Антропогенні фактори, що викликають зміни в організмах

                             Міністерство освіти і науки  України

        Відкритий міжнародний університет  розвитку людини «Україна»

 

 

Факультет: Біомедичних  технологій

Кафедра:    Екології та охорони навколишнього  середовища

 

 

 

КОНТРОЛЬНА  РОБОТА

З дисципліни: Біоіндикація

на тему: Антропогенні фактори, що викликають зміни в організмах

                                                                                  

 

 

 

Студентів ІІ курсу

групи ЗЕК-71:

Ведмідь А.І.

                                                                                     Очеретіна О.В.

                                                                                     Борух Ю.Е.

                                                                                     Семененко В.В.

                                                                                     Дашевська О.В.

                                                                                     Тищенко М. В.

                                                                                      Пилипчук Р.М.

                                                                                      Викладач: Кураєва І.В. 

 

Київ 2008

Зміст

 

Вступ………………………………………………………………………............3

1. Глобальні  біогеохімічні проблеми…………………………………………….3

2.Регіональні  біогеохімічні проблеми………………………………………...…4

3. Вплив антропогенного  забруднення довкілля на населення………………..8

4. Антропогенний вплив  на території міст………………………………………9

5. Атмосферне  повітря і джерела його забруднення………………………...…10

5.1. Природні  джерела забруднення атмосфери…………………………..……10

5.2. Джерела та  склад штучних забруднювачів  атмосфери………………...….11

5.2.1. Промислові  підприємства………………………………………………....12

6. Функціональні  порушення  рослинах, викликані  токсикантами………..….13

6.1. Рослини і  біологічна активність ґрунтів  індустріальних регіонів…….….14

6.2. Оцінка аеротехногенної  трансформації лісів України………………........16

6.3. Зміни торфовищ  в умовах техногенезу……………………………………..17

6.4. Реакція популяцій  на вплив антропогенних факторів……………………..17

6.5. Антропогенні  зміни і відновлення природної  рослинності…………........19

Висновок…………………………………………………………………………..20

Список використаної літератури………………………………………………...23

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вступ

Хід подій поставив людство в ХХ столітті перед проблемами, з якими воно ніколи раніше не зустрічалося. Промислова діяльність досягла такого рівня, що почала впливати на стан навколишнього середовища. Забруднення атмосфери, природних вод, ґрунтів і рослинного світу промисловими і побутовими відходами стало відчутним фактором діяльності на глобальну систему біосфери. На окремих територіях забруднення навколишнього середовища негативно виявляється на біорізномаїтті, руйнує біоценози, створює загрозу для здоров’я населення.

На протязі  останніх тисячоліть природний розвиток біогеохімічних циклів відчуває все більший вплив господарської діяльності людства. Якщо до результатів господарської діяльності людей додати непередбачувані наслідки цієї діяльності – ерозію ґрунтів, утворення пустель, лісові пожежі та ін., то очевидно, що людське суспільство з моменту його появи стало важливим фактором у змінах природного середовища.

Спочатку діяльність людей охоплювала живі організми  та системи ґрунтів. Вирубуючи та спалюючи ліси, розорюючи степи, змінюючи природну рослинність на сільськогосподарські культури, люди вносили певні зміни в біогеохімічну структуру екосистем суші. Глибокі зміни в господарській діяльності почалися в ХІХ столітті, коли почався бурхливий розвиток індустрії. В сферу промислового господарства почали додаватися в значній мірі маси хімічних елементів, що діставалися з земних надр. Дія загальної промисловості поширюється не лише на зовнішню частину земної кори, але й на природні води і атмосферу. Одночасно в навколишнє середовище промисловими підприємствами викидається сотні мільйонів тонн газів і пилу, в поверхневі води поступають десятки мільйонів тонн побутових, промислових і сільськогосподарських стоків.  

Приведені приклади показують, що людство в процесі  виробничої діяльності виступає як потужний антропогенний фактор.

 

1.Глобальні  біогеохімічні проблеми.

 

В залежності від  особливостей циклів природного обміну забруднюючий компонент може розповсюджуватися  на всю біосферу, на значну територію  або мати локальний характер. Однією з проблем, що мають глобальне значення, є зростання вуглекислого газу в зв’язку з промисловим виробництвом.

З’єднання вуглекислого газу є найбільш розповсюдженими  речовинами, що поступають а атмосферу  в результаті горіння і переробки  органічного палива і деяких мінеральних речовин. Від підприємств і транспортних засобів в атмосферу потрапляють СО2 , СО і різні вуглеводні.

