Проблемы загрязнения биосферы и ее экологическое значение

Количество гумуса определяет плодородие почвы.

В почве обитает  великое множество различных  живых организмов - эдафобионтов,

формирующих сложную пищевую детритную сеть: бактерии, микрогрибы, водоросли,

простейшие, моллюски, членистоногие и их личинки, дождевые черви и многие

другие. Все эти  организмы играют огромную роль в  формировании почвы и

изменении ее физико-химических характеристик.

Растения поглощают  из почвы необходимые минеральные  вещества, но после смерти

растительных организмов изъятые элементы возвращаются в  почву. Почвенные

организмы постепенно перерабатывают все органические остатки. Таким образом,

в естественных условиях происходит постоянный круговорот веществ  в почве.

В искусственных  агроценозах такой круговорот нарушен, так как человек изымает

значительную часть  сельскохозяйственной продукции, используя  ее для своих

нужд. Из-за неучастия  этой части продукции в круговороте  почва становится

бесплодной. Чтобы  избежать этого и повысить плодородие почвы в искусственных

агроценозах, человек вносит органические и минеральные удобрения.

     Загрязнение  почв. В нормальных естественных  условиях все процессы,

происходящие в почве, находятся в равновесии. Но нередко в нарушении

равновесного состояния  почвы повинен человек. В результате развития

хозяйственной деятельности человека происходит загрязнение, изменение  состава

почвы и даже ее уничтожение. В настоящее время на каждого жителя нашей планеты

приходится менее  одного гектара пахотной земли. И  эти незначительные площади

продолжают сокращаться  из-за неумелой хозяйственной деятельности человека.

Громадные площади  плодородных земель погибают при  горнопромышленных работах, при

строительстве предприятий и городов. Уничтожение лесов и естественного

травянистого покрова, многократная распашка земли без  соблюдения правил

агротехники приводит к возникновению эрозии почвы - разрушению и смыву

плодородного слоя водой и ветром. Эрозия в настоящее  время стала всемирным

злом. Подсчитано, что  только за последнее столетие в результате водной и

ветровой эрозий на планете потеряно 2 млрд га плодородных земель активного

сельскохозяйственного пользования.

Одним из последствий  усиления производственной деятельности человека является

интенсивное загрязнение  почвенного покрова. В роли основных загрязнителей

почв выступают  металлы и их соединения, радиоактивные  элементы, а также

удобрения и ядохимикаты, применяемые в сельском хозяйстве.

К наиболее опасным  загрязнителям почв относят ртуть  и ее соединения. Ртуть

поступает в окружающую среду с ядохимикатами, с отходами промышленных

предприятий, содержащими металлическую ртуть и различные ее соединения.

Еще более массовый и опасный характер носит загрязнение почв свинцом.

Известно, что при  выплавке одной тонны свинца в  окружающую среду с отходами

выбрасывается его  до 25 кг. Соединения свинца используются в качестве добавок

к бензину, поэтому  автотранспорт является серьезным источником свинцового

загрязнения. Особенно много свинца в почвах вдоль крупных  автострад.

Вблизи крупных  центров черной и цветной металлургии почвы загрязнены железом,

медью, цинком, марганцем, никелем, алюминием и другими  металлами. Во многих

местах их концентрация в десятки раз превышает ПДК.

Радиоактивные элементы могут попадать в почву и накапливаться  в ней в

результате выпадения осадков от атомных взрывов или при удалении жидких и

твердых отходов промышленных предприятий, АЭС или научно-исследовательских

учреждений, связанных  с изучением и использованием атомной энергии.

Радиоактивные вещества из почв попадают в растения, затем  в организмы

животных и человека, накапливаются в них.

Значительное влияние  на химический состав почв оказывает  современное сельское

хозяйство, широко использующее удобрения и различные химические вещества для

борьбы с вредителями, сорняками и болезнями растений. В настоящее время

количество веществ, вовлекаемых в круговорот в процессе сельскохозяйственной

деятельности, примерно такое же, что и в процессе промышленного  производства.

При этом с каждым годом производство и применение удобрений и ядохимикатов в

сельском хозяйстве возрастает. Неумелое и бесконтрольное использование их

приводит к нарушению  круговорота веществ в биосфере.

Особую опасность  представляют стойкие органические соединения, применяемые в

качестве ядохимикатов. Они накапливаются в почве, в воде, донных отложениях

водоемов. Но самое главное - они включаются в экологические пищевые цепи,

переходят из почвы  и воды в растения, затем в животных, а в конечном итоге

попадают с пищей  в организм человека.

                  2.3 ЗАГРЯЗНЕНИЕ ПРИРОДНЫХ ВОД .                 

     Вода - самое распространенное неорганическое соединение на нашей планете.

