Antropogénny vplyv na prírodu. Cvičenie: Antropogénny vplyv na biosféru

Antropogénny vplyv na biosféru.

Antropogénnym vplyvom sa rozumejú činnosti súvisiace s realizáciou ekonomických, vojenských, rekreačných, kultúrnych a iných záujmov človeka, vnášaním fyzikálnych, chemických, biologických a iných zmien do prírodného prostredia.

Americký ekológ B. Commoner identifikoval päť hlavných typov ľudských zásahov do environmentálnych procesov:

Zjednodušenie ekosystému a prerušenie biologických cyklov (orba pôdy, odlesňovanie atď.);

Koncentrácia rozptýlenej energie vo forme tepelného znečistenia;

Rast toxického odpadu;

Úvod do ekosystému nových druhov;

Vzhľad genetických zmien v rastlinách a zvieratách.

Hĺbka environmentálnych dôsledkov ľudského vplyvu na prírodu závisí od niekoľkých premenných: obyvateľstvo, životný štýl a environmentálne vedomie. Prevažná väčšina dopadov je účelových, t.j. vykonáva osoba vedome v mene dosiahnutia konkrétnych cieľov. Podľa WHO je teda z viac ako 6 miliónov známych chemických zlúčenín asi 500 tisíc prakticky využívaných ľuďmi v ekonomických aktivitách, z toho asi 40 tisíc má vlastnosti škodlivé pre človeka a 12 tisíc sú toxické látky.

Existujú však aj spontánne (nedobrovoľné) antropogénne vplyvy, ktoré majú negatívne dôsledky. Príklad: procesy zaplavovania územia, ktoré nastávajú po jeho rozvoji; vystavenie pesticídom a hnojivám používaným v poľnohospodárstve.

V dôsledku vplyvu človeka na zložky biosféry dochádza k destabilizácii prírodného prostredia. Medzi hlavné faktory destabilizácie patria:

Rast spotreby prírodných zdrojov a ich znižovanie;

Rast svetovej populácie so znížením plôch na bývanie;

Degradácia hlavných zložiek biosféry a zníženie schopnosti prírody samostatne sa udržiavať;

Klimatické zmeny a poškodzovanie ozónovej vrstvy Zeme;

Zníženie biologickej diverzity.

Znečistenie je hlavným a najrozšírenejším faktorom ľudského vplyvu na biosféru.

znečistením je vstup do životného prostredia alebo výskyt v ňom akýchkoľvek pevných, kvapalných a plynných látok, mikroorganizmov alebo energií (vo forme zvukov, hluku, žiarenia) v množstvách škodlivých pre ľudské zdravie, zvieratá, stav rastlín a ekosystémov.

Znečistenie môže nastať v dôsledku prirodzených príčin (prirodzené znečistenie ) alebo pod vplyvom ľudskej činnosti ( antropogénne znečistenie ).

Prírodné znečisťujúce látky môžu byť prachové búrky, sopečný popol, bahno atď.

Zdrojmi antropogénneho znečistenia, najnebezpečnejšími pre populácie všetkých organizmov, ktoré sú súčasťou ekosystémov, sú priemyselné podniky (chemické, hutnícke, celulózo-papierenské, stavebné materiály a pod.), tepelná energetika, doprava, poľnohospodárska výroba a iné technológie. Vplyvom urbanizácie sú najviac znečistené územia veľkých miest a priemyselných aglomerácií.

Podľa predmetov znečistenia sa rozlišuje znečistenie povrchových a podzemných vôd, znečistenie ovzdušia, znečistenie pôdy a pod.. V posledných rokoch sú aktuálne aj problémy spojené so znečisťovaním blízkozemského priestoru.

Podľa druhov znečistenia chemický (ťažké kovy, povrchovo aktívne látky, pesticídy atď.) , fyzické (tepelné, hlukové, elektromagnetické atď.) a biologické ( patogény, produkty genetického inžinierstva atď.) znečistenie.

Zároveň sa chemické znečistenie delí na primárne a sekundárne. Primárne znečistenie - sú to znečisťujúce látky, ktoré sa dostávajú do životného prostredia z pozemných zdrojov emisií (prírodných alebo antropogénnych). Sekundárne znečistenie je výsledkom fyzikálnych a chemických premien primárneho znečistenia v prírodnom prostredí.

Z hľadiska rozsahu a distribúcie môže byť znečistenie miestne ( miestne), regionálne a globálne.

Jednu z klasifikácií znečistenia, založenú na systematickom prístupe, vypracovali G. V. Stadnitsky a A. I. Rodionov (1988). Autori chápu znečistenie ako akékoľvek nežiaduce antropogénne zmeny pre ekosystémy a delia ich na

- prísada (minerálne a organické) znečistenie ako súbor látok cudzích prírodným biogeocenózam (napríklad odpadové vody z domácností, pesticídy, splodiny spaľovania v spaľovacích motoroch atď.);

- parametrické znečistenie spojené so zmenami kvalitatívnych parametrov prostredia (tepelné, hlukové, radiačné, elektromagnetické);

- biocenotický znečistenie spôsobujúce narušenie zloženia a štruktúry populácií živých organizmov (nadmerný výlov, riadená introdukcia a aklimatizácia druhov atď.);

- stacionárne-deštruktívne znečistenie (stanica - biotop obyvateľstva, ničenie - ničenie) spojené s porušovaním a premenou krajiny a ekosystémov v procese manažmentu prírody (regulácia vodných tokov, urbanizácia, odlesňovanie a pod.).

Pri zisťovaní znečistenia životného prostredia je potrebné brať do úvahy druh a zdroj znečistenia a environmentálne dôsledky, ktoré spôsobujú.

MINISTERSTVO ŠKOLSTVA RUSKEJ FEDERÁCIE

ŠTÁTNA VZDELÁVACIA INŠTITÚCIA

VYŠŠIE ODBORNÉ VZDELANIE

"ŠTÁTNA TECHNICKÁ UNIVERZITA KUZBAS"

Katedra chemickej technológie tuhých palív a ekológie

TEST

Podľa disciplíny

"ekológia"

Vyplnil: skupinový študent

OPz-08 Vasiliev S.S.

Skontrolované:

Kemerovo, 2009

Úvod

2.1 Znečistenie ovzdušia

2.2 Znečistenie pôdy

2.3 Znečistenie prírodných vôd

Záver

Použité knihy

Úvod

Človek vždy využíval životné prostredie najmä ako zdroj zdrojov, no jeho činnosť veľmi dlho nemala citeľný vplyv na biosféru. Až koncom minulého storočia upútali pozornosť vedcov zmeny v biosfére pod vplyvom ekonomickej aktivity. V prvej polovici tohto storočia tieto zmeny narástli a teraz sú ako lavína, ktorá zasiahla ľudskú civilizáciu. V snahe zlepšiť podmienky svojho života človek neustále zvyšuje tempo materiálnej výroby, pričom nemyslí na dôsledky. Týmto prístupom sa väčšina zdrojov odobratých z prírody do nej vracia vo forme odpadu, často jedovatého alebo nevhodného na likvidáciu. To predstavuje hrozbu pre existenciu biosféry a samotného človeka. Účelom abstraktu je vyzdvihnúť: súčasný stav prírodného prostredia; charakterizovať hlavné zdroje znečistenia biosféry; identifikovať spôsoby ochrany životného prostredia pred znečistením.

1. Súčasný stav prírodného prostredia

Uvažujme o niektorých črtách súčasného stavu biosféry a procesov, ktoré v nej prebiehajú.

Globálne procesy vzniku a pohybu živej hmoty v biosfére sú prepojené a sprevádzané cirkuláciou obrovských más hmoty a energie. Na rozdiel od čisto geologických procesov, biogeochemické cykly zahŕňajúce živú hmotu majú oveľa vyššiu intenzitu, rýchlosť a množstvo hmoty zapojené do obehu.

S príchodom a rozvojom ľudstva sa proces evolúcie výrazne zmenil. V raných štádiách civilizácie, rúbanie a vypaľovanie lesov pre poľnohospodárstvo, pastva, rybolov a lov divých zvierat, vojny zdevastovali celé regióny, viedli k zničeniu rastlinných spoločenstiev a vyhubeniu niektorých živočíšnych druhov. S rozvojom civilizácie, najmä rýchlym po priemyselnej revolúcii na konci stredoveku, sa ľudstvo zmocňovalo stále väčšej moci, stále väčšej schopnosti zapojiť a využiť obrovské masy hmoty na uspokojenie svojich rastúcich potrieb – organických, živých, a minerálne, inertné.

Rast populácie a rozširujúci sa rozvoj poľnohospodárstva, priemyslu, stavebníctva a dopravy spôsobili masívne odlesňovanie v Európe a Severnej Amerike. Pastva hospodárskych zvierat vo veľkom rozsahu viedla k odumieraniu lesov a trávnatých porastov, k erózii (deštrukcii) pôdnej vrstvy (Stredná Ázia, Severná Afrika, južná Európa a USA). Vyhubené desiatky druhov zvierat v Európe, Amerike, Afrike.

Vedci predpokladajú, že vyčerpanie pôdy na území starovekého stredoamerického mayského štátu v dôsledku poľnohospodárstva typu „slash-and-burn“ bolo jedným z dôvodov smrti tejto vysoko rozvinutej civilizácie. Podobne v starovekom Grécku zmizli rozsiahle lesy v dôsledku odlesňovania a nemiernej pastvy. To zvýšilo eróziu pôdy a viedlo k zničeniu pôdneho krytu na mnohých horských svahoch, zvýšilo suchosť klímy a zhoršilo poľnohospodárske podmienky.

Výstavba a prevádzka priemyselných podnikov, baníctvo viedli k vážnemu narušeniu prírodnej krajiny, znečisteniu pôdy, vody, ovzdušia rôznymi odpadmi.

Skutočné posuny v biosférických procesoch sa začali v 20. storočí v dôsledku ďalšej priemyselnej revolúcie. Rýchly rozvoj energetiky, strojárstva, chémie, dopravy viedol k tomu, že ľudská činnosť sa stala rozsahom porovnateľnou s prírodnými energetickými a materiálnymi procesmi vyskytujúcimi sa v biosfére. Intenzita spotreby energie a materiálnych zdrojov ľudstva rastie úmerne s počtom obyvateľov a dokonca predbieha jeho rast.

Varovanie pred možnými následkami rozširujúceho sa ľudského zásahu do prírody pred polstoročím akademik V. I. Vernadskij napísal: „Človek sa stáva geologickou silou schopnou meniť tvár Zeme.“ Toto varovanie bolo prorocky opodstatnené. Dôsledky antropogénnych (človek) činností sa prejavujú vyčerpávaním prírodných zdrojov, znečisťovaním biosféry odpadom z výroby, ničením prírodných ekosystémov, zmenami v štruktúre zemského povrchu, klimatickými zmenami.Antropogénne vplyvy vedú k narušeniu takmer všetkých prírodných biogeochemických cyklov.

V dôsledku spaľovania rôznych palív sa ročne uvoľní do atmosféry asi 20 miliárd ton oxidu uhličitého a zodpovedajúce množstvo kyslíka sa absorbuje. Prirodzená zásoba CO2 v atmosfére je asi 50 000 miliárd ton, táto hodnota kolíše a závisí najmä od sopečnej činnosti. Antropogénne emisie oxidu uhličitého však prevyšujú prirodzené a v súčasnosti tvoria veľký podiel na jeho celkovom množstve. Zvýšenie koncentrácie oxidu uhličitého v atmosfére sprevádzané zvýšením množstva aerosólu (jemné častice prachu, sadzí, suspenzie roztokov niektorých chemických zlúčenín) môže viesť k výrazným klimatickým zmenám, a teda k narušeniu o rovnovážnych vzťahoch, ktoré sa v biosfére vyvíjali milióny rokov.

Výsledkom narušenia priehľadnosti atmosféry a následne aj tepelnej bilancie môže byť vznik „skleníkového efektu“, teda zvýšenie priemernej teploty atmosféry o niekoľko stupňov. To môže spôsobiť topenie ľadovcov v polárnych oblastiach, zvýšenie hladiny svetového oceánu, zmenu jeho slanosti, teploty, globálne klimatické poruchy, záplavy pobrežných nížin a mnohé ďalšie nepriaznivé následky.

Uvoľňovanie priemyselných plynov do atmosféry, vrátane zlúčenín, ako je oxid uhoľnatý CO (oxid uhoľnatý), oxidy dusíka, síry, amoniaku a iných znečisťujúcich látok, vedie k inhibícii životnej aktivity rastlín a zvierat, metabolickým poruchám, otravám a smrti. živých organizmov.

Nezvládnutý vplyv na klímu v kombinácii s iracionálnym poľnohospodárstvom môže viesť k výraznému poklesu úrodnosti pôdy, veľkým výkyvom v úrode plodín. Podľa expertov OSN v posledných rokoch presahujú výkyvy v poľnohospodárskej produkcii 1 %. Ale pokles produkcie potravín aj o 1% môže viesť k smrti desiatok miliónov ľudí od hladu.

Katastrofálne zmenšovanie lesov na našej planéte, iracionálne odlesňovanie a požiare viedli k tomu, že na mnohých miestach, kedysi úplne pokrytých lesmi, prežili už len na 10 – 30 % územia. Plocha tropických lesov v Afrike sa zmenšila o 70 %, v Južnej Amerike o 60 %, v Číne je pokrytých lesmi iba 8 % územia.

