Экология Кузбасса

Вся совокупность организмов на планете  В.И. Вернадский назвал живым веществом, рассматривая в качестве его основных характеристик суммарную массу, химический состав и энергию. В состав биосферы, кроме живого вещества (растительного, животного и микроорганизмов), входят биогенное вещество (продукты жизнедеятельности  живых организмов − каменный уголь, битумы, нефть), биокосное вещество (продукты распада и переработки  горных и осадочных пород живыми организмами − почвы, кора выветривания, все природные зоны, свойства которых  зависят от деятельности на Земле  живого вещества) и, наконец, косное вещество − совокупность тех веществ в  биосфере, в образовании которых, как считается, живые организмы  не участвуют (горные породы магматического происхождения, вода, космическая пыль, метеориты).

Биосфера − это специфическим  образом организованное единство всего  живого и минеральных элементов. Взаимодействие между ними проявляется  в биогенной миграции атомов, осуществляющейся за счёт энергии солнечного излучения. Происходящий в биосфере круговорот веществ, энергии и особей осуществляется при участии всех населяющих её организмов. Все живые существа являются частью одного целого, гигантской совокупности живых существ, живого покрова Земли.

Солнечная энергия на Земле вызывает два круговорота веществ: большой, или геологический, наиболее ярко проявляющийся  в круговороте воды и циркуляции атмосферы, и малый, или биологический, который развивается на основе большого и заключается в круговой циркуляции веществ между почвой, растениями, микроорганизмами и животными. Оба  круговорота взаимосвязанные и  представляют собой как бы единый процесс. Втягивая в свои многочисленные орбиты косную среду, биологический  круговорот веществ обеспечивает воспроизводство  живого вещества и оказывает активное влияние на облик биосферы.

Автотрофы − организмы, получающие все нужные им для жизни химические элементы из окружающей косной материи  и не нуждающиеся в готовых  органических соединениях другого  организма для построения собственного тела. Основной источник энергии, используемый автотрофами, − Солнце. Образно говоря, автотрофы являются кормильцами  биосферы: они не только питаются сами, но и кормят (своим телом) других. Поэтому их называют продуцентами. Биомасса, создаваемая ими, называется первичной.

Среди автотрофов выделяют фототрофы (используют в качестве источника  энергии солнечный свет) и хемотрофы (используют энергию, выделяющуюся при  окислении неорганических веществ).

Гетеротрофы − это организмы, использующие для своего питания чужие тела (живые или мертвые), то есть готовые  органические вещества. Очевидно, что  жизнедеятельность гетеротрофов полностью  определяется синтетической активностью  автотрофов. Среди гетеротрофов выделяют три группы организмов: убивающие объект питания (хищники); питающиеся за счёт других организмов, но не убивающие их (паразиты, кровососы); питающиеся отмершей органикой. Гетеротрофы имеют более богатое видовое разнообразие, нежели автотрофы, тем не менее, общая их существенно меньше. Гетеротрофные организмы выполняют в экологических системах роль консументов (к ним относят всех животных, часть микроорганизмов, паразитических и насекомоядных растений) и редуцентов (главным образом грибов и бактерий). Последние в процессе своего питания превращают пищу − органические остатки − в неорганические вещества, возвращая таким образам их в биосферу. Биомассу, которую образуют гетеротрофы, называют вторичной.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Загрязнения  грунтовых вод. Контроль за  загрязнением воды

 

   За последние несколько десятилетий грунтовые воды  стали  одним  из

важнейших ресурсов.  Обычно, за редким исключением, они обладали прекрасным качеством и без всякой очистки удовлетворяли требованиям  стандартов по питьевой воде. К несчастью, случаи загрязнения высококачественных грунтовых вод ядовитыми веществами становятся все более  частыми. Загрязнение грунтовых вод было признано в 1980-х гг.  одной из важнейших экологических проблем, которая сохранилась и в 1990-х гг. и, несомненно, сохранится и в будущем.

      Инфильтруясь и  просачиваясь  сквозь  почву,  вода уносит с собой в грунтовые воды все растворимые в ней вещества.  Почва не может  задержать их. Следовательно, любое химическое вещество, примененное, размещенное, разлитое,  рассыпанное на земле или попавшее в нее, может загрязнить грунтовые воды.    В настоящее время основными источниками загрязнения грунтовых вод признаны: неправильно устроенные свалки и  другие  хранилища  ядовитых  веществ, откуда они могут просачиваться в грунтовые воды; протекающие подземные резервуары и трубопроводы.  Особую проблему составляет утечка бензина из резервуаров на АЗС; пестициды и удобрения, применяемые на полях, газонах, в садах; соль, которой посыпают дороги при гололеде; мазут, применяемый на дорогах для связывания пыли; излишки  применяемых  в  хозяйстве сточных вод и канализационного ила; утечки при транспортировке. Hеприспособленные хранилища,   а   также использование пестицидов представляют собой  наиболее  распространенные  источники  угрозы  для грунтовых вод. Hаибольшую проблему при загрязнении грунтовых вод создают некоторые ядохимикаты,  с  трудом выявляемые из-за их очень низких концентраций, но способные постепенно накапливаться в организме,  вызывая  многочисленные расстройства здоровья, в том числе рак. Большинство ядохимикатов принадлежат к одному из двух классов:  тяжелым металлам или синтетическим органическим соединениям. У проблемы ядовитых отходов четыре важных аспекта: необходимость обезопасить запасы воды для питья и орошения; обезвреживание тысяч существующих хранилищ, представляющих угрозу для грунтовых вод; восстановление качества загрязненных грунтовых вод; разработка эффективных способов хранения и удаления опасных отходов, получаемых в настоящее время и планируемых в будущем.

