Антропогенний вплив сильно змінює природні процеси. Глобальними наслідками забруднення є парниковий ефект, руйнування озонового шару, порушення природних кругообігів, кислі опади.
Парниковий ефект та глобальне потепління клімату .
Парниковий ефект – це підвищення середньої температури атмосфери внаслідок збільшення в ній концентрації «парникових газів» (вуглекислого, метану, пари води та ін.), що перешкоджають нормальному теплообміну Землі.
Причиною виникнення парникового ефекту є викид у повітря великих кількостей «парникових газів». Що містять в атмосфері у великій кількості азот і кисень майже не затримують теплового випромінювання, що виходить від нагрітої поверхні Землі. Натомість «парникові гази» – пари води та вуглекислий газ – утримують 84% цього випромінювання. Найбільш важливим із парникових газів є вуглекислий (СО 2). Збільшення його змісту в атмосфері почалося ще в 19 столітті і продовжується досі. За останні 100 років вміст СО2 в атмосфері збільшився на 25%. За цей період вміст метану зросла вдвічі. Мільярди тонн вуглекислого газу щорічно викидаються в атмосферу внаслідок спалювання палива (у транспортних двигунах, під час виробництва енергії). Метан потрапляє в атмосферу при видобутку природного газу внаслідок розкладання органічних останків.
Атмосфера, насичена парниковими газами, як скляний дах у парнику, пропускає сонячне проміння, але з дає піти теплу, затримуючи теплове випромінювання Землі. При цьому підвищується середня температура довкілля. Збільшення температури веде до зменшення розчинності СО 2 у Світовому океані, що зумовлює появу в атмосфері нових порцій газу.
Наслідком розігріву атмосфера є танення льодовиків та розширення води, що веде до підвищення рівня Світового океану. Вже зараз відбувається інтенсивне танення льодів Антарктиди. За останні десятиліття товщина льодів у Північному Льодовитому океані зменшилася на 40%. До 2030-2050 років за існуючих темпів виробництва має відбутися збільшення температури на 1,5 - 4,5 0 С, що викличе підйом рівня Світового океану на 50-100 см, а кінцю століття - на 2м.
Підвищення рівня Світового океану означає затоплення прибережних територій, зникнення невеликих островів, заболочування земель у багатьох районах. Це буде серйозним ударом по світовій економіці, оскільки більшість населення Землі живе поблизу океанів і морів.
Ще одним наслідком потепління клімату будуть найсильніші урагани, посухи, мусонні дощі, лісові пожежі. Існує припущення, що різке підвищення температури може змінити глобальну океанічну циркуляцію, наслідком чого буде швидке наступ чергового Льодовикового періоду (тобто швидке глобальне похолодання).
Навіть дуже невелика, в межах 1-2 0 С, зміна клімату веде до посух на одних територіях, розширення пустель і збільшення кількості опадів і повеней на інших територіях. За останні 50 років загальна площа пустель збільшилася приблизно на 9 млн. км 2 - територію, що дорівнює за розмірами половині Південної Америки. При зміні клімату порушується нормальна зміна пір року, змінюються біологічні ритми, що веде до загибелі багатьох організмів.
У 1992 році на конференції з охорони навколишнього середовища в Ріо-де-Жанейро була прийнята конвенція ООН про зміну клімату, згідно з якою 25 розвинених країн і країн з економікою, що розвивається, повинні взяти на себе наступні зобов'язання: повернутися до викиду парникових газів на рівні 1990 року, надати фінансові ресурси та безпечні технології іншим країнам тощо.
Руйнування озонового шару .
Ще одним глобальним наслідком забруднення є руйнування озонового шару, який захищає біосферу від потужного космічного випромінювання. Вперше озонові дірки було виявлено у 1975 році над Антарктидою. В даний час спостерігається виснаження озонового шару над багатьма областями земної кулі. Озоновий шар над Антарктидою за останні кілька десятків років зменшився на 40%, над Північним полюсом – на 10%. У захисному озоновому шарі з'явилося багато «дір». Озонові дірки виявлено і над Росією, особливо над її холодною частиною – Сибіром.
Зменшення кількості озону в атмосфері впливає на клімат планети та здоров'я людей. Проникне через озонові діри ультрафіолетове випромінювання має достатню енергію для руйнування більшості органічних сполук живої клітини. У районах зі зниженим вмістом озону спостерігається збільшення захворюваності людей на очні хвороби, придушення імунної системи, а також зростання кількості онкологічних захворювань. Так, американські вчені встановили, що зменшення озонового шару на 1% веде до посилення ультрафіолетової радіації на 2% і, як наслідок, почастішання випадків захворювання на рак шкіри на 2,5%. Під дією ультрафіолету рослини поступово втрачають здатність до фотосинтезу. Особливо це позначається на фотосинтетиках океану - дрібному планктоні, що є їжею більшості риб. Загибель планктону порушує всі трофічні ланцюги у водних системах, що неминуче веде до деградації біосфери.
Причиною появи озонових дірок є руйнування озону при контакті з деякими забруднювачами (фторхлорвуглецями – фреонами, оксидами азоту), а також випробування ядерної зброї. Фреони застосовуються у великій кількості застосовуються у вигляді холодоагентів у холодильниках, як розчинники, розпилювачі в аерозольних балончиках. Це легкі гази піднімаються у верхні шари атмосфери, де руйнуються з виділенням дуже активних радикалів хлору та брому, що взаємодіють із озоном. Крім руйнування озону, фреони також посилюють парниковий ефект, граючи подвійну негативну роль атмосфері.
Виробництво фреонів у світі дуже велике. Тільки США випускають 800-900 тис. тонн на рік – половину всієї кількості.
Випадання кислих опадів на великих територіях .
Основною причиною кислих дощів є викиди в атмосферу оксидів сірки та азоту, що утворюють кислоти під час взаємодії з водою. Газоподібні речовини розносяться повітряними потоками великі відстані. В результаті на багатьох територіях опади набувають кислої реакції (рН = 5-6, зареєстровані і опади з рН = 2-3). Наслідком цього є закислення ґрунтів та водойм на великих ділянках, загибель водних організмів, пригнічення рослинності та деградація природних екосистем. З ґрунтів вимиваються поживні речовини, а також і токсичні сполуки, що надходять знову до живих організмів. Внаслідок кислих опадів йде загибель лісів у всьому світі. Під впливом кислих сполук руйнуються будинки, споруди, корозують мости, різні металеві конструкції, завдається шкоди здоров'ю людей.
Освіта смогу над промисловими центрами .
Зміг є сумішшю диму, туману і пилу, що утворює над містом отруйну серпанок. Розрізняють два основні типи смогу: зимовий (лондонський тип) та літній (лос-анджелеський тип).
Зимовий (лондонський) змігутворюється над великим промисловими центрами взимку, без вітру. При цьому концентрація забруднюючих речовин досягає більших величин, що веде до погіршення стану здоров'я людей.
У 1952 році в результаті утворення смогу такого типу над Лондоном, у період з 3 по 9 грудня у місті загинуло понад 4 тисячі осіб, приблизно 10 тисяч потрапили до лікарень. Пізніше такий вигляд смогу спостерігався над іншими містами. Розсіяти зміг може лише вітер, зниження концентрації забруднювачів сприяє зменшенню їх викиду.
Літній (лос-анджелеський) змігназивається ще фотохімічним. Він виникає влітку внаслідок інтенсивного впливу сонячної радіації на повітря, пересичене автомобільними викидами. Під впливом сонячної енергії деякі забруднювачі (наприклад, оксиди азоту) утворюють дуже токсичні речовини, які подразнюють легені, шлунково-кишковий тракт та органи зору. Цей смог характерний для міст, що розташовані в низині.
Що робитимемо з отриманим матеріалом:
Якщо цей матеріал виявився корисним для Вас, Ви можете зберегти його на свою сторінку в соціальних мережах:
| Твітнути |
Всі теми цього розділу:
ІНСТРУКЦІЯ
Для використання у навчальному процесі даного навчального посібника студенти повинні виконати наступні заходи: 1. Виконати практичну роботу з освоєння терміно-поняття
лекція.
Тема: Введення у загальну екологію. Основні терміни та поняття 1. Екологія - це наука про взаємодію живих організмів із середовищем їх проживання. Класична екологія
Термодинаміка процесів живої природи. Негентропія
З другого закону термодинаміка також випливає, що мимоволі відбуваються лише процеси, що супроводжуються розсіюванням енергії та збільшенням ентропії - заходи безладу (DS>0)
Гомеостаз та стійкість екологічних систем. Сукцесія
На екосистему впливає велика кількістьфакторів, які прагнуть вивести її зі стану рівноваги. Але природа має механізми, створені задля підтримку рівноваги. Таким чином, для
Екологічний фактор - це будь-яка умова середовища, здатна надавати прямий чи опосередкований вплив на живі організми.
