Чрезвычайные экологические ситуации

 

По масштабу распространения с учетом тяжести последствий ЧС могут быть классифицированы на:

локальные - имеют последствия, не выходящие за пределы рабочего места, рабочего участка, усадьбы, квартиры;

объектовые - последствия ограничиваются пределами объекта экономики и могут быть устранены за счет его сил и средств;

местные - имеют масштаб распространения в пределах населенного пункта, в т.ч. крупного города, административного района, нескольких районов и могут быть устранены за счет сил и средств области;

региональные - последствия охватывают несколько областей и могут быть ликвидированы за счет сил и средств региона;

национальные - последствия, охватывающие несколько экономических районов (регионов), но не выходящие за пределы страны, ликвидируются силами и средствами государства;

глобальные - выходят за пределы страны и распространяются на другие государства, устраняются как силами каждого государства на своей территории, так и силами и средствами международного сообщества.

 

Таблица 7.1

Классификация чрезвычайных экологических ситуаций

Источник ЧС	Характеристика проявления чрезвычайных ситуаций
Изменение состояния суши (почв, недр, ландшафтов)	- Катастрофические просадки, оползни, обвалы земной поверхности из-за выработки недр - Наличие тяжелых металлов (в том числе радионуклидов) и других вредных веществ в почве (грунте) сверх предельно допустимых концентраций - Интенсивная деградация почв, опустынивание, засоление, заболачивание и др. - Кризисные ситуации, связанные с истощением природных ископаемых - Кризисные ситуации вызванные переполнением хранилищ (свалок) промышленными и бытовыми отходами.
Изменения состава и свойств атмосферы	- Резкие изменения погоды или климата в результате антропогенной деятельности - Превышение предельно допустимых концентраций вредных примесей в атмосфере - Значительное превышение предельно допустимого уровня городского шума - Образование обширной зоны кислотных осадков - Температурные инверсии над городами
Изменение состояния гидросферы	- Резкая нехватка питьевой воды - Истощение водных ресурсов - Загрязнение водных ресурсов
Изменение состояния биосферы	- Исчезновение видов животных, растений - Резкое изменение способности биосферы к воспроизводству ресурсов - Массовая гибель животных

 

Чрезвычайные ситуации экологического характера – это экстремальные ситуации, связанные с изменением состояния суши, кризисные ситуации, связанные с изменением свойств атмосферы, водной среды.

Экологические ЧС могут возникать не только при промышленных авариях, но и при резком изменении параметров окружающей среды в связи с критической массой изменений. Для больших городов такие ситуации могут наступать при явлениях постоянного смога, массовой гибели деревьев, геологических процессов (провалы, оползни и т.д.).

Оценивая экологическое состояние по разным компонентам и критичность тех или иных состояний, мы должны иметь ввиду закон эволюционно-экологической необратимости: экосистема, потерявшая часть своих элементов, не может вернуться в первоначальное состояние.

Человечество все чаще и чаще страдает от чрезвычайных экологических ситуаций.

Стихийные бедствия

Стихи́йное бе́дствие — разрушительное природное или природно-антропогенное явление или процесс значительного масштаба, в результате которого может возникнуть или возникла угроза жизни и здоровью людей, произойти разрушение или уничтожение материальных ценностей и компонентов окружающей природной среды.

Стихийные бедствия могут возникать как независимо друг от друга, так и во взаимосвязи: одно из них может повлечь за собой другое. Некоторые из них часто возникают в результате деятельности человека (например, лесные и торфяные пожары, производственные взрывы в горной местности, при строительстве плотин, закладке (разработке) карьеров, Независимо от источника возникновения, стихийные бедствия характеризуются значительными масштабами и различной продолжительностью — от нескольких секунд и минут (землетрясения, снежные лавины, лимнологические катастрофы) до нескольких часов (сели), дней (оползни) и месяцев (наводнения).

Стихийные бедствия делятся на виды: землетрясения, извержения вулканов, сели, оползни, обвалы, лавины, наводнения, цунами, лимнологические катастрофы, природные пожары, смерчи, сильные циклоны, метели, крупный град, засухи.

