Жылыжай құбылысы. Кейінгі уақытта Жердегі геохимиялық айналымның антропогендік бұзылуына тікелей қатысты тағы бір фактор анықталды. Ол «Жер – атмосфера» жүйесіндегі газ алмасудың құрылымдық өзгеруі. Оның мəні мынада: Жердегі адамзаттың тірлігі белгілі бір дəрежеде атмосфераның оптикалық қасиеттеріне əсер ете отырып, оның газдық құрамының өзгеруіне себеп болады. Бұл өзгерістер соншалықты ауқымды емес, бірақ газ құрамы үнемі өзгеруде, осы жағдайлар экологтарды мазасыздандыруда. Органикалық отындарды (көмір, мұнай, табиғи газ, жанғыш тақтатас, шымтезек, ағаш) жаққанда атмосфераға жылына 15 млрд т көмірқышқыл газы мен шаң кететіні белгілі. Планетамыздың массасы 5•1015 т екенін ескерсек, бұл үлкен көрсеткіш емес. Дегенмен, көмірқышқыл газының аздаған мөлшерінің өзі жылыжай құбылысын туындатады. Жерден шағылысып қайтқан жылуды жылыжайлық газдар тұтып қалып, климаттың жалпы жылынуына себеп болады. Атмосферада шаңның көбеюі, керісінше, оның суынуына себеп болады, өйткені атмосфералық аэрозоль ауаның мөлдірлігін төмендетеді. Сонымен қатар, Жер бетіне шаңның қонуы, əсіресе мұзды зонада альбедоның кемуіне жəне климаттың жылынуына əкеледі. Қазіргі таңда жылыжай құбылысына ерекше көңіл бөлініп отыр. 1979 жылы Женевада өткен климат бойынша əлемдік конференцияда жуық арада климат өзгеруі болатыны жəне оның қайтымсыз болып кету қаупі бар екені айтылды. 1981 жылы Ленинградта өткен кеңес-америка эксперттері басқосуында жарияланған бақылаулар нəтижелері бойынша, атмосферадағы көмірқышқыл газы 0,0335%-ға дейін өскені айтылды, ал XIX ғасырда ол 0, 029% құраған еді. Қазіргі таңда атмосферадағы CO2 мөлшері шамамен 0,0394% деп бағаланады. БҰҰ 1990 жылдың қарашасында, Женевада өткен конференциясына қатысушылардың барлығы (онда 600 адам қатысқан), 2100 жылы жылу градусқа көтеріледі деген болжамды мақұлдады. Бұл болжам климат өзгеруі бойынша құрылған үкіметаралық комиссия құжаттарының барлығына енгізілді. Ғаламдық жылынудың нақты жылдамдығын бақылауларға сүйеніп анықтауға болады. Əдебиеттерде, планетада соңғы 125 жылда температура 0,5% көтерілген деп көрсетіледі. Температура көтерілуінің көп бөлігі соңғы 40 жылда қатты байқалған. 1990 – 1995 жылдар аралығындағы температура көтерілуі 0,05% тең болған. Жылынудың болатындығын поляр өңіріндегі бақылаулар растап отыр. Америка ғалымдарының айтуынша соңғы 40 жылда 40 мың км3 поляр мұзы, негізінен Антарктида мұзы еріген. Дегенмен, ғалымдар арасында бұл үрдіске жылыжай құбылысының қаншалықты қатысы бар деген дау үнемі жүріп жатады. В. Г. Горшков пен К. Я. Кондратьев көмірқышқыл газының климат өзгеруіндегі ролі артық бағалануда, себебі бұл газды мұхит сіңіріп алады деп есептейді. Расында, атмосфера мен мұхит арақатынасының сипаты, əсіресе фитопланктон массасының динамикасын қоса есептегенде, көп жағдайда түсініксіз жəне болжау модельдерінде сай келмейді. Дегенмен, онда жылыжай құбылысының дамуына оң əсер ететін қайтымды байланыс бар болуы мүмкін. Мəселе мынада, температура көтерілгенде көмірқышқылының өте үлкен мөлшері жинақталған мұхитта СО2 еруі кемиді, ол қоршаған ортаға көмірқышқыл газының көп мөлшері берілетін көзге айналады. Бұл жылыжай құбылысының жəне осыған байланысты жылынудың күрт күшеюіне себеп болады. СО2 басқа да жылыжай құбылысын туындататын газдар бар. Олардың бастылары метан, хлорфторкөміртектер, озон, азотты тотық. СО2 жылыжай құбылысы дамуындағы үлесі 50%, метанның салыстырмалы үлесі 15%, хлорфторкөміртектердікі 13%, озондікі 10%, азоттікі 9% деп есептеледі. Метанның түзілуі негізінен топырақ органикасының жəне сазды батпақтағы су түбі органикасының ыдырауына байланысты. Болашақта, метанның рөлі əлдеқайда артып кетуі мүмкін. Жалпы жылыну ыдырау үрдістерін шапшаңдатып жіберетіні айқын. Жердің кей өңірлерінде аридтік климат қалыптасып кеткен күннің өзінде де, Сібірдің байтақ провинцияларындағы тоң еріп, орнында сазды батпақ пайда болуы мүмкін. Бұдан басқа да тенденция бар – ол мал шаруашылығы кешеніндегі органиканы қолдану аясын кеңейту, топырақты өңдеу жолдарын өзгерту т.б. Жылыжай құбылысына қысқаша сипаттама: Жылыжай ішіне енген күн энергиясы жылу энергиясына, яғни əйнек арқылы тысқа шыға алмайтын инфрақызыл сəулеге айналады, жылыжай ішінде температура көтеріледі. Осы сияқты, Жер атмосферасы да қызады: күн сəулесі атмосфера арқылы өтеді, ал инфрақызыл сəулелерді жылыжайлық газдар сіңіреді. Газдар концентрациясы жоғарылаған сайын, атмосфера да соғұрлым қатты қызады. Сонау 1896 жылы, С.А.Аррениус (1859-1927) айтып кеткен антропогендік əсерлерге байланысты климаттың ғаламдық жылынуы туралы ой өз өзектілігін əлі де жоғалтқан жоқ, ол тұрмақ, қазіргі зерттеулерде бұрынғыдан да нақты мəліметтер келтіріліп отыр. Сонда да, климат жылынуына антропогендік əсердің тигізетін үлесі проблеманың өте қиын болғандығына байланысты əлі нақты бағаланған жоқ. Климат өзгеруі – шешуді қажет ететін күрделі проблема; оған бейжай қарауға болмайды. Кейінгі жылдары климатты болжау ғаламдық зерттеулердің ең басты тақырыптарының бірі болып кеткені бекер. емес. Болжаулар бойынша өзгерістер алыс болашақта, 80-100 жылдан кейін ғана болады деген күннің өзінде, адамзатқа тынышталып қалуға болмайды. Себебі, əлемдік шаруашылықты жаңа жағдайға бейімдеп қайта құру орасан зор күш-жігер мен ұзақ уақытты талап етеді.