Всі екологічні фактори можна розділити на дві групи: I) фактори неживої природи; - II) фактори живої природи абіотичні; - Біотичні.
Біотичні фактори є сукупністю впливу життєдіяльності живих організмів на інші живі організми та на навколишнє середовище
1) фітогенні – фактори впливу рослинних організмів; Будь-яка рослинна спільнота дуже впливає на абіотичні умови. (наприклад, лісові рослини створюють мікроклімат у лісі.) Рослини створюю
Толерантність
Шелфорду належить і формулювання закону толерантності, що як би підсумовує закони максимуму і мінімуму: лімітуючим фактором процвітання організму може бути як мінімум, так і максимум
Адаптація. Життєві форми
До кожного виду організмів існують свої оптимальні параметри екологічних чинників (свій діапазон толерантності). При постійному впливі будь-якого екологічного фактора понад лімітує
Екологічна ніша організму
Рослини і тварини можуть мешкати лише там, де умови підходять їм. Кожен організм має своє місцеперебування - місце, де він живе або де його зазвичай можна знайти. В екології існує більше
Принципи оптимального природокористування. Безвідходні технології
При переході від біосфери до ноосфери важливим етапом є розробка та впровадження принципів раціонального природокористування. Людині необхідно навчитися так регулювати свою господарську діяльність.
ПДВ встановлюють кожному за джерела забруднення атмосфери. У цьому граничні викиди підбирають те щоб приземна концентрації шкідливих речовин вбирається у ГДК, тобто. ПДВ встановлюють з учням
Екологічний моніторинг
Для переходу біосфери до ноосфери необхідно виключити всі негативні наслідки природокористування та виправити ті, що вже мали місце. Для ефективного управління якістю природної
Інформаційні методи управління довкіллям
Схема управління довкіллям:
Модель - це фізична чи знакова подоба реального об'єкта, явища чи процесу
Для організації раціонального природокористування потрібні моделі взаємодії людського суспільства та довкілля для того, щоб передбачати наслідки антропогенного впливу. При модельєрі
Державна екологічна експертиза; ліцензування природокористування. Сертифікація Екологічний паспорт підприємства
Екологічна експертиза проводиться зазвичай спеціальними виконавчими органами (Держкомекологією, різними відомствами) і визначається як перевірка відповідності наміченої господарської
Біосфера, її структура
Середовищем проживання всіх живих організмів Землі, зокрема людини, є біосфера. Біосфера – це все жива речовинаЗемлі та область його поширення. Біосфера являє собою
Еволюція біосфери. Жива, закосова та біокісна речовина
Своє становлення вчення про біосферу отримало у працях видатного російського вченого Володимира Івановича Вернадського (1863-1945). Вернадський підкреслював, що біосфера перебуває в постійній
І абіотичне середовище
Основним предметом екології як науки, що вивчає взаємодію живих організмів із навколишнім середовищем, є екологічна система чи екосистема. Екосистемою називається безрозмірна вуст
Рівні організації життя Землі
Біосфера Землі є складноорганізованою структурою, що складається з великої кількості елементів. Біологічні системи, що входять до складу біосфери, сильно різняться за
Організм і місце існування
Організмовий - це перший рівень організації життя, що вивчається екологією. Окремий живий організм входить до системи більше високого рівня(популяції, біоценози, біотичні співтовариства) як підсист
Систематика рослин та тварин
На Землі живе велика кількість живих організмів, що сильно відрізняються своєю будовою та функціями. Одиницею класифікації для організмів служить вид - сукупність подібних організмів,
Біогеоценоз, його структура
Основними структурними складовими біосфери є біогеоценози. Біогеоценоз – це екосистема макро- чи мезорівня на певній ділянці земної поверхні. Поняття біогеценозу вже поняття е
Біогеохімічні цикли речовин
Між живою та закісною речовиною біосфери під дією променистої енергії Сонця відбувається постійний обмін хімічними елементами. Якби вся речовина на Землі не була б залучена
Біогеохімічний цикл азоту
Азот є основним газом атмосфери, де його об'ємна частка становить 78%. Біосферний кругообіг азоту добре відрегульований і носить уповільнений характер. Більшість живих організмів мо
Біогеохімічний цикл кисню
Кругообіг кисню відіграє важливу роль у функціонуванні всієї біосфери. Наявність вільного кисню є обов'язковою умовою життєдіяльності більшості живих організмів. З іншого боку
Біогеохімічний цикл вуглецю
З усіх відомих біогеохімічних циклів найінтенсивнішим є кругообіг вуглецю. Тривалість одного циклу в цьому випадку – лише 300 років. Ланцюг з атомів вуглецю сос
Біогеохімічний цикл фосфору
Фосфор входить до складу клітинних мембран, ферментів кісткових тканин, тобто є важливим елементом протоплазми всіх живих організмів. Цикл фосфору менш досконалий,
Біогеохімічний цикл сірки
Сірка входить до складу білків всіх живих організмів. На відміну від фосфору, в атмосфері є достатня кількість газоподібних сполук сірки: сірководень H2
Потоки енергії у біосфері
3.1.Термодинаміка процесів живої природи. Негентропія. Однією з основних властивостей матерії є енергія – здатність виконувати роботу. Істота
Поняття якості енергії
Енергія характеризується як кількістю, а й якістю. Відомо багато форм та видів енергії: сонячна, хімічна, теплова, механічна, електрична, атомна тощо. Прич
Процеси фотосинтезу та хемосинтезу
Живі організми здатні створювати складні органічні речовини, збільшуючи свою впорядкованість. Первинна органічна речовина біосфери створюється рослинами та деякими мікроорганізмами
Процес дихання
Органічні речовини, що утворюються у процесі фотосинтезу, характеризуються високим запасом внутрішньої енергії. Але ця енергія недоступна для безпосереднього використання в реакції
Передача енергії по трофічному ланцюгу
Не всі живі організми здатні синтезувати органічну речовину з неорганічної. Живі організми, що мешкають на Землі, можна розділити за типом отримання та накопичення ними речей.
Продуктивність екосистем
У процесі життєдіяльності різних організмів в екосистемі створюється та витрачається органічна речовина. Тому кожна екосистема має певну продуктивність.
Енергетичні типи екосистем
Усі екосистеми, залежно від виду використовуваної енергії, можна розділити такі типи. 1 тип. Екосистеми, для яких основним джерелом енергії є
Абіотичні фактори
Виділяють такі групи абіотичних факторів (факторів неживої природи): кліматичні, едафогенні (ґрунтові), орографічні та хімічні. I) Кліматичні фактори: до них відносяться
Біотичні фактори
Виділяють фітогенні, зоогенні, мікробогенні та антропогенні фактори. I) Фітогенні – фактори, що характеризують вплив рослинних організмів. Вони впливають на
Лімітують фактори. Закони мінімуму та максимуму
До кожного організму існують свої оптимальні параметри екологічних чинників, у яких життєдіяльність особин протікає нормально. Допустимі діапазони екологічних фактів
Закон толерантності
Закон толерантності підсумовує закони максимуму та мінімуму. Його формулювання належить Шелфорду: лімітуючим фактором може бути як мінімум, так і максимум екологічного впливу.
Адаптація. Життєві форми
При постійному впливі будь-якого екологічного чинника понад межі, що лімітують, організм повинен або адаптуватися до нових параметрів, або загинути. Адаптаціям
Екологічна валентність (пластичність)
Організми відрізняються своєю здатністю до адаптації: одні адаптуються повільно, інші легко та швидко. Здатність виду адаптуватися до екологічних факторів називається екологічним.
Екологічна ніша
Рослини і тварини можуть мешкати лише там, де умови підходять їм. Кожен організм має своє місце проживання, придатне для життя. В екології існує більш ємне поняття
Стійкість та розвиток екосистем
Стійкістю екосистем називається їх здатність протистояти коливанням зовнішніх факторів та зберігати свою структуру та функціональні особливості. Стійка екосистема повертається у вихідне з
Гомеостаз екосистем
Розглянемо механізми підтримки рівноваги, які у відкритих природних екосистемах. На будь-яку екосистему постійно діє велика кількість екологічних факторів.
