Антропогенное воздействие на экологические системы, его хозяйственные и экологические последствия

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Антропогенное воздействие на экологические системы, его хозяйственные и экологические последствия.

 

Антропогенные (от греч. аnthropos - человек и -genes - рождающий, рождённый) - виды изменений в окружающей среде, вызванные жизнью и деятельностью человека.

В течение XX в. в результате хозяйственной деятельности человека цепочка круговорота фосфора  в биосфере оказалась нарушенной. Этому способствовали производство фосфорных удобрений и широкое  их применение в сельском хозяйстве, получение в промышленных масштабах  различных фосфорсодержащих препаратов, производство продовольстви

я и кормов, развитие рыбного  промысла, добыча морских моллюсков  и водорослей. Действия человека прямым образом отразились на круговороте  вредных веществ и привели  к перераспределению содержания их на суше и в гидросфере. Эрозия почв, смыв удобрений, органических отходов  и экскрементов поверхностными водами, сбросы канализационных стоков приводят к сильнейшему загрязнению рек, озер и прибрежных областей Мирового океана. Происходит заражение почв, рек, водоемов суши, прибрежных участков морей, особенно в области дельт, заливов и эстуариев.   

 

Виды антропогенного воздействия:

 
   1. Разрушительное (деструктивное) - приводит к утрате, часто невосполнимой, богатств и качеств природной среды.  
   а) н е о с о з н а н н о е (охота, вырубка и выжигание лесов древним человеком,…) - Сахара вместо леса  
   б) о с о з н а н н о е   (х и щ н и ч е с к о е)  
   2. Стабилизирующее - это воздействие целенаправленное. Ему предшествует осознание экологической угрозы конкретному ландшафту - полю, лесу, пляжу, зеленому наряду городов. Действия направляются на замедление деструкции (разрушения). Например, вытаптывание пригородных лесопарков, уничтожение подроста цветущих растений можно ослабить, разбивая дорожки, образуя места для короткого отдыха. В сельскохозяйственных зонах проводят почвозащитные мероприятия. На городских улицах высаживают и высеивают растения, устойчивые к действию транспортных и промышленных выбросов.  
   3. Конструктивное (например, рекультивация)- действие целенаправленное, его результатом должно стать восстановление нарушенного ландшафта, например лесовосстановительные работы либо воссоздание искусственного ландшафта на месте безвозвратно утраченного. Примером может служить очень трудная, но необходимая работа по восстановлению редких видов животных и растений, по облагораживанию зоны горных выработок, свалок, превращению карьеров и терриконов в зеленые зоны.

 

1.1. Последствия хозяйственной деятельности человека для окружающей среды

 

В соответствии с плотностью населения меняется и степень воздействия человека на окружающую среду. Однако при современном  уровне развития производительных сил  деятельность человеческого общества сказывается на биосфере в целом. Человечество с его социальными  законами развития и мощной техникой вполне способно влиять на вековой  ход биосферных процессов.

Загрязнение воздуха. В процессе своей деятельности человек загрязняет воздушную среду. Над городами и промышленными  районами в атмосфере возрастает концентрация газов, которые в сельской местности содержатся в очень  небольших количествах или совсем отсутствуют. Загрязненный  воздух вреден для здоровья. Кроме того, вредные газы, соединяясь с атмосферной  влагой и выпадая в виде кислых дождей, ухудшает качество почвы и  снижают урожай. Основные причины  загрязнения атмосферы – сжигание природного топлива и металлургическое производство. Если в XIX веке поступающие в окружающую среду продукты сгорания угля и жидкого топлива почти полностью ассимилировались растительностью Земли, то в настоящее время содержание вредных продуктов сгорания неуклонно возрастает. Из печей, топок, выхлопных труб автомобилей в воздух попадает целый ряд загрязняющих веществ. Среди них особенно выделяется сернистый ангидрид – ядовитый газ, легко растворимый в воде. Концентрация сернистого газа в атмосфере особенно высока в окрестностях медеплавильных заводов. Он вызывает разрушение хлорофилла, недоразвитие пыльцевых зерен, засыхание опадание листьев хвои. Часть SO₂ окисляется до серного ангидрида. Растворы сернистой и серной кислот, выпадая с дождями на поверхность Земли, причиняют вред живым организмам, разрушают здания. Почва приобретает кислую реакцию, из нее вымывается перегной (гумус) – органическое вещество, содержащее компоненты, необходимые для развития растений. Кроме того, в ней снижается количество солей кальция, магния, калия. В кислых почвах уменьшается и число обитающих в ней видов животных, замедлена скорость разложения опада. Все это создает неблагоприятные условия для роста растений. Каждый год в результате сжигания топлива в атмосферу поступают миллиарды тонн CO₂ . Половина диоксида углерода, образующегося при сгорании ископаемого топлива, поглощается океаном и зелеными растениями, половина остается в воздухе. Содержание CO₂   в атмосфере постепенно возрастает  и за последние 100 лет увеличилось более чем на 10 %. CO₂  препятствует тепловому излучению в космическое пространство, создавая так называемый «парниковый эффект».  Изменение содержания CO₂ в атмосфере в значительной мере влияет на климат Земли.