Климат өзгеруін болжау. Климат жылынуының бірінші, айқын көрінісі – əлемдік мұхит деңгейінің көтерілуі, ол соңғы 100 жылда 15см көтерілген. Болжаулар бойынша алдыңғы жүз жылда, жылынуға байланысты, теңіз деңгейі тағы 70см көтерілмек. Егер Антарктида мұз құрсауынан босаса, су деңгейінің көтерілуі əлдеқайда тез жүруі мүмкін деген де көзқарас бар. Қалай болғанда да жағалаулардағы қалалар мен кең аумақтарды қамтитын ауылшаруашылық жерлері су астында қалып, өндірістің табиғи əлеуеті əлдеқайда кеміп кететіні айқын. Проблемалар тек осымен бітпейді, Н. Н. Моисеевтің пайымдауынша, Жер атмосферасының бүкіл құрылымдық айналымы түгелдей өзгеріп, ылғалдың белдемдік тасымалдануы кемиді. Нəтижесінде, шөл жəне шөлейттер аумағы үлкейіп, адамзат құнарлы жерлердің көп бөлігінен айрылады. Оның өзі қазіргі өркениет дамыған өңірлерде – орта ендіктердегі облыстарда болады. Бұл болжау шындыққа қаншалықты жақын? Оны палеогеографиялық зерттеулер арқылы анықтауға бола ма? Əрине, бұл жағынан ақпараттар бар. «Восток» станциясында Антарктида мұзын 2 шақырым тереңдікке бұрғылау нəтижесінде 30 млн жыл бұрын қалыптасқан бұл мұз құрсауы бірнеше климат жылынуы дəуірлеріне шыдап бергені белгілі болды. Оның үстіне ол жылынулар жылыжай құбылысы əсерінен болады деп күтіліп отырған жылынудан əлдеқайда артық болған. Осыған байланысты академик А. Л. Яншин – «20 млн жыл бұрын атмосферадағы көмірқышқыл газының концентрациясы 0,1% шамасында, планетадағы орташа температура қазіргіден 5-6°С жоғары болған, сонда да жағдай апаттық деңгейге жетпеген, сондықтан соншалықты қауіптенудің қажеті жоқ» – деп есептейді. Антарктидалық құрсау болашақта сол қалпында қалуы тиіс. Бұған қосарымыз, жылы қыстарда жалпы жы-лыну болып жатқанда қар көп жауып, соның есебінен антарктидалық мұз да қалыңдай береді. Бағы замандарда да осылай болған болуы керек. Солтүстік жарты шардағы мұз жағдайын жер серіктерінен бақылау мəліметтерін сараптау нəтижесі мұздың полюстерге қарай шегініп бара жатқанын көрсетеді. Кейінгі жылдары арктикалық облыстар альбедосын кемітетін тағы бір фактор пайда болды. Əңгіме Солтүстік Мұзды мұхитқа құятын өзендердің мұнаймен ластану дəрежесінің күрт жоғарылауында болып отыр. Қиыр Солтүстікте судың өзіндік тазалану тетіктерінің жұмысы төмен екені белгілі. Ол судағы еріген оттегі мөлшерінің аздығы мен төмен температурада продуцент-бактериялардың белсенділігінің нашарлауына байланысты. Өзенге түскен мұнай өнімдері ағыспен бірталай қашықтыққа жетеді. Мұнайдың ауыр фракциялары су түбіне шөгіп, көп мөлшердегі жеңіл фракциялары мұхитқа ағып барады. Мұз құрамына кірген мұнай өте ұзақ уақыт сақталады. Мұз өз салмағының 25% дейінгі салмақтағы мұнайды сіңіре алады. Ластанған мұздың альбедосы кемиді, ол өңірдің климатының өзгеруіне əкеп соғады. Бұл өзгерістер солтүстік аудандардың температуралық жəне жауын-шашын режимін де өзгертеді. Өзгерістер солтүстіктегі тұрақтылығы төмен экожүйелерге де əсер етеді. Жылыну мен өзен суы арасында мынадай байланыс бар. Климат жылынуы булану үрдістерін арттырып, өзен суының кемуіне себеп болады. Бұл əсіресе кіші өзендерге əсер етеді де, олардың көбісі жойылып кетеді. Жылынуға байланысты болатын климат аридтенуі орман экожүйелерін деградацияға ұшыратады, өзен суларының азаюы мен кіші өзендердің жойылуы жер асты сулары деңгейінің төмендеуіне əкеліп соғады. Өндірістік жəне шаруашылық-тұрмыстық су пайдаланудың қарқындап өсіп жатқанын ескерсек, бұның салдары неге əкеп соғатынын шамалай беруге болады. Климат өзгеруінің өңірлік кескіні өте күрделі екені аян. Академик К. Я. Кондратьев планетада «климаттық хаос» болады деп есептейді. Бұған қарсы дау айту да қиын, себебі климат жүйесінің тұрақтылығы туралы теорияны əзірше ешкім дəлелдеген жоқ. Керісінше, динамикалық жүйедегі хаостың туындауы туралы атмосфералық үрдістер моделін Э. Лоренц 1963 жылы жасап көрсетті. Қаншалықты күрделі жəне белгісіз болса да, климаттық өзгерістерді жəне оның салдарын болжамай, қол қусырып отыруға болмайды. Халықаралық қауымдастықтың қазіргі уақыттағы жəне болашақтағы алға қоятын міндеттерінің ең дұрыс бағыты, атмосфераға жылыжайлық газдарды шығаруды шектеу арқылы экологиялық жəне экономикалық пайда табудың жан-жақты шараларын белгілеу. Ондай шаралардың бірі энергияны үнемдеу. Есептеулер бойынша, казіргі уақытта энергияны үнемдеудің белгілі технологияларын енгізу арқылы жылына, шамамен 20-30 млрд доллар үнемдеуге болады екен. 1997 жылы Жапонияның Киото қаласында дүниежүзі қауымдастығы елдері жылыжайлық газдар есебінен ғаламдық жылынуды туындататын атмосфералық тастандыларды бақылау бойынша тарихи келісімді, Киото хаттамасын құрастырып, қабылдады, онда ғаламдық жылынумен байланысты жүргізілетін істер айқындалды. Жылыжай құбылысына қарсы күресудің тағы бір жолы – жер өңдеу мен орман шаруашылығын жүргізу мəдениетін арттыру арқылы, барлық жерде фитомелиорацияны дамыту. Атмосфера көмірқышқылын байланыстыруда Жердің жасыл жамылғысының рөлі ерекше. Ормандарды отау мен шөлдену нəтижесінде ауылшаруашылықта пайдаланатын жерлер аумақтарының қысқаруының Жер атмосферасындағы көмірқышқыл газының тепе-теңдігіне бірталай əсері бар екені белгілі болды. Көмірқышқыл газының атмосфераға бөлінуімен күресуді күшейту қазіргі əлемдік энергетикаға зор нұқсан келтіріп, қыруар қаражат шығынын қажет етеді, ол шығынды көтеру көптеген мемлекеттердің қолынан келмейді деген де көзқарас бар. Сонымен қатар СО2 атмосферада көбеюі біршама тиімді нəтиже беруі мүмкін (биологиялық өнімділікті жоғарылатуда). Есептеу модельдері атмосфера ауасында СО2 мөлшерінің екі есе артуы, ауылшаруашылық дақылдары өнімділігінің 30% артатынын көрсетті. Дегенмен, дақылдар өнімділігі тек СО2 мөлшеріне ғана емес, керісінше, ең бастысы, топырақтағы қарашірік заттарының мөлшері мен ылғалдылыққа тəуелді. Ал, қазіргі таңда, топырақ эрозиясы атмосферадағы СО2 жинақталуына қарағанда əлдеқайда шапшаң жүріп жатқан үрдіс екені белгілі.