Екологічна сукцесія
Навіть у стійких екосистемах постійно відбуваються повільні незворотні зміни. Більшою мірою вони стосуються живих організмів. При цьому один біоценоз замінюється іншим. Послідовник
Забруднення навколишнього середовища
Технічний прогрес бурхливе зростання виробництва за останні десятиліття призвели до великого рівня забрудненості навколишнього середовища. На земній кулі практично неможливо знайти місце,
Серед великої кількості джерел забруднення найважливішими є такі. 1) Транспорт. При згорянні палива виділяється велика кількість
Руйнування природних екосистем
Викид великої кількості забруднювачів та зміни, що відбуваються при цьому у навколишньому середовищі, неминуче ведуть до порушення нормальних біологічно циклів та руйнування природних еко
Демографічні проблеми
Демографія - наука, що вивчає динаміку зростання населення. Незважаючи на погіршення стану навколишнього середовища та скорочення кількості родючих земель в даний час
Глобальні проблеми енергетики
Крім перерахованих проблем, пов'язаних із різким погіршенням якості середовища, перед людством гостро постає проблема енергетики. Основна причина енергетичної кризи -
Екологічний моніторинг
Якщо якість природного середовища не відповідає нормативним вимогам, необхідно проводити спеціальні заходи щодо захисту навколишнього середовища. Для цього необхідна інформація про фа
Детальне рішення Розділ стор. 277 з біології для учнів 9 класу, авторів С.Г. Мамонтов, В.Б. Захаров, І.Б. Агафонова, Н.І. Сонін 2016
Питання 1. Що є причиною забруднення атмосфери та які його наслідки?
Основні причини забруднення атмосфери – спалювання природного палива та металургійне виробництво. Якщо XIX і початку XX в. продукти згоряння вугілля і рідкого палива, що надходять у довкілля, майже повністю асимілювалися рослинністю Землі, то в даний час вміст шкідливих продуктівзгоряння неухильно зростає. З печей, топок, вихлопних труб автомобілів у повітря потрапляє цілий ряд забруднюючих речовин. Серед них особливо виділяється сірчистий ангідрид – отруйний газ, легко розчинний у воді.
Промислові підприємства та автомобілі спричиняють надходження в атмосферу багатьох отруйних сполук – оксидів азоту, оксиду вуглецю, сполук свинцю (кожен автомобіль виділяє за рік 1 кг свинцю), різних вуглеводнів – ацетилену, етилену, метану, пропану, толуолу, бензо. з крапельками води вони утворюють отруйний туман – зміг, що шкідливо діє організм людини, на рослинність міст. Рідкі та тверді частинки (пил), зважені у повітрі, зменшують кількість сонячної радіації, що досягає поверхні Землі. Так, у великих містах сонячна радіація зменшується на 15%, ультрафіолетове випромінювання – на 30% (а зимові місяці воно може зовсім зникнути).
Питання 2. Чи існує взаємозв'язок між забрудненням атмосфери та зростанням захворюваності людей? Обґрунтуйте свою точку зору.
Атмосферне повітря є життєво важливим компонентом навколишнього природного середовища, невід'ємною частиною довкілля людини, рослин і тварин. Атмосферне повітря є найбільш значущим компонентом (фактором) довкілля людини, при забрудненні якого впливом геть здоров'я (стан захисного ресурсу) людини найбільш виражено.
Забруднення навколишнього середовища, насамперед атмосферного повітря, є потужним фактором у формуванні здоров'я населення, виявляючи собою негативний впливна репродуктивну функцію та природне відтворення населення, на захворюваність, смертність, насамперед соціально незахищених та ослаблених груп населення (діти, жінки, літні).
Забруднення атмосферного повітря є одним із факторів довкілля, що сприяє розвитку певної групи хвороб у населення (при інтенсивному впливі) та зниженні адаптаційного резерву (при хронічному - пороговому рівні впливу).
В історії гігієнічної науки відомий ряд випадків, які були зумовлені антициклонічною погодою з температурною інверсією, що супроводжується накопиченням промислових викидів у приземному шарі атмосфери (токсичні тумани).
За результатами досліджень вплив забруднення атмосферного повітря на стан здоров'я населення в даний час особливо активно проявляється в малих містах.
Питання 3. Які причини можливого виникнення нестачі води у низці районів світу?
Постійне збільшення водоспоживання на планеті веде до «водного голоду», що зумовлює необхідність розробки заходів щодо раціонального використання водних ресурсів.
Запитання 4. Що є джерелом прісної води у вашій місцевості? Яка кількість цієї води?
Підземні води в Московській області мають 5 рівнів залягання:
1. ґрунтові води
2. міжморений напівнапірний водоносний горизонт
3. над'юрський напірний горизонт
4. середньокарбоновий напірний горизонт
5. нижньокарбоновий напірний горизонт
Перші три рівні знаходяться вище першого від поверхні землі водотривкого горизонту, глибина якого на території Московської області дуже мінлива і коливається від 1-3 до 70 м. Для ґрунтових вод характерна відсутність напору, різкі перепади глибини залягання та потужності водоносних горизонтів. Нижче горизонту ґрунтових вод знаходиться ще 2 водоносні горизонти, які гідравлічно пов'язані з ґрунтовими водами, це міжморений напівнапірний водоносний горизонт і над'юрський напірний горизонти.
Всі три горизонти живляться переважно за рахунок атмосферних опадів та поверхневого стоку. Поповнення запасів води у них відбувається переважно у весняний період. Вихід на поверхню ґрунтових вод відбувається в долинах малих річок і струмків, води міжморенного напівнапірного горизонту просочуються до поверхні через давні та сучасні піщані відкладення (алювій) у річкових заплавах, води над'юрського водоносного горизонту надходять на поверхню через великі висхідні джерела, розташовані в руслах.
Середньокарбонові та нижньокарбонові напірні водоносні горизонти залягають на глибині понад 100 м у вапнякових та доломітових відкладах кам'яновугільного періоду. Вони характеризуються значною потужністю – до 50-70 м та відносною гідравлічною відособленістю від інших водоносних горизонтів. Ці води є основним джерелом водопостачання міст та селищ біля Московської області.
Запитання 5. До чого призводить забруднення вод Світового океану?
Значного забруднення піддаються води морів і океанів. З річковим стоком, і навіть від морського транспорту до моря надходять шкідливі відходи, нафтопродукти, солі важких металів, отруйні органічні сполуки, зокрема пестициди. Забруднення морів і океанів досягає таких масштабів, що у ряді випадків виловлені риби та молюски виявляються непридатними для споживання. Пестициди (від лат. пестис - зараза і цедері - вбивати), що використовуються в сільському господарствіДля боротьби з комахами-шкідниками виявлено навіть в організмі пінгвінів, що мешкають в Антарктиді.
Питання 6. Як позначається господарська діяльність людини на структурі та родючості ґрунту?
До антропогенних змін грунту належить ерозія (від лат. ерозіо - роз'їдання). Ерозія є руйнування і знос грунтового покриву потоками води або вітром. Широко поширена та найбільш руйнівна водна ерозія. Вона виникає на схилах та розвивається при неправильній обробці землі.
Вітрова ерозія найбільше проявляється в південних степових областях нашої країни. Вона виникає в районах із сухим оголеним ґрунтом, із зрідженим рослинним покривом. Надмірний випас худоби в степах і напівпустелях сприяє вітровій ерозії та швидкому руйнуванню трав'яного покриву. Для відновлення шару ґрунту завтовшки 1 см у природних умовах потрібно 250–300 років. Отже, пилові бурі загрожують непоправними втратами родючого шару ґрунту.
Значні території зі сформованими ґрунтами вилучаються із сільськогосподарського обороту внаслідок відкритого способу розробки корисних копалин, що залягають на невеликій глибині. Вириті глибокі кар'єри та відвали ґрунту руйнують не тільки землі, що підлягають розробці, а й навколишні території, при цьому порушується гідрологічний режим місцевості, забруднюються води, ґрунт та атмосфера, знижується врожай сільськогосподарських культур. У районах підземного видобутку з корисними копалинами формується провально-териконовий тип місцевості. Ці дві особливості рельєфу тісно пов'язані один з одним: провали утворюються внаслідок виникнення порожнин під земною поверхнею, а терикони (земляні конуси) – у тих місцях, де складається порожня порода. Терикони виникають не лише навколо шахт, а й біля заводів, електростанцій та інших промислових підприємств. Вони займають багато місця, сильно припадають пилом при вітрі.
Питання 7. Яким є прямий вплив людини на рослинний і тваринний світ Землі?
Вибіркові та санітарні рубки, що регулюють склад та якість лісу та необхідні для видалення пошкоджених та хворих дерев, істотно не впливають на видовий склад лісових біоценозів. Інша справа - суцільна вирубка деревостою. Опинившись раптово за умов відкритого місцеперебування, рослини нижніх ярусів лісу відчувають несприятливий вплив прямого сонячного випромінювання. У тінелюбних рослин трав'янистого та чагарникового ярусів руйнується хлорофіл, припиняється ріст, а деякі види зникають. На місці вирубок поселяються світлолюбні рослини, стійкі до підвищеної температури та нестачі вологи. Змінюється і тваринний світ: види, пов'язані з деревостоєм, зникають або мігрують до інших місць. До витіснення природних видів призводить і освоєння земель під плантації культурних рослин, т. е. створення агроценозів.
