Антропогенное загрязнение литосферы. 5
«Экология антропогенных зон»
Выполнила:
студентка группы Д 8-21-2
Дубовцева В.В.
Проверил:
Зуев С.П.
Воткинск – 2008
Содержание
Введение
1. Антропогенное воздействие биосферы
1.1 Загрязнение окружающей среды
1.2 Антропогенное загрязнение
1.3 Загрязнение атмосферы
1.4 Загрязнение парниковыми газами
2. Воздействие на биосферу физических факторов
Заключение
Список использованной литературы
Введение
На всех стадиях своего
развития человек был тесно связан
с окружающим миром. Но с тех пор
как появилось
Наиболее масштабным и значительным является химическое загрязнение среды несвойственными ей веществами химической природы. Среди них - газообразные и аэрозольные загрязнители промышленно-бытового происхождения. Прогрессирует и накопление углекислого газа в атмосфере. Дальнейшее развитие этого процесса будет усиливать нежелательную тенденцию в сторону повышения среднегодовой температуры на планете. Вызывает тревогу у экологов и продолжающееся загрязнение Мирового океана нефтью и нефтепродуктами, достигшее уже 1/5 его общей поверхности. Нефтяное загрязнение таких размеров может вызвать существенные нарушения газо- и водообмена между гидросферой и атмосферой. Не вызывает сомнений и значение химического загрязнения почвы пестицидами и ее повышенная кислотность, ведущая к распаду экосистемы. В целом все рассмотренные факторы, которым можно приписать загрязняющий эффект, оказывают заметное влияние на процессы, происходящие в биосфере.
1. Антропогенное воздействие биосферы
1.1 Загрязнение окружающей среды
Привнесение в природную
среду, или возникновение в ней
новых, обычно нехарактерных, физических,
химических, информационных или биологических
агентов, или превышение в рассматриваемое
время естественного
ЗАГРЯЗНЕНИЕ — это все то, что появляется не в том месте, не в то время и не в том количестве, какое естественно для природы, что выводит ее системы из равновесия, отличается от нормы, обычно наблюдаемой и (или) желательной для человека.
Необходимо обратить внимание
на то, что те или иные агенты не просто
воздействуют на воду, атмосферный
воздух или почву, а объектом воздействия
всегда является экосистема (биогеоценоз).
Поскольку в экосистемах эти
агенты выступают в роли экологических
факторов, то фактически происходит изменение
режимов экологических
Таким образом, загрязняющим
агентом может быть любой экологический
фактор, например любое вещество, находящееся
в составе воздуха, воды, почвы. Загрязнение
среды — сложный, многообразный
процесс. При изучении или описании
современных процессов в
- химическое (или ингредиентное), заключающееся в изменении химического состава среды (отклонении от нормального уровня концентрации характерных ингредиентов и от появления новых);
- физическое (или параметрическое), связанное с отклонением от нормы физических параметров окружающей
среды;
- биологическое, включающее микробиологическое (бактериями и вирусами - возбудителями болезней, носящих характер эпидемий) и макробиологическое (животными и растениями, случайно либо ошибочно интродуцированными в новые экосистемы).
В наши дни наиболее масштабным
и значительным загрязнением окружающей
природной среды считается
При физическом же загрязнении
выделить особенности его воздействия
на отдельные компоненты биосферы труднее,
поэтому его принято
По масштабам воздействия
различают загрязнение
- локальное — характерно для городов, крупных промышленных и транспортных предприятий, районов добычи полезных ископаемых, крупных животноводческих комплексов и т. п.;
- региональное — охватывает значительные территории и акватории как результат влияния крупных промышленных районов;
- глобальное — распространяется
на большие расстояния от
1.2 Антропогенное загрязнение
Загрязнение, возникающее в результате хозяйственной деятельности людей, в том числе их прямое или косвенное влияние на состав и интенсивность природного (естественного) загрязнения называют антропогенным. Эколог Э. Кормонди подчеркивал: «Загрязнители — нормальные побочные продукты жизнедеятельности человека как биологического вида и как социального творческого существа. Они представляют собой органические и неорганические отходы метаболизма и пищеварения, а также дёятельности по выращиванию и защите урожая, обогреву жилища, производству одежды, овладению энергией и т. д.».
