоны особого функционального использования.

Одними из самых общих характеристик землепользования являются площадь стран, плотность населения, степень освоенности территории. Площадь земель в мире составляет 13 041,7 млн га; плотность населения – 460 человек/тыс. га (46 человек/км²); освоенные земли занимают 37% от общей площади. Площадь земель Российской Федерации – 1709,8 млн га; средняя плотность населения – 82 человека/тыс. га (8,2 человека/км²); освоенность земель – менее 20%. Наша страна занимает 13% земель в мире, ее население (142 млн человек) составляет 2,3% от общей численности жителей нашей планеты.

В нашей стране основная полоса расселения жителей занимает только ¹/₁₀ часть страны, но именно в ней сосредоточено более ²/₃ ее населения; а плотность населения колеблется от 25 до 100 человек на 1 км² (в агломерациях и зонах влияния крупных городов – 150– 250 человек/км², в том числе в Московском столичном регионе – более 800 человек/км²).

Поскольку численность населения земного шара растет, а площадь земельных ресурсов не увеличивается, потенциально обостряется проблема дефицита земли в глобальном масштабе. При этом нужно учитывать существующую уже сейчас неравномерность обеспеченности населения земельными ресурсами по регионам и странам мира, а внутри нашей страны – по ее частям, экономическим районам, регионам. Соответственно имеются значительные территориальные различия в обеспеченности жителей сельскохозяйственными землями, которые дают населению и производству продукты питания и исходное производственное сырье. Обрабатываемые земли дают 88% необходимых человеку продуктов питания; луга и пастбищные земли обеспечивают 10% пищи, потребляемой человеком.

По подсчетам эколога Ю. Одума, для обеспечения материального благополучия, для здоровья и психического комфорта каждому человеку в среднем необходима территория в 2 га, в том числе 0,6 га – для производства продовольствия (из них 0,3 га должно приходиться на пашню); 0,2 га – для расселения жителей и их производственных нужд; 1,2 га должны оставаться нетронутыми, что необходимо для отдыха и путешествий, для сохранения экологически устойчивой биосферы. В ряде зарубежных стран, особенно остро испытывающих дефицит земельных ресурсов, и в первую очередь – сельскохозяйственных земель, ведут работы по увеличению территории за счет наступления на прибрежные участки морей (Нидерланды, Япония и др.).

Российская Федерации является самым большим по площади государством в мире, занимающим 17,1 млн км², за ней следуют Канада – почти 10 млн км², Китай – 9,6 млн км², США – 9,4 млн км². Российская Федерации – единственное в мире обширное евразийское государство; ее территория простирается в Европе и в Азии (еще только Турция имеет небольшую часть своей площади в Европе и подавляющую часть своей территории в Азии). Евразийская территориальная специфика Российской Федерации определяет и особенности уникальной евразийской социальной психологии ее жителей, складывавшейся на протяжении многих веков. Сохранять и охранять территориальные, в том числе земельные, владения нашей страны непросто, протяженность ее границ – более 58 тыс. км, в том числе границы сухопутные – 35% и морские – 65%.

Российская Федерация имеет высокую обеспеченность земельными ресурсами. В нашей стране на одного человека приходится около 12 га территории, в том числе 1,3 га сельскохозяйственных угодий, из них свыше 0,8 га пашни; в среднем по миру – 0,14 га пашни на человека (в США – 0,6 га, в Китае – 0,09 га). Усиливаются территориальные различия в обеспеченности населения земельными ресурсами по странам, их экономическим районам и регионам, что в основном связано с оттоком населения из районов нового освоения, особенно в Российской Федерации, в последние 10–20 лет. Ошибочным является представление о безграничности и неисчерпаемости земельных и почвенных ресурсов. Эти ресурсы ограничены в нашей стране ее природно-климатическими условиями и антропогенными негативными воздействиями. 53–60% территории Российской Федерации находятся в условиях вечной мерзлоты, значительная площадь земель имеется в полупустынной и сухостепной зоне.

