Биология в лицее

Последствия хозяйственной деятельности человека для окружающей среды

Загрязнение воздуха

Загрязнение атмосферы — попадание в атмосферный воздух нехарактерных для него физических, химических и биологических веществ или изменение их естественной концентрации.

Основные загрязнители атмосферного воздуха:

• оксид углерода;
• оксиды азота;
• диоксид серы;
• альдегиды;
• тяжёлые металлы;
• аммиак;
• углеводороды;
• атмосферная пыль.

Окись углерода (СО) — бесцветный газ, не имеющий запаха, известен также под названием «угарный газ». Образуется в результате неполного сгорания угля, газа и нефти. 65% его выбросов приходится на транспорт, 21% — на бытовой сектор, 14% — на промышленность. При вдыхании угарный газ образует соединения с гемоглобином крови человека, блокируя поступление кислорода в кровь.

Двуокись серы (SO₂) (диоксид серы, сернистый ангидрид) — бесцветный газ с резким запахом. Образуется в процессе сгорания серосодержащих видов топлива и при переработке сернистых руд. Участвует в формировании кислотных дождей. Общемировой выброс SO₂ оценивается в 190 млн т в год. Его длительное воздействие на организм человека вызывает отёк лёгких, перебои в сердечной деятельности, нарушение кровообращения и остановке дыхания.

Окислы азота (оксид и диоксид азота) — газообразные вещества NO и NO₂. Образуются при всех процессах горения, а также на предприятиях, производящих азотные удобрения, азотную кислоту, нитраты. В год в атмосферу поступает 65 млн т окислов азота: на транспорт приходится 55%, на энергетику — 28%, на промышленные предприятия — 14%, на бытовой сектор — 3%.

Свинец (Pb) — серебристо-серый металл, токсичный в любой форме. Широко используется для производства красок, боеприпасов, типографского сплава. 60% мировой ежегодной добычи свинца идёт на производство аккумуляторов. Основным источником (около 80%) загрязнения атмосферы соединениями свинца являются выхлопные газы.

Основными источниками антропогенных аэрозольных загрязнений воздуха являются теплоэлектростанции, работающие на угле. Его сжигание, а также производство цемента и чугуна дают суммарный выброс пыли в атмосферу, равный 170 млн т в год.

Загрязнение воздуха в значительной степени обусловлено выбросом в атмосферу промышленных газов. При сжигании нефти, угля и древесины в атмосферу ежегодно поступает около 20 млрд т углекислого газа. Коротковолновое излучение проходит через него сравнительно легко, а длинноволновые тепловые лучи, идущие от нагретой поверхности Земли, задерживаются. Это приводит к «парниковому эффекту» — среднегодовому повышению температуры климата на планете. Его последствия могут быть катастрофическими, например, таяние полярных льдов и вечной мерзлоты, повышение уровня Мирового океана, заболачивание тундры, расширение зоны пустынь.

Кислотные дожди характеризуются повышенным содержанием кислот (в основном серной); водородный показатель pH<4,5.

Формируются кислотные дожди при взаимодействии атмосферной влаги с транспортно-промышленными выбросами (диоксид серы, оксиды азота и пр.). Они оказывают вредное воздействие на здоровье людей, растительный и животный мир, сооружения и конструкции, закисляют почвы и водоёмы.

Кислотные загрязнения могут содержаться в других атмосферных осадках (снег, град).

Кислотность с нисходящими потоками воды распространяется на весь почвенный профиль и вызывает подкисление грунтовых вод.

Загрязнение пресных вод

По оценкам Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) 80% заболеваний в мире вызваны неподобающим качеством и антисанитарным состоянием воды.

Масштабы использования водных ресурсов быстро увеличиваются. Это связано с ростом населения и изменением условий жизни человека, развитием промышленности и орошаемого земледелия.

