Экология. Основные виды антропогенных воздействий на биосферу

• Название: Основные виды антропогенных воздействий на биосферу
• Дата: 31.01.2022
• Размер: 451.5 Kb.
• Имя файла: Экология.doc
• Тип: Документы; #347368
• страница: 11 из 11

Биологическое загрязнение

Под биологическим загрязнением понимают привнесе­ние в экосистемы в результате антропогенного воздействия не­характерных для них видов живых организмов (бактерий, ви­русов и др.), ухудшающих условия существования естествен­ных биотических сообществ или негативно влияющих на здо­ровье человека.

Основными источниками биологического воздействия яв­ляются сточные воды предприятий пищевой и кожевенной про­мышленности, бытовые и промышленные свалки, кладбища, канализационная сеть, поля орошения и др. Из этих источни­ков разнообразные органические соединения н патогенные мик­роорганизмы попадают в почву, горные породы и подземные воды. По данным санэпидстанций патогенные кишечные па­лочки обнаруживаются в подземных водах на глубине до 300 м от поверхности земли.

Особую опасность представляет биологическое загрязнение среды возбудителями инфекционных и паразитарных болезней. Значительные изменения окружающей среды в результате ан­тропогенного воздействия приводят к непредсказуемым послед­ствиям в поведении популяций возбудителей и переносчиков опасных для человека и животных болезней.

Увеличивается количество вспышек классической чумы сви­ней, оспы у овец, клещевого энцефалита и геморрагической лихорадки среди людей. По мнению авторов Государственного доклада (1995), в сложившейся ситуации наступление СПИДа - лишь первое звено в цепи возможных эпидемий неизвестных прежде заболеваний вирусной этиологии. Цитомегалавирус, не представлявший значительной опасности еще несколько лет на­зад, может стать главной угрозой в связи с трансплантациями органов и тканей, а также как оппортунистическая инфекция при СПИДе. Весьма опасны также вирус лихорадки Чикунгунья, вирус геморрагической лихорадки с почечным синдромом (вирус «Хантаан») и другие, уничтожение которых представля­ет значительные трудности.

Полученные в последние годы данные позволяют говорить об актуальности и многогранности проблемы биобезопасности. Так, новая экологическая опасность создается в связи с развити­ем биотехнологии и генной инженерии. При несоблюдении са­нитарных норм возможно попадение из лаборатории или завода в окружающую природную среду микроорганизмов и биологи­ческих веществ, оказывающих весьма вредное воздействие на биотические сообщества, здоровье человека и его генофонд.

Помимо генно-инженерных аспектов, среди актуальных вопросов биобезопасности, имеющих важное значение для со­хранения биоразнообразия, выделяют также:

-перенос генетической информации от домашних форм к диким видам;

-генетический обмен между дикими видами и подвида­ми, в том числе риск генетического загрязнения гено­фонда редких и исчезающих видов;

-генетические и экологические последствия преднамерен­ной и непреднамеренной интродукции животных и рас­тений.
Воздействие электромагнитных полей и излучений

Законом РФ об охране окружающей природной среды (1991 г.) предусмотрены меры по предупреждению и устранению вредных физических воздействий, включая и электромаг­нитные поля.

На протяжении миллиардов лет естественное магнитное поле Земли, являясь первичным периодическим экологическим, фактором, постоянно воздействовало на состояние экосистем. В ходе эволюционного развития структурно-функциональная организация экосистем адаптировалась к естественному фону. Некоторые отклонения наблюдаются лишь в периоды солнечной активности, когда под влиянием мощного корпускулярного потока магнитное поле Земли испытывает кратковременные резкие изменения своих основных характеристик.

Это явление, получившее название магнитных бурь, неблагоприятно отражается на состоянии всех экосистем, включая и организм человека. В этот период отмечается ухудшение состояния больных, страдающих сердечно-сосудистыми, нервно-соматическими и другими заболеваниями. Влияет магнитное поле и на животных, в особенности на птиц и насекомых;

На нынешнем этапе развития научно-технического прогресса человек вносит существенные изменения в естественное магнитное поле, придавая геофизическим факторам новые направления и резко повышая интенсивность своего воздействия. Основные источники этого воздействия - электромагнитные по­ля от линий электропередач (ЛЭП) и электромагнитные поля от радиотелевизионных и радиолокационных станций.

На территории СНГ общая протяженность только ЛЭП-500 кв. превышает 20 000 км (помимо ЛЭП-150, ЛЭП-300 и ЛЭП-750). Линии электропередач (ЛЭП) и некоторые другие энергетиче­ские установки создают электромагнитные поля промышленных частот (50 Гц) в сотни раз выше среднего уровня естественных полей. Напряженность поля (Е) под ЛЭП может дос­тигать десятков тысяч вольт на метр.

