Antropogeeninen vaikutus luontoon. Opintojakso: Ihmistoiminnan vaikutus biosfääriin

Ihmistoiminnan vaikutus biosfääriin.

Ihmisten aiheuttamalla vaikutuksella tarkoitetaan toimintaa, joka liittyy taloudellisten, sotilaallisten, virkistys-, kulttuuri- ja muiden inhimillisten etujen toteuttamiseen, mikä saa aikaan fyysisiä, kemiallisia, biologisia ja muita muutoksia luonnonympäristöön.

Amerikkalainen ekologi B. Commoner tunnisti viisi päätyyppiä ihmisen puuttumisesta ympäristöprosesseihin:

Ekosysteemin yksinkertaistaminen ja biologisten kiertokulkujen katkaiseminen (maan kyntö, metsien hävittäminen jne.);

Hajaantuneen energian keskittyminen lämpösaasteen muodossa;

Myrkyllisten jätteiden kasvu;

Uusien lajien ekosysteemiin tutustuminen;

Geneettisten muutosten esiintyminen kasveissa ja eläimissä.

Ihmisen luontoon kohdistuvien ympäristövaikutusten syvyys riippuu useista muuttujista: väestö, elämäntapa ja ympäristötietoisuus. Suurin osa vaikutuksista on tarkoituksellisia, ts. jonka henkilö toteuttaa tietoisesti tiettyjen tavoitteiden saavuttamisen nimissä. Joten WHO:n mukaan yli 6 miljoonasta tunnetusta kemiallisesta yhdisteestä noin 500 tuhatta on käytännössä ihmisten käytössä taloudellisessa toiminnassa. Näistä noin 40 tuhannella on ihmisille haitallisia ominaisuuksia ja 12 tuhatta myrkyllisiä.

Mutta on myös spontaaneja (tahatta) ihmisen aiheuttamia vaikutuksia, joilla on kielteisiä seurauksia. Esimerkki: alueen tulvaprosessit, jotka tapahtuvat sen kehittämisen jälkeen; altistuminen maataloudessa käytettäville torjunta-aineille ja lannoitteille.

Ihmisen biosfäärin komponentteihin kohdistuvan vaikutuksen seurauksena luonnollinen ympäristö horjuu. Tärkeimmät epävakautta aiheuttavat tekijät ovat:

Luonnonvarojen kulutuksen kasvu ja vähentäminen;

Maailman väestön kasvu ja asutusalueiden väheneminen;

Biosfäärin pääkomponenttien hajoaminen ja luonnon omavaraisuuskyvyn heikkeneminen;

Ilmastonmuutos ja maapallon otsonikerroksen rappeutuminen;

Biologisen monimuotoisuuden vähentäminen.

Saastuminen on tärkein ja yleisin tekijä, joka vaikuttaa ihmisen biosfääriin.

saastumisella tarkoittaa kiinteiden, nestemäisten ja kaasumaisten aineiden, mikro-organismien tai energioiden (äänten, melun, säteilyn muodossa) pääsyä ympäristöön tai esiintymistä siinä määrinä, jotka ovat haitallisia ihmisten terveydelle, eläimille, kasveille ja ekosysteemeille.

Saastuminen voi johtua luonnollisista syistä (luonnon saastuminen ) tai ihmisen toiminnan vaikutuksen alaisena ( antropogeeninen saastuminen ).

Luonnon saasteet voivat olla pölymyrskyjä, vulkaanista tuhkaa, mutavirtoja jne.

Ihmisperäisen saastumisen lähteitä, jotka ovat vaarallisimpia ekosysteemeihin kuuluvien organismien populaatioille, ovat teollisuusyritykset (kemialliset, metallurgiset, massa- ja paperiteollisuus, rakennusmateriaalit jne.), lämpövoimatekniikka, liikenne, maataloustuotanto ja muut tekniikat. Kaupungistumisen vaikutuksesta suurten kaupunkien ja teollisuustaajamien alueet ovat saastuneimpia.

Saastumiskohteiden mukaan erotetaan pinta- ja pohjavesien saastuminen, ilmansaasteet, maaperän saastuminen jne. Viime vuosina myös maapallon lähiavaruuden saastumiseen liittyvät ongelmat ovat tulleet ajankohtaisiksi.

Saastetyyppien mukaan kemiallinen (raskasmetallit, pinta-aktiiviset aineet, torjunta-aineet jne.) , fyysistä (lämpö, melu, sähkömagneettinen jne.) ja biologinen ( taudinaiheuttajat, geenitekniikan tuotteet jne.) saastuminen.

Samaan aikaan kemiallinen saastuminen jaetaan primääriseen ja toissijaiseen. Ensisijainen saastuminen - Nämä ovat epäpuhtauksia, jotka päätyvät ympäristöön maaperäisistä päästölähteistä (luonnollisista tai ihmisen toiminnasta). Toissijainen saastuminen on seurausta luonnonympäristön primaarisen saastumisen fysikaalisista ja kemiallisista muutoksista.

Mittakaavan ja jakautumisen kannalta saastuminen voi olla paikallinen ( paikallinen), alueellinen ja maailmanlaajuisesti.

G. V. Stadnitsky ja A. I. Rodionov (1988) tekivät yhden saasteluokittelusta, joka perustuu systemaattiseen lähestymistapaan. Kirjoittajat ymmärtävät saastumisen ekosysteemeille ei-toivottuina ihmisen aiheuttamina muutoksina ja jakavat sen

- ainesosa (mineraali- ja orgaaninen) saastuminen luonnollisille biogeosenoosille vieraiden aineiden joukkona (esimerkiksi kotitalousjätevedet, torjunta-aineet, polttomoottorien palamistuotteet jne.);

- parametrinen saastuminen, joka liittyy ympäristön laadullisten parametrien muutoksiin (lämpö, melu, säteily, sähkömagneettinen);

- biosenoottinen saastuminen, joka aiheuttaa häiriön elävien organismien populaatioiden koostumuksessa ja rakenteessa (liikakalastus, lajien suunnattu istuttaminen ja totuttaminen jne.);

- paikallaan tuhoava saastuminen (asema - väestön elinympäristö, tuhoutuminen - tuhoutuminen), joka liittyy maisemien ja ekosysteemien rikkomiseen ja muuttamiseen luonnonhoidon prosessissa (vesistöjen säätely, kaupungistuminen, metsien hävittäminen jne.).

Ympäristön saastumista tutkittaessa on otettava huomioon pilaantumisen tyyppi ja lähde sekä niiden aiheuttamat ympäristövaikutukset.

VENÄJÄN FEDERAATIOIN OPETUSMINISTERIÖ

VALTION OPETUSLAITOS

KORKEA AMMATILLINEN KOULUTUS

"KUZBAS STATE TECHNICAL UNIVERSITY"

Kiinteiden polttoaineiden ja ekologian kemian tekniikan laitos

TESTATA

Kurin mukaan

"Ekologia"

Täydentäjä: ryhmäopiskelija

OPz-08 Vasiliev S. S.

Tarkistettu:

Kemerovo, 2009

Johdanto

2.1 Ilman saastuminen

2.2 Maaperän saastuminen

2.3 Luonnonvesien saastuminen

Johtopäätös

Käytetyt kirjat

Johdanto

Ihminen on aina käyttänyt ympäristöä pääasiassa resurssien lähteenä, mutta hänen toiminnallaan ei pitkään aikaan ollut havaittavissa olevaa vaikutusta biosfääriin. Vasta viime vuosisadan lopulla biosfäärin muutokset taloudellisen toiminnan vaikutuksesta herättivät tutkijoiden huomion. Tämän vuosisadan ensimmäisellä puoliskolla nämä muutokset ovat kasvaneet ja ovat nyt kuin lumivyöry, joka iskee ihmissivilisaatioon. Pyrkiessään parantamaan elämänsä olosuhteita ihminen lisää jatkuvasti materiaalin tuotannon vauhtia ajattelematta seurauksia. Tällä lähestymistavalla suurin osa luonnosta otetuista resursseista palautetaan sinne jätteenä, joka on usein myrkyllistä tai hävitettäväksi kelpaamatonta. Tämä uhkaa biosfäärin ja ihmisen itsensä olemassaoloa. Tiivistelmän tarkoituksena on korostaa: luonnonympäristön nykytilaa; luonnehtia biosfäärin pääasialliset saastumisen lähteet; tunnistaa tapoja suojella ympäristöä saastumiselta.

1. Luonnonympäristön nykytila

Tarkastellaanpa joitain piirteitä biosfäärin nykytilasta ja siinä tapahtuvista prosesseista.

Globaalit elävän aineen muodostumis- ja liikkumisprosessit biosfäärissä liittyvät toisiinsa ja niihin liittyy valtavien aine- ja energiamassojen kierto. Toisin kuin puhtaasti geologisissa prosesseissa, elävän aineen biogeokemiallisilla kierroksilla on paljon suurempi intensiteetti, nopeus ja kiertoon osallistuvan aineen määrä.

Ihmiskunnan tulon ja kehityksen myötä evoluutioprosessi on muuttunut huomattavasti. Sivilisaation alkuvaiheessa metsien kaataminen ja polttaminen maatalouden, laiduntamisen, kalastuksen ja villieläinten metsästyksen vuoksi sodat tuhosivat kokonaisia alueita, johtivat kasviyhteisöjen tuhoutumiseen ja tiettyjen eläinlajien tuhoutumiseen. Sivilisaation kehittyessä, erityisesti keskiajan lopun teollisen vallankumouksen jälkeisen nopean kehityksen myötä, ihmiskunta otti yhä suuremman vallan, yhä paremman kyvyn ottaa mukaan ja käyttää valtavia ainemassoja kasvavien tarpeidensa tyydyttämiseen - sekä orgaanisia, eläviä, ja mineraali, inertti.

Väestönkasvu sekä maatalouden, teollisuuden, rakentamisen ja liikenteen lisääntyvä kehitys aiheuttivat massiivisia metsien hävityksiä Euroopassa ja Pohjois-Amerikassa. Laajamittainen karjan laiduntaminen johti metsien ja nurmipeitteen kuolemaan, maaperän eroosioon (tuhoutumiseen) (Keski-Aasia, Pohjois-Afrikka, Etelä-Eurooppa ja USA). Tuhotettiin kymmeniä eläinlajeja Euroopassa, Amerikassa ja Afrikassa.

Tiedemiehet ehdottavat, että maaperän ehtyminen muinaisen Keski-Amerikan mayavaltion alueella leikkaavan ja polttaman maatalouden seurauksena oli yksi syistä tämän pitkälle kehittyneen sivilisaation kuolemaan. Vastaavasti muinaisessa Kreikassa laajat metsät katosivat metsien hävittämisen ja kohtuuttoman laiduntamisen seurauksena. Tämä lisäsi maaperän eroosiota ja johti maaperän tuhoutumiseen monilla vuorenrinteillä, lisäsi ilmaston kuivuutta ja pahensi maatalousolosuhteita.

Teollisuusyritysten rakentaminen ja toiminta, kaivostoiminta ovat johtaneet vakaviin luonnonmaisemien loukkauksiin, maaperän, veden ja ilman saastumiseen erilaisilla jätteillä.

Todelliset muutokset biosfäärin prosesseissa alkoivat 1900-luvulla toisen teollisen vallankumouksen seurauksena. Energian, tekniikan, kemian ja liikenteen nopea kehitys on johtanut siihen, että ihmisen toiminta on mittakaavaltaan verrattavissa biosfäärissä tapahtuviin luonnon energia- ja materiaaliprosesseihin. Ihmiskunnan energian ja aineellisten resurssien kulutuksen intensiteetti kasvaa suhteessa väestöön ja jopa ylittää sen kasvun.

Akateemikko V. I. Vernadsky varoitti puoli vuosisataa sitten mahdollisista seurauksista, joita ihmisen laajeneva puuttuminen luontoon saattaa aiheuttaa: "Ihmisestä tulee geologinen voima, joka pystyy muuttamaan maan pinnan." Tämä varoitus oli profeetallisesti perusteltu. Ihmistoiminnan (ihmistoiminnan) seuraukset ilmenevät luonnonvarojen ehtymisenä, biosfäärin saastumisena tuotantojätteillä, luonnollisten ekosysteemien tuhoutuessa, maapallon pinnan rakenteen muutoksissa ja ilmastonmuutoksessa Ihmisten aiheuttamat vaikutukset johtavat häiriöihin. lähes kaikista luonnollisista biogeokemiallisista sykleistä.

Erilaisten polttoaineiden palamisen seurauksena ilmakehään pääsee vuosittain noin 20 miljardia tonnia hiilidioksidia ja vastaava määrä happea imeytyy. Ilmakehän hiilidioksidivarasto on noin 50 000 miljardia tonnia, mikä vaihtelee ja riippuu erityisesti tulivuoren toiminnasta. Ihmistoiminnan aiheuttamat hiilidioksidipäästöt ylittävät kuitenkin luonnolliset päästöt ja muodostavat tällä hetkellä suuren osan kokonaismäärästä. Ilmakehän hiilidioksidipitoisuuden lisääntyminen, johon liittyy aerosolin määrän lisääntyminen (hienoja pölyhiukkasia, noki, joidenkin kemiallisten yhdisteiden liuossuspensioita), voi johtaa havaittaviin ilmastonmuutoksiin ja vastaavasti häiriöihin. tasapainosuhteista, jotka ovat kehittyneet miljoonien vuosien aikana biosfäärissä.

Seurauksena ilmakehän läpinäkyvyyden ja siten lämpötasapainon rikkomisesta voi olla "kasvihuoneilmiön" esiintyminen, toisin sanoen ilmakehän keskilämpötilan nousu useita asteita. Tämä voi aiheuttaa jäätiköiden sulamista napa-alueilla, valtameren tason nousua, sen suolapitoisuuden, lämpötilan muutoksia, globaaleja ilmastohäiriöitä, rannikon alangoiden tulvia ja monia muita haitallisia seurauksia.

Teollisuuskaasujen vapautuminen ilmakehään, mukaan lukien yhdisteet, kuten hiilimonoksidi CO (hiilimonoksidi), typen oksidit, rikki, ammoniakki ja muut epäpuhtaudet, johtavat kasvien ja eläinten elintärkeän toiminnan estymiseen, aineenvaihduntahäiriöihin, myrkytykseen ja kuolemaan. elävistä organismeista.

Hallitsematon ilmastovaikutus yhdistettynä irrationaaliseen maatalouteen voi johtaa merkittävään maaperän hedelmällisyyden laskuun, suuriin vaihteluihin satomäärissä. YK:n asiantuntijoiden mukaan maataloustuotannon vaihtelut ovat viime vuosina ylittäneet yhden prosentin. Mutta ruoantuotannon lasku jopa prosentilla voi johtaa kymmenien miljoonien ihmisten kuolemaan nälkään.

Metsien katastrofaalinen väheneminen planeetallamme, järjetön metsien hävittäminen ja tulipalot ovat johtaneet siihen, että monissa paikoissa, jotka olivat kerran kokonaan metsien peitossa, ne ovat tähän mennessä säilyneet vain 10-30 prosentilla alueesta. Trooppisten metsien pinta-ala Afrikassa on vähentynyt 70 %, Etelä-Amerikassa 60 %, Kiinassa vain 8 % alueesta on metsän peitossa.