Стратосфералық озон. Озонды неміс химигі Х. Ф. Шенбейн (1799-1868) 1840 жылы ашты. Бұл газдың атауы өзіне тəн ерекше иісіне байланысты берілген. Гректің ozon сөзі «иісті» деген мағына береді. Бірақ, кейінірек – 1873 жылы атмосфераның жерге жақын қабатында (тропосферада), 1881 жылы –жоғарғы атмосферада (стратосферада) озонның бар екені белгілі болды. Стратосфералық озонды ирланд химигі Д. Гартли Күннің ультракүлгін сəулелерін сіңіруі бойынша анықтады. Бұл сəулелердің басты сіңірілу қабаты 200-300 нм спектрінде таралған, ол Гартли қабаты деп аталып кетті. Стратосфералық озонның мөлшері өте аз. Қалыпты қысымда (760 с.б.) жəне температура 0°С болғанда, стратосфералық озонды 3мм қабатқа жинауға болады. Ультракүлгін сəулелер əсерінен организм терісінде D (D2 D3) тобының дəрумендері түзіледі, олар кальций алмасуы үрдістерін реттеп, сүйектің дұрыс дамуын қамтамасыз етеді. КСРО ғалымдары 1970 жылдары жүргізілген жалпы зерттеулер нəтижесінде ультракүлгін сəулелер жетіспеушілігіне байланысты солтүстік өңірлердегі балалар оңтүстік өңірлердің балаларына қарағанда пневмониямен 2 есе, рахитпен 2,5-3 есе көп ауыратыны анықтаған. Бірақ, тері рагімен ауыру бойынша кері жағдайлар байқалған. Егер озон «шымылдығы» болмағанда, Жердегі тіршілік эволюциясы мүлде басқа жолмен жүрер еді, негізінде ешқашан күрделі ақуыздық формалар пайда болмас еді. Стратосфералық озонның ультракүлгін сəулелерді сіңіруі стратосфераның, көбіне мезосфераның қызуына əкеледі. Модельдік есептеулер бойынша мезосферадағы озонның концентрациясы екі есе азайғанда ол 20°С, ал стратосфераның көп бөлігінде 6-8°С суынатыны, ал тропосфера мен стратосфера шекарасында (7-18 шақырым) атмосфера ауасы 2-3°С суынатыны анықталған. Осының бəрі газдардың тік бағытта тасымалдануын өзгертеді, яғни стратосфераның осы бағыттағы құрылымы тұрақсыз болуы кетуі мүмкін. Бұл үрдістердің салдары Жер климаты мен биосфераға қандай əсер ететінін кесіп айту мүмкін емес. Осыған қосарымыз, озон Жерден космосқа келе жатқан инфрақызыл сəулелерді «мөлдірлік немесе озон шымылдығы» деп аталатын қабатта сіңіретін жалғыз газ (8-13 мкм). Себебі, 9,6 мкм қашықтықта озонның күшті сіңіру қабаты бар, ол басқа еш газдарда да, су буында да жоқ. Осылайша озон атмосферада жылудың сақталуына əсерін тигізеді де белгілі себептерге байланысты жылыжай құбылысын күшейтеді. 1975 жылдан бері Антарктида көгінде əр көктем сайын озонның жалпы мөлшері азаятыны байқалған. 10 жыл бойы ғалымдар осыны қоғамға жария өтуді жөн көрмеді. Тек 1985 жылы «Nature» (Табиғат) журналында ағылшын ғалымы Дж.Фарман бұл феномен туралы дүниежүзіне жария етті. Журналистер бұған «озон ойығы» деп ат қойды. Бұл онша дұрыс табылған термин болмағанымен (озонда ешқандай да ойық болмайды), жан-жақты қолданысқа еніп кетті. 1978-1988 жылдардың көктем айларында Антарктида көгіндегі озон концентрациясы 50% дейін кеміді. Бұл өте көп мөлшер, себебі бұған дейін озон қабатының бірнеше пайызға кемігенінің өзі ерекше жаңалық болып есептелетін. 1992 жылдың ақпан айының басында НАСА (АҚШ ұлттық аэроғарыштық агенттігі) ғалымдары озон қабатын бақылаулардың соңғы бірқатар нəтижелеріне сүйене отырып, ондағы нақты жағдайларға немқұрайды қарауға болмайтынын ескертті. 1992-1993 жылдардағы қыстың аяғында Солтүстік жарты шардағы озон қабаты 30-40% кемиді деп күтілуде еді. Егер, атмосфералық озонның əр жойылған пайызы терінің рак ауруларын 2% көбейтетінін, озонның ең көп жойылуы солтүстік ендіктің 20-55° аралығында болатынын ескерсек, қобалжуға үлкен себеп болған еді. Болашақта біз бұл үрдістің артуына куə болуымыз да мүмкін. Табиғатта өзгерістер бірқалыпты жүрмейді. Оның үстіне, атмосферадағы өзгерістерге бірқалыптылық тəн емес, себебі бұл биосфераның динамикасы өте жоғары бөлігі. Сондықтан, атмосферадағы кей өзгерістердің орташамəні арқылы ғана жағдайды бағалау жеткіліксіз. «Озон ойығы», яғни құрамындағы озон мөлшері аз облыстар аумағы барған сайын ұлғайып келеді. Антарктидада бұның қарқыны жылына 4% жетіп отыр. Есептеулер бойынша, озон қабатындағы озон концентрациясы 1% кемісе, ультракүлгін сəулелердің жер бетіне түсуі 1,4-2,5% артатыны белгілі болды. Бұл планета масштабында терінің рак ауруларының 10 мыңға, көздің катаракта ауруларының 100 мыңға артатынын көрсететін мəн. Бақылау мəліметтері бойынша, 1994 жылы Оңтүстік жарты шарда (Антарктида белдеуінің сыртында) озон қабатының жұқаруы 1-13% жеткен. Жалпы алғанда, «озон ойығының» пайда болу сипаты өте күрделі. «Ойықтардың» пайда болуы мен таралып кетуінің нақты заңдылықтары əзірше белгісіз. Ондай заңдылықты əзірше Антарктида белдеуінің 60 параллеліне байланысты ғана айтуға болады. Озон қабатының жұқаруына 14-20 ш. биіктіктегі озон концентрациясының 97% дейін азаюы себеп болатын көрінеді.
