Ориентировочный социально-экономический ущерб от развития наиболее опасных природных процессов на территории России

Основные опасности природного, техногенного и экологического характера

Анализ тенденций развития основных природных, техногенных и экологических опасностей и угроз и их прогноз на перспективу показывают, что на территории Рос­сии в ближайшие годы будет сохраняться высокая степень риска возникновения круп­номасштабных чрезвычайных ситуаций различного характера.

Прогнозируемый рост количества возникающих чрезвычайных ситуаций различ­ного характера будет вести к увеличению ущерба от них, который уже исчисляется в целом триллионами рублей в год. Это будет существенно тормозить экономический рост в стране, переход России к стратегии устойчивого развития.

Следует отметить, что общей характерной особенностью природных, техногенных и экологических опасностей и угроз на современном этапе является их взаимосвязан­ный комплексный характер, выражающийся в том, что одно возникающее бедствие может вызывать целую цепочку других порою более катастрофических процессов.

1.1.1. Опасности и угрозы природного характера

Характеризуя природные опасности и угрозы, необходимо подчеркнуть следую­щее.

На поверхности Земли и в прилегающих к ней слоях атмосферы идет развитие множества сложнейших физических, физико-химических и биохимических процессов, сопровождающихся обменом и взаимной трансформацией различных видов энергии. Источником энергии являются процессы реорганизации вещества, происходящие внутри Земли, физические и химические взаимодействия ее внешних оболочек и фи­зических полей, а также гелиофизические воздействия. Эти процессы лежат в основе эволюции Земли, ее природной обстановки, являясь источником постоянных преобра­зований облика нашей планеты или ее геодинамики. Человек не в состоянии приоста­новить или изменить ход эволюционных трансформаций, он может только прогнози­ровать их развитие и в некоторых случаях оказывать влияние на их динамику.

• Геодинамические и гелиофизические преобразования являются источником раз­личных геологических и атмосферных процессов и явлений, широко развитых на Земле и в прилегающих к ее поверхности слоях атмосферы, создающих природную опасность для человека и окружающей среды. Наибольшее распространение имеют явления, связанные с эндогенными, гидрометеорологическими, экзогенными и гео­криологическими процессами. К числу первых относятся различные тектонические явления, землетрясения и горные удары. Среди гидрометеорологических явлений наиболее широкое распространение имеют наводнения, ураганы, смерчи, тайфуны, сильные ливни, снегопады, морозы. Экзогенные явления связаны с гравитационны­ми процессами {оползни, сели, обвалы, снежные лавины), действием поверхностных (эрозионные, абразионные) и подземных (карстовые, суффозионные, набухания, про­садки) вод. Геокриологические процессы приводят к развитию таких опасных природ­ных явлений как солифлюкция, каст, морозные пучения.

На территории России, обладающей чрезвычайно большим разнообразием геологических климатических и ландшафтных условий, встречается более 30 опасных природных явлений. В табл.1 представлена классификация опасных природных явлений и процессов по их происхождению.

Среди природных опасностей наиболее разрушительными являются: наводнения, подтопления, эрозия, землетрясения, оползни, сели, карст, смерчи, сильные замороз­ки, различные мерзлотные явления. Ежегодно в России происходит 230-250 событий чрезвычайного характера, связанных с природными опасными явлениями.

Основные потери при этом приносят: наводнения (около 30%); оползни, обвалы и лавины (21%); ураганы, смерчи и другие сильные ветры (14%); сели и переработ­ка берегов водохранилищ и морей (3%). Последовательность процессов в порядке уменьшения экономического ущерба несколько иная: плоскостная и овражная эрозия (около 24% всех потерь), подтопление территорий (14%), наводнения и переработка берегов (13%), оползни и обвалы (11%), землетрясения (8%).

