Проблемы загрязнения биосферы и ее экологическое значение
.
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
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.
В почве обитает великое множество различных живых организмов -
эдафобионтов, формирующих сложную пищевую детритную сеть: бактерии,
микрогрибы, водоросли, простейшие, моллюски, членистоногие и их личинки,
дождевые черви и многие другие. Все эти организмы играют огромную роль в
формировании почвы и изменении ее физико-химических характеристик.
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. Из-за неучастия этой части продукции в круговороте почва
становится бесплодной. Чтобы избежать этого и повысить плодородие почвы в
искусственных агроценозах, человек вносит органические и минеральные
удобрения.
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.
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. 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.
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.
2.3 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.
В естественном состоянии вода никогда не свободна от примесей. В ней
растворены различные газы и соли, находятся взвешенные твердые частички. В
1 л пресной воды может содержаться до 1 г солей.
Большая часть воды сосредоточена в морях и океанах. На пресные воды
приходится всего 2% . Большая часть пресных вод (85% ) сосредоточена во
льдах полярных зон и ледников. Возобновление пресных вод происходит в
результате круговорота воды.
С появлением жизни на Земле круговорот воды стал относительно сложным, так
как к простому явлению физического испарения (превращения воды в пар)
добавились более сложные процессы, связанные с жизнедеятельностью живых
организмов. К тому же роль человека по мере его развития становится все
более значительной в этом круговороте.
Круговорот воды в биосфере происходит следующим образом. Вода выпадает на
поверхность Земли в виде осадков, образующихся из водяного пара атмосферы.
Определенная часть выпавших осадков испаряется прямо с поверхности,
возвращаясь в атмосферу водяным паром. Другая часть проникает в почву,
всасывается корнями растений и затем, пройдя через растения, испаряется в
процессе транспирации. Третья часть просачивается в глубокие слои подпочвы
до водоупорных горизонтов, пополняя подземные воды. Четвертая часть в виде
поверхностного, речного и подземного стока стекает в водоемы, откуда также
испаряется в атмосферу. Наконец, часть используется животными и
потребляется человеком для своих нужд. Вся испарившаяся и вернувшаяся в
атмосферу вода конденсируется и вновь выпадает в качестве осадков.
Таким образом, один из основных путей круговорота воды - транспирация, то
есть биологическое испарение, осуществляется растениями, поддерживая их
жизнедеятельность. Количество воды, выделяющееся в результате транспирации,
зависит от вида растений, типа растительных сообществ, их биомассы,
климатических факторов, времени года и других условий.
Интенсивность транспирации и масса испаряющейся при этом воды могут
достигать весьма значительных величин. У таких сообществ, как леса
(с большой фитомассой и листовой поверхностью) или болота
(с водонасыщенной моховой поверхностью) транспирация в целом
вполне сравнима с испарением открытых водоемов (океана) и нередко даже
превышает его. В среднем для растительных сообществ умеренного климата
транспирация составляет от 2000 до 6000 м воды в год.
Величина суммарного испарения (с почвы, с поверхности растений и через
транспирацию) зависит от физиологических особенностей растений и их
биомассы, поэтому служит косвенным показателем жизнедеятельности и
| |  скачать работу |
Проблемы загрязнения биосферы и ее экологическое значение |
