Влияние хозяйственной деятельности человека на биосферу

                                                                            9.

вредителями, поступления  в водоемы воды, стекающей с  поверхности обработанных сельскохозяйственных угодий, при сбросе в водоемы отходов  предприятий- производителей, а также в результате потерь при транспортировке, хранении и частично с атмосферными осадками.  
Наряду с ядохимикатами сельскохозяйственные стоки содержат значительное количество остатков удобрений (азота, фосфора, калия), вносимых на поля. Кроме того, большие количества органических соединений азота и фосфора попадают со стоками от животноводческих ферм, а также с канализационными стоками. Повышение концентрации питательных веществ в почве приводит к нарушению биологического равновесия в водоеме.  
Вначале в таком водоеме резко увеличивается количество микроскопических водорослей. С увеличением кормовой базы возрастает количество ракообразных, рыб и других водных организмов. Затем происходит отмирание огромного количества организмов. Оно приводит к расходованию всех запасов кислорода, содержащегося в воде, и накоплению сероводорода. Обстановка в водоеме меняется настолько, что он становится непригодным для существования любых форм организмов. Водоем постепенно «умирает» .  
Одним из видов загрязнения водоемов является тепловое загрязнение. Электростанции, промышленные предприятия часто сбрасывают подогретую воду в водоем. Это приводит к повышению в нем температуры воды. С повышением температуры в водоеме уменьшается количество кислорода, увеличивается токсичность загрязняющих воду примесей, нарушается биологическое равновесие.  
В загрязненной воде с повышением температуры начинают бурно размножаться болезнетворные микроорганизмы и вирусы. Попав в питьевую воду, они могут вызвать вспышки различных заболеваний.  
В ряде регионов важным источником пресной воды являлись подземные воды. Раньше они считались наиболее чистыми. Но в настоящее время в результате хозяйственной деятельности человека многие источники подземной воды также подвергаются загрязнению. Нередко это загрязнение настолько велико, что вода из них стала непригодной для питья.  
Человечество потребляет на свои нужды огромное количество пресной воды. Основными ее потребителями являются промышленность и сельское хозяйство. Наиболее водоемкие отрасли промышленности - горнодобывающая, сталелитейная, химическая, нефтехимическая, целлюлозно-бумажная и пищевая. На них уходит до 70% всей воды, затрачиваемой в промышленности. Главный же потребитель пресной воды - сельское хозяйство: на его нужды уходит 60-80% всей пресной воды.  
В современных условиях сильно увеличиваются потребности человека в воде на коммунально-бытовые нужды. Объем потребляемой воды для этих целей зависит от региона и уровня жизни, составлял от 3 до 700 л на одного человека, В Москве, например, на каждого жителя приходится

                                                                              10. 

около 650 л, что  является одним из самых высоких  показателей в мире. 

Из анализа  водопользования за 5-6 прошедших  десятилетий вытекает, что ежегодный  прирост безвозвратного водопотребления, при котором использованная вода безвозвратно теряется для природы, составляет 4-5%. Перспективные расчеты показывают, что при сохранении таких темпов потребления и с учетом прироста населения и объемов производства к 2100 г. человечество может исчерпать все запасы пресной воды.  
Уже в настоящее время недостаток пресной воды испытывают не только территории, которые природа обделила водными ресурсами, но и многие регионы, еще недавно считавшиеся благополучными в этом отношении. В настоящее время потребность в пресной воде не удовлетворяется у 20% городского и 75% сельского населения планеты.  
Вмешательство человека в природные процессы затронуло даже крупные реки (такие, как Волга, Дон, Днепр), изменив в сторону уменьшения объемы переносимых водных масс (сток рек). Используемая в сельском хозяйстве вода по большей части расходуется на испарение и образование растительной биомассы и, следовательно, не возвращается в реки. Уже сейчас в наиболее обжитых районах страны сток рек сократился на 8% , а у таких рек, как Дон, Терек, Урал - на 11-20%. Весьма драматична судьба Аральского моря, по сути, прекратившего существование из-за чрезмерного забора вод рек Сырдарьи и Амударьи на орошение.  
Ограниченные запасы пресной воды еще больше сокращаются из-за их загрязнения. Главную опасность представляют сточные воды (промышленные, сельскохозяйственные и бытовые), поскольку значительная часть использованной воды возвращается в водные бассейны в виде сточных вод.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                                               11.