Промышленные  предприятия и автомобили служат причиной поступления в атмосферу  многих ядовитых соединений – оксид  азота, оксида углерода, соединений свинца (каждый автомобиль выделяет за год 1 кг свинца), различных углеводородов  – ацетилена, этилена, метана, пропана,  и др. Вместе с капельками воды они  образуют ядовитый туман – смог, вредно действующий на организм человека, на растительность городов. Жидкие и  твердые частицы (пыль), взвешенные в воздухе, уменьшают количество солнечной радиации, достигающей  поверхности Земли. Так, в больших  городах солнечная радиация уменьшается  на 15 %, ультрафиолетовое излучение  – на 30 % (а в зимние месяцы оно  может совсем исчезнуть). Загрязнение  пресных вод. Масштабы использования  водных  ресурсов быстро увеличиваются. Это связано  с ростом населения  и улучшением санитарно-гигиенических  условий жизни человека, развитием  промышленности и орошаемого земледелия. Суточное потребление воды на хозяйственно-бытовые  нужды в сельской местности составляет 50 л на одного человека, в городах  – 150 л. Огромное количество воды используется в промышленности. На выплавку 1 т  стали необходимо 200 м³ воды, а на изготовление 1 т синтетического волокна – от 2500 до 5000 м³. Промышленность поглощает 85 % всей воды, расходуемой в городах.

Еще больше воды необходимо для орошения. В течение года на 1 га поливных земель уходит 12-14 м³ воды. В нашей стране ежегодно на орошение расходуется более 150 км³. Постоянное увеличение водопотребления на планете ведет к опасности «водного голода», что обусловливает необходимость разработки мероприятий по рациональному использованию водных ресурсов. Кроме высокого уровня расхода нехватка воды вызывается ее растущим загрязнением вследствие сброса в реки отходов промышленного и особенно химического производства. Бактериальное загрязнение и ядовитые химические вещества (например, фенол) приводят к омертвлению водоемов. Вредные последствия имеет также молевой сплав леса по рекам, который часто сопровождается заторами. При длительно пребывании древесины в воде она теряет деловые качества, а вымываемые из нее вещества губительно действуют на рыб. В реки и озера поступают и вымываемые из почвы дождями минеральные удобрения – нитраты и фосфаты, которые в больших концентрациях способны  резко изменять видовой состав водоемов, а также различные ядохимикаты – пестициды, используемые в сельском хозяйстве для борьбы с насекомыми-вредителями. Для аэробных организмов, обитающих в пресных водах, неблагоприятным фактором служит и сброс предприятиями теплых вод. В теплой воде кислород плохо растворяется и его дефицит может приводить многие организмы к гибели.

Загрязнение Мирового океана. Значительному загрязнению подвергаются воды морей и океанов. С речным стоком, а также от морского транспорта в моря поступают болезнетворные отходы, нефтепродукты, соли тяжелых металлов, ядовитые органические соединения, в том числе пестициды. Загрязнения морей и океанов достигает таких масштабов, что в ряде  случаев выловленные рыбы и моллюски оказываются непригодными для употребления в пищу.

Антропогенные изменения в почве. Плодородный слой почвы формируется очень долго. В тоже время ежегодно вместе с урожаем из почвы изымаются десятки миллионов тонн азота, калия, фосфора – главных компонентов питания растений. Перегной, основной фактор плодородия почвы, содержится в черноземах в количестве менее 5 %  от массы пахотного слоя. На бедных почвах перегноя еще меньше. При отсутствии пополнения почв соединениями азота его запас может быть израсходован за 50-100 лет. Этого не происходит, поскольку культурное земледелие предусматривает внесение в почву органических и неорганических (минеральных) удобрений.

Внесенные в почву азотные удобрения  используются растениями на 40-50%. Остальная  часть восстанавливается микроорганизмами до газообразных веществ, улетучивается  в атмосферу или вымывается из почвы. Таким образом, минеральные  азотные удобрения быстро расходуются, поэтому их приходиться вносить  ежегодно. При недостаточном применении органических и неорганических удобрений  почва истощается и урожаи падают. Неблагоприятные изменения в  почве наступают и в результате неправильных севооборотов, т. е. ежегодного посева одних и тех же культур, например картофеля. К числу антропогенных изменений почвы относится эрозия (разъедание). Эрозия представляет собой разрушение и снос почвенного покрова потоками воды или ветром. Широко распространена и наиболее разрушительна водная эрозия. Она возникает на склонах и развивается при неправильной обработке земли. Вместе с талыми и дождевыми водами с полей ежегодно уносится в реки и моря миллионы тонн почвы. Если размыву ничто не препятствует, мелкие промоины превращаются в более глубокие и, наконец, в овраги. Ветровая эрозия возникает в районах с сухой обнаженной почвой, с изреженным растительным покровом. Чрезмерный выпас скота в степях и полупустынях способствует ветровой эрозии и быстрому разрушению травяного покрова. Для восстановления слоя почвы толщиной 1 см в естественных условиях требуется 250-300 лет. Следовательно, пыльные бури приносят невосполнимые потери плодородного слоя почвы. Значительные территории со сформированными почвами изымаются из сельскохозяйственного оборота вследствие открытого способа разработки полезных ископаемых, залегающих на небольшой глубине. Открытый способ добычи дешев, так как избавляет от сооружения дорогостоящих шахт и сложной системы коммуникаций, а также является более безопасным. Вырытые глубокие карьеры и отвалы грунта разрушают не только земли, подлежащие разработке, но и окружающие территории, при этом нарушается гидрологический режим местности, загрязняются воды, почва и атмосфера, снижается урожай сельскохозяйственных культур.