Биосфера и цивилизация
городами и промышленными районами в атмосфере возрастает концентрация
газов, которые обычно в сельской местности содержатся в очень небольших
количествах или совсем отсутствуют. Загрязненный воздух вреден для
здоровья. Кроме того, вредные газы, соединяясь с атмосферной влагой и
выпадая в виде кислых дождей, ухудшают качество почвы и снижают урожай.
По данным ученых 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 фреонов, органические соединения
свинца, углеводороды, в том числе канцерогенные, большое количество твердых
частиц (пыль, копоть, сажа)[3].
Глобальное загрязнение атмосферного воздуха сказывается на состоянии
природных экосистем, особенно зеленого покрова нашей планеты.
Кислотные дожди, вызываемые главным образом диоксидом серы и оксидами
азота, наносят огромный вред лесным биоценозам. От них страдают леса,
особенно хвойные.
Основная причина загрязнения атмосферы - сжигание природного топлива и
металлургическое производство. Если в XIX и начале ХХ века поступающие в
окружающую среду продукты сгорания угля и жидкого топлива почти полностью
ассимилировались растительностью Земли, то в настоящее время содержание
продуктов сгорания неуклонно возрастает. Из печей, топок, выхлопных труб
автомобилей в воздух попадает целый ряд загрязняющих веществ. Среди них
выделяется сернистый ангидрид - ядовитый газ, легко растворимый в воде.
Концентрация сернистого газа в атмосфере особенно высока в окрестностях
медеплавильных заводов. Он вызывает разрушение хлорофилла, недоразвитие
пыльцевых зерен, засыхание и опадание листьев, хвои.
В результате сжигания различного топлива в атмосферу ежегодно
выбрасывается около 20 миллиардов тонн углекислого газа. Антропогенные
выбросы углекислого газа превышают естественные и составляют в настоящее
время большую долю его количества, нарушают прозрачность атмосферы, а
следовательно ее тепловой баланс. Половина диоксида углерода, образующегося
при сгорании ископаемого топлива, поглощается океаном и зелеными
растениями, половина остается в воздухе. Содержание углекислого газа в
атмосфере постепенно возрастает и за последние 100 лет увеличилась более
чем на 10%. Углекислый газ препятствует тепловому излучению в космическое
пространство, создавая там так называемый «парниковый эффект», т.е.
увеличение средней температуры атмосферы на несколько градусов, что
способно вызвать таяние ледников полярных областей, повышение уровня
Мирового океана, изменение его солености, температуры и другие
неблагоприятные последствия. Таким образом, изменение содержания
углекислого газа в атмосфере в значительной мере влияет на климат Земли[3].
5.3. Вода - основа жизненных процессов в биосфере. Загрязнение природных
вод.
Вода - самое распространенное неорганическое соединение на планете;
вода - основа всех жизненных процессов, единственный источник кислорода в
главном движущем процессе на Земле - фотосинтезе.
С появлением жизни на Земле круговорот воды стал относительно сложным,
т.к. к простому явлению испарения добавились более сложные процессы,
связанные с жизнедеятельностью живых организмов, особенно человека.
Масштабы использования водных ресурсов быстро увеличиваются. Это
связано с ростом населения и улучшением санитарно-гигиенических условий
жизни человека, развития промышленности и орошаемого земледелия. Суточное
потребление воды на хозяйственно-бытовые нужды в сельской местности
составляет 50 л на 1 человека, в городах - 150 л. Огромное количество воды
используется в промышленности. На выплавку 1 т стали необходимо 200 м3. На
производство 1 т бумаги требуется 100 м3, на изготовление 1 т
синтетического волокна - от 2500 до 5000 м3. Промышленность поглощает 85%
всей воды, расходуемой в городах, оставляя на хозяйственно-бытовые цели
около 15%[3].
Еще больше воды необходимо для орошения. В течение года на 1 га
поливных земель уходит 12-14 м3 воды. В нашей стране ежегодно расходуется
на орошение более 150 км3, в то время как на все другие нужды - около 50
км3.
При сохранении таких темпов потребления и с учетом прироста населения
и объемов производства к 2100 году человечество может исчерпать все запасы
пресной воды[3].
Постоянное увеличение водопотребления на планете ведет к опасности
«водяного голода», что обуславливает необходимость разработки мероприятий
по рентабельному использованию водных ресурсов.