1.1 Ympäristön saastuminen

Uusien komponenttien ilmaantumista luonnonympäristöön ihmisen toiminnan tai minkä tahansa suurenmoisen luonnonilmiön (esimerkiksi vulkaanisen toiminnan) aiheuttamalle ilmaisulle on ominaista termi saastuminen. Yleensä saaste on haitallisten aineiden läsnäoloa ympäristössä, jotka häiritsevät ekologisten järjestelmien tai niiden yksittäisten elementtien toimintaa ja heikentää laadukasta ympäristöä asumisen tai taloudellisen toiminnan kannalta. Tämä termi luonnehtii kaikkia kappaleita, aineita, ilmiöitä, prosesseja, jotka tietyssä paikassa, mutta ei sillä hetkellä ja ei luonnolle luontevassa määrin, ilmaantuvat ympäristöön ja voivat saada sen järjestelmät pois tasapainosta.

Saastuttavien aineiden ympäristövaikutukset voivat ilmetä eri tavoin; se voi vaikuttaa joko yksittäisiin organismeihin (ilmenee organismitasolla) tai populaatioihin, biokenoosiin, ekosysteemeihin ja jopa koko biosfääriin.

Organismitasolla voi esiintyä organismien yksittäisten fysiologisten toimintojen rikkomista, muutosta niiden käyttäytymisessä, kasvun ja kehityksen hidastamista, vastustuskyvyn heikkenemistä muiden haitallisten ympäristötekijöiden vaikutuksille.

Populaatioiden tasolla saastuminen voi aiheuttaa muutoksia niiden lukumäärässä ja biomassassa, hedelmällisyydessä, kuolleisuudessa, rakennemuutoksissa, vuotuisissa muuttokierroksissa ja useissa muissa toiminnallisissa ominaisuuksissa.

Biokenoottisella tasolla saastuminen vaikuttaa yhteisöjen rakenteeseen ja toimintoihin. Samat epäpuhtaudet vaikuttavat yhdyskuntien eri osiin eri tavoin. Näin ollen biokenoosin kvantitatiiviset suhteet muuttuvat aina joidenkin muotojen täydelliseen katoamiseen ja toisten ilmestymiseen asti. Yhteisöjen tilarakenne muuttuu, hajoamisketjut (detrital) alkavat vallita laitumia, kuolevat pois - tuotannon yli. Viime kädessä tapahtuu ekosysteemien rappeutumista, niiden huononemista ihmisympäristön elementteinä, positiivisen roolin pienenemistä biosfäärin muodostumisessa ja talouden heikkenemistä.

On olemassa luonnollista ja ihmisen aiheuttamaa saastumista, joka johtuu luonnollisista syistä - tulivuorenpurkauksista, maanjäristyksistä, katastrofaalisista tulvista ja tulipaloista. Ihmisten aiheuttama saastuminen on seurausta ihmisen toiminnasta.

Tällä hetkellä ihmisen aiheuttamien saastelähteiden kokonaiskapasiteetti ylittää monissa tapauksissa luonnollisten saastelähteiden kapasiteetin, joten luonnolliset typen oksidien lähteet päästävät 30 miljoonaa tonnia typpeä vuodessa ja ihmisperäiset 35-50 miljoonaa tonnia; rikkidioksidia vastaavasti noin 30 miljoonaa tonnia ja yli 150 miljoonaa tonnia.Ihmisen toiminnan seurauksena lyijyä pääsee biosfääriin lähes 10 kertaa enemmän kuin luonnonsaasteiden yhteydessä.

Ihmisen toiminnan aiheuttamat epäpuhtaudet ja niiden vaikutukset ympäristöön ovat hyvin erilaisia, kuten hiilen, rikin, typen yhdisteet, raskasmetallit, erilaiset orgaaniset aineet, keinotekoisesti luodut materiaalit, radioaktiiviset alkuaineet ja paljon muuta.

Siten asiantuntijoiden mukaan noin 10 miljoonaa tonnia öljyä pääsee valtamereen vuosittain. Öljy vedessä muodostaa ohuen kalvon, joka estää kaasunvaihdon veden ja ilman välillä. Pohjalle laskeutuessaan öljy pääsee pohjasedimentteihin, missä se häiritsee pohjaeläinten ja mikro-organismien luonnollisia elämänprosesseja. Öljyn lisäksi kotitalouksien ja teollisuuden jätevesien vapautuminen mereen on lisääntynyt merkittävästi, ja ne sisältävät erityisesti sellaisia vaarallisia saasteita, kuten lyijyä, elohopeaa ja arseenia, joilla on voimakas myrkyllisyys. Tällaisten aineiden taustapitoisuudet on monin paikoin ylittyneet jo kymmeniä kertoja.

Jokaisella saasteella on tietty kielteinen vaikutus luontoon, joten niiden pääsyä ympäristöön on valvottava tarkasti. Laki määrää kullekin epäpuhtaudelle suurimman sallitun päästön (MPD) ja sen suurimman sallitun pitoisuuden (MPC) luonnonympäristöön.

Suurin sallittu päästö (MPD) on yksittäisistä lähteistä aikayksikköä kohden vapautuvan epäpuhtauden massa, jonka ylimäärä aiheuttaa haitallisia vaikutuksia ympäristölle tai on vaarallista ihmisten terveydelle. Suurin sallittu pitoisuus (MAC) tarkoittaa ympäristössä olevan haitallisen aineen määrää, joka ei vaikuta haitallisesti ihmisten tai sen jälkeläisten terveyteen pysyvässä tai tilapäisessä kosketuksessa sen kanssa. Tällä hetkellä MPC:tä määritettäessä ei oteta huomioon vain epäpuhtauksien vaikutusta ihmisten terveyteen, vaan myös niiden vaikutus eläimiin, kasveihin, sieniin, mikro-organismeihin sekä koko luonnonyhteisöön.

Erityiset ympäristönseurantapalvelut (valvonta) valvovat haitallisten aineiden MPC- ja MPC-standardien noudattamista. Tällaisia palveluita on perustettu maan kaikille alueille. Niiden rooli on erityisen tärkeä suurissa kaupungeissa, lähellä kemiantehtaita, ydinvoimaloita ja muita teollisuuslaitoksia. Valvontapalveluilla on oikeus soveltaa laissa säädettyjä toimenpiteitä tuotannon ja työn keskeyttämiseen saakka, mikäli ympäristönsuojelunormeja rikotaan.

Ympäristön saastumisen lisäksi ihmisen aiheuttama vaikutus ilmenee biosfäärin luonnonvarojen ehtymisenä. Luonnonvarojen käytön valtava mittakaava on johtanut merkittävään muutokseen maisemissa joillakin alueilla (esimerkiksi hiilialtaissa). Jos sivilisaation kynnyksellä ihminen käytti tarpeisiinsa vain noin 20 kemiallista alkuainetta, niin XX luvun alussa virtasi sisään 60, nyt yli 100 - lähes koko jaksollinen. Vuosittain noin 100 miljardia tonnia malmia, polttoainetta, mineraalilannoitteita louhitaan (uutetaan geosfääristä).

Polttoaineiden, metallien, mineraalien ja niiden louhinnan nopea kysynnän kasvu johti näiden luonnonvarojen ehtymiseen. Asiantuntijoiden mukaan tutkitut öljyvarat loppuvat 30 vuodessa, kaasu - 50 vuodessa, kivihiili - 200, nykyisen tuotanto- ja kulutustason säilyttäen. Samanlainen tilanne on kehittynyt paitsi energiavarojen, myös metallit (alumiinivarantojen odotetaan ehtyvän 500-600 vuodessa, rauta - 250 vuotta, sinkki - 25 vuotta, lyijy - 20 vuotta) ja mineraalivarat, kuten asbesti, kiille, grafiitti, rikki.

Tämä on kaikkea muuta kuin täydellinen kuva planeettamme ekologisesta tilanteesta tällä hetkellä. Edes yksittäiset onnistumiset ympäristönsuojelutoimissa eivät voi merkittävästi muuttaa sivilisaation haitallisen vaikutuksen prosessin yleistä kulkua biosfäärin tilaan.

2. Ilmakehä - biosfäärin ulkokuori

2.1 Ilman saastuminen

Erilaiset negatiiviset muutokset maapallon ilmakehässä liittyvät pääasiassa ilmakehän pienkomponenttien pitoisuuksien muutoksiin.

On olemassa kaksi pääasiallista ilmansaasteiden lähdettä: luonnollinen ja ihmisen aiheuttama.

Luonnollinen lähde on tulivuoret, pölymyrskyt, sää, metsäpalot, kasvien ja eläinten hajoamisprosessit.

Tärkeimmät ihmisen aiheuttamat ilmansaasteiden lähteet ovat polttoaine- ja energiakompleksin yritykset, liikenne sekä erilaiset koneenrakennusyritykset.

Kaasumaisten epäpuhtauksien lisäksi ilmakehään pääsee suuri määrä hiukkasia. Näitä ovat pöly, noki ja noki. Suuri vaara on luonnonympäristön saastuminen raskasmetalleilla. Lyijystä, kadmiumista, elohopeasta, kuparista, nikkelistä, sinkistä, kromista ja vanadiinista on tullut teollisuuskeskusten ilman lähes vakiokomponentteja. Lyijy ilman saastuminen on erityisen akuutti ongelma.

Globaali ilmansaaste vaikuttaa luonnollisten ekosysteemien tilaan, erityisesti planeettamme viherpeitteeseen.Yksi ilmeisimmistä biosfäärin tilan indikaattoreista on metsät ja niiden hyvinvointi.

Pääosin rikkidioksidin ja typen oksidien aiheuttamat happosateet aiheuttavat suurta haittaa metsien biokenoosille. On todettu, että havupuut kärsivät happosateesta enemmän kuin lehtipuut.

Vain maamme alueella teollisten päästöjen aiheuttamien metsien kokonaispinta-ala on saavuttanut miljoonan hehtaarin. Merkittävä tekijä metsien tilan heikkenemisessä viime vuosina on ympäristön saastuminen radionuklideilla. Näin ollen Tšernobylin ydinvoimalaitoksen onnettomuuden seurauksena 2,1 miljoonaa hehtaaria metsää kärsi.

Erityisen vakavasti kärsivät teollisuuskaupunkien viheralueet, joiden ilmakehä sisältää runsaasti epäpuhtauksia.

Ilman ympäristöongelma, otsonikato, mukaan lukien otsoniaukojen ilmaantuminen Etelämantereen ja arktiselle alueelle, liittyy freonien liialliseen käyttöön tuotannossa ja jokapäiväisessä elämässä.

2.2 Maaperän saastuminen

Normaaleissa luonnonoloissa kaikki maaperässä tapahtuvat prosessit ovat tasapainossa. Mutta usein ihminen on syyllinen maaperän tasapainotilan rikkomiseen. Ihmisen taloudellisen toiminnan kehityksen seurauksena tapahtuu saastumista, maaperän koostumuksen muutosta ja jopa sen tuhoutumista. Tällä hetkellä jokaista planeettamme asukasta kohden on alle hehtaari peltomaata. Ja nämä merkityksettömät alueet pienenevät edelleen epäpätevän ihmisen toiminnan vuoksi.

Valtavia alueita hedelmällistä maata tuhoutuu kaivosteollisuudessa yritysten ja kaupunkien rakentamisen aikana. Metsien ja luonnollisen nurmipeitteen tuhoutuminen, maan toistuva kyntäminen ilman maataloustekniikan sääntöjä johtaa maaperän eroosioon – hedelmällisen kerroksen tuhoutumiseen ja huuhtoutumiseen veden ja tuulen vaikutuksesta (kuva 58). Eroosiosta on nyt tullut maailmanlaajuinen paha. On arvioitu, että pelkästään viime vuosisadalla vesi- ja tuulieroosion seurauksena planeetalta on menetetty 2 miljardia aktiivisessa maatalouskäytössä olevaa haploferous-maata.

Yksi ihmisen tuotantotoiminnan voimistumisen seurauksista on maaperän voimakas saastuminen. Tärkeimmät maaperän epäpuhtaudet ovat metallit ja niiden yhdisteet, radioaktiiviset alkuaineet sekä maataloudessa käytettävät lannoitteet ja torjunta-aineet.

Elohopea ja sen yhdisteet ovat yksi vaarallisimmista maaperän saasteista. Elohopea pääsee ympäristöön torjunta-aineiden, metallista elohopeaa ja sen eri yhdisteitä sisältävän teollisuusjätteen mukana.

Maaperän lyijy saastuminen on vieläkin yleisempää ja vaarallisempaa. Tiedetään, että yhden tonnin lyijyä sulatettaessa lyijyä pääsee ympäristöön jätteen mukana jopa 25 kg. Lyijyyhdisteitä käytetään bensiinin lisäaineina, joten moottoriajoneuvot ovat vakava lyijysaasteen lähde. Erityisesti paljon lyijyä suurten teiden varsilla olevissa maaperässä.

Lähellä suuria rauta- ja ei-rautametallin metallurgian keskuksia maaperä on saastunut raudalla, kuparilla, sinkillä, mangaanilla, nikkelillä, alumiinilla ja muilla metalleilla. Monissa paikoissa niiden pitoisuus on kymmeniä kertoja suurempi kuin MPC.

Radioaktiiviset elementit voivat päästä maaperään ja kerääntyä siihen atomiräjähdysten saostumien seurauksena tai nestemäisen ja kiinteän jätteen poiston yhteydessä atomienergian tutkimukseen ja käyttöön liittyvistä teollisuusyrityksistä, ydinvoimalaitoksista tai tutkimuslaitoksista. Maaperän radioaktiiviset aineet pääsevät kasveihin, sitten eläin- ja ihmisorganismeihin, kerääntymään niihin.

Nykyaikainen maatalous, jossa käytetään laajasti lannoitteita ja erilaisia kemikaaleja tuholaisten, rikkakasvien ja kasvitautien torjuntaan, vaikuttaa merkittävästi maaperän kemialliseen koostumukseen. Tällä hetkellä kiertoon osallistuvien aineiden määrä maataloustoiminnan prosessissa on suunnilleen sama kuin teollisen tuotannon prosessissa. Samaan aikaan lannoitteiden ja torjunta-aineiden tuotanto ja käyttö maataloudessa lisääntyvät joka vuosi. Niiden kyvytön ja hallitsematon käyttö johtaa aineiden kierron häiriintymiseen biosfäärissä.

Erityisen vaarallisia ovat torjunta-aineina käytettävät pysyvät orgaaniset yhdisteet. Ne kerääntyvät säiliöiden maaperään, sisääntuloon ja pohjasedimentteihin. Mutta mikä tärkeintä, ne sisältyvät ekologisiin ravintoketjuihin, siirtyvät maaperästä ja vedestä kasveihin, sitten eläimiin ja lopulta pääsevät ihmiskehoon ruoan mukana.

2.3 Luonnonvesien saastuminen

Vesistöjen saastuminen ymmärretään niiden biosfääritoimintojen ja taloudellisen merkityksen vähenemisenä haitallisten aineiden pääsyn seurauksena.

Yksi tärkeimmistä veden saastuttajista on öljy ja öljytuotteet. Öljyä voi joutua veteen esiintymisalueilla sen luonnollisen ulosvirtauksen seurauksena. Pääasialliset saastelähteet liittyvät kuitenkin ihmisen toimintaan: öljyn tuotantoon, kuljetukseen, käsittelyyn ja käyttöön polttoaineena ja teollisuuden raaka-aineena.