1.1 Znečistenie životného prostredia

Vznik nových zložiek v prírodnom prostredí, spôsobený ľudskou činnosťou alebo akýmikoľvek grandióznymi prírodnými javmi (napríklad sopečná činnosť), je charakterizovaný pojmom znečistenie.Znečistenie je vo všeobecnosti prítomnosťou škodlivých látok v životnom prostredí, ktoré narúšajú fungovanie ekologických systémov alebo ich jednotlivých prvkov a znižujú kvalitu životného prostredia z hľadiska ľudského bývania alebo hospodárskej činnosti. Tento pojem charakterizuje všetky telesá, látky, javy, procesy, ktoré sa na danom mieste, no nie v čase a nie v takom množstve, aké je pre prírodu prirodzené, vyskytujú v prostredí a môžu jeho systémy vyviesť z rovnováhy.

Vplyv znečisťujúcich látok na životné prostredie sa môže prejavovať rôznymi spôsobmi; môže ovplyvniť buď jednotlivé organizmy (prejavujúce sa na úrovni organizmu), alebo populácie, biocenózy, ekosystémy, ba dokonca aj biosféru ako celok.

Na organizačnej úrovni môže dôjsť k porušeniu jednotlivých fyziologických funkcií organizmov, k zmene ich správania, k zníženiu rýchlosti rastu a vývoja, k zníženiu odolnosti voči účinkom iných nepriaznivých faktorov prostredia.

Na úrovni populácií môže znečistenie spôsobiť zmeny v ich počte a biomase, plodnosti, úmrtnosti, štrukturálne zmeny, ročné migračné cykly a množstvo ďalších funkčných vlastností.

Na biocenotickej úrovni znečistenie ovplyvňuje štruktúru a funkcie spoločenstiev. Tie isté znečisťujúce látky ovplyvňujú rôzne zložky spoločenstiev rôznymi spôsobmi. V súlade s tým sa kvantitatívne pomery v biocenóze menia až do úplného vymiznutia niektorých foriem a objavenia sa iných. Mení sa priestorová štruktúra spoločenstiev, nad pastvinami začínajú prevládať reťazce rozkladu (trosky), odumierajú nad produkciou. V konečnom dôsledku dochádza k degradácii ekosystémov, ich zhoršovaniu ako prvkov životného prostredia človeka, zníženiu pozitívnej úlohy pri formovaní biosféry a ekonomickému znehodnocovaniu.

Dochádza k prirodzenému a antropogénnemu znečisteniu Prírodné znečistenie vzniká v dôsledku prirodzených príčin – sopečných erupcií, zemetrasení, katastrofálnych záplav a požiarov. Antropogénne znečistenie je výsledkom ľudskej činnosti.

V súčasnosti celková kapacita antropogénnych zdrojov znečistenia v mnohých prípadoch prevyšuje kapacitu prírodných zdrojov, teda prírodné zdroje oxidov dusíka vypúšťajú ročne 30 miliónov ton dusíka a antropogénne - 35-50 miliónov ton; oxidu siričitého asi 30 miliónov ton a viac ako 150 miliónov ton V dôsledku ľudskej činnosti sa olova dostáva do biosféry takmer 10-krát viac ako v procese prirodzeného znečistenia.

Znečisťujúce látky vznikajúce pri ľudskej činnosti a ich vplyv na životné prostredie sú veľmi rôznorodé, patria sem: zlúčeniny uhlíka, síry, dusíka, ťažké kovy, rôzne organické látky, umelo vytvorené materiály, rádioaktívne prvky a mnohé ďalšie.

Podľa odborníkov sa tak do oceánu ročne dostane asi 10 miliónov ton ropy. Olej na vode vytvára tenký film, ktorý zabraňuje výmene plynov medzi vodou a vzduchom. Ropa sa usádza na dne a dostáva sa do dnových sedimentov, kde narúša prirodzené procesy života živočíchov a mikroorganizmov na dne. Okrem ropy sa do oceánu výrazne zvýšilo aj vypúšťanie odpadových vôd z domácností a priemyslu, ktoré obsahujú najmä také nebezpečné škodliviny ako olovo, ortuť a arzén, ktoré majú silný toxický účinok. Pozaďové koncentrácie takýchto látok boli na mnohých miestach už niekoľkonásobne prekročené.

Každá znečisťujúca látka má určitý negatívny vplyv na prírodu, preto treba ich vstup do životného prostredia prísne kontrolovať. Legislatíva stanovuje pre každú znečisťujúcu látku maximálne prípustné vypúšťanie (MPD) a jej maximálnu prípustnú koncentráciu (MPC) v prírodnom prostredí.

Maximálne prípustné vypúšťanie (MPD) je množstvo znečisťujúcej látky vypustenej jednotlivými zdrojmi za jednotku času, ktorej prekročenie vedie k nepriaznivým vplyvom na životné prostredie alebo je nebezpečné pre ľudské zdravie. Najvyššou povolenou koncentráciou (MAC) sa rozumie množstvo škodlivej látky v životnom prostredí, ktoré trvalým alebo dočasným kontaktom s ňou nepriaznivo neovplyvňuje zdravie človeka alebo jeho potomkov. V súčasnosti sa pri určovaní MPC zohľadňuje nielen miera vplyvu škodlivín na zdravie človeka, ale aj ich vplyv na živočíchy, rastliny, huby, mikroorganizmy, ako aj na prírodné spoločenstvo ako celok.

Špeciálne služby environmentálneho monitorovania (dozoru) monitorujú dodržiavanie stanovených noriem pre MPC a MPC pre škodlivé látky. Takéto služby boli zriadené vo všetkých regiónoch krajiny. Ich úloha je dôležitá najmä vo veľkých mestách, v blízkosti chemických závodov, jadrových elektrární a iných priemyselných zariadení. Monitorovacie služby majú právo uplatniť opatrenia stanovené zákonom až do pozastavenia výroby a akýchkoľvek prác, ak dôjde k porušeniu noriem ochrany životného prostredia.

Okrem znečistenia životného prostredia sa antropogénny vplyv prejavuje aj vyčerpávaním prírodných zdrojov biosféry. Obrovský rozsah využívania prírodných zdrojov viedol k výraznej zmene krajiny v niektorých regiónoch (napríklad v uhoľných panvách). Ak na úsvite civilizácie človek pre svoje potreby využíval len asi 20 chemických prvkov, na začiatku XX. 60 ich prúdilo viac ako 100 - takmer celá periodická tabuľka. Ročne sa okolo 100 miliárd ton rudy, paliva, ťažia sa minerálne hnojivá (ťažia sa z geosféry).

Rýchly rast dopytu po palivách, kovoch, nerastoch a ich ťažbe viedol k vyčerpaniu týchto zdrojov. Podľa odborníkov sa tak pri zachovaní súčasných mier produkcie a spotreby vyčerpajú preskúmané zásoby ropy za 30 rokov, plyn - za 50 rokov, uhlie - za 200. Podobná situácia sa vyvinula nielen pri energetických zdrojoch, ale aj pri kovy (vyčerpanie zásob hliníka sa očakáva za 500-600 rokov, železo - 250 rokov, zinok - 25 rokov, olovo - 20 rokov) a nerastné suroviny ako azbest, sľuda, grafit, síra.

Toto ani zďaleka nie je úplný obraz o ekologickej situácii na našej planéte v súčasnosti. Ani individuálne úspechy v aktivitách ochrany životného prostredia nemôžu výrazne zmeniť všeobecný priebeh procesu škodlivého vplyvu civilizácie na stav biosféry.

2. Atmosféra – vonkajší obal biosféry

2.1 Znečistenie ovzdušia

Rôzne negatívne zmeny v zemskej atmosfére sú spojené najmä so zmenami koncentrácie vedľajších zložiek atmosférického vzduchu.

Existujú dva hlavné zdroje znečistenia ovzdušia: prírodné a antropogénne.

Prirodzeným zdrojom sú sopky, prachové búrky, zvetrávanie, lesné požiare, rozkladné procesy rastlín a živočíchov.

Medzi hlavné antropogénne zdroje znečistenia ovzdušia patria podniky palivovo-energetického komplexu, doprava a rôzne strojárske podniky.

Okrem plynných škodlivín sa do atmosféry dostáva veľké množstvo pevných častíc. Sú to prach, sadze a sadze. Veľkým nebezpečenstvom je znečistenie prírodného prostredia ťažkými kovmi. Olovo, kadmium, ortuť, meď, nikel, zinok, chróm, vanád sa stali takmer stálymi zložkami ovzdušia v priemyselných centrách. Znečistenie ovzdušia olovom je obzvlášť akútny problém.

Globálne znečistenie ovzdušia ovplyvňuje stav prírodných ekosystémov, najmä zeleného krytu našej planéty.Jedným z najzreteľnejších indikátorov stavu biosféry sú lesy a ich blahobyt.

Kyslé dažde, spôsobené najmä oxidom siričitým a oxidmi dusíka, spôsobujú veľké škody na lesných biocenózach. Zistilo sa, že ihličnany trpia kyslými dažďami vo väčšej miere ako širokolisté.

Len na území našej krajiny celková plocha lesov zasiahnutých priemyselnými emisiami dosiahla 1 milión hektárov. Významným faktorom degradácie lesov v posledných rokoch je znečistenie životného prostredia rádionuklidmi. V dôsledku havárie v jadrovej elektrárni v Černobyle bolo teda zasiahnutých 2,1 milióna hektárov lesov.

Postihnuté sú najmä zelené plochy v priemyselných mestách, ktorých atmosféra obsahuje veľké množstvo škodlivín.

Vzdušný environmentálny problém poškodzovania ozónovej vrstvy, vrátane objavenia sa ozónových dier nad Antarktídou a Arktídou, súvisí s nadmerným používaním freónov pri výrobe a každodennom živote.

2.2 Znečistenie pôdy

Za normálnych prírodných podmienok sú všetky procesy prebiehajúce v pôde v rovnováhe. Ale často je za porušenie rovnovážneho stavu pôdy zodpovedný človek. V dôsledku rozvoja ľudskej hospodárskej činnosti dochádza k znečisťovaniu, zmene zloženia pôdy, až k jej ničeniu. V súčasnosti pripadá na každého obyvateľa našej planéty menej ako jeden hektár ornej pôdy. A tieto bezvýznamné oblasti sa naďalej zmenšujú v dôsledku nešikovných ľudských činností.

Obrovské plochy úrodnej pôdy sa ničia v ťažobnom priemysle, pri výstavbe podnikov a miest. Ničením lesov a prirodzeného trávneho porastu, opakovanou orbou pôdy bez dodržiavania pravidiel agrotechniky dochádza k erózii pôdy - ničeniu a odplavovaniu úrodnej vrstvy vodou a vetrom (obr. 58). Erózia sa teraz stala celosvetovým zlom. Odhaduje sa, že len v minulom storočí sa v dôsledku vodnej a veternej erózie na planéte stratili 2 miliardy haploferných území aktívneho poľnohospodárstva.

Jedným z dôsledkov zintenzívnenia ľudskej výrobnej činnosti je intenzívne znečistenie pôdneho krytu. Hlavnými znečisťovateľmi pôdy sú kovy a ich zlúčeniny, rádioaktívne prvky, ako aj hnojivá a pesticídy používané v poľnohospodárstve.

Ortuť a jej zlúčeniny patria medzi najnebezpečnejšie látky znečisťujúce pôdu. Ortuť sa dostáva do životného prostredia s pesticídmi, priemyselným odpadom obsahujúcim kovovú ortuť a jej rôzne zlúčeniny.

Znečistenie pôdy olovom je ešte rozšírenejšie a nebezpečnejšie. Je známe, že pri tavení jednej tony olova sa spolu s odpadom uvoľní do životného prostredia až 25 kg olova. Zlúčeniny olova sa používajú ako prísady do benzínu, preto sú motorové vozidlá vážnym zdrojom znečistenia olovom. Najmä veľa olova v pôde pozdĺž hlavných diaľnic.

V blízkosti veľkých centier železnej a neželeznej metalurgie sú pôdy kontaminované železom, meďou, zinkom, mangánom, niklom, hliníkom a inými kovmi. Na mnohých miestach je ich koncentrácia desiatky krát vyššia ako MPC.

Rádioaktívne prvky sa môžu dostať do pôdy a hromadiť sa v nej v dôsledku zrážok z atómových výbuchov alebo pri odstraňovaní kvapalných a pevných odpadov z priemyselných podnikov, jadrových elektrární alebo výskumných inštitúcií spojených so štúdiom a využívaním atómovej energie. Rádioaktívne látky z pôd sa dostávajú do rastlín, potom do živočíšnych a ľudských organizmov, hromadia sa v nich.

Moderné poľnohospodárstvo, ktoré vo veľkej miere využíva hnojivá a rôzne chemikálie na kontrolu škodcov, burín a chorôb rastlín, má významný vplyv na chemické zloženie pôd. V súčasnosti je množstvo látok zapojených do kolobehu v procese poľnohospodárskej činnosti približne rovnaké ako v procese priemyselnej výroby. Zároveň sa každým rokom zvyšuje produkcia a používanie hnojív a pesticídov v poľnohospodárstve. Ich nesprávne a nekontrolované používanie vedie k narušeniu obehu látok v biosfére.

Zvlášť nebezpečné sú perzistentné organické zlúčeniny používané ako pesticídy. Akumulujú sa v pôde, vstupných, spodných sedimentoch nádrží. Najdôležitejšie však je, že sú zaradené do ekologických potravinových reťazcov, presúvajú sa z pôdy a vody k rastlinám, potom zvieratám a v konečnom dôsledku vstupujú do ľudského tela s potravou.