Постоянное увеличение водопотребления на планете ведёт к «водному голоду», что обусловливает необходимость разработки мероприятий по рациональному использованию водных ресурсов.

Загрязнение Мирового океана

От загрязнения страдает весь Мировой океан, но особенно высока загрязнённость прибрежных вод из-за воздействия на них береговых промышленных установок и интенсивного движения морских судов.

Основными загрязнителями Мирового океана являются нефть и нефтепродукты. Большой вред также наносят сточные воды и бытовой мусор.

С речным стоком, а также от морского транспорта в моря поступают вредные отходы, нефтепродукты, соли тяжелых металлов, пестициды.

Ещё один распространённый вид загрязнения океанов — цветение воды из-за массового развития водорослей или планктона.

Скопления пластмассовых отходов под воздействием течений образуют в Мировом океане мусорные пятна. На данный момент известны пять больших скоплений мусорных пятен — по два в Тихом и Атлантическом океанах и один — в Индийском океане. Данные мусорные круговороты в основном состоят из пластиковых отходов, образующихся в результате сбросов из густонаселённых прибрежных зон континентов.

Антропогенные изменения почвы

Плодородный слой почвы формируется очень долго. Основной фактор плодородия почвы — перегной (гумус) — составляет в чернозёмах менее 5% от массы пахотного слоя. При отсутствии пополнения почв соединениями азота его запас может быть израсходован за 50—100 лет. Этого не происходит, поскольку культурное земледелие предусматривает внесение в почву органических и неорганических (минеральных) удобрений.

Удобрения — органические и минеральные вещества, содержащие элементы питания растений, что способствует повышению их урожайности.

• Органические удобрения — навоз, компост, перегной, птичий помёт, сапропель, торф.
• Минеральные удобрения — азотные, фосфорные, калийные и др.

Все удобрения требуют правильной дозировки, так как при несоблюдении условий их применения в органах растений накапливаются вещества, вредные для человека и животных. Избыточное применение удобрений приводит также к загрязнению окружающей среды, в частности водоёмов.

Минеральные удобрения, вносимые человеком в почву, быстро расходуются, поэтому их приходится вносить ежегодно. При недостаточном применении органических и неорганических удобрений почва истощается, и урожаи снижаются.

Эрозия почвы — процесс механического разрушения почвы под действием поверхностного стока (водная эрозия) или ветра (ветровая эрозия).

Водная эрозия проявляется на склонах, где стекает дождевая или талая вода.

Ветровая эрозия развивается на любых типах рельефа, бывает повседневной (ветры малой скорости поднимают в воздух почвенные частицы и относят их на другие участки) и периодической — пыльные бури (сильные ветры поднимают в воздух верхний слой почвы, иногда вместе с посевами, и переносят почвенные массы на большие расстояния).

По степени разрушения эрозию почв подразделяют на нормальную (естественную) и ускоренную (антропогенную), связанную с неправильной обработкой почвы, орошением, нарушением растительного покрова при выпасе скота, сведением лесов.

Орошение земель — подвод воды на поля, испытывающие недостаток влаги, для создания сельскохозяйственным культурам оптимального водного режима.

Орошение улучшает снабжение корней растений влагой и питательными веществами, снижает температуру приземного слоя воздуха и увеличивает его влажность. Орошаемые земли дают высокие устойчивые урожаи многих сельскохозяйственных культур, возделываемых в зоне недостаточного увлажнения.

Для борьбы с эрозиями почв разработаны комплексы агротехнических, лесомелиоративных, гидротехнических и организационно-хозяйственных мероприятий.

Влияние человека на растительный и животный мир

В процессе жизнедеятельности человечество влияет на различные экологические системы и на биосферу в целом. С ростом численности людей на Земле растут их потребности в природных ресурсах, что приводит к увеличению давления на всю биосферу.

Всё в мире взаимосвязано, каждый вид занимает определённое место в биоценозе и его исчезновение ведёт к уменьшению устойчивости биоценозов. Происходит необратимая утрата генов, отобранных в ходе длительной эволюции.