Землетрясение — это подземные толчки и колебания поверхности Земли, возникающие в результате внезапного высвобождения энергии в земной коре и создающие сейсмические волны. На поверхности Земли землетрясения проявляются в виде вибраций, тряски, а также смещения грунта. Землетрясения в основном возникают вследствие тектонических процессов, но иногда могут появляться в результате оползней, извержения вулканов, горных выработок, а также ядерных испытаний.

Землетрясения сами по себе редко являются причиной гибели людей или животных. Как правило, основной причиной жертв землетрясений являются вторичные события: обрушения зданий, пожары, цунами (сейсмические морские волны) и вулканы. Значительно снизить последствия землетрясений можно за счёт улучшения конструкций зданий, а также совершенствования систем раннего оповещения и эвакуации населения.

Извержения вулканов могут привести к масштабным разрушениям и стихийным бедствиям. Основные причины разрушений и гибели людей при извержениях следующие:

· непосредственное извержение вулкана, причиняющее ущерб посредством взрыва вулкана и падения разлетающейся горной породы.

· выброс лавы, которая стекая со склонов вулкана, разрушает строения и живую природу.

· Выброс вулканического пепла, который может осесть плотным слоем на ближайших с вулканом районах и привести к обрушению кровли домов и линий электропередач. При смешивании пепла с водой образуется материал, подобный бетону, поэтому даже в малых количествах он может навредить людям при вдыхании частиц пепла и оседании их на лёгких. Также пепел может вызвать повреждение подвижных частей механических устройств, например двигателей самолетов.

· Образование пирокластических потоков состоящих из смеси вулканических газов, пепла и камней, образующихся при извержении вулкана. Скорость потока иногда достигает 700 км/ч. Пирокластические потоки являются одной из основных причин гибели людей при извержении вулкана. К примеру, считается, что Помпеи были уничтожены именно пирокластическим потоком. Иногда при извержении вулкана образуется лахар — грязевой поток, состоящий из смеси воды, вулканического пепла, пемзы и горных пород. Лахар возникает при смешивании раскалённого вулканического материала с более холодными водами кратерных озёр, рек, ледников или дождевой водой. Одним из наиболее известных извержений вулкана, приведшего к образованию мощного лахара является извержение вулкана Невадо-дель-Руис в Колумбии в 1985 году. Грязевые потоки образовали мощный лахар, который практически полностью уничтожил город Армеро. Из 29 000 жителей города погибли свыше 20 000 человек.

Вулкан, производящий наиболее сильные и объёмные извержения часто называют «супервулканом». Главная опасность супервулкана заключена в выбросе огромного облака пепла, которое оказывает катастрофическое влияние на глобальный климат и среднюю температуру в течение многих лет. Как предполагают вулканологи последнее извержение супервулкана на Земле произошло 27 тысяч лет назад на Северном острове Новой Зеландии, а самое сильное извержение в истории человечества было около 73 тысячи лет назад при извержении супервулкана Тоба в Индонезии. Учёные считают, что во время этого извержения из земных недр было выброшено более тысячи кубических километров магмы, а катастрофические последствия такого извержения привели к резкому сокращению численности различных видов живых существ, включая человека (по оценкам антропологов в то время оставалось не более 10 000 человек по всей Земле)

Сель — это поток с очень большой концентрацией минеральных частиц, камней и обломков горных пород (до 50—60 % объёма потока), внезапно возникающий в бассейнах небольших горных рек и сухих логов и вызванный, как правило, ливневыми осадками или бурным таянием снегов.

Сель возникает в результате интенсивных и продолжительных ливней, бурного таяния ледников или сезонного снегового покрова, а также вследствие обрушения в русло больших количеств рыхлообломочного материала. Решающим фактором возникновения может послужить вырубка лесов в горной местности — корни деревьев держат верхнюю часть почвы, что предотвращает возникновение селевого потока.

