Антропогенное вплив на біосферу

АНТРОПОГЕННОЕ ВПЛИВ НА БІОСФЕРУ

Реферат виконав студент: групи № 382 Батьків Олег Сергеевич

Сургутский державний университет

Кафедра биологии

Сургут 1998

Введение

.

Человек завжди використовував довкілля переважно як джерело ресурсів, проте впродовж дуже багато часу його не надавала помітного впливу біосферу. Лише наприкінці дошлого століття зміни біосфери під впливом господарську діяльність звернули на себе увагу учених. У першій половині нинішнього століття ці зміни наростали й у час лавиною обрушилися людське цивілізацію. Прагнучи поліпшити умов свого життя, людина постійно нарощує темпи матеріального виробництва, не замислюючись про наслідки. За такого підходу більшість узятих від природи ресурсів повертається їй у вигляді відходів, часто отруйних чи непридатних для утилізації. Це створює загрозу і існуванню біосфери, й людину. Вивчивши цю главу, ви дізнаєтеся:

— про сучасному стані природного довкілля;

— про основних джерелах забруднень біосфери;

— про шляхи охорони навколишнього середовища від забруднень.

1. СУЧАСНЕ СТАН ПРИРОДНОЇ СЕРЕДОВИЩА

Рассмотрим деякі риси сучасного стану біосфери і процеси, які у ній.

Глобальные процеси освіти і рух живого речовини в біосфері пов’язані Шекспір і супроводжуються круговоротом величезних мас речовини і. На відміну від суто геологічних процесів біогеохімічні цикли з участю живого речовини мають значно вищі інтенсивність, швидкість і кількість втягнутої в господарський оборот речовини.

Как вже говорилося, з появою та розвитком людства процес еволюції помітно видозмінився. На ранніх стадіях цивілізації вирубування і випалювання лісів для землеробства, випас худоби, промисел і полювання на тварин, війни спустошували цілі регіони, призводили до руйнації рослинних співтовариств, винищенню окремих видів звірів. З розвитком цивілізації, особливо бурхливого після промислової революції кінця середньовіччя, людство оволодівало дедалі більшої міццю, дедалі більшої здатністю втягувати і використовуватиме задоволення своїх зростаючих потреб величезних мас речовини — як органічного, живого, і мінерального, відсталого.

Рост населення і расширяющееся розвиток сільського господарства, промисловості, будівництва, транспорту викликали масове винищення лісів у Європі, Північній Америці, Випас худоби великих масштабах приводив до загибелі лісів і трав’яного покриву, до ерозії (руйнації) грунтового шару (Середня Азія, Північна Африка, південь Європи — й США). Винищені десятки видів звірів у Європі, Америці, Африці.

Ученые припускають, що виснаження грунтів біля древнього центральноамериканского держави майя внаслідок подсечно-огневого землеробства стало одній з причин загибелі цієї високорозвиненою цивілізації. Аналогічно у Стародавній Греції зникли великі лісу у результаті рубки і невгамовного випасу худоби. Це посилило ерозію грунтів та спричинило знищення грунтового покрову на багатьох гірських схилах, підвищило засушливость клімату і погіршило умови ведення сільського господарства.

Строительство і експлуатація промислових підприємств, видобуток з корисними копалинами сприяли серйозних порушень природних ландшафтів, забруднення грунту, води, повітря різними відходами.

Настоящие зрушення в біосферних процесах почалися XX в. внаслідок черговий промислової революції. Бурхливий розвиток енергетики, машинобудування, хімії, транспорту призвела до того, що людське діяльність стала можна порівняти по масштабам з природними енергетичними і матеріальними процесами, що відбуваються в біосфері. Інтенсивність споживання людством енергії і матеріальних ресурсів зростає пропорційно до чисельності населення Криму і навіть випереджає його приріст.

Предупреждая про можливі наслідки розширюваного вторгнення людини у природу, ще півстоліття тому академік У. І. Вернадський писав: «Людина стає геологічної силою, здатної змінити образ Землі». Це попередження пророчо справдилося. Наслідки антропогенної (виробленої людиною) діяльності виявляється у виснаженні природних ресурсів, забруднення біосфери відходами виробництва, руйнуванні природних екосистем, зміні структури Землі, зміні клімату. Антропогенні впливу призводять до порушення практично всіх природних біогеохімічних циклів.

В результаті спалювання різного палива на атмосферу щорічно викидається близько 20 млрд т вуглекислого газу та поглинається відповідне кількість кисню. Природний запас СО2 у атмосфері становить величину порядку 50 000 млрд т. Ця величина коливається і, зокрема, від вулканічної активності. Проте антропогенні викиди вуглекислого газу перевищують природні і вони становлять в час велику частку його загальної кількості. Збільшення концентрації вуглекислого газу атмосфері, яка супроводжується зростанням кількості аерозолю (дрібних частинок пилу, сажі, суспензій розчинів деяких хімічних сполук), можуть призвести до помітним змін клімату і спричиняє порушення що складалися протягом мільйонів років рівноважних зв’язків в біосфері.

Итогом порушення прозорості атмосфери, отже, і теплового балансу може з’явитися виникнення «парників ого ефекту», тобто збільшення середньої температури атмосфери сталася на кілька градусів. Це може викликати танення льодовиків полярних областей, підвищення рівня Світового океану, зміна солоності, температури, глобальні порушення клімату, затоплення прибережних низовин і ще неприємних наслідків.

Выброс в атмосферу промислових газів, які включають такі сполуки, як окис вуглецю ЗІ (чадний газ), окисли азоту, сірки, аміаку та інших забруднювачів, наводить до обмеження життєдіяльності рослин та тварин, порушень обмінних процесів, до отруєнню і відтак загибелі живих організмів.

Неуправляемое впливом геть клімат поєднанні з нераціональним веденням сільського господарства здатні до значного зниження родючості грунтів, великим коливань врожайності культур. За даними експертів ООН, останніми роками коливання продукції сільського господарства перевищували 1%. Адже зменшення виробництва продовольства навіть у 1% можуть призвести загибель з голоду десятків мільйонів человек.

Катастрофически скорочуються лісу на планеті, Нераціональні вирубки лісів і пожежі призвели до того, що в багатьох місцях, колись всуціль покритих лісами, до на даний момент вони збереглися тільки 10−30% території. Площа тропічних лісів Африки зменшилася на 70%, Південної Америки — на 60%, у Китаї лише 8% території покрито лісом.