Muita epäpuhtauksia ovat metallit (esim. elohopea, lyijy, sinkki, kupari, kromi, tina, mangaani), radioaktiiviset alkuaineet, torjunta-aineet maatalouspelloilta ja karjatilojen valumat. Metallien aiheuttama pieni vaara vesiympäristölle on elohopea, lyijy ja niiden yhdisteet.

Laajentunut tuotanto (ilman käsittelylaitoksia) ja torjunta-aineiden käyttö pelloilla johtavat vesistöjen vakavaan saastumiseen haitallisilla yhdisteillä. Vesiympäristön saastuminen johtuu torjunta-aineiden suorasta käyttöönotosta vesistöjen käsittelyn aikana tuholaistorjuntaa varten, käsitellyn maatalousmaan pinnalta virtaavien vesistöjen pääsystä vesistöihin, kun teollisuusyritysten jätettä päästetään veteen. ruumiit sekä kuljetuksen, varastoinnin ja osittain sateen aiheuttamat häviöt.

Maatalouden jätevedet sisältävät torjunta-aineiden ohella huomattavan määrän pelloille levitettyjä lannoitejäämiä (typpi, fosfori, kalium). Lisäksi suuria määriä orgaanisia typpi- ja fosforiyhdisteitä pääsee karjatilojen valumien mukana sekä viemäriin. Ravinteiden pitoisuuden kasvu maaperässä johtaa säiliön biologisen tasapainon rikkomiseen.

Aluksi tällaisessa säiliössä mikroskooppisten levien määrä kasvaa jyrkästi. Elintarvikkeiden lisääntyessä äyriäisten, kalojen ja muiden vesieliöiden määrä lisääntyy. Sitten on valtava määrä organismeja. Se johtaa kaikkien veden sisältämien happivarojen kulutukseen ja rikkivedyn kertymiseen. Tilanne vedessä muuttuu niin paljon, että se ei sovellu minkäänlaisten organismien olemassaoloon. Säiliö "kuolee" vähitellen.

Yksi veden saastumisen tyypeistä on lämpösaaste. Voimalaitokset, teollisuusyritykset kaatavat usein lämmitettyä vettä säiliöön. Tämä johtaa siihen, että siinä olevan veden lämpötila nousee. Lämpötilan noustessa säiliössä hapen määrä vähenee, vettä saastuttavien epäpuhtauksien myrkyllisyys lisääntyy ja biologinen tasapaino häiriintyy.

Saastuneessa vedessä lämpötilan noustessa patogeeniset mikro-organismit ja virukset alkavat lisääntyä nopeasti. Juomavedessä ne voivat aiheuttaa erilaisten sairauksien puhkeamista.

Useilla alueilla pohjavesi oli tärkeä makean veden lähde. Aiemmin niitä pidettiin puhtaimpina. Mutta tällä hetkellä ihmisen toiminnan seurauksena monet pohjaveden lähteet ovat myös saastuneet. Usein tämä saastuminen on niin suuri, että niistä tuleva vesi on muuttunut juomakelvottomaksi.

Ihmiskunta kuluttaa valtavan määrän makeaa vettä tarpeisiinsa. Sen pääasialliset kuluttajat ovat teollisuus ja maatalous. Eniten vettä kuluttavat teollisuudenalat ovat kaivos-, teräs-, kemian-, petrokemian-, sellu- ja paperiteollisuus sekä elintarviketeollisuus. Nanih hukkaa jopa 70 % kaikesta teollisuudessa käytetystä vedestä. Makean veden pääasiallinen kuluttaja on maatalous: 60-80 % kaikesta makeasta vedestä käytetään sen tarpeisiin.

Jo tällä hetkellä makean veden puute kärsii paitsi alueilla, joilta luonto on riistänyt vesivaroja, myös monet alueet, joita pidettiin tässä suhteessa vauraina viime aikoihin asti. Tällä hetkellä 20 % planeetan kaupunkiväestöstä ja 75 % maaseutuväestöstä ei tyydytä makean veden tarvetta.

Ihmisen puuttuminen luonnollisiin prosesseihin on vaikuttanut suuriinkin jokiin (kuten Volga, Don, Dnepr), muuttuen kuljetettavien vesimassojen (joen valuma) määrän vähenemisen suuntaan. Suurin osa maataloudessa käytetystä vedestä kuluu haihduttamiseen ja kasvibiomassan muodostukseen, eikä sitä siksi palauteta jokiin. Jo nyt maan asutuimmilla alueilla jokien virtaus on laskenut 8%, ja sellaisissa joissa kuin Don, Terek, Ural - 11-20%. Aralmeren kohtalo, joka itse asiassa lakkasi olemasta Syr Darya- ja Amu Darya -jokien liiallisen kastelun vuoksi, on erittäin dramaattinen.

Rajallinen makean veden tarjonta vähenee entisestään saastumisen vuoksi. Jätevedet (teollisuus-, maatalous- ja kotitalous) muodostavat suurimman vaaran, koska merkittävä osa käytetystä vedestä palautetaan jätevesien muodossa vesialtaisiin.

3. Säteily- ja ympäristöongelmat biosfäärissä

Säteilysaasteilla on merkittävä ero muihin verrattuna. Radioaktiiviset nuklidit ovat epävakaiden kemiallisten alkuaineiden ytimiä, jotka lähettävät varautuneita hiukkasia ja lyhytaaltoista sähkömagneettista säteilyä.Juuri nämä hiukkaset ja säteily tuhoavat soluja joutuessaan ihmiskehoon, minkä seurauksena voi esiintyä erilaisia sairauksia, mukaan lukien säteily.

Luonnollisia radioaktiivisuuden lähteitä on kaikkialla biosfäärissä, ja ihminen, kuten kaikki elävät organismit, on aina ollut alttiina luonnolliselle säteilylle. Ulkoinen altistuminen johtuu kosmista alkuperää olevasta säteilystä ja ympäristön radioaktiivisista nuklideista. Sisäinen altistus syntyy radioaktiivisista aineista, jotka pääsevät ihmiskehoon ilman, veden ja ruoan mukana.

Säteilyn vaikutuksen määrittämiseksi henkilöön käytetään yksikköjä - röntgenin (rem) tai sievertin (Sv) biologinen ekvivalentti: 1 Sv \u003d 100 rem. Koska radioaktiivinen säteily voi aiheuttaa vakavia muutoksia elimistössä, jokaisen on tiedettävä sallitut annokset.

Sisäisen ja ulkoisen altistuksen seurauksena ihminen saa keskimäärin 0,1 rem annoksen vuodessa ja siten noin 7 rem koko elämänsä ajan. Näillä annoksilla säteily ei vahingoita ihmistä. On kuitenkin alueita, joilla vuosiannos on keskimääräistä suurempi. Joten esimerkiksi korkealla vuoristoalueella asuvat ihmiset voivat kosmisen säteilyn vuoksi saada useita kertoja suuremman annoksen. Suuret säteilyannokset voivat olla alueilla, joilla luonnollisten radioaktiivisten lähteiden pitoisuus on korkea. Esimerkiksi Brasiliassa (200 km Sao Paulosta) on kukkula, jossa vuotuinen annos on 25 rem. Tämä alue on asumaton.

Suurin vaara on ihmisen toiminnan aiheuttama biosfäärin radioaktiivinen saastuminen. Tällä hetkellä radioaktiivisia elementtejä käytetään laajalti eri aloilla, joiden varastoinnin ja kuljetuksen huolimattomuus johtaa vakavaan radioaktiiviseen kontaminaatioon. Biosfäärin radioaktiivinen saastuminen liittyy esimerkiksi atomiaseiden testaamiseen.

Vuosisadamme toisella puoliskolla ydinvoimaloita, jäänmurtajia ja ydinkäyttöisiä sukellusveneitä alettiin ottaa käyttöön. Ydinlaitosten ja teollisuuden normaalin toiminnan aikana radioaktiivisten nuklidien aiheuttama ympäristön saastuminen on merkityksetön murto-osa luonnon taustasta. Toisenlainen tilanne kehittyy ydinlaitosten onnettomuuksien yhteydessä.

Tällä hetkellä sotilasteollisuuden ja ydinvoimaloiden radioaktiivisen jätteen varastointi- ja varastointiongelmat ovat yhä akuutimpia. Joka vuosi ne aiheuttavat kasvavan vaaran ympäristölle. Näin ollen ydinenergian käyttö on aiheuttanut ihmiskunnalle uusia vakavia ongelmia.

Ihmisen taloudellinen toiminta, joka saa yhä globaalimman luonteen, alkaa vaikuttaa hyvin konkreettisesti biosfäärissä tapahtuviin prosesseihin. Olet jo oppinut joistakin ihmisen toiminnan tuloksista ja niiden vaikutuksista biosfääriin. Onneksi biosfääri pystyy tiettyyn tasoon asti itsesäätelemään, mikä mahdollistaa ihmisen toiminnan kielteisten seurausten minimoimisen. Mutta on raja, jolloin biosfääri ei enää pysty ylläpitämään tasapainoa. Alkaa peruuttamattomat prosessit, jotka johtavat ekologisiin katastrofeihin. Ihmiskunta on jo kohdannut ne useilla planeetan alueilla.

Ihmiskunta on merkittävästi muuttanut useiden prosessien kulkua biosfäärissä, mukaan lukien biokemiallinen kierto ja useiden alkuaineiden kulkeutuminen. Tällä hetkellä, vaikkakin hitaasti, koko planeetan biosfäärin laadullinen ja määrällinen uudelleenjärjestely on meneillään. Useita biosfäärin monimutkaisimmista ympäristöongelmista on jo ilmaantunut, ja ne on ratkaistava lähitulevaisuudessa.

"Kasvihuoneilmiö". Ilmaston lämpeneminen voi johtaa jäätiköiden voimakkaaseen sulamiseen ja merenpinnan nousuun. Tästä mahdollisesti aiheutuvia muutoksia on yksinkertaisesti vaikea ennustaa.

Tämä ongelma voitaisiin ratkaista vähentämällä hiilidioksidipäästöjä ilmakehään ja tasapainottamalla hiilikiertoa.

Otsonikerroksen heikkeneminen. Viime vuosina tiedemiehet ovat panneet yhä huolestuneena merkille ilmakehän otsonikerroksen, joka suojaa ultraviolettisäteilyä vastaan. Erityisen nopeasti tämä prosessi tapahtuu planeetan napojen päällä, jonne on ilmaantunut ns. otsoniaukot Vaarana on se, että ultraviolettisäteily on haitallista eläville organismeille.

Pääsyy otsonikerroksen heikkenemiseen on ihmisten käyttämä kloorifluorihiilivetyjä (freoneja), joita käytetään laajasti tuotannossa ja jokapäiväisessä elämässä kylmäaineina, vaahdotusaineina ja liuottimina. aerosolit. Freonit tuhoavat intensiivisesti otsonia. Ne itse tuhoutuvat hyvin hitaasti, 50-200 vuodessa. Vuonna 1990 maailmassa tuotettiin yli 1300 tuhatta tonnia otsonikerrosta heikentäviä aineita.

Ultraviolettisäteilyn vaikutuksesta happimolekyylit (O2) hajoavat vapaiksi atomeiksi, jotka puolestaan voivat kiinnittyä muihin happimolekyyleihin muodostaen otsonia (O3).Vapaat happiatomit voivat myös reagoida otsonimolekyylien kanssa muodostaen kaksi happimolekyyliä. Siten tasapaino hapen ja otsonin välille muodostuu ja sitä ylläpidetään.

Freonin tyyppiset epäpuhtaudet kuitenkin katalysoivat (kiihdyttävät) otsonin hajoamisprosessia ja horjuttavat sen ja hapen välistä tasapainoa kohti otsonipitoisuuden laskua.

Kun otetaan huomioon planeetalla vallitseva vaara, kansainvälinen yhteisö on ottanut ensimmäisen askeleen tämän ongelman ratkaisemiseksi. On allekirjoitettu kansainvälinen sopimus, jonka mukaan freonien tuotantoa maailmassa vuoteen 1999 mennessä pitäisi vähentää noin 50 %.

Joukkometsien häviäminen on yksi aikamme tärkeimmistä maailmanlaajuisista ympäristöongelmista.

Tiedät jo, että metsäyhteisöillä on olennainen rooli luonnollisten ekosysteemien normaalissa toiminnassa. Ne imevät ihmisen toiminnasta peräisin olevaa ilmansaastetta, suojaavat maaperää eroosiolta, säätelevät pintaveden normaalia virtausta, estävät pohjaveden tason laskua ja jokien, kanavien ja tekoaltaiden liettymistä.

Metsien pinta-alan pienentäminen häiritsee hapen ja hiilen kiertokulkua biosfäärissä.

Metsien väheneminen johtaa niiden rikkaimman kasviston ja eläimistön kuolemaan. Ihminen köyhdyttää planeettansa ulkonäköä.

Näyttää kuitenkin siltä, että ihmiskunta on jo tietoinen siitä, että sen olemassaolo planeetalla liittyy erottamattomasti metsäekosysteemien elämään ja hyvinvointiin. Tiedemiesten vakavat varoitukset, jotka kuultiin Yhdistyneiden Kansakuntien ja muiden kansainvälisten järjestöjen julistuksissa, alkoivat löytää vastausta. Viime vuosina keinometsitystä ja korkeatuottoisten metsäistutusten järjestämistä on alettu menestyksekkäästi toteuttaa monissa maailman maissa.

Jätteiden tuotanto. Teollisuuden ja maataloustuotannon jätteistä on tullut vakava ympäristöongelma. Tiedät jo, mitä haittaa ne aiheuttavat ympäristölle. Tällä hetkellä ympäristöä saastuttavan jätteen määrää pyritään vähentämään. Tätä tarkoitusta varten kehitetään ja asennetaan monimutkaisimpia suodattimia, rakennetaan kalliita käsittelylaitoksia ja selkeytyssäiliöitä. Mutta käytäntö osoittaa, että vaikka ne vähentävät saastumisriskiä, ne eivät silti ratkaise ongelmaa. Tiedetään, että edistyneimmälläkin käsittelyllä, mukaan lukien biologinen, kaikki liuenneet mineraalit ja jopa 10 % orgaanisista saasteista jää käsiteltyyn jäteveteen. Tämänlaatuiset vedet voivat tulla käyttökelpoisiksi vasta toistuvan puhtaalla vedellä laimentamisen jälkeen.

Ilmeisesti ongelman ratkaisu on mahdollista kehittämällä ja tuomalla tuotantoon täysin uusia, suljettuja, jätteettömiä teknologioita, joiden sovelluksella vettä ei poisteta, vaan se käytetään uudelleen suljetussa kierrossa. Kaikkia sivutuotteita ei hävitetä jätteenä, vaan ne käsitellään perusteellisesti. Tämä luo edellytykset ihmisten tarvitsemien lisätuotteiden hankkimiselle ja suojelee ympäristöä.

Maatalous. Maataloustuotannossa on tärkeää noudattaa tiukasti maataloustekniikan sääntöjä ja seurata lannoitusnormeja. Koska kemialliset tuholais- ja rikkakasvien torjuntatuotteet johtavat merkittävään ekologiseen epätasapainoon, etsitään parhaillaan tapoja voittaa tämä kriisi useisiin suuntiin.

