Экология как наука

Масштабы сельскохозяйственного загрязнения глобальные:

1) значительные  площади выведенных из сельхозоборота  земель в результате уничтожения  гумусового горизонта;

2) превышение  уровня грунтовых вод и засоление  почв в результате многолетней  интенсивной мелиорации земель;

3) деградация  и эрозия почв;

4) существенная  доля химически загрязненной  сельхозпродукции.

35. Нехимические методы  борьбы с видами, распространение  и рост численности  которых нежелательны  для человека

 

Большой вред сельскому  хозяйству, лесам наносят вредители: насекомые, грызуны. Полчища саранчи  уничтожают поля злаков, гусеницы объедают хвойные леса и яблоневые сады. Деревья гибнут в результате поражения  паразитическими грибками, ржавчиной, омелой, вирусами, нематодами. Грызуны  наносят ощутимый урон молодым посадкам, сеянцам и семенам в лесных питомниках, посадкам злаковых и бобовых  культур, садам и ягодникам.

Существуют несколько  методов борьбы с вредителями сельскохозяйственных и лесных угодий. Но самым безопасным является биологический метод борьбы с видами, распространение и рост численности которых снижает урожайность культур, используемых человеком. Биологический метод подразумевает использование насекомых-энтомофагов, хищных клещей и нематод, болезнетворных микроорганизмов (вирусов, грибков, бактерий), птиц, земноводных, пресмыкающихся и зверей.

В России применяют 11 видов насекомых-энтомофагов против 20 видов вредителей растений. Огромное количество вредителей леса уничтожают рыжие лесные муравьи. За сезон ими  уничтожаются миллионы вредных насекомых. Поэтому очень важно охранять муравейники от разорения.

Применение бактериальных  препаратов также получило широкое  распространение. Дендробациллин помогает в борьбе с гусеницами сибирского шелкопряда, энтобактерин вызывает гибель многих вредителей.

Использование птиц в борьбе с вредителями более  эффективно в период вскармливания  птенцов. Пары синиц, трясогузок, мухоловок  и лазоревок приносят своим птенцам  десятки тысяч насекомых, личинок, куколок. Для привлечения птиц развешивают  кормушки и искусственные гнезда. Большое практическое значение в  биологическом контроле за численностью вредителей лесных и сельскохозяйственных растений имеют амфибии (лягушки).

Применение биологического метода борьбы с вредителями - перспективное  направление, но оно требует тщательного  изучения межвидовых и внутривидовых  взаимоотношений в биоценозах. Другим методом борьбы с неблагоприятными видами являются лесохозяйственные  и сельскохозяйственные мероприятия. Эти мероприятия состоят в  подборе здорового посадочного  и посевного материала, выращивании  насаждений, устойчивых к воздействию  вредителей и болезней, своевременной  уборке зараженных деревьев, очистке  леса от растительной ветоши. Важным методом  является уничтожение потенциальных  источников заражения будущих посадок - сжигание пораженных деревьев, растений.

36. Воздействие промышленности  и транспорта на  окружающую среду

 

Любая производственная деятельность человека оказывает негативное влияние на окружающую природную  среду, ее ресурсы и процессы. Промышленные предприятия подразделяют на добывающие и перерабатывающие. Последние делят  на тяжелую и легкую промышленность.

Высоким уровнем  антропогенного воздействия на природную  среду характеризуются предприятия  по добыче полезных ископаемых, предприятия  черной и цветной металлургии, химической и нефтеперерабатывающей промышленности, целлюлозно-бумажные комбинаты, все  виды электростанций, транспорт.

Проблемы всех промышленных предприятий - образование  большого количества отходов:

1) выбросов в  атмосферный воздух;

2) сточных вод  и твердых отходов производства.