2.3 Znečistenie prírodných vôd

Znečistenie vodných útvarov sa chápe ako zníženie ich biosférických funkcií a ekonomického významu v dôsledku vstupu škodlivých látok do nich.

Jednou z hlavných látok znečisťujúcich vodu je ropa a ropné produkty. Ropa sa môže dostať do vody v dôsledku jej prirodzených výronov v oblastiach výskytu. Ale hlavné zdroje znečistenia sú spojené s ľudskou činnosťou: produkcia ropy, preprava, spracovanie a používanie ropy ako paliva a priemyselných surovín.

Medzi ďalšie znečisťujúce látky patria kovy (napr. ortuť, olovo, zinok, meď, chróm, cín, mangán), rádioaktívne prvky, pesticídy z poľnohospodárskych polí a odpad z chovov dobytka. Malým nebezpečenstvom pre vodné prostredie z kovov je ortuť, olovo a ich zlúčeniny.

Rozšírená výroba (bez zariadení na úpravu) a používanie pesticídov na poliach vedú k silnému znečisteniu vodných útvarov škodlivými zlúčeninami. K znečisteniu vodného prostredia dochádza v dôsledku priameho zavádzania pesticídov pri úprave vodných plôch na ochranu proti škodcom, pri vstupe do vodných plôch stekajúcich vôd z povrchu upravovanej poľnohospodárskej pôdy, pri vypúšťaní odpadov z výrobných podnikov do vôd. tela, ako aj v dôsledku strát počas prepravy, skladovania a čiastočne aj zrážok.

Poľnohospodárske odpadové vody obsahujú spolu s pesticídmi značné množstvo zvyškov hnojív (dusík, fosfor, draslík) aplikovaných na polia. Okrem toho sa veľké množstvá organických zlúčenín dusíka a fosforu dostávajú do odpadových vôd z chovov hospodárskych zvierat, ako aj odpadových vôd. Zvýšenie koncentrácie živín v pôde vedie k narušeniu biologickej rovnováhy v nádrži.

Spočiatku sa v takejto nádrži prudko zvyšuje počet mikroskopických rias. S nárastom ponuky potravy sa zvyšuje počet kôrovcov, rýb a iných vodných organizmov. Potom je tu smrť obrovského množstva organizmov. Vedie k spotrebe všetkých zásob kyslíka obsiahnutého vo vode a hromadeniu sírovodíka. Situácia vo vode sa mení natoľko, že sa stáva nevhodnou pre existenciu akýchkoľvek foriem organizmov. Nádrž postupne „umiera“.

Jedným z typov znečistenia vody je tepelné znečistenie. Elektrárne, priemyselné podniky často vypúšťajú ohriatu vodu do nádrže. To vedie k zvýšeniu teploty vody v ňom. So zvyšovaním teploty v nádrži klesá množstvo kyslíka, zvyšuje sa toxicita nečistôt znečisťujúcich vodu a narúša sa biologická rovnováha.

V znečistenej vode sa so stúpajúcou teplotou začnú rýchlo množiť patogénne mikroorganizmy a vírusy. Keď sa dostanú do pitnej vody, môžu spôsobiť prepuknutie rôznych chorôb.

V mnohých regiónoch bola podzemná voda dôležitým zdrojom sladkej vody. Predtým boli považované za najčistejšie. No v súčasnosti v dôsledku ľudskej činnosti dochádza aj k znečisťovaniu mnohých zdrojov podzemných vôd. Často je toto znečistenie také veľké, že voda z nich sa stala nepitnou.

Ľudstvo spotrebuje pre svoje potreby obrovské množstvo sladkej vody. Jeho hlavnými spotrebiteľmi sú priemysel a poľnohospodárstvo. Najnáročnejšie na vodu sú ťažobný, oceliarsky, chemický, petrochemický, celulózo-papierenský a potravinársky priemysel. Nanih plytvá až 70 % všetkej vody používanej v priemysle. Hlavným spotrebiteľom sladkej vody je poľnohospodárstvo: 60 – 80 % všetkej sladkej vody sa využíva na jej potreby.

Už v súčasnosti pociťujú nedostatok sladkej vody nielen územia, ktoré príroda pripravila o vodné zdroje, ale aj mnohé regióny, ktoré boli donedávna v tomto smere považované za prosperujúce. V súčasnosti neuspokojuje potrebu sladkej vody 20 % mestskej a 75 % vidieckej populácie planéty.

Ľudské zásahy do prírodných procesov zasiahli aj veľké rieky (napr. Volga, Don, Dneper), pričom objem prepravovaných vodných hmôt (odtok riek) menil v smere klesania. Väčšina vody používanej v poľnohospodárstve sa spotrebuje na odparovanie a tvorbu rastlinnej biomasy, a preto sa nevracia do riek. Už teraz sa v najľudnatejších oblastiach krajiny tok riek znížil o 8% a v riekach ako Don, Terek, Ural - o 11-20%. Osud Aralského jazera, ktoré fakticky zaniklo pre nadmerný príjem vôd riek Syrdarja a Amudarja na zavlažovanie, je veľmi dramatický.

Obmedzený prísun sladkej vody sa ďalej znižuje v dôsledku znečistenia. Odpadové vody (priemyselné, poľnohospodárske a domáce) predstavujú hlavné nebezpečenstvo, pretože značná časť použitej vody sa vracia do vodných nádrží vo forme odpadových vôd.

3. Radiačné a environmentálne problémy v biosfére

Radiačné znečistenie má významný rozdiel od ostatných. Rádioaktívne nuklidy sú jadrá nestabilných chemických prvkov, ktoré vyžarujú nabité častice a krátkovlnné elektromagnetické žiarenie.Práve tieto častice a žiarenie pri vstupe do ľudského tela ničia bunky, v dôsledku čoho môže dochádzať k rôznym chorobám, vrátane žiarenia.

Všade v biosfére sú prirodzené zdroje rádioaktivity a človek, ako všetky živé organizmy, bol vždy vystavený prirodzenému žiareniu. K vonkajšiemu ožiareniu dochádza v dôsledku žiarenia kozmického pôvodu a rádioaktívnych nuklidov v prostredí. Vnútornú expozíciu vytvárajú rádioaktívne prvky, ktoré vstupujú do ľudského tela so vzduchom, vodou a potravinami.

Na kvantifikáciu vplyvu žiarenia na osobu sa používajú jednotky - biologický ekvivalent röntgenu (rem) alebo sievertu (Sv): 1 Sv \u003d 100 rem. Keďže rádioaktívne žiarenie môže spôsobiť vážne zmeny v tele, každá osoba musí poznať prípustné dávky.

V dôsledku vnútornej a vonkajšej expozície dostane človek priemernú dávku 0,1 rem za rok a následne asi 7 rem počas celého života. V týchto dávkach žiarenie človeku neublíži. Sú však oblasti, kde je ročná dávka nadpriemerná. Takže napríklad ľudia žijúci vo vysokohorských oblastiach môžu v dôsledku kozmického žiarenia dostať niekoľkonásobne väčšiu dávku. Veľké dávky žiarenia môžu byť v oblastiach s vysokým obsahom prírodných rádioaktívnych zdrojov. Napríklad v Brazílii (200 km od Sao Paula) je kopec, kde je ročná dávka 25 rem. Táto oblasť je neobývaná.

Najväčšie nebezpečenstvo predstavuje rádioaktívna kontaminácia biosféry v dôsledku ľudskej činnosti. V súčasnosti sú rádioaktívne prvky široko používané v rôznych oblastiach, pričom nedbalosť pri skladovaní a preprave týchto prvkov vedie k vážnej rádioaktívnej kontaminácii. Rádioaktívne zamorenie biosféry je spojené napríklad s testovaním atómových zbraní.

V druhej polovici nášho storočia sa začali uvádzať do prevádzky jadrové elektrárne, ľadoborce, ponorky na jadrový pohon. Pri bežnej prevádzke jadrových zariadení a priemyslu je znečistenie životného prostredia rádioaktívnymi nuklidmi zanedbateľnou časťou prírodného pozadia. Iná situácia nastáva pri haváriách jadrových zariadení.

V súčasnosti je čoraz akútnejší problém skladovania a skladovania rádioaktívneho odpadu z vojenského priemyslu a jadrových elektrární. Každým rokom predstavujú čoraz väčšie nebezpečenstvo pre životné prostredie. Využívanie jadrovej energie teda predstavuje pre ľudstvo nové vážne problémy.

Ekonomická činnosť človeka, ktorá nadobúda čoraz globálnejší charakter, začína mať veľmi citeľný vplyv na procesy prebiehajúce v biosfére. O niektorých výsledkoch ľudskej činnosti a ich vplyve na biosféru ste sa už dozvedeli. Našťastie do určitej úrovne je biosféra schopná samoregulácie, čo umožňuje minimalizovať negatívne dôsledky ľudskej činnosti. Ale existuje hranica, kedy biosféra už nie je schopná udržať rovnováhu. Začínajú sa nezvratné procesy, ktoré vedú k ekologickým katastrofám. Ľudstvo sa s nimi už stretlo v mnohých oblastiach planéty.

Ľudstvo výrazne zmenilo priebeh množstva procesov v biosfére, vrátane biochemického cyklu a migrácie množstva prvkov. V súčasnosti, aj keď pomaly, prebieha kvalitatívna a kvantitatívna reštrukturalizácia celej biosféry planéty. Vyskytlo sa už množstvo najzložitejších environmentálnych problémov biosféry, ktoré treba v blízkej budúcnosti vyriešiť.

"Skleníkový efekt". Otepľovanie klímy môže viesť k intenzívnemu topeniu ľadovcov a zvýšeniu hladiny morí. Zmeny, ktoré z toho môžu vyplynúť, je jednoducho ťažké predvídať.

Tento problém by sa dal vyriešiť znížením emisií oxidu uhličitého do atmosféry a vytvorením rovnováhy v uhlíkovom cykle.

Poškodzovanie ozónovej vrstvy. V posledných rokoch vedci s rastúcimi obavami zaznamenali úbytok ozónovej vrstvy atmosféry, ktorá je ochrannou clonou proti ultrafialovému žiareniu. Tento proces prebieha obzvlášť rýchlo nad pólmi planéty, kde sa objavili takzvané ozónové diery.Nebezpečenstvo spočíva v tom, že ultrafialové žiarenie je pre živé organizmy škodlivé.

Hlavným dôvodom poškodzovania ozónovej vrstvy je to, že ľudia používajú chlórfluórované uhľovodíky (freóny), ktoré sú široko používané vo výrobe a každodennom živote ako chladivá, penotvorné činidlá a rozpúšťadlá. aerosólov. Freóny intenzívne ničia ozón. Sami sa ničia veľmi pomaly, v priebehu 50-200 rokov. V roku 1990 sa vo svete vyrobilo viac ako 1300 tisíc ton látok poškodzujúcich ozónovú vrstvu.

Pôsobením ultrafialového žiarenia sa molekuly kyslíka (O2) rozložia na voľné atómy, ktoré sa následne môžu pripojiť k iným molekulám kyslíka za vzniku ozónu (O3).Voľné atómy kyslíka môžu tiež reagovať s molekulami ozónu, pričom vznikajú dve molekuly kyslíka. Tak sa vytvorí a udržiava rovnováha medzi kyslíkom a ozónom.

Znečisťujúce látky freónového typu však katalyzujú (urýchľujú) proces rozkladu ozónu, čím narúšajú rovnováhu medzi ním a kyslíkom smerom k poklesu koncentrácie ozónu.

Vzhľadom na nebezpečenstvo, ktoré visí nad planétou, medzinárodné spoločenstvo urobilo prvý krok k vyriešeniu tohto problému. Bola podpísaná medzinárodná dohoda, podľa ktorej by sa mala produkcia freónov vo svete do roku 1999 znížiť asi o 50 %.

Masové odlesňovanie je jedným z najdôležitejších globálnych environmentálnych problémov našej doby.

Už viete, že lesné spoločenstvá zohrávajú zásadnú úlohu v normálnom fungovaní prírodných ekosystémov. Absorbujú atmosférické znečistenie antropogénneho pôvodu, chránia pôdu pred eróziou, regulujú normálne prúdenie povrchových vôd, zabraňujú poklesu hladiny podzemných vôd a zanášaniu riek, kanálov a nádrží.

Zmenšenie plochy lesov narúša kolobeh kyslíka a uhlíka v biosfére.

Redukcia lesov má za následok smrť ich najbohatšej flóry a fauny. Človek ochudobňuje vzhľad svojej planéty.

Zdá sa však, že ľudstvo si už uvedomuje, že jeho existencia na planéte je nerozlučne spätá so životom a blahobytom lesných ekosystémov. Vážne varovania vedcov, ktoré odzneli vo vyhláseniach OSN a iných medzinárodných organizácií, začali nachádzať odozvu. V posledných rokoch sa v mnohých krajinách sveta začalo úspešne realizovať umelé zalesňovanie a organizovanie vysokoproduktívnych lesných plantáží.

Produkcia odpadu. Odpad z priemyselnej a poľnohospodárskej výroby sa stal vážnym environmentálnym problémom. Už viete, ako škodia životnému prostrediu. V súčasnosti sa uskutočňujú pokusy o zníženie množstva odpadu, ktorý znečisťuje životné prostredie. Na tento účel sa vyvíjajú a inštalujú najzložitejšie filtre, budujú sa drahé čistiarne a usadzovacie nádrže. No prax ukazuje, že aj keď znižujú riziko znečistenia, problém stále neriešia. Je známe, že aj pri najpokročilejšom čistení, vrátane biologického, zostávajú všetky rozpustené minerály a až 10 % organických škodlivín vo vyčistenej odpadovej vode. Vody tejto kvality môžu byť vhodné na konzumáciu až po opakovanom zriedení čistou vodou.