Maatalouden tuholaisille ja taudeille vastustuskykyisten kasvilajikkeiden jalostaminen on käynnissä: ollaan luomassa valikoivia bakteeri- ja virusvalmisteita, jotka vaikuttavat esimerkiksi vain tuhohyönteisiin. Biologisen torjunnan keinoja ja menetelmiä etsitään, eli etsintä on käynnissä. tehdään vesivoimalaitokselle ja haitallisia hyönteisiä tuhoavien luonnollisten vihollisten lisääntymiseen. Hormonien, antihormonien ja muiden aineiden joukosta kehitetään erittäin selektiivisiä lääkkeitä, jotka voivat vaikuttaa tiettyjen hyönteislajien biokemiallisiin järjestelmiin ja joilla ei ole huomattavaa vaikutusta muihin hyönteislajeihin tai muihin organismeihin.

Energian tuotanto. Lämpö- ja sähköalan yritysten energiantuotantoon liittyy erittäin monimutkaisia ympäristöongelmia. Energian tarve on yksi ihmisen perustarpeista. Energiaa ei tarvita vain nykyaikaisen, monimutkaisesti järjestäytyneen ihmisyhteiskunnan normaaliin toimintaan, vaan myös jokaisen ihmisorganismin yksinkertaiseen fyysiseen olemassaoloon. Tällä hetkellä sähköä tuotetaan pääasiassa vesivoimalaitoksissa, lämpö- ja ydinvoimalaitoksissa.

Vesivoimalat ovat ensi silmäyksellä ympäristöystävällisiä yrityksiä, jotka eivät vahingoita luontoa. Niin ajatellut monta vuosikymmentä. Maassamme monet suurimmista vesivoimaloista on rakennettu suurten jokien varrelle. Nyt kävi selväksi, että tämä rakennus aiheutti suurta vahinkoa sekä luonnolle että ihmisille.

Ensinnäkin patojen rakentaminen suurille tasaisille joille johtaa valtavien altaiden tulvimiseen. Tämä johtuu suuren määrän ihmisiä uudelleensijoittamisesta ja laidunmaiden menetyksestä.

Toiseksi, tukkien joen, pato luo ylitsepääsemättömiä esteitä jokien yläjuoksulle kutemaan nousevien vaellus- ja puolianadromisten kalojen vaellusreiteille.

Kolmanneksi vesisäiliöissä oleva vesi pysähtyy, sen virtaus hidastuu, mikä vaikuttaa kaikkien joessa ja urekissa elävien elävien olentojen elämään.

Neljänneksi paikallinen veden lisääntyminen vaikuttaa pohjaveteen, johtaa tulviin, vesistöihin, rantaeroosioon ja maanvyörymiin.

Tätä luetteloa vesivoimaloiden rakentamisen kielteisistä seurauksista alankoille joille voidaan jatkaa. Vuoristojokien suuret korkeat padot ovat myös vaaran lähteitä, erityisesti alueilla, joilla on korkea seisminen. Maailmankäytännössä on useita tapauksia, joissa tällaisten patojen läpimurto johti satojen ja tuhansien ihmisten valtavaan tuhoon ja kuolemaan.

Ydinvoimalaitokset ovat ympäristön kannalta puhtaimpia nykyisin toimivista energiakomplekseista. Radioaktiivisen jätteen vaara on täysin tiedossa, joten sekä ydinvoimalaitosten suunnittelu- että toimintastandardit takaavat, että vähintään 99,999 % kaikesta syntyvästä radioaktiivisesta jätteestä eristetään luotettavasti ympäristöstä.

Kaikki eivät tiedä, että hiilellä on pieni luonnollinen radioaktiivisuus. Koska voimalaitokset polttavat valtavia määriä polttoainetta, niiden radioaktiiviset kokonaispäästöt ovat korkeammat kuin ydinvoimaloiden. Mutta tämä tekijä on toissijainen verrattuna orgaanisen polttoaineen laitoksen pääkatastrofiin, jota sovelletaan luontoon ja ihmisiin - kemiallisten yhdisteiden päästöt ilmakehään, jotka ovat palamistuotteita.

Vaikka ydinvoimalaitokset ovat ympäristöystävällisempiä kuin yksinkertaiset voimalaitokset, niillä on suurempi mahdollinen vaara vakavan reaktorionnettomuuden sattuessa. Olimme vakuuttuneita tästä esimerkkinä Tshernobylin katastrofista. Näin ollen energiateollisuus aiheuttaa ratkaisemattomilta vaikuttavia ympäristöongelmia. Ongelmaan etsitään ratkaisua useisiin suuntiin.

Tutkijat kehittävät uusia turvallisia reaktoreita ydinvoimaloihin. Toinen suunta liittyy ei-perinteisten uusiutuvien energialähteiden käyttöön. Tämä on ennen kaikkea auringon ja tuulen energiaa, maan sisäpuolen lämpöä, valtameren lämpö- ja mekaanista energiaa. Monissa maissa, myös meillä, ei pelkästään kokeellisia, vaan myös teollisia laitoksia on jo luotu näitä energialähteitä käyttämällä. He ovat edelleen suhteellisen alivoimaisia. Mutta monet tutkijat uskovat, että heillä on suuri tulevaisuus.

Johtopäätös

Ihmisten aiheuttamien vaikutusten (ihmisen taloudellisen toiminnan) laajuuden lisääntymisen vuoksi erityisesti viime vuosisadalla biosfäärin tasapaino on häiriintynyt, mikä voi johtaa peruuttamattomiin prosesseihin ja herättää kysymyksen elämän mahdollisuudesta planeetalla. Tämä johtuu teollisuuden, energian, liikenteen, maatalouden ja muun ihmisen toiminnan kehityksestä ottamatta huomioon maapallon biosfäärin mahdollisuuksia. Ihmiskunnan edessä on jo noussut vakavia ympäristöongelmia, jotka vaativat välitöntä ratkaisua.

Käytetyt kirjat

1. A. M. Vladimirov, ympäristönsuojelu / - L .: Gidrometeoizdat, 1991

2. G. A. Bogdanovsky "Chemical Ecology" Moskovan yliopiston kustantamo 1994

3. E. A. Kriksunov ja V.V. Pasechnik, A.P. Sidorin "Ecology" -kustantaja "Drofa" 2005

4. N. A. Agadzhanyan, V.I. Torshin "Human Ecology" MMP "Ecocenter", KRUK2004

VENÄJÄN FEDERAATIOIN OPETUSMINISTERIÖ

VALTION OPETUSLAITOS

KORKEA AMMATILLINEN KOULUTUS

"KUZBAS STATE TECHNICAL UNIVERSITY"

Kiinteiden polttoaineiden ja ekologian kemian tekniikan laitos

TESTATA

Kurin mukaan

"Ekologia"

Täydentäjä: ryhmäopiskelija

OPz-08 Vasiliev S. S.

Tarkistettu:

Kemerovo, 2009

Johdanto

1. Luonnonympäristön nykytila

2. Ilmakehä - biosfäärin ulkokuori

2.1 Ilman saastuminen

2.2 Maaperän saastuminen

2.3 Luonnonvesien saastuminen

3. Säteily- ja ympäristöongelmat biosfäärissä

Johtopäätös

Käytetyt kirjat

Tarkastellaanpa joitain piirteitä biosfäärin nykytilasta ja siinä tapahtuvista prosesseista.

Globaalit elävän aineen muodostumis- ja liikkumisprosessit biosfäärissä liittyvät toisiinsa ja niihin liittyy valtavien aine- ja energiamassojen kierto. Toisin kuin puhtaasti geologisissa prosesseissa, elävän aineen biogeokemiallisilla kierroilla on paljon suurempi intensiteetti, nopeus ja aineen määrä.

Ihmiskunnan tulon ja kehityksen myötä evoluutioprosessi on muuttunut huomattavasti. Sivilisaation alkuvaiheessa metsien kaataminen ja polttaminen maatalouden, laiduntamisen, kalastuksen ja villieläinten metsästyksen vuoksi sodat tuhosivat kokonaisia alueita, johtivat kasviyhteisöjen tuhoutumiseen ja tiettyjen eläinlajien tuhoutumiseen. Kun sivilisaatio kehittyi, erityisesti teollisen vallankumouksen jälkeen myrskyisän keskiajan lopussa, ihmiskunta otti yhä enemmän valtaa, yhä paremman kyvyn ottaa mukaan ja käyttää valtavia ainemassoja kasvavien tarpeidensa tyydyttämiseen - sekä orgaanisia, eläviä, ja mineraali, inertti.

Teollisuusyritysten rakentaminen ja toiminta, kaivostoiminta ovat johtaneet vakaviin luonnonmaisemien loukkauksiin, maaperän, veden ja ilman saastumiseen erilaisilla jätteillä.

Todelliset muutokset biosfäärin prosesseissa alkoivat 1900-luvulla. seuraavan teollisen vallankumouksen seurauksena. Energian, koneenrakennuksen, kemian ja liikenteen nopea kehitys on johtanut siihen, että ihmisen toiminta on mittakaavaltaan verrattavissa biosfäärissä tapahtuviin luonnon energia- ja materiaaliprosesseihin. Ihmisen energian ja aineellisten resurssien kulutuksen intensiteetti kasvaa suhteessa väestöön ja jopa kasvuaan edellä.

Puoli vuosisataa sitten akateemikko V. I. Vernadsky varoitti mahdollisista seurauksista, joita saattaa aiheutua ihmisen laajenevasta tunkeutumisesta luontoon: "Ihmisestä on tulossa geologinen voima, joka pystyy muuttamaan maan pintaa." Tämä varoitus oli profeetallisesti perusteltu. Ihmisten aiheuttaman (ihmisen) toiminnan seuraukset ilmenevät luonnonvarojen ehtymisessä, biosfäärin saastumisessa teollisuusjätteillä, luonnollisten ekosysteemien tuhoutumisessa, maapallon pinnan rakenteen muutoksissa ja ilmastonmuutoksessa. Ihmisten aiheuttamat vaikutukset johtavat lähes kaikkien luonnollisten biogeokemiallisten syklien häiriintymiseen.

Erilaisten polttoaineiden palamisen seurauksena noin 20 miljardia tonnia hiilidioksidia ja vastaava määrä happea imeytyy. luonnonsuojelualue CO2 ilmakehässä on noin 50 000 miljardia m. Tämä arvo vaihtelee ja riippuu erityisesti tulivuoren aktiivisuudesta. kuitenkin antropogeeninen hiilidioksidipäästöt ylittävät luonnolliset ja muodostavat tällä hetkellä suuren osan kokonaispäästöistä. Ilmakehän hiilidioksidipitoisuuden lisääntyminen, johon liittyy aerosolin määrän lisääntyminen (hienoja pölyhiukkasia, noki, joidenkin kemiallisten yhdisteiden liuossuspensioita), voi johtaa havaittaviin ilmastonmuutoksiin ja vastaavasti häiriöihin. tasapainosuhteista, jotka ovat kehittyneet miljoonien vuosien aikana biosfäärissä.

Seuraus ilmakehän läpinäkyvyyden ja siten lämpötasapainon rikkomisesta voi olla tapahtuma kasvihuoneet vaikutus”, eli ilmakehän keskilämpötilan nousu useilla asteilla. Tämä voi aiheuttaa jäätiköiden sulamista napa-alueilla, valtameren tason nousua, sen suolapitoisuuden, lämpötilan muutoksia, globaaleja ilmastohäiriöitä, rannikon alangoiden tulvia ja monia muita haitallisia seurauksia.

Teollisuuskaasujen päästöt ilmaan, mukaan lukien yhdisteet, kuten hiilimonoksidi CO (hiilimonoksidi kaasu typen oksidit rikki, ammoniakki ja muut epäpuhtaudet, johtaa kasvien elämän estäminen ja eläimet, aineenvaihduntahäiriöt, myrkytykset ja elävien organismien kuolema.

Hallitsematon ilmastovaikutus yhdessä irrationaalisen maatalouden kanssa voi johtaa maaperän hedelmällisyyden merkittävään laskuun, suuriin sadonvaihteluihin. YK:n asiantuntijoiden mukaan maataloustuotannon vaihtelut ovat viime vuosina ylittäneet yhden prosentin. Mutta ruoantuotannon lasku jopa prosentilla voi johtaa kymmenien miljoonien ihmisten kuolemaan nälkään.

Metsien katastrofaalinen väheneminen planeetallamme, järjetön metsien hävittäminen ja tulipalot ovat johtaneet siihen, että monissa paikoissa, jotka olivat kerran kokonaan metsien peitossa, ne ovat tähän mennessä säilyneet vain 10-30 prosentilla alueesta. Trooppisten metsien pinta-ala Afrikassa on vähentynyt 70%, Etelä-Amerikassa - 60%, Kiinassa vain 8% alueesta on metsän peitossa.

1.1 Ympäristön saastuminen

Ihmisen toiminnan tai suurenmoisten luonnonilmiöiden (esimerkiksi vulkaanisen toiminnan) aiheuttamien uusien komponenttien ilmaantuminen luonnolliseen ympäristöön on ominaista termillä

Käytössä organismista tasoa voi esiintyä rikkominen eliöiden yksilölliset fysiologiset toiminnot, muuttaa niiden käyttäytyminen, kasvun ja kehityksen hidastuminen, heikentynyt vastustuskyky muiden haitallisten ympäristötekijöiden vaikutuksille.

Abstraktin laati opiskelija: ryhmä №382 Papin Oleg Sergeevich

Surgutin osavaltion yliopisto

Biologian laitos

Surgut 1998

Johdanto.

Luonnonympäristön nykytilasta;

Biosfäärin tärkeimmistä saastelähteistä;

Tapoja suojella ympäristöä saastumiselta.

1. YMPÄRISTÖN NYKYINEN TILA

Tarkastellaanpa joitain piirteitä biosfäärin nykytilasta ja siinä tapahtuvista prosesseista.

Globaalit elävän aineen muodostumis- ja liikkumisprosessit biosfäärissä liittyvät toisiinsa ja niihin liittyy valtavien aine- ja energiamassojen kierto. Toisin kuin puhtaasti geologisissa prosesseissa, elävän aineen biogeokemiallisilla kierroilla on paljon suurempi intensiteetti, nopeus ja aineen määrä.

Kuten jo mainittiin, ihmiskunnan tulon ja kehityksen myötä evoluutioprosessi on muuttunut huomattavasti. Sivilisaation alkuvaiheessa metsien kaataminen ja polttaminen maatalouden, laiduntamisen, kalastuksen ja villieläinten metsästyksen vuoksi sodat tuhosivat kokonaisia alueita, johtivat kasviyhteisöjen tuhoutumiseen ja tiettyjen eläinlajien tuhoutumiseen. Kun sivilisaatio kehittyi, erityisesti teollisen vallankumouksen jälkeen myrskyisän keskiajan lopussa, ihmiskunta otti yhä enemmän valtaa, yhä paremman kyvyn ottaa mukaan ja käyttää valtavia ainemassoja kasvavien tarpeidensa tyydyttämiseen - sekä orgaanisia, eläviä, ja mineraali, inertti.