Намного чаще сели возникают на плоских возвышенностях, включая вулканы

Оползень — это сползание и отрыв масс горных пород вниз по склону под действием силы тяжести. Оползни возникают на склонах долин или речных берегах, в горах, на берегах морей, самые грандиозные на дне морей. Наиболее часто оползни возникают на склонах, сложенных чередующимися водоупорными и водоносными породами.

Причиной образования оползней является нарушение равновесия между сдвигающей силой тяжести и удерживающими силами. Оно вызывается:

· увеличением крутизны склона в результате подмыва водой;

· ослаблением прочности пород при выветривании или переувлажнении осадками и подземными водами;

· воздействием сейсмических толчков;

· строительной и хозяйственной деятельностью.

Обва́л — это отрыв и падение масс горных пород вниз со склонов гор под действием силы тяжести. Обвалы возникают на склонах речных берегов и долин, в горах, на берегах морей. Причиной образования обвалов является нарушение равновесия между сдвигающей силой тяжести и удерживающими силами.

Крупнейший обвал объёмом 2,2 млрд м³ произошёл 18 февраля 1911 года на реке Мургаб Афганистане и Таджикистане, в результате которого образовались естественная плотина и Сарезское озеро.на Памире (Таджикистан).

Лавина — масса снега, падающая или соскальзывающая со склонов гор. Объём снега в лавине может доходить до нескольких миллионов кубических метров.

Существуют несколько классификаций лавин:

· По объёму.

· По рельефу лавиносбора и пути лавины (осов, лотковая лавина, прыгающая лавина).

· По консистенции снега (сухая, влажная и мокрая).

Скорость движения сухих лавин обычно составляет 20—70 м/с (до 125 м/с) при плотности снега от 0,02 до 0,3 г/см³. Мокрые лавины движутся со скоростью 10—20 м/с (до 40 м/с) и имеют плотность 0,3—0,4 г/см³

Наводнение — затопление местности в результате подъёма уровня воды в реках, озёрах, морях из-за дождей, бурного таяния снегов, ветрового нагона воды на побережье и других причин, которое наносит урон здоровью людей и даже приводит к их гибели, а также причиняет материальный ущерб.

· Хуанхэ (Желтая река) в Китае довольно часто разливается и вызывает наводнения. Великое наводнение 1938 года по разным оценкам привело к гибели от 800 000 до 4 000 000 человек.

· Великое наводнение 1993 года стало одним из самых разрушительных наводнений в истории Соединённых Штатов.

· В результате наводнения на реке Янцзы в Китае в 1998 году кров потеряли около 14 миллионов человек.

· Наводнение в Мозамбике в 2000 году затопило большую часть территории страны, что привело к значительным разрушениям и гибели тысяч людей.

· Наводнение в Мумбаи в 2005 году привело к гибели 1094 человек.

· Наводнение в Пакистане в 2010 привело к потере урожая, разрушению инфраструктуры и гибели многих людей.

Тропические циклоны могут вызвать обширные наводнения и штормовые приливы:

· Циклон Бхола обрушился на Восточный Пакистан (ныне Бангладеш) в 1970 году.

· Тайфун Нина обрушился на Китай в 1975 году.

· Ураган Катрина обрушился на Новый Орлеан в 2005 году.

· Циклон Яси обрушился на Австралию в 2011 году.

Землетрясение в Индийском океане в 2004 году повлекло за собой разрушительное цунами

Цунами — это длинные волны, порождаемые мощным воздействием на всю толщу воды в океане или другом водоёме. Причиной большинства цунами являются подводные землетрясения, во время которых происходит резкое смещение (поднятие или опускание) участка морского дна. Цунами также способны вызвать оползни и подводные извержения вулканов.

Наиболее сильные цунами современности:

· Сильнейшее землетрясение магнитудой 9.0 11 марта 2011 года с эпицентром, находящимся в 373 км северо-восточнее Токио, вызвало мощное цунами с максимальной высотой волны, превышавшей 40 м^[5].

· Землетрясение 26 декабря 2004 года в Юго-Восточной Азии привело к образованию цунами, которое было признано самым смертоносным стихийным бедствием в современной истории. По разным оценкам погибло от 225 тысяч до 300 тысяч человек^[6].