Озон қабатының бұзылу жолдары. Озон қабатының бұзылу құбылыстары ғалымдардың «озон ойығын» байқағанына дейін де жүріп жатқан болатын. Құрамында көміртегі бар қосылыстардың стратосфералық озонды бұзатыны 1960 жылдардың ортасында белгілі болған. Онда көміртекті жəне гидроксилді катализдік айналымдарға ерекше назар аударылған. Стратосфералық озон мен оттегі атомдары Н, ОН радикалдарының катализатор ретінде қатысуымен оттегі молекулаларына айналады. Атмосфера динамикасынің заңдылықтары бойынша, табиғи жолмен ауа массасы орта жəне жоғары ендіктерде тропосферадан тропопауза арқылы стратосфераға тасымалданбайды, яғни бұның стратосфера озонының жұқаруына қатысы жоқ. Стратосферадағы су молекулаларының көзі ірі ғарыш зымырандары мен ұшу аппараттарына байланысты болуы мүмкін. Бірақ бұл көздердің қуаты айтарлықтай мəнге ие емес. 1970 жылы П. Крутцен азоттың катализдік айналымын ашты: NO2 +O→NO + O2, NO+O3 → NO2 + O2 Озон қабатындағы катализдік айналымдардың ішінде азоты катализдік айналымдың рөлі маңызды, себебі ауылшаруашылығы атмосфераға антропогендік азотты көп бөліп шығарады. 1980 жылдардағы бағалаулар бойынша, азот тыңайтқыштарын пайдалануға байланысты атмосфераға жылына 10 млн т азотты тотық бөлінген, ол табиғи көздерден келетін осы газдың 40% құрайды. Жойылған ормандар орнындағы топырақтар да едəуір деңгейде азотты тотықтардың көзі болады. 1974 жылы екі реакциядан тұратын хлорлы катализдік айналым ашылды: СI + O2 →CIO + O2, CIO + O → CI + O2 Басында бұл айналымдың озон қабатына еш қатысы жоқ болып көрінді. Соңынан хлордың стратосфераға фреондар (хлорфторкөміртегілер) құрамында тасымалданатыны анықталды. Кейінгі онжылдықтар көлемінде хлорфторкөміртегілер өндірісте көп қолданылады. Олар химиялық белсенді еместігіне байланысты тірі организмдерге зиян тигізбегенімен, стратосфераға кетеді де, сонда жинақталады. Фреондар (хлорфторкөміртегілер) молекулаларының фотодиссоциациясы арқасында белсенді хлордың катализдік айналымы жүреді. Атмосферадағы азот қостотығы хлордың катализдік айналымын тежейді: NO2 +CIO→CINO3 Реакция барысында түзілген хлор нитраты озонға қатысты белсенді емес. Бірақ, Антарктида мен Арктика жағдайында су буы мен азоттың қостотығы (NO2) қатып қалады да, полярлық стратосфера бұлттарын қалыптастырады, сондықтан хлордың катализдік айналымы жүре бастайды. Міне, осы себепті, полярлық облыстарда «озон ойығы» пайда болады жəне бұл үрдіс стратосфералық бұлттар пайда болған кезде жүреді. Қазіргі таңда стратосферадағы хлорлы қосылыстар мөлшері табиғи қалыптан 4-5 есе артық жəне ол жыл сайын 5% өсіп отыр. 1987 жылы қыркүйек айында Монреаль конференциясының хаттамасы бойынша хлорфторкөміртегілерді қолдануды 1998 жылға дейін екі есеге кеміту мақсаты алға қойылған болатын. Қазіргі уақытта дүниежүзінің химиктері озон қабатына қауіпті хлорлы қосылыстарды алмастырғыш іздеу үстінде. Озон қабатының жұқаруын тоқтату үшін хлорфторкөміртегілерді өндіруді 80% қысқарту қажет екені есептеліп шығарылды. 1992 жылғы бағалау бойынша фреондарды мұздатқыш техникада қолданудан толық бас тарту үшін жылына 150-200 млн доллар шамасында инвестиция тарту керек жəне оны жыл сайын 600-700 млн долларға өсіріп те отыру қажет. Қаншама шаралар қолданылып жатқанымен жақын болашақта озон қабатының жұқаруы бола бермек. Жағдай тек XXI ғасырдың орта шенінде ғана қалыпқа келуі тиіс. Соңғы жылдары (шамамен 1997 жылдан бастап) озон қабатының жұқаруындағы хлордың катализдік айналымының рөлі қайта қарастырылуда. Озон қабатының жұқаруында жалпы фотохимиялық реакциялар ішінде азот тотықтарына басты назар аударыла бастады. Озон қабаты жұқаруының 50-70% азот тотықтары есебінен, 1% хлор қосылыстары есебінен болады деген тұжырым бар. Егер бұл бағалау рас болса, озон қабатын қорғау стратегиясы түбегейлі өзгертілуі тиіс. Дегенмен, озон қабатында болып жатқан үрдістердің қалай жүретіні əлі толық анықталған жоқ.
Атмосфераның ластануы Адамзаттың тірлігі барысында атмосфераны ластайтын көптеген заттардың ішінде жану өнімдері ерекше орын алады. Іс жүзінде бірде-бір технологиялық үрдіс тотықтырғыш рөлін атқаратын оттегісіз жүзеге аспайды. Тотығу кезінде бөлінетін энергия өндірісте, ауылшаруашылығында, тұрмыста қолданылатын жылу жəне электр энергиясына айналады. Шаруашылықта қолданылатын оттегі мөлшері жыл сайын 50 млрд т өсу үстінде. Атмосферадағы бос оттегімен салыстырғанда (1,4⋅1015 т) бұл сан шамалы ғана болғанымен, ол жасыл өсімдіктер жыл сайын өндіретін оттегінің 10-16% құрайды. Қалаларда ауаны ластайтын негізгі көздер – жылу электр стансалары (ЖЭС) мен автокөліктер. Жалпы атмосфера ластануының 40% жуығы автокөліктер есебінен болады. Орташа қуатты ЖЭС бір сағатта 80 т көмір жағады да, атмосфераға шамамен 5 т күкіртті газ, 16-17 т күл шығарады. Мұнаймен жұмыс істейтін ЖЭС күлді өте аз мөлшерде шығарады, бірақ тастандылары құрамындағы күкірт мөлшері едəуір. Экологиялық жағынан ең таза энергетикалық отын табиғи газ. Оны жаққанда атмосфераны азот тотықтары ластайды, бірақ олардын мөлшері көмір тастандыларына қарағанда 20% кем. АҚШ-тағы күкірт газдары мен азот қышқылдарының тастандыларын бағалау нəтижесі бойынша атмосфераға SO2 тастандыларының 65% жылу электр стансаларынан, ал 3% автокөліктерден келеді екен. Бірақ, азот тотықтарының тастандылары бойынша автокөлік бірінші (41%), ЖЭС екінші орында (29%). Автокөліктің экологиялық сипаттамасы мынадай: əр автокөлік жылына орта есеппен екі тоннаға жуық отын (негізінен бензин) жағып, атмосфераға 700кг көміртегі тотығын, 230кг