Загрязнение природного довкілля. Поява в природної середовищі нових компонентів, викликане діяльністю людини або будь-якими грандіозними природними явищами (наприклад, вулканічної діяльністю), характеризують терміном забрудненість. Загалом вигляді забрудненість — це його присутність серед навколишньому середовищі шкідливі речовини, що порушують функціонування екологічних систем чи його окремих елементів і знижують якість середовища з погляду проживання людини чи ведення їм господарську діяльність. Цим терміном характеризуються все тіла, речовини, явища, процеси, які у цьому місці, але не той час вперше і не тому кількості, яке природно природі, з’являються у навколишньому середовищі можуть виводити її системи зі стану рівноваги.

Экологическое дію забруднюючих агентів може виявлятися по-різному; він може торкатися або окремі організми (виявлятися на організмовому рівні, або популяції, біоценози, екосистеми й навіть біосферу загалом.

На організмовому рівні може статися порушення окремих фізіологічні функцій організмів, зміна їхньої поведінки, повільність зростання і розвитку, зниження опірності впливам інших несприятливих чинників довкілля.

На рівні популяцій забруднення може викликати зміна їх чисельності та біомаси, народжуваності, смертності, зміни структури, річних циклів міграцій й низки інших функціональних свойств.

На биоценотическом рівні забруднення б'є по структурі та функціях співтовариств. Одні говорили і самі забруднюючі речовини по-різному впливають на різні компоненти співтовариств. Відповідно змінюються кількісні співвідношення в біоценозі, до повного зникнення одних форм і чекає появи інших. Змінюється просторова структура співтовариств, ланцюга розкладання (детритные) починають переважати над пастбищными, відмирання — над продукцією. У кінцевому рахунку відбувається деградація екосистем, погіршення їх як елементів середовища людини, зниження позитивній ролі у формуванні біосфери, знецінення в господарських цілях.

Различают природне і антропогенний забруднення. Природна забруднення виникає у результаті природних причин — виверження вулканів, землетрусів, катастрофічних повеней та пожеж. Антропогенний забруднення — результат діяльності.

В справжнє загальна потужність джерел антропогенного забруднення у часто перевершує потужність природних. Так, природні джерела окису азоту викидають 30 млн тонн азоту на рік, а антропогенні - 35−50 млн т; двоокису сірки, відповідно, близько тридцяти млн т і більше 150 млн т. Через війну діяльності людини свинцю потрапляє у біосферу майже 10 разів більше, ніж у процесі природних забруднень.

Загрязняющие речовини, які виникли у результаті господарську діяльність людини, та його впливом геть середу дуже різноманітні. До них належать: сполуки вуглецю, сірки, азоту, важкі метали, різні органічні речовини, штучно створені матеріали, радіоактивні елементи й багато іншого.

Так, за оцінками експертів, в океан щороку потрапляє чи близько 20 млн тонн нафти. Нафта на воді утворює тонку плівку, перешкоджає газообмену між водою і повітрям. Осідаючи на дно, нафту потрапляє у донні відкладення, де порушує природні процеси життєдіяльності донних тварин і звинувачують мікроорганізмів. Крім нафти, значно зріс викид в океан побутових й управління промислових стічних вод мовби, містять, зокрема, такі небезпечні забруднювачі, як свинець, ртуть, миш’як, які мають сильним токсичну дію. Фонові концентрації таких речовин у багатьох місцях вже перевищені вдесятеро.

Каждый забруднювач надає певне негативний вплив на природу, тому їх вступ у довкілля має суворо контролюватися. Законодавство встановлює «кожному за забруднюючої речовини гранично припустимий скидання (ПДС) і гранично допустиму концентрацію (ПД До) їх у природної середовищі.

Предельно припустимий скидання (ПДС) — це маса забруднюючої речовини, выбрасываемого окремими джерелами за одиницю часу, перевищення якої призводить до небажаних наслідків у довкіллі чи небезпечний здоров’я людини. Гранично припустиму концентрацію (ГДК) тлумачать як кількість шкідливого речовини у довкіллі, яке надає негативного на здоров’я або його потомство при постійному чи часовому контакту з ним. Нині щодо ГДК враховується як ступінь впливу забруднювачів для здоров’я людини, а й вплив їх у тварин, рослини, гриби, мікроорганізми, і навіть на природне людність у цілому.

Специальные служби моніторингу (спостереження) довкілля здійснюють контролю над дотриманням встановлених нормативів ПДС і ГДК шкідливі речовини. Такі служби створено в всіх районах країни. Особливо їх роль великих містах, поблизу хімічних виробництв, атомних електростанцій й інших об'єктів. Служби моніторингу заслуговують застосовувати передбачені Законом заходи, до припинення виробництва та будь-яких робіт, якщо порушуються норми охорони навколишнього середовища.

Кроме забруднення середовища, антропогенний вплив виявляється у виснаженні природних ресурсів біосфери. Величезні масштаби використання природних ресурсів сприяли значному зміни ландшафтів у регіонах (наприклад, в вугільних басейнах). Коли світанку цивілізації людина використовував на свої потреб усієї близько 20 хімічних елементів, на початку XX утікало 60, той зараз понад сто — майже всю таблицю Менделєєва. Щороку видобувається (вилучають із геосферы) близько 100 млрд т руди, палива, мінеральних добрив.

Быстрый зростання потреб у паливі, металах, мінеральному сировину й їх видобутку сприяли виснаження цих ресурсів. Так, за оцінками фахівців, за збереження сучасних темпів видобутку газу і споживання розвіданої нафти будуть вичерпані вже 30 років, газу — через 50 років, вугілля — через 200. Аналогічна ситуація лише з енергетичними ресурсами, але й металами (виснаження запасів алюмінію очікується через 5О0−6ОО років, заліза — 250 років, цинку — 25 років, свинцю — 20 років) і мінеральними ресурсами, як, наприклад, азбест, слюда, графіт, сірка.

Вот далеко ще не повна картина екологічній ситуації на планеті нині. Навіть окремі успіхи природоохоронної діяльності що неспроможні помітно змінити загальний перебіг процесу згубного впливу цивілізації на стан біосфери.

2. АТМОСФЕРА — ЗОВНІШНЯ ОБОЛОНКА БИОСФЕРЫ. ЗАБРУДНЕННЯ АТМОСФЕРИ.