Антропогенные помехи. С позиций кибернетики загрязнение можно представить как комплекс помех в экосистемах, воздействующих на потоки вещества, энергии и информации в пищевых (энергетических, информационных) цепях. Однако эти помехи могут значительно превышать приспособительные; возможности организмов, которые определяются эволюционно выработанной на уровне популяций нормой реакции, или иначе экологическим стандартом. Поэтому в отличие от естественных помех антропогенные помехи часто ведут не к «естественному» отбору, а к массовому вымиранию организмов.
В настоящее время основным загрязнителем окружающей природной среды стал человек. При этом изготовление (производство) абсолютного большинства видов промышленной продукции интересует человеческое общество лишь в той мере, в какой она (продукция) удовлетворяет его потребности. Иначе говоря, целью всего, что делается человеком, является удовлетворение его потребностей в продуктах питания, одежде, благоустроенном жилье, медицинской помощи, лекарствах, транспортных услугах, информации, в культурно-эстетической сфере и т. п.
Так, железнодорожные составы, перевозящие уголь (мазут), нужны людям лишь постольку, поскольку это топливо будет сожжено в печах и даст тепло в их дома. Только ради удовлетворения потребности в тепле общество соглашается строить вблизи от жилья железнодорожные пути, станции, вагоноремонтные депо и другие объекты, негативно воздействующие на ОС.
Удовлетворение потребности
общества в предмете, услуге, информации
всегда связано с обменом между
природной и техногенной средой
веществом, энергией, информацией, в
процессе которого они образуют сложные
геотехнические комплексы и системы.
При этом каждое предприятие (горнодобывающее,
промышленное, транспортное, энергетическое,
сельскохозяйственное, коммунальное и
т. д.) вовлекает в свою производственную
сферу сырье и природные
Всякая хозяйственная деятельность приводит к образованию отходов, которые рассеиваются в окружающей природной среде, меняя диапазон естественных колебаний экологических (в первую очередь абиотических) факторов. Характеризуя химическое воздействие на окружающую природную среду, Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) отмечает, что из более чем 6 млн. известных химических соединений человеком непосредственно используется до 500 тыс. соединений, при этом из них около 40 тыс. обладают вредными для людей свойствами.
В природной среде техногенные
вещества и энергия (в виде отходов)
перераспределяются за счет миграции,
трансформации и аккумуляции
в различных компонентах
Прямое и косвенное, преднамеренное
и непреднамеренное воздействия
на природу. Прямым антропогенным воздействием
называют непосредственное влияние
деятельности человека на природные
экосистемы. Прямое воздействие —
это любой вид
1.3 Загрязнение атмосферы
Воздух как природный
ресурс представляет собой общечеловеческое
достояние. Постоянство его состава
(чистота) — важнейшее условие
существования человечества. Поэтому
любые изменения состава
Основными ингредиентами загрязнения атмосферы являются оксиды углерода, азота и серы, углеводороды и взвешенные частицы (пыль).
Загрязняющие вещества, выброшенные в воздушный бассейн в виде газов или аэрозолей, могут:
• оседать под действием силы тяжести (крупнодисперсные аэрозоли);
• физически захватываться оседающими частицами (осадками) и поступать в лито- и гидросферу;
• включаться в биосферный круговорот соответствующих веществ (углекислый газ, пары воды, оксиды серы и азота и пр.);
• изменять свое агрегатное состояние (конденсироваться, испаряться, кристаллизоваться и т. п.) или химически взаимодействовать с другими компонентами воздуха, после чего пойти одним из вышеуказанных путей;
• находиться в атмосфере относительно длительное время, переносясь циркуляционными потоками в различные слои тропо- и стратосферы и в разные географические области планеты до тех пор, пока не создадутся условия для их физической или химической трансформации (например, фреоны).
В результате антропогенного воздействия на атмосферу возникают:
• локальная или региональная загазованность приземного слоя;
• трансграничный перенос загрязнений на значительные расстояния;
• различные глобальные (общепланетарные) эффекты, та
кие, как «парниковый эффект» и разрушение озонового слоя;
• загрязнение лито- и гидросферы как результат процессов естественного самоочищения атмосферы.