Väestönkasvu ja maatalouden, teollisuuden, rakentamisen ja liikenteen laajeneva kehitys aiheuttivat massiivisen metsäkadon Euroopassa, Pohjois-Amerikassa.. Laajassa mittakaavassa karjan laiduntaminen johti metsien ja nurmipeitteen kuolemaan, maaperän eroosioon (tuhoutumiseen) Keski-Aasia, Pohjois-Afrikka, Etelä-Eurooppa ja Yhdysvallat). Tuhotettiin kymmeniä eläinlajeja Euroopassa, Amerikassa ja Afrikassa.

Teollisuusyritysten rakentaminen ja toiminta, kaivostoiminta ovat johtaneet vakaviin luonnonmaisemien loukkauksiin, maaperän, veden ja ilman saastumiseen erilaisilla jätteillä.

Erilaisten polttoaineiden palamisen seurauksena ilmakehään vapautuu vuosittain noin 20 miljardia tonnia hiilidioksidia ja vastaava määrä happea imeytyy. Ilmakehän luonnollinen hiilidioksidin määrä on noin 50 000 miljardia tonnia, mikä vaihtelee ja riippuu erityisesti tulivuoren toiminnasta. Ihmistoiminnan aiheuttamat hiilidioksidipäästöt kuitenkin ylittävät luonnolliset päästöt ja muodostavat tällä hetkellä suuren osan kokonaismäärästä. Ilmakehän hiilidioksidipitoisuuden lisääntyminen, johon liittyy aerosolin määrän lisääntyminen (hienoja pölyhiukkasia, noki, joidenkin kemiallisten yhdisteiden liuossuspensioita), voi johtaa havaittaviin ilmastonmuutoksiin ja vastaavasti häiriöihin. tasapainosuhteista, jotka ovat kehittyneet miljoonien vuosien aikana biosfäärissä.

Seurauksena ilmakehän läpinäkyvyyden ja siten lämpötasapainon rikkomisesta voi olla "kasvihuoneilmiön" ilmaantuminen, toisin sanoen ilmakehän keskilämpötilan nousu useilla asteilla. Tämä voi aiheuttaa jäätiköiden sulamista napa-alueilla, valtameren tason nousua, sen suolapitoisuuden, lämpötilan muutoksia, globaaleja ilmastohäiriöitä, rannikon alangoiden tulvia ja monia muita haitallisia seurauksia.

Metsät vähentyneet planeetallamme katastrofaalisesti. Irrationaaliset metsäkadot ja tulipalot ovat johtaneet siihen, että monin paikoin, kerran kokonaan metsien peitossa, ne ovat tähän mennessä säilyneet vain 10-30 % alueesta. Trooppisten metsien pinta-ala Afrikassa on vähentynyt 70%, Etelä-Amerikassa - 60%, Kiinassa vain 8% alueesta on metsän peitossa.

Luonnonympäristön saastuminen. Uusien komponenttien ilmaantuminen luonnolliseen ympäristöön, joka johtuu ihmisen toiminnasta tai jostain suurenmoisesta luonnonilmiöstä (esimerkiksi tulivuoren toiminnasta), on ominaista termillä saastuminen. Yleisesti saaste on haitallisten aineiden esiintyminen ympäristössä, jotka häiritsevät ekologisten järjestelmien tai niiden yksittäisten elementtien toimintaa ja heikentävät ympäristön laatua asumisen tai taloudellisen toiminnan kannalta. Tämä termi luonnehtii kaikkia kappaleita, aineita, ilmiöitä, prosesseja, jotka tietyssä paikassa, mutta eivät luonnolle luonnollisena aikana ja määränä, ilmaantuvat ympäristöön ja voivat saada sen järjestelmät pois tasapainosta.

Saastuttavien aineiden ympäristövaikutukset voivat ilmetä eri tavoin; se voi vaikuttaa joko yksittäisiin organismeihin (eli ilmentyy organismitasolla) tai populaatioihin, biokenoosiin, ekosysteemeihin ja jopa koko biosfääriin.

On luonnollista ja ihmisen aiheuttamaa saastumista. Luonnon saastuminen johtuu luonnollisista syistä - tulivuorenpurkauksista, maanjäristyksistä, katastrofaalisista tulvista ja tulipaloista. Ihmisten aiheuttama saastuminen on seurausta ihmisen toiminnasta.

Tällä hetkellä ihmisen aiheuttamien saastelähteiden kokonaisteho ylittää monissa tapauksissa luonnollisten saastelähteiden tehon. Siten luonnolliset typpioksidin lähteet päästävät 30 miljoonaa tonnia typpeä vuodessa ja ihmisperäiset - 35-50 miljoonaa tonnia; rikkidioksidia vastaavasti noin 30 miljoonaa tonnia ja yli 150 miljoonaa tonnia.Ihmisen toiminnan seurauksena lyijyä pääsee biosfääriin lähes 10 kertaa enemmän kuin luonnonsaasteiden yhteydessä.

Ihmisen toiminnan aiheuttamat epäpuhtaudet ja niiden vaikutukset ympäristöön ovat hyvin erilaisia. Näitä ovat: hiilen, rikin, typen, raskasmetallien yhdisteet, erilaiset orgaaniset aineet, keinotekoisesti luodut materiaalit, radioaktiiviset alkuaineet ja paljon muuta.

Jokaisella saasteella on tietty kielteinen vaikutus luontoon, joten niiden pääsyä ympäristöön on valvottava tarkasti. Lainsäädäntöön asetetaan "jokaiselle epäpuhtaudelle suurin sallittu päästö (MPD) ja suurin sallittu pitoisuus (MPC) luonnossa.

Suurin sallittu päästö (MPD) on yksittäisistä lähteistä aikayksikköä kohden vapautuvan epäpuhtauden massa, jonka ylimäärä aiheuttaa haitallisia vaikutuksia ympäristöön tai on vaarallista ihmisten terveydelle. Suurin sallittu pitoisuus (MAC) tarkoittaa ympäristössä olevan haitallisen aineen määrää, joka ei vaikuta haitallisesti ihmisten tai sen jälkeläisten terveyteen pysyvässä tai tilapäisessä kosketuksessa sen kanssa. Tällä hetkellä MPC:tä määritettäessä ei oteta huomioon vain epäpuhtauksien vaikutusta ihmisten terveyteen, vaan myös niiden vaikutus eläimiin, kasveihin, sieniin, mikro-organismeihin sekä koko luonnonyhteisöön.

Ympäristön saastumisen lisäksi ihmisen aiheuttama vaikutus ilmenee biosfäärin luonnonvarojen ehtymisenä. Luonnonvarojen valtava käyttö on johtanut merkittäviin maiseman muutokseen joillakin alueilla (esimerkiksi hiilialtaissa). Jos sivilisaation kynnyksellä ihminen käytti tarpeisiinsa vain noin 20 kemiallista alkuainetta, 1900-luvun alussa niitä virtasi sisään 60, nyt yli 100 - melkein koko jaksollinen järjestelmä. Vuosittain louhitaan noin 100 miljardia tonnia malmia, polttoainetta ja mineraalilannoitteita (louhitaan geosfääristä).

Polttoaineiden, metallien, mineraalien ja niiden louhinnan nopea kysynnän kasvu johti näiden luonnonvarojen ehtymiseen. Näin ollen asiantuntijoiden mukaan nykyiset tuotanto- ja kulutustahdet säilyttävät todistetut öljyvarat loppuun 30 vuodessa, kaasu - 50 vuodessa ja kivihiili - 200 vuodessa. Samanlainen tilanne on kehittynyt paitsi energiavarojen, myös myös metallien (alumiinin varannon odotetaan ehtyvän 500-600 vuodessa, raudan - 250 vuoden, sinkin - 25 vuoden, lyijyn - 20 vuoden kuluttua) ja mineraalivarojen, kuten asbesti, kiille, grafiitti, rikki, kanssa.

2. ILMAINEN - BIOSFERIN ULKOKUORI. ILMANSAASTE.

Planeettamme ilmakehän massa on mitätön - vain miljoonasosa Maan massasta. Sen rooli biosfäärin luonnollisissa prosesseissa on kuitenkin valtava. Ilmakehän läsnäolo ympäri maapalloa määrittää planeettamme pinnan yleisen lämpöjärjestelmän, suojaa sitä haitallisilta kosmiselta ja ultraviolettisäteilyltä. Ilmakehän kierto vaikuttaa paikallisiin ilmasto-oloihin ja niiden kautta jokien, maaperän ja kasvillisuuden tilaan ja reljeefin muodostumisprosesseihin.

Ilmakehän nykyaikainen kaasukoostumus on seurausta maapallon pitkästä historiallisesta kehityksestä. Se on pääasiassa kaasuseos kahdesta komponentista - typestä (78,09 %) ja hapesta (20,95 %). Normaalisti se sisältää myös argonia (0,93 %), hiilidioksidia (0,03 %) ja pieniä määriä inerttejä kaasuja (neon, helium, krypton, ksenon), ammoniakkia, metaania, otsonia, rikkidioksidia ja muita kaasuja. Ilmakehässä on kaasujen ohella Maan pinnalta tulevia kiinteitä hiukkasia (esim. palamistuotteita, vulkaanista toimintaa, maaperähiukkasia) ja avaruudesta (kosminen pöly) sekä erilaisia kasvi-, eläin- tai mikrobialkuperää olevia tuotteita. Lisäksi vesihöyryllä on tärkeä rooli ilmakehässä.

Ilmakehän kolme kaasua ovat tärkeimpiä eri ekosysteemeille: happi, hiilidioksidi ja typpi. Nämä kaasut osallistuvat tärkeimpiin biogeokemiallisiin sykleihin.

Happella on olennainen rooli useimpien planeettamme elävien organismien elämässä. On välttämätöntä, että kaikki hengittävät. Happi ei ole aina ollut osa maapallon ilmakehää. Se ilmestyi fotosynteettisten organismien elintärkeän toiminnan seurauksena. Ultraviolettisäteiden vaikutuksesta se muuttuu otsoniksi. Otsonin kerääntyessä ilmakehän yläkerrokseen muodostui otsonikerros. Otsonikerros suojaa näytön tavoin luotettavasti Maan pintaa eläville organismeille tappavalta ultraviolettisäteilyltä.

Nykyaikainen ilmakehä sisältää tuskin kahdeskymmenesosaa planeetallamme saatavilla olevasta hapesta. Tärkeimmät happivarastot ovat keskittyneet karbonaatteihin, orgaanisiin aineisiin ja rautaoksideihin, osa hapesta liukenee veteen. Ilmakehässä oli ilmeisesti likimääräinen tasapaino fotosynteesiprosessissa tapahtuvan hapen tuotannon ja sen kulutuksen välillä elävien organismien toimesta. Mutta viime aikoina on ollut vaara, että ihmisen toiminnan seurauksena ilmakehän happivarastot voivat pienentyä. Erityisen vaarallinen on viime vuosina havaittu otsonikerroksen tuhoutuminen. Useimmat tutkijat katsovat tämän johtuvan ihmisen toiminnasta.

Happikierto biosfäärissä on äärimmäisen monimutkainen, koska suuri määrä orgaanisia ja epäorgaanisia aineita sekä vety reagoi sen kanssa, jolloin happi muodostaa vettä.

Hiilidioksidia (hiilidioksidia) käytetään fotosynteesiprosessissa orgaanisten aineiden muodostamiseen. Tämän prosessin ansiosta hiilen kierto biosfäärissä sulkeutuu. Hiili on hapen tavoin osa maaperää, kasveja, eläimiä ja osallistuu erilaisiin aineiden kiertomekanismeihin luonnossa. Hengittämämme ilman hiilidioksidipitoisuus on suunnilleen sama eri puolilla maailmaa. Poikkeuksena ovat suuret kaupungit, joissa tämän kaasun pitoisuus ilmassa on normaalia korkeampi.

Jotkut alueen ilman hiilidioksidipitoisuuden vaihtelut riippuvat vuorokaudenajasta, vuodenajasta ja kasvillisuuden biomassasta. Samaan aikaan tutkimukset osoittavat, että vuosisadan alusta lähtien keskimääräinen hiilidioksidipitoisuus ilmakehässä kasvaa, vaikkakin hitaasti, mutta jatkuvasti. Tutkijat yhdistävät tämän prosessin pääasiassa ihmisen toimintaan.

Typpi on välttämätön biogeeninen alkuaine, koska se on osa proteiineja ja nukleiinihappoja. Ilmakehä on ehtymätön typen säiliö, mutta suurin osa elävistä organismeista ei pysty suoraan käyttämään tätä typpeä: se on ensin sidottava kemiallisten yhdisteiden muodossa.

Osa typestä tulee ilmakehästä ekosysteemeihin typpioksidin muodossa, joka muodostuu sähköpurkausten vaikutuksesta ukkosmyrskyjen aikana. Suurin osa typestä päätyy kuitenkin veteen ja maaperään sen biologisen kiinnittymisen seurauksena. On olemassa useita bakteereja ja sinileviä (onneksi hyvin lukuisia), jotka pystyvät sitomaan ilmakehän typpeä. Toimintansa seurauksena sekä maaperän orgaanisten jäämien hajoamisen seurauksena autotrofiset kasvit pystyvät absorboimaan tarvittavan typen.

Typen kierto liittyy läheisesti hiilen kiertokulkuun. Vaikka typen kierto on monimutkaisempi kuin hiilen kierto, se on yleensä nopeampi.

Muut ilman aineosat eivät osallistu biokemiallisiin sykleihin, mutta suurien epäpuhtauksien esiintyminen ilmakehässä voi johtaa näiden kiertokulkujen vakaviin rikkomuksiin.

Ilmansaaste. Erilaiset negatiiviset muutokset maapallon ilmakehässä liittyvät pääasiassa ilmakehän pienkomponenttien pitoisuuksien muutoksiin.

On olemassa kaksi pääasiallista ilmansaasteiden lähdettä: luonnollinen ja ihmisen aiheuttama. Luonnollinen lähde on tulivuoret, pölymyrskyt, sää, metsäpalot, kasvien ja eläinten hajoamisprosessit.

Tärkeimmät ihmisen aiheuttamat ilmansaasteiden lähteet ovat polttoaine- ja energiakompleksin yritykset, liikenne sekä erilaiset koneenrakennusyritykset.

Tiedemiesten mukaan (1990-luku) joka vuosi maailmassa ihmisen toiminnan seurauksena 25,5 miljardia tonnia hiilioksideja, 190 miljoonaa tonnia rikin oksideja, 65 miljoonaa tonnia typen oksideja, 1,4 miljoonaa tonnia kloorifluorihiilivetyjä (freoneja), orgaanisia lyijyyhdisteet, hiilivedyt, mukaan lukien syöpää aiheuttavat (syöpää aiheuttavat).

Kaasumaisten epäpuhtauksien lisäksi ilmakehään pääsee suuri määrä hiukkasia. Näitä ovat pöly, noki ja noki. Luonnonympäristön saastuminen raskasmetalleilla on suuri vaara. Lyijystä, kadmiumista, elohopeasta, kuparista, nikkelistä, sinkistä, kromista ja vanadiinista on tullut teollisuuskeskusten ilman lähes vakiokomponentteja. Lyijyn aiheuttama ilman saastuminen on erityisen akuutti ongelma.

Maailmanlaajuinen ilmansaasteet vaikuttavat luonnollisten ekosysteemien tilaan, erityisesti planeettamme vihreään peitteeseen. Yksi selvimmistä biosfäärin tilan indikaattoreista on metsät ja niiden hyvinvointi.