Наибольшая напряженность поля наблюдается в месте мак­симального провисания проводов, в точке проекции крайних проводов на землю и в 5 м от нее кнаружи от продольной оси трассы: для ЛЭП-330 кВ - 3,5-5,0 кВ/м, для ЛЭП-500 кВ - 7,6-8 кВ/м и для ЛЭП-750 кВ - 10,0-15,0 кВ/м (Думанский и др., 1976).

Отрицательное воздействие электромагнитных полей на человека и на те или иные компоненты экосистем прямо пропорционально мощности поля и времени облучения. Небла­гоприятное воздействие электромагнитного поля, создаваемого ЛЭП, проявляется уже при напряженности поля, равной 1000 В/м. У человека нарушаются эндокринная система, обменные процессы, функции головного и спинного мозга и др.

Воздействие неионизирующих электромагнитных излуче­ний от радиотелевизионных и радиолокационных станций на среду обитания человека связано с формированием высоко­частотной энергии. Японскими учеными обнаружено, что в районах, расположенных вблизи мощных излучающих теле и радиоантенн, заметно повышается заболевание катарактой глаз. Медико-биологическое негативное воздействие электро­магнитных излучений возрастает с повышением частоты, т. е. с уменьшением длины волн.

В целом можно отметить, что неионизирующие электро­магнитные излучения радиодиапазона от радиотелевизионных средств связи, радиолокаторов и других объектов приводят к значительным нарушениям физиологических функций чело­века и животных. По мнению профессора С. Нита (Япония), вредное воздействие на человеческий организм невидимого, но очень опасного электромагнитного загрязнения окружаю­щей среды идет гораздо более быстрыми темпами, чем про­гресс в электронике. Крайне необходимы дальнейшие эколого-эпидемиологические исследования воздействия электромаг­нитных полей и излучений на здоровье человека, состояние биоты и экосистем в целом.
Подводя итог вышесказанному следует признать, что «человечество получило такую власть над природой, которая намного превосходит воздейст­вие других видов, и человек как биологический вид уже не находится в равновесии с окружающей средой» (Ф. Дре, 1976).

Возможность человека манипулировать природой и актив­но влиять на окружающий мир проявилась не сразу. В исто­рическом плане воздействие человека на биосферу претерпе­ло следующие основные этапы (по Н. Ф. Реймерсу):

1) воздействие людей на биосферу лишь как обычных био­логических видов;

2) сверхинтенснвная охота без резкого изменения экоси­стем в период становления человечества;

3) изменение экосистем через пастьбу скота, ускорение рос­та трав путем их выжигания и т. п.;

4) усиление влияния на природу с коренным преобразова­нием части экосистем (распашка земель, широкая вырубка ле­сов и т. п.);

5) глобальное изменение всех экологических компонен­тов в целом в связи с неограниченной интенсификацией хо­зяйства.

Последний этап начался сравнительно недавно - главным образом в XX в. В настоящее время мы находимся на таком этапе антропогенного влияния на биосферу, когда изменения, вызванные человеком, широко затронули всю оболочку пла­неты и приняли небывалые по масштабам размеры.

Группа американских ученых - Д. X. Медоуз, Д. Л. Медоуз, И. Рэндерс, В. Беренс, а также представители «Римско­го клуба», используя методы системного анализа, с помощью ЭВМ разработали математическую модель будущего разви­тия биосферы как мировой системы по пяти основным пара­метрам: население, производство продуктов питания, про­мышленное производство, загрязнение окружающей среды, невозобновляемые природные ресурсы. Авторы модели при­шли к выводу о том, что если темпы народонаселения, эконо­мики, скорости истощения природных ресурсов будут увели­чиваться в таких же масштабах, то к 2020-40 гг. челове­чество окажется на пороге гибели в результате разрушения природной среды. Иными словами, деградация биосферы пред­ставляет ныне прямую угрозу нашей цивилизации, посколь­ку пределы возможных нагрузок уже достигнуты.

Современной экологической наукой доказано, что биота сама способна регулировать и стабилизировать окружающую природную среду. Реагируя на внешние возмущения сильны­ми обратными связями (что аналогично действию принципа Ла Шателье — Брауна в термодинамике), биота возвращает окружающую природную среду к прежнему состоянию. Од­нако такая реакция биоты возможна лишь до определенного предела. В случае превышения хозяйственной или несущей емкости биосферы, биота, как утверждают В. И. Данилов-Данильян и К. С. Лосев (1996), сама становится «источником загрязнения». Сохраняющаяся естественная часть продолжает компенсировать возмущение, однако подобной компенса­ции уже недостаточно для возвращения природной среды в исходное состояние.