Землетрясение - одно из самых страшных явлений природы. Только в Китае за последних четыре столетия (16-20 века) от землетрясений погибло более 1,2 млн. лю­дей. Страшнейшая катастрофа произошла в 1556 г. при Хуасяньском землетрясении, когда погибло около 800 тыс. человек, в 1920 г. при Нингханском землетрясении по­гибло 200 тыс., в 1976 г. во время Тянтшанского землетрясения - 242 тыс. В сентябре 1923 г. в Канто (Япония) подземные толчки разрушили город, под обломками которо­го было похоронено более 142 тыс. человек. В апреле 1948 г. Ашхабадское землетря­сение (Туркмения) принесло гибель более 100 тыс. жителей города. В последние годы мощные сейсмические события в Армении (Спитак, декабрь 1988 г.), Иране (июль, 1990 г.), Японии (Ханшин, январь, 1995 г.) стали причиной гибели соответственно 25, 40 и 6,3 тыс. человек.

Таблица 1.

Классификация неблагоприятных и опасных природных явлений и процессов

По их происхождению

	Виды опасностей
	Опасные природные явления, возможные всюду или имеющие малоограниченные зоны поражения	Опасные природные явления, имеющие ограниченные поражения
Гелиокосмичес­кое	Падение небесных тел Магнитные бури Полярный режим солнечного освещения
Климатическое и гидрологичес­кое	Ураганы, тайфуны, смерчи, шквалы Грозы, удары молний, морские штормы, нерегулярные морские течения Экстремальные температуры воздуха Возврат холодов в период вегетации сель­скохозяйственных растений Экстремальные ливни, снегопады, метели Гололед, изморозь, обледенение Дефляция почв, пыльные бури, движение перевиваемых песков, засухи, суховеи Атмосферные неоднородности для авиа­ции и космических аппаратов Резкие скачки атмосферного давления и температуры	Наводнения Наледи на реках и склонах Затопление и осушение берегов водоемов Мерзлотные деформации грунта, термокарст, термоэроция Подтопления, изменения уровня грунтовых вод Абразия берегов морей и водо­хранилищ Ледовые явления на реках

Примерные уровни социально-экономических ущербов от наиболее опасных при­родных процессов на территории России приведены в табл.2.

Таблица 2.

Ориентировочный социально-экономический ущерб от развития наиболее опасных природных процессов на территории России

	Кол-во	Ориентировоч-
	городов,	ный ущерб, млрд.
Процессы	подвер­женных	доля/год
Воз-	Сред-
	воздейс-	мож-	немного-
	твию	ный	летний
Гидро-метсо-	Приводящие к	Наводнения		1,6	3,0-3,25
рологичоские	гибели людей	Ураганные ветры и смер-
Геологические	Обычно не при-	чи		0,03	0,08
	водящие к гибе-	Цунами		0,015	0,045
	ли людей	Оползни и обвалы		0,03	1,8-3,0
		Землетрясения			1,5-2,3
		Лавины		0,75
		Сели		0,15	0,0015
		Эрозия плоскостная и ов-		0,45	5,3-4,5
		ражная
		Подтопление территорий		0,15	3.6-4,5
		Переработка берегов мо-
		рей и водохранилищ		0,015	3.5-2,5
		Эрозия речная		0,0015	3,0
		Карст		0,00445	0,75
		Суффозия		0,03	0,7
		Пучоние		0,015	0,43-0,71
		Просадка лессовых пород		0,02	0,43-0.57
		Термокарст		0,015	0,3-4,3
		Наледообразование		0,075	0.15-0,3
		Тормоэрозия		0,015	0,15
		Солифлюкция		0,0015	0,043

Говоря о наиболее опасных природных явлениях, необходимо подчеркнуть сле­дующее.

Только за 90 лет XX столетия (1900-1990 гг.) на Земле произошло 69 землетрясе­ний, в каждом из которых погибло более 100 тыс. человек, 18 землетрясений принесло гибель от 10 до 100 тыс. человек и в 47 землетрясениях количество жертв достига­ло 1-10 тыс. человек. Общее количество людей, погибших за 90 лет нашего столетия только в указанных выше крупнейших землетрясениях, составило более 1457 тыс. человек.