В районах Крайнего Севера и приравненных к нему местностях (11 905,8 тыс. км², 70% территории Российской Федерации) проживают 11,5 млн человек (8% населения страны), а средняя плотность населения составляет менее одного человека на 1 км² (против 8,2 человек на 1 км² в среднем по стране). Здесь очень низкий уровень комфортности для проживания, а земли практически непригодны для земледелия. Использовать земельные ресурсы страны в районах Крайнего Севера и приравненных к нему территориях в интенсивном и экологически целесообразном режиме пока не удается. Таким образом, большая часть земельных ресурсов страны для их рационального использования и сохранения нуждается в повышенных капиталовложениях. Богатство северных территорий полезными ископаемыми заставляет форсировать их освоение, более активное включение в хозяйственную деятельность. Уже в наши дни районы нового освоения превратились в важнейшую ресурсную базу, что дает существенный экономический эффект, но пока способствует негативному изменению окружающей природной среды.

Есть ряд обстоятельств, осложняющих использование в Российской Федерации земельных ресурсов в сельскохозяйственных целях. Более 30% территории страны, как уже отмечалось, находится в холодном поясе, где невозможно получить гарантированные урожаи культур в открытом грунте (дефицит тепла в Российской Федерации снижает продуктивность по сравнению со средним мировым урожаем в 3– 5 раз). Основная часть российской пашни сосредоточена в ее южных и срединных регионах.

Эффективность использования сельскохозяйственных угодий зависит от природных и социально-экономических особенностей. Размещение сельскохозяйственных угодий носит зональный характер: наибольшая доля пашни в общей площади сельхозугодий приходится на лесостепную зону, пастбищ – на степную, сенокосных угодий – на Нечерноземную зону. Лучше всего в сельскохозяйственном плане освоены лесостепная и наиболее увлажненные части степной зоны. В нашей стране интенсивность сельскохозяйственного освоения резко убывает с запада на восток, особенно за Уралом. При этом нужно помнить, что большая часть пашни в Российской Федерации находится в районах рискованного земледелия, где потенциальная продуктивность пашни мала. Тем не менее на нашу страну приходится ¹/₁₀ всех посевных площадей в мире. В Российской Федерации около 80% пашни находятся в зонах неустойчивого и недостаточного увлажнения. Ресурсы влаги в земледельческих районах Российской Федерации в 1,2–3 раза ниже, чем в странах Европы и США; для увеличения ресурсов влаги требуется форсировать работы по мелиорации почв.

В нашей стране с ее большими природными, в том числе климатическими, различиями, значительными территориальными вариациями в плотности размещения производственных объектов и расселения жителей остро ощущаются пространственные различия в степени интенсивности использования земельных ресурсов. Площади частей страны, которые в ощутимой степени испытывают воздействие человека, распределяются следующим образом. Восточная Сибирь – ближний и дальний Север – 0–35% их территории, районы Севера и Дальнего Востока – 36–50% их территории, европейская территория страны, Урал, южная часть Восточной Сибири и Дальнего Востока, южная часть Западной Сибири – 76–100% их площади.

Важной эколого-экономической задачей является оптимизация функциональной структуры земельных ресурсов. В Российской Федерации в структуре земельного фонда выделяют семь категорий земель в зависимости от их целевого назначения:

1) населенные пункты (поселения);

2) промышленность, транспорт, связь, оборона и иное несельскохозяйственное назначение;

3) сельскохозяйственное назначение;

4) особо охраняемые территории (заповедники, заказники, национальные парки, территории памятников природы, иные территории природоохранного, заповедного, рекреационного и историко-культурного назначения);

5) лесной фонд;

6) водный фонд;

7) государственный запас.

Распределение земельного фонда Российской Федерации – 1709,8 млн га (100%) – по категориям земель таково (2008 г.), млн га:

♦ земли населенных пунктов – 19,2 (1%), из них городских населенных пунктов – 7,8 и сельских населенных пунктов – 11,3;

♦ земли промышленности и иного специального назначения – 16,7 (1%);

♦ земли сельскохозяйственного назначения – 403,2 (23%);

♦ земли государственных природных заповедников – 33,8 (2%);

♦ земли лесного фонда – 1105,0 (65%);

♦ земли водного фонда – 27,9 (2%);

♦ земли государственного запаса – 103,4 (6%).