Масса атмосфери нашої планети незначна — лише одна мільйонна маси Землі. Проте її роль у природних процесах біосфери величезна. Наявність навколо земного то кулі атмосфери визначає загальний теплової режим поверхні нашої планети, захищає його від шкідливих космічного і ультрафіолетового випромінювань. Циркуляція атмосфери впливає у місцеві кліматичні умови, а ще через них як на режим річок, почвенно-растительный покрив і процеси рельефообразования.

Современный газовий склад атмосфери — результат тривалого історичного поступу земного кулі. Він є переважно газову суміш двох компонентів — азоту (78,09%) і кисню (20,95%). У нормі у ньому присутні й аргон (0,93%), вуглекислий газ (0,03%) незначні кількості інертних газів (неон, гелій, криптон, ксенон), аміаку, метану, озону, диоксидов сірки та інших газів. Поряд з газами у атмосфері містяться тверді частки, вступники із поверхні Землі (наприклад, продукти горіння, вулканічної діяльності, частки грунту) і з космосу (космічна пил), і навіть різні продукти рослинного, тваринного або олій мікробного походження. З іншого боку, значної ролі у атмосфері грає водяну пару.

Наибольшее значення щодо різноманітних екосистем мають три газу, входять до складу атмосфери: кисень, вуглекислий на газ і азот. Ці гази беруть участь у основних біогеохімічних циклах.

Кислород грає найважливішу роль життя більшості живих організмів планеті. Він необхідний всім для дихання. Кисень який завжди входила до складу земної атмосфери. Він з’явився у результаті життєдіяльності фотосинтезирующих організмів. Під дією ультрафіолетового проміння він перетворювалася на озон. В міру накопичення озону сталося освіту озонового шару у верхніх шарах атмосфери. Озоновий шар, як екран, надійно захищає поверхні Землі від ультрафіолетової радіації, згубною для живих організмів.

Современная .атмосфера містить чи двадцяту частина кисню, наявного на нашої планеті. Головні .запаси кисню зосереджено карбонатах, в органічних речовинах і окислах заліза, частина кисню розчинена у питній воді. У атмосфері, очевидно, склалося приблизне рівновагу між виробництвом кисню у процесі фотосинтезу та її споживанням живими організмами. Однак у останнє час з’явилася небезпека, у результаті людської діяльності запаси кисню у атмосфері можуть зменшитися. Особливу небезпеку становлять руйнація озонового шару, яке зокрема у останні роки. Більшість учених пов’язують це з діяльністю людини.

Круговорот кисню в біосфері надзвичайно складний, оскільки з нею входить у реакцію дуже багато органічних і неорганічних речовин, і навіть водень, з'єднуючись з яким кисень утворює воду.

Углекислый газ (діоксид вуглецю) використовують у процесі фотосинтезу для освіти органічних речовин. Саме таким чином процесу замикається круговорот вуглецю в біосфері. Як це і кисень, вуглець входить до складу грунтів, рослин, тварин, бере участь у різноманітних механізмах круговороту речовин, у природі. Зміст вуглекислого газу повітрі, який ми вдихаємо, приблизно однакове в різних районах планети. Виняток становлять великі міста, у яких зміст цього газу повітрі буває вище норми.

Некоторые коливання змісту вуглекислого газу повітрі місцевості залежить від часу діб, сезону року, біомаси рослинності. У той самий час дослідження показують, що початку століття середнє зміст вуглекислого газу атмосфері, хоч і повільно, але стає більше. Вчені зв’язують цей процес переважно з діяльністю людини.

Азот — незамінний біогенний елемент, оскільки він заходить у складі білків і нуклеїнових кислот. Атмосфера — невичерпний резервуар азоту, проте головне частина живих організмів неспроможна безпосередньо використовувати цей азот: він може бути попередньо пов’язаний як хімічних сполук.

Частично азот постачається з атмосфери в екосистеми вигляді оксиду азоту, що утворюється під дією електричних розрядів під час гроз. Проте переважна більшість азоту вступає у води і грунт у його біологічної фіксації. Існує декілька тисяч видів бактерій і синьо-зелених водоростей (на щастя, дуже численних), які можуть фіксувати азот атмосфери. У результаті їхніх діяльності, і навіть завдяки розкладанню органічних залишків у грунті растения-автотрофы отримують унікальну можливість засвоювати необхідний азот.

Круговорот азоту тісно пов’язані з круговоротом вуглецю. Попри те що що круговорот азоту складніше, ніж круговорот вуглецю, він, зазвичай, відбувається швидше.

Другие складові повітря не беруть участь у біохімічних циклах, але наявність великого кількості забруднювачів у атмосфері можуть призвести до серйозних порушень цих циклів.

Загрязнение атмосфери. Різні зміни атмосфери Землі пов’язані головним чином із зміною концентрації другорядних компонентів атмосферного повітря.

Существует два головних джерела забруднення атмосфери: природне та антропогенний. Природний джерело — це вулкани, пилові бурі, вивітрювання, лісові пожежі, процеси розкладання рослин та тварин.

К основним антропогенним джерелам забруднення атмосфери ставляться підприємства паливно-енергетичного комплексу, транспорт, різні машинобудівні підприємства .

По даним учених (1990 е.), щорічно у світ у результаті діяльності в атмосферу надходить 25,5 млрд т оксидів вуглецю, 190 млн т оксидів сірки, 65 млн т оксидів азоту, 1,4 млн т хлорфторуглеродов (фреонів), органічні сполуки свинцю, вуглеводні, зокрема канцерогенні (викликають захворювань на рак).

Помимо газоподібних забруднюючих речовин, у повітря надходить дуже багато твердих частинок. Це пил, кіптява і сажа. Велику небезпека таїть забруднення природного довкілля важкими металами. Свинець, кадмій, ртуть, мідь, нікель, цинк, хром, ванадій стали практично постійними компонентами повітря промислових центрів. Особливо гостра проблема забруднення повітря свинцем.

Глобальное забруднення атмосферного повітря б'є по стані природних екосистем, особливо у зеленому покрові нашої планети. Однією з найбільш наочних показників стану біосфери служать лісу їх самопочуття.

Кислотные дощі, викликані переважно диоксидом сірки і оксидами азоту, завдають величезної шкоди лісовим биоценозам. Встановлено, що хвойні породи страждають від кислотних дощів більшою мірою, ніж широколисті.