В России зоны повышенной сейсмической опасности (от 6 баллов и выше, с пери­одом повторяемости 500 лет) занимают около 40% от общей площади, в том числе 9% территории относится к 8-9 балльным зонам. В сейсмически активных зонах прожи­вает более 20 млн. человек. Только за последние пять лет в стране произошло более 120 землетрясений, причем четыре были сильнейшими; Шикотанское (Курилы), ок­тябрь 1994 г., Нефтегорское, май 1995 г., Кроноцкое, декабрь 1997 г., Невельское (о. Сахалин), август 2007 г. Первые два вызвали большие разрушения и гибель людей. Шикотанское землетрясение имело магнитуду 8,4 и интенсивность 9-10 баллов. Оно сопровождалось цунами с высотой морской волны до 8-10 м и серией афтершоков, два из которых были более 6 баллов. В результате катастрофы погибло 11 человек, было ранено - 32, пострадало - 1,5 тыс. человек, без крова осталась 631 семья. Еще более разрушительным оказалось Нефтегорское землетрясение на Сахалине, имев­шее магнитуду 7,7 и интенсивность 8-9 баллов. Город нефтяников - Нефтегорск был практически полностью разрушен, погиб 1841 житель города. Кроноцкое землетря­сение имело магнитуду 7,9. Эпицентр его располагался в акватории Тихого океана к юго-востоку от полуострова Кроноцкий Восточной Камчатки и поэтому не вызвало заметных разрушений и гибели людей.

Страны, расположенные вблизи океанских побережий, часто страдают от разру­шительных тропических тайфунов и ураганов. Так, например, в Бангладеш за послед­ние 30 лет от тайфунов и ураганов погибло более 700 тыс. человек. Самый разруши­тельный тайфун имел место в ноябре 1970 г., когда погибло более 300 тыс. жителей этой страны и осталось без крова 3,6 млн. человек.

На территории России действиям тропических тайфунов чаще всего подвержены побережья Дальнего Востока, где они происходят от двух до пяти раз в год. Наиболее сильный из них в последние годы имел место в ноябре 1995 г., охватил Южный Саха­лин, Камчатку, часть Приморского края и Амурской области и нанес ущерб более чем | в 350 млрд. рублей.

Известно много примеров гибели людей и больших материальных потерь, свя­занных с наводнениями, оползнями, обвалами, селевыми потоками, снежными лави­нами. Жителям многих стран, оказывающихся во власти грандиозных наводнений, часто приходится вспоминать библейскую легенду о всемирном потопе. По данным ЮНЕСКО за последнее столетие от наводнений погибло 9 млн. человек.

В последние годы крупные наводнения наблюдались практически на всех конти­нентах. Одним из наиболее разрушительных было наводнение на Среднем Западе США (долина Миссисипи), произошедшее в 1993 г. Наводнение оставило огромное количество разрушений, погибло 50 человек, суммарный ущерб составил 15-20 млрд. долларов.

Крупнейшее наводнение произошло в декабре 2004 года в юго-восточной Азии. Возникшая в результате землетрясения волна цунами прокатилась от юго-восточной Азии до восточного побережья Африки, в результате погибло около 250000 человек.

Угроза наводнений в России существует более чем для 40 городов и нескольких тысяч населенных пунктов. Общая площадь затопляемых земель составляет не ме­нее 50 млн. га, а площадь ежегодного затопления изменяется от 3,6 до 5,6 млн. га. В последнее время наиболее сильные затопления наблюдались весной 1998 и 2001 г. в Якутии, в 1999 г. в Предкавказье, в 2002 г. в республиках Северного Кавказа, в

Ставропольском и Краснодарском краях. Огромные потери несет страна в связи с подъемом уровня воды в Каспийском море, начавшемся в 1978 г. и достигшем сейчас почти 2,5 м.

Большие убытки вследствие массового характера распространения приносят гра­витационные процессы. Так, в США с помощью аэрофотосъемки установлено око­ло 20 млн. оползней. Только в районе Сан-Францисского залива выявлено более 88 тысяч оползневых участков. Ежегодный ущерб от оползней в США составляет 2-2,5, Японии - 1,5, Италии -1,1 млрд. долларов.