Каждая из семи категорий земель имеет свою специфику в распределении по угодьям (т.е. угодьям сельскохозяйственным, лесным площадям, лесным насаждениям, не входящим в лесной фонд, землям под дорогами, землям под застройкой, землям под водой, землям под болотами, другим землям), имеющимся в их пределах (табл. 2.3).

Можно выделить следующие основные черты изменения структуры земельного фонда в Российской Федерации:

♦ увеличение земель населенных пунктов, промышленности, транспорта и иного несельскохозяйственного назначения за счет изъятия сельскохозяйственных земель;

♦ сокращение земель сельскохозяйственных предприятий и граждан;

♦ сокращение земель лесного фонда;

♦ постепенное и медленное, но увеличение земель природно-заповедного фонда (земли особо охраняемых природных территорий).

Таблица 2.3. Распределение категорий земель по угодьям (на начало 2008 г.), % (Источник: Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающей природной среды в Российской Федерации в 2007 году». М. : МПР, 2008.)

Рост площадей урбанизированных территорий далеко не всегда оправдан. В городах сохраняется практика неоптимального использования городских территорий (недостаточная этажность и плотность жилищного, культурно-бытового, промышленного и других видов строительства, скромные масштабы развития подземной урбанистики и др.), что порождает потребность в новых землях для обеспечения жизнедеятельности и развития городских поселений за счет сокращения площади окружающих их сельскохозяйственных земель. В последние годы введение практики платности за землепользование заставляет постепенно переходить к интенсивному использованию урбанизированных территорий, что ведет к реальному устойчивому территориальному развитию городских поселений, в которых уже сейчас застроенные территории занимают 30% и более их площади.

Увеличивается число и площадь особо охраняемых природных территорий и объектов. Особо охраняемые природные территории (земли), являющиеся объектами общенационального достояния, подразделяются на несколько категорий: государственные природные заповедники, в том числе биосферные, национальные и природные парки, государственные природные заказники, памятники природы, дендрологические парки и ботанические сады, лечебно-оздоровительные местности и курорты. Земли особо охраняемых природных территорий находятся под охраной государства и подлежат строгому контролю за соблюдением установленного режима их использования. Максимально строгий природоохранный режим имеют заповедники.

Заповедники – это охраняемые территории, использование которых в целях получения прибыли от природы полностью исключается; в них запрещена любая коммерческая хозяйственная деятельность. Список государственных заповедников Российской Федерации, в том числе биосферных заповедников, по федеральным округам и регионам страны приведен в табл. 2.4.

Заказник – это особо охраняемая территория, созданная для восстановления популяций одного или нескольких видов животных или растений, в сочетании с ограниченным и согласованным использованием других видов природных ресурсов. На территории заказника допускаются строго определенные в каждом конкретном случае отдельные виды хозяйственной деятельности, если они не причиняют вред окружающей природной среде.

Таблица 2.4. Государственные природные заповедники Российской Федерации (Источник: Государственный доклад «Об охране и о состоянии окружающей природной среды в Российской Федерации в 2007 году». М. : МПР, 2008.)

Продолжение (* Биосферные заповедники.)

Продолжение

Окончание

Национальный природный парк – это обширная охраняемая территория, природные условия которой не подверглись существенным изменениям под воздействием человека и которая предназначена для сохранения биоразнообразия и гармонизированного ландшафта, общения человека с природой. Национальными природными парками объявляются изъятые из хозяйственного использования особо охраняемые природные комплексы, имеющие экологическое, генетическое, научное, эколого-просветительское и рекреационное значение.

Памятники природы – это отдельные уникальные природные объекты и природные комплексы, имеющие реликтовое, научное, историческое, эколого-просветительское значение.