Відчутний вплив на стан рослинного покриву надає масове відвідування лісів відпочиваючими та туристами, наслідком чого бувають лісові пожежі, а також витоптування, ущільнення ґрунту та його забруднення. Ущільнення ґрунту пригнічує кореневу систему та призводить до засихання рослин. Витоптування трав порушує суттєві етапи круговороту речовин, прирікаючи дерева голодування. Прямий вплив людини на тваринний світ полягає у винищенні видів, що представляють для нього харчову чи іншу матеріальну цінність.
На чисельність тварин впливає і господарська діяльність людини, яка пов'язана з промислом. Різко зменшилася чисельність уссурійського тигра. Це сталося внаслідок освоєння територій у межах його ареалу та скорочення кормової бази. У Тихому океані щороку гине кілька десятків тисяч дельфінів: у період лову риби вони потрапляють у сіті й не можуть із них вибратися. Ще недавно, до вживання рибаками спеціальних заходів, кількість дельфінів, що гинуть у мережах, досягала сотень тисяч. Для морських ссавців дуже несприятливий вплив забруднення води. У таких випадках заборона на вилов тварин виявляється неефективною. Наприклад, після заборони вилову дельфінів у Чорному морі їх чисельність не відновлюється. Причина полягає в тому, що в Чорне море з річковою водою і через протоки Середземного моря надходить багато отруйних речовин. Ці речовини особливо шкідливі для дитинчат дельфінів, висока смертність яких і гальмує зростання поголів'я цих китоподібних.
Питання 8. Які наслідки спричиняє зникнення біологічних видів?
місце в біоценозі, в ланцюзі живлення, і замінити його не може ніхто; зникнення тієї чи іншої виду веде до зменшення стійкості біоценозів. Ще важливіше те, що кожен вид має унікальні, властиві тільки йому властивості. Втрата генів, визначальних ці властивості і відібраних під час тривалої еволюції, позбавляє людини можливості у майбутньому скористатися ними своїх практичних цілей (наприклад, для селекції).
Питання 9. Як радіоактивне забруднення, яке виникло внаслідок аварій на АЕС у Японії навесні 2011 р., позначається на стані біосфери загалом?
Внаслідок аварії на АЕС «Фукусіма-1» в атмосферу та океан потрапили радіоактивні елементи, зокрема йод 131 (має дуже короткий період напіврозпаду) та цезій 137 (має період напіврозпаду 30 років). На проммайданчику станції також було виявлено незначну кількість плутонію.
Загальний обсяг викидів радіонуклідів становив 20% від викидів після Чорнобильської аварії. Населення 30-кілометрової зони навколо АЕС було евакуйовано. Площа заражених земель, що підлягають дезактивації, становить 3% території Японії.
Радіоактивні речовини були виявлені в питній воді та продуктах харчування не лише у самій префектурі Фукусіма, а й в інших районах країни. Багато країн, у тому числі і Росія, заборонили ввезення японських продуктів і радіоактивних машин, що «фонять».
Вперше після Чорнобильської аварії атомній енергетиці було завдано серйозного удару. Світова спільнота знову задумалася про те, чи атомна енергетика може бути безпечною. Багато країн заморозили свої проекти в цій галузі, а Німеччина взагалі заявила, що до 2022 року відключить останню АЕС і розвиватиме альтернативні джерела електроенергії.
Запитання 10. Яка екологічна ситуація у вашому регіоні? Назвіть основні джерела забруднення довкілля у вашому регіоні.
Екологічна обстановка у Московській області важка. Особливо забруднені райони, близько розташовані до Москви та промислові райони на сході та південному сході області.
Найбільш екологічно небезпечними у підмосковному регіоні вважатимуться забруднення стічних вод промислових і сільськогосподарських підприємств; промислові викиди підприємств, насамперед енергетики; полігони вивезення та поховання побутових та промислових відходів; старіючі паливопроводи та паливосховища (аеродромні та військові). Екологічну ситуацію у Підмосков'ї суттєво ускладнюють транспорт, промисловість та житлово-комунальне господарство столиці Росії. Москва отримує для своїх промислових та побутових потреб воду з півночі та заходу Підмосков'я, а скидає стічні води до Москви-річки на південь та південний схід Московської області.
Запитання 11. Вивчивши матеріал параграфа, сформулюйте основні екологічні проблемисучасності. Використовуючи додаткові джерела інформації, підготуйте повідомлення або презентацію на вибрану тему. Разом з однокласниками та вчителем організуйте та проведіть конференцію «Екологічні проблеми сучасного світута шляхи їх вирішення».
До основних екологічних проблем сучасності відносять:
1. Забруднення атмосфери;
2. Забруднення прісних вод та вод Світового океану;
3. Антропогенний вплив на ґрунтовий покрив;
4. Винищення багатьох видів рослин та тварин;
5. Забруднення відходами атомної енергетики.
Забруднення світового океану
Нашу планету цілком можна було б назвати Океанією, оскільки площа, яку займає вода, в 2,5 рази перевищує територію суші. Океанічні води покривають майже 3/4 поверхні земної кулі шаром завтовшки близько 4000 м, становлячи 97 % гідросфери, тоді як води суші містять лише 1 %, а льодовиках скуто лише 2 %. Світовий океан, будучи сукупністю всіх морів і океанів Землі, дуже впливає на життєдіяльність планети. Величезна маса вод океану формує клімат планети, служить джерелом атмосферних опадів. З нього надходить більше половини кисню, і він регулює вміст вуглекислоти в атмосфері, так як здатний поглинати її надлишок. На дні Світового океану відбувається накопичення та перетворення величезної маси мінеральних та органічних речовин, тому геологічні та геохімічні процеси, що протікають в океанах і морях, дуже впливають на всю земну кору. Саме Океан став колискою життя Землі; Тепер у ньому живе близько чотирьох п'ятих всіх живих істот планети.
Ресурси Світового океану.
В наш час, «епоху глобальних проблем», Світовий океан відіграє все більшу роль у житті людства. Будучи величезною коморою мінеральних, енергетичних, рослинних і тварин багатств, які - при раціональному їх споживанні і штучному відтворенні - можуть вважатися практично невичерпними, Океан здатний вирішити одні з найбільш гострих завдань: необхідність забезпечення швидко зростаючого населення продуктами харчування і сировиною для промисловості, що розвивається, небезпека енергетичної кризи, нестача прісної води.
Основний ресурс Світового океану – морська вода. Вона містить 75 хімічних елементівсеред яких такі важливі як уран, калій, бром, магній. І хоча основний продукт морської водивсе ще кухонна сіль - 33% від світового видобутку, але вже видобуваються магній і бром, давно запатентовані методи отримання цілого ряду металів, серед них і необхідні промисловості мідь і срібло, запаси яких неухильно виснажуються, коли в океанських водах їх міститься до півмільярда тонн . У зв'язку з розвитком ядерної енергетики існують непогані перспективи для видобутку урану та дейтерію з вод Світового океану, тим більше що запаси уранових руд на землі зменшуються, а в Океані його 10 мільярдів тонн, дейтерій взагалі практично невичерпний – на кожні 5000 атомів звичайного водню атом тяжкого. Крім виділення хімічних елементів, морська вода може бути використана для отримання необхідної людині прісної води. Зараз є багато промислових методів опріснення: застосовуються хімічні реакції, при яких домішки видаляються з води; солону воду пропускають через спеціальні фільтри; нарешті, проводиться звичайне кип'ятіння. Але опріснення не єдина можливість отримання придатної для пиття води. Існують донні джерела, які все частіше виявляються на континентальному шельфі, тобто в областях материкової мілини, що прилягає до берегів суші та має однакову з нею геологічну будову. Одне з таких джерел, розташоване біля берегів Франції - в Нормандії, дає таку кількість води, що його називають підземною річкою.