əртүрлі көмірсутектер, 40кг азот қышқылдарын, 2-5кг қатты заттар бөледі. Автомобиль түтіндерінде денсаулыққа өте зиянды, канцерогендік қасиеттерге ие заттар – тетраэтилқорғасын жəне бензапирен бар. Жалпы алғанда автокөлік түтінінде 200 шамасындағы заттар бар. Бұлардан басқа атмосфераның ластауыш көздеріне қара жəне түсті металлургия, химиялық жəне мұнай-химиялық, құрылыс материалдарын шығаратын өндірістер жатады. Осылардың нəтижесінде атмосфера көптеген химиялық заттар қоқысын тастайтын орынға айналған десе болады. Олар ауада атмосфера құрамын соншалықты бүлдірмейтіндей өте аз мөлшердегі қосындылар түрінде кездескенімен, онда көптеген химиялық реакциялар жүріп жатады. Ол реакциялардың кейбіреуі жер жəне су экожүйелерінің жағдайына əсер ететін ғаламдық құбылыстар туындата алады. Ондай құбылыстарға қышқылды жаңбырлар жатады. Қышқыл жаңбырлар жəне олардың экожүйелерге əсері. Бұл құбылыстың туындау себебі атмосферада күкірт, көміртегі, азот (нақты айтсақ осы элементтердің тотықтары) жəне басқа заттардың болуына байланысты. Қышқыл жаңбырлардың топырақ пен су қоймаларына əсері ерекше. Топырақта оның органикасын өңдеуде белсенді қызмет ететін көптеген микроорганизмлар (бактериялар, актиномицеттер, саңырауқұлақтар, вирустар т.б.) тіршілік етеді. Топырақ қышқылдығы артқан сайын микроорганизмлардың белсенділігі төмендейді. Ең басты қауіп орманды тайга белдеміндегі күлгінденген топырақтарға қатысты болады. Ондай жағдайда осы топырақтарда өсетін ағаштар, шөптесін өсімдіктер, техникалық дақылдар зардап шегеді, олардың өнімділігі төмендейді. Қышқыл жаңбырлардың топыраққа əсер ету тетіктері күрделі жəне əлі толық анықталмаған. Микроорганизмдерінің белсенділігін төмендету арқылы топырақтағы биохимиялық үрдістерге əсер етуге болатынын ғалымдар растайды, бірақ сол əсер əлі толық сипатталған емес. Қышқыл жаңбырлар топырақта күрделі физикалық-химиялық үрдістер туындататыны, сол арқылы фосфор қиын еритін тұз күйіне ауысып, оларды өсімдіктер пайдалана алмайтыны белгілі. Екіншіден, топырақ қышқылдылығының артуы топырақ құрылымында еріген күйдегі алюминийдің пайда болуына əкеледі. Еріген күйдегі алюминий өсімдіктерге зиянды болады – ферменттер белсенділігін төмендетеді, алмасу үрдістерін баяулатады, өсімдіктердің тыныс алуын, кальций, магний, фосфор жəне су тасымалдануын нашарлатады. Еріген фосфордың тамыр жүйесі үшін өте улы екені дəлелденген. Еріген темір қосылыстары да тура осындай əсер етеді. Егер топырақта SO4 2- иондары көп болса, бұл кальцийдің қиын еритін CaSO4 (кальций сульфаты) тұзына айналуына əкеп соғады. Қышқыл жаңбырлардың су қоймаларына əсері су жиналатын аумақтағы топырақ ауданына байланысты. Жалпы кальций, магний, калий, натрийге бай топырақтар (нақты айтсақ олардың катиондарына бай) қышқылдарды бейтараптандыру қасиеттеріне ие. Оны топырақтың буферлік қасиеті деп атайды. Егер су жиналатын аумақ топырақтары буферлік қасиеттерге ие болса, су қоймасының қышқылдануы баяу жүреді де үлкен мəнге жетпейді. Егер су қоймасында металдардың карбоксилдері мен карбонаттары жəне органикалық қышқылдардың аниондары болса, ондай су қоймасының буферлік қасиеті артады. Суқоймаларының қышқылдануының биологиялық эффектісі рН6,5 болғанда-ақ байқалады, яғни су экожүйелерінің түр алуандығы өзгере бастайды. Биомасса қалпында сақталып, немесе артқан күннің өзінде,бір түрлердің орнын басқасы басады. рН ≤ 6,0 болғанда фитопланктон белсенділігі төмендейді, ал рН=5,0 болғанда, кері əсерлер зоопланктоннан да байқалады. Қалыпты жағдайда фитопланктонның саны отыздан сексенге дейін болса, рН6,0 болғанда фитопланктонның түр алуандығы 5-10 түрге дейін төмендеп кетеді. рН5,5 болғанда балықтардың өсіп-өнуі күрт кемиді де рН4,5 болғанда мүлде тоқтайды. Ондай суда балықтар мүлдем жойылып кетеді. Қышқыл жаңбырлар жаууына байланысты көптеген көлдер, мысалы Скандинавияда, өлі көлдерге айналған. Олардағы рН 5,0 төмен. Тура осындай жағдай АҚШ пен Канадада да жүріп жатыр. Соңғы 15-20 жыл ішінде көптеген өзендерде рН 5,0-4,0 мəніне жетті. Қышқылды жаңбырлардың жер экожүйелеріне, оның ішінде орман экожүйелеріне əсер ету тетіктері өте күрделі, сондықтан олардың орман ағаштарының өсуіне əсері туралы нешетүрлі көзқарастар қалыптасқан. Болашақта мұнай мен газ кен орындарындағы корлар сарқылып, көмір негізгі отын болып қалмақ, онда қышқылды жаңбырлар феномені қауіпті аумақты қамтуы мүмкін.
Күйе мен фотохимиялық тұман (тұмша). Өткен ғасырдың 30 жылдары Лос-Анжелес қаласында жылдың жылы мезгілінде ылғалды тұман 70% дейін артқан. Бұл құбылысты фотохимиялық тұмандеп атаған. Ол Күн сəулесі, күрделі фотохимиялық көмірсутектер қосылысы, азот тотығы, автокөліктердің зиянды заттары жəне улы заттардың қосылыстарынан пайда болады. Фотохимиялық тұманның исі жағымсыз, адамның көзінің көру қабілетін біртіндеп төмендетеді, яғни көз ауруына ұшыратады, көзден жас ағады, мұрынның шырышты қабығы қабынып, тыныс жолдары ауруларына – бронхылар астмасына, өкпе ауруларына шалдықтырады. Фотохимиялық тұман өсімдіктерді де зақымдайды, қышқылды жаңбырлар сияқты даладағы металдарды коррозияға ұшыратып, синтетикалық заттардың бояуларын кетіріп, олардың бүлінуіне себеп болады. Адамдардың киімдерінің түсін оңдырып, көліктерге де зиянын тигізеді. Қазіргі кезде мұндай фотохимиялық тұман əлемнің ірі қалалары Нью-Йорк, Чикаго, Бостон, Детроит, Токио, Миланда жиі болып тұрады.
Геоэкологияның негізінде табиғи жəне антропогендік жүйелердің экологиялық тепе-теңдігінің əрдайым бұзылып отыру жайын зерттеу жатыр.