Сеть заповедников в Российской Федерации создавалась в течение более чем девяти десятилетий (с 1916 г.). В стране 101 государственный природный заповедник общей площадью 33,8 млн га (2009 г. – 2,0% площади страны). Заповедники имеют статус природоохранных, научно-исследовательских и эколого-просветительских учреждений: 26 российских заповедников имеют международный статус биосферных резерватов, им выданы сертификаты ЮНЕСКО; восемь заповедников находятся под юрисдикцией Всемирной конвенции о сохранении культурного и природного наследия; 11 заповедников находятся под юрисдикцией международной Конвенции о водно-болотных угодьях, имеющих международное значение главным образом как местообитание водоплавающих птиц (Рамсарская конвенция); четыре заповедника («Окский», «Тебердинский», «Центрально-Черноземный», «Костомукшский») имеют дипломы Совета Европы; три («Костомукшский», «Даурский», «Ханкайский») входят в состав международных трансграничных особо охраняемых природных территорий.

Государственные природные заказники могут иметь различный профиль, они могут быть комплексными (ландшафтными), биологическими (ботаническими и зоологическими), палеонтологическими (где сохраняются ископаемые объекты), гидрологическими (болотные, озерные, речные, морские), геологическими (где сохраняются ценные объекты и комплексы неживой природы). В Российской Федерации 68 государственных природных заказников федерального значения (2007 г.), их общая площадь – 12,59 млн га (0,7% площади страны). Кроме того, имеется 2976 заказников регионального значения, их площадь – 67,73 млн га (4,0% площади страны).

Сеть национальных парков начала формироваться в Российской Федерации с 1983 г., когда был создан первый национальный парк «Сочинский». В 2009 г. в нашей стране функционировало 40 национальных парков общей площадью 7,8 млн га (0,4% площади страны). В 2001 году национальный парк «Водлозерский» первым из российских парков подобного рода получил международный статус биосферного резервата ЮНЕСКО. Российские национальные парки имеют большую притягательность, в 2007 г. их посетили более 1 млн человек, в том числе более 50 тыс. иностранных туристов.

Природные парки регионального значения – относительно новая категория особо охраняемых природных территорий в нашей стране. В Российской Федерации более пяти десятков подобных природных парков (2008 г.), их общая площадь – более 15 млн га (1% площади страны). Леса природных парков отнесены к лесам первой группы.

Памятники природы могут быть природного и рукотворного происхождения; все они являются уникальными, невосполнимыми, важными в экологическом, научном, культурном, историческом, эстетическом планах природными комплексами. Памятники природы имеют федеральное или региональное значение. В Российской Федерации 27 памятников природы федерального значения, их общая площадь – 14,35 тыс. га. Кроме того, имеется более 9,8 тыс. памятников природы регионального значения, их общая площадь – 2,45 млн га (0,14% площади страны).

Тревогу вызывает сокращение площади и ухудшение качества сельскохозяйственных угодий (13% всех земель), падение продуктивности почв (табл. 2.5). На уменьшение площади сельскохозяйственных угодий оказывают влияние негативные процессы, получившие широкое распространение в связи с резким сокращением мероприятий по защите ценных земель от водной и ветровой эрозии, подтопления, заболачивания, переувлажнения и других процессов, в результате которых наступает полная деградация продуктивных угодий. Площадь сельхозугодий сократилась за 1970–1979 гг. на 3 млн га (на 0,3 млн га в год), за 1980–1989 гг. – на 5,2 млн га (на 0,5 млн га в год), за 1990–2000 гг. – на 16,8 млн га (на 1,7 млн га в год), за 2001–2009 гг. – на 0,6 млн га (на 0,06 млн га в год). Таким образом, за 1990–2009 гг. общая площадь сельскохозяйственных угодий (с землями личного пользования) сократилась на 1841,4 тыс. га, в том числе площадь пашни сократилась на 10 730,7 тыс. га, а площадь сенокосов и пастбищ выросла на 4195,0 тыс. га, площадь залежи увеличилась на 4758,5 тыс. га.

Таблица 2.5. Земельная площадь (на начало года) (Источник: Российский статистический ежегодник – 2008. М. : Росстат, 2008. С. 68.)