· Землетрясение 5 ноября 1952 года в 130 километрах от побережья Камчатки привело к образованию цунами. Три волны высотой до 15—18 метров уничтожили город Северо-Курильск и нанесли ущерб ряду прочих населённых пунктов. По официальным данным погибло 2336 человек.

Некоторые специалисты высказывают гипотезы возможности возникновения «суперцунами». Подобные цунами характеризуются высотой волны в сотни метров и возникают вследствие падения в акваторию океанов крупных метеоритов, либо сползания огромных размеров суши в океан.

Лимнологическая катастрофа — физическое явление, при котором газ (как правило, CO₂) прорывается на поверхность из глубины водоёма и создает угрозу удушения диких животных, домашнего скота и людей. Лимнологическая катастрофа характеризуется химическим составом, массой и происхождением газов, продолжительностью выброса и «спусковым механизмом» катастрофы. Подобные выбросы газа могут вызвать цунами в водоёме из-за вытеснения воды поднимающимся газом. Учёные считают, что к лимнологической катастрофе способны привести оползни, землетрясения и вулканическая активность.

На сегодняшний день зарегистрированы две озёрные лимнологические катастрофы:

· 15 августа 1984 г. на озере Манун в Камеруне, при которой погибло 37 человек;

· 21 августа 1986 г. на озере Ньос в Камеруне, при которой погибло 1700 человек.

Условия, необходимые для возникновения лимнологических катастроф, существуют не только в озёрах Камеруна, но и в других открытых водоёмах нашей планеты, например:

· на озере Киву в восточной Африке на границе Руанды и Конго;

· в озёрах вблизи Мамонтовой горы в США;

· в озере Масю в Японии;

· в мааре Айфель в Германии;

· в озере Павэн во Франции.

Пожар — неконтролируемый процесс горения, причиняющий материальный ущерб, вред жизни и здоровью людей, интересам общества и государства^.

Виды природных пожаров по месту возникновения:

· степные и полевые пожары;

· торфяные и лесные пожары;

По состоянию на 7 августа 2010 года зафиксирована гибель 53 человек, уничтожено более 1200 домов. Площадь пожаров составила более чем 500 тысяч га.

Лесные и торфяные пожары в СССР летом 1972 года охватили более десятка областей в центральной части страны на площади в 1,8 млн гектаров^[9]. Засушливое лето способствовало тому, что возникло более 40 тысяч лесных пожаров.

Лесной пожар — это стихийное, неуправляемое распространение огня по лесным площадям. Причины возникновения пожаров в лесу принято делить на естественные и антропогенные. Наиболее распространенными естественными причинами лесных пожаров обычно являются молнии и засуха. Среди антропогенных причин наиболее характерны халатность и поджоги. На сегодняшний день доля естественных пожаров (от молний) составляет около 7%-8%, то есть возникновение большей части лесных пожаров связано с деятельностью человека Лесные пожары могут представлять серьёзную угрозу жителям сельской местности и дикой природе.

В зависимости от характера возгорания и состава леса лесные пожары подразделяются на низовые, верховые и почвенные. По скорости распространения огня низовые и верховые пожары делятся на устойчивые и беглые. Средняя продолжительность лесных крупных пожаров 10-15 суток при выгорающей площади — 450—500 гектаров.

Торфяные пожары — это вид лесных пожаров, при котором горит слой торфа и корни деревьев. Глубина горения торфа ограничивается лишь уровнем грунтовых вод или подстилающим минеральным грунтом. Горение торфяной залежи отличается устойчивостью к выпадению осадков за счёт гидрофобности битумированных частиц торфа. При этом влага уходит в грунтовые воды мимо частиц торфа, а торф продолжает гореть вплоть до полного выгорания месторождения.