Стадия взаимодействия между обществом и природой, на которой до предела обостряются противоречия между эконо­микой и экологией, а возможности сохранения потенциаль­ного гомеостаза, т. е. способности саморегуляции и экоси­стем в условиях антропогенного воздействия, серьезно подор­ваны, получила название экологического кризиса.

При решении важнейшей задачи современности - выхо­ду из экологического кризиса приоритетное значение имеют следующие экологические проблемы (применительно к основ­ным компонентам биосферы), рассмотренные нами в главах 12-18:

-в атмосфере - высокий уровень загрязнения атмосферно­го воздуха городов и промышленных центров; неблагопри­ятное влияние загрязнителей (поллютантов) атмосферы на человеческий организм, животных, состояние растений и экосистем; возможное потепление климата («парниковый эффект»); риск нарушения озонового слоя; выпадение ки­слотных дождей и закисление природных сред за счет ан­тропогенного распространения диоксида серы и оксидов азо­та; фотохимический смог;

-в гидросфере - все возрастающее загрязнение пресновод­ных и морских экосистем; рост объемов сточных вод; ан­тропогенная эвтрофикация водоемов, вызванная биогенами; загрязнение Мирового океана; снижение биологической продуктивности водных экосистем; возникновение мутагенеза и канцерогенеза в загрязненных водных средах; исто­щение запасов пресных подземных вод; прогрессирующее снижение минимально допустимого стока поверхностных вод; обмеление (исчезновение) и загрязнение малых рек; сокращение и высыхание внутренних водоемов; негатив­ные последствия зарегулирования стока рек для гидробионтов; негативные экологические последствия создания круп­ных равнинных водохранилищ;

-в литосфере - опустынивание из-за неправильного исполь­зования земель; расширение площади антропогенных пус­тынь; ветровая и водная эрозия почв; загрязнение почв пес­тицидами, нитратами и другими вредными веществами; снижение плодородия почв до критического уровня; забо­лачивание и вторичное засоление; отчуждения земель для строительства и других целей; активизация оползней, кар­ста, селей, подтопления, мерзлотных и других неблагопри­ятных геологических процессов, негативные изменения при­родных экосистем при освоении недр (нарушения рельефа, выбросы пыли и газа, сдвижение и осадка горных пород и др.); безвозвратные потери огромного количества минераль­ного сырья; повышение стоимости и дефицитности важ­нейших минеральных ресурсов;

-в биотических сообществах, - снижение биологического разнообразия планеты; потеря регуляторных функций жи­вой природы на всех уровнях; деградация генофонда био­сферы; сокращение площади лесов, уничтожение влажно-тропических лесов на огромных площадях; лесные пожары и выжигание растительности; изменение альбедо земной поверхности; сокращение и исчезновение многих видов со­судистых растений, сокращение численности и вымирание отдельных видов животных;

-в среде обитания (в целом) - рост объемов производствен­ных и бытовых отходов, в том числе наиболее опасных — радиоактивных, диоксинсодержащих и др.; низкий уровень безопасности их хранения; увеличение радиологической на­грузки на биосферу в связи с развитием ядерной энергети­ки; негативные физиологические последствия для живых организмов, вызванные физическими (шум, электромагнит­ные излучения и др.) и биологическими (бактерии, вирусы и др.) воздействиями; преднамеренное воздействие чело­века на природную среду в военных целях (экоцид); стре­мительный рост числа крупных техногенных аварий и ка­тастроф на энергетических, химических, транспортных и других объектах, в связи с увеличением концентрации про­изводства, высокой степенью износа машин и оборудования и т. д.; дестабилизация экологической обстановки; ог­ромное число человеческих жертв, вызванных стихийны­ми природными бедствиями (землетрясениями, наводне­ниями, засухами и т. д.), вероятность которых увеличива­ется по мере снижения устойчивости биосферы и возмож­ных климатических изменений антропогенного характера.

В целом - все возрастающее антропогенное воздействие на биосферу и как следствие - резкое ухудшение качества сре­ды обитания человека, состояния биоты и экосистем; одно­стороннее изменение концентрации биогенов (углерода, азо­та, фосфора) и нарушения их основных циклов; нарушение экологической стабильности и нормального функционирова­ния основных систем жизнеобеспечения Земли, экологический коллапс, т. е., угрожающее жизни Земли состояние.

В России, в связи со спадом промышленного производст­ва в последние годы, отмечается некоторое сокращение ан­тропогенной нагрузки на окружающую природную среду. Од­нако одновременно прослеживается и снижение капитальных вложений в объекты природоохранного назначения. Отметим также, что, по оценке ведущих ученых, «тот поток загрязне­ний, который сегодня принимает наша природа, превосходит ассимиляционный потенциал экосистем в наиболее развитых и заселенных районах нашей страны, так что экологическая ситуация в них не улучшается... наше экологическое положе­ние существенно хуже, чем восемь или десять лет назад».