Мінеральні ресурси Світового океану представлені як морської водою, а й тим, що «під водою». Надра океану, його дно багаті на поклади корисних копалин. На континентальному шельфі знаходяться прибережні розсипні родовища – золото, платина; зустрічаються і дорогоцінне каміння– рубіни, алмази, сапфіри, смарагди. Наприклад, поблизу Намібії йдуть підводні розробки алмазного гравію вже з 1962 року. На шельфі та частково материковому схилі Океану розташовані великі родовища фосфоритів, які можна використовувати як добрива, причому запасів вистачить на найближчі кілька сотень років. Найцікавіший вид мінеральної сировини Світового океану – це знамениті залізомарганцеві конкреції, якими покриті величезні за площею підводні рівнини. Конкреції є своєрідним «коктейлем» з металів: туди входять мідь, кобальт, нікель, титан, ванадій, але, звичайно ж, найбільше заліза і марганцю. Місця їх розташування загальновідомі, але результати промислової розробки поки що дуже скромні. Зате повним ходомйде розвідка та видобуток океанської нафти та газу на прибережному шельфі, частка морського видобутку наближається до 1/3 світового видобутку цих енергоносіїв. В особливо великих розмірах йде розробка родовищ у Перській, Венесуельській, Мексиканській затоці, у Північному морі; нафтові платформи простяглися біля берегів Каліфорнії, Індонезії, Середземному і Каспійському морях. Мексиканська затока також відома відкритим під час розвідки нафти родовищем сірки, яка витоплюється з дна за допомогою перегрітої води. Інший, поки що недоторканою коморою океану є глибинні ущелини, де утворюється нове дно. Так, наприклад, гарячі (понад 60 градусів) та важкі розсоли Красноморської западини містять величезні запаси срібла, олова, міді, заліза та інших металів. Все більш важливе значення набуває видобуток матеріалів на мілководді. Навколо Японії, наприклад, відсмоктують трубами підводні залізовмісні піски, країна видобуває з морських шахт близько 20% вугілля - над покладами породи споруджують штучний острів і бурять стовбур, що розкриває вугільні пласти.
Багато природних процесів, що відбуваються в Світовому океані, - рух, температурний режимвод - є невичерпними енергетичними ресурсами. Наприклад, сумарна потужність приливної енергії Океану оцінюється від 1 до 6 мільярдів кВт год. Ця властивість припливів і відливів використовувалася у Франції в середні віки: у XII столітті будувалися млини, колеса яких рухалися приливною хвилею. У наші дні у Франції існують сучасні електростанції, що використовують той же принцип роботи: обертання турбін при припливі відбувається в один бік, а при відпливі - в інший. Головне багатство Світового океану - це його біологічні ресурси (риба, зоол. - Фітопланктон та інші). Біомаса Океану налічує 150 тис. видів тварин і 10 тис. водоростей, а її загальний обсяг оцінюється в 35 мільярдів тонн, чого цілком вистачить, щоб прогодувати 30 мільярдів! людина. Виловлюючи щорічно 85-90 мільйонів тонн риби, на неї припадає 85% від морської продукції, молюсків, водоростей, що використовується, людство забезпечує близько 20% своїх потреб у білках тваринного походження. Живий світ Океану - це величезні харчові ресурси, які можуть бути невичерпними при правильному та дбайливому їх використанні. Максимальний вилов риби не повинен перевищувати 150-180 мільйонів тонн на рік: перевершити цю межу дуже небезпечно, оскільки відбудуться непоправні втрати. Багато сортів риб, китів, ластоногих внаслідок непомірного полювання майже зникли з океанських вод, і невідомо, чи відновиться колись їхнє поголів'я. Але населення Землі росте бурхливими темпами, все більше потребуючи морської продукції. Існує кілька шляхів підвищення її продуктивності. Перший - вилучати з океану не тільки рибу, а й зоопланктон, частина якого - антарктичний криль - уже пішла в їжу. Можна без жодної шкоди для Океану виловлювати його в набагато великих кількостях, чим вся риба, що добувається в даний час. Другий шлях – використання біологічних ресурсів відкритого Океану. Біологічна продуктивність Океану особливо велика у сфері підйому глибинних вод. Один з таких апвеллінгів, розташований біля узбережжя Перу, дає 15% світового видобутку риби, хоча площа його становить не більше двох сотих відсотка від усієї поверхні Світового океану. Нарешті, третій шлях - культурне розведення живих організмів, переважно у прибережних зонах. Всі ці три способи успішно випробувані в багатьох країнах світу, але локально, тому триває згубний за своїми обсягами вилов риби. Наприкінці ХХ століття найбільш продуктивними акваторіями вважають Норвезьке, Берингове, Охотське, Японське моря.
Океан, будучи коморою найрізноманітніших ресурсів, також є безкоштовною та зручною дорогою, яка пов'язує віддалені один від одного континенти та острови. Морський транспорт забезпечує майже 80% перевезень між країнами, служачи світовому виробництву та обміну, що розвивається. Світовий океан може бути переробником відходів. Завдяки хімічному і фізичному впливу своїх вод і біологічному впливу живих організмів, він розсіює і очищає основну частину відходів, що надходять до нього, зберігаючи відносну рівновагу екосистем Землі. Протягом 3000 років у результаті кругообігу води у природі вся вода Світового океану оновлюється.
Нафта та нафтопродукти
Нафта є в'язкою маслянистою рідиною, що має темно-коричневий колір і має слабку флуоресценцію. Нафта складається переважно з насичених аліфатичних та гідроароматичних вуглеводнів. Основні компоненти нафти - вуглеводні (до 98%) - поділяються на 4 класи:
а). Парафіни (алкени). (До 90% від загального складу) - стійкі речовини, молекули яких виражені прямим і розгалуженим ланцюгом атомів вуглецю. Легкі парафіни мають максимальну леткість і розчинність у воді.
б). Циклопарафіни. (30 - 60% від загального складу) насичені циклічні сполуки з 5-6 атомами вуглецю в кільці. Крім циклопентану та циклогексану в нафті зустрічаються біциклічні та поліциклічні сполуки цієї групи. Ці сполуки дуже стійкі та погано піддаються біорозкладанню.
в). Ароматичні вуглеводні. (20 – 40% від загального складу) – ненасичені циклічні сполуки ряду бензолу, що містять у кільці на 6 атомів вуглецю менше, ніж циклопарафіни. У нафті присутні леткі сполуки з молекулою як одинарного кільця (бензол, толуол, ксилол) , потім біциклічні (нафталін) , поліциклічні (пірон).
г). Олефіни (алкени). (До 10% від загального складу) - ненасичені нециклічні сполуки з одним або двома атомами водню у кожного атома вуглецю в молекулі, що має прямий або розгалужений ланцюг.
Нафта та нафтопродукти є найпоширенішими забруднювальними речовинами у Світовому океані. До початку 80-х років в океан щорічно надходило близько 16 млн. т. нафти, що становило 0,23% світового видобутку. Найбільші втрати нафти пов'язані з транспортуванням її з районів видобутку. Аварійні ситуації, зливши за борт танкерами промивних і баластових вод, - все це обумовлює присутність постійних полів забруднення на трасах морських шляхів. У період за 1962-79 роки внаслідок аварій у морське середовище надійшло близько 2 млн. т. нафти. За останні 30 років, починаючи з 1964 року, пробурено близько 2000 свердловин у Світовому океані, їх лише у Північному морі 1000 і 350 промислових свердловин обладнано. Через незначні витоки щорічно втрачається 0,1 млн. т. нафти. Великі маси нафти надходять у моря річками, з побутовими і зливовими стоками. Обсяг забруднень із цього джерела становить 2,0 млн. т/рік. Зі стоками промисловості щорічно потрапляє 0,5 млн. т. нафти. Потрапляючи в морське середовище, нафта спочатку розтікається як плівки, утворюючи шари різної потужності.
Нафтова плівка змінює склад спектру та інтенсивність проникнення у воду світла. Пропускання світла тонкими плівками сирої нафти становить 11-10% (280 нм), 60-70% (400нм). Плівка товщиною 30-40 мкм 0 повністю повністю поглинає інфрачервоне випромінювання. Змішуючись із водою, нафта утворює емульсію двох типів: пряму нафту у воді та зворотну воду у нафті. Прямі емульсії, складені крапельками нафти діаметром до 0,5 мкм, менш стійкі та характерні для нафт, що містять поверхнево-активні речовини. При видаленні летких фракцій, нафта утворює в'язкі зворотні емульсії, які можуть зберігатися на поверхні, переноситися течією, викидатися на берег і осідати на дно.
Пестициди
Пестициди становлять групу штучно створених речовин, що використовуються для боротьби зі шкідниками та хворобами рослин. Пестициди поділяються на такі групи:
Інсектициди для боротьби зі шкідливими комахами,
Фунгіциди та бактерициди - для боротьби з бактеріальними хворобами рослин,
Гербіциди проти бур'янів.
Встановлено, що пестициди знищуючи шкідників, завдають шкоди багатьом корисним організмамта підривають здоров'я біоценозів. У сільському господарстві давно вже стоїть проблема переходу від хімічних (що забруднюють середовище) до біологічних (екологічно чистих) методів боротьби зі шкідниками. Нині понад 5 млн. т. пестицидів надходить світовий ринок. Близько 1,5 млн. т. цих речовин уже увійшло до складу наземних та морських екосистем золовим та водним шляхом. Промислове виробництво пестицидів супроводжується появою великої кількості побічних продуктів, що забруднюють стічні води. У водному середовищі найчастіше зустрічаються представники інсектицидів, фунгіцидів та гербіцидів. Синтезовані інсектициди поділяються на три основні групи: хлорорганічні, фосфорорганічні та карбонати.