Смерч (торнадо) — атмосферный вихрь, возникающий в кучево-дождевом облаке и распространяющийся вниз, часто до самой поверхности земли, в виде облачного рукава или хобота диаметром в десятки и сотни метров. Развитие смерча из облака отличает его от некоторых внешне подобных и также отличных по природе явлений, например смерче-вихрей и пыльных (песчаных) вихрей. Обычно поперечный диаметр воронки смерча в нижнем сечении составляет 300—400 м, хотя, если смерч касается поверхности воды, эта величина может составлять всего 20—30 м, а при прохождении воронки над сушей может достигать 1,5—3 км.

Наибольшее количество смерчей фиксируется на североамериканском континенте, в особенности в центральных штатах США, меньше — в восточных штатах США. Рекордом времени существования смерча считается Мэттунский смерч, который 26 мая 1917 года за 7 часов 20 минут прошёл по территории США 500 км, убив 110 человек^.

В России смерч, причинивший ущерб более чем в 80 млн рублей и приведший к гибели одного человека, был зафиксирован в Благовещенске 31 июля 2011 года

Циклон — атмосферный вихрь огромного (от сотен до нескольких тысяч километров) диаметра с пониженным давлением воздуха в центре.

Различают два основных вида циклонов — внетропические и тропические. Первые образуются в умеренных или полярных широтах и имеют диаметр от тысячи километров в начале развития, и до нескольких тысяч в случае так называемого центрального циклона. Тропические циклоны образуются в тропических широтах и имеют меньшие размеры (сотни, редко — более тысячи километров), но бо́льшие барические градиенты и скорости ветра, доходящие до штормовых. Для таких циклонов характерен также т.н. «глаз бури» — центральная область диаметром 20—30 км с относительно ясной и безветренной погодой. Характерные для тропических циклонов большие скорости ветра (до 70 метров в секунду, с порывами до 100 м/с) и огромное количество осадков (до 1000 мм в сутки) приводят к катастрофическим опустошениям на суше и бурному волнению на море. Наводнения при прохождении тропических циклонов вызываются не только осадками, но и нагоном морской воды на низменные берега. Наибольший ущерб в современной истории принёс ураган «Катрина» в 2005 году, являющийся тропическим циклоном. По различным оценкам ущерб от стихийного бедствия составил от $89 до $125 млрд. Самым смертоносным за всю историю наблюдений стал Великий ураган 1780 года. Жертвами урагана, бушевавшего с 10 по 16 октября 1780 года, стали более 27,5 тысяч человек на Малых Антильских островах Карибского моря

Мете́ль (буран, вьюга) — перенос ветром снега, поднятого с поверхности земли. На официальных метеорологических станциях отмечают позёмок, низовую метель и общую метель. Наиболее сильные снежные бури за историю наблюдений:

· Великая метель 1888 года за 4 дня унесла жизни 400 человек. Сугробы в Нью-Йорке достигали 6 метров в высоту.

· Снежная буря в Иране в 1972 году привела к гибели 4000 людей.

· Снежная буря в Афганистане в 2008 году.

Град — это вид ливневых осадков. Град является частицами льда шарообразной или неправильной формы (градин) размером от миллиметра до нескольких сантиметров. Встречаются градины размером 130 мм и массой около 1 кг. Градины состоят из ряда слоёв прозрачного льда толщиной не менее 1 мм, чередующихся с полупрозрачными слоями. Град выпадает обычно в тёплое время года из мощных кучево-дождевых облаков, сильно развитых вверх, обычно при ливнях и грозах.

Град наносит большой ущерб сельскому хозяйству, уничтожая посевы и виноградники.

Засуха — длительный (от нескольких недель до двух-трёх месяцев) период устойчивой погоды с высокими (для данной местности) температурами воздуха и малым количеством осадков (дождя), в результате чего снижаются влагозапасы почвы и возникает угнетение и гибель культурных растений. Начало засухи обычно связано с установлением малоподвижного высокого антициклона. Обилие солнечного тепла и постепенно понижающаяся влажность воздуха создают повышенную испаряемость (атмосферная засуха), в связи с чем запасы почвенной влаги без пополнения их дождями истощаются (почвенная засуха). Постепенно, по мере усиления почвенной засухи, пересыхают пруды, реки, озёра, родники, — начинается гидрологическая засуха.