С появлением первого  современного человека (около 40—30 тыс. лет назад) в эволюции биосферы стал действовать новый фактор — антропогенный. Получая из биосферы все жизненные  ресурсы (воду, воздух, пищу, энергию, строительные материалы и т.п.), человек возвращает в биосферу бытовые и промышленные отходы. В результате интенсивной  хозяйственной деятельности человека в последние десятилетия наблюдается  изменение облика Земли, происходит истощение природных ресурсов, вымирание  многих видов живых организмов, загрязнение  среды ядохимикатами и радионуклидами, промышленными и бытовыми отходами, разрушение естественных экосистем (лесов, лугов, болот, озер, степей). К началу 21 в. загрязнение окружающей среды  приобрело глобальный характер и  поставило человечество на грань  экологической катастрофы.

Вредные вещества попадают в воздух, почву и водоемы  и, передаваясь по цепям питания, в итоге накапливаются в тканях растений и животных, а через них  — в организме человека, часто  вызывая при этом различные заболевания. Кроме того, многие из них являются мутагенами. Выделяют химическое, физическое и биологическое загрязнение, каждое из которых вносит свой вклад в общее ухудшение экологической ситуации на нашей планете. 

                            Химическое загрязнение среды. 

Подсчитано, что  в начале 80-х гг. 20 в. в результате хозяйственной деятельности человека в биосферу поступило более 200 млн. т углекислого и около 146 млн. т сернистого газа, 53 млн. т оксидов азота и другие химические соединения. Побочными продуктами деятельности промышленных предприятий явились также 33 млрд. м 3 неочищенных сточных вод и 250 млн. т пыли. Нетрудно догадаться, что к началу 21 в. количество аэрозолей (взвешенных в воздухе частиц) и вредных газообразных соединений (оксидов серы, углерода, азота, соединений фтора хлора и др.) в биосфере значительно возросло. Это очень опасно, поскольку, по оценке Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), из более 500 тыс. практически используемых человеком химических соединений (всего известно более 6 млн. соединений) около 40 тыс. обладают вредными для человека свойствами, а 12 тыс. являются токсичными.  

Особую тревогу  вызывает загрязнение атмосферы  сернистым газом, который образуется в ходе переработки сернистых  соединений. При взаимодействии сернистого газа с кислородом воздуха и атмосферной  влагой образуется SO 3 , а затем 

H 2 SO 4 : 2 SO 2 + О 2 -> 2 SO 3, SO 3 + Н 2 О -» H 2SO 4.   

В результате дождь  и снег оказываются подкисленными (величина рН ниже 5,6). Кислотные 

                                                                         12.

осадки приводят к гибели лесов, превращению озер, рек и прудов в безжизненные водоемы, что влечет за собой уничтожение  сообществ растений и животных. Кроме  того, они усугубляют тяжесть течения  заболеваний дыхательных путей  животных и человека. 

Попадание в  верхние слои атмосферы оксидов  азота и фреонов, широко применяемых  в качестве аэрозольных распылителей и хладоагентов в холодильных установках, приводит к ослаблению озонового слоя, который не пропускает к поверхности Земли ультрафиолетовое излучение, губительное для всех живых организмов. В последние годы возникла необходимость принятия мер по защите озонового слоя, поскольку над Антарктидой в 1980 г. возникла «озоновая дыра». Подобные «озоновые дыры» в последние годы образуются над Сибирью, Западной и Центральной Европой, т.е. над теми территориями, где сосредоточены предприятия, производящие озоноразрушающие вещества. С целью предотвращения возникновения «озоновых дыр» в 1987 г. в г. Монреале (Канада) подписано Международное соглашение о резком снижении производства фреонов. 

Выбросы в естественные водоемы нефти и нефтепродуктов могут резко замедлить обмен  газами между атмосферой и гидросферой  и привести к гибели обитателей морей  и океанов. 