Хлорорганічні інсектициди одержують шляхом хлорування ароматичних та гетероциклічних рідких вуглеводнів. До них відносяться ДДТ та його похідні, у молекулах яких стійкість аліфатичних та ароматичних груп у спільній присутності зростає, всілякі хлоровані похідні хлородієну (елдрін). Ці речовини мають період напіврозпаду до кількох десятків років та дуже стійкі до біодеградації. У водному середовищі часто зустрічаються поліхлорбіфеніли – похідні ДДТ без аліфатичної частини, що налічують 210 гомологів та ізомерів. За останні 40 років використано більше 1, 2 млн. т. поліхлорбіфенілів у виробництві пластмас, барвників, трансформаторів, конденсаторів. Поліхлорбіфеніли (ПХБ) потрапляють в довкілля в результаті скидів промислових стічних вод і спалювання твердих відходів на звалищах. Останнє джерело постачає ПБХ в атмосферу, звідки вони з атмосферними опадами випадають у всіх районах земної кулі. Так у пробах снігу, взятих в Антарктиді, вміст ПБХ становив 0,03 – 1,2 кг. / л.
Синтетичні поверхнево-активні речовини
Детергенти (СПАВ) відносяться до великої групи речовин, що знижують поверхневий натяг води. Вони входять до складу синтетичних миючих засобів (СМС), що широко застосовуються в побуті та промисловості. Разом зі стічними водами СПАВ, потрапляють у материкові води та морське середовище. СМС містять поліфосфати натрію, в яких розчинені детергенти, а також ряд додаткових інгредієнтів, токсичних для водних організмів: ароматизуючі речовини, реагенти, що відбілюють (персульфати, перборати), кальцинована сода, карбоксиметилцелюлоза, силікати натрію. Залежно від природи та структури гідрофільної частини молекули СПАР поділяються на аніонактивні, катіонактивні, амфотерні та неіоногенні. Останні не утворюють іонів у воді. Найбільш поширеними серед СПАР є аніонактивні речовини. На частку припадає понад 50% всіх вироблених у світі СПАВ. Присутність СПАР у стічних водах промисловості пов'язана з використанням їх у таких процесах, як флотаційне збагачення руд, поділ продуктів хімічних технологій, отримання полімерів, покращення умов буріння нафтових та газових свердловин, боротьба з корозією обладнання. У сільське господарство, СПАВ, застосовується у складі пестицидів.
З'єднання з канцерогенними властивостями
Канцерогенні речовини - це хімічно однорідні сполуки, що виявляють трансформуючу активність і здатність викликати канцерогенні, тератогенні (порушення процесів ембріонального розвитку) або мутагенні зміни в організмах. Залежно від умов впливу вони можуть призводити до інгібування зростання, прискорення старіння, порушення індивідуального розвитку та зміни генофонду організмів. До речовин, що мають канцерогенні властивості, відносяться хлоровані аліфатичні вуглеводні, вінілхлорид, і особливо поліциклічні ароматичні вуглеводні (ПАУ). Максимальна кількість ПАУ в сучасних даних опадах Світового океану (понад 100 мкг/км маси сухої речовини) виявлено в тектонічно - активних зонах, схильних до глибинного термічного впливу. Основні антропогенні джерела ПАУ у навколишньому середовищі – це піроліз органічних речовин при спалюванні різних матеріалів, деревини та палива.
Важкі метали
Важкі метали (ртуть, свинець, кадмій, цинк, мідь, миш'як) відносяться до поширених і дуже токсичних забруднюючих речовин. Вони широко застосовуються в різних промислових виробництвах, тому, незважаючи на очисні заходи, вміст з'єднання важких металів у стічних водах досить високий. Більшість цих сполук надходять до океану через атмосферу. Для морських біоценозів найбільш небезпечні ртуть, свинець та кадмій. Ртуть переноситься в океан із материковим стоком та через атмосферу. При вивітрюванні осадових та вивержених порід щорічно виділяється 3,5 тис. т ртуті. У складі атмосферного пилу міститься близько 121тис. т. ртуті, причому значна частина - антропогенного походження. Близько половини річного промислового виробництва цього металу (910 тис. т/рік) різними шляхами потрапляє в океан. У районах, що забруднюються промисловими водами, концентрація ртуті в розчині та суспензіях сильно підвищується. При цьому деякі бактерії переводять хлориди у високотоксичну метил-ртуть. Зараження морепродуктів неодноразово призводило до ртутного отруєння прибережного населення. До 1977 року налічувалося 2800 жертв хвороби Міномату, причиною якої послужили відходи підприємств з виробництва хлорвінілу і ацетальдегіду, на яких як каталізатор використовувалася хлориста ртуть. Недостатньо очищені стічні води підприємств надходили до затоки Мінамату. Свинячий - типовий розсіяний елемент, що міститься у всіх компонентах навколишнього середовища: у гірських породах, ґрунтах, природних водах, атмосфері, живих організмах. Нарешті, свиней активно розсіюється у довкілля у процесі господарську діяльність людини. Це викиди з промисловими та побутовими стоками, з димом та пилом промислових підприємств, з вихлопними газами двигунів внутрішнього згоряння. Міграційний потік свинцю з континенту в океан йде не лише з річковими стоками, а й через атмосферу.
Скидання відходів у море з метою поховання
Багато країн, що мають вихід до моря, виробляють морське поховання різних матеріалів і речовин, зокрема ґрунту, вийнятого при днопоглиблювальних роботах, бурового шлаку, відходів промисловості, будівельного сміття, твердих відходів, вибухових і хімічних речовин, радіоактивні відходи. Обсяг поховань становив близько 10% від усієї маси забруднюючих речовин, що у Світовий океан. Підставою для дампінгу в морі є можливість морського середовища до переробки великої кількості органічних та неорганічних речовин без особливої шкоди води. Однак ця здатність не безмежна. Тому дампінг розглядається як вимушений захід, тимчасова данина суспільства недосконалості технології. У шлаках промислових виробництв присутні різноманітні органічні речовини та з'єднання важких металів. Побутове сміття в середньому містить (на масу сухої речовини) 32-40% 0органічних речовин; 0,56% азоту; 0,44% фосфору; 0,155% цинку; 0,085% свинцю; 0,001% ртуті; 0,001% кадмію. Під час скидання проходження матеріалу крізь стовп води частина забруднюючих речовин переходить в розчин, змінюючи якість води, інша сорбується частинками суспензії і переходить в донні відкладення. Одночасно підвищується каламутність води. Наявність органічних речовин чисто призводить до швидкого витрачання кисню у воді і не їдко до його повного зникнення, розчинення суспензій, накопичення металів у розчиненій формі, появі сірководню. Присутність великої кількості органічних речовин створює в ґрунтах стійке відновне середовище, в якому виникає особливий тип мулових вод, що містять сірководень, аміак, іони металів. Впливу матеріалів, що скидаються, різною мірою піддаються організми бентосу та ін. У разі утворення поверхневих плівок, що містять нафтові вуглеводні та СПАР, порушується газообмін на кордоні повітря - вода. Забруднюючі речовини, що надходять у розчин, можуть акумулюватися в тканинах і органах гідробіонтів і токсично впливати на них. Скидання матеріалів дампінгу на дно та тривала підвищена каламутність приданої води призводить до загибелі від задухи малорухливої форми бентосу. У риб, молюсків і ракоподібних, що вижили, скорочується швидкість зростання за рахунок погіршення умов харчування і дихання. Нерідко змінюється видовий склад цієї спільноти. При організації системи контролю над викидами відходів у морі вирішальне значення має визначення районів дампінгу, визначення динаміки забруднення морської води та донних відкладень. Для виявлення можливих обсягів скидання у морі необхідно проводити розрахунки всіх забруднюючих речовин у складі матеріального скидання.
Теплове забруднення
Теплове забруднення поверхні водойм та прибережних морських акваторій виникає в результаті скидання нагрітих стічних вод електростанціями та деякими промисловими виробництвами. Скидання нагрітих вод у багатьох випадках зумовлює підвищення температури води у водоймах на 6-8 градусів за Цельсієм. Площа плям нагрітих вод у прибережних районах може досягати 30 кв. км. Більш стійка температурна стратифікація перешкоджає водообміну поверхневим та донним шаром. Розчинність кисню зменшується, а споживання його зростає, оскільки зі зростанням температури посилюється активність аеробних бактерій, що розкладають органічну речовину. Посилюється видова різноманітність фітопланктону та всієї флори водоростей. На підставі узагальнення матеріалу можна зробити висновок, що ефекти антропогенного впливу на водне середовище виявляються на індивідуальному та популяційно-біоценотичному рівнях, і тривала дія забруднюючих речовин призводить до спрощення екосистеми.