Только на території нашої країни загальна площа лісів, уражених промисловими викидами, досягла 1 млн га. Значним чинником деградації лісів в останні роки є забрудненню довкілля радіонуклідами. Так було в результаті аварії на Чорнобильською АЕС уражена 2,1 млн га лісових масивів .

Особенно сильно страждають зелених насаджень з промисловою містах, атмосфера яких містить дуже багато забруднюючих речовин.

Воздушная екологічна проблема виснаження озонового шару, зокрема поява озонових дір над Антарктидою і Арктикою, пов’язані з надмірним застосуванням фреонів в виробництві й быту.

3. ГРУНТ — ВАЖЛИВА СКЛАДОВА ЧАСТИНА БИОСФЕРЫ. ЗАБРУДНЕННЯ ҐРУНТУ.

Почва — верхній шар суші, зчинений під впливом рослин, тварин, мікроорганізмів і клімату з материнських гірських порід, у яких він перебуває. Це і складний компонент біосфери, тісно пов’язані з іншими її частинами.

В грунті складним чином взаємодіють такі основні компоненти:

— мінеральні частки (пісок, глина), вода, повітря;

— детрит — отмершее органічна речовина, залишки життєдіяльності рослин та тварин;

— безліч живих організмів — від детритофагов до редуцентов, розкладницьких детрит до гумусу.

Таким чином, грунт — биокосная система, джерело якої в динамічному взаємодії між мінеральними компонентами, детритом, детритофагами і грунтовими організмами.

В своєму розвитку та формування грунту проходять кілька етапів. Молоді грунту є зазвичай результатом вивітрювання материнських гірських порід чи відкладення опадів (наприклад, аллювия). Цими субстратах поселяються мікроорганізми, піонерні рослини — лишайники, мохи, трави, дрібні тварини. Поступово впроваджуються решта видів рослин та тварин, склад біоценозу ускладнюється, між мінеральним субстратом і живими організмами виникає цілу серію взаємозв'язків. Через війну формується зріла грунт, властивості якої залежить від вихідної материнської породи і клімату.

Процесс розвитку грунту закінчується, коли досягається рівновагу, відповідність грунту з рослинним покривом і кліматом, тобто виникає стан клімаксу. Таким чином, зміни грунту, які у процесі її формування, нагадують сукцессионные зміни экосистем.

Каждому типу грунтів відповідають певні типи рослинних співтовариств. Так, соснові бори, зазвичай, ростуть на легких піщаних грунтах, а ялинові лісу воліють важчі і багаті поживою суглинистые грунту.

Почва є хіба що живим організмом, у якому протікають різні складні процеси. Щоб підтримувати грунт у стані, треба зазначити природу обмінних процесів всіх його складових.

Поверхностные верстви грунту зазвичай є багато залишків рослинних і тварин організмів, розкладання яких призводить до утворення гумусу. Кількість гумусу визначає родючість грунту.

В грунті живе безліч різних живих організмів — эдафобионтов, формують складну харчову детритную мережу: бактерії, микрогрибы, водорості, найпростіші, молюски, членистоногие та його личинки, дощові хробаки і ще. Всі ці організми грають величезну роль формуванні грунтів та зміні її фізико-хімічних характеристик.

Растения поглинають з грунту необхідні мінеральні речовини, тільки після смерті рослинних організмів вилучені елементи повертаються до грунт. Грунтові організми поступово переробляють все органічні залишки. Отже, в природних умов відбувається постійний круговорот речовин, у грунті.

В штучних агроценозах такий круговорот порушений, оскільки людині вилучає значну частина сільськогосподарської продукції, використовуючи її на свої потреб. Через неучасті цієї продукції в круговерті грунт стає безплідною. Щоб уникнути цього й підвищити родючість грунту в штучних агроценозах, людина вносить органічні та мінеральних добрив.

Загрязнение грунтів. У нормальних природних умовах всі, які у грунті, перебувають у рівновазі. Але часто порушення рівноважного стану грунту винен людина. Через війну розвитку господарську діяльність людини відбувається забруднення, зміна складу грунтів та навіть знищення. У час кожного жителя нашої планети припадає менш як одного гектара орної землі. Після цього незначні площі продовжують скорочуватися через недолугої господарську діяльність людини.

Громадные площі родючих земель гинуть при горнопромышленных роботах, при будівництві підприємств та міст. Знищення лісів та її природного трав’янистого покриву, багатократний розораність землі без дотримання правил агротехніки призводить до виникнення ерозії грунту — руйнації і змиття родючого шару водою і вітром (рис. 58). Ерозія нині стала всесвітнім злом. Підраховано, що тільки останнє століття внаслідок водяної та вітрової ерозій планети втрачено 2 млрд га родючих земель активного сільськогосподарського користування.

Одним з наслідків посилення виробничої діяльності є інтенсивне забруднення грунтового покрову. У ролі основних забруднювачів грунтів виступають метали та їхні сполуки, радіоактивні елементи, і навіть добрива і отрутохімікати, застосовувані сільському господарстві.

К найбільш небезпечним забруднювачами грунтів відносять ртуть і її сполуки. Ртуть вступає у довкілля з отрутохімікатами, з відходами промислових підприємств, що містять металеву ртуть й різні її сполуки.

Еще більш масовий небезпечний характер носить забруднення грунтів свинцем. Відомо, що з виплавці однієї тонни свинцю в довкілля з відходами викидається його 25 кг. Сполуки свинцю використовують як добавок до бензину, тому автотранспорт серйозним джерелом свинцевого забруднення. Особливо багато свинцю у ґрунтах вздовж великих автострад.

Вблизи великих центрів чорної та кольорової металургії грунту забруднені залізом, міддю, цинком, марганцем, нікелем, алюмінієм та інші металами. Багато місцях, їх концентрація вдесятеро перевищує ГДК.

Радиоактивные елементи можуть потраплятимуть у грунт, і накопичуватися у ній внаслідок випадання опадів від атомних вибухів або за видаленні рідких i твердих відходів промислових підприємств, АЕС чи науково-дослідних установ, що з вивченням та використанням атомної енергії. Радіоактивні речовини з грунтів потрапляють у рослини, потім у організми тварин і людини, накопичуються у яких.