Сокращение площадей лесов, саванн, степей в связи с  бурным строительством городов, крупных  промышленных предприятий и автомагистралей  влечет за собой уменьшение поступления  кислорода в атмосферу. Ежегодно в атмосферу попадают миллионы тонн диоксида серы, сероводорода, диоксида азота, углеводородов, озона, аммиака, оксида углерода и пыли. Транспортные средства с выхлопными газами выбрасывают  свинец и его соединения.

Добывающими и  перерабатывающими предприятиями  для промышленных целей используется большое количество воды. Такое обстоятельство влечет за собой образование сточных  вод, загрязненных самыми разными веществами, попадание которых в водные объекты  чревато губительными последствиями  для их обитателей. В поверхностные  воды сбрасываются нефтепродукты, соединения меди, железа, цинка, ПАВ, фосфор, фенол, аммонийный и нитритный азот. Очень  часто эти и другие вредные  вещества оказываются в составе  подземных вод, куда они просачиваются  с мест захоронения отходов производства и сельского хозяйства.

Разработка крупных  месторождений полезных ископаемых, а также добыча строительных материалов разрушают естественные природные  ландшафты, уничтожают почвенный покров, вносят нарушения в гидрологический  баланс грунтовых вод.

Промышленные  предприятия загрязняют природную  среду радиоактивными веществами. Особым видом загрязнения являются шум  и вибрация, создаваемые промышленными  установками и транспортом.

Снизить уровень  антропогенного воздействия на природную  среду возможно, если четко соблюдать  природоохранное законодательство, вкладывать финансовые средства в развитие отрасли переработки и утилизации отходов производства, совершенствование  технологий.

37. Загрязнение биосферы  токсическими и  радиоактивными веществами

 

Способность некоторых  химических элементов, соединений и  биогенных веществ оказывать  вредное воздействие на человеческий организм, организмы животных, растений и микроорганизмы называется токсичностью.

Существует классификация  токсичных веществ по степени  воздействия на человека и животных в зависимости от концентрации. Высокотоксичными или чрезвычайно опасными для  всего живого являются вещества первого  класса опасности. Для таких веществ  установлены минимальные значения присутствия в объектах природной  среды, так как они извлекаются  принудительно из глубин земной коры и рассеиваются по поверхности планеты  в результате деятельности человека. Бериллий, ванадий, кобальт, никель, ртуть, свинец, цинк, хром и их соединения являются высокотоксичными веществами. Подобной опасностью обладают и некоторые  другие тяжелые металлы, металлорганические соединения, нефтеотходы, цианистые  соединения, пестициды, радиоактивные  элементы. Эти вещества имеют способность  накапливаться в организмах и  двигаться по трофическим цепям.

Сегодня человеком  открыто и широко производится огромное количество синтетических веществ, обладающих мощным мутагенным, канцерогенным  и эмбриологическим воздействием на живые организмы. Полихлорбифенилы, диоксины, фураны выбрасываются при  сжигании в атмосферу, попадают со стоками  в водные объекты, а также оседают на почве. Воздействие токсичных веществ не только сказывается на общем ухудшении состояния организма, но и ведет к патологическим нарушениям.

Следует отметить, что все отходы производства и  потребления являются опасными и  делятся на пять классов опасности.

Другим чрезвычайно  опасным загрязнением атмосферного воздуха и вод Мирового океана является радиоактивное загрязнение. Радионуклиды накапливаются в донных осадках и биоте, переходя к вершинам трофических пирамид. Радионуклиды попадают в организмы человека и  животных и поражают жизненно важные органы, причем такое влияние сказывается  и на потомстве. Источниками радиоактивного загрязнения являются все виды испытаний  ядерного оружия, выбросы в результате аварий, утечки на объектах, связанных  с производством такого вида топлива  и уничтожением его отходов. Количество произведенного в мире ядерного оружия и военных кораблей с атомными реакторами достаточно велико и не объяснимо с точки зрения целесообразности. Ведь перспектива войны с применением  ядерного оружия имеет только один результат - гибель человечества и невероятный  ущерб для всей биосферы.

