Антропогенное воздействие на биосферу

       Вот далеко не полная картина  экологической ситуации на нашей  планете в настоящее время.  Даже отдельные успехи природоохранной  деятельности не могут заметным  образом изменить общий ход  процесса пагубного влияния цивилизации  на состояние биосферы.  
 
 
 
 

9

     ГЛАВА 2. АТМОСФЕРА - ВНЕШНЯЯ ОБОЛОЧКА БИОСФЕРЫ. ЗАГРЯЗНЕНИЕ АТМОСФЕРЫ 

       Масса атмосферы нашей планеты ничтожна - всего лишь одна миллионная массы Земли. Однако ее роль в природных процессах биосферы огромна. Наличие вокруг земного то шара атмосферы определяет общий тепловой режим поверхности нашей планеты, защищает ее от вредных космического и ультрафиолетового излучений. Циркуляция атмосферы оказывает влияние на местные климатические условия, а через них - на режим рек, почвенно-растительный покров и на процессы рельефообразования.

       Современный газовый состав атмосферы  - результат длительного исторического  развития земного шара. Он представляет  собой в основном газовую смесь  двух компонентов - азота (78,09%) и кислорода (20,95%). В норме в  нем присутствуют также аргон  (0,93%), углекислый газ (0,03%) и незначительные  количества инертных газов (неон, гелий, криптон, ксенон), аммиака,  метана, озона, диоксидов серы  и других газов. Наряду с  газами в атмосфере содержатся  твердые частицы, поступающие  с поверхности Земли (например, продукты горения, вулканической  деятельности, частицы почвы) и  из космоса (космическая пыль), а также различные продукты  растительного, животного или  микробного происхождения. Кроме  того, важную роль в атмосфере  играет водяной пар. 

       Наибольшее значение для различных  экосистем имеют три газа, входящих  в состав атмосферы: кислород, углекислый газ и азот. Эти  газы участвуют в основных  биогеохимических циклах.

     Существует  два главных источника загрязнения  атмосферы: естественный и антропогенный. Естественный источник - это вулканы, пыльные бури, выветривание, лесные пожары, процессы разложения растений и животных.  

10

       К основным антропогенным источникам  загрязнения атмосферы относятся  предприятия топливно-энергетического  комплекса, транспорт, различные машиностроительные предприятия.

     По  данным ученых (1990 е.), ежегодно в мире в результате деятельности человека в атмосферу поступает 25,5 млрд. т  оксидов углерода, 190 млн. т оксидов  серы, 65 млн. т оксидов азота, 1,4 млн. т хлорфторуглеродов (фреонов), органические соединения свинца, углеводороды, в том числе канцерогенные (вызывающие заболевание раком).

     Помимо  газообразных загрязняющих веществ, в  атмосферу поступает большое  количество твердых частиц. Это пыль, копоть и сажа. Большую опасность  таит загрязнение природной среды  тяжелыми металлами. Свинец, кадмий, ртуть, медь, никель, цинк, хром, ванадий стали  практически постоянными компонентами воздуха промышленных центров. Особенно остро стоит проблема загрязнения  воздуха свинцом.

       Кислотные дожди, вызываемые главным  образом диоксидом серы и оксидами  азота, наносят огромный вред  лесным биоценозам. Установлено,  что хвойные породы страдают  от кислотных дождей в большей  степени, чем широколиственные.

       Только на территории нашей  страны общая площадь лесов,  пораженных промышленными выбросами,  достигла 1 млн. га. Значительным  фактором деградации лесов в  последние годы является загрязнение  окружающей среды радионуклидами. Так, в результате аварии на  Чернобыльской АЭС поражено 2,1 млн.  га лесных массивов.

       Особенно сильно страдают зеленые  насаждения в промышленных городах,  атмосфера которых содержит большое  количество загрязняющих веществ. 

       Воздушная экологическая проблема  истощения озонового слоя, в том  числе появление озоновых дыр  над Антарктидой и Арктикой, связана  с чрезмерным применением фреонов  в производстве и быту.

11

     3. ПОЧВА - ВАЖНАЯ СОСТАВЛЯЮЩАЯ ЧАСТЬ БИОСФЕРЫ. ЗАГРЯЗНЕНИЕ ПОЧВЫ. 

       Почва - верхний слой суши, образовавшийся под влиянием растений, животных, микроорганизмов и климата из материнских горных пород, на которых он находится. Это важный и сложный компонент биосферы, тесно связанный с другими ее частями.

       В почве сложным образом взаимодействуют  следующие основные компоненты:

      - минеральные частицы (песок,  глина), вода, воздух;

      - детрит - отмершее органическое  вещество, остатки жизнедеятельности  растений и животных;

      - множество живых организмов - от  детритофагов до редуцентов, разлагающих детрит до гумуса.

       Таким образом, почва - биокосная система, основанная на динамическом взаимодействии между минеральными компонентами, детритом, детритофагами и почвенными организмами.

       В своем развитии и формировании  почвы проходят несколько этапов. Молодые почвы являются обычно  результатом выветривания материнских  горных пород или переноса  отложения осадков (например, аллювия). На этих субстратах поселяются  микроорганизмы, пионерные растения - лишайники, мхи, травы, мелкие  животные. Постепенно внедряются  другие виды растений и животных, состав биоценоза усложняется,  между минеральным субстратом  и живыми организмами возникает  целая серия взаимосвязей. В результате  формируется зрелая почва, свойства  которой зависят от исходной  материнской породы и климата. 