Pääosin rikkidioksidin ja typen oksidien aiheuttamat happosateet aiheuttavat suurta haittaa metsien biokenoosille. On todettu, että havupuut kärsivät happosateesta enemmän kuin lehtipuut.

Ainoastaan maamme alueella teollisuuspäästöistä kärsivien metsien kokonaispinta-ala on saavuttanut miljoonan hehtaarin. Merkittävä tekijä metsien tilan heikkenemisessä viime vuosina on ympäristön saastuminen radionuklideilla. Näin ollen Tšernobylin ydinvoimalaitoksen onnettomuuden seurauksena 2,1 miljoonaa hehtaaria metsää kärsi.

Erityisesti kärsivät teollisuuskaupunkien viheralueet, joiden ilmakehä sisältää runsaasti saasteita.

3. MAAPERÄ ON TÄRKEÄ BIOSFERIN OSA. MAAPERÄN SAASTUMINEN.

Maaperä - maan pintakerros, joka muodostuu kasvien, eläinten, mikro-organismien ja ilmaston vaikutuksesta emokivistä, jolla se sijaitsee. Tämä on tärkeä ja monimutkainen biosfäärin komponentti, joka liittyy läheisesti sen muihin osiin.

Seuraavat pääkomponentit ovat vuorovaikutuksessa monimutkaisella tavalla maaperässä:

Mineraalihiukkaset (hiekka, savi), vesi, ilma;

Detritus - kuollut orgaaninen aines, kasvien ja eläinten elintärkeän toiminnan jäännökset;

Monet elävät organismit - roskansyöttäjistä hajottajiin, hajoavista jätteistä humukseen.

Maaperä on siis bioinertti järjestelmä, joka perustuu mineraalikomponenttien, roskan, roskan syöttäjien ja maaperän eliöiden väliseen dynaamiseen vuorovaikutukseen.

Maaperät käyvät läpi useita kehitysvaiheita ja muodostumisvaiheita. Nuoret maaperät ovat yleensä seurausta peruskivien rapautumisesta tai sedimenttikerrostumien (esim. tulva) kulkeutumisesta. Mikro-organismit, edelläkävijäkasvit - jäkälät, sammalet, heinät, pienet eläimet asettuvat näille substraateille. Vähitellen otetaan käyttöön muita kasvi- ja eläinlajeja, biokenoosin koostumus muuttuu monimutkaisemmaksi, mineraalisubstraatin ja elävien organismien välille syntyy joukko suhteita. Tuloksena muodostuu kypsä maaperä, jonka ominaisuudet riippuvat alkuperäisestä peruskivestä ja ilmastosta.

Maaperän kehitysprosessi päättyy, kun saavutetaan tasapaino, maaperän vastaavuus kasvillisuuden ja ilmaston kanssa, eli tapahtuu huipputila. Näin ollen sen muodostumisen aikana tapahtuvat muutokset maaperässä muistuttavat ekosysteemien peräkkäisiä muutoksia.

Jokainen maaperätyyppi vastaa tietyntyyppisiä kasviyhteisöjä. Niinpä mäntymetsät kasvavat pääsääntöisesti kevyellä hiekkamaalla, kun taas kuusimetsät suosivat raskaampaa ja ravinnepitoista savimaata.

Maaperä on kuin elävä organismi, jossa tapahtuu erilaisia monimutkaisia prosesseja. Jotta maaperä pysyisi hyvässä kunnossa, on välttämätöntä tuntea kaikkien sen aineosien aineenvaihduntaprosessien luonne.

Maaperän pintakerroksissa on yleensä paljon kasvi- ja eläinorganismien jäänteitä, joiden hajoaminen johtaa humuksen muodostumiseen. Humuksen määrä määrittää maaperän hedelmällisyyden.

Maaperässä elää monia erilaisia eläviä organismeja - edafobionteja, jotka muodostavat monimutkaisen ruokajätteen verkoston: bakteerit, mikrosienet, levät, alkueläimet, nilviäiset, niveljalkaiset ja niiden toukat, lierot ja monet muut. Kaikilla näillä organismeilla on valtava rooli maaperän muodostumisessa ja sen fysikaalisten ja kemiallisten ominaisuuksien muuttamisessa.

Kasvit imevät tarvittavat mineraalit maaperästä, mutta kasvieliöiden kuoleman jälkeen poistetut alkuaineet palaavat maaperään. Maaperän eliöt prosessoivat vähitellen kaikki orgaaniset jäämät. Näin ollen luonnollisissa olosuhteissa maaperässä on jatkuva aineiden kierto.

Keinotekoisissa agrosenoosissa tällainen kierto häiriintyy, koska henkilö vetää pois merkittävän osan maataloustuotteista käyttämällä sitä omiin tarpeisiinsa. Koska tämä osa tuotannosta ei osallistu kiertoon, maaperä muuttuu karuksi. Tämän välttämiseksi ja maaperän hedelmällisyyden lisäämiseksi keinotekoisissa agrokenoosissa henkilö valmistaa orgaanisia ja mineraalilannoitteita.

Maaperän saastuminen. Normaaleissa luonnonoloissa kaikki maaperässä tapahtuvat prosessit ovat tasapainossa. Mutta usein ihminen on syyllinen maaperän tasapainotilan rikkomiseen. Ihmisen toiminnan kehityksen seurauksena tapahtuu saastumista, muutoksia maaperän koostumuksessa ja jopa sen tuhoutumista. Tällä hetkellä jokaista planeettamme asukasta kohden on alle hehtaari peltomaata. Ja nämä merkityksettömät alueet pienenevät edelleen epäpätevän ihmisen toiminnan vuoksi.

Valtavia alueita hedelmällistä maata menetetään kaivostoiminnan, yritysten ja kaupunkien rakentamisen aikana. Metsien ja luonnollisen nurmipeitteen tuhoutuminen, maan toistuva kyntäminen ilman maataloustekniikan sääntöjä johtaa maaperän eroosioon – hedelmällisen kerroksen tuhoutumiseen ja huuhtoutumiseen veden ja tuulen vaikutuksesta (kuva 58). Eroosiosta on nyt tullut maailmanlaajuinen paha. Pelkästään viime vuosisadalla on arvioitu, että vesi- ja tuulieroosion seurauksena planeetalta on menetetty 2 miljardia hehtaaria hedelmällistä aktiivisessa maatalouskäytössä olevaa maata.

Yksi ihmisen lisääntyneen tuotantotoiminnan seurauksista on maaperän voimakas saastuminen. Tärkeimmät maaperän epäpuhtaudet ovat metallit ja niiden yhdisteet, radioaktiiviset alkuaineet sekä maataloudessa käytettävät lannoitteet ja torjunta-aineet.

Maaperän lyijypitoisuudet ovat vieläkin yleisempiä ja vaarallisempia. Tiedetään, että yhden tonnin lyijyä sulatettaessa lyijyä pääsee ympäristöön jätteen mukana jopa 25 kg. Lyijyyhdisteitä käytetään bensiinin lisäaineina, joten moottoriajoneuvot ovat vakava lyijysaasteen lähde. Erityisesti paljon lyijyä suurten teiden varsilla olevissa maaperässä.

Radioaktiiviset elementit voivat päästä maaperään ja kerääntyä siihen atomiräjähdysten saostumien seurauksena tai nestemäisen ja kiinteän jätteen poiston yhteydessä atomienergian tutkimukseen ja käyttöön liittyvistä teollisuusyrityksistä, ydinvoimalaitoksista tai tutkimuslaitoksista. Maaperästä radioaktiiviset aineet kerääntyvät kasveihin, sitten eläinten ja ihmisten eliöihin.

Erityisen vaarallisia ovat torjunta-aineina käytettävät pysyvät orgaaniset yhdisteet. Ne kerääntyvät maaperään, veteen, altaiden pohjasedimentteihin. Mutta mikä tärkeintä, ne sisältyvät ekologisiin ravintoketjuihin, siirtyvät maaperästä ja vedestä kasveihin, sitten eläimiin ja lopulta pääsevät ihmiskehoon ruoan mukana.

VESI ON PERUSTA ELÄMÄPROSESSILLE BIOSFERASSA. LUONNONVEDEN SAASTUMINEN.

Vesi on yleisin epäorgaaninen yhdiste planeetallamme. Vesi on kaikkien elämänprosessien perusta, ainoa hapen lähde maapallon pääprosessissa - fotosynteesissä. Vettä on kaikkialla biosfäärissä: ei vain vesistöissä, vaan myös ilmassa ja maaperässä ja kaikissa elävissä olennoissa. Jälkimmäiset sisältävät jopa 80-90 % vettä biomassastaan. Elävien organismien aiheuttamat 10-20 prosentin vedestä menetykset johtavat niiden kuolemaan.

Luonnollisessa tilassaan vesi ei ole koskaan vapaa epäpuhtauksista. Siihen liukenee erilaisia kaasuja ja suoloja, siinä on suspendoituneita kiinteitä hiukkasia. 1 litra makeaa vettä voi sisältää jopa 1 g suoloja.

Suurin osa vedestä on keskittynyt meriin ja valtameriin. Makean veden osuus on vain 2 %. Suurin osa makeasta vedestä (85 %) on keskittynyt napa-alueiden ja jäätiköiden jäähän. Makean veden uusiutuminen tapahtuu veden kierron seurauksena.

Elämän syntyessä Maahan veden kierto muuttui suhteellisen monimutkaiseksi, koska elävien organismien elintärkeään toimintaan liittyviä monimutkaisempia prosesseja lisättiin yksinkertaiseen fyysiseen haihtumisen ilmiöön (veden muuttaminen höyryksi). Lisäksi ihmisen rooli hänen kehittyessään tulee yhä tärkeämmäksi tässä syklissä.

Veden kiertokulku biosfäärissä tapahtuu seuraavasti. Vesi putoaa maan pinnalle sateena ilmakehän vesihöyrystä. Tietty osa sateesta haihtuu suoraan pinnasta ja palaa ilmakehään vesihöyrynä. Toinen osa tunkeutuu maaperään, imeytyy kasvien juuriin ja haihtuu sitten kasvien läpi kulkiessaan haihtuessaan. Kolmas osa imeytyy pohjamaan syviin kerroksiin läpäisemättömiin horisontteihin täydentäen pohjavettä. Neljäs osa pinta-, joki- ja maanalaisen valuman muodossa virtaa vesistöihin, josta se myös haihtuu ilmakehään. Lopuksi eläimet käyttävät osaa ja ihmiset kuluttavat sen tarpeisiinsa. Kaikki haihtunut ja ilmakehään palannut vesi tiivistyy ja putoaa jälleen sateena.

Siten kasvit suorittavat yhden veden kierron tärkeimmistä tavoista - transpiraation eli biologisen haihdutuksen, mikä tukee niiden elintärkeää toimintaa. Haihtumisen seurauksena vapautuvan veden määrä riippuu kasvilajista, kasviyhteisöjen tyypistä, niiden biomassasta, ilmastotekijöistä, vuodenajoista ja muista olosuhteista.

Haihtumisen intensiteetti ja haihtuvan veden massa voivat tässä tapauksessa saavuttaa erittäin merkittäviä arvoja. Sellaisissa yhteisöissä, kuten metsissä (jossa on suuri kasvimassa ja lehtipinta) tai suolla (jossa on vesikyllästetty sammalpinta), haihtuminen on yleensä verrattavissa avovesien (valtameren) haihtumiseen ja usein jopa ylittää sen. Keskimäärin lauhkean ilmaston kasviyhteisöissä vettä haihtuu 2000-6000 m vuodessa.

Kokonaishaihdutuksen arvo (maaperästä, kasvien pinnalta ja haihtumisen kautta) riippuu kasvien ja niiden biomassan fysiologisista ominaisuuksista, joten se toimii epäsuorana indikaattorina yhteisöjen elintoiminnalle ja tuottavuudelle. Kasvillisuus kokonaisuudessaan näyttelee suurenmoisen höyrystimen roolia, samalla kun se vaikuttaa merkittävästi alueen ilmastoon. Maisemien, erityisesti metsien ja soiden, kasvipeitteellä on myös suuri vettä suojaava ja vettä säätelevä merkitys, se lieventää valumien vaihteluita (tulvia), edistää kosteudenpidätyskykyä sekä ehkäisee maaperän kuivumista ja eroosiota.

Luonnonvesien saastuminen. Vesistöjen saastuminen ymmärretään niiden biosfääritoimintojen ja taloudellisen merkityksen vähenemisenä haitallisten aineiden pääsyn seurauksena.

Teollisuustuotteista myrkylliset synteettiset aineet ovat erityisen tärkeässä asemassa niiden vesiympäristöön ja eläviin organismeihin kohdistuvien kielteisten vaikutusten vuoksi. Niitä käytetään yhä enemmän teollisuudessa, liikenteessä ja julkisissa palveluissa. Näiden yhdisteiden pitoisuus jätevedessä on pääsääntöisesti 5-15 mg/l MPC - 0,1 mg/l:lla. Nämä aineet voivat muodostaa vaahtokerroksen altaissa, mikä on erityisen havaittavissa koskissa, halkeamia, sulkuja. Näiden aineiden vaahtokyky näkyy jo pitoisuudessa 1-2 mg / l.

Laajentunut tuotanto (ilman käsittelylaitoksia) ja torjunta-aineiden käyttö pelloilla johtavat vesistöjen vakavaan saastumiseen haitallisilla yhdisteillä. Vesiympäristön saastuminen johtuu torjunta-aineiden suorasta käyttöönotosta vesistöjen käsittelyn aikana tuholaistorjuntaa varten, vesistöihin joutuessaan vesistöihin, jotka virtaavat viljelymaan pinnalta, kun tuotantoyritysten jätettä päästetään vesistöissä sekä kuljetuksen, varastoinnin ja osittain ilmakehän sateen aiheuttamien häviöiden seurauksena.

Maatalouden jätevedet sisältävät torjunta-aineiden ohella huomattavan määrän pelloille levitettyjä lannoitejäämiä (typpi, fosfori, kalium). Lisäksi suuria määriä orgaanisia typpi- ja fosforiyhdisteitä pääsee karjatilojen valuman mukana sekä jäteveden mukana. Ravinteiden pitoisuuden kasvu maaperässä johtaa säiliön biologisen tasapainon rikkomiseen.

Aluksi tällaisessa säiliössä mikroskooppisten levien määrä kasvaa jyrkästi. Elintarvikkeiden lisääntyessä äyriäisten, kalojen ja muiden vesieliöiden määrä lisääntyy. Sitten on valtava määrä organismeja. Se johtaa kaikkien veden sisältämien happivarantojen kulutukseen ja rikkivedyn kertymiseen. Tilanne säiliössä muuttuu niin paljon, että se ei sovellu minkäänlaisten organismien olemassaoloon. Säiliö "kuolee" vähitellen.

Yksi veden saastumisen tyypeistä on lämpösaaste. Voimalaitokset, teollisuusyritykset purkavat usein lämmitettyä vettä säiliöön. Tämä johtaa siihen, että siinä olevan veden lämpötila nousee. Lämpötilan noustessa säiliössä hapen määrä vähenee, vettä saastuttavien epäpuhtauksien myrkyllisyys lisääntyy ja biologinen tasapaino häiriintyy.