Широкое распространение оползни имеют в Поволжье, Предкавказье, Забайка­лье, на Кавказе, Сахалине и в других регионах России. Пораженность оползнями и селями, например, Сочинского побережья Черного моря достигает 80%, а отдельных районов Ингушетии и Ставропольского края - 90%. Особенно сильно страдают урба­низированные территории: 725 городов Российской Федерации подвержено действию оползневых процессов. Суммарный ежегодный ущерб от оползней, селей и обвалов в стране составляет не менее одного млрд. долларов.

Развитие гравитационных процессов часто носит синергетический характер и инициируется мощными эндогенными явлениями, прежде всего, землетрясениями и извержениями вулканов. Известно, например, что во время землетрясения в провин­ции Консу в Китае в 1920 г. произошла массовая активизация оползней, в результате которой были разрушены десятки деревень и погибли около 100 тыс. человек.

Развитие оползней в горных районах нередко приводит к образованию завальных плотин, подпруживанию вод рек и скоплению больших масс воды, создающих угрозу населению. Одним из таких крупнейших водохранилищ является Сарезское озеро, образовавшееся в центральной части Памира на территории Таджикистана. В фев­рале 1911 г. в результате 9-ти балльного землетрясения здесь произошел гигантский оползень объемом 2,2 км³. Оползень перекрыл долину р. Мургаб, в результате чего образовалось озеро с максимальной глубиной 500 м, длиной 61 км и площадью 80 км². Общий объем воды в озере составил 15,5-16,5 км³. Формирование гигантских оползней в этом районе идет и в настоящее время. Поэтому сход нового оползня в Сарезское озеро может вызвать волну излива объемом до 80 млн. м³ и высотой до 90 м. Водяной вал приведет к разрушению завальной плотины и вызовет гигантский селевой поток, который будет угрожать почти 4 млн. жителей Таджикистана, Узбекис­тана, Афганистана и Туркмении, проживающих в опасной зоне.

Относительно менее опасными, в основном из-за меньших объемов и скоростей одновременного перемещения масс горных пород и воды, являются процессы плос­костной и овражной эрозии, переработки берегов водохранилищ и морей, набухания и просадки грунтов. Эти процессы, как правило, не приводят к гибели людей, но эко­номические потери от их развития часто сопоставимы с наиболее катастрофически­ми природными явлениями. Так в Китае, например, ежегодно теряется 5 млрд. тонн плодородной почвы, 2 млрд. тонн из которых разрушается в результате водной эрозии и выносится в виде осадков в океан и внутренние водоемы. Это составляет 1/12 часть общих потерь плодородных земель в мире.

Ежегодно с пахотных склонов на территории России сносится и необратимо теря­ется 0,56 млрд. тонн наиболее плодородной части почвенного покрова. Суммарный ежегодный прирост длины овражной сети составляет в среднем 20 тыс. км, сокраще­ние пашни за счет развития оврагов - 100-150 тыс, га.

В странах, прилегающих к Арктическому побережью, и в высокогорных условиях широко распространены геокриологические процессы. Для России, 64% территории которой занята многолетнемерзлыми породами, они имеют исключительно важное значение. Суммарные экономические потери от этих процессов в стране составляют не менее 1 млрд. долларов в год. Широкое развитие опасных мерзлотных процес­сов приурочено, прежде всего, к районам интенсивного техногенного воздействия на многолетнемерзлые толщи пород. Так, например, в г. Воркуте, где мерзлая толща в результате урбанизации потеряла примерно 25% запаса холода, большая часть территории города оказалась пораженной геокриологическими процессами. В ре­зультате около 60% зданий и сооружений, построенных в городе до 1977 г., пришло в аварийное состояние. Следует отметить, что на территориях интенсивного хозяйс­твенного освоения и крупных городов широкое распространение имеют виды опас­ностей, получивших название техногенно-природных или инженерно-геологических. Появление таких процессов связано с интенсивным антропогенным воздействием на окружающую среду, под влиянием которых появляются новые или интенсифициру­ются медленно развивающиеся природные процессы. Среди техногенно-природных процессов наибольшую опасность представляют наведенная сейсмичность, опуска­ние территорий, подтопление, карстово-суффозионные провалы, техногенные геофи­зические поля.