38. Основные пути  миграции и накопления  в биосфере радиоактивных  изотопов и других  веществ, опасных  для человека, животных  и растений

 

Вмешательство человека в окружающую природную  среду привело к ухудшению  его здоровья как биологического вида, огромный ущерб нанесен состоянию  компонентов всех природных экосистем. Загрязнение всех сред - атмосферного воздуха, воды, почвы - нарушает природные  механизмы стабилизации.

Основными путями миграции токсичных, радиоактивных  и других веществ, опасных для  человека, животных и растений, являются:

1) перенос воздушными  течениями;

2) распространение  по водным объектам, в том числе  проникновение в подземные воды, с последующим попаданием в  воды Мирового океана;

3) движение по  трофическим цепям - ряду видов  или их групп, каждое предыдущее  звено в которых служит пищей  для следующего.

Загрязнение окружающей среды токсинами - металлами, хлорированными углеводородами, нитратами, нитритами и нитросоединениями, асбестом, диоксинами и пестицидами - представляет серьезную опасность для всех экосистем. Не меньшую опасность несут канцерогенные вещества - бензапирен, промышленная пыль, диоксид азота и диоксид серы. Потенциальную опасность для водных экосистем и человека-водопользователя представляет аккумуляция радионуклидов водной биотой и донными осадками вследствие долгого периода распада изотопов стронция, цезия, циркония и ниобия.

В организм человека, как и другие живые организмы, радиоактивные и химические загрязнения  проникают через дыхательные  пути и желудочно-кишечный тракт  с потребляемой пищей и водой.

В ходе метаболизма  загрязняющие вещества превращаются в  неопасные продукты, выводимые затем  из организма через выделительную  систему. Ксенобиотики не перерабатываются ферментными системами организмов. Значительная часть канцерогенных  веществ превращается в еще более  опасные и токсичные вещества, чем до поступления в организм.

Долговременные  последствия влияния загрязняющих веществ еще слабо изучены. Наиболее опасными ингредиентами, которые могут  содержаться в продуктах питания, являются кадмий, ртуть и свинец. Взаимодействуя с белками, эти вещества блокируют различные ферментные системы и нарушают физиологические  функции организма. Эти и другие тяжелые металлы могут накапливаться  в органах и тканях. Кадмий активно  замещает в костях кальций.

Продукты питания  могут загрязняться в результате миграции вредных веществ из упаковочных  материалов, применения пищевых добавок.

39. Опасность ядерных  катастроф

 

Повышенные дозы радиации оказывают влияние на генетический аппарат и биологические структуры организмов человека, растений и животных. Такие дозы могут выделиться в результате аварийных ситуаций на объектах, связанных с использованием атомной энергии, либо в случае ядерных взрывов.

Это предприятия, на которых получают ядерное топливо, АЭС, базы ледокольного и подводного атомных флотов, заводы по производству атомных субмарин, судоремонтные  заводы, стоянки выведенных из эксплуатации атомных кораблей. Особую опасность  представляют хранилища ядерных  отходов и предприятия по их переработке. Высокая стоимость технологии служит ограничением переработки отработанного  ядерного топлива. Сегодня в Россию ввозятся ядерные отходы многих государств.

Атомные электростанции в настоящее время входят в  ряд традиционных источников получения  энергии. Использование атомной  энергии в мирных целях, безусловно, имеет свои преимущества, оставаясь  при этом объектом потенциального риска  не только для регионов, где располагаются  АЭС.

В XX в. в России произошли две крупные аварии, которые по своему воздействию на окружающую среду и человека носят  катастрофический характер.

1957 г. - военное  производственное объединение «Маяк»: утечка радиоактивных отходов,  сбрасываемых и хранившихся в  «бессточном» озере. Это озеро  имело фон 120 млн кюри. Нанесен  ущерб водным источникам, лесным  и сельскохозяйственным угодьям.