Значительное впливом геть хімічний склад грунтів надає сучасне сільському господарстві, широко що використовує добрива й різні хімічні речовини для боротьби з шкідниками, бур’янами і хворобами рослин. Нині кількість речовин, тих, хто в круговорот у процесі сільськогосподарської діяльності, приблизно таку ж, що у процесі промислового виробництва. У цьому з кожним роком, виробництво й застосування їх добрив і отрутохімікатів у сільському господарстві зростає. Невміле і безконтрольне використання їх порушення призводить до порушення круговороту речовин, у біосфері.

Особую небезпеку становлять стійкі органічні сполуки, застосовувані як отрутохімікатів. Вони накопичуються у грунті, у питній воді, донних відкладеннях водойм. Але найголовніше — вони входять у екологічні харчові ланцюга, переходять із грунту та води в рослини, потім у тварин, а остаточному підсумку потрапляють з їжею в організм людини.

ВОДА — ОСНОВА ЖИТТЄВИХ ПРОЦЕСІВ У БІОСФЕРІ. ЗАБРУДНЕННЯ ПРИРОДНИХ ВОД .

Вода — саме поширене неорганічне з'єднання планеті. Водаоснова всіх життєвих процесів, єдине джерело кисню .у головному рушійному процесі Землі - фотосинтезі. Вода присутній в усій біосфері: як в водоймах, а й у повітрі, й у грунті, і всіх живих істот. Останні містять до 80−90% води у своїй біомасу. Втрати 10- 20% води живими організмами призводять до їх загибелі.

В природному стані вода будь-коли вільна від домішок. У ньому растворены різні гази і солі, перебувають зважені тверді частинки. У 1 л прісної води може утримуватися до 1 р солей.

Большая частина води зосереджена морях і океанах. На прісні води припадає лише 2%. Більшість прісних вод (85%) зосереджена в кригах полярних зон і льодовиків. Поновлення прісних вод відбувається внаслідок круговороту води.

С появою життя Землі круговорот води став щодо складним, бо дійшли простому явища фізичного випаровування (перетворення води на пару) додалися складніші процеси, пов’язані з життєдіяльністю живих організмів. До того ж роль людини у його розвитку стає дедалі значної у тому круговерті.

Круговорот води в біосфері відбувається так. Вода випадає на поверхні Землі в вигляді опадів, які виникають з водяної пари атмосфери. Певна частина що випали опадів випаровується просто з поверхні, повертаючись у атмосферу водяником пором. Інша ж частина проникає на російський грунт, всмоктується корінням рослин i потім, пройшовши крізь рослини, випаровується у процесі транспірацію. Третя частина просочується в глибокі верстви подпочвы до водоупорных горизонтів, поповнюючи підземні води. Четверту частину як поверхового, річкового і підземного стоку стікає в водойми, звідки також випаровується у повітря. Нарешті, частина використовується тваринами і споживається людиною на свої потреб. Уся испарившаяся і яка повернулася у повітря вода вони вбирають і знову випадає в ролі опадів.

Таким чином, одна з основних шляхів круговороту води — транспирация, тобто біологічне випаровування, здійснюється рослинами, підтримуючи їх життєдіяльність. Кількість води, яке вирізняється внаслідок транспірацію, залежить від виду рослин, типу рослинних співтовариств, їх біомаси, кліматичних чинників, пори року інших умов.

Интенсивность транспірацію і безліч испаряющейся у своїй води можуть досягати дуже значних розмірів. Таких співтовариств, як лісу (з великою фитомассой і листовий поверхнею) чи болота (з водонасыщенной моховий поверхнею) транспирация загалом цілком порівнянна з випаром відкритих водойм (океану) і нерідко навіть перевищує його. У середньому для рослинних співтовариств поміркованого клімату транспирация становить від 2000 до 6000 м води на рік.

Величина сумарного випаровування (з грунту, із поверхні рослин i через транспирацию) залежить від фізіологічних особливостей рослин i їх біомаси, тому служить непрямим показником життєдіяльності та продуктивності співтовариств. Рослинність загалом виконує роль грандіозного випарника, істотно впливаючи у своїй на клімат території. Рослинний покрив ландшафтів, особливо лісу й до болота, має також величезне водо-охранное і водорегулирующее значення, пом’якшуючи перепади стоку (повені), сприяючи утримування вологи, перешкоджаючи иссушению і ерозії грунтів.

Загрязнение природних вод. Під забрудненням водойм розуміється зниження їх біосферних функцій та скорочення економічної значення результаті надходження у них шкідливих речовин.

Одним з основних забруднювачів води є нафта і природний нафтопродукти. Нафта може потраплятимуть у воду внаслідок природних її виходів околицях залягання. Але основні джерела забруднення пов’язані з діяльністю: нафтодобуванням, транспортуванням, переробкою й використанням нафти як палива й промислового сырья.

Среди продуктів промислового виробництва особливу увагу зі свого негативному впливу на водну середовище, й живі організми займають токсичні синтетичні речовини. Вони знаходять дедалі ширше використання у промисловості, на транспорті, в коммунально-бытовом господарстві. Концентрація цих сполук, у стічних водах, зазвичай, становить 5−15мг/л при ГДК — 0,1 мг/л. Ці речовини можуть утворювати в водоймах шар піни, добре помітний на порогах, перекатах, шлюзи. Здатність до пенообразованию У цих речовин з’являється вже при концентрації 1−2 мг/л.

Из інших забруднювачів необхідно назвати металлы (например, ртуть, свинець, цинк, мідь, хром, олово, марганець), радіоактивні елементи, отрутохімікати, вступники з сільськогосподарських полів, і стоки тваринницьких ферм. Невеличку небезпека для водного середовища з металів представляють ртуть, свинець та їхні сполуки .

Расширенное виробництво (без очисних споруд) й застосування їх отрутохімікатів з полів призводять до сильному забруднення водойм шкідливими сполуками. Забруднення водного середовища відбувається внаслідок прямого внесення отрутохімікатів при обробці водойм для боротьби з шкідниками, надходження у водойми води, водою, що із поверхні опрацьованих сільськогосподарських угідь, при скиданні в водойми відходів підприємстввиробників, соціальній та результаті втрат при транспортуванні, зберіганні і з атмосферними опадами.