1.4 Загрязнение парниковыми газами
К настоящему времени деятельность
человека значительно влияет на состав
воздуха планеты и приводит, прежде
всего, к созданию парникового эффекта,
т. е. к увеличению содержания в нем
парниковых газов. Эти газы, будучи
прозрачными для
Основной примесный газ, создающий парниковый эффект, — диоксид углерода, содержание которого за предыдущие 150 лет заметно изменилось. Причинами, роста концентрации в атмосфере являются выброс диоксида углерода промышленными предприятиями, работающими на углеводородном сырье (топливе), а также снижение интенсивности его поглощения биотой наземных экосистем, прежде всего лесами (фотосинтез).
Другим газом, создающим парниковый эффект на планете, является метан. Рост его концентрации в воздухе подтвержден экспериментально путем анализа пузырьков газа в полярных льдах. Основная природная причина образования метана — деятельность особых бактерий, разлагающих в анаэробных условиях (без доступа кислорода) углеводы. Это происходит прежде всего на болотах и в пищеварительном тракте животных. Метан образуется в кучах компоста, на свалках, рисовых полях (везде, где вода и грязь изолируют остатки растений от доступа воздуха), а также при добыче ископаемого топлива.
Помимо диоксида углерода и метана к парниковым газам относятся хлорфторуглероды (фреоны) и их заменители, гемо-оксид азота и гексафторид серы.
В целом наличие такого явления, как парниковый эффект, для биосферы полезно. Полное отсутствие этих газов в атмосфере привело бы к снижению температуры у поверхности Земли примерно на 30—33 °С, и она, как и Луна, была бы бесплодна, сильно нагреваясь днем и переохлаждаясь ночью. В то же время, имей Земля атмосферу Венеры (более чем на 95% состоящую из С02), парниковый эффект привел бы к такому сильному перегреву, что жизнь также была бы невозможна.
2. Воздействие на биосферу физических факторов
На биосферу Земли постоянно воздействуют, наряду с химическими, многочисленные физические факторы. Значимость воздействия этих факторов антропогенного происхождения достаточно ощутима и продолжает увеличиваться, а в ряде случаев физическое воздействие на конкретные экосистемы значительно превышает химическое. Наиболее широко известны примеры радиационного загрязнения.
Физическое загрязнение
связано с отклонением за пределы
нормального диапазона
Тепловое загрязнение. Оно является результатом рассеивания в окружающей природной среде теплоты, выделяющейся в многообразных тепловых процессах, прежде всего связанных со сжиганием топлива. По существующим оценкам ежегодно в мире сжигается до 5 млрд. т угля, 3,2 млрд. т нефти, т.е. высвобождается более 2 • 1020 Дж тепловой энергии, которая меняет температурный режим воздушной и водной среды, а также динамику происходящих там процессов. Замена тепловых теплоэлектростанций на атомные, уменьшая до некоторой степени химическое загрязнение среды, одновременно увеличивает тепловое загрязнение. Помимо влияния на общебиосферный процесс глобального потепления тепловое загрязнение локально воздействует на водные экосистемы. Именно повышение температуры воды способствует:
• превышению критических значений для «стенотермных» стадий жизненных циклов водных организмов;
• усилению восприимчивости организмов к токсическим веществам (непременно присутствующим в загрязненной воде);
• замене обычной флоры водорослей менее желательными синезелеными водорослями;
• снижению количества кислорода в воде из-за уменьшения его растворимости.
В промышленных районах количество вырабатываемой анергии столь велико, что соизмеримо с интенсивностью излучения Солнца на эту же площадь. Поэтому там образуются «острова тепла» и формируется особый микроклимат. Это явление характерно для городов, крупных населенных пунктов и особенно для мегаполисов.
Электромагнитное загрязнение. Оно возникает в результате изменения свойств среды и значительного (порой в сотни раз) превышения интенсивности излучения антропогенных источников относительно природного фонового излучения. Особенно важное значение оно приобретает в связи с интенсивным развитием электронных систем управления, работа которых может быть серьезно дезорганизована.
