Виды и особенности антропогенных воздействий на природу

  Пока  до конца не установлены основные причины разрушения озонового слоя. Предполагается как естественное, так и антропогенное происхождение «озоновых дыр». Последнее, по мнению некоторых ученых, более вероятно и связано с повышенным содержанием хлорфторуглеродов (фреонов). Поднимаясь в атмосферу, фреоны разлагаются с выделением оксида хлора, губительно действующего на молекулы озона. Для предотвращения отрицательного воздействия на озоновый слой вместо фреонов внедряются новые виды хладагентов, например гидрохлорфторуглероды с низким потенциалом разрушения озонового слоя. Согласно протоколу Монреальской конференции (1987), пересмотренному затем в Лондоне (1991) и Копенгагене (1992), предусматривалось значительное снижение выбросов хлорфторуглеродов.

  Кислотные дожди образуются при промышленных выбросах в атмосферу диоксида серы и оксидов азота, которые, соединяясь с атмосферной влагой, образуют серную и азотную кислоты. В результате дождь и снег оказываются подкисленными — рН < 5,6. Максимальная зарегистрированная кислотность осадков в Западной Европе — рН = 2,3.

  Под действием кислотных осадков  из почвы выщелачиваются не только жизненно необходимые растениям питательные вещества, но и токсичные тяжелые и легкие металлы — свинец, алюминий и др. Впоследствии чего они сами или образующиеся при их участии токсичные соединения усваиваются растениями и другими почвенными организмами, что ведет к весьма негативным последствиям. Например, возрастание в подкисленной воде содержания алюминия всего лишь до 0,2 мг/дм³ летально для рыб, резко сокращается развитие фитопланктона, так как фосфаты, активизирующие этот процесс, соединяются с алюминием и становятся менее доступными для усвоения. Алюминий уменьшает темпы роста деревьев. Воздействие кислотных дождей снижает устойчивость лесов к засухам, болезням, природным загрязнениям, что приводит к еще более выраженной их деградации как природных экосистем.

  Негативное  воздействие кислотных осадков  на природные экосистемы проявляется и в закислении озер. Особенно интенсивно оно происходит в Канаде, Швеции, Норвегии и на юге Финляндии, потому что значительная часть выбросов серы в промышленно развитых странах выпадают именно на их территории. Закисление озер не только опасно для популяций различных видов рыб, но часто влечет за собой постепенную гибель планктона, многочисленных видов водорослей и других его обитателей, в результате чего озера становятся практически безжизненными.

            Антропогенные воздействия на гидросферу. 

1. Виды и источники загрязнения водных объектов.

    Под загрязнением водных объектов понимают снижение их биосферных функций и экологического значения в результате поступления в них загрязняющих веществ. Загрязнение вод проявляется в изменении физических и органолептических свойств — снижении прозрачности, изменении окраски, запахов, вкуса, увеличении содержания солей, тяжелых металлов, уменьшении растворенного в воде кислорода, появлении радиоактивных элементов, болезнетворных бактерий и других загрязнителей. Различают химические, биологические и физические загрязнители.

    К наиболее распространенным химическим загрязнителям относят нефть и нефтепродукты, синтетические поверхностно-активные вещества (СПАВ), пестициды, тяжелые металлы, диоксины и др. Очень опасными являются биологические загрязнители, например вирусы, бактерии, грибы и др. К физическим загрязнителям относятся радиоактивные вещества, тепло и др. Наиболее часто встречаются химическое и бактериальное загрязнения. Значительно реже наблюдаются радиоактивное и тепловое загрязнения.

  Механическое  загрязнение характеризуется попаданием в воду различных механических примесей — песка, шлама, ила и др. Механические примеси могут значительно ухудшать органолептические показатели и качество вод, а также отрицательно влияют на условия обитания рыб и состояние экосистем. Тепловое загрязнение связано с повышением температуры воды в результате смешивания с более нагретыми поверхностными или технологическими водами, в результате чего происходит изменение газового и химического состава воды, размножение анаэробных бактерий, рост количества гидробионтов и выделение ядовитых газов — сероводорода и метана. Одновременно происходит «цветение» воды, а также ускоренное развитие микрофлоры и микрофауны, что способствует развитию других видов загрязнения.