Наряду з отрутохімікатами сільськогосподарські стоки містять значну кількість залишків добрив (азоту, фосфору, калію), внесених на поля. З іншого боку, велику кількість органічних сполук азоту NO та фосфору потрапляють зі стоками від тваринницьких ферм, ні з каналізаційними стоками. Підвищення концентрації поживних речовин, у грунті призводить до порушення біологічного рівноваги в водоймі.

Вначале у тому водоймі різко зростає кількість мікроскопічних водоростей. З збільшенням кормової бази зростає кількість ракоподібних, риб та інших водних організмів. Потім відбувається відмирання величезної кількості організмів. Воно призводить до витрачанню всіх запасів кисню, що міститься у питній воді, і нагромадженню сірководню. Обстановка в водоймі змінюється настільки, що він стає непридатним існування будь-яких форм організмів. Водойму поступово «вмирає» .

Одним з видів забруднення водойм є потепління. Електростанції, промислові підприємства часто скидають підігріту води водойму. Це приводить до підвищення у ньому температури води. З підвищенням температури в водоймі зменшується кількість кисню, збільшується токсичність забруднюючих воду домішок, порушується біологічне рівновагу.

В забрудненій воді на підвищення температури починають бурхливо розмножуватися хвороботворні мікроорганізми і віруси. Потрапивши у питну воду, можуть викликати спалахи різноманітних захворювань.

В кількох регіонах важливим джерелом прісної води були підземні води. Раніше вони вважалися найбільш чистими. Проте на цей час у результаті господарську діяльність людини чимало джерел підземної води також піддаються забруднення. Нерідко це забруднення настільки велика, що воду з них стала непридатною пиття.

Человечество споживає під свої потреби дуже багато прісної води. Основними її споживачами є промисловість і сільському господарстві. Найбільш водоемкие галузі промисловості - гірничодобувна, сталеливарна, хімічна, нафтохімічна, целюлозно-паперова і харчова. Там йде близько 70% всієї води, затрачиваемой у промисловості. А головне споживач прісної води — сільське господарство: з його потреби йде 60−80% всієї прісної води.

В сучасних умовах сильно збільшуються людській потребі у питній воді на комунально-побутові потреби. Обсяг споживаної води цих цілей залежить від регіону та рівень життя, становив від 3 до 700 л одну людину, У самій Москві, наприклад, кожного мешканця припадає близько 650 л, що однією з високих показників у світі.

Из аналізу водокористування за 5−6 минулих десятиліть випливає, що щорічний приріст безповоротного водоспоживання, у якому використана вода безповоротно втрачається природі, становить 4−5%. Перспективні розрахунки доводять, що за збереження таких темпів споживання і з урахуванням приросту населення Криму і обсягів виробництва до 2100 р. людство може вичерпати все запаси прісної води.

Уже на цей час недолік прісної води відчувають як території, які природа обділила водними ресурсами, а й багатьох регіонів, не так давно вважалися благополучними цьому плані. Нині потреба у прісної воді не задовольняється у 20% міського і 75% сільського населення планети.

Вмешательство людини у природні процеси торкнулося навіть великі річки (такі, як Волга, Дон, Дніпро), змінивши у бік зниження обсяги які водних мас (стік річок). Використовувана сільському господарстві вода по більшу частину витрачається випаровування й освіту рослинної біомаси і, отже, не повертається у річки. Вже у найбільш обжитих районах країни стік річок скоротився на 8%, а й у таких річок, як Дон, Терек, Урал — на 11−20%. Дуже драматична доля Аральського моря, власне, прекратившего існування від надмірного паркана вод річок Сырдарьи і Амудар'ї на зрошення.

Ограниченные запаси прісної води ще більше скорочуються через їх забруднення. Головну небезпеку становлять стічні води (промислові, сільськогосподарські і побутові), оскільки значної частини використаної води повертається у водні басейни як стічних вод мовби.

5. РАДІАЦІЯ У БИОСФЕРЕ.

Радиационные забруднення мають суттєва відмінність з інших. Радіоактивні нукліди — це ядра нестабільних хімічних елементів, испускающие заряджені частинки й короткохвильові електромагнітні випромінювання. Саме це частинки й випромінювання, потрапляючи у організм людині руйнують клітини, унаслідок чого виникатимуть різні хвороби, зокрема і променева.

В біосфері всюди є природні джерела радіоактивності, і достойна людина, як і всі живі організми, завжди піддавався природному опроміненню. Зовнішнє опромінення відбувається поза рахунок випромінювання космічного походження і переміщення радіоактивних нуклідів, що у навколишньому середовищі. Внутрішнє опромінення створюється радіоактивними елементами, що потрапляють у організм людини з повітрям, водою і їжею.

Для кількісної характеристики впливу випромінювання на людини використовують одиниці - біологічний еквівалент рентгена (бер) чи зіверт (Зв): 1 Зв = 100 бер. Оскільки радіоактивне випромінювання може викликати серйозні зміни у організмі, кожна людина має знати допустимі його дози.

В результаті внутрішнього і зовнішнього опромінення працівників протягом року у середньому отримує дозу 0,1 бер і, отже, за своє життя близько сьомої години бер. У цих дозах опромінення не завдає шкоди людині. Проте такі місцевості, де щорічна доза перевищує середню. Приміром, люди, що у високогірних районах, з допомогою космічного випромінювання можуть одержати дозу у кілька разів велику. Великі дози випромінювання можна місцевостях, де вміст природних радіоактивних джерел велике. Приміром, у Бразилії (200 кілометрів від Сан-Паулу) є піднесеність, де річна доза становить 25 бер. Ця місцевість ненаселена.

Наибольшую небезпеку становлять радіоактивне забруднення біосфери внаслідок діяльності. Нині радіоактивні елементи досить широко використовують у різних галузях. Халатне ставлення до збереження і транспортуванні цих елементів призводить до серйозних радіоактивним загрязнениям. Радіоактивне зараження біосфери пов’язано, наприклад, з випробуваннями атомного зброї.

Во другий половині нашого століття почали вводити в експлуатацію атомних електростанцій, криголами, підводних човнів з ядерними установками. При нормальної експлуатації об'єктів атомної енергії і промисловості забруднення довкілля радіоактивними нуклідами становить мізерну частку від природного фону. Інша ситуація складається при аваріях на атомних об'єктах.