Не вполне рациональное пользование земельными ресурсами (по сути – их эксплуатация) вызвало ряд негативных процессов и явлений в использовании этих ресурсов. Среди этих явлений эрозия и опустынивание, уменьшение гумусового слоя, засоление и загрязнение почв, подтопление земель, увеличение площади переувлажненных и заболоченных земель, уплотнение почв, недостаточная эффективность использования земель несельскохозяйственного назначения.

Во всех регионах Российской Федерации продолжается ухудшение состояния земель: интенсивно развивается эрозия, дефляция, заболачивание, засоление, опустынивание, подтопление, зарастание сельскохозяйственных угодий кустарником и мелколесьем и др., ведущие к потери плодородных сельскохозяйственных угодий и выводу их из хозяйственного оборота. Водной эрозии подвержено не менее 18% площади сельскохозяйственных угодий, а ветровой эрозии – более 8%, переувлажненные и заболоченные земли занимают свыше 12%, засоленные и солонцеватые – более 20% сельскохозяйственных угодий. Наиболее опасны в эрозионном отношении территории Приволжского (50%), Южного (24%), Центрального (12%) федеральных округов, а дефляционно опасны территории Сибирского (45%) и Южного (40%) федеральных округов. Процессы заболачивания в наибольшей степени развиты на территории Центрального (32%), Сибирского (23%) федеральных округов, процессы засоления – на территории Южного (53%) и Сибирского (53%) федеральных округов. Опустыниванием охвачены 27 (из 83) субъектов Российской Федерации, его действие проявляется на площади более 100 млн га.

В районах Крайнего Севера в результате промышленного освоения территории деградируют обширные пространства тундры и лесотундры. Особенно сильный вред нанесен оленьим пастбищам и в целом оленеводству, являющемуся ведущей отраслью сельскохозяйственного производства для коренных народов Севера. А для восстановления нарушенных пастбищ нужно не менее 50 лет.

Увеличивается степень и ареал загрязнения почв токсикантами промышленного происхождения. Почти в трех десятках городов и поселков существует различной категории опасность загрязнения почв комплексом металлов (среди них Баймак, Кировоград, Мончегорск, Нижний Новгород, Ревда, Реж, Рудная Пристань, Сибай, Учалы, Асбест, Белорецк, Верхняя Пышма, Дальнегорск, Екатеринбург, Невьянск, Нижний Тагил, Первоуральск, Полевской, Свирск, Слюдянск и др.). Всего не менее чем в 100 городах существуют ощутимые загрязнения почв токсикантами промышленного происхождения.

Основными причинами ухудшения качества, деградации земельных ресурсов, потери сельскохозяйственных земель являются:

♦ эрозия и засоление почв и оврагообразование;

♦ нарушение земель при добыче полезных ископаемых, проведении строительных, геологоразведочных работ;

♦ деградация почв при орошении и осушении;

♦ затопление и подтопление ценных земель при гидротехническом строительстве;

♦ опустынивание пастбищных земель;

♦ закисление почв при воздействии кислотных дождей;

♦ загрязнение земель токсичными и радиоактивными веществами, отходами производства и потребления;

♦ уплотнение почв из-за использования тяжелых сельскохозяйственных машин (только из-за последней причины плодородие ранее рыхлых почв снизилось на 10–15% и более).

Эрозия почв – это процесс разрушения и сноса почвенного покрова потоками воды или ветром. Главным бичом сельскохозяйственных земель в Российской Федерации (как и в мире в целом) является именно эрозия почв, повсеместное распространение эрозионных процессов в результате чрезмерной распашки полей, монокультурного ведения сельскохозяйственного производства, широкой практики использования тяжелых сельскохозяйственных машин, перевыпаса скота на пастбищах и некоторые другие (раздел 4.3). Приемы борьбы с эрозией почвы известны, но они пока в необходимых масштабах не внедрены в практику. Ущерб от эрозии составляет около 10% дохода, произведенного сельским хозяйством страны.

