Биологическое разнообразие и его экологическое значение
Разнообразие биотического покрова, или биоразнообразие, - это один из факторов оптимального функционирования экосистем и биосферы в целом. Биоразнообразие обеспечивает устойчивость экосистем к внешним стрессовым воздействиям и поддерживает в них подвижное равновесие. Живое от неживого в первую очередь отличается на несколько порядков большим разнообразием и способностью не только сохранять это разнообразие, но и существенно увеличивать его по мере эволюции. Вообще эволюцию жизни на Земле можно рассматривать как процесс структурирования биосферы, процесс увеличиения разнообразия живых организмов, форм и уровней их организации, процесс возникновения механизмов, обеспечивающих устойчивость живых систем и экосистем в постоянно изменяющихся условиях нашей планеты. Именно способность экосистем поддерживать равновесие, используя для этого наследственную информацию живых организмов, и делает биосферу в целом и локальные экосистемы вещественно-энергетическими системами в полном смысле. 50) Биогеохимический цикл – это обмен химических элементов между живыми организмами и неорганической средой, происходящий внутри экосистемы. К основным химическим элементам биогеохимических циклов относятся углерод, водород, кремний, кислород, азот, кальций, фосфор, железо и сера. Антропогенная деятельность приводит к изменению биогеохимических круговоротов элементов, с которыми связаны глобальные процессы образования и движения живого вещества в биосфере [1]. Наибольшее воздействие на мировой биогеохимический цикл азота оказывает применение минеральных азотных удобрений. За счет человеческой деятельности, включая сжигание органического топлива, производство удобрений и выращивание бобовых культур, с 60-х годов ХХ века происходит возрастание связывания азота. В последние 60-70 лет распределение фосфора в биосфере сильно нарушено. Эти нарушения связаны с производством удобрений для сельского хозяйства и их применением, мобилизацией фосфора из шлаков, производством препаратов, содержащих фосфор и применение их в быту, развитием рыбного промысла, добычей морских моллюсков и т.п. Всё это влечёт за собой перераспределение биогенных фосфатов с океана на сушу. Круговорот серы нарушен сжиганием топлива и особенно угля. Серьёзные изменения претерпели пресные воды. Известно, что биота контролирует круговорот воды на 70%, поэтому, разрушая естественные экосистемы, человек оказал существенное влияние на круговорот воды. Это привело к изменению гидрологического режима водосборных бассейнов. Влажность почвы и воздуха уменьшается на более длительное время, чем в регионах с нормальной экосистемой. Нарушение круговорота воды также привело к изменению водного баланса, опустыниванию, усилению эрозионных процессов. Некоторые изменения уже носят необратимый характер, а те, которые можно ещё приостановить требует больших вложений материальных ресурсов и усилий. Влияние человека на экосистемы настолько интенсивно, что организмы не успевают приспособиться к ним. Изменение биогеохимических циклов ведёт к экологическому кризису и требует незамедлительного перехода на рациональное природопользование. 52) Загрязнения окружающей среды бывают физические и химические. К физическим (энергетическим) загрязнениям относятся шум, Воздействие шума на организм человека Шум, возникающий при работе производственного оборудования и превышающий нормативные значения, воздействует на центральную и вегетативную нервную систему человека, органы слуха. Шум воспринимается весьма субъективно. При этом имеет значение конкретная ситуация, состояние здоровья, настроение, окружающая обстановка. Основное физиологическое воздействие шума заключается в том, что повреждается внутреннее ухо, возможны изменения электрической проводимости кожи, биоэлектрической активности головного мозга, сердца и скорости дыхания, общей двигательной активности, а также изменения размера некоторых желез эндокринной системы, кровяного давления, сужение кровеносных сосудов, расширение зрачков глаз. Работающий в условиях длительного шумового воздействия испытывает раздражительность, головную боль, головокружение, снижение памяти, повышенную утомляемость, понижение аппетита, нарушение сна. В шумном фоне ухудшается общение людей, в результате чего иногда возникает чувство одиночества и неудовлетворенности, что может привести к несчастным случаям. Длительное воздействие шума, уровень которого превышает допустимые значения, может привести к заболеванию человека шумовой болезнью — нейросенсорная тугоухость. На основании всего выше сказанного шум следует считать причиной потери слуха, некоторых нервных заболеваний, снижения продуктивности в работе и некоторых случаях потери жизни. вибрация,электромагнитные поля, ионизирующие излучения радиоактивных веществ, тепловое излучение, возникающее в результате антропогенной деятельности. Продолжающееся увеличение количества и разнообразие новых промышленных предприятий, химических производств, различных транспортных средств, химизация сельского хозяйства приводят к нарастающему загрязнению окружающей среды всевозможными химическими веществами (ксенобиотиками), попадающими в нее с газообразными, жидкими и твердыми выбросами и отходами.