Je zrejmé, že riešenie problému je možné vývojom a zavedením do výroby úplne nových, uzavretých, bezodpadových technológií, pri ktorých sa voda nebude vypúšťať, ale bude opätovne využívaná v uzavretom cykle. Všetky vedľajšie produkty nebudú vyhodené ako odpad, ale budú podrobené hĺbkovému spracovaniu. Tým sa vytvoria podmienky na získavanie ďalších produktov, ktoré ľudia potrebujú, a bude to chrániť životné prostredie.

Poľnohospodárstvo. V poľnohospodárskej výrobe je dôležité prísne dodržiavať pravidlá poľnohospodárskej techniky a sledovať normy hnojenia. Keďže chemické prípravky na ničenie škodcov a buriny vedú k výraznej ekologickej nerovnováhe, hľadajú sa spôsoby, ako prekonať túto krízu v niekoľkých smeroch.

Pracuje sa na vyšľachtení odrôd rastlín, ktoré sú odolné voči poľnohospodárskym škodcom a chorobám: vznikajú selektívne bakteriálne a vírusové prípravky, ktoré pôsobia napríklad len na hmyzích škodcov, hľadajú sa spôsoby a metódy biologickej ochrany, teda hľadanie vyrobené pre vodnú elektráreň a rozmnožovanie prirodzených nepriateľov, ktorí ničia škodlivý hmyz. Spomedzi hormónov, antihormónov a iných látok sa vyvíjajú vysoko selektívne liečivá, ktoré môžu pôsobiť na biochemické systémy určitých druhov hmyzu a nemajú výrazný vplyv na iné druhy hmyzu alebo iné organizmy.

Výroba energie. S výrobou energie v teplárenských a energetických podnikoch sú spojené veľmi zložité environmentálne problémy. Potreba energie je jednou zo základných životných potrieb človeka. Energia je potrebná nielen pre bežnú činnosť modernej, komplexne organizovanej ľudskej spoločnosti, ale aj pre jednoduchú fyzickú existenciu každého ľudského organizmu. V súčasnosti sa elektrická energia vyrába najmä vo vodných elektrárňach, tepelných a jadrových elektrárňach.

Vodné elektrárne sú na prvý pohľad ekologickými podnikmi, ktoré nepoškodzujú prírodu. Tak rozmýšľali dlhé desaťročia. U nás je na veľkých riekach vybudovaných veľa najväčších vodných elektrární. Teraz sa ukázalo, že táto stavba spôsobila veľké škody prírode aj ľuďom.

Po prvé, výstavba priehrad na veľkých plochých riekach vedie k zaplaveniu rozsiahlych oblastí pre nádrže. Je to spôsobené presídľovaním veľkého počtu ľudí a stratou pasienkov.

Po druhé, priehrada blokuje rieku a vytvára neprekonateľné prekážky na migračných trasách sťahovavých a semianadrómnych rýb, ktoré sa rozmnožujú na horných tokoch riek.

Po tretie, voda v nádržiach stagnuje, jej tok sa spomaľuje, čo ovplyvňuje životy všetkých živých tvorov, ktorí žijú v rieke a ureki.

Po štvrté, lokálny nárast vody ovplyvňuje podzemnú vodu, vedie k záplavám, podmáčaniu, erózii brehov a zosuvom pôdy.

V tomto zozname negatívnych dôsledkov výstavby vodných elektrární na nížinných riekach možno pokračovať. Zdrojom nebezpečenstva sú aj veľké vysokohorské priehrady na horských riekach, najmä v oblastiach s vysokou seizmicitou. Vo svetovej praxi existuje niekoľko prípadov, keď prelomenie takýchto priehrad viedlo k obrovskému zničeniu a smrti stoviek a tisícov ľudí.

Z environmentálneho hľadiska sú jadrové elektrárne spomedzi ostatných v súčasnosti prevádzkovaných energetických komplexov najčistejšie. Nebezpečenstvo rádioaktívneho odpadu je plne uznávané, preto projektové aj prevádzkové štandardy jadrových elektrární zabezpečujú spoľahlivú izoláciu od životného prostredia minimálne 99,999 % všetkého výsledného rádioaktívneho odpadu.

Nie každý vie, že uhlie má malú prirodzenú rádioaktivitu. Keďže TPP spaľujú obrovské objemy paliva, ich celkové rádioaktívne emisie sú vyššie ako v jadrových elektrárňach. Tento faktor je však sekundárny v porovnaní s hlavnou katastrofou zo zariadenia na organické palivo, aplikovanej na prírodu a ľudí - emisie chemických zlúčenín do atmosféry, ktoré sú produktmi spaľovania.

Hoci sú jadrové elektrárne ekologickejšie ako jednoduché elektrárne, nesú so sebou väčšie potenciálne nebezpečenstvo v prípade vážnej havárie reaktora. Presvedčil nás o tom príklad černobyľskej katastrofy. Energetický priemysel tak predstavuje zdanlivo neriešiteľné environmentálne problémy. Hľadanie riešenia problému sa uskutočňuje niekoľkými smermi.

Vedci vyvíjajú nové bezpečné reaktory pre jadrové elektrárne. Druhý smer je spojený s využívaním netradičných obnoviteľných zdrojov energie. Ide predovšetkým o energiu Slnka a vetra, teplo zemského vnútra, tepelnú a mechanickú energiu oceánu. V mnohých krajinách, vrátane našej, už vznikli nielen experimentálne, ale aj priemyselné zariadenia využívajúce tieto zdroje energie. Stále sú relatívne slabí. Mnohí vedci však veria, že ich čaká skvelá budúcnosť.

Záver

V dôsledku nárastu rozsahu antropogénneho vplyvu (ľudskej ekonomickej aktivity), najmä v minulom storočí, dochádza k narušeniu rovnováhy v biosfére, čo môže viesť k nezvratným procesom a nastoliť otázku možnosti života na planéte. Je to dané rozvojom priemyslu, energetiky, dopravy, poľnohospodárstva a iných ľudských aktivít bez zohľadnenia možností biosféry Zeme. Pred ľudstvom sa už objavili vážne environmentálne problémy, ktoré si vyžadujú okamžité riešenie.

Použité knihy

1. A. M. Vladimirov, ochrana životného prostredia / - L .: Gidrometeoizdat, 1991

2. Vydavateľstvo Moskovskej univerzity G. A. Bogdanovského "Chemická ekológia" 1994

3. E. A. Kriksunov a V.V. Pasechnik, A.P. Vydavateľstvo Sidorin "Ekológia" "Drofa" 2005

4. N. A. Agadzhanyan, V.I. Torshin "Ekológia človeka" MMP "Ekocentrum", KRUK2004

MINISTERSTVO ŠKOLSTVA RUSKEJ FEDERÁCIE

ŠTÁTNA VZDELÁVACIA INŠTITÚCIA

VYŠŠIE ODBORNÉ VZDELANIE

"ŠTÁTNA TECHNICKÁ UNIVERZITA KUZBAS"

Katedra chemickej technológie tuhých palív a ekológie

TEST

Podľa disciplíny

"ekológia"

Vyplnil: skupinový študent

OPz-08 Vasiliev S.S.

Skontrolované:

Kemerovo, 2009

Úvod

1. Súčasný stav prírodného prostredia

2. Atmosféra – vonkajší obal biosféry

2.1 Znečistenie ovzdušia

2.2 Znečistenie pôdy

2.3 Znečistenie prírodných vôd

3. Radiačné a environmentálne problémy v biosfére

Záver

Použité knihy

Uvažujme o niektorých črtách súčasného stavu biosféry a procesov, ktoré v nej prebiehajú.

S príchodom a rozvojom ľudstva sa proces evolúcie výrazne zmenil. V raných štádiách civilizácie, rúbanie a vypaľovanie lesov pre poľnohospodárstvo, pastva, rybolov a lov divých zvierat, vojny zdevastovali celé regióny, viedli k zničeniu rastlinných spoločenstiev a vyhubeniu niektorých živočíšnych druhov. S rozvojom civilizácie, najmä koncom stredoveku, ktorý bol po priemyselnej revolúcii búrlivý, sa ľudstvo zmocňovalo čoraz väčšej moci, stále väčšej schopnosti zapojiť a využiť obrovské masy hmoty na uspokojenie svojich rastúcich potrieb – organických, živých, a minerálne, inertné.

Výstavba a prevádzka priemyselných podnikov, baníctvo viedli k vážnemu narušeniu prírodnej krajiny, znečisteniu pôdy, vody, ovzdušia rôznymi odpadmi.

Skutočné posuny v biosférických procesoch sa začali v 20. storočí. v dôsledku ďalšej priemyselnej revolúcie. Rýchly rozvoj energetiky, strojárstva, chémie a dopravy viedol k tomu, že ľudská činnosť je rozsahom porovnateľná s prírodnými energetickými a materiálnymi procesmi vyskytujúcimi sa v biosfére. Intenzita ľudskej spotreby energie a materiálnych zdrojov rastie úmerne s počtom obyvateľov a dokonca aj pred jeho rastom.

Akademik V. I. Vernadsky pred polstoročím varoval pred možnými dôsledkami rozširujúceho sa ľudského prenikania do prírody: „Človek sa stáva geologickou silou schopnou meniť tvár Zeme.“ Toto varovanie bolo prorocky opodstatnené. Dôsledky antropogénnej (človekom spôsobenej) činnosti sa prejavujú vyčerpávaním prírodných zdrojov, znečisťovaním biosféry priemyselným odpadom, ničením prírodných ekosystémov, zmenami v štruktúre zemského povrchu, klimatickými zmenami. Antropogénne vplyvy vedú k narušeniu takmer všetkých prirodzených biogeochemických cyklov.

V dôsledku spaľovania rôznych palív asi 20 miliardy ton oxidu uhličitého a zodpovedajúce množstvo kyslíka sa absorbuje. prírodná rezervácia CO2 v atmosfére je asi 50 000 miliardy Táto hodnota kolíše a závisí najmä od sopečnej činnosti. Avšak antropogénne emisie oxidu uhličitého prevyšujú prirodzené a v súčasnosti tvoria veľkú časť jeho celkového množstva. Zvýšenie koncentrácie oxidu uhličitého v atmosfére sprevádzané zvýšením množstva aerosólu (jemné častice prachu, sadzí, suspenzie roztokov niektorých chemických zlúčenín) môže viesť k výrazným klimatickým zmenám, a teda k narušeniu o rovnovážnych vzťahoch, ktoré sa v biosfére vyvíjali milióny rokov.

Dôsledkom narušenia priehľadnosti atmosféry a následne aj tepelnej bilancie môže byť výskyt skleníky efekt“, teda zvýšenie priemernej teploty atmosféry o niekoľko stupňov. To môže spôsobiť topenie ľadovcov v polárnych oblastiach, zvýšenie hladiny svetového oceánu, zmenu jeho slanosti, teploty, globálne klimatické poruchy, záplavy pobrežných nížin a mnohé ďalšie nepriaznivé následky.

Emisie priemyselných plynov do ovzdušia vrátane zlúčenín, ako je oxid uhoľnatý CO (oxid uhoľnatý plyn oxidy dusíka síra, amoniak a iné znečisťujúce látky, vedie k inhibícia života rastlín a zvierat, metabolické poruchy, otravy a smrť živých organizmov.

Nekontrolované ovplyvňovanie klímy v kombinácii s iracionálnym poľnohospodárstvom môže viesť k výraznému zníženiu úrodnosti pôdy, veľkým výkyvom v úrode plodín. Podľa expertov OSN v posledných rokoch presahujú výkyvy v poľnohospodárskej produkcii 1 %. Ale pokles produkcie potravín aj o 1% môže viesť k smrti desiatok miliónov ľudí od hladu.

Katastrofálne zmenšovanie lesov na našej planéte, iracionálne odlesňovanie a požiare viedli k tomu, že na mnohých miestach, kedysi úplne pokrytých lesmi, dodnes prežili len na 10 – 30 % územia. Oblasť tropických lesov v Afrike sa znížila o 70%, v Južnej Amerike - o 60%, v Číne je pokrytých lesom iba 8% územia.

1.1 Znečistenie životného prostredia

Výskyt nových komponentov spôsobených ľudskou činnosťou alebo akýmikoľvek veľkolepými prírodnými javmi (napríklad sopečná činnosť) v prírodnom prostredí je charakterizovaný pojmom

Na organizmickýúroveň môže nastať porušenie jednotlivé fyziologické funkcie organizmov, zmeniť ich správanie, spomalenie rastu a vývoja, znížená odolnosť voči účinkom iných nepriaznivých faktorov prostredia.

Abstrakt vyplnený študentom: skupina №382 Papin Oleg Sergejevič

Štátna univerzita v Surgute

Katedra biológie

Surgut 1998

Úvod.

O súčasnom stave prírodného prostredia;

O hlavných zdrojoch znečistenia biosféry;

O spôsoboch ochrany životného prostredia pred znečistením.

1. SÚČASNÝ STAV ŽIVOTNÉHO PROSTREDIA

Uvažujme o niektorých črtách súčasného stavu biosféry a procesov, ktoré v nej prebiehajú.