Экологиялық тепе-теңдік дегеніміз геожүйелердің ішкі компоненттерінің антропогенезге, техногендік факторларға, тұрғындардың тығыздығы мен аумақтың табиғи ерекшеліктеріне байланысты үнемі тексеріп отыратын өзгерістермен сипатталатын үрдіс. Антропогенез дегеніміз табиғи нысандардың адам тіршілігі əсерінен өзгеруі мен өзіндік даму үрдісі. Техногенез антропогенездің құрамдас бөлігі ретінде адамзаттың өндірістік əрекеттерінің əсерінен табиғи ортаның өзгеруін сипаттайтын үрдіс. Геожүйелердің экологиялық тепе-теңдігінің бұзылуы (экологиялық тұрақсыздық) көптеген себептерге байланысты, дегенмен ол негізінен техногенез салдарынан болады. Ол қысқа əрі тікелей əсерлер (мысалы, өндірісте пайдаланылған суды бір дүркін өзенге төгу) немесе ұзақ уақыттық үздіксіз (мысалы, минералды тыңайтқыштар мен пестицидтердің жылдар бойы өзен арнасына, су қоймасына, т.б. үздіксіз құйылып отыруы) əсерлер болуы мүмкін. Техногенез əсерінен географиялық қабық пен биосфера аумағында антропогендік əсерден қатты өзгеріске ұшырағандығына байланысты техносфера деп аталған бөлімі ерекшеленіп тұрады. Сонымен, техносфера дегеніміз:
- адам өз тіршілігі барысында техникалық жəне техногендік күйге түпкілікті өзгертіп жіберген биосфера бөлігі;
- адамзаттың əлеуметтік-экономикалық қажеттіліктерін оң бағытта қамтамасыз ету мақсатында техникалық құралдар көмегімен тікелей немесе жанама түрде əсер ету арқылы өзгерген биосфера бөлігі;
- шаруашылық-өндірістік орамдарды табиғи зат пен энергия айналымынан тыс қалдыратын, іс жүзінде шаруашылық айналымына тартылған табиғи ресурстарды қайта пайдалануға негізделген тұйық технологиялық жүйе. Техногенез нəтижесінде Жерде табиғи геожүйелері орнына табиғи ортадан сапасы жағынан ерекшеленетін антропосфера қалыптасады. географиялық қабықтың осы аталған бөлігі жоғары экологиялық жүктемеге ұшырайды жəне экологиялық апатқа ұшырау қаупі төніп тұрған аумаққа жатқызылады.
Адамзат қоғамының əрекеттері геожүйелер эволюциясының ең қуатты факторы. Оның əсерінен табиғи үрдістердің қарқыны күрт күшейеді, сол арқылы ландшафт құрылымы да сапалық өзгерістерге ұшырайды, ресурстық өнімділік төмендейді. Сондықтан табиғи ресурстарды тиімді пайдалану мен қорғау аясында техногендік өзгерістер бағыты ыждаһатты түрде есепке алынып отырылуы тиіс. Өкінішке қарай, көбінесе, антропогенез нəтижесінде табиғи жүйелердің инварианттық күйден ауытқыған экологиялық тұрақсыздықтағы табиғи жүйелер пайда болады. Геоэкологияның міндеттерінің бірі – организмдер арасындағы (оның ішінде адамзат қауымдастығы да бар) жəне ортаның белгілі бір табиғи жүйелеріндегі экологиялық факторлардың арақатынастары мен байланыстарын зерттеу. Экологиялық тұрақсызданған табиғи жүйелердегі өзгерістер мен бағыттарды есепке алу антропогенез бен кері əсер ететін шаруашылық кешендерін міндетті түрде біріктіре қарастыруды қажет етеді. Қазақстандағы қоршаған ортаның қазіргі күйін экономиканың негізгі салалары арқылы қарастырайық.
Қалалар мен елді мекендер. Тұрғындар тығыздығы – адамзат қоғамының табиғатқа əсерінің маңызды факторы. Қалалар өзі орналасқан аумақтардың ландшафттарының барлық компоненттеріне жан-жақты əсер етеді. Əсіресе, ерекше əсерге ұшырайтындары гидроклиматогендік жəне биогендік компоненттер, ол атмосфераның ластануынан, жер асты жəне жер беті суларының сарқылуынан, топырақ түзілу үрдістерінің баяулауы мен өзгеріске ұшырауынан, табиғи өсімдік жамылғысы мен биотоптың өзгеруі немесе толық жойылуынан байқалады. Ландшафттардың литогендік негіздері де біршама əсерге ұшырайды: құрылысқа байланысты бедер тегістеледі, топырақтың мол бөлігі бір орыннан екінші орынға ауыстырылады, т.т. Шөл аудандарында мал шаруашылығымен айналысатын ауылдар маңында көшпелі құмдар пайда болады.
Энергетика. Қала ландшафттарында орналасқан өндірістік кешендердің құрамында қуаты əртүрлі электр стансалары болады. Олар мұнай, газ, көмір, атомдық отын пайдаланады, сонымен қатар үлкен аумақтарды қамтиды. Сондықтан олар елді мекендердің атмосферасын, топырағын, өсімдік жамылғысын шаңмен, газбен ластайды. Жылу электр стансаларының технологиялық қажеттіліктерге байланысты судың көп мөлшерін қолдануы, су пайдаланудың тұйық жүйесі болмаған жағдайда, жерасты жəне жербеті суларының ластануына əкеп соғады. Кішігірім қалалар мен елді мекендердегі əртүрлі отынды пайдалатын қуаты аз электр стансалары да осы сияқты əсерін тигізетінін айта кеткен жөн.
Атом электр стансаларының да ландшафтқа өзіндік əсері болады. Гидроэлектр стансаларының табиғи жүйелерге əсері туралы ерекше айта кеткен жөн. Олардың ландшафттың табиғи компоненттерге əсерін өзен ағысын астамшылықпен реттеуден, жерлердің су астында қалуынан, жағалаулардың абразиясынан, т.б. байқауға болады. Дегенмен, жылу электр стансаларына қарағанда гидроэлектр стансаларының ландшафт компоненттеріне кері əсері əлдеқайда кем.
Тау-кен өндірісі. Тау-кен өндірісінің қоршаған ортаға əсері негізінен жердің сарқылатын қорларын өндіруге байланысты. Өкінішке қарай, пайдалы қазбаларды өндіру көбінесе ғылыми-техникалық ережелерді бұзу арқылы жүргізіледі. Жер қойнауынан кенді мол көлемде өндіруі тау жыныстары қабаттарының табиғи орналасуын өзгертеді, сол арқылы қатты бүлінген «индустриялық ландшафттар» пайда болады. Пайдалы қазбаларды өндіру кезінде бедердің біршама өзгеруі қалыптасады. Ол кезде карьерлер, рудниктер, шахталар, үйінділер, террикондар т.б пайда болады, жер асты сулары мен қабатастар сулардың қоры, дебеті, режимі, химизмі өзгереді, флора мен фауна жойылады. Тау-кен өндірісі орналасқан ландшафттардың атмосфералық ауасының ластану деңгейі террикондар мен кеніштердегі бос жатқан жыныстарды жел ұшыруына байланысты жоғары болады. Топырақтың жоғарғы құнарлы қабатына бос жыныстар толық төгіледі жəне топырақ кен орнын ашу кезінде толық жойылады. Таукен өндірісінің табиғи жүйелердің экологиялық жағдайына кері əсерін болдырмау үшін өндірістің тұйық орамын құрастыру қажет.