      Раньше считалось,  что если грунтовые воды загрязнены, то они утрачены практически навсегда, т.к. способов очистки водоносных горизонтов не существует  и  требуются сотни лет для вымывания из них отходов.  К счастью, не все в это верили.  Hедавно  разработана  новая  технология восстановления качества грунтовых вод, которая теперь широко распространяется. В общих чертах она предусматривает бурение скважин,  откачку загрязненных грунтовых вод, их очистку на химических поглощающих фильтрах и закачивание обратно в водоносный горизонт. Если речь идет о биодеградирующих органических  соединениях,  в  зараженный участок можно подать кислород и микроорганизмы,  которые питаются загрязняющими  веществами и уничтожают их. Восстановление качества грунтовых вод хорошо применимо на относительно небольших пространствах,  например при утечках с бензоколонок. Широко признано,  что даже в  своем  наилучшем варианте захоронение ядовитых  отходов  - это временное решение,  т.к.  время существования ядовитых веществ неизбежно превышает срок службы изолирующих барьеров. Известны альтернативы этому подходу. 1. Сокращение объема, преобразование и рециклизация отходов. Строгие требования, предъявляемые к современным хранилищам ядовитых отходов,  наблюдение  за ними с момента возникновения до захоронения и нескончаемая ответственность за их дальнейшую судьбу требуют от компаний крупных расходов и заставляют искать возможности сокращения объема отходов. Здесь два  основных подхода.  Один состоит в усовершенствовании или изменении производственного процесса таким образом,  чтобы  сократился объем ядовитых побочных продуктов.  Во многих случаях удается изыскать их безопасные заместители.  Вторая возможность - извлечение и рециклизация  ядовитых  веществ из отходов.  Это особенно хорошо подходит для тяжелых металлов,  которые можно выделить из стоков при помощи  многих химических реакций, очистить и использовать.

Широко использующиеся в сфере  контроля загрязнения воды обязательные постановления, обычно, распространяются национальными правительственными агентствами. Более подробные постановления  разрабатываются на уровне штатов, провинций, муниципалитетов, водных районов, районов консервации, комиссий по улучшению  санитарных условий и т.п. На национальном уровне и уровне штата (или провинции) в сфере подобного контроля ответственность, обычно, возлагается на агентства по охране окружающей среды и министерство здравоохранения.  
Конечной целью контроля загрязнения воды является нулевой сброс агентов загрязнения в водные объекты. Однако полное достижение этой цели, обычно, неэффективно, с точки зрения затрат. Предпочтительный подход состоит в установлении ограничений на сбросы удаляемых отходов для обеспечения разумного уровня защиты здоровья людей и окружающей среды. Хотя эти стандарты могут значительно варьироваться в разных законодательных системах, базисом для них, обычно, являются обозначения режима конкретных водных объектов, приведенные ниже.  
Естественные (природные) воды и сточные воды характеризуются в терминах их физического, химического и биологического состава. Основные физические свойства, а также химические и биологические составляющие сточных вод и их источники представляют собой очень длинный список. Каждый обозначенный водный объект должен контролироваться в соответствии с инструкцией, которая может состоять как из основных, так и из более подробных числовых критериев.

Список использованной литературы

 

1. Адам А.М., Мамин Р.Г. Природные ресурсы и экологическая безопасность Западной Сибири. - М., 2000 - 142 с.

2. Викулов В.С., Гурман В.И., Данилина Е.В. и др. Эколого-экономическая стратегия развития региона. - Новосибирск, СО РАН, 1990. - 184 с.

3. Исследования закономерностей развития регионов как сложных интегральных систем. Региональные проблемы. ДВО РАН. - Бироробиджан: 1994. - 10 с.

4. Рациональное использование водных ресурсов бассейна Азовского моря / Под. ред. И.И. Воровича. - М., Наука, 1981. - 200 с.

5. Реймерс Н.Ф. Природопользование: Словарь-справочник. - М.: Мысль, 1990. – 637 с.