Так, вибухом на Чорнобильської АЕС станції в довкілля було викинуте лише близько 5% ядерного палив Але це призвело до опроміненню багатьох, великі території були забруднені настільки, що став небезпечні у плані здоров’я. Це зажадало переселення тисяч чоловік з заражених районів. Підвищення радіації внаслідок випадання радіоактивних опадів відзначалося сотнями й однієї тисячі км від місця аварії.

В справжнє час усе гостріше постає проблема складування і збереження радіоактивних відходів військової в промисловості й атомних електростанцій. Рік у рік вони представляють дедалі більшу небезпеку обману довкілля. Отже, використання ядерної енергії поставило перед людством нові серйозні проблеми.

6. ЕКОЛОГІЧНІ ПРОБЛЕМИ БИОСФЕРЫ

Хозяйственная діяльність людини, набуваючи дедалі більше глобального характеру, починає надавати дуже істотне впливом геть процеси, які у біосфері. Ви вже дізналися про деякі результатах діяльності та на біосферу. На щастя, до певного рівня біосфера здатна до саморегуляції, що дозволяє мінімізувати негативні наслідки дій людини. Але існує межа, коли біосфера не може підтримувати рівновагу. Починаються незворотні процеси, що призводять до екологічних катастроф. З ними людство вже зіштовхнулося кількох регіонах планети.

Человечество істотно змінило хід течії цілого ряду процесів в біосфері, зокрема біохімічного круговороту і міграції низки елементів. Нині, хоч і повільно, відбувається якісна і кількісна перебудова всієї біосфери планети. Вже виникла низка найскладніших екологічних проблем біосфери, які необхідно вирішити найближчим часом.

«Парниковый ефект». По новітнім даним учених, за 80-ті рр. середня температура повітря на північній півкулі підвищилася проти кінцем в XIX ст. на 0,5−0,6 «З. За прогнозами, до початку 2000 р. середня температура планети може підвищитися на 1,2 «З проти доіндустріальної епохою. Вчені пов’язують таке підвищення насамперед зі збільшенням змісту вуглекислого газу (діоксиду вуглецю) і аерозолів у атмосфері. Це спричиняє надмірного поглинання повітрям теплового випромінювання Землі. Вочевидь, певну роль створенні з так званого «парникового ефекту» відіграє й тепло, яке вирізняється від ТЕЦ і Хмельницькій АЕС.

Потепление клімату можуть призвести .до інтенсивному таненню льодовиків та підвищення рівня Світового океану. Зміни, які можуть виникнути як наслідок, просто важко передбачити.

Решить цю проблему було б можна, скоротивши викиди вуглекислого газу атмосферу і встановивши рівновагу в циклі круговороту вуглецю.

Истощение озонового шару. Останніми роками вчені з дедалі більшою тривогою відзначають виснаження озонового шару атмосфери, що є захисним екраном від ультрафіолетового проміння. Особливо швидко той процес відбувається над полюсами планети, де постали звані озонові діри. Небезпека у тому, що ультрафіолетове випромінювання згубно для живих організмів.

Основной причиною виснаження озонового шару є застосування людьми хлорфторуглеводородов (фреонів), широко які у виробництві й побуті в ролі хла дореагентов, пенообразователей, розчинників. аерозолів. Фреони інтенсивно руйнують озон. Самі вони руйнуються надто повільно, протягом 50−200 років. У 1990 р. у світі вироблялося більш 1300 тис. т озоноруйнуючих речовин.

Под дією ультрафіолетового проміння молекули кисню (О2) розпадаються на вільні атоми, які у своє чергу можуть приєднуватися решти молекулам кисню із заснуванням озону (О3). Вільні атоми кисню можуть також реагувати з молекулами озону, створюючи дві молекули кисню. Отже, між киснем і озоном встановлюється і підтримується рівновагу.

Однако забруднювачі типу фреонів катализируют (прискорюють) процес розкладання озону, порушуючи рівновагу останнім і киснем у бік зниження концентрації озону.

Учитывая небезпека, навислу над планетою, міжнародну спільноту зробило перший крок вирішенню цієї проблеми. Підписано міжнародне угоду, яким виробництво фреонів у світі до 1999 р. має скоротитися приблизно за 50% .

Массовое зведення лісів — одне з найважливіших глобальних екологічних проблем сучасності.

Вы вже знаєте, що лісові співтовариства грають найважливішу роль нормальне функціонування природних екосистем. Вони поглинають атмосферні забруднення антропогенного походження, захищають грунт від ерозії, регулюють нормальний стік поверхневих вод, перешкоджають зниження рівня грунтових вод і замулюванню річок, каналів і водоймищ.

Уменьшение площі лісів порушує процес круговороту кисню і вуглецю в біосфері.

Несмотря те що що буцімто катастрофічні наслідки відомості лісів вже відомі, знищення їхнього триває. Нині загальна площа лісів планети становить близько 42 млн км2, але вона щороку зменшується на 2%. Особливо інтенсивно знищуються вологі тропічні лісу у Азії, Африці, Америці й деяких інших регіонах світу. Так було в Африці лісу обіймали доти близько 60% її території, і тепер — лише близько 17%. Значно скоротилися площі лісів і нашій країні.

Сведение лісів тягне загибелі їх найбагатших флори і фауни. Людина збіднює образ своєї планети.

Однако, здається, людство вже усвідомлює, що його існування планети нерозривно пов’язані з життям і добробутом лісових екосистем. Серйозні попередження учених, що пролунали на деклараціях Організації Об'єднаних Націй, інших відділу міжнародних організацій, почали знаходити відгук. Останніми роками у багатьох країн світу стали успішно проводитися роботи з штучному лесоразведению та молодіжні організації високопродуктивних лісових плантацій.

Отходы виробництва. Найсерйознішої екологічної проблемою стали відходи промислового й сільськогосподарського виробництв. Ви вже знаєте, якої шкоди вони завдають навколишньому середовищі. Нині робляться спроби зменшити кількість відходів, які забруднювали довкілля. Для цього він розробляються та встановлюються найскладніші фільтри, будуються дорогі очисні споруди і відстійники. Практика натомість показує, що хоча вони й знижують небезпека забруднення, все-таки, не вирішують проблеми. Відомо, що навіть за самої досконалої очищенні, включаючи біологічну, все розчинені мінеральні речовини і по 10% органічних забруднюючих речовин залишаються у очищених стічних водах. Води такий можуть бути придатними для споживання тільки після багаторазового розведення чистої водою.