Сейчас в Российской Федерации более половины сельскохозяйственных угодий (в том числе свыше 40% почв) подвержены водной и ветровой эрозии. Ежегодно пашня теряет 400–650 млн т почвы. На эродированных угодьях ежегодно не добирается до 40% продукции растениеводства. Практически все земли сельскохозяйственного назначения Центрально-Черноземного и Северо-Кавказского районов эродированы и эрозионно опасны; в Поволжье, Западной Сибири и Южном Урале каждый третий-четвертый гектар пашни подвержен эрозии. Ежегодный вынос плодородной почвы в атмосферу из-за ветровой эрозии составляет в среднем по стране 0,37 т/га. Из-за ветровой эрозии продолжается процесс опустынивания Черных земель и Кизлярских пастбищ. Водная эрозия приводит к потере гумуса и к образованию оврагов, ежегодный рост площади которых составляет 80– 100 тыс. га. С полей и пастбищ ежегодно вымывается около 100 млн т гумуса и более 43 млн т азота, фосфора, калия. Это в 1,5–2 раза больше тех питательных веществ, которые вносятся в почву. Из-за эрозионных процессов ежегодно недобирается порядка 15–20% урожая сельскохозяйственных культур на слабосмытых почвах, 30–40% – на среднесмытых и 50–60% – на сильносмытых почвах.

Деградации земельных ресурсов способствует засоление почв, происходящее в результате нерационального орошение земель, сейчас засолено не менее 5% площади пашни в Российской Федерации. Засоление почв особенно ощутимо в Поволжье, на Северном Кавказе, в черноземных областях.

Большую озабоченность вызывает значительное ухудшение черноземных почв в нашей стране. Ведь особую ценность представляют именно черноземные почвы (они обеспечивают максимальную урожайность сельскохозяйственных культур). Из 300 млн га черноземных почв мира третья часть находится в Российской Федерации. Основатель почвоведения В.В. Докучаев считал именно черноземные почвы главным богатством нашей страны. Сейчас черноземные почвы распространены только на 7% площади Российской Федерации, но именно на них производится более 80% всей земледельческой продукции страны. Из-за хищнической эксплуатации русский чернозем потерял в разных частях страны от 20 до 50% своего гумуса, но он все еще остается наиболее плодородной почвой в мире. Однако качество черноземных почв пока ухудшается. Площади эродированных черноземов только за 1970–1995 гг. возрастали в среднем на 250–300 тыс. га/год, этот процесс принципиально приостановить пока не удалось.

Пока не удалось снизить остроту проблемы деградации пастбищных земель, особенно в зоне тундры, где природные ландшафты особенно хрупкие. Из-за освоения месторождений полезных ископаемых, использования тяжелой техники в условиях бездорожья, перегрузки оленьих пастбищ скотом (326 млн га, или 19% площади страны) ускоренными темпами продолжается деградация пастбищных земель в тундре. Площадь деградированных в средней и сильной степени оленьих пастбищ составляет более 63% их общей площади. Запасы кормов на лишайниковых пастбищах с середины XX в. уменьшились почти в 3 раза.

И в других частях Российской Федерации превышение пастбищной нагрузки и несоблюдение мер ухода за кормовыми угодьями приводит к деградации пастбищ. Около половины деградированных пастбищ Российской Федерации сосредоточено в Поволжском экономическом районе. В Калмыкии они составляют 66% общей площади. В Северо-Кавказском и Восточно-Сибирском экономических районах также много сильно деградированных пастбищ.

Процессам опустынивания подвержено в Российской Федерации от 50 до 100 млн га (7% площади страны); здесь проживает около 50% населения страны и производится более 70% сельскохозяйственной продукции в 20 регионах нашей страны (23% от их общего числа). Процессы опустынивания особенно интенсивно проявляются в Астраханской и Ростовской областях, республиках Дагестан и Калмыкия. В Калмыкии опустынивание охватывает 82% ее площади, в том числе 47% ее площади находятся в стадии сильного и очень сильного опустынивания. Увеличивается площадь земель, нарушенных в результате добычи полезных ископаемых, строительства, последствий аварий на транспорте и других причин антропогенного характера.

Несмотря на принимаемые меры, сейчас порядка 150 млн га (76%) сельскохозяйственных угодий Российской Федерации, в том числе порядка 75 млн га пашни (62% площади пашни), нуждаются в целенаправленной защите, работах по восстановлению их полезных качеств. Но пока обеспечить необходимые объемы работ не удается. Например, в 1990-е гг. посадки полезащитных лесных полос сократилась в 3 раза по сравнению с предыдущим периодом. Была осуществлена посадка только четверти научно обоснованной потребности площади лесных насаждений. Есть и другие примеры.