В последние годы открыт новый феномен в динамике земной коры, получивший название наведенной или техногенной сейсмичности. Суть этого явления заключает­ся в том, что антропогенные воздействия могут приводить к образованию дополни­тельных напряжений внутри Земли и влиять на развитие природных процессов; ус­корять накопление напряжений, увеличивая частоту проявления землетрясений, или способствовать разрядке уже накопившихся напряжений, т.е. являться «спусковым крючком» подготовленного природой сейсмического события.

Случаи наведенной сейсмичности при заполнении водохранилищ, помимо США и Индии, отмечены в Китае, Франции, Зимбабве, Греции, Таджикистане и других стра­нах.

Установлено, что наведенная сейсмическая активность связана с изменением гидростатического давления в породах при заполнении водохранилищ. Аналогич­ный эффект может вызвать закачка флюидов в глубокие горизонты зомной коры при захоронении загрязненных вод. создании подземных хранилищ жидкостей и газов, законтурном обводнении месторождений углеводородов с целью поддержания плас­тового давления и в ряде других случаев. Например, на Ромашкинском месторожде­нии нефти в Татарии в результате многолетнего законтурного обводнения отмечено существенное повышение сейсмической активности всего района и появление наве­денных землетрясений интенсивностью до 6 баллов. Существует мнение, что крупные землетрясения (магнитуда около 7 и более) в Газли (Узбекистан), произошедшие в 1976 и 1984 годах, также относятся к разряду наведенных. Они были спровоцированы закачкой около 600 млн. м³ воды в Газлийскую структуру.

Однако, далеко не все водохранилища вызывают появление наведенной сейсмич­ности. Подсчитано, что при строительстве плотин высотой до 10 м землетрясение вызвали только 0,63% плотин от их общего количества, при строительство плотин высотой до 90 м - 10%, а высотой более 140 м - 21% . Очевидно, что наведенная сейсмичность возникает только там, где геологические условия и современная геоди­намическая обстановка благоприятны для развития этого явления.

На многих территориях промышленных и городских агломераций, на фоне при­родных движений поверхности Земли, наблюдаются процессы опускания поверхнос­ти, связанные с техногенными факторами, которые по своей скорости и негативным последствиям значительно превосходят привычные нам тектонические движения. Одной из причин опусканий может быть извлечение подземных вод. Впервые на это обратили внимание японские специалисты в связи с опусканием территории г. Токио, где к 1970-1975 гг. было зарегистрировано понижение поверхности на отдельных участках города на 4,5 м. Катастрофических размеров достигло опускание поверх­ности г. Мехико, начавшееся в конце прошлого столетия в связи с интенсивным забо­ром подземных вод. К концу 1970 г. вся территория города понизилась более чем на 4 м, а его северо-восточная часть - на 9 м.

Опускание поверхности Земли происходит также при добыче жидких, газообраз­ных и твердых полезных ископаемых. Самым впечатляющим примером является до­быча нефти и газа в районе г. Лонг-Бич в Калифорнии, где оседание поверхности в пятидесятых годах достигло 8,8 м. В России эта проблема является актуальной для Западной Сибири, поскольку опускание этой территории даже на несколько десятков сантиметров может существенно увеличить и без того ее сильную заболоченность.

Одним из наиболее распространенных и ущербоносных техногенно-природных процессов является подтопление территорий. Развитие его выражается в подъеме уровня грунтовых вод к поверхности Земли, что приводит к переувлажнению грун­тов и снижению их несущей способности, заболачиванию, затоплению подвальных помещений и подземных коммуникаций. Кроме того, подтопление нередко вызывает активизацию оползней, повышение сейсмической балльности территории, просадки лессовых и набухание глинистых грунтов, загрязнение грунтовых вод, усиление кор­розионных процессов в подземных конструкциях, деградацию почв и угнетение рас­тительных комплексов.