Охорона морів та океанів
Найбільш серйозною проблемою морів і океанів у нашому столітті є забруднення нафтою, наслідки якого є згубними для всього життя на Землі. Тому в 1954 році в Лондоні пройшла міжнародна конференція, що ставила за мету виробити узгоджені дії з охорони морського середовища від забруднення нафтою. На ній було прийнято конвенцію, яка визначає обов'язки держав у цій галузі. Пізніше в 1958 році в Женеві було прийнято ще чотири документи: про відкрите море, про територіальне море і прилеглу зону, про континентальний шельф, про рибальство та охорону живих ресурсів моря. Ці конвенції юридично закріпили принципи та норми морського права. Вони зобов'язували кожну країну розробити та ввести в дію закони, що забороняють забруднювати морське середовище нафтою, радіовідходами та іншими шкідливими речовинами. Конференція, що відбулася в 1973 році в Лондоні, прийняла документи щодо запобігання забруднення з суден. Згідно з прийнятою конвенцією, кожне судно повинно мати сертифікат - свідоцтво про те, що корпус, механізми та інше оснащення знаходяться у справному положенні і не завдають шкоди морю. Відповідність сертифікатам перевіряється інспекцією під час заходу до порту.
Заборонено зливати нафтовмісні води з танкерів, всі скиди з них повинні викачуватися тільки на берегові приймальні пункти. Для очищення та знезараження суднових стічних вод, у тому числі господарсько-побутових, створено електрохімічні установки. Інститут океанології РАН розробив емульсійний метод очищення морських танкерів, який повністю виключає попадання нафти в акваторію. Він полягають у додаванні до промивної води кількох поверхнево-активних речовин (препарат МЛ), що дозволяє здійснити на самому судні очищення без скидання забрудненої води або залишків нафти, яку можна згодом регенерувати для подальшого використання. З кожного танкера вдається відмити до 300 т нафти. З метою запобігання витоку нафти вдосконалюються конструкції нафтоналивних суден. Багато сучасних танкерів мають подвійне дно. При пошкодженні одного з них нафту не виллється, її затримає друга оболонка.
Капітани суден зобов'язані фіксувати у спеціальних журналах відомості про всі вантажні операції з нафтою та нафтопродуктами, відзначати місце та час здачі або зливу з судна забруднених стічних вод. Для систематичного очищення акваторій від випадкових розливів застосовуються плавучі нафтозбірники та бічні загородження. Також з метою запобігання розтіканню нафти використовуються фізико-хімічні методи. Створено препарат пінопластової групи, який при зіткненні з нафтовою плямою повністю її обволікає. Після віджиму пінопласт може використовуватися вдруге як сорбент. Такі препарати дуже зручні через простоту застосування та невисоку вартість, проте їх масове виробництво поки що не налагоджено. Також існують сорбуючі засоби на основі рослинних, мінеральних та синтетичних речовин. Деякі їх можуть збирати до 90% розлитої нафти. Головна вимога, яка до них пред'являється, - це непотоплюваність. Після збору нафти сорбентами або механічними засобами на поверхні води завжди залишається тонка плівка, яку можна видалити шляхом розбризкування хімічних препаратів. Але при цьому ці речовини мають бути біологічно безпечними.
У Японії створено та апробовано унікальну технологію, за допомогою якої можна в короткі терміни ліквідувати гігантську пляму. Корпорація «Кансай сагге» випустила реактив ASWW, основний компонент якого – спеціально оброблене рисове лушпиння. Розпорошений по поверхні, препарат протягом півгодини всмоктує викид і перетворюється на густу масу, яку можна стягнути простою мережею. Оригінальний спосіб очищення продемонстрований американськими вченими в Атлантичному океані. Під нафтову плівку на глибину опускається керамічна пластинка. До неї приєднується акустична платівка. Під дією вібрації спочатку накопичується товстим шаром над місцем, де встановлена платівка, а потім змішується з водою і починає фонтанувати. Електричний струм, підведений до платівки, підпалює фонтан і нафту повністю згоряє.
Для видалення з поверхні прибережних вод плям олій американські вчені створили модифікацію поліпропілену, який притягує жирові частки. На катері-катамарані поміж корпусами помістили своєрідну штору з цього матеріалу, кінці якої звисають у воду. Щойно катер потрапляє на пляму, нафта міцно прилипає до «штори». Залишається лише пропустити полімер через валики спеціального пристрою, який віджимає нафту в ємність. З 1993 року було заборонено скидання рідких радіоактивних відходів (ЖРВ), але їх кількість неухильно зростає. Тому з метою захисту довкілля у 90-х роках почали розроблятися проекти очищення РРВ. У 1996 році представники японських, американських і російських фірм підписали контракт на створення установки з переробки РРВ, що скупчилися на Далекому СходіРосії. На реалізацію проекту уряд Японії виділив 25,2 млн доларів. Однак, незважаючи на деякі успіхи у пошуку ефективних засобів, що ліквідують забруднення, про вирішення проблеми говорити зарано. Тільки запровадженням нових методик очищення акваторій неможливо забезпечити чистоту морів та океанів. Центральне завдання, яке необхідно вирішувати всім країнам спільно, - запобігання забрудненню.
На природу із боку людського суспільства різко зросла. Так, за останні 30 років у світі було використано стільки природних ресурсів, скільки за попередню історію людства. У зв'язку з цим виникла загроза виснаження та навіть вичерпання деяких видів ресурсів. Це насамперед відноситься до мінерально-сировинних, водних та інших видів ресурсів.
Одночасно зросли масштаби повернення природу відходів, що викликало загрозу забруднення довкілля. За даними вчених, на сьогоднішній день на кожного жителя планети припадає (умовно) 200 кг. відходів. Нині антропогенні ландшафти вже займають 60% земної суші.
Суспільство не просто використовує природні багатства, А перетворює природне середовище. Взаємодія людини та природи стає особливою сферою діяльності, яка називається «природокористування».
Природокористування - це сукупність заходів, які вживає суспільство з вивчення, освоєння, перетворення та охорони навколишнього середовища.
Воно може бути:
- раціональним, у якому взаємодія нашого суспільства та природи розвивається гармонійно, створено систему заходів, вкладених у зниження і попередження негативних наслідків втручання людини у природу.
- нераціональним - ставлення людини до природи є споживчим, порушується баланс у взаєминах суспільства та природи, не враховуються вимоги щодо охорони навколишнього середовища, що призводить до її деградації.
Зростає забруднення, в яке потрапляє до 100 млн. т. відходів, особливо страждає океан від нафтового забруднення. За деякими підрахунками щорічно до океану потрапляє від 4 до 16 млн. т.
Існує два основних джерела забруднення атмосфери: природний і антропогенний. Природне джерело - це вулкани, курні бурі, вивітрювання, лісові пожежі, процеси розкладання рослин та тварин. До основних антропогенних джерел забруднення атмосфери відносяться підприємства паливно-енергетичного комплексу, транспорт, різні машинобудівні підприємства. Крім газоподібних забруднюючих речовин, в атмосферу надходить велика кількість твердих частинок. Це пил, кіптяву та сажа. Велику небезпеку таїть забруднення природного середовища важкими металами. Свинець, кадмій, ртуть, мідь, нікель, цинк, хром, ванадій стали практичними постійними компонентами повітря промислових центрів. Особливо гостро стоїть проблема забруднення повітря свинцем. Глобальне забруднення атмосферного повітря позначається на стані природних екосистем, особливо на зеленому покриві нашої планети. Одним з найнаочніших показників стану біосфери служать ліси їх самопочуття. Кислотні дощі, викликані головним чином діок-сідом сірки та оксидами азоту, завдають величезної шкоди лісовим біоценозам. Встановлено, що хвойні породи страждають від кислотних дощів більшою мірою, ніж широколистяні. Тільки біля нашої країни загальна площа лісів, уражених промисловими викидами, досягла 1 млн га. Значним чинником деградації лісів у Останніми рокамиє забруднення довкілля радіонуклідами. Так, внаслідок аварії на Чорнобильській АЕС уражено 2,1 млн га лісових масивів. Особливо сильно страждають зелені насадження в промислових містах, атмосфера яких містить велику кількість забруднюючих речовин. Повітряна екологічна проблема виснаження озонового шару, у тому числі поява озонових дірок над Антарктидою та Арктикою, пов'язана з надмірним застосуванням фреонів у виробництві та побуті. Господарська діяльністьлюдини, набуваючи все більш глобального характеру, починає надавати дуже відчутний вплив на процеси, що відбуваються в біосфері. Ви вже дізналися про деякі результати діяльності людини та їх вплив на біосферу. На щастя, до певного рівня біосфера здатна до саморегуляції, що дозволяє мінімізувати негативні наслідки діяльності людини. Але існує межа, коли біосфера вже не в змозі підтримувати рівновагу. Починаються незворотні процеси, що призводять до екологічних катастроф. З ними людство вже зіштовхнулося у низці регіонів планети. Екологічні наслідки забруднення атмосфери До найважливіших екологічних наслідків глобального забруднення атмосфери відносяться: 1) можливе потепління клімату (парниковий ефект); 2) порушення озонового шару; 3) випадання кислотних дощів. Більшість вчених у світі розглядають їх як найбільші екологічні проблеми сьогодення. 3.1 Парниковий ефект В даний час спостерігається зміна клімату, яка виражається в поступовому підвищенні середньорічної температури, починаючи з другої половини минулого століття, більшість учених пов'язують з накопиченнями в атмосфері так званих «парникових газів» - діоксиду вуглецю (СО2), метану (СН4) , хлорфторвуглеців (фреонів), озону (О3), оксидів азоту та ін.