Ako už bolo spomenuté, s príchodom a rozvojom ľudstva sa proces evolúcie výrazne zmenil. V raných štádiách civilizácie, rúbanie a vypaľovanie lesov pre poľnohospodárstvo, pastva, rybolov a lov divých zvierat, vojny zdevastovali celé regióny, viedli k zničeniu rastlinných spoločenstiev a vyhubeniu niektorých živočíšnych druhov. S rozvojom civilizácie, najmä koncom stredoveku, ktorý bol po priemyselnej revolúcii búrlivý, sa ľudstvo zmocňovalo čoraz väčšej moci, stále väčšej schopnosti zapojiť a využiť obrovské masy hmoty na uspokojenie svojich rastúcich potrieb – organických, živých, a minerálne, inertné.

Populačný rast a rozširujúci sa rozvoj poľnohospodárstva, priemyslu, stavebníctva a dopravy spôsobili masívne odlesňovanie v Európe, Severnej Amerike.Pastva dobytka vo veľkom rozsahu viedla k odumieraniu lesov a trávnatých porastov, k erózii (deštrukcii) pôdnej vrstvy ( Stredná Ázia, severná Afrika, juh Európy a USA). Vyhubené desiatky druhov zvierat v Európe, Amerike, Afrike.

Výstavba a prevádzka priemyselných podnikov, baníctvo viedli k vážnemu narušeniu prírodnej krajiny, znečisteniu pôdy, vody, ovzdušia rôznymi odpadmi.

V dôsledku spaľovania rôznych palív sa ročne vypustí do atmosféry asi 20 miliárd ton oxidu uhličitého a zodpovedajúce množstvo kyslíka sa absorbuje. Prirodzená zásoba CO2 v atmosfére je asi 50 000 miliárd ton Táto hodnota kolíše a závisí najmä od sopečnej činnosti. Antropogénne emisie oxidu uhličitého však prevyšujú prirodzené a v súčasnosti tvoria veľkú časť jeho celkového množstva. Zvýšenie koncentrácie oxidu uhličitého v atmosfére sprevádzané zvýšením množstva aerosólu (jemné častice prachu, sadzí, suspenzie roztokov niektorých chemických zlúčenín) môže viesť k výrazným klimatickým zmenám, a teda k narušeniu o rovnovážnych vzťahoch, ktoré sa v biosfére vyvíjali milióny rokov.

Výsledkom narušenia priehľadnosti atmosféry a tým aj tepelnej bilancie môže byť vznik „skleníkového efektu“, teda zvýšenie priemernej teploty atmosféry o niekoľko stupňov. To môže spôsobiť topenie ľadovcov v polárnych oblastiach, zvýšenie hladiny svetového oceánu, zmenu jeho slanosti, teploty, globálne klimatické poruchy, záplavy pobrežných nížin a mnohé ďalšie nepriaznivé následky.

Lesy na našej planéte sa katastrofálne zmenšujú, iracionálne odlesňovanie a požiare viedli k tomu, že na mnohých miestach, kedysi úplne pokrytých lesmi, prežili už len na 10-30% územia. Oblasť tropických lesov v Afrike sa znížila o 70%, v Južnej Amerike - o 60%, v Číne je pokrytých lesom iba 8% územia.

Znečistenie prírodného prostredia. Výskyt nových zložiek v prírodnom prostredí, spôsobený ľudskou činnosťou alebo niektorými grandióznymi prírodnými javmi (napríklad sopečná činnosť), je charakterizovaný pojmom znečistenie. Vo všeobecnosti je znečistenie prítomnosťou škodlivých látok v životnom prostredí, ktoré narúšajú fungovanie ekologických systémov alebo ich jednotlivých prvkov a znižujú kvalitu životného prostredia z hľadiska ľudského bývania alebo hospodárskej činnosti. Tento pojem charakterizuje všetky telesá, látky, javy, procesy, ktoré sa na danom mieste, no nie v čase a v takom množstve, aké je prirodzené pre prírodu, vyskytujú v prostredí a môžu jeho systémy vyviesť z rovnováhy.

Existuje prirodzené a antropogénne znečistenie. Prírodné znečistenie vzniká v dôsledku prirodzených príčin – sopečných erupcií, zemetrasení, katastrofálnych záplav a požiarov. Antropogénne znečistenie je výsledkom ľudskej činnosti.

V súčasnosti celkový výkon antropogénnych zdrojov znečistenia v mnohých prípadoch prevyšuje silu prírodných. Prírodné zdroje oxidu dusnatého teda emitujú 30 miliónov ton dusíka ročne a antropogénne - 35-50 miliónov ton; oxidu siričitého asi 30 miliónov ton a viac ako 150 miliónov ton V dôsledku ľudskej činnosti sa olova dostáva do biosféry takmer 10-krát viac ako v procese prirodzeného znečistenia.

Znečisťujúce látky vznikajúce pri ľudskej činnosti a ich vplyv na životné prostredie sú veľmi rôznorodé. Patria sem: zlúčeniny uhlíka, síry, dusíka, ťažké kovy, rôzne organické látky, umelo vytvorené materiály, rádioaktívne prvky a mnohé ďalšie.

Podľa odborníkov sa tak do oceánu ročne dostane asi 10 miliónov ton ropy. Olej na vode vytvára tenký film, ktorý zabraňuje výmene plynov medzi vodou a vzduchom. Ropa sa usádza na dne a dostáva sa do dnových sedimentov, kde narúša prirodzené životné procesy živočíchov a mikroorganizmov na dne. Okrem ropy sa výrazne zvýšilo vypúšťanie odpadových vôd z domácností a priemyslu do oceánu, obsahujúcich najmä také nebezpečné škodliviny ako olovo, ortuť, arzén, ktoré majú silný toxický účinok. Pozaďové koncentrácie takýchto látok boli na mnohých miestach už niekoľkonásobne prekročené.

Každá znečisťujúca látka má určitý negatívny vplyv na prírodu, preto treba ich vstup do životného prostredia prísne kontrolovať. Legislatíva stanovuje „pre každú znečisťujúcu látku maximálne prípustné vypúšťanie (MPD) a jej maximálnu prípustnú koncentráciu (MPC) v prírodnom prostredí.

Špeciálne služby na monitorovanie (pozorovanie) prostredia sledujú dodržiavanie stanovených noriem MPC a MPC škodlivých látok. Takéto služby boli zriadené vo všetkých regiónoch krajiny. Ich úloha je dôležitá najmä vo veľkých mestách, v blízkosti chemických závodov, jadrových elektrární a iných priemyselných zariadení. Monitorovacie služby majú právo uplatniť zákonom predpísané opatrenia až do pozastavenia výroby a akýchkoľvek prác, ak sú porušené normy ochrany životného prostredia.

Okrem znečistenia životného prostredia sa antropogénny vplyv prejavuje aj vyčerpávaním prírodných zdrojov biosféry. Enormné využívanie prírodných zdrojov viedlo k významným zmenám krajiny v niektorých regiónoch (napríklad v uhoľných panvách). Ak na úsvite civilizácie človek využíval pre svoje potreby len okolo 20 chemických prvkov, začiatkom 20. storočia ich prúdilo 60, dnes už viac ako 100 – takmer celá periodická tabuľka. Ročne sa vyťaží asi 100 miliárd ton rudy, paliva a minerálnych hnojív (vyťažených z geosféry).

Rýchly rast dopytu po palivách, kovoch, nerastoch a ich ťažbe viedol k vyčerpaniu týchto zdrojov. Podľa odborníkov sa teda pri zachovaní súčasných mier produkcie a spotreby preskúmané zásoby ropy vyčerpajú za 30 rokov, plynu - za 50 rokov, uhlia - za 200. Podobná situácia sa vyvinula nielen pri energetických zdrojoch, ale aj s kovmi (vyčerpanie zásob hliníka sa očakáva za 500-600 rokov, železo - 250 rokov, zinok - 25 rokov, olovo - 20 rokov) a nerastnými surovinami ako azbest, sľuda, grafit, síra.

2. ATMOSFÉRA – VONKAJŠÍ PLÁŠŤ BIOSFÉRY. ZNEČISTENIE VZDUCHU.

Hmotnosť atmosféry našej planéty je zanedbateľná – iba jedna milióntina hmotnosti Zeme. Jeho úloha v prirodzených procesoch biosféry je však obrovská. Prítomnosť atmosféry okolo zemegule určuje všeobecný tepelný režim povrchu našej planéty, chráni ju pred škodlivým kozmickým a ultrafialovým žiarením. Atmosférická cirkulácia má vplyv na miestne klimatické podmienky a prostredníctvom nich na režim riek, pôdny a vegetačný kryt a na procesy tvorby reliéfu.

Moderné plynové zloženie atmosféry je výsledkom dlhého historického vývoja zemegule. Ide najmä o plynnú zmes dvoch zložiek – dusíka (78,09 %) a kyslíka (20,95 %). Normálne obsahuje aj argón (0,93 %), oxid uhličitý (0,03 %) a malé množstvá inertných plynov (neón, hélium, kryptón, xenón), amoniak, metán, ozón, oxid siričitý a iné plyny. Spolu s plynmi sa v atmosfére nachádzajú pevné častice pochádzajúce zo zemského povrchu (napríklad produkty spaľovania, sopečnej činnosti, častice pôdy) a z vesmíru (kozmický prach), ako aj rôzne produkty rastlinného, živočíšneho či mikrobiálneho pôvodu. Okrem toho hrá vodná para dôležitú úlohu v atmosfére.

Pre rôzne ekosystémy sú najdôležitejšie tri plyny, ktoré tvoria atmosféru: kyslík, oxid uhličitý a dusík. Tieto plyny sa podieľajú na hlavných biogeochemických cykloch.

Kyslík hrá zásadnú úlohu v živote väčšiny živých organizmov na našej planéte. Je potrebné, aby každý dýchal. Kyslík nebol vždy súčasťou zemskej atmosféry. Objavil sa v dôsledku životnej aktivity fotosyntetických organizmov. Pod vplyvom ultrafialových lúčov sa mení na ozón. Keď sa ozón nahromadil, v hornej atmosfére sa vytvorila ozónová vrstva. Ozónová vrstva ako clona spoľahlivo chráni povrch Zeme pred ultrafialovým žiarením, ktoré je pre živé organizmy smrteľné.

Moderná atmosféra obsahuje sotva dvadsatinu kyslíka dostupného na našej planéte. Hlavné zásoby kyslíka sú sústredené v uhličitanoch, organických látkach a oxidoch železa, časť kyslíka je rozpustená vo vode. V atmosfére zrejme existovala približná rovnováha medzi produkciou kyslíka v procese fotosyntézy a jeho spotrebou živými organizmami. Nedávno však existuje nebezpečenstvo, že v dôsledku ľudskej činnosti sa zásoby kyslíka v atmosfére môžu znížiť. Zvlášť nebezpečné je ničenie ozónovej vrstvy, ktoré bolo pozorované v posledných rokoch. Väčšina vedcov to pripisuje ľudskej činnosti.

Cyklus kyslíka v biosfére je mimoriadne zložitý, pretože s ním reaguje veľké množstvo organických a anorganických látok, ako aj vodík, pričom kyslík tvorí vodu.

Oxid uhličitý (oxid uhličitý) sa používa v procese fotosyntézy na tvorbu organických látok. Práve vďaka tomuto procesu sa kolobeh uhlíka v biosfére uzatvára. Rovnako ako kyslík je uhlík súčasťou pôd, rastlín, živočíchov a podieľa sa na rôznych mechanizmoch obehu látok v prírode. Obsah oxidu uhličitého vo vzduchu, ktorý dýchame, je v rôznych častiach sveta približne rovnaký. Výnimkou sú veľké mestá, v ktorých je obsah tohto plynu vo vzduchu nad normou.

Určité kolísanie obsahu oxidu uhličitého v ovzduší oblasti závisí od dennej doby, ročného obdobia a biomasy vegetácie. Štúdie zároveň ukazujú, že od začiatku storočia sa priemerný obsah oxidu uhličitého v atmosfére síce pomaly, ale neustále zvyšuje. Vedci spájajú tento proces najmä s ľudskou činnosťou.

Dusík je nenahraditeľným biogénnym prvkom, pretože je súčasťou bielkovín a nukleových kyselín. Atmosféra je nevyčerpateľnou zásobárňou dusíka, no väčšina živých organizmov tento dusík nevie priamo využiť: musí sa najskôr viazať vo forme chemických zlúčenín.

Časť dusíka prichádza z atmosféry do ekosystémov vo forme oxidu dusnatého, ktorý vzniká pôsobením elektrických výbojov počas búrok. Hlavná časť dusíka sa však dostáva do vody a pôdy v dôsledku jeho biologickej fixácie. Existuje niekoľko druhov baktérií a modrozelených rias (našťastie veľmi početné), ktoré sú schopné fixovať vzdušný dusík. Autotrofné rastliny sú v dôsledku svojej činnosti, ako aj v dôsledku rozkladu organických zvyškov v pôde schopné absorbovať potrebný dusík.

Cyklus dusíka úzko súvisí s cyklom uhlíka. Hoci je cyklus dusíka zložitejší ako cyklus uhlíka, má tendenciu byť rýchlejší.

Ostatné zložky ovzdušia sa nezúčastňujú biochemických cyklov, ale prítomnosť veľkého množstva znečisťujúcich látok v atmosfére môže viesť k vážnemu narušeniu týchto cyklov.

Znečistenie vzduchu. Rôzne negatívne zmeny v zemskej atmosfére sú spojené najmä so zmenami koncentrácie vedľajších zložiek atmosférického vzduchu.

Existujú dva hlavné zdroje znečistenia ovzdušia: prírodné a antropogénne. Prirodzeným zdrojom sú sopky, prachové búrky, zvetrávanie, lesné požiare, rozkladné procesy rastlín a živočíchov.

Medzi hlavné antropogénne zdroje znečistenia ovzdušia patria podniky palivovo-energetického komplexu, doprava a rôzne strojárske podniky.