Экологической ситуации в России присущи все основные черты и проявления глобального экологического кризиса. В последнее время прежде всего имеет место антропогенное загрязнение окружающей среды, уровни которого превышают допустимые. 53) БИОЛОГИЧЕСКОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ (Б.з.) - привнесение в окружающую среду (воду, атмосферу, почву, а также продукты питания) и размножение в ней микроорганизмов, вызывающих болезни человека или сельскохозяйственных животных. Б.з. происходит, если в среду попадают необеззараженные сельскохозяйсвенные или бытовые стоки, содержащие органические вещества. Б.з. может быть причиной опасных эпидемий. Так, в Дагестане в 1994 г. массовые заболевания холерой были вызваны загрязнением воды неочищенными бытовыми стоками, содержащими возбудитель холеры. Биологическое загрязнение привнесение в окружающую среду (воду, атмосферу, почву, а также продукты питания) и размножение в ней микроорганизмов, вызывающих болезни человека или сельскохозяйственных животных. Б.з. происходит, если в среду попадают необеззараженные сельскохозяйсвенные или бытовые стоки, содержащие органические вещества. Б.з. может быть причиной опасных эпидемий. Так, в Дагестане в 1994 г. массовые заболевания холерой были вызваны загрязнением воды неочищенными бытовыми стоками, содержащими возбудитель холеры. Источником Б.з. могут стать трупы сельскохозяйственных животных, и потому их либо захоранивают в глубоких скотомогильниках, либо перерабатывают на специальных предприятиях. Там при высокой температуре болезнетворные микроорганизмы погибают, а из животной массы получают жир для производства мыла, сырье для кожевенной промышленности, кормовые добавки. 54)Механическое загрязнение представлено бытовыми и производственными отходами, остатками снаряжения, строительным мусором и остатками конструкций (а также зданиями и сооружениями, непригодными для последующего использования). На полигонах это осколки снарядов и бомб, остатки мишеней, хранилище и т.п. 55) Эвтрофикация (греч. eutrophia — хорошее питание) — обогащение рек, озер и морей биогенами, сопровождающееся повышением продуктивности растительности в водоемах. Основные химические элементы, способствующие эвтрофикации — фосфор и азот. Она является основной частью естественного процесса, называемого сукцессией. За несколько тысяч лет озеро может измениться естественным путем и превратиться из олиготрофного в эвтрофное, или, иначе говоря, «состариться». Однако антропогенная деятельность приводит к аналогичным последствиям всего за несколько десятилетий. Поэтому принято говорить об антропогенной эвтрофикации, противопоставляя ее естественной. Эвтрофикация усиливается, когда рост растений в водоеме стимулируется азотом и фосфором, содержащимися в насыщенных удобрениями стоках с сельскохозяйственных угодий, в чистящих и моющих средствах и других отходах. Воды озера, принимающего эти стоки, представляют собой плодородную среду, в которой происходит бурный рост водных растений, захватывающих пространство, в котором обычно обитают рыбы. Водоросли и другие растения, отмирая, падают на дно и разлагаются аэробными бактериями, потребляющими для этого кислород, что приводит к замору рыбы. Озеро заполняется плавающими и прикрепленными водорослями и другими водными растениями, а также питающимися ими мелкими животными. Сине - зеленые водоросли, или цианобактерии, делают воду похожей на гороховый суп с дурным запахом и рыбным вкусом, а также покрывают камни слизистой пленкой. Основные антропогенные источники фосфора и азота: необработанные сточные воды (в особенности из животноводческих комплексов) и смыв удобрений с полей. Во многих странах запрещено использование ортофосфата натрия в стиральных порошках для уменьшения эвтрофикации водоемов.[6] 56)Источники загрязнения гидросферы нефтью В последнее время одними из самых опасных источников загрязнения нефтью считались крушения танкеров и выбросы на буровых скважинах в открытом море. Однако, на самом деле доля подобных выбросов в результате несчастных случаев, которые привлекают столько внимания общественности, ничтожно мала по сравнению с общим загрязнением углеводородами.