В последние десятилетия процесс подтопления освоенных территорий принял в России практически повсеместный характер. В настоящее время подтоплено около 9 млн. га земель различного хозяйственного назначения, в том числе 5 млн. га сель­скохозяйственных земель и 0,8 млн. га застроенных городских территорий. Из 1064 городов России подтопление отмечается в 792 (74,4%), из 2065 рабочих поселков - в 460 (22,3%), а также в 762 населенных пунктах. Подтапливаются многие крупнейшие города страны такие как Астрахань, Волгоград, Иркутск, Москва, Нижний Новгород, Новосибирск, Омск, Ростов-на-Дону, Санкт-Петербург, Томск, Тюмень, Хабаровск и другие.

В некоторых городах Северного Кавказа, где просадочные лессы имеют мощ­ность до 20-30 м, величина просадки достигает 1,0-1,5 м. Просадки лессовых масси­вов при подтоплении вызывают деформацию, а иногда и полное разрушение зданий и сооружений, подземных коммуникаций, транспортных систем. Ущерб от подтопле­ния 1 га городской территории в зависимости от степени ее застройки капитальными сооружениями, наличия исторических и архитектурных памятников, разветвленное™ подземной инфраструктуры составляет 30-460 млн. руб. в год (в ценах 1994 г.).

Интенсивная откачка подземных вод и изменение установившегося гидродина­мического режима на территориях, пораженных древним карстом, может вызвать нарушение их устойчивости и развитие так называемых карстово-суффозионных процессов, приводящих к образованию провальных воронок техногенно-природного происхождения. В некоторых районах эти процессы развиваются настолько быстро, что становятся опасными не только для зданий и сооружений, но и для людей. Так, например, на одном из золоторудных месторождений Йоханнесбурга (ЮАР) в 1962-1969 гг. образовался ряд карстово-суффозионных воронок диаметром более 50 м и глубиной до 30 м. В одну из воронок провалился завод и погибло 29 человек, а в другую - жилой дом вместе с пятью жильцами. За последние 30 лет в северо-запад­ной части г. Москвы образовалось 42 карстово-суффозионных провала. Провальные воронки имели диаметр от нескольких до 40 м, глубину от 1,5 до 5-8 м. В резуль­тате пострадало три пятиэтажных здания, жителей которых пришлось переселить, а здания разобрать. В районе г. Уфы за последние 65 лет зарегистрировано более 80

карстово-суффозионных провалов. Еще более широкое развитие этот процесс имеет в районе г. Дзержинска (Нижегородская область), где им поражено около 30% терри­тории города.

Приведенный краткий анализ развития природных опасностей у нас в стране ив мире позволяет сделать некоторые обобщающие выводы об тенденциях и причинах столь быстрого роста этих проблем:

1.Несмотря на научно-технический прогресс и рост экономики защищенность лю­дей и материальной сферы от опасных природных явлений не возрастает, а система­тически снижается. Исходя из мировых статистических данных ежегодный прирост
погибших от природных катастроф на Земле составляет 4,3%, пострадавших - 8,6%,
а величины ущерба - 10,4%. Учитывая, что мировой валовой продукт растет меньши­ми темпами (3,6%), рост природных опасностей следует рассматривать, как глобаль­ный процесс, который будет во многом определять возможность перехода общества
на стратегию устойчивого развития.

2.Интенсивное развитие экономики приводит к появлению техногенно-природных
опасностей, являющихся принципиально новыми или медленно развивающимися су­ществующими природными процессами, активизированными хозяйственной деятель­ностью человека. Среди техногенно-природных процессов наибольшую опасность
представляет наведенная сейсмичность, подтопление, опускание поверхности Зем­ли.

3.Проблема природных опасностей и связанные с ней социальные и материаль­ные потери, определяется не только природными условиями территорий, но и социаль­но-экономическим положением проживающих там народов. Наибольшие социальные
потери наблюдаются в слабо развитых странах, где высокая численность населения и
его слабая защищенность являются причиной массовой гибели и огромных страданий
людей при развитии природных катастроф. В экономически развитых странах смерт­ных исходов значительно меньше, однако развитие опасных явлений здесь сопровож­дается огромными материальными потерями.