Podľa vedcov (90. roky 20. storočia) sa vo svete každoročne v dôsledku ľudskej činnosti vyprodukuje 25,5 miliardy ton oxidov uhlíka, 190 miliónov ton oxidov síry, 65 miliónov ton oxidov dusíka, 1,4 milióna ton chlórfluórovaných uhľovodíkov (freónov), organických zlúčeniny olova, uhľovodíky vrátane karcinogénnych (spôsobujúcich rakovinu).

Okrem plynných škodlivín sa do atmosféry dostáva veľké množstvo pevných častíc. Sú to prach, sadze a sadze. Veľké nebezpečenstvo predstavuje kontaminácia prírodného prostredia ťažkými kovmi. Olovo, kadmium, ortuť, meď, nikel, zinok, chróm, vanád sa stali takmer stálymi zložkami vzduchu v priemyselných centrách. Problém znečistenia ovzdušia olovom je obzvlášť akútny.

Globálne znečistenie ovzdušia ovplyvňuje stav prírodných ekosystémov, najmä zeleného krytu našej planéty. Jedným z najzreteľnejších ukazovateľov stavu biosféry sú lesy a ich blahobyt.

Len na území našej krajiny dosiahla celková plocha lesov zasiahnutých priemyselnými emisiami 1 milión hektárov. Významným faktorom degradácie lesov v posledných rokoch je znečistenie životného prostredia rádionuklidmi. V dôsledku havárie v jadrovej elektrárni v Černobyle bolo teda zasiahnutých 2,1 milióna hektárov lesov.

Postihnuté sú najmä zelené plochy v priemyselných mestách, ktorých atmosféra obsahuje veľké množstvo škodlivín.

Environmentálny problém ovzdušia s úbytkom ozónovej vrstvy vrátane objavenia sa ozónových dier nad Antarktídou a Arktídou súvisí s nadmerným používaním freónov pri výrobe a každodennom živote.

3. PÔDA JE DÔLEŽITÝM KOMPONENTOM BIOSFÉRY. ZNEČISTENIE PÔDY.

Pôda - vrchná vrstva zeme, vytvorená pod vplyvom rastlín, živočíchov, mikroorganizmov a klímy z materských hornín, na ktorých sa nachádza. Ide o dôležitú a komplexnú zložku biosféry, ktorá úzko súvisí s jej ostatnými časťami.

Nasledujúce hlavné zložky interagujú v pôde komplexným spôsobom:

Minerálne častice (piesok, íl), voda, vzduch;

Detritus - mŕtva organická hmota, zvyšky životne dôležitej činnosti rastlín a zvierat;

Mnoho živých organizmov - od kŕmičov sutín až po rozkladače, rozkladajúce sutiny na humus.

Pôda je teda bioinertný systém založený na dynamickej interakcii medzi minerálnymi zložkami, detritom, živičmi detritu a pôdnymi organizmami.

Pôdy vo svojom vývoji a formovaní prechádzajú niekoľkými fázami. Mladé pôdy sú zvyčajne výsledkom zvetrávania materských hornín alebo transportu sedimentárnych nánosov (napr. alúvium). Na týchto substrátoch sa usadzujú mikroorganizmy, pionierske rastliny – lišajníky, machy, trávy, drobné živočíchy. Postupne sa introdukujú ďalšie druhy rastlín a živočíchov, zloženie biocenózy sa komplikuje, vzniká celý rad vzťahov medzi minerálnym substrátom a živými organizmami. V dôsledku toho vzniká vyzretá pôda, ktorej vlastnosti závisia od pôvodnej materskej horniny a klímy.

Proces vývoja pôdy sa končí dosiahnutím rovnováhy, súladu pôdy s vegetačným krytom a klímou, čiže nastáva klimaxový stav. Zmeny v pôde, ku ktorým dochádza počas jej formovania, sa teda podobajú postupným zmenám v ekosystémoch.

Každý typ pôdy zodpovedá určitým typom rastlinných spoločenstiev. Borovicové lesy teda spravidla rastú na ľahkých piesočnatých pôdach, zatiaľ čo smrekové lesy uprednostňujú ťažšie a na živiny bohaté hlinité pôdy.

Pôda je ako živý organizmus, v rámci ktorého prebiehajú rôzne zložité procesy. Na udržanie pôdy v dobrom stave je potrebné poznať charakter metabolických procesov všetkých jej zložiek.

V povrchových vrstvách pôdy sa zvyčajne nachádza množstvo zvyškov rastlinných a živočíšnych organizmov, ktorých rozkladom dochádza k tvorbe humusu. Množstvo humusu určuje úrodnosť pôdy.

V pôde žije veľké množstvo rôznych živých organizmov - edafobionty, ktoré tvoria komplexnú sieť zvyškov potravy: baktérie, mikrohuby, riasy, prvoky, mäkkýše, článkonožce a ich larvy, dážďovky a mnohé ďalšie. Všetky tieto organizmy zohrávajú obrovskú úlohu pri tvorbe pôdy a zmene jej fyzikálnych a chemických vlastností.

Rastliny absorbujú potrebné minerály z pôdy, no po odumretí rastlinných organizmov sa odstránené prvky vracajú späť do pôdy. Pôdne organizmy postupne spracovávajú všetky organické zvyšky. V prírodných podmienkach teda dochádza k neustálemu obehu látok v pôde.

V umelých agrocenózach je takýto cyklus narušený, pretože človek odoberá značnú časť poľnohospodárskych produktov a používa ich pre svoje vlastné potreby. Neúčasťou tejto časti produkcie na kolobehu sa pôda stáva neplodnou. Aby sa tomu zabránilo a zvýšila úrodnosť pôdy v umelých agrocenózach, človek vyrába organické a minerálne hnojivá.

Znečistenie pôdy. Za normálnych prírodných podmienok sú všetky procesy prebiehajúce v pôde v rovnováhe. Ale často je za porušenie rovnovážneho stavu pôdy zodpovedný človek. V dôsledku rozvoja ľudských aktivít dochádza k znečisťovaniu, zmenám v zložení pôdy až k jej ničeniu. V súčasnosti pripadá na každého obyvateľa našej planéty menej ako jeden hektár ornej pôdy. A tieto bezvýznamné oblasti sa naďalej zmenšujú v dôsledku nešikovných ľudských činností.

Obrovské plochy úrodnej pôdy sa strácajú pri banskej činnosti, pri výstavbe podnikov a miest. Ničením lesov a prirodzeného trávneho porastu, opakovanou orbou pôdy bez dodržiavania pravidiel agrotechniky dochádza k erózii pôdy - ničeniu a odplavovaniu úrodnej vrstvy vodou a vetrom (obr. 58). Erózia sa teraz stala celosvetovým zlom. Odhaduje sa, že len v minulom storočí sa v dôsledku vodnej a veternej erózie na planéte stratili 2 miliardy hektárov úrodnej pôdy aktívneho poľnohospodárstva.

Jedným z dôsledkov zvýšenej produkčnej aktivity človeka je intenzívne znečistenie pôdneho krytu. Hlavnými znečisťovateľmi pôdy sú kovy a ich zlúčeniny, rádioaktívne prvky, ako aj hnojivá a pesticídy používané v poľnohospodárstve.

Zvlášť nebezpečné sú perzistentné organické zlúčeniny používané ako pesticídy. Hromadia sa v pôde, vo vode, spodných sedimentoch nádrží. Najdôležitejšie však je, že sú zahrnuté v ekologických potravinových reťazcoch, prechádzajú z pôdy a vody do rastlín, potom k zvieratám a v konečnom dôsledku vstupujú do ľudského tela s potravou.

VODA JE ZÁKLADOM PRE ŽIVOTNÉ PROCESY V BIOSFÉRE. ZNEČISTENIE PRÍRODNEJ VODY.

Voda je najbežnejšou anorganickou zlúčeninou na našej planéte. Voda je základom všetkých životných procesov, jediným zdrojom kyslíka v hlavnom hybnom procese na Zemi – fotosyntéze. Voda je prítomná v celej biosfére: nielen vo vodných útvaroch, ale aj vo vzduchu, v pôde a vo všetkých živých bytostiach. Tie posledné obsahujú vo svojej biomase až 80 – 90 % vody. Straty 10-20% vody živými organizmami vedú k ich smrti.

Vo svojom prirodzenom stave nie je voda nikdy zbavená nečistôt. Rozpúšťajú sa v ňom rôzne plyny a soli, sú tu suspendované pevné častice. 1 liter sladkej vody môže obsahovať až 1 g solí.

Väčšina vody je sústredená v moriach a oceánoch. Sladká voda predstavuje len 2 %. Väčšina sladkej vody (85 %) je sústredená v ľade polárnych zón a ľadovcov. Obnova sladkej vody nastáva v dôsledku kolobehu vody.

S príchodom života na Zemi sa kolobeh vody stal pomerne zložitým, pretože k jednoduchému fenoménu fyzického vyparovania (premena vody na paru) sa pridali aj zložitejšie procesy spojené s životne dôležitou činnosťou živých organizmov. Navyše rola človeka, ako sa vyvíja, sa v tomto kolobehu stáva čoraz významnejšou.

Kolobeh vody v biosfére prebieha nasledovne. Voda padá na zemský povrch ako zrážky z atmosférickej vodnej pary. Určitá časť zrážok sa vyparuje priamo z povrchu a vracia sa do atmosféry ako vodná para. Druhá časť preniká do pôdy, je absorbovaná koreňmi rastlín a po prechode cez rastliny sa vyparuje v procese transpirácie. Tretia časť presakuje do hlbokých vrstiev podložia až k nepriepustným horizontom a dopĺňa podzemnú vodu. Štvrtá časť vo forme povrchového, riečneho a podzemného odtoku steká do vodných plôch, odkiaľ sa aj vyparuje do atmosféry. Napokon časť využívajú zvieratá a konzumujú ľudia pre svoje potreby. Všetka voda sa vyparila a vrátila sa do atmosféry, kondenzuje a opäť padá ako zrážky.

Rastliny teda vykonávajú jeden z hlavných spôsobov kolobehu vody - transpiráciu, to znamená biologické vyparovanie, čím podporujú ich životne dôležitú činnosť. Množstvo vody uvoľnenej v dôsledku transpirácie závisí od rastlinného druhu, typu rastlinných spoločenstiev, ich biomasy, klimatických faktorov, ročných období a iných podmienok.

Intenzita transpirácie a množstvo vyparujúcej sa vody môžu v tomto prípade dosahovať veľmi významné hodnoty. V spoločenstvách, akými sú lesy (s veľkou fytomasou a povrchom listov) alebo močiare (s vodou nasýteným povrchom machov), je transpirácia vo všeobecnosti celkom porovnateľná s vyparovaním otvorených vodných plôch (oceán) a často ju dokonca prevyšuje. V rastlinných spoločenstvách mierneho podnebia je transpirácia v priemere od 2000 do 6000 m vody za rok.

Hodnota celkového výparu (z pôdy, z povrchu rastlín a transpiráciou) závisí od fyziologických vlastností rastlín a ich biomasy, preto slúži ako nepriamy ukazovateľ vitálnej aktivity a produktivity spoločenstiev. Vegetácia ako celok zohráva úlohu grandiózneho výparníka, pričom výrazne ovplyvňuje klímu územia. Veľký vodoochranný a vodoregulačný význam má aj vegetačný kryt krajiny, najmä lesov a močiarov, ktorý zmierňuje kolísanie odtoku (povodne), prispieva k zadržiavaniu vlahy, bráni vysychaniu pôdy a erózii.

Znečistenie prírodných vôd. Znečistenie vodných útvarov sa chápe ako zníženie ich biosférických funkcií a ekonomického významu v dôsledku vstupu škodlivých látok do nich.

Medzi priemyselnými výrobkami zaujímajú toxické syntetické látky osobitné miesto z hľadiska ich negatívneho vplyvu na vodné prostredie a živé organizmy. Stále viac sa používajú v priemysle, doprave a vo verejných službách. Koncentrácia týchto zlúčenín v odpadových vodách je spravidla 5-15 mg/l pri MPC - 0,1 mg/l. Tieto látky môžu vytvárať vrstvu peny v nádržiach, čo je obzvlášť viditeľné na perejách, trhlinách, zámkoch. Schopnosť peniť sa u týchto látok objavuje už pri koncentrácii 1-2 mg/l.

Medzi ďalšie kontaminanty patria kovy (napr. ortuť, olovo, zinok, meď, chróm, cín, mangán), rádioaktívne prvky, pesticídy z poľnohospodárskych polí a odpadové vody z chovov dobytka. Malým nebezpečenstvom pre vodné prostredie z kovov je ortuť, olovo a ich zlúčeniny.

Rozšírená výroba (bez zariadení na úpravu) a používanie pesticídov na poliach vedú k silnému znečisteniu vodných útvarov škodlivými zlúčeninami. K znečisteniu vodného prostredia dochádza v dôsledku priameho zavádzania pesticídov pri úprave vodných plôch na kontrolu škodcov, vstupom do vodných plôch stekajúcich vôd z povrchu obhospodarovanej poľnohospodárskej pôdy, pri vypúšťaní odpadov z výrobných podnikov do vodné útvary, ako aj v dôsledku strát počas prepravy, skladovania a čiastočne aj atmosférickými zrážkami.

Poľnohospodárske odpadové vody obsahujú spolu s pesticídmi značné množstvo zvyškov hnojív (dusík, fosfor, draslík) aplikovaných na polia. Okrem toho sa veľké množstvá organických zlúčenín dusíka a fosforu dostávajú do odpadových vôd z chovov hospodárskych zvierat, ako aj do odpadových vôd. Zvýšenie koncentrácie živín v pôde vedie k narušeniu biologickej rovnováhy v nádrži.