Подсчеты показують, що попри всі види водокористування витрачається 2200 км³ води на рік. На розведення сто ков йде майже 20% ресурсів прісних вод світу. Розрахунки на 2000 рік показують, що навіть коли очищення охопить все стічні води, однаково з їхньої розведення знадобиться 30−35 тис. км3 прісної води. Це означає, що ресурси повного світового річкового стоку будуть близькі до вичерпаності. Адже під багатьох районах такі ресурси вже у гострому дефіциті,.

Очевидно, розв’язання проблеми можливо, за розробку й впровадження у виробництві цілком нових, замкнутих, безвідхідних технологій. За умов їх застосуванні вода нічого очікувати скидатися, а буде багаторазово використовуватися у замкненому циклі. Усі побічні продукти будуть не викидатися як відходів, а піддаватися глибоку переробку. Це створить умови щоб одержати додаткової потрібної людині продукції і на убезпечить довкілля.

Сельское господарство. У сільськогосподарському виробництві важливо суворо дотримуватися правил агротехніки та стежити за нормами внесення добрив. Оскільки хімічні кошти боротьби з шкідниками і бур’янами призводять до істотних порушень екологічного рівноваги, ведуться активні пошуки шляхів подолання цієї кризи декількох напрямах.

Ведутся роботи виведення сортів рослин, стійких до сільськогосподарським шкідників і хворобам: створюються бактеріальні і вірусні препарати вибіркової дії, вражаючі, наприклад, лише комахшкідників. Вишукуються шляху й способи біологічної боротьби, тобто ведеться пошук Гідроелектростанція і розмноження природних ворогів, знищують шкідливих комах. Розробляються высокоизбирательные препарати у складі гормонів, антигормонов та інших речовин, здатних діяти на біохімічні системи певних видів комах і не надавати істотного дії інші види комах чи інші організми.

Производство енергії. Дуже складні екологічні проблеми пов’язані із отриманням енергії на теплоэлектро-энергетических підприємствах. Потреба енергії - одне з основних життєвих потреб людини. Енергія потрібна як для нормальної діяльності сучасного складно організованого людського суспільства, але й простого .фізичного існування кожної людської організму. Нині переважно електроенергію отримують на гідроелектростанціях, теплових і атомних станціях.

Гидроэлектростанции здавалося б є екологічно чистими підприємствами, не наносящими шкоди природі. Так вважали багато десятиліть. У нашій країні побудували багато найбільших ГЕС на великих річках. Тепер зрозуміли, що цим будівництвом завдано великої шкоди й природі, і людей.

Прежде всього будівництво гребель великих рівнинних річках призводить до затоплення величезних територій під водосховища. Це з переселенням значної частини покупців, безліч втратою пасовищних угідь.

Во-вторых, перегороджуючи річку, гребля створює нездоланні перешкоди шляхах міграцій прохідних і напівпрохідних риб, які на нерест до верхів'я річок.

В-третьих, вода у сховищах застоюється, її проточность сповільнюється, що б'є по життя всіх живих істот, які у річці і в річки.

В-четвертых, місцеве підвищення води впливає грунтових вод, призводить до підтоплення, заболочування, до ерозії берегів і зсувів.

Этот список негативних наслідків будівництва ГЕС на рівнинних річках можна продовжити. Великі висотні греблі на гірських річках також є джерела небезпеки, особливо у районах із високим сейсмічністю. У світовій практиці відомо відомі випадки, коли таких гребель призвів до величезним руйнувань і відтак загибелі сотень і тисяч чоловік.

С екологічної погляду АЕС є чистими серед інших нинішніх енергетичних комплексів. Небезпека радіоактивних відходів повністю усвідомлюється, тому й конструкція, і експлуатаційні норми атомних електростанцій передбачають надійну ізоляцію від довкілля по крайньої мері 99,999% всіх які утворюються радіоактивних відходів.

Следует враховувати, що фактичні обсяги радіоактивних відходів порівняно невеликі. Для стандартного ядерного енергоблоку потужністю 1 млн кВт «це 3- 4 м в рік. Зрозуміло, що з кубометром чи навіть дуже шкідливого і небезпечного речовини все-таки простіше звертатися, ніж із мільйоном кубометрів просто шкідливого і небезпечного, як, наприклад, з відходами теплових електростанцій, що практично повністю вступають у довкілля.

Не всім відомо, що вугілля має невеличкий природної радіоактивністю. Оскільки ТЕС спалюються величезні обсяги палива, що його сумарні радіоактивні викиди виходять вище, ніж в АЕС. Але це чинник другорядний проти головним лихом від установки на органічному паливі, яка завдається природі й людям, — викидами у повітря хімічних сполук, є продуктами згоряння.

Хотя АЕС екологічно чистіші, ніж просто електростанції, вони у більше потенційну небезпеку випадок серйозних аварій реактора. У цьому ми переконалися з прикладу Чорнобильської катастрофи. Отже, енергетика ставить, здавалося б, нерозв’язні екологічні проблеми. Пошуки розв’язання проблеми досліджують декількох напрямах.

Ученые розробляють нові безпечні реактори для атомних станцій. Другий напрямок пов’язані з використанням нетрадиційних відновлювальних джерел енергії. Це передусім енергія Сонця і вітру, тепло земних надр, теплова і механічна енергія океану. У багатьох країнах, зокрема і ми, вже як досвідчені, а й промислові установки цих джерелах енергії. Вони порівняно малопотужні. Але хто вчених вважають, що з ними велике майбутнє.

Заключение

.

Из-за збільшення масштабів антропогенного впливу (господарську діяльність людини), особливо у останнє століття, порушується рівновагу в біосфері, що можуть призвести до необоротних процесів й гордо поставити питання про можливість життя планети. Це з розвитком промисловості, енергетики, транспорту, сільського господарства та інших видів діяльності не враховуючи можливостей біосфери Землі. Вже сьогодні перед людством стали серйозні екологічні проблеми, які потребують негайного рішення.

Список литературы

Е. А. Криксунов, В.В. Пасєчник, О. П. Сидорин «Екологія» Видавничий будинок «Дрохва» 1995.

Г. А. Богдановский «Хімічна екологія» Видавництво Московського університету 1994.

Н.А. Агаджанян, В.І. Торшин «Екологія людини» ММП «Екоцентр», КРУК 1994.

Для підготовки даної праці були використані матеріали із сайту internet.