Негативные последствия  влечет и научно необоснованное применение для подкормки культурных растений больших доз минеральных и  органических удобрений, в частности  нитратов. Интенсивное поступление  нитратов в растения приводит к тому, что они не полностью включаются в обменные процессы и накапливаются  в листьях, стеблях и корнях. Для  самих растений избыток нитратов особой опасности не представляет, но при попадании в организм теплокровных животных с пищей они превращаются в более токсичные соединения. Накопления последних в организме  человека вызывают тяжелые нарушения  обмена веществ, аллергию, нервные расстройства, а некоторые из них способны вызывать злокачественные новообразования.   

                                                 Физическое загрязнение среды

Аварии на атомных  станциях и безответственное отношение  к отходам атомной энергетики приводят к повышенной радиоактивности  воздуха, воды и почвы. Радиоактивные  изотопы передаются по цепям питания  и тем самым включаются в биологический  круговорот веществ (рис. 8.2). Они накапливаются  в почве, в тканях растений, животных и человека, вызывая увеличение количества онкологических заболеваний и мутаций. По данным Научного комитета ООН по воздействию атомной радиации, самыми распространенными заболеваниями  человека в результате облучения  являются рак молочной и щитовидной желез, легких, поражение семенников.  

В 1994 г, на съезде педиатров Беларуси было констатировано, что после Чернобыльской катастрофы (по сравнению с 1985 г.) в стране возросло количество заболеваний пищеварительной,

                                                                          13.

мочевыделительной и эндокринной систем, на 25% сократилась  рождаемость. Заболеваемость раком  щитовидной железы у детей увеличилась  с 0,42 на 100 000 человек в 1986 г. до 2,4/2 в 1992 г., а в Гомельской области —  с 0,25 до 12.  

                                              Биологическое загрязнение среды.

Под биологическим  загрязнением понимают привнесение  в экосистемы в результате хозяйственной  деятельности человека нехарактерных  для них видов живых организмов (растений, животных, вирусов, бактерий и др.), ухудшающих условия существования  биоценозов или негативно влияющих на здоровье человека.

Основными источниками  биологического загрязнения являются сточные воды практически всех видов  промышленного производства, сельского  хозяйства, коммунального хозяйства  городов и поселков, бытовые и  промышленные свалки, кладбища и др. Из этих источников разнообразные органические соединения и патогенные микроорганизмы попадают в почву и подземные  воды.

Особую опасность  представляет биологическое загрязнение  возбудителями инфекционных и паразитарных болезней, таких как чума, оспа, холера, дизентерия, клещевой энцефалит, СПИД и др., уничтожение которых представляет значительные трудности. 

В последние  годы возникла новая экологическая  опасность — потенциальная возможность  попадания из лабораторий или  заводов в окружающую природную  среду микроорганизмов и биологически активных веществ, оказывающих негативное воздействие на живые организмы  и их сообщества, здоровье человека и его генофонд, что связано  с бурным развитием биотехнологии  и генной инженерии.

Цепные экологические  реакции.  Любое сильное воздействие человека на экосистемы биосферы вызывает цепь экологических последствий. Одну из форм такого воздействия можно рассмотреть на примере рубки леса. 

Выборочные и  санитарные рубки, регулирующие состав и качество леса и необходимые  для удаления поврежденных и больных  деревьев, обычно не оказывают заметного  влияния на видовой состав и стабильность биоценозов. Другое дбяо — сплошная вырубка древостоя, проводимая человеком для освобождения земли под пашни, дороги, промышленные предприятия, города и т.д. Уничтожение лесов, как правило, ведет к понижению уровня грунтовых вод и, как следствие, к обмелению рек, засухам, иссыханию почвы. Если при наличии лесной подстилки (старых опавших листьев, веток и т.п.) дождевые и талые воды постепенно впитываются почвой, то при ее отсутствии вода беспрепятственно стекает по склонам и смывает верхний плодородный слой почвы. Особенно это заметно при ливневых дождях, когда мощные ручьи настолько сильно размывают почву, что на поверхности земли появляются борозды, овраги, ложбины, долины. При этом снесенная почва вместе с водой поступает в реки, а затем в моря и океаны. В конечном итоге

                                                                             14.

это приводит к  тому, что после снеготаяния основная масса воды поступает не в почву, а сбрасывается в море. В результате уменьшаются запасы пресной воды, мелеют реки, ужесточаются засухи и, как  следствие, снижаются урожаи сельскохозяйственных культур.