Забруднення атмосферного повітря впливає на здоров'я людини та на навколишнє природне середовище різними способами - від прямої та негайної загрози (зміг та ін.) до повільного та поступового руйнування різних систем життєзабезпечення організму. У багатьох випадках забруднення повітряного середовища порушує компоненти екосистеми настільки, що регуляторні процеси не в змозі повернути їх у початковий стан, і в результаті гомеостатичні механізми не спрацьовують.
Фізіологічний вплив на людський організм головних забруднювачів (поллютантів) загрожує найсерйознішими наслідками. Так, діоксид сірки, з'єднуючись з вологою, утворює сірчану кислоту, яка руйнує легеневу тканину людини та тварин.
Широко відома дія на людський організм оксиду вуглецю (чадного газу): при отруєнні можливий летальний кінець. Завдяки низькій концентрації СО в атмосферному повітрі він не викликає масових отруєнь, хоча і небезпечний страждаючим серцево-судинними захворюваннями.
Серед завислих твердих частинок найбільш небезпечні частинки розміром менше 5 мкм, які здатні проникати в лімфатичні вузли, затримуватися в альвеолах легень, засмічувати слизові оболонки.
Дуже несприятливі наслідки, які можуть позначатися на величезному інтервалі часу, пов'язані і з такими незначними за обсягом викидами, як свинець, бенз(а)пірен, фосфор, кадмій, миш'як, кобальт та ін. Вони пригнічують кровотворну систему, викликають онкологічні захворювання знижують опір організму інфекціям і т.д.
Наслідки на організм людини шкідливих речовин, які у вихлопних газах автомобілів, дуже серйозні і мають найширший діапазон дії: від кашлю до летального результату. Тяжкі наслідки в організмі живих істот викликає отруйна суміш диму, туману та пилу – зміг. Розрізняють два типи смогу: зимовий смог (лондонський тип) та літній (лос-анджелеський тип).
Антропогенні викиди забруднюючих речовин у великих концентраціях та протягом тривалого часу наносять велика шкодаяк людині, а й іншій біоті. Відомі випадки масового отруєння диких тварин, особливо птахів та комах, при викидах шкідливих забруднюючих речовин великої концентрації (особливо залпових).
Що стосується рослин, то викиди шкідливих речовин діють як безпосередньо на їх зелені частини, потрапляючи через продихи в тканини, руйнуючи хлорофіл і структуру клітин, так і через грунт - на кореневу систему. Особливо небезпечний для рослин діоксид сірки (SO 2), під впливом якого припиняється фотосинтез і гинуть багато дерев, особливо хвойні: сосни, ялини, ялиці, кедр.
Екологічні наслідки глобального забруднення атмосфери
"Парниковий ефект", поряд з порушенням озонового шару та кислотними дощами, викликаний глобальним техногенним забрудненням атмосфери. Багато вчених розглядають їх як найбільші екологічні проблеми сучасності. З другої половини XIXв. спостерігається поступове підвищення середньорічної температури, що пов'язують із накопиченнями в атмосфері так званих «парникових газів» - діоксиду вуглецю, метану, фреонів, озону, оксиду азоту та ін.
Парникові гази перешкоджають довгохвильовому тепловому випромінюванню з Землі, і атмосфера, насичена ними, діє як дах теплиці. Вона, пропускаючи всередину, більшу частину сонячного випромінювання, майже пропускає назовні тепло, випромінюване Землею.
У зв'язку зі спалюванням людиною все більшої кількості викопного палива (щорічно понад 9 млрд т умовного палива) концентрація 2 в атмосфері постійно збільшується. За рахунок викидів в атмосферу при промисловому виробництві та побуті зростає вміст фреонів, метану, меншою мірою - оксиду азоту.
«Парниковий ефект» є причиною зростання середньої глобальної температури повітря біля земної поверхні. Так, у 1988 р. середньорічна температура виявилася на 0,4°С вищою, ніж у 1950-1980 рр., а до 2005 р. вчені прогнозують її підвищення на 1,3°С. У доповіді Міжнародної групи ООН з проблем кліматичних змін стверджується, що до 2100 року температура на Землі збільшиться на 2-4 градуси. Масштаби потепління за цей відносно короткий термін будуть зіставні з потеплінням, яке відбулося на Землі після льодовикового періоду, Отже, екологічні наслідки можуть бути катастрофічними. Насамперед, це підвищення рівня Світового океану внаслідок танення полярних льодів, скорочення площ гірського заледеніння тощо. Підвищення рівня океану всього лише на 0,5-2,0 м до кінця XXI ст., Приведе до порушення кліматичної рівноваги, затоплення приморських рівнин у більш ніж 30 країнах, деградації багаторічних порід, заболочування великих територій і т.п. Очевидно, що відчутний екологічний ефект може бути отриманий лише при поєднанні цих заходів із глобальним напрямом екологічної політики – максимально можливим збереженням угруповань організмів, природних екосистем та всієї біосфери Землі.
"Озонові діри"- це значні простори в озоновому шарі атмосфери на висоті 20-25 км із помітно зниженим (до 50% і більше) вмістом озону. Виснаження озонового шару визнано всіма серйозною загрозою глобальної екологічної безпеки. Воно послаблює здатність атмосфери захищати все живе від жорсткого ультрафіолетового випромінювання (УФ-радіація). Тому в районах зі зниженим вмістом озону численні сонячні опіки, що збільшується| кількість захворювань на рак шкіри тощо.
Передбачається як природне, так і антропогенне походження «озонових дірок». Останнє, на думку більшості вчених, більш імовірно пов'язане з підвищеним вмістом хлорфторвуглеців (фреонів). Фреони широко застосовуються у промисловому виробництві та в побуті (холодоагрегати, розчинники, розпилювачі, аерозольні упаковки та ін.). В атмосфері фреони розкладаються з виділенням оксиду хлору, що згубно діє на молекули озону.
"Кислотні дощі"утворюються при промислових викидах в атмосферу діоксиду сірки та оксидів азоту, які, з'єднуючись з атмосферною вологою, утворюють розведену сірчану та азотну кислоти. В результаті дощ та сніг виявляються підкисленими (число рН нижче 5,6).
Сумарні світові антропогенні викиди SO 2 і NО х становлять щорічно понад 255 млн. т. Закислення природного середовища негативно відбивається на стані екосистем. Під дією кислотних опадів із ґрунту вилуговуються не тільки поживні речовини, а й токсичні метали: свинець, кадмій, алюміній та ін. Далі вони самі або їх токсичні сполуки засвоюються рослинами та ґрунтовими організмами, що веде до вельми негативних наслідків.
Вплив кислотних дощів знижує стійкість лісів до посух, хвороб, природних забруднення, що призводить до їх деградації як природних екосистем. П'ятдесят мільйонів гектарів лісу у 25 європейських країнах страждають від дії складної суміші забруднюючих речовин. Гинуть хвойні гірські ліси на Північних Аппалачах і в Баварії. Відзначено випадки поразки хвойних та листяних лісів у Карелії, Сибіру та інших районах нашої країни.
Приклад негативного впливу кислотних опадів на природні екосистеми є закислення озер. Особливо інтенсивно воно відбувається у Канаді, Швеції, Норвегії та Фінляндії. Пояснюється це тим, що значна частина викидів сірки у США, ФРН та Великій Британії випадає саме на їх території.
У Росії площа закислення – кілька десятків мільйонів гектарів. Відомі випадки закислення озер Карелії. Підвищена кислотність опадів спостерігається вздовж західного кордону (транскордонне перенесення) і території ряду великих промислових районів. Наприклад, у районі міста Норильська та на Північному Уралі величезні площі тайги та лісотундри стали майже неживими через викиди діоксиду сірки Норильським гірничо-хімічним комбінатом.