  Основными источниками загрязнения  поверхностных и  подземных вод являются сброс в водоемы неочищенных сточных вод, смыв ядохимикатов атмосферными осадками, газодымовые выбросы и утечки нефти и нефтепродуктов. Наибольший вред водоемам и водотокам причиняет выпуск в них неочищенных сточных вод. Промышленные сточные воды загрязняют экосистемы разнообразными компонентами в зависимости от специфики отраслей промышленности. В коммунально-бытовых сточных водах преобладают различные органические вещества и микроорганизмы, что может вызвать бактериальное загрязнение.

  Большое количество пестицидов, аммонийного и нитратного азота, фосфора, калия смывается с сельскохозяйственных территорий включая площади, занимаемые животноводческими комплексами. Значительную опасность представляют газодымовые соединения (аэрозоли, пыль), оседающие из атмосферы на поверхность водосборных бассейнов и непосредственно на водные поверхности. Огромны масштабы нефтяного загрязнения природных вод: миллионы тонн нефти ежегодно загрязняют морские и пресноводные экосистемы при авариях нефтеналивных судов, на нефтепромыслах в прибрежных зонах, при сбросе с судов балластных вод.

  К естественным источникам загрязнения  относятся сильно минерализованные подземные воды (соленые и рассолы) или морские воды, которые могут внедряться в пресные незагрязненные воды при эксплуатации водозаборных сооружений и откачке воды из скважин. Причем загрязнения подземных вод не ограничиваются площадью промпредприятий и хранилищ отходов, а распространяются вниз по течению потока на расстояния до 20-30 км от источников загрязнения, что создает реальную угрозу для питьевого водоснабжения в этих районах. 

2. Экологические последствия  загрязнения гидросферы.

  Загрязнение водных экосистем  представляет огромную опасность для всех живых организмов, в том числе и для человека. Под влиянием загрязняющих веществ в пресноводных экосистемах отмечается падение их устойчивости вследствие нарушения пищевой пирамиды и ломки сигнальных связей в биоценозе, микробиологического загрязнения, эвтрофирования и других крайне неблагоприятных процессов. Они снижают темпы роста гидробионтов, их плодовитость, а в ряде случаев приводят к их гибели.

  Экологические последствия загрязнения морских  экосистем выражаются в нарушении их устойчивости, прогрессирующей эвтрофикации, накоплении химических токсинов в биоте, снижении биологической продуктивности, возникновении мутагенеза и канцерогенеза в морской среде, микробиологическом загрязнении прибрежных районов моря. До определенного предела морские экосистемы могут противостоять вредным воздействиям химических токсикантов, используя накопительную, окислительную и минерализующую функции гидробионтов. Так, например, двустворчатые моллюски способны аккумулировать один из самых токсичных пестицидов — ДДТ и при благоприятных условиях выводить его из организма. В морскихводах происходит биотрансформация бенз(а)пирена, благодаря наличию в открытых и полузакрытых акваториях гетеротрофной микрофлоры. Микроорганизмы водоемов и донных отложений обладают также достаточно развитым механизмом устойчивости к тяжелым металлам и способны продуцировать сероводород, внеклеточные экзополимеры и другие вещества, которые, взаимодействуя с тяжелыми металлами, переводят их в менее токсичные формы.

  Эвтрофирование  водоемов является естественным процессом и обычно протекает очень медленно, однако в последние десятилетия в связи с возросшим антропогенным воздействием скорость его развития резко увеличилась. Антропогенная, или ускоренная, эвтрофикация связана с поступлением в водоемы значительного количества биогенных веществ — азота, фосфора и других элементов в виде удобрений, моющих веществ и т. д. Антропогенное эвтрофирование приводит к перестройке структуры трофических связей гидробионтов, резкому возрастанию биомассы фитопланктона из-за массового размножения сине-зеленых водорослей, вызывающих «цветение» воды, ухудшающих ее качество и условия жизни гидробионтов вследствие выделения опасных токсинов.

  Истощение водных ресурсов следует понимать как недопустимое сокращение их запасов, что приводит к неблагоприятным экологическим последствиям, нарушает сложившиеся экологические связи в системе «человек — биосфера». Практически во всех крупных промышленных городах мира, где подземные воды длительное время эксплуатировались мощными водозаборами, возникли значительные депрессионные воронки вследствие понижения их уровня в радиусе до 20 км и более. Так, например, водоотбор подземных вод в Москве привел к формированию огромной депрессионной воронки глубиной до 110 м, что в конечном счете ведет к значительному истощению подземных вод.