Пестициды — химические препараты для борьбы с вредителями. Пестициды можно разделить на инсектициды (для борьбы с нежелательными насекомыми), гербициды (борьба с нежелательной растительностью), фунгициды (грибами), бактерициды (бактериями) и др.

Большинство пестицидов — синтетические органические вещества. Их систематическое применение, особенно в завышенных дозах, приводит к загрязнению окружающей среды, уничтожению полезных насекомых, птиц, рыб, зверей, к накоплению вредных веществ в продуктах питания и отравлениям людей. Поэтому любое использование пестицидов должно быть строго регламентировано.

Лесной пожар — стихийное распространение огня по лесным площадям. Они наносят большой ущерб лесному хозяйству и способствуют распространению вредных насекомых и грибов, ухудшают почвенные условия. Наиболее распространены низовые пожары, при которых горят лесная подстилка, лишайники, мхи, травы, опавшие на землю ветки, подрост и подлесок. Верховой лесной пожар охватывает как древостой, так и подрост, и травяно-моховой покров почвы. Подземные (торфяные) пожары уничтожают торфяной слой и корни деревьев. Часто лесные пожары имеют комбинированный характер.

Причины возникновения пожаров в лесу могут быть естественными (основная их причина — молнии) и антропогенными. На сегодняшний день доля естественных пожаров составляет 7—8%. Остальные 92—93% — дело рук человека.

Исчезнувшие по вине человека виды

Большое количество видов, вымерших в течение прошедших 150 лет, является причиной для беспокойства. Текущие темпы вымирания в 10—100 раз выше, чем в любой из предыдущих периодов массового вымирания в истории Земли.

• Стеллерова корова достигала 10 м в длину и весила до 4 т. Место обитания — Командорские острова. Была истреблена к 1768 году.
• Туранский тигр (или каспийский) — подвид тигров, обитавший в Средней Азии. Последнего тигра в окрестностях Ташкента убил князь Голицын в 1906 году.
• Голубая антилопа встречалась в Южной Африке. Последний представитель вида был убит в 1799 или 1800 году.
• Тур — первобытный дикий бык, прародитель современного крупного рогатого скота. Считается, что последняя особь погибла в 1627 году из-за болезни, погубившей генетически слабую изолированную популяцию.
• Бескрылая гагарка — вымершая нелетающая птица семейства чистиковых. Ещё в XVI веке исландцы добывали яйца бескрылых гагарок целыми лодками. В 1844 году были убиты две последние птицы.
• Додо — птица из семейства дронтов, обитавшая на острове Маврикий. Последнее упоминание о ней относится к 1681 году.

По оценкам учёных, в настоящее время ежедневно в среднем вымирает один вид. Тысячи видов животных находятся на грани вымирания или сохранились только в заповедниках. Особенно уязвимы небольшие популяции, имеющие ограниченное местообитание.

Серьёзную проблему представляет угроза стабильности целых экосистем при условии исчезновения ключевых видов на каком-нибудь уровне цепи питания.

Радиоактивное загрязнение биосферы

Радиоактивное загрязнение опасно рассеиванием радиоактивных частиц на большие расстояния.

При ядерном взрыве под воздействием мгновенного нейтронного и гамма-излучений в окружающей среде образуются радиоактивные изотопы. Имея длительный период полураспада, они остаются опасными в течение всего времени своего существования. Включаясь в круговорот веществ, изотопы оказывают губительное воздействие на клетки.

«Ядерная зима». По подсчётам учёных, даже локальные применения ядерного оружия вызовут образование ядерной пыли, поглощающей значительную часть солнечной радиации. В результате этого наступит длительное похолодание — «ядерная зима», которое неизбежно приведёт к гибели всего живого.

< Предыдущая страница "Природные ресурсы и их использование"

Следующая страница " " >