Мұнай өндірісі. Мұнай өндірісінің ландшафттарға əсері сарқылатын қорды жер қойнауынан өндіру жəне жеке табиғи компоненттерге əсер ету кезінде байқалады. Жер қойнауынан мұнайды өндіру кезінде жерасты жəне қабатастар суларының деңгейі төмендейді, қабатаралық қысым төмендейді, топырақ-өсімдік жамылғысының тұтастығы бұзылады. Батыс Қазақстандағы мұнай ұңғымалары мен қондырғыларына жолды қалай болса солай сала бергендіктен жол дигрессиясына ұшыраған аумақтар көп, ол өз кезегінде жел эрозиясына əкеп соғады. Мұнайды өндіру кезінде ойыс жерлерге төгу де сол жерлердің экожүйелерінің топырақ-өсімдік компоненттерін толық жойып жібереді. Мұнай өндіру кезінде табиғи газ да шығады. Батыс Қазақстанның көптеген мұнай өндіріс орындарында бұл отын текке жағылып жатыр. Бұл бір жағынан сарқылатын қорды текке жағып азайту болса, екінші жағынан атмосфераны толық жанбаған көмірсутек өнімдерімен ластау.
Қара жəне түсті металлургия. Металлургия өнеркəсіптері қоршаған ортаға жан-жақты, əрі қатты əсер етеді. Ол өнеркəсіптер цехтар, транспорт шаруашылығы т.б. құрылғылар орналастырылуына жəне суды көп қажет ететіндігіне байланысты үлкен аумақты қамтиды. Мысалы, мыс кенін байыту жəне мыс алу кезінде бір тонна өнім алу үшін сегіз тонна су қажет. Байыту фабрикаларында флотация өнімдерімен – майлармен, спирттермен, фенолдармен ластанған су өзендерге, көлдерге, су қоймаларына ағызылады.
Металлургия өнеркəсіптерінен ағызылған сулар ландшафттардың жербеті суларын ғана емес, жерасты сулары мен қабатастар суларын да ластайды, олардың химиялық құрамы мен органолептикалық қасиеттерін де өзгертеді. Металлургия өндірісі жұмыстарында, əсіресе концентраттарды күйдіру кезінде атмосфераға көп мөлшерде күкіртті газдар мен шаң тасталады, олар өнеркəсіп орталықтарындағы адам мен оны қоршаған ортаға үлкен зиян келтіреді. Өндірістен шыққан шаң атмосфераны, суды жəне топырақты ластап, адамдардың денсаулығына кері əсерін тигізеді. Түсті метал өндірісінде бір тонна металл алу үшін байыту фабрикаларында орта есеппен алғанда 50-100т кенді өңдеу қажет екені белгілі. Осыған байланысты бос жыныстың қыруар мөлшері террикондарға тасылады, олар үлкен аумақты қамтиды. Жел ұшыруы мен жауын-шашын шаюына байланысты ондағы улы заттар жан-жаққа тарайды да, қоршаған ортаның геохимиялық өңін өзгертеді.
Химиялық жəне мұнай өңдеу өндірісі. Химиялық жəне мұнай өңдеу өндірістерінде өнім алу үшін су мол қолданылады. Минералдық тыңайтқыштар өндіру үшін күкірт қышқылы қолданылады, ол қоршаған ортаға өте зиянды зат. Дегенмен, қоршаған ортаға зор экологиялық зиян келтіретін өндіріс орталықтарындағы (Атырау, Тараз, Павлодар, Шымкент, Теміртау, Өскемен) кəсіпорындардың атмосфералық ауаға түсіретін техногендің ластауыштары.
Машинажасау. Бұл саланың ландшафттың табиғи компоненттеріне келтіретін зияны салыстырмалы түрде шамалы. Ол зиян негізінен қала ландшафттарындағы қондырғылары мен құрылымдарының кең аумақты қамтитыны жəне топырақ пен өсімдік жамылғысын, жерасты мен жербеті суларын жəне атмосфераны біршама ластауынан байқалады.
Құрылыс материалдарын өндіру мен құрылыс индустриясы Қазақстан аумағындағы қалалар мен елді мекендерде, əсіресе соңғы онжылдықта, даму үстінде. Олар құрылыстың темірбетон құрылғылары, цемент, кірпіш, əктас, асфальтбетон зауыттары мен табиғи құрылыс материалдарын өндіретін кеніштер. Бұл саланың ерекшелігі – кеніштерде əктас, гипс, топырақ, қиыршық тас, құм, т.б. өндіру кезінде ландшафттың геологиялық құрылымына тікелей əсер етуінде. Нəтижесінде ландшафт қатты өзгереді, кеніштер, жыралар, сайлар, арықтар, шыңыраулар түріндегі өндірістік табиғи аумақтық кешендер пайда болады, соған байланысты табиғи өсімдік жəне топырақ жамылғысы, биотоптар жойылады. Дегенмен, қоршаған ортаның экологиялық тұрақсыздығының басты көрінісі шаңмен ластанған атмосфералық ауадан байқалады.
Транспорт. Теміржол магистралдары, автомобиль жолдары, газ жəне мұнай құбырлары да өздері кесіп өтетін геожүйелерді қатты өзгеріске ұшыратады. Негізінен біршама өзгерістер бедерде болады, ландшафт беті тегістеледі. Теміржол мен тас жолдар бойында жол маңының эрозиясы дамиды. Жалпы алғанда транспорт магистралдарының маңындағы табиғи ортаның экологиялық күйі топырақ пен өсімдіктердің қорғасын қосылыстарымен, резина шаңымен ластануымен сипатталады. Жол маңының ауасы құрамынды күкірт, азот, көміртек тотықтары бар газдармен ластанады. Қорыта айтқанда, қалалар мен ірі өндіріс орындарында ауа бассейнінің газдармен ластануы қоршаған ортаның экологиялық тұрақсыздығының басты факторларының бірі.
Егіншілік. Егіншіліктің ландшафттың табиғи компоненттеріне əсері бірнеше бағытта байқалады. Мелиорация мен жер жырту нəтижесінде табиғи өсімдіктер толық жойылады.
Егіншілікке қамтылған жерлерде суармалы топырақтар түрі қалыптасады. Жасанды суару жерасты суларының динамикасын, режимін жəне химизмін өзгертеді. Егер егістікті суару дұрыс жолға қойылмаса, жерасты сулары көтеріліп, топырақтың қайта тұздануы жүреді де, топырақ сапасы мүлде нашарлайды. Егістікті суару кезінде ауа ылғалдылығы жоғарылайды. Табиғи биотоптар түпкілікті өзгергендігіне байланысты онда осы жерге тəн емес бөжектер, кеміргіштер пайда болады, олардың көбісі адам өміріне қауіп төндіреді. Егіншілікті дұрыс жолға қойған кезде ландшафты бағытталған түрде өзгерту жүреді, суармалы жерлердің биологиялық өнімділігі артады, ал кері жағдайда егістіктер жел жəне су эрозиясына ұшырайды. Егіншіліктіктің қоршаған ортаның экологиялық жағдайын нашарлататын тағы бір тұсы – минералдық тыңайтқышты жаппай қолдану, пестицидтерді (улыхимикаттарды) бөжектерге – ауылшаруашылық зиянкестері мен арамшөптерге қарсы қолданған кез.