Есть мнения, что в Мировой океан попадает около 5 миллионов тонн, так же существует мнение о том, что на самом деле эта цифра равна 10 миллионам. Известно, что 1 тонна нефти, растекаясь, занимает площадь в 12 км2. Обычные транспортные перевозки. Приведённые данные говорят о том, что основная доля загрязнений приходится на транспортировку. Это не удивительно, поскольку основные нефтедобывающие области расположены на значительном расстоянии от главных районов потребления и переработки. В настоящее время в год транспортируется более 1 миллиарда тонн нефти. Однако, часть нефти (до 0,5%) выбрасывается в океан более или менее легально: в результате сброса промывочных и балластных вод в океан. После разгрузки пустой танкер заполняется морской водой для стабилизации балласта на обратном пути. Морская вода образует эмульсию с оставшейся частью нефти в танкере. Содержащий нефтепродукты балласт сливается с танкера недалеко от порта назначения. Аналогично освобождаются от балласта и другие типы судов. Такая вода, загрязнённая нефтью, сбрасывается в специальных зонах открытого моря, которые оговорены международными соглашениями. Но часто эти операции совершаются недалеко от побережья в нарушение всех соглашений. Около половины потерей при транспортировке следует отнести к очистке танкеров и сбросу балласта. Следует заметить, что 80% танкерного флота пользуются системой контрольных мероприятий LOT для уменьшения количества нефти, попадающей в океан в результате сброса балласта. При этом на оставшиеся 20% танкеров приходится 70% всего загрязнения моря. Упомянутая система LOT отличается тем, что в качестве балласта в ней используется и вода, и нефть одновременно. Нефтепродукты, как менее плотные, располагаются в верхней части танкера, а более чистая морская находится снизу - и именно она сливается. Аварии при транспортировке и добычи нефти. Попадание нефти в море в результате столкновения танкеров или посадки на мель не столь часты. Но всё-таки количество ежегодно теряемой нефти с каждым годов возрастает. Однако, нельзя и преуменьшать и серьёзность подобных происшествий: потери малы про сравнению с общими потерями при транспортировании, но они происходят на одних и тех же судоходных линиях или в относительно мелких прибрежный районах. Таким образом, нефтяные сливы концентрируются на небольшой морской поверхности. Влияние несчастных случаев на окружающую среду возрастает с увеличением тоннажа судна. Поэтому польза от применения так называемых супер-танкеров является спорной. Суда водоизмещением 500 тысяч тонн уже спущены на воду, а судна на 800 тысяч тонн уже проектируются для использования. Аварии на нефтяных разработках в открытом море также могут привести к серьёзным загрязнениям. В момент бурения, введения труб, при установке вершины вышки, а также во время эксплуатации скважин существует определённый риск загрязнения. Природные источники нефти. Некоторая часть загрязнений всё же приходится на природные источники нефти. Прямых измерений количества нефти, попадающей в океан из природных источников, нет. Однако, эти цифры несравнимо малы по сравнению с влиянием антропогенных загрязнений. Если бы нефть продолжительное время просачивалась в океан, то все залежи давно бы исчезли. Кроме того, любой выход нефти должен сопровождаться появлением характерных блестящих пятен, но такие пятна не наблюдались. Небольшая доля утечки нефти приходится на суда, затонувшие ещё во времена Второй Мировой Войны, корпуса которых подверглись коррозии и протекают. Большая часть углеводородов поступает в атмосферу в результате испарения или неполного сгорания топлива, после чего вступает в реакции и превращается в другие вещества. Однако оставшаяся часть существует в виде жидких капель и адсорбируется на мелких атмосферных частичках. Жидкие и твёрдые частицы неизбежно оседают на поверхности океана, внося значительный вклад в общее загрязнение. |