Вода- основа всех жизненных процессов, единственный источник кислорода .в

главном движущем процессе на Земле - фотосинтезе. Вода присутствует во всей

биосфере: не только в водоемах, но и в воздухе, и в почве, и во всех живых

существах. Последние содержат до 80-90% воды в своей биомассе. Потери 10- 20%

воды живыми организмами  приводят к их гибели.

В естественном состоянии  вода никогда не свободна от примесей. В ней

растворены различные  газы и соли, находятся взвешенные твердые частички. В 1

л пресной воды может содержаться до 1 г солей.

Большая часть воды сосредоточена в морях и океанах. На пресные воды

приходится всего 2% . Большая часть пресных вод (85% ) сосредоточена во льдах

полярных зон и  ледников. Возобновление пресных  вод происходит в результате

круговорота воды.

С появлением жизни  на Земле круговорот воды стал относительно сложным, так как к

простому явлению  физического испарения (превращения  воды в пар)

добавились более  сложные процессы, связанные с  жизнедеятельностью живых

организмов. К тому же роль человека по мере его развития становится все более

значительной в этом круговороте.

     Круговорот  воды в биосфере происходит  следующим образом. Вода выпадает  на

поверхность Земли  в виде осадков, образующихся из водяного пара атмосферы.

Определенная часть выпавших осадков испаряется прямо с поверхности, возвращаясь

в атмосферу водяным  паром. Другая часть проникает в  почву, всасывается корнями

растений и затем, пройдя через растения, испаряется в процессе транспирации.

Третья часть просачивается  в глубокие слои подпочвы до водоупорных  горизонтов,

пополняя подземные  воды. Четвертая часть в виде поверхностного, речного и

подземного стока  стекает в водоемы, откуда также испаряется в атмосферу.

Наконец, часть используется животными и потребляется человеком  для своих нужд.

Вся испарившаяся и  вернувшаяся в атмосферу вода конденсируется и вновь выпадает

в качестве осадков.

Таким образом, один из основных путей круговорота воды - транспирация,

то есть биологическое  испарение, осуществляется растениями, поддерживая их

жизнедеятельность. Количество воды, выделяющееся в результате транспирации,

зависит от вида растений, типа растительных сообществ, их биомассы,

климатических факторов, времени года и других условий.

Интенсивность транспирации и масса испаряющейся при этом воды могут достигать

весьма значительных величин. У таких сообществ, как леса           (с большой

фитомассой и листовой поверхностью) или болота

(с водонасыщенной моховой поверхностью) транспирация в целом вполне сравнима

с испарением открытых водоемов (океана) и нередко даже превышает его. В

среднем для растительных сообществ умеренного климата транспирация составляет

от 2000 до 6000 м воды в год.

Величина суммарного испарения (с почвы, с поверхности  растений и через

транспирацию) зависит  от физиологических особенностей растений и их биомассы,

поэтому служит косвенным  показателем жизнедеятельности  и продуктивности

сообществ. Растительность в целом выполняет роль грандиозного испарителя,

существенно влияя  при этом на климат территории. Растительный покров

ландшафтов, особенно леса и болота, имеет также огромное водо-охранное и

водорегулирующее  значение, смягчая перепады стока (паводки), способствуя

удержанию влаги, препятствуя  иссушению и эрозии почв.

     Загрязнение  природных вод. Под загрязнением  водоемов понимается снижение

их биосферных функций  и экономического значения в результате поступления в них

вредных веществ.

     Одним  из основных загрязнителей воды  является нефть и нефтепродукты.

Нефть может попадать в воду в результате естественных ее выходов в районах

залегания. Но основные источники загрязнения связаны  с человеческой

деятельностью: нефтедобычей, транспортировкой, переработкой и использованием

нефти в качестве топлива и промышленного сырья.

Из других загрязнителей  необходимо назвать металлы (например, ртуть, свинец,

цинк, медь, хром, олово, марганец), радиоактивные элементы, ядохимикаты,

поступающие с сельскохозяйственных полей, и стоки животноводческих ферм.

Небольшую опасность  для водной среды из металлов представляют ртуть, свинец и

их соединения .

Расширенное производство (без очистных сооружений) и применение ядохимикатов

на полях приводят к сильному загрязнению водоемов вредными соединениями.

Загрязнение водной среды происходит в результате прямого  внесения

ядохимикатов при  обработке водоемов для борьбы с вредителями, поступления в

водоемы воды, стекающей с поверхности обработанных сельскохозяйственных

угодий, при сбросе в водоемы отходов предприятий- производителей, а также в

результате потерь при транспортировке, хранении и  частично с атмосферными

осадками.

Наряду с ядохимикатами  сельскохозяйственные стоки содержат значительное

количество остатков удобрений (азота, фосфора, калия), вносимых на поля.

Кроме того, большие  количества органических соединений азота  и фосфора

попадают со стоками  от животноводческих ферм, а также  с канализационными

стоками. Повышение  концентрации питательных веществ  в почве приводит к

нарушению биологического равновесия в водоеме.