Увеличивается площадь земель, загрязненных токсинами промышленного происхождения, пестицидами и агрохимикатами. Их площадь уже сейчас превышает 74 млн га (4,3% площади Российской Федерации). Наибольшее загрязнение почв пестицидами сохраняется в Северо-Кавказском, Центрально-Черноземном и частично Дальневосточном (Приморский край) экономических районах. В результате аварии на Чернобольской АЭС в 1986 г. пострадало от радиоактивного загрязнения и выведено из сельскохозяйственного оборота около 40 тыс. га угодий.

С 1991 года были приняты важные законодательные документы, на основе которых осуществляется землепользование и решение актуальных эколого-экономических задач, использование земли, земельных ресурсов. Среди них Земельный кодекс РСФСР, утвержденный Верховным Советом РСФСР 25.04.1991 № 1103-I и Закон РФ от 11.10.1991 № 1738-I «О плате за землю» (далее – Закон о плате за землю). В Земельном кодексе определено содержание и назначение государственного земельного кадастра, который содержит систему необходимых сведений и документов о правовом режиме земель, их распределении по собственникам земли, землевладельцам, землепользователям и арендаторам, категориям земель, о качественной характеристике и хозяйственной ценности земель.

В соответствии с законодательством ведется государственный земельный кадастр. Земельный кадастр – это систематизированный свод сведений (характеристик) о земле как средстве производства в сельском хозяйстве; он включает в себя:

♦ количественный и правовой учет земли по видам угодий и группам землепользования;

♦ качественный учет земли, отражающий признаки, характеризующие снижение плодородия почв, их засоленность и др.;

♦ бонитировку почв, т.е. сравнительную оценку качества почв по их плодородию при сопоставимых уровнях агротехники и интенсивности земледелия;

♦ экономическую (стоимостную) оценку земли, которая определяет ценность земли как основного средства производства в сельском хозяйстве.

Земля, земельные ресурсы являются не только вещественным фактором производства, а также объектом социальных отношений. Закон о плате за землю установил платность землевладения и землепользования в Российской Федерации. Формами платы за использование земли являются земельный налог, арендная плата, нормативная цена земли. Новые законодательные документы заставляют в условиях рыночных отношений искать и обосновывать принципиально новые рычаги реализации идеологии устойчивого экологического развития в сфере землепользования.

2.4. Минерально-сырьевые ресурсы (ресурсы недр)

К ресурсам недр относятся минеральные ресурсы, или полезные ископаемые. Согласно Закону РФ от 21.02.1991 № 2395-I «О недрах» (далее – Закон о недрах), государственной собственностью являются недра в границах нашей страны и содержащиеся в них полезные ископаемые, энергетические и иные ресурсы. Они не могут быть предметом купли, продажи, дарения, наследования. Вопросы же владения, распоряжения недрами и их использования находятся в совместном ведении Российской Федерации и ее субъектов.

Основные особенности ресурсов недр Российской Федерации:

♦ большой размер запасов полезных ископаемых, их разнообразие и обычно высокое качество. Но далеко не все месторождения полезных ископаемых являются высококачественными, в ряде из них содержание полезных веществ невелико (например, из-за невысокого качества отечественных бокситов выплавка металлического алюминия производится на 80% из привозных бокситов);

♦ возможность в подавляющей мере обеспечить собственные потребности в сырье, топливе и получать экспортные доходы от продажи части добываемых полезных ископаемых зарубежным странам;

♦ при общем богатстве ресурсами недр в Российской Федерации существует определенный дефицит в запасах марганца, ртути, свинца, урана, титана, хрома, циркония, высококачественных бокситов;

♦ неравномерность размещения полезных ископаемых по территории Российской Федерации (так, в западной части страны, включая Урал, находятся основные запасы железных и бокситоносных руд, большинство месторождений фосфатного сырья; в восточных районах находятся основные запасы топливно-энергетических ресурсов, руд цветных и благородных металлов);