  Интенсивная эксплуатация подземных вод при водозаборе и мощный водоотлив из шахт и карьеров приводят к изменению взаимосвязи поверхностных и подземных вод, к значительному ущербу речному стоку, к исчезновению родников, ручьев и-малых рек. Кроме того, в связи со значительным снижением уровней подземных вод осушаются заболоченные территории с большим видовым разнообразием растительности, иссушаются леса, гибнет влаголюбивая растительность.

  Длительная  интенсификация эксплуатации месторождений  подземных вод в определенных геолого-географических условиях может вызвать также медленное оседание и деформацию земной поверхности, что негативно сказывается на состоянии экосистем, особенно прибрежных районов, где затапливаются пониженные участки и нарушается нормальное функционирование естественных сообществ организмов и всей среды обитания человека. Истощению подземных вод способствует также длительный неконтролируемый самоизлив артезианских вод из скважин.

  Истощение поверхностных вод проявляется  в прогрессирующем снижении их минимально допустимого стока. На территории России поверхностный сток воды распределяется крайне неравномерно: около 90% общего годового стока с территории России выносится в Северный Ледовитый и Тихий океаны, а на бассейны внутреннего стока (Каспийское и Азовское море), где проживает свыше 65% населения, приходится менее 8% общего стока. Именно в этих районах наблюдается истощение поверхностных водных ресурсов и дефицит пресной воды продолжает расти. Связано это в основном с активизацией хозяйственной деятельности человека, которая приводит к возрастающему загрязнению вод, снижению способности водоемов к самоочищению, истощению запасов подземных вод, а следовательно, к снижению родникового стока, подпитывающего водотоки и водоемы.

  Весьма  актуальной проблемой является восстановление водности и чистоты малых рек длиной не более 100 км, которые оказались наиболее восприимчивы к антропогенному воздействию. Непродуманное хозяйственное использование их водных ресурсов и прилегающих земельных угодий вызвало истощение, обмеление, загрязнение, а нередко и исчезновение малых рек.

  К очень серьезным негативным экологическим  последствиям приводит и изъятие на хозяйственные цели большого количества воды из впадающих в водоемы рек. Так, уровень некогда многоводного Аральского моря начиная с 60-х гг. катастрофически понижается в связи с недопустимо высоким перезабором воды из Амударьи и Сырдарьи. При этом происходит нарушение закона целостности биосферы, когда изменение одного звена влечет за собой сопряженное изменение всех остальных. В результате объем Аральского моря сократился более чем наполовину, уровень моря снизился на 13 м, а соленость воды увеличилась в 2,5 раза. Осушенное дно Аральского моря стало крупнейшим источником пыли и солей. В дельте Амударьи и Сырдарьи на месте гибнущих тугайных лесов и тростниковых зарослей появляются бесплодные солончаки, происходит высыхание озер, проток, болот и повсеместное снижение уровня грунтовых вод, обусловленное падением уровня моря. Все эти явления вызвали такие экологические изменения приаральского ландшафта, которые могут быть охарактеризованы как опустынивание.

  К другим весьма значительным видам воздействия  человека на гидросферу следует отнести создание крупных водохранилищ, коренным образом преобразующих природную среду на прилегающих территориях. Создание крупных водохранилищ, особенно равнинного типа, для аккумуляции и регулирования поверхностного стока приводит к разнонаправленным последствиям: затоплению плодородных земель, изменению режима подземных вод, подтоплению прилегающих территорий, активизации сейсмической деятельности, с одной стороны, а с другой — повышению устойчивости речного стока, снижению последствий паводков, улучшению условий водоснабжения и т. д. Кроме того, создание водохранилищ путем перегораживания русла водотоков плотинами чревато серьезными негативными последствиями для большинства гидробионтов: из-за того, что многие нерестилища рыб оказываются отрезанными плотинами, резко ухудшается естественное воспроизводство многих осетровых и других проходных рыб. 

Антропогенные воздействия на литосферу.

1. Основные виды  антропогенного воздействия  на почву.