Кроме высокого уровня расхода, нехватки воды вызывается ее растущее
загрязнение вследствие сброса в реки отходов промышленности и особенно
химического производства и коммуникационных сточных вод. Бактериальное
загрязнение и ядовитые химические вещества (например, фенол) приводят к
омертвению водоемов. Вредные вещества, поступающие в воды: нефть,
нефтепродукты (в результате нефтедобычи, транспортировки, переработки,
использования нефти в качестве топлива и промышленного сырья), токсичные
синтетические вещества (применяющиеся в промышленности, на транспорте, в
коммунально-бытовом хозяйстве), металлы (ртуть, свинец, цинк, медь, хром,
олово, марганец). Вредные последствия имеет также молевой сплав леса по
рекам, который часто сопровождается заторами.
В реки и озера поступают и вымываемые из почвы дождями минеральные
удобрения - нитраты и фосфаты, которые в больших концентрациях способны
резко изменить вид и состав водоёмов, а также различные ядохимикаты -
пестициды, используемые в сельском хозяйстве для борьбы с насекомыми-
вредителями.
Одним из видов загрязнения является тепловое загрязнение
(электростанции, промышленные предприятия часто сбрасывают подогретую воду
в водоем, что уменьшает количество кислорода, увеличивает токсичность
примесей, нарушает биологическое равновесие). Сброс предприятиями теплых
вод служит неблагоприятным фактором для аэробных организмов, обитающих в
пресных водах. В теплой воде кислород плохо растворяется, и его дефицит
местами приводит многие организмы к гибели.
Загрязнение Мирового океана.
Значительному загрязнению подвергаются воды морей и океанов. С речным
стоком, а также от морского транспорта, в моря поступают болезнетворные
отходы, нефтепродукты, соли тяжелых металлов, ядовитые органические
соединения, в т.ч. пестициды. ДДТ обнаружен даже в организме пингвинов,
обитающих в Антарктиде. Загрязнение морей и океанов достигает таких
масштабов, что в ряде случаев выловленные рыбы и моллюски оказываются
непригодными для употребления в пищу[3].
5.4. Почва - важная составляющая часть биосферы. Загрязнение почвы.
Почва - верхний слой суши, образующийся 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[3].
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.
Плодородный слой почвы формируется очень долго. В то же время ежегодно
вместе с урожаем из почвы изымаются десятки миллионов тонн азота, калия,
фосфора - главных компонентов питания растений. Основной фактор плодородия
почв - перегной (гумус) содержится в черноземах в количестве менее 5% от
массы пахотного слоя. На бедных почвах перегноя еще меньше. При отсутствии
пополнения почв соединениями азота его запас может быть израсходован за 50-
100 лет. Этого не происходит, поскольку культура земледелия предусматривает
внесение в почву органических и неорганических (минеральных) удобрений.
Внесенные в почву азотные удобрения используются растениями на 40-50%.
Остальная часть (около 20%) восстанавливается микроорганизмами до
газообразных веществ - N2, N2O - и улетучивается в атмосфере или вымывается
из почвы. Таким образом, минеральные азотные удобрения не обладают
длительным действием и поэтому их приходится вносить ежегодно.
Неблагоприятные изменения в почве наступают и в результате неправильных
севооборотов, т.е. ежегодного посева одних и тех же культур, например
картофеля. Включение же в севооборот бобовых культур обогащает почву
азотом. Посевы клевера и люцерны за счет связывания N2 симбиотическими
клубеньковыми бактериями позволяют задержать в почве до 300 кг азота на 1
га. Севообороты необходимы и для борьбы с растительноядными червями
нематодами, которые значительно снижают урожайность. Например, луковично-
чесночные нематоды могут снизить урожай лука на 50%[3].
Загрязнение почвенного покрова ртутью (с ядохимикатами и отходами
промышленных предприятий), свинцом (при выплавке свинца и от
автотранспорта), железом, медью, цинком, марганцем, никелем, алюминием и
другими металлами (вблизи крупных центров черной и цветной металлургии),
радиоактивными элементами (в результате выпадения осадков от атомных
взрывов или при удалении жидких и твердых отходов промышленных предприятий,
атомных станций или научно-исследовательских институтов, связанных с
изучением и использованием атомной энергии), стойкими органическими
соединениями, применяемыми в качестве ядохимикатов. Они накапли
| |  скачать работу |
Биосфера и цивилизация |