Spočiatku sa v takejto nádrži počet mikroskopických rias prudko zvyšuje. S nárastom ponuky potravy sa zvyšuje počet kôrovcov, rýb a iných vodných organizmov. Potom je tu smrť obrovského množstva organizmov. Vedie k spotrebe všetkých zásob kyslíka obsiahnutých vo vode a hromadeniu sírovodíka. Situácia v nádrži sa mení natoľko, že sa stáva nevhodnou pre existenciu akýchkoľvek foriem organizmov. Nádrž postupne „umiera“.

V znečistenej vode sa so stúpajúcou teplotou začnú rýchlo množiť patogénne mikroorganizmy a vírusy. Keď sa dostanú do pitnej vody, môžu spôsobiť prepuknutie rôznych chorôb.

Ľudstvo spotrebuje pre svoje potreby obrovské množstvo sladkej vody. Jeho hlavnými spotrebiteľmi sú priemysel a poľnohospodárstvo. Najnáročnejšie na vodu sú ťažobný priemysel, oceliarsky priemysel, chemický, petrochemický, celulózový a papierenský priemysel a potravinárstvo. Berú až 70 % všetkej vody používanej v priemysle. Hlavným spotrebiteľom sladkej vody je poľnohospodárstvo: 60 – 80 % všetkej sladkej vody sa využíva na jej potreby.

V moderných podmienkach sa ľudská potreba vody pre potreby domácnosti výrazne zvyšuje. Objem vody spotrebovanej na tieto účely závisí od regiónu a životnej úrovne, pohyboval sa od 3 do 700 litrov na osobu, napríklad v Moskve asi 650 litrov na obyvateľa, čo je jedna z najvyšších hodnôt na svete.

Z rozboru spotreby vody za posledných 5-6 desaťročí vyplýva, že ročný nárast nenávratnej spotreby vody, pri ktorej sa použitá voda nenávratne stráca pre prírodu, je 4-5%. Výpočty do budúcnosti ukazujú, že ak sa udrží takáto miera spotreby a zohľadní sa rast populácie a objem výroby, do roku 2100 môže ľudstvo vyčerpať všetky zásoby sladkej vody.

Ľudské zásahy do prírodných procesov zasiahli aj veľké rieky (napr. Volga, Don, Dneper), čím sa objem prepravovaných vodných hmôt zmenil smerom nadol (odtok z riek). Väčšina vody používanej v poľnohospodárstve sa využíva na odparovanie a tvorbu rastlinnej biomasy, a preto sa nevracia do riek. Už teraz sa v najľudnatejších oblastiach krajiny tok riek znížil o 8% a v riekach ako Don, Terek, Ural - o 11-20%. Veľmi dramatický je osud Aralského jazera, ktoré v skutočnosti prestalo existovať v dôsledku nadmerného príjmu vôd riek Syrdarya a Amudarya na zavlažovanie.

Obmedzené zásoby sladkej vody sa ďalej znižujú v dôsledku znečistenia. Odpadové vody (priemyselné, poľnohospodárske a domáce) predstavujú hlavné nebezpečenstvo, pretože značná časť použitej vody sa vracia do vodných nádrží vo forme odpadových vôd.

5. ŽIARENIE V BIOSFÉRE.

Radiačné znečistenie má významný rozdiel od ostatných. Rádioaktívne nuklidy sú jadrá nestabilných chemických prvkov, ktoré vyžarujú nabité častice a krátkovlnné elektromagnetické žiarenie. Práve tieto častice a žiarenie pri vstupe do ľudského tela ničia bunky, v dôsledku čoho môže dôjsť k rôznym ochoreniam, vrátane žiarenia.

V dôsledku vnútornej a vonkajšej expozície dostane človek priemernú dávku 0,1 rem počas roka a následne asi 7 rem počas celého života. V týchto dávkach žiarenie človeku neublíži. Sú však oblasti, kde je ročná dávka nadpriemerná. Takže napríklad ľudia žijúci vo vysokohorských oblastiach môžu v dôsledku kozmického žiarenia dostať niekoľkonásobne väčšiu dávku. Veľké dávky žiarenia môžu byť v oblastiach s vysokým obsahom prírodných rádioaktívnych zdrojov. Takže napríklad v Brazílii (200 km od Sao Paula) je kopec, kde je ročná dávka 25 rem. Táto oblasť je neobývaná.

Najväčšie nebezpečenstvo predstavuje rádioaktívna kontaminácia biosféry v dôsledku ľudskej činnosti. V súčasnosti sú rádioaktívne prvky široko používané v rôznych oblastiach. Nedbalosť pri skladovaní a preprave týchto prvkov vedie k vážnej rádioaktívnej kontaminácii. Rádioaktívne zamorenie biosféry je spojené napríklad s testovaním atómových zbraní.

V druhej polovici nášho storočia sa začali uvádzať do prevádzky jadrové elektrárne, ľadoborce, ponorky s jadrovými elektrárňami. Pri bežnej prevádzke jadrových energetických zariadení a priemyslu je znečistenie životného prostredia rádioaktívnymi nuklidmi zanedbateľnou časťou prírodného pozadia. Iná situácia nastáva pri haváriách jadrových zariadení.

Takže pri výbuchu v jadrovej elektrárni v Černobyle sa do životného prostredia dostalo len asi 5% jadrového paliva, čo však viedlo k ožiareniu mnohých ľudí, veľké plochy boli natoľko znečistené, že sa stali zdraviu nebezpečnými. To si vyžiadalo presťahovanie tisícov obyvateľov z kontaminovaných oblastí. Stovky a tisíce kilometrov od miesta havárie bolo zaznamenané zvýšenie radiácie v dôsledku rádioaktívneho spadu.

6. ENVIRONMENTÁLNE PROBLÉMY BIOSFÉRY

Ľudstvo výrazne zmenilo priebeh množstva procesov v biosfére, vrátane biochemického cyklu a migrácie množstva prvkov. V súčasnosti, aj keď pomaly, prebieha kvalitatívna a kvantitatívna reštrukturalizácia celej biosféry planéty. Vyskytlo sa už množstvo najzložitejších ekologických problémov biosféry, ktoré treba v blízkej budúcnosti vyriešiť.

"Skleníkový efekt". Podľa najnovších údajov vedcov na 80. roky. priemerná teplota vzduchu na severnej pologuli sa v porovnaní s koncom 19. storočia zvýšila. o 0,5-0,6 "C. Podľa predpovedí sa do začiatku roku 2000 môže priemerná teplota na planéte zvýšiť o 1,2 °C v porovnaní s predindustriálnym obdobím. Vedci pripisujú toto zvýšenie teploty predovšetkým zvýšeniu obsahu oxidu uhličitého (oxidu uhličitého) a aerosólov v atmosfére. To vedie k nadmernej absorpcii tepelného žiarenia Zeme vzduchom. Je zrejmé, že určitú úlohu pri vytváraní takzvaného „skleníkového efektu“ zohráva teplo uvoľňované z tepelných elektrární a jadrových elektrární.

Otepľovanie klímy môže viesť k intenzívnemu topeniu ľadovcov a zvýšeniu hladiny svetového oceánu. Zmeny, ktoré z toho môžu vyplynúť, je jednoducho ťažké predvídať.

Tento problém by sa dal vyriešiť znížením emisií oxidu uhličitého do atmosféry a vytvorením rovnováhy v uhlíkovom cykle.

Poškodzovanie ozónovej vrstvy. V posledných rokoch vedci s rastúcim poplachom zaznamenali úbytok ozónovej vrstvy atmosféry, ktorá je ochrannou clonou proti ultrafialovému žiareniu. Tento proces prebieha obzvlášť rýchlo nad pólmi planéty, kde sa objavili takzvané ozónové diery. Nebezpečenstvo spočíva v tom, že ultrafialové žiarenie je pre živé organizmy škodlivé.

Pôsobením ultrafialového žiarenia sa molekuly kyslíka (O2) rozkladajú na voľné atómy, ktoré sa následne môžu spájať s inými molekulami kyslíka za vzniku ozónu (O3). Voľné atómy kyslíka môžu tiež reagovať s molekulami ozónu za vzniku dvoch molekúl kyslíka. Tak sa vytvorí a udržiava rovnováha medzi kyslíkom a ozónom.

Škodliviny freónového typu však katalyzujú (urýchľujú) proces rozkladu ozónu, narúšajú rovnováhu medzi ním a kyslíkom v smere znižovania koncentrácie ozónu.

Vzhľadom na nebezpečenstvo hroziace nad planétou, medzinárodné spoločenstvo urobilo prvý krok k vyriešeniu tohto problému. Bola podpísaná medzinárodná dohoda, podľa ktorej by sa mala produkcia freónov vo svete do roku 1999 znížiť asi o 50 %.

Masové odlesňovanie je jedným z najdôležitejších globálnych environmentálnych problémov našej doby.

Zmenšenie plochy lesov narúša kolobeh kyslíka a uhlíka v biosfére.

Napriek tomu, že katastrofálne následky odlesňovania sú už všeobecne známe, ich ničenie pokračuje. V súčasnosti je celková plocha lesov na planéte asi 42 miliónov km2, no ročne sa zmenšuje o 2 %. Obzvlášť intenzívne sa ničia tropické dažďové pralesy v Ázii, Afrike, Amerike a niektorých ďalších regiónoch sveta. Takže v Afrike lesy zaberali asi 60% jej územia a teraz - len asi 17%. Výrazne sa znížili aj plochy lesov u nás.

Redukcia lesov má za následok smrť ich najbohatšej flóry a fauny. Človek ochudobňuje vzhľad svojej planéty.

Zdá sa však, že ľudstvo si už uvedomuje, že jeho existencia na planéte je nerozlučne spätá so životom a blahobytom lesných ekosystémov. Vážne varovania vedcov, ktoré odzneli vo vyhláseniach OSN a iných medzinárodných organizácií, začali nachádzať odozvu. V posledných rokoch sa v mnohých krajinách sveta úspešne realizuje umelé zalesňovanie a organizovanie vysokoproduktívnych lesných plantáží.

Produkcia odpadu. Odpad z priemyselnej a poľnohospodárskej výroby sa stal vážnym environmentálnym problémom. Už viete, ako škodia životnému prostrediu. V súčasnosti sa vyvíja úsilie na zníženie množstva odpadu, ktorý znečisťuje životné prostredie. Na tento účel sa vyvíjajú a inštalujú najzložitejšie filtre, budujú sa drahé čistiarne a usadzovacie nádrže. Ale prax ukazuje, že aj keď znižujú riziko znečistenia, problém stále neriešia. Je známe, že aj pri najpokročilejšom čistení, vrátane biologického, zostávajú všetky rozpustené minerály a až 10 % organických škodlivín vo vyčistenej odpadovej vode. Vody tejto kvality môžu byť vhodné na konzumáciu až po opakovanom zriedení čistou vodou.

Výpočty ukazujú, že 2 200 km3 vody sa ročne minie na všetky druhy využívania vody. Takmer 20 % svetových zdrojov sladkej vody sa využíva na riedenie odpadových vôd. Výpočty za rok 2000 ukazujú, že aj keď čistenie pokryje všetky odpadové vody, na ich zriedenie bude stále potrebných 30-35 tisíc km3 sladkej vody. To znamená, že zdroje celkového svetového toku riek budú takmer vyčerpané. Ale v mnohých oblastiach sú takéto zdroje už teraz akútny nedostatok,

Je zrejmé, že riešenie problému je možné vývojom a zavedením do výroby úplne nových, uzavretých, bezodpadových technológií. Pri aplikácii nebude voda vypúšťaná, ale bude znovu použitá v uzavretom cykle. Všetky vedľajšie produkty nebudú vyhodené ako odpad, ale budú podrobené hĺbkovému spracovaniu. Tým sa vytvoria podmienky na získavanie ďalších produktov, ktoré ľudia potrebujú, a bude to chrániť životné prostredie.

Poľnohospodárstvo. V poľnohospodárskej výrobe je dôležité prísne dodržiavať pravidlá poľnohospodárskej techniky a sledovať normy hnojenia. Keďže chemické prípravky na ničenie škodcov a buriny vedú k výraznej ekologickej nerovnováhe, existuje niekoľko spôsobov, ako túto krízu prekonať.

Pracuje sa na vyšľachtení odrôd rastlín, ktoré sú odolné voči poľnohospodárskym škodcom a chorobám: vytvárajú sa selektívne bakteriálne a vírusové prípravky, ktoré ovplyvňujú napríklad iba hmyzích škodcov. Hľadajú sa spôsoby a metódy biologickej kontroly, to znamená, že sa hľadá vodná elektráreň a rozmnožujú sa prirodzení nepriatelia, ktorí ničia škodlivý hmyz. Spomedzi hormónov, antihormónov a iných látok sa vyvíjajú vysoko selektívne liečivá, ktoré môžu pôsobiť na biochemické systémy určitých druhov hmyzu a nemajú výrazný vplyv na iné druhy hmyzu alebo iné organizmy.

Výroba energie. S výrobou energie v tepelných elektrárňach sú spojené veľmi zložité environmentálne problémy. Potreba energie je jednou zo základných ľudských potrieb. Energia je potrebná nielen pre normálne fungovanie dnešnej komplexne organizovanej ľudskej spoločnosti, ale aj pre jednoduchú fyzickú existenciu každého ľudského organizmu. V súčasnosti sa elektrina získava najmä z vodných elektrární, tepelných a jadrových elektrární.