Saastuneessa vedessä lämpötilan noustessa patogeeniset mikro-organismit ja virukset alkavat lisääntyä nopeasti. Juomavedessä ne voivat aiheuttaa erilaisten sairauksien puhkeamista.

Ihmiskunta kuluttaa valtavan määrän makeaa vettä tarpeisiinsa. Sen pääasialliset kuluttajat ovat teollisuus ja maatalous. Eniten vettä kuluttavat teollisuudenalat ovat kaivos-, teräs-, kemikaali-, petrokemian-, sellu- ja paperiteollisuus sekä elintarviketeollisuus. Ne vievät jopa 70 % kaikesta teollisuudessa käytetystä vedestä. Makean veden pääasiallinen kuluttaja on maatalous: 60-80 % kaikesta makeasta vedestä käytetään sen tarpeisiin.

Nykyaikaisissa olosuhteissa ihmisten vedentarve kotitalouksien tarpeisiin kasvaa voimakkaasti. Näihin tarkoituksiin kulutetun veden määrä riippuu alueesta ja elintasosta ja vaihteli välillä 3-700 litraa henkilöä kohden, esimerkiksi Moskovassa noin 650 litraa asukasta kohti, mikä on yksi maailman korkeimmista.

Vedenkäytön analyysistä viimeisen 5-6 vuosikymmenen ajalta seuraa, että peruuttamattoman vedenkulutuksen vuotuinen lisäys, jossa käytetty vesi häviää peruuttamattomasti luontoon, on 4-5 %. Tulevaisuuden laskelmat osoittavat, että jos tällaiset kulutustasot säilytetään ja kun otetaan huomioon väestönkasvu ja tuotantomäärät, vuoteen 2100 mennessä ihmiskunta voi kuluttaa kaikki makean veden varannot.

Ihmisen puuttuminen luonnollisiin prosesseihin on vaikuttanut suuriinkin jokiin (kuten Volgaan, Doniin, Dnepriin) muuttaen kuljetettujen vesimassojen määrää (joen valuma) alaspäin. Suurin osa maataloudessa käytetystä vedestä käytetään haihduttamiseen ja kasvibiomassan muodostukseen, eikä sitä siksi palauteta jokiin. Jo nyt maan asutuimmilla alueilla jokien virtaus on laskenut 8%, ja sellaisissa joissa kuin Don, Terek, Ural - 11-20%. Aralmeren kohtalo on erittäin dramaattinen, ja se itse asiassa lakkasi olemasta Syrdarya- ja Amudarja-jokien liiallisen vedenoton vuoksi kasteluun.

Rajoitettu makean veden saanti vähenee entisestään saastumisen vuoksi. Jätevedet (teollisuus-, maatalous- ja kotitalous) muodostavat suurimman vaaran, koska merkittävä osa käytetystä vedestä palautetaan jätevesien muodossa vesialtaisiin.

5. SÄTEILY BIOSFERESSÄ.

Säteilysaasteilla on merkittävä ero muihin verrattuna. Radioaktiiviset nuklidit ovat epävakaiden kemiallisten alkuaineiden ytimiä, jotka lähettävät varautuneita hiukkasia ja lyhytaaltoista sähkömagneettista säteilyä. Juuri nämä hiukkaset ja säteily tuhoavat soluja joutuessaan ihmiskehoon, minkä seurauksena voi esiintyä erilaisia sairauksia, mukaan lukien säteily.

Sisäisen ja ulkoisen altistuksen seurauksena ihminen saa keskimäärin 0,1 rem annoksen vuoden aikana ja näin ollen noin 7 rem koko elämänsä ajan. Näillä annoksilla säteily ei vahingoita ihmistä. On kuitenkin alueita, joilla vuosiannos on keskimääräistä suurempi. Joten esimerkiksi korkealla vuoristoalueella asuvat ihmiset voivat kosmisen säteilyn vuoksi saada useita kertoja suuremman annoksen. Suuret säteilyannokset voivat olla alueilla, joilla luonnollisten radioaktiivisten lähteiden pitoisuus on korkea. Joten esimerkiksi Brasiliassa (200 km Sao Paulosta) on kukkula, jossa vuosiannos on 25 rem. Tämä alue on asumaton.

Suurin vaara on ihmisen toiminnan aiheuttama biosfäärin radioaktiivinen saastuminen. Tällä hetkellä radioaktiivisia elementtejä käytetään laajasti eri aloilla. Laiminlyönti näiden alkuaineiden varastoinnissa ja kuljetuksessa johtaa vakavaan radioaktiiviseen kontaminaatioon. Biosfäärin radioaktiivinen saastuminen liittyy esimerkiksi atomiaseiden testaamiseen.

Vuosisadamme toisella puoliskolla alettiin ottaa käyttöön ydinvoimaloita, jäänmurtajia ja sukellusveneitä ydinvoimaloilla. Ydinvoimalaitosten ja teollisuuden normaalin toiminnan aikana radioaktiivisten nuklidien aiheuttama ympäristön saastuminen on mitätön osa luonnon taustasta. Toisenlainen tilanne kehittyy ydinlaitosten onnettomuuksien yhteydessä.

Joten Tšernobylin ydinvoimalan räjähdyksen aikana vain noin 5 % ydinpolttoaineesta pääsi ympäristöön, mutta tämä johti monien ihmisten altistumiseen, suuret alueet olivat niin saastuneita, että niistä tuli terveydelle haitallisia. Tämä vaati tuhansien asukkaiden siirtämistä saastuneilta alueilta. Radioaktiivisen laskeuman aiheuttama säteilyn lisääntyminen havaittiin satojen ja tuhansien kilometrien päässä onnettomuuspaikalta.

6. BIOSFERIN YMPÄRISTÖONGELMAT

Ihmiskunta on merkittävästi muuttanut useiden prosessien kulkua biosfäärissä, mukaan lukien biokemiallinen kierto ja useiden alkuaineiden kulkeutuminen. Tällä hetkellä, vaikkakin hitaasti, koko planeetan biosfäärin laadullinen ja määrällinen uudelleenjärjestely on käynnissä. Useita biosfäärin monimutkaisimmista ekologisista ongelmista on jo ilmaantunut, ja ne on ratkaistava lähitulevaisuudessa.

"Kasvihuoneilmiö". Tiedemiesten uusimpien tietojen mukaan 80-luvulle. Keskimääräinen ilman lämpötila pohjoisella pallonpuoliskolla on noussut 1800-luvun loppuun verrattuna. 0,5-0,6 "C. Ennusteiden mukaan vuoden 2000 alkuun mennessä planeetan keskilämpötila voi nousta 1,2°C esiteolliseen aikaan verrattuna. Tutkijat selittävät tämän lämpötilan nousun ensisijaisesti ilmakehän hiilidioksidin (hiilidioksidin) ja aerosolipitoisuuden lisääntymisen vuoksi. Tämä johtaa maapallon lämpösäteilyn liialliseen absorptioon ilmassa. On selvää, että lämpövoimaloista ja ydinvoimaloista vapautuvalla lämmöllä on tietty rooli ns. "kasvihuoneilmiön" luomisessa.

Ilmaston lämpeneminen voi johtaa jäätiköiden voimakkaaseen sulamiseen ja maailman valtameren tason nousuun. Tästä mahdollisesti aiheutuvia muutoksia on yksinkertaisesti vaikea ennustaa.

Tämä ongelma voitaisiin ratkaista vähentämällä hiilidioksidipäästöjä ilmakehään ja tasapainottamalla hiilikiertoa.

Otsonikerroksen heikkeneminen. Viime vuosina tiedemiehet ovat panneet yhä huolestuneena merkille ilmakehän otsonikerroksen, joka suojaa ultraviolettisäteilyä vastaan, heikkenemisen. Tämä prosessi tapahtuu erityisen nopeasti planeetan napojen yläpuolella, jonne on ilmaantunut niin sanotut otsoniaukot. Vaara piilee siinä, että ultraviolettisäteily on haitallista eläville organismeille.

Pääsyy otsonikerroksen heikkenemiseen on ihmisten käyttämä kloorifluorihiilivetyjä (freoneja), joita käytetään laajalti tuotannossa ja jokapäiväisessä elämässä kylmäaineina, vaahdotusaineina ja liuottimina. aerosolit. Freonit tuhoavat intensiivisesti otsonia. Ne itse tuhoutuvat hyvin hitaasti, 50-200 vuodessa. Vuonna 1990 maailmassa tuotettiin yli 1300 tuhatta tonnia otsonikerrosta heikentäviä aineita.

Ultraviolettisäteilyn vaikutuksesta happimolekyylit (O2) hajoavat vapaiksi atomeiksi, jotka puolestaan voivat liittyä muihin happimolekyyleihin muodostaen otsonia (O3). Vapaat happiatomit voivat myös reagoida otsonimolekyylien kanssa muodostaen kaksi happimolekyyliä. Siten hapen ja otsonin välille muodostuu ja säilyy tasapaino.

Freonityyppiset epäpuhtaudet kuitenkin katalysoivat (kiihdyttävät) otsonin hajoamisprosessia murtaen sen ja hapen välisen tasapainon otsonipitoisuuden alenemisen suuntaan.

Kun otetaan huomioon planeetta uhkaava vaara, kansainvälinen yhteisö on ottanut ensimmäisen askeleen kohti tämän ongelman ratkaisemista. On allekirjoitettu kansainvälinen sopimus, jonka mukaan freonien tuotantoa maailmassa vuoteen 1999 mennessä pitäisi vähentää noin 50 %.

Joukkometsien häviäminen on yksi aikamme tärkeimmistä maailmanlaajuisista ympäristöongelmista.

Tiedät jo, että metsäyhteisöillä on olennainen rooli luonnollisten ekosysteemien normaalissa toiminnassa. Ne imevät ihmisperäistä ilmansaastetta, suojaavat maaperää eroosiolta, säätelevät pintaveden normaalia valumista, estävät pohjaveden tason laskua ja jokien, kanavien ja tekoaltaiden liettymistä.

Metsien pinta-alan pienentäminen häiritsee hapen ja hiilen kiertokulkua biosfäärissä.

Huolimatta siitä, että metsäkadon katastrofaaliset seuraukset ovat jo laajalti tiedossa, niiden tuhoaminen jatkuu. Tällä hetkellä planeetan kokonaismetsäpinta-ala on noin 42 miljoonaa km2, mutta se vähenee 2 % vuosittain. Trooppisia sademetsiä tuhotaan erityisen voimakkaasti Aasiassa, Afrikassa, Amerikassa ja joillakin muilla alueilla maailmassa. Joten Afrikassa metsät miehittivät noin 60% sen alueesta, ja nyt - vain noin 17%. Myös maamme metsien pinta-alat ovat vähentyneet merkittävästi.

Metsien väheneminen johtaa niiden rikkaimman kasviston ja eläimistön kuolemaan. Ihminen köyhdyttää planeettansa ulkonäköä.

Näyttää kuitenkin siltä, että ihmiskunta on jo tietoinen siitä, että sen olemassaolo planeetalla liittyy erottamattomasti metsäekosysteemien elämään ja hyvinvointiin. Tiedemiesten vakavat varoitukset, jotka kuultiin Yhdistyneiden Kansakuntien ja muiden kansainvälisten järjestöjen julistuksissa, alkoivat löytää vastausta. Viime vuosina keinometsitystä ja erittäin tuottavien metsäviljelmien järjestämistä on toteutettu menestyksekkäästi monissa maailman maissa.

Jätteiden tuotanto. Teollisuuden ja maataloustuotannon jätteistä on tullut vakava ympäristöongelma. Tiedät jo, mitä haittaa ne aiheuttavat ympäristölle. Tällä hetkellä pyritään vähentämään ympäristöä saastuttavan jätteen määrää. Tätä tarkoitusta varten kehitetään ja asennetaan monimutkaisimpia suodattimia, rakennetaan kalliita käsittelylaitoksia ja selkeytyssäiliöitä. Mutta käytäntö osoittaa, että vaikka ne vähentävät saastumisriskiä, ne eivät silti ratkaise ongelmaa. Tiedetään, että edistyneimmälläkin käsittelyllä, mukaan lukien biologinen, kaikki liuenneet mineraalit ja jopa 10 % orgaanisista saasteista jää käsiteltyyn jäteveteen. Tämänlaatuiset vedet voivat tulla käyttökelpoisiksi vasta toistuvan puhtaalla vedellä laimentamisen jälkeen.

Laskelmat osoittavat, että 2 200 km3 vettä vuodessa kuluu kaikenlaiseen vedenkäyttöön. Lähes 20 % maailman makean veden varoista käytetään jätevesien laimentamiseen. Vuoden 2000 laskelmat osoittavat, että vaikka käsittely kattaisi kaikki jätevedet, niiden laimentamiseen tarvitaan silti 30-35 tuhatta km3 makeaa vettä. Tämä tarkoittaa, että maailman jokien kokonaisvirran resurssit ovat lähellä loppumista. Mutta monilla alueilla tällaisista resursseista on jo nyt akuutti pula,

Ilmeisesti ratkaisu ongelmaan on mahdollista kehittämällä ja tuomalla tuotantoon täysin uusia, suljettuja, ei-jätteitä sisältäviä teknologioita. Levitettäessä vettä ei poisteta, vaan se käytetään uudelleen suljetussa syklissä. Kaikkia sivutuotteita ei hävitetä jätteenä, vaan ne käsitellään perusteellisesti. Tämä luo edellytykset ihmisten tarvitsemien lisätuotteiden hankkimiselle ja suojelee ympäristöä.

Maatalouden tuholaisille ja taudeille vastustuskykyisten kasvilajikkeiden jalostus on käynnissä: ollaan luomassa valikoivia bakteeri- ja virusvalmisteita, jotka vaikuttavat esimerkiksi vain tuhohyönteisiin. Biologiseen torjuntaan haetaan tapoja ja menetelmiä eli haetaan vesivoimalaa ja haitallisia hyönteisiä tuhoavien luonnollisten vihollisten lisääntymistä. Hormonien, antihormonien ja muiden aineiden joukosta kehitetään erittäin selektiivisiä lääkkeitä, jotka voivat vaikuttaa tiettyjen hyönteislajien biokemiallisiin järjestelmiin ja joilla ei ole huomattavaa vaikutusta muihin hyönteislajeihin tai muihin organismeihin.

Energian tuotanto. Lämpövoimalaitosten energian tuotantoon liittyy erittäin monimutkaisia ympäristöongelmia. Energian tarve on yksi ihmisen perustarpeista. Energiaa ei tarvita vain nykypäivän monimutkaisesti järjestäytyneen ihmisyhteiskunnan normaaliin toimintaan, vaan myös jokaisen ihmisorganismin yksinkertaiseen fyysiseen olemassaoloon. Tällä hetkellä sähköä saadaan pääasiassa vesivoimalaitoksista, lämpö- ja ydinvoimalaitoksista.

Vesivoimalat ovat ensi silmäyksellä ympäristöystävällisiä yrityksiä, jotka eivät vahingoita luontoa. Näin on ajateltu vuosikymmeniä. Maassamme monet suurimmista vesivoimaloista on rakennettu suurten jokien varrelle. Nyt kävi selväksi, että tämä rakennus aiheutti suurta vahinkoa sekä luonnolle että ihmisille.

Ensinnäkin patojen rakentaminen suurille tasaisille joille johtaa valtavien altaiden tulvimiseen. Tämä johtuu suuren määrän ihmisiä uudelleensijoittamisesta ja laidunmaiden menetyksestä.