СО є високотоксичним  газом для людей і тварин, але  навіть в невеликій 

 

3

концентрації  він стимулююче діє на рослини. Потрапляючи  в атмосферу, СО

швидко розчиняється і зазвичай не створює високої  концентрації. Однак в закритих приміщеннях, наприклад гаражах, тунелях, або  при накопиченні великої кількості  автомобілів на перехрестях тимчасово  може створюватися небезпечна для здоров’я людей концентрація оксиду вуглецю.

Вуглеводні  – найбільш чисельна група речовин, що забруднюють атмосферу. В неї  входять насичені і ненасичені, циклічні і нециклічні з’єднання, що містять  від 1 до13 атомів вуглецю. Вони підлягають різним перетворенням (окисленню, полімеризації) взаємодіючи з іншим атмосферним брудом під впливом сонячної радіації. В результаті цих реакцій утворюються вільні радикали, з’єднання з окислами азоту і сірки.

СО2 відноситься до природних компонентів атмосфери, але висока локальна концентрація його може бути токсичною для наземних організмів. Ріст концентрації СО2 сам по собі не становить загрози, але підвищений склад молекул СО2 може викликати підвищення температури повітря, тим самим утворюючи парниковий ефект, що може призвести до катастрофічних наслідків.

Метеорологи вважають, що зараз у Північній півкулі  температура наземного шару тропосфери на 0,4°С вище, ніж в 1950 – 1980 рр. Вважається, що до 2050 р. температура збільшиться на 3 – 4°С. Потепління клімату має відобразитися на біосфері в цілому, викликати збільшення майже на 0,5 м рівня Світового океану за рахунок танення 30 · км³ льодовиків і майже такої ж кількості морського льоду. Затоплення густонаселених берегових територій тягне за собою складні ситуації в економіці і організації світового господарства. Теоретична проблема розбалансування глобального циклу природного обміну вуглекислого газу набуває економічних, соціальних, а значить і політичних аспектів.   

 

2.Регіональні  біогеохімічні проблеми.

 

Значний дисбаланс в цикли природного обміну, що охоплюють екогеосистеми великих регіонів, вносять відходи промислових підприємств і транспорту. Близько 95% техногенних викидів з’єднань сірки представлено SO2 . Оксиди сірки, осідаючи з атмосферними опадами, вражають рослинність, гублять ґрунтову біоту, викликають захворювання населення. Техногенні оксиди сірки розподіляються нерівномірно і вражають окремі райони. Екологічна проблема сірчанокислотних дощів загострюється трансграничним переносом повітряних мас, що місять оксиди сірки.

З’єднання сірки  потрапляють в атмосферу в  великих кількостях у вигляді SO2, SO3, H2S, СS2. Серед них переважає сірчаний газ, який виділяється в процесі горіння сірковмісного палива або переробки сірчаних руд.

У вільній атмосфері  сірчаний газ через деякий час окислюється до

 

4

сірчаного ангідриду  або вступає у взаємодію з  іншими з’єднаннями, зокрема 

вуглеводнями.  Сірчаний ангідрид завдяки високій  гігроскопічності швидко реагує з водяним  паром атмосфери і перетворюється в аерозоль сірчаної кислоти. При низькій відносній вологості він може довгий час знаходитися в повітрі, а при високій – осідати на підстилаючу поверхню. Неодноразово відмічалось випадання аерозолю сірчаної кислоти з димових труб хімічних підприємств, що містять окисли сірки при низькій хмарності і високій вологості повітря і, навпаки, відсутність їх при ясній теплій погоді. Внаслідок цього листкові пластинки рослин, що ростуть на відстанях менше 1 км від підприємств, зазвичай бувають густо всіяні плямами утвореними на місцях осідання на них крапель сірчаної кислоти.

Сірководень потрапляє  в атмосферу оремо або разом  з іншими з’єднаннями сірки, але  в значно меншій кількості ніж  сірчаний газ. Основними джерелами  викиду їх є підприємства по виготовленню штучного волокна, цукру, коксохімічні, нафтопереробні та інші. Сірководень має різкий запах і високу токсичність для людей та тварин.

З’єднання азоту, що потрапляють в атмосферу, представлені окислами азоту (N2O, NO, NO2, N2O3, N2O5) і аміаком. Основними джерелами забруднення повітря є топки для спалювання топлив, підприємства, що виготовляють добрива, азотну кислоту, нітрати, барвники, віскозний шовк.

Окисли азоту, що знаходяться в атмосфері є  токсичними для організмів, і шкода  їх в багато разів збільшується з  утворенням окислювачів і перекисів, насамперед вуглеводнів.