♦ высокая степень разработанности разведанных месторождений, потребность в поиске новых месторождений полезных ископаемых и начало их разработки. Сосредоточение значительной части запасов полезных ископаемых в северных труднодоступных районах, а также на шельфе северных и восточных морей определяет неизбежный рост себестоимости добычи полезных ископаемых;

♦ неполное использование геологических запасов разведанных месторождений полезных ископаемых (извлекают только часть запасов – только то, что проще, легче и дешевле извлечь из земных недр), что означает разбазаривание ресурсов недр страны.

В недрах Российской Федерации разведана значительная часть мировых запасов важнейших видов полезных ископаемых: половина запасов алмазов, более четверти природного газа и железа, около 20% палладия и углей, 17% никеля, 7–10% нефти, золота, серебра, платины и др. Минерально-сырьевой комплекс Российской Федерации обеспечивает до ¹/₃ ВВП страны. Наметившаяся в последние годы тенденция роста объемов геологоразведочных работ позволит открыть новые и лучше использовать имеющиеся месторождения полезных ископаемых (Приложение II).

В Российской Федерации минерально-сырьевой потенциал распределяется по территории страны неравномерно: крупнейшие источники топлива, руд цветных металлов, нерудного сырья расположены на востоке страны в труднодоступных регионах Севера. Так, от балансовых запасов Российской Федерации 70% запасов нефтяных ресурсов находятся в Западной Сибири и более 9% – на Урале; более 80% всех балансовых запасов природного газа находятся в Западной Сибири; около 50% балансовых запасов угля находятся в Западной Сибири, более 30% – в Восточной Сибири, 10% – на Дальнем Востоке. В Восточной Сибири Тунгусский и Канско-Ачинский угольные бассейны заключают в себе свыше 50% уже общих ресурсов угля в Российской Федерации. 55% балансовых запасов железных руд страны сосредоточены в Центрально-Черноземном экономическом районе. Основные месторождения полезных ископаемых страны перечислены в Приложении II.

На территории Российской Федерации выявлено и разведано более 20 тыс. месторождений минерального топлива и сырья – угля, нефти и газа, торфа, термальных вод, руд черных, цветных и редких металлов, золота и алмазов, нерудных полезных ископаемых. Из них около 50% введены в промышленное освоение. Крупные и уникальные месторождения (около 5% общего числа) заключают в себе 70% разведанных запасов и обеспечивают 50% добычи минерального сырья. Стоимостная структура минерально-сырьевой базы Российской Федерации выглядит так: более 70% – ресурсы топливно-энергетического комплекса (уголь, нефть, газ, сланцы и др.), 15% – нерудные полезные ископаемые, 13% – руды металлов, 1% – алмазы и драгоценные металлы (золото, серебро, платина). В структуре минерально-сырьевого потенциала основное место занимают топливно-энергетические ресурсы. Российская Федерации хорошо обеспечена полезными ископаемыми, богата ресурсами практически всех видов нерудного минерального сырья. Однако по отдельным видам минерального сырья Российская Федерации ощущает дефицит: это – марганец, хром, уран, титан, цирконий, высококачественные бокситы, некоторые другие виды минерального сырья. Тем не менее минерально-сырьевой потенциал Российской Федерации в целом достаточен для проведения независимой и эффективной экономической политики.

По разведанным запасам полезных ископаемых Российская Федерация занимает первое – третье место в мире. Однако, как отмечалось выше, качество руд полезных ископаемых в Российской Федерации (урана, бокситов, олова, вольфрама, титана, циркония и некоторых других) нередко существенно уступает аналогичным месторождениям в зарубежных странах. С распадом Советского Союза ряд крупных месторождений марганца, свинца, хрома, сурьмы, титана, ртути оказались в основном на территории бывших союзных республик, и сегодня Российская Федерации вынуждена расходовать значительные средства на их закупку. Так, алюминиевые заводы более чем на 80% обеспечиваются сырьем за счет импортных поставок.

Конец ознакомительного фрагмента.