Toiseksi pato muodostaa tukkimalla jokea ylitsepääsemättömiä esteitä jokien yläjuoksulle kutemaan nousevien muutto- ja puolianadromisten kalojen vaellusreiteille.

Kolmanneksi vesisäiliöissä oleva vesi pysähtyy, sen virtaus hidastuu, mikä vaikuttaa kaikkien joessa ja joen lähellä elävien elävien olentojen elämään.

Neljänneksi paikallinen veden nousu vaikuttaa pohjaveteen, johtaa tulviin, vesistöihin, rantaeroosioon ja maanvyörymiin.

On otettava huomioon, että todelliset radioaktiivisen jätteen määrät ovat suhteellisen pieniä. Normaalille 1 miljoonan kW:n ydinvoimalaitokselle tämä on 3-4 metriä vuodessa. On selvää, että on silti helpompi käsitellä kuutiometriä jopa erittäin haitallista ja vaarallista ainetta kuin miljoona kuutiometriä yksinkertaisesti haitallista ja vaarallista, kuten esimerkiksi lämpövoimalaitosjätettä, joka on lähes kokonaan päästää ympäristöön.

Vaikka ydinvoimalat ovat ympäristöystävällisempiä kuin pelkät voimalaitokset, ne sisältävät suuria mahdollisia vaaroja vakavissa reaktorionnettomuuksissa. Olimme vakuuttuneita tästä esimerkkinä Tshernobylin katastrofista. Näin ollen energia aiheuttaa näennäisesti ratkaisemattomia ympäristöongelmia. Ongelmaan etsitään ratkaisua useisiin suuntiin.

Tutkijat kehittävät uusia turvallisia reaktoreita ydinvoimaloihin. Toinen suunta liittyy ei-perinteisten uusiutuvien energialähteiden käyttöön. Tämä on ensisijaisesti auringon ja tuulen energiaa, maan sisäpuolen lämpöä, valtameren lämpö- ja mekaanista energiaa. Monissa maissa, myös meillä, ei pelkästään kokeellisia, vaan myös teollisia laitoksia on jo luotu näitä energialähteitä käyttämällä. He ovat edelleen suhteellisen alivoimaisia. Mutta monet tutkijat uskovat, että heillä on suuri tulevaisuus.

Johtopäätös.

Ihmisten aiheuttamien vaikutusten (ihmisen taloudellisen toiminnan) laajuuden lisääntymisen vuoksi erityisesti viime vuosisadalla biosfäärin tasapaino on häiriintynyt, mikä voi johtaa peruuttamattomiin prosesseihin ja herättää kysymyksen elämän mahdollisuudesta planeetalla. Tämä johtuu teollisuuden, energian, liikenteen, maatalouden ja muun ihmisen toiminnan kehityksestä ottamatta huomioon maapallon biosfäärin mahdollisuuksia. Vakavia ympäristöongelmia on noussut jo ennen ihmiskuntaa, ja ne vaativat välittömiä ratkaisuja.

Bibliografia

E. A. Kriksunov, V. V. Pasechnik, A.P. Sidorin "Ecology" -kustantaja "Drofa" 1995

G. A. Bogdanovsky "Kemiallinen ekologia" Moskovan yliopiston kustantamo 1994

PÄÄLLÄ. Agadzhanyan, V.I. Torshin "Human Ecology" MMP "Ecocenter", KRUK 1994

NOU HPE "Moskovan yrittäjyyden ja oikeuden instituutin" sivuliike Novosibirskissa

TESTATA

Tieteen mukaan: Ekologia ja ympäristönsuojelu

Aihe: Biosfääri. Ihmisten aiheuttamat vaikutukset ympäristöön

Erikoisala: taloustiede

Opiskelija: Telina E.S.

Arvosanakirjan koodi: 05751

Luennoitsija: Lyapina O.P.

Novosibirsk

vuonna 2009

Johdanto …………………………………………………………………………………………….

I. Biosfääri ……………………………………………………………………………………4

1. Biosfääri globaalina ekosysteeminä ………………………………………………………………………………………………………………… ………………… 4

2. Biosfäärin ominaisuudet ………………………………………………………………………..5

3. Biosfäärin rajat ja rakenne …………………………………………………………..7

3.1 Ilmapiiri …………………………………………………………………………8

3.2 Hydrosfääri ………………………………………………………………..9

3.3 Litosfääri …………………………………………………………………..10

II. Ihmisten aiheuttamat vaikutukset ympäristöön …………………………………… ...12

1. Vaikutus biosfääriin………………………………………………………………………………………….

2. Vaikutus ilmakehään…………………………………………………………….13

3. Vaikutus hydrosfääriin……………………………………………………………………………………..15

4. Vaikutus litosfääriin……………………………………………………………..17

Johtopäätös ………………………………………………………………………………… 19

Viitteet …………………………………………………………………………………..20

Tehtävä numero 2 ……………………………………………………………………………………21

Johdanto

Ihminen ja luonto ovat erottamattomia toisistaan ja liittyvät läheisesti toisiinsa. Luonto on ihmiselle, samoin kuin koko yhteiskunnalle, elämän ympäristö ja ainoa olemassaoloon tarvittavien resurssien lähde. Luonto ja luonnonvarat ovat perusta, jolla ihmisyhteiskunta elää ja kehittyy, ihmisten aineellisten ja henkisten tarpeiden ensisijainen lähde. Ihminen on osa luontoa ja elävänä olentona alkeellisella elintoiminnallaan vaikuttaa konkreettisesti luontoon.

minä . Biosfääri

1. Biosfääri globaalina ekosysteeminä.

Biosfääri (kreikan kielestä. bios - elämä, sphaira - pallo) - planeetan elävän ja luumateriaalin systeemisen vuorovaikutuksen alue. Se on globaali ekosysteemi - planeettamme kaikkien biogeosenoosien (ekosysteemien) kokonaisuus. Ensimmäiset ajatukset biosfääristä "elämän alueena" ja Maan ulkokuoresta ilmaistiin 1800-luvun alussa. J. Lamarck. Vuonna 1875 itävaltalainen geologi E. Suess esitteli ensimmäisen kerran tieteellisessä kirjallisuudessa modernin termin "biosfääri" tarkoittaen sillä vuorovaikutusaluetta maan tärkeimpien kuorien välillä: ilmakehän, hydro- ja litosfäärin, jossa elävät organismit kohtaavat. . Biosfääriopin eheyden luomisen ansio kuuluu VI Vernadskylle. Näitä termejä käyttäen hän loi "biosfäärin" tieteen, esitteli käsitteen "elävä aine" - kaikkien elävien organismien kokonaisuus ja antoi eläville organismeille maapallon tärkeimmän muuntavan voiman roolin ottaen huomioon eliöiden toimintaa ei vain tällä hetkellä, vaan myös menneisyydessä. Siksi biosfääri on koko tila, jossa elämää on tai on koskaan ollut, eli missä elävät organismit tai niiden elintärkeän toiminnan tuotteet kohtaavat.

Elämä biosfäärissä riippuu energiavirrasta ja aineiden kierrosta bioottisten ja abioottisten komponenttien välillä. Aineen kiertokulkuja kutsutaan biogeokemiallisiksi sykleiksi. Näiden syklien olemassaolon tarjoaa Auringon energia. Ravintoketjut tarjoavat visuaalisen esityksen energian kulkureiteistä. Jokainen heidän linkkinsä on tietyllä troofisella tasolla. Ensimmäisellä troofisella tasolla ovat autotrofit tai tuottajat. Toisen troofisen tason organismeja kutsutaan ensisijaisiksi kuluttajiksi, kolmatta - toissijaisiksi kuluttajiksi jne. Tuottajia ovat kasvit, syanobakteerit (sinivihreät "levät") ja eräät muut bakteerit. Osa tuottajiin fotosynteesiin liittyvästä energiasta kuluu heidän oman hengityksensä aikana, toinen osa varastoituu heidän soluihinsa ja kudoksiinsa ja on kuluttajien saatavilla. Organismit, jotka eivät pysty fotosynteesiin tai kemosynteesiin, ovat heterotrofeja tai kuluttajia. Näitä ovat eläimet, sienet, useimmat bakteerit ja muutamat kasvit, jotka ovat menettäneet kykynsä fotosyntetisoida. Kuluttajat ovat suoraan (kasvinsyöjät) tai epäsuorasti (petoeläimet) riippuvaisia nettoprimäärituotannon arvosta energian ja aineiden lähteenä. Energian kulku elävän aineen läpi on polku valosta tuottajille, sitten kuluttajille ja molemmista lämpöön. Tämä polku on virtaus, ei kiertokulku, koska energia hajoaa lämmön muodossa ympäristössä, eikä sitä voida käyttää uudelleen fotosynteesiin. Näin ollen energian virtaus elävän aineen läpi on prosessi, jossa organismien kerääntynyt energia häviää. Dynaamisen tasapainon ylläpitäminen biosfäärin bioottisten ja abioottisten komponenttien välillä on välttämätön edellytys kaikkien elämänmuotojen olemassaololle. Ihmisten vaikutukset biosfääriin, joihin liittyy veden laadun heikkeneminen, metsien häviäminen tai epäpuhtauksien vapautuminen ilmakehään, voivat uhata elämää maapallolla.

2. Biosfäärin ominaisuudet.

Biosfäärillä, samoin kuin muilla sen muodostavilla alemman tason ekosysteemeillä, on ominaisuusjärjestelmä, joka varmistaa sen toiminnan, itsesäätelyn, vakauden ja muut parametrit. Harkitsemme tärkeimpiä.

· Biosfääri on keskitetty järjestelmä. Elävät organismit (elävä aine) toimivat sen keskeisenä linkkinä. Tämän ominaisuuden on paljastanut kattavasti V.I. Vernadsky, mutta valitettavasti ihminen aliarvioi sen tällä hetkellä: vain yksi laji on sijoitettu biosfäärin tai sen linkkien keskelle - ihminen (antroposentrismi).

· Biosfääri on avoin järjestelmä. Sen olemassaolo on mahdotonta kuvitella ilman ulkopuolista energiaa. Siihen vaikuttavat kosmiset voimat, pääasiassa auringon aktiivisuus. Ensimmäistä kertaa ajatuksia auringon toiminnan vaikutuksesta eläviin organismeihin (heliobiologia) kehitti A. L. Chizhevsky (1897-1964), joka osoitti, että monet ilmiöt maapallolla ja biosfäärissä liittyvät läheisesti auringon toimintaan.

· Biosfääri on itsesäätelyjärjestelmä, jolle, kuten V.I. Vernadski, ominaisuus organisaatio. Tällä hetkellä tätä ominaisuutta kutsutaan homeostaasiksi, mikä tarkoittaa kykyä palata alkuperäiseen tilaansa, vaimentaa esiin tulevia häiriöitä käynnistämällä useita mekanismeja. Homeostaattiset mekanismit liittyvät pääasiassa elävään aineeseen, sen ominaisuuksiin ja toimintoihin, joita on käsitelty edellä.

· Biosfääri on järjestelmä, jolle on ominaista suuri monimuotoisuus. Monimuotoisuus on kaikkien ekosysteemien tärkein ominaisuus. Biosfäärille globaalina ekosysteeminä on ominaista suurin monimuotoisuus muiden järjestelmien joukossa. Jälkimmäinen johtuu monista syistä ja tekijöistä. Nämä ovat erilaisia elämän ympäristöjä (vesi, maa-ilma, maaperä, organismi); sekä luonnollisten vyöhykkeiden monimuotoisuus, joka eroaa ilmastollisilta, hydrologisilta, maaperän, bioottisilta ja muilta ominaisuuksiltaan; ja kemialliselta koostumukseltaan erilaisia alueita (geokemialliset maakunnat); ja mikä tärkeintä, biosfäärin sisällä yhdistyminen suurelle joukolle alkeellisia ekosysteemejä ja niille ominaista lajien monimuotoisuutta.

Biosfäärin tärkeä ominaisuus on se, että siinä on mekanismeja, jotka varmistavat aineiden kierron ja siihen liittyvän yksittäisten kemiallisten alkuaineiden ja niiden yhdisteiden ehtymättömyyden. Ilman kiertoa esimerkiksi elävien olentojen tärkein "rakennusmateriaali" loppuisi lyhyessä ajassa - hiili, joka on käytännössä ainoa, joka pystyy muodostamaan elementtien välisiä (hiili)sidoksia ja valtavan määrän orgaanisia yhdisteitä. . Vain kiertokulkujen ja ehtymättömän aurinkoenergialähteen ansiosta biosfäärin prosessien jatkuvuus ja sen mahdollinen kuolemattomuus varmistetaan.

3. Biosfäärin rajat ja rakenne.

Uus- ja paleobiosfäärin rajat ovat erilaiset.

Yläreuna. Useimmissa tapauksissa otsonikerros on merkitty biosfäärin teoreettiseksi ylärajaksi määrittelemättä sen rajoja, mikä on täysin hyväksyttävää, jos ei keskustella uus- ja paleobiosfäärin erosta. Muuten on otettava huomioon, että otsoniverkko muodostui vasta noin 600 miljoonaa vuotta sitten, minkä jälkeen organismit pääsivät maalle. Käytännössä maksimikorkeutta merenpinnan yläpuolella, jolla elävä organismi voi olla, rajoittaa taso, jolle positiiviset lämpötilat pysyvät ja klorofylliä sisältävät kasvit - tuottajat voivat elää (6200 m Himalajalla). Yläpuolella "lumirajaan" asti elävät vain hämähäkit, jousihännät ja jotkut punkit, jotka ruokkivat kasvien siitepölyn jyviä, kasvien itiöitä, mikro-organismeja ja muita tuulen puhaltamia orgaanisia hiukkasia. Vielä korkeammalle elävät organismit voivat törmätä vain sattumalta.

Bottom line. Aktiivisen elämän olemassaolon alaraja määräytyy perinteisesti merenpohjan 11 022 metrin korkeudella (Marianien kaivon suurin syvyys) ja litosfäärin syvyydellä, jolle on ominaista lämpötila 100 ° C (noin 6 000 m, mukaan). erittäin syvä poraus Kuolan niemimaalla). Pohjimmiltaan elämä litosfäärissä on jakautunut vain muutaman metrin syvyyteen ja rajoittuu maakerrokseen. Yksittäisten halkeamien ja luolien kautta se kuitenkin leviää satoihin metreihin ja saavuttaa 3000-4000 metrin syvyydet. Ehkä biosfäärin rajat ovat paljon laajemmat, koska organismeja on löydetty merenpohjan hydrotermeistä noin 3000 metrin syvyydeltä klo. lämpötila 250°C. Teoreettisesti 25 000 metrin syvyydessä merenpinnan suhteen tulisi olla 460 ° C: n kriittinen lämpötila, jossa missä tahansa paineessa vettä on vain höyryn muodossa, ja siksi elämä on mahdotonta. Sedimenttikivet, joista lähes kaikki ovat elävien organismien prosessoimia, määräävät entisten biosfäärien alarajan, joka ei kuitenkaan sijoitu valtameren syvimpien syvyyksien alapuolelle.

Portaali opiskelijalle. Itseharjoittelu

Ihmistoiminnan vaikutus biosfääriin.

AIHEESEEN LIITTYVÄT ARTIKKELIT