       Процесс развития почвы заканчивается,  когда достигается равновесие, соответствие  почвы с растительным покровом  и климатом, то есть возникает  

12

состояние климакса. Таким образом, изменения  почвы, происходящие в процессе ее формирования, напоминают сукцессионные изменения экосистем.

       Каждому типу почв соответствуют  определенные типы растительных  сообществ. Так, сосновые боры, как правило, растут на легких  песчаных почвах, а еловые леса  предпочитают более тяжелые и  богатые питательными веществами  суглинистые почвы. 

       Почва является как бы живым  организмом, внутри которого протекают  различные сложные процессы. Для  того чтобы поддерживать почву  в хорошем состоянии, необходимо  знать природу обменных процессов  всех ее составляющих.

       Поверхностные слои почвы обычно  содержат много остатков растительных  и животных организмов, разложение  которых приводит к образованию  гумуса. Количество гумуса определяет  плодородие почвы. 

     Растения  поглощают из почвы необходимые  минеральные вещества, но после смерти растительных организмов изъятые элементы возвращаются в почву. Почвенные  организмы постепенно перерабатывают все органические остатки. Таким  образом, в естественных условиях происходит постоянный круговорот веществ в  почве.

       В искусственных агроценозах такой круговорот нарушен, так как человек изымает значительную часть сельскохозяйственной продукции, используя ее для своих нужд.

     Загрязнение почв. В нормальных естественных условиях все процессы, происходящие в почве, находятся в равновесии. Но нередко  в нарушении равновесного состояния  почвы повинен человек. В результате развития хозяйственной деятельности человека происходит загрязнение, изменение  состава почвы и даже ее уничтожение. В настоящее время на каждого  жителя нашей планеты приходится менее одного гектара пахотной земли. И эти незначительные площади  продолжают сокращаться из-за неумелой хозяйственной деятельности человека.

13

       Громадные площади плодородных  земель погибают при горнопромышленных  работах, при строительстве предприятий  и городов. Уничтожение лесов  и естественного травянистого  покрова, многократная распашка  земли без соблюдения правил  агротехники приводит к возникновению  эрозии почвы - разрушению и  смыву плодородного слоя водой  и ветром (рис. 58). Эрозия в настоящее  время стала всемирным злом. Подсчитано, что только за последнее столетие  в результате водной и ветровой  эрозий на планете потеряно 2 млрд. га плодородных земель активного  сельскохозяйственного пользования. 

       Одним из последствий усиления  производственной деятельности  человека является интенсивное  загрязнение почвенного покрова.  В роли основных загрязнителей  почв выступают металлы и их  соединения, радиоактивные элементы, а также удобрения и ядохимикаты,  применяемые в сельском хозяйстве. 

       К наиболее опасным загрязнителям  почв относят ртуть и ее  соединения. Ртуть поступает в  окружающую среду с ядохимикатами,  с отходами промышленных предприятий,  содержащими металлическую ртуть  и различные ее соединения.

       Еще более массовый и опасный  характер носит загрязнение почв  свинцом. Известно, что при выплавке  одной тонны свинца в окружающую  среду с отходами выбрасывается  его до 25 кг. Соединения свинца  используются в качестве добавок  к бензину, поэтому автотранспорт  является серьезным источником  свинцового загрязнения. Особенно  много свинца в почвах вдоль  крупных автострад. 

       Вблизи крупных центров черной  и цветной металлургии почвы  загрязнены железом, медью, цинком, марганцем, никелем, алюминием  и другими металлами. Во многих  местах их концентрация в десятки  раз превышает ПДК.  

14

       Радиоактивные элементы могут  попадать в почву и накапливаться  в ней в результате выпадения  осадков от атомных взрывов  или при удалении жидких и  твердых отходов промышленных  предприятий, АЭС или научно-исследовательских  учреждений, связанных с изучением  и использованием атомной энергии.  Радиоактивные вещества из почв  попадают в растения, затем в  организмы животных и человека, накапливаются в них. 

       Значительное влияние на химический  состав почв оказывает современное  сельское хозяйство, широко использующее  удобрения и различные химические  вещества для борьбы с вредителями,  сорняками и болезнями растений. В настоящее время количество  веществ, вовлекаемых в круговорот  в процессе сельскохозяйственной  деятельности, примерно такое же, что и в процессе промышленного  производства. При этом с каждым  годом производство и применение  удобрений и ядохимикатов в  сельском хозяйстве возрастает. Неумелое и бесконтрольное использование  их приводит к нарушению круговорота  веществ в биосфере.

       Особую опасность представляют  стойкие органические соединения, применяемые в качестве ядохимикатов. Они накапливаются в почве,  в воде, донных отложениях водоемов. Но самое главное - они включаются  в экологические пищевые цепи, переходят из почвы и воды  в растения, затем в животных, а в конечном итоге попадают  с пищей в организм человека.

15

     ГЛАВА 4. ВОДА - ОСНОВА ЖИЗНЕННЫХ ПРОЦЕССОВ В БИОСФЕРЕ. ЗАГРЯЗНЕНИЕ ПРИРОДНЫХ ВОД 

       Вода - самое распространенное неорганическое  соединение на нашей планете.  Вода- основа всех жизненных процессов,  единственный источник кислорода  в главном движущем процессе  на Земле - фотосинтезе. Вода  присутствует во всей биосфере: не только в водоемах, но и  в воздухе, и в почве, и  во всех живых существах. Последние  содержат до 80-90% воды в своей  биомассе. Потери 10- 20% воды живыми  организмами приводят к их  гибели.