Vodné elektrárne sú na prvý pohľad ekologickými podnikmi, ktoré nepoškodzujú prírodu. Myslelo sa to tak už mnoho desaťročí. U nás je na veľkých riekach vybudovaných veľa najväčších vodných elektrární. Teraz sa ukázalo, že táto stavba spôsobila veľké škody prírode aj ľuďom.

Po prvé, výstavba priehrad na veľkých plochých riekach vedie k zaplaveniu rozsiahlych oblastí pre nádrže. Je to spôsobené presídľovaním veľkého počtu ľudí a stratou pasienkov.

Po druhé, hrádza blokovaním rieky vytvára neprekonateľné prekážky na migračných trasách sťahovavých a semianadrómnych rýb, ktoré sa vynárajú na horných tokoch riek.

Po tretie, voda v nádržiach stagnuje, jej tok sa spomaľuje, čo ovplyvňuje životy všetkých živých tvorov, ktoré žijú v rieke a v jej blízkosti.

Po štvrté, miestne stúpanie vody ovplyvňuje podzemnú vodu, vedie k záplavám, podmáčaniu, erózii brehov a zosuvom pôdy.

Treba vziať do úvahy, že skutočné objemy rádioaktívneho odpadu sú relatívne malé. Pre štandardný jadrový blok s výkonom 1 milión kW sú to 3-4 m za rok. Je jasné, že stále je jednoduchšie manipulovať s kubickým metrom aj veľmi škodlivej a nebezpečnej látky ako s miliónom kubíkov jednoducho škodlivej a nebezpečnej látky, akou je napríklad odpad z tepelných elektrární, ktorý je takmer celý uvoľnené do životného prostredia.

Nie každý vie, že uhlie má malú prirodzenú rádioaktivitu. Keďže TPP spaľujú obrovské objemy paliva, ich celkové rádioaktívne emisie sú vyššie ako v jadrových elektrárňach. Tento faktor je však sekundárny v porovnaní s hlavnou katastrofou zo zariadenia na organické palivo, ktoré sa vzťahuje na prírodu a ľudí - emisie chemických zlúčenín, ktoré sú produktmi spaľovania, do ovzdušia.

Hoci sú jadrové elektrárne ekologickejšie ako obyčajné elektrárne, nesú so sebou veľké potenciálne riziká v prípade vážnych havárií reaktorov. Presvedčil nás o tom príklad černobyľskej katastrofy. Energia teda predstavuje zdanlivo neriešiteľné environmentálne problémy. Hľadanie riešenia problému sa uskutočňuje niekoľkými smermi.

Záver.

Bibliografia

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

Vydavateľstvo Moskovskej univerzity G. A. Bogdanovského "Chemická ekológia" 1994

NA. Agadzhanyan, V.I. Torshin "Ekológia človeka" MMP "Ekocentrum", KRUK 1994

Pobočka NOU HPE "Moskovský inštitút podnikania a práva" v Novosibirsku

TEST

Podľa odboru: Ekológia a ochrana životného prostredia

Téma: Biosféra. Antropogénny vplyv na životné prostredie

Špecializácia: Ekonomika

Študent: Telina E.S.

Kód zápisníka: 05751

Lektor: Lyapina O.P.

Novosibirsk

rok 2009

Úvod ………………………………………………………………………………………….. 3

I. Biosféra …………………………………………………………………………………...4

1. Biosféra ako globálny ekosystém ………………………………………………………………………………………………………………………… …………………4

2. Vlastnosti biosféry …………………………………………………………………..5

3. Hranice a štruktúra biosféry …………………………………………………………..7

3.1 Atmosféra …………………………………………………………………………...8

3.2 Hydrosféra …………………………………………………………………………………..9

3.3 Litosféra ………………………………………………………………………….. 10

II. Antropogénny vplyv na životné prostredie ................................................................................ ...12

1. Vplyv na biosféru………………………………………………………………...12

2. Vplyv na atmosféru……………………………………………………………….13

3. Vplyv na hydrosféru………………………………………………………………………………………..15

4. Vplyv na litosféru………………………………………………………………..17

Záver ……………………………………………………………………………………… 19

Referencie …………………………………………………………………………………...20

Úloha číslo 2 …………………………………………………………………………………...21

Úvod

Človek a príroda sú od seba neoddeliteľné a sú úzko prepojené. Príroda je pre človeka, ako aj pre spoločnosť ako celok životným prostredím a jediným zdrojom zdrojov nevyhnutných na existenciu. Príroda a prírodné zdroje sú základom, na ktorom žije a rozvíja sa ľudská spoločnosť, primárnym zdrojom uspokojovania materiálnych a duchovných potrieb ľudí. Človek je súčasťou prírody a ako živá bytosť svojou elementárnou životnou činnosťou citeľne ovplyvňuje prírodné prostredie.

ja . Biosféra

1. Biosféra ako globálny ekosystém.

Biosféra (z gréčtiny. bios - život, sphaira - lopta) - oblasť systémovej interakcie medzi živou a kostnou hmotou planéty. Je to globálny ekosystém - súhrn všetkých biogeocenóz (ekosystémov) našej planéty. Prvé myšlienky o biosfére ako „oblasti života“ a vonkajšom obale Zeme boli vyjadrené začiatkom 19. J. Lamarck. V roku 1875 rakúsky geológ E. Suess prvýkrát zaviedol do vedeckej literatúry moderný termín „biosféra“, čo znamená oblasť interakcie medzi hlavnými obalmi Zeme: atmosférou, hydro- a litosférou, kde sa stretávajú živé organizmy. . Zásluha na vytvorení integrity doktríny biosféry patrí VI Vernadskému. Pomocou týchto pojmov vytvoril vedu o "biosfére", zaviedol pojem "živá hmota" - súhrn všetkých živých organizmov a pridelil živým organizmom úlohu hlavnej transformujúcej sily na planéte Zem, pričom zohľadnil činnosť organizmov nielen v súčasnosti, ale aj v minulosti. Biosféra je teda celý priestor, kde existuje alebo kedy existoval život, t. j. kde sa stretávajú živé organizmy alebo produkty ich životnej činnosti.

Život v biosfére závisí od toku energie a obehu látok medzi biotickou a abiotickou zložkou. Cykly hmoty sa nazývajú biogeochemické cykly. Existenciu týchto cyklov zabezpečuje energia Slnka. Vizuálne znázornenie dráh prechodu energie poskytujú potravinové reťazce. Každý z ich odkazov predstavuje určitú trofickú úroveň. Prvú trofickú úroveň zaberajú autotrofy alebo producenti. Organizmy druhej trofickej úrovne sa nazývajú primárni spotrebitelia, tretia - sekundárni spotrebitelia atď. Producentmi sú rastliny, sinice (modro-zelené „riasy“) a niektoré ďalšie druhy baktérií. Časť energie spojenej s producentmi v procese fotosyntézy je spotrebovaná pri ich vlastnom dýchaní, druhá časť sa ukladá v ich bunkách a tkanivách a je k dispozícii spotrebiteľom. Organizmy, ktoré nie sú schopné fotosyntézy alebo chemosyntézy, sú heterotrofy alebo konzumenti. Patria sem zvieratá, huby, väčšina baktérií a niekoľko rastlín, ktoré stratili schopnosť fotosyntézy. Spotrebitelia sú priamo (bylinožravce) alebo nepriamo (predátori) závislí od hodnoty čistej primárnej produkcie ako zdroja energie a látok. Prechod energie cez živú hmotu je cestou od svetla k producentom, potom k spotrebiteľom a od oboch k teplu. Táto cesta je tok, nie cyklus, pretože energia sa rozptýli vo forme tepla v prostredí a nemôže sa znova použiť na fotosyntézu. Tok energie živou hmotou je teda procesom straty energie nahromadenej organizmami. Udržiavanie dynamickej rovnováhy medzi biotickou a abiotickou zložkou biosféry je nevyhnutnou podmienkou existencie všetkých foriem života. Vplyv človeka na biosféru sprevádzaný zhoršovaním kvality vody, odlesňovaním či uvoľňovaním škodlivín do atmosféry môže ohroziť život na Zemi.

2. Vlastnosti biosféry.

Biosféra, ako aj ďalšie ekosystémy nižšej kategórie, ktoré ju tvoria, má systém vlastností, ktoré zabezpečujú jej fungovanie, samoreguláciu, stabilitu a ďalšie parametre. Zoberme si tie hlavné.

· Biosféra je centralizovaný systém.Živé organizmy (živá hmota) fungujú ako jeho centrálny článok. Táto nehnuteľnosť je komplexne zverejnená V.I. Vernadského, ale, žiaľ, je v súčasnosti človekom často podceňovaný: v strede biosféry alebo jej väzieb je umiestnený iba jeden druh - človek (antropocentrizmus).

· Biosféra je otvorený systém. Jeho existencia je nemysliteľná bez energie zvonku. Ovplyvňujú ho kozmické sily, predovšetkým slnečná aktivita. Prvýkrát myšlienky o vplyve slnečnej aktivity na živé organizmy (heliobiológia) rozvinul A. L. Čiževskij (1897-1964), ktorý ukázal, že mnohé javy na Zemi a v biosfére úzko súvisia s činnosťou Slnka.

· Biosféra je samoregulačný systém, pre ktorú, ako poznamenal V.I. Vernadsky, charakteristický Organizácia. V súčasnosti sa táto vlastnosť nazýva homeostáza, čo znamená schopnosť vrátiť sa do pôvodného stavu, tlmiť vznikajúce poruchy zapnutím množstva mechanizmov. Homeostatické mechanizmy sú spojené najmä so živou hmotou, jej vlastnosťami a funkciami diskutovanými vyššie.

· Biosféra je systém, ktorý sa vyznačuje veľkou rozmanitosťou. Diverzita je najdôležitejšou vlastnosťou všetkých ekosystémov. Biosféra ako globálny ekosystém sa vyznačuje maximálnou diverzitou medzi ostatnými systémami. To druhé je spôsobené mnohými dôvodmi a faktormi. Ide o rôzne prostredia života (voda, zem-vzduch, pôda, organizmy); a rozmanitosť prírodných zón, ktoré sa líšia klimatickými, hydrologickými, pôdnymi, biotickými a inými vlastnosťami; a prítomnosť oblastí, ktoré sa líšia chemickým zložením (geochemické provincie); a čo je najdôležitejšie, zjednotenie veľkého počtu elementárnych ekosystémov v rámci biosféry s ich charakteristickou druhovou diverzitou.

Dôležitou vlastnosťou biosféry je prítomnosť v nej mechanizmov, ktoré zabezpečujú obeh látok a s tým spojená nevyčerpateľnosť jednotlivých chemických prvkov a ich zlúčenín. Pri absencii obehu by sa napríklad v krátkom čase vyčerpal hlavný „stavebný materiál“ živých vecí – uhlík, ktorý je prakticky jediný schopný vytvárať medziprvkové (uhlíkové) väzby a vytvárať obrovské množstvo organických zlúčenín. . Len vďaka cyklom a prítomnosti nevyčerpateľného zdroja slnečnej energie je zabezpečená kontinuita procesov v biosfére a jej potenciálna nesmrteľnosť.

3. Hranice a štruktúra biosféry.

Hranice neo- a paleobiosféry sú rozdielne.

Horný okraj. Vo väčšine prípadov je ozónová vrstva označená ako horná teoretická hranica biosféry bez špecifikácie jej hraníc, čo je celkom prijateľné, ak sa nehovorí o rozdieloch medzi neo- a paleobiosférou. V opačnom prípade treba vziať do úvahy, že ozónová clona sa vytvorila len asi pred 600 miliónmi rokov, potom sa organizmy mohli dostať na súš. V praxi je maximálna nadmorská výška, v ktorej môže existovať živý organizmus, obmedzená úrovňou, v ktorej zostávajú kladné teploty a môžu žiť rastliny obsahujúce chlorofyl – producenti (6200 m v Himalájach). Vyššie, až po hranicu snehu, žijú iba pavúky, chvostoskoky a niektoré roztoče, ktoré sa živia zrnkami peľu rastlín, výtrusmi rastlín, mikroorganizmami a inými organickými časticami, ktoré unáša vietor. Ešte vyššie môžu živé organizmy naraziť len náhodou.

Spodná čiara. Spodnú hranicu existencie aktívneho života tradične určuje dno oceánu v hĺbke 11 022 m (maximálna hĺbka Mariánskej priekopy) a hĺbka litosféry, charakterizovaná teplotou 100 °C (asi 6 000 m, podľa ultrahlboké vrty na polostrove Kola). Život v litosfére je v podstate rozmiestnený len niekoľko metrov hlboko, obmedzený na pôdnu vrstvu. Cez jednotlivé pukliny a jaskyne sa však šíri do stoviek metrov, pričom dosahuje hĺbky 3000 – 4000 m. Možno sú hranice biosféry oveľa širšie, keďže organizmy boli nájdené v hydrotermách oceánskeho dna v hĺbkach asi 3000 m pri. teplotu 250°C. Teoreticky by v hĺbke 25 000 m vzhľadom na hladinu mora mala byť kritická teplota 460 ° C, pri ktorej pri akomkoľvek tlaku existuje voda iba vo forme pary, a preto je život nemožný. Sedimentárne horniny, z ktorých takmer všetky prešli spracovaním živými organizmami, určujú spodnú hranicu bývalých biosfér, ktorá však nespadá na kontinenty pod najhlbšie hlbiny oceánu.

Portál pre študenta. Samotréning

Antropogénny vplyv na biosféru.

SÚVISIACE ČLÁNKY