Із інших  з’єднань азоту атмосферу забруднює  аміак, що потрапляє від підприємств, які виготовляють амонійні добрива  і азотну кислоту. Аміак реагує в  атмосфері з багатьма ангідридами  кислот, в результаті чого утворюються відповідні амонійні солі – сульфати, нітрати, хлориди, фториди. Найменші кристали цих солей міріадами носяться в повітрі і поступово осідають на підстилаючу поверхню.

Фотохімічний  туман (смог) є багатокомпонентною сумішшю  газів і аерозольних частинок первинного (NO, CmNn, SO2) і вторинного походження. В склад основних компонентів смогу входять озон, окисли азоту і сірки, багаточисельні органічні з’єднання перекисної природи, що в сукупності називаються фітооксидантами. Фітохімічний смог утворюється при певних умовах: наявність в атмосфері великої концентрації окислів азоту, вуглеводів і іншого бруду, інтенсивної сонячної радіації і безвітряності або дуже слабкого обміну повітря в приземному шарі при потужній і на протязі не менше доби високій температурній інверсії. Сонячна радіація необхідна для проходження фотохімічних реакцій з утворенням окислювачів і перекисів, а стійка, безвітряна погода, що супроводжується температурними інверсіями, необхідна для створення високої концентрації реагуючих речовин. Такі умови найчастіше бувають літом (червень – вересень) і рідше зимою. Забруднення

 

5

повітря фітооксидантами  викликає неприємний запах, сльозоточивість, задуху, зменшує видимість, викликає смерть тварин від набряків легень, руйнує кам’яні і металеві конструкції, картини, синтетичні вироби, фарби на автомобілях.

З’єднання фтору  є поширеними і одними з найбільш токсичних для рослин і інших  організмів. Фтор має високу реакційну  здатність і в атмосферне повітря  потрапляє у вигляді газоподібних з’єднань – фтористого водню (HF), чотирьохфтористого кремнію (SiF4) або пилоподібних частинок – NaF, CaF2. Основними джерелами забруднення повітря фтористими з’єднан-нями є підприємства, що виготовляють алюміній, фосфорні добрива, емаль, кераміку, скло, сталь, спалюють вугілля. Газоподібні і тверді речовини, які містять фтор можуть вступати у взаємозв’язок з багатьма компонентами атмосферних домішок, утворювати солі та інші з’єднання. Фтористі з’єднання інтенсивно накопичуються в листках рослин і викликають їх пошкодження, а при систематичному поїданні таких рослин тваринами – захворювання флюорозом. Поблизу підприємств, що викидають в атмосферу фтор зберігається непошкодженим обмежена кількість видів рослин.

З’єднання хлору потрапляють в атмосферу з багатьох джерел, але в найбільшій кількості – від хімічних підприємств, які виготовляють соляну кислоту, пестициди, органічні барвники, гідролізний спирт, хлорне вапно, соду. В атмосфері хлор зустрічається у вигляді різних з’єднань. Токсичність хлору для рослин визначається видом їх з’єднань і концентрацією.

Таким чином, газоподібні  забруднення атмосфери відрізняються  більшою різноманітністю хімічного  складу і концентрації, що визначаються кількістю і потужністю діючих промислових  підприємств і транспортних засобів, а також місцевими клінічними факторами.

Внаслідок рівнинного рельєфу більшої частини території  України, де зосереджені основні  промислові центри і великі міста, випадки  утворення високої і критичної  концентрації шкідливих газів зустрічаються  дуже рідко. Газоподібні викиди, що потрапляють в атмосферу зазвичай розсіюються у великому об’ємі повітря, від чого концентрація і шкідливість їх для організмів різко знижується.     

Основними джерелами  аерозольних забруднень повітря  є ТЕС, металургійні, цементні і сажеві заводи. Аерозольні частинки відрізняються великим різномаїттям хімічного складу. Найчастіше в їх складі знаходять з’єднання кремнію, кальцію і вуглецю (недогоріле вугілля, сажа, смола), рідше – окисли металів: заліза, магнію, марганцю, цинку, міді, нікелю, свинцю, вісмуту, селену, миш’яку, берилію, кадмію, хрому, кобальту, молібдену, а також пил азбесту та пестицидів. Ще більша різноманітність властива органічному пилу, що включає аліфатичні та ароматичні вуглеводні, солі кислот. Вони утворюються при спалюванні кінцевих нафтопродуктів, в процесі піролізу на нафтопереробних, нафтохімічних і пластмасових підприємствах.