Существенная особенность
искусственных источников электромагнитного
загрязнения биосферы в отличие
от природных — высокая
Эффект биологического действия
зависит от количества поглощенной
энергии, частоты и геометрических
размеров поглощающего объекта. В диапазоне
сверхвысоких частот (СВЧ) поглощается
40—50% падающей энергии (остальное отражается),
глубина проникновения в
Неионизирующие излучения поглощаются биологическими системами; при этом электромагнитная энергия трансформируется в кинетическую, вызывая общий нагрев тканей по всей глубине проникновения внутрь организма. Если количество поступающей энергии превышает допустимое количество энергии, которое может быть отведено механизмом терморегуляции теплокровных животных, то ее избыток вызывает постепенное повышение температуры тела. Это сначала ведет к нарушению функционирования соответствующих органов.
Наиболее высока чувствительность организмов к многократным воздействиям электромагнитных полей, когда начинает проявляться кумулятивный эффект; реакция возникает в результате ряда действий, каждое из которых самостоятельно не вызывает реакции. Такие суммарные эффекты наблюдаются и при длительном непрерывном воздействии электромагнитных излучений.
Ионизирующее (радиационное)
загрязнение биосферы. Это загрязнение
связано с превышением
Источники ионизирующего загрязнения — это предприятия атомной промышленности и энергетики, медицинские, биологические и другие учреждения, использующие радиоактивные препараты и изотопы, приборы медицинской и технической (рентгеновской) диагностики, а также ядерные взрывы. Искусственное ионизирующее излучение (электроны, позитроны, протоны, нейтронные и другие атомные ядра и элементарные частицы, а также электромагнитное излучение гаммарентгеновского и оптического диапазонов) возникает преимущественно на созданных человеком ускорителях заряженных частиц.
С развитием телевидения и особенно с широким внедрением компьютерной техники (в том числе с появлением ее в быту) обострилась проблема воздействия ионизирующих (в том числе рентгеновских) излучений на человека, потому что электронно-лучевые трубки телевизионных приемников и видеомониторов являются источниками этих излучений.
Загрязнение почвы. Человек интенсивно воздействует на верхнюю часть твердой оболочки Земли. Преимущественно это воздействие приходится на верхний плодородный слой литосферы — почву, благодаря которой человечество удовлетворяет основную часть своих потребностей в продуктах питания. Плодородные земли относятся к условно возобновимым ресурсам, однако время, необходимое для их восстановления, т. е. формирования плодородного слоя, достаточного для сельскохозяйственного использования, может исчисляться сотнями или даже тысячами лет.
Почвенный покров Земли представляет
собой важнейший компонент
Основное условие формирования высоких урожаев — наличие в почве питательных элементов в доступных формах и в должном соотношении. Основными биогенными элементами являются углерод, азот, фосфор, калий и т. д. Естественные биоценозы — это устойчивые саморегулирующиеся системы, тогда как агробиоценозы — это системы с разрушенными обратными связями, которые могут существовать; только при целенаправленной регулирующей деятельности человека.
Интенсификация
К канцерогенным соединениям, появление которых обусловлено неправильной химизацией сельского хозяйства, относятся n-нитрозосоединения. Как правило, они вызывают образование злокачественных опухолей печени, желудка, легких и других органов, обладают мутагенным и эмбриотоксическим действиями.
Фосфор — важнейший биогенный элемент, и его дефицит резко снижает продуктивность растений. Фосфор не имеет естественных источников пополнения запаса в почве. Восполнение потерь возможно только путем внесения фосфорных и органических удобрений. В круговорот фосфора в биосфере вовлечены почва, вода и растения.
Подкисление почв, вызываемое выпадением кислотных осадков, переводит фосфор в формы, недоступные для растений.
Высокое естественное содержание калия в почвах обычно не лимитирует урожаи, однако в ряде природных зон повышенные дозы азота и фосфора на сельскохозяйственных угодьях приводят к отрицательному балансу калия.