Мал шаруашылығы. Мал шаруашылығының экожүйелердің компоненттеріне əсері жан-жақты. Малды бір жерде шамадан тыс жая берген жағдайда табиғи өсімдіктер алғашында сиреп, жайылымды мал жемейтін арамшөптер баса бастайды, жағдай сол қалпынан өзгермесе өсімдік құрамы толық өзгеруі мүмкін. Сонымен қатар, мал тұяғының үздіксіз таптауынан топырақ тығыздалады, су эрозиясы күшейеді, нəтижесінде топырақ ылғалдылығы кемиді. Əсіресе, малды кұмдағы жайылымдарда шектен тыс жайған кезде, топырақтың гранулометриялық құрамы жеңіл болғандықтан, топырақ жел эрозиясына тез ұшырайды, проективтік жабын да, өсімдіктер өнімділігі де кемиді. Нəтижесінде жалаң құм шағылдары пайда болады, бекімеген құмдардың аумағы артады. Осылай деградацияға ұшыраған жайылымдардың қайта қалпына келуі өте ұзаққа созылады.
Гидротехникалық құрылыс. Гидротехникалық құрылыстың ландшафт табиғатына əсері негізінен бедердің өзгеруімен, топырақтың суфизикалық қасиеттерінің күрт өзгеруімен, қайта тұзданумен, мезофилді биоценоздар мен биотоптардың пайда болуымен сипатталады. Гидротехникалық құрылыс нəтижесінде көптеген гектар егістікке жарамды жерлер су астында қалады. Суарылатын жерлерде, ирригациялық жүйелер маңайында осы өңірге тəн емес қансорғыш бөжектердің колониялары пайда болады. Ірі су қоймалары жағалаудың микроклиматын жұмсартады, ауа температурасының жылдық ауытқулары кемиді жəне ауа ылғалдылығы біраз артады. Жоғарыда аталған жəне экономиканың басқа да салалары арқылы жүретін антропогендік тірлік табиғи ортаның экологиялық тұрақсыздығына əкелетін факторға жатады. Ол геожүйелердің барлық деңгейлеріне əсер етеді, сол арқылы ландшафттың барлық компоненттерінде өзгерістердің күрделі тізбегі жүреді.
Табиғи-техникалық жүйелер дегеніміз техникалық құрылымдар, техника жəне табиғаттың өңірдің шектеулі аясындағы үйлесімді жүйелер. Бұл жағдайда табиғат пен техниканы атқаратын əлеуметтік-экономикалық функциялары біріктіреді. Табиғи-техникалық жүйелердің негізгі түрлері: қалалық, өндірістік, селитебтік, көліктік, ауылшаруашылық (егіншілік, мал шаруашылығы), орманшаруашылығы, рекреациялық т.б. Табиғи-техникалық жүйелерге табиғи жəне техникалық жүйелер тармақтарының тығыз байланысы тəн, сол арқылы оларды зерттеу барысында антропогендік əсердің тікелей немесе жанама, оң немесе теріс салдарын алдын ала шамалауға болады. Əр табиғи-техникалық жүйе келесі жүйе тармағынан тұрады: табиғи, техногендік (техникалық) жəне басқару орталығы. Табиғи жүйе аумақтан (ландшафт) тұрса, онда қала, өндіріс орны т.б. техногендік нысандар орналасады. Басқару орталығы бүкіл табиғи-техникалық жүйенің тірлігін басқару бөлімі, ол осы өндірісті басқаруға құзіретті жəне жауапты шешімдерді қабылдай алатын ұжымнан тұрады. Мысалға, ауылшаруашылық санатындағы табиғи-техникалық жүйені алайық. Оның құрамында ауылшаруашылық алқаптары ретіндегі табиғи жүйе тармағы бар. Ол алқаптардың қсиеттері топырақ құнарлылығы, биоөнімділік т.б. Ол жерлерде өнім алу үшін еңбектенетін шаруа қожалығы орналасқан. Техногендік жүйе тармағының инфрақұрылымы агротехникалық шараларды іске асыруға қолданылатын, жер жырту, өнімді жинау кезінде жерге қарқынды əсер ететін ауылшаруашылық машиналарынан тұрады. Осы геожүйенің əрекеттесуі кезінде жүйе тармақтарының əрекеттері қатты байқалады, топырақтың минералдық заттары өніммен бірге жиналып алынса, олардың орны тыңайтқыштар енгізу арқылы толықтырылады.
Басқару орталығының міндеті топырақтан алынып кеткен минералдық заттардың орнын толықтыруды теңгерілген дəрежеде ұйымдастыру, сонымен қатар табиғатты қорғау нормативтерін сақтау. Табиғи-техникалық жүйелердің қасиеттері күрделі болғандықтан оларды айналысатын істерін ескере отырып үйлесімді орналастыру қажет. Айналысатын істері əрқилы табиғи-техникалық жүйелерді үйлесімді орналастырған жағдайда, экологиялық тұрақсыздықты болдырмауға болады. Мысалы, қаланың жəне өндіріс орнының табиғи-техникалық жүйелерін қатар орналастыруға болады, ал өндіріс орны мен рекреациялық табиғи-техникалық жүйелерді қатар орналастыруға мүлде болмайды. Əрқилы мақсаттағы табиғи-техникалық жүйелерді кеңістікте орналастыруды ғылыми негіздеу арқылы іске асырғанда, жағымсыз экологиялық жағдайларға немесе антропогендік əсерден орны толмас сəтсіздіктерге ұшыраудың алдын алуға болады.
Техногенездің қоршаған ортаға əсері санқилы. Оның ең кері формасы табиғи-антропогендік ландшафттардың қоршаған ортасының тұрақсыздығы (дестабилизациясы).
Геожүйелердің тұрақсыздығы (дестабилизация немесе деструкция) дегеніміз табиғи жəне антропогендік факторлардың əсерінен ландшафттардың құрылымы мен орнықтылығының бұзылуы. Табиғи ортаның тұрақсыздығы оған зиян келтіретін өндіріс орнынан шығарылған ластауыштардың сандық та, сапалық та құрамына тəуелді. Геожүйелердің экологиялық орнықтылығының бұзылуы адамзаттың қажеттіліктері мен өндіріс технологияларының мүмкіндіктері арасындағы тепе-теңдікті өзгертудің нəтижесі. Осыған байланысты табиғи-антропогендік ландшафттардағы тізбектелген компонентаралық байланыстарды сараптау арқылы жүргізілетін геожүйелік тəсілдің рөлі ерекше. Ландшафттардағы тізбекті байланыстарды зерттеу антропогенездің жағымсыз экологиялық салдарының алдын алуға, оларды жоюға мүмкіндік береді.