Сегодня человечество уже не может использовать экстенсивный путь развития сельского хозяйства, в то же время интенсивный путь, основанный на поддержании и повышении плодородия почв, связан с обязательным применением удобрений. Однако при нарушении технологии использования удобрений их неблагоприятное воздействие на окружающую природную среду многосторонне сказывается на различных компонентах биосферы. При этом может происходить:
• нарушение круговорота и баланса питательных веществ, снижение плодородия почв;
• снижение урожаев сельскохозяйственных культур и качества продуктов;
• развитие грибковых и других заболеваний растений, рост сорняков из-за нарушения соотношения макро- и микроэлементов в почве;
• попадание питательных элементов удобрений и почвы со стоками в грунтовые воды, а далее в поверхностные водоемы, что вызывает их эвтрофикацию;
Одним из видов антропогенного воздействия на почву является усиление (ускорение) процессов водной и ветровой эрозии. Эрозия — процесс разрушения и переотложения почвенных частиц воздушными или водными потоками. Эрозия почвы происходит и в естественных условиях, однако она значительно ускоряется вследствие антропогенного воздействия на экосистемы, выражающегося в чрезмерной и неправильной распашке земли, в том числе без учета рельефа, сведения лесов, непроведения противоэрозионных агрохимических мероприятий.
В зависимости от причин возникновения
этого процесса различают ветровую,
водную и техногенную эрозию. Водная
эрозия может быть плоскостной, при
которой разрушается
Ущерб плодородию почв наносят нерегулируемые ливневые осадки и паводки, ненормированный выпас скота, распашка целинных и залежных земель, проводимая без учета возможной эрозии. Большая часть унесенного слоя оседает в реках, озерах и искусственных водоемах, что наносит ущерб водным биоценозам. Большие территории ранее плодородных целинных земель, освоенные под пашню, становятся бесплодными из-за неправильной обработки.
Усилению эрозии почвы, обмелению рек и озер способствует вырубка лесов.
Химическое загрязнение
природных вод. Всякий водоем или
водный источник связан с окружающей
его внешней средой. На него оказывают
влияние условия формирования поверхностного
или подземного водного стока, разнообразные
природные явления, индустрия, промышленное
и коммунальное строительство, транспорт,
хозяйственная и бытовая
Загрязнения, поступающие в водную среду, классифицируют по разному, в зависимости от подходов, критериев и задач. Так, обычно выделяют химическое, физическое и биологические загрязнения. Химическое загрязнение представляет собой изменение естественных химических свойств вода за счет увеличения содержания в ней вредных примесей как неорганической (минеральные соли, кислоты, щелочи, глинистые частицы) , так и органической природы (нефть и нефтепродукты, органические остатки, поверхностноактивные вещества, пестициды) .
Неорганическое загрязнение Основными неорганическими (минеральными) загрязнителями пресных и морских вод являются разнообразны химические соединения, токсичные для обитателей водной среды. Это соединения мышьяка, свинца, кадмия, ртути, хрома, меди, фтора. Большинство из них попадает в воду в результате человеческой деятельности. Тяжелые металлы поглощаются фитопланктоном, а затем передаются по пищевой цепи более высокоорганизованным организмам.
Органическое загрязнение. Среди вносимых в океан с суши растворимых веществ, большое значение для обитателей водной среды имеют не только минеральные, биогенные элементы, но и органические остатки. Вынос в океан органического вещества оценивается в 300 - 380 млн. т./год. Сточные воды, содержащие суспензии органического происхождения или растворенное органическое вещество, пагубно влияют на состояние водоемов. Осаждаясь, суспензии заливают дно и задерживают развитие или полностью прекращают жизнедеятельность данных микроорганизмов, участвующих в процессе самоочищения вод. При гниении данных осадков могут образовываться вредные соединения и отравляющие вещества, такие как сероводород, которые приводят к загрязнению всей воды в реке.

- Антропогенное загрязнение литосферы
- Антропогенное загрязнение почв
- Антропогенное загрязнение почв и почвенного покрова
- Антропогенное загрязнение природной среды
- Антропогенное загрязнение среды
- Антропогенное радиационное загрязнение
- Антропогенное развитие на биосферу
- Антропогенное загрязнение атмосферы
- Антропогенное загрязнение Атмосферы
- Антропогенное загрязнение биосферы
- Антропогенное загрязнение гидросферы
- Антропогенное загрязнение литосферы
- Антропогенное загрязнение литосферы
- Антропогенное загрязнение литосферы