Антропогенний вплив на біосферу

Антропогенний вплив на біосферу

Протягом тисячоліть людина втручалася в природу, не переймаючись наслідками, що призводило до виникнення протиріччя між людським суспільством і навколишнім середовищем. Різким ростом антропогенного впливу на навколишнє середовище зумовлено ускладнення взаємовідносин суспільства і природи на порозі ХХІ століття.

Поняття екологічної проблеми. Людство стикається з необхідністю розв’язання багатьох проблем, які виникають у результаті різкого погіршення якості навколишнього середовища.

Екологічна проблема – це зміна природного середовища в результаті антропогенних впливів, що спричинює порушення структури і функціонування природних систем і призводить до негативних соціальних, економічних та інших наслідків.

Ці проблеми можуть мати локальний характер – для окремих районів, областей і країни загалом. Ці проблеми можуть мати й глобальний характер, тобто впливати на цілі регіони світу й торкатися життєвих інтересів усього людства. У такому разі для їх розв’язання потрібна співпраця світового співтовариства.

Можна виокремити такі групи екологічних проблем:

• атмосферні (забруднення атмосфери: радіологічне, хімічне, механічне, теплове);
• водні (виснаження й забруднення поверхневих і підземних вод, забруднення морів і океанів);
• геолого-геоморфологічні (порушення рельєфу й геологічної будови);
• ґрунтові (забруднення ґрунтів, ерозія, заболочування);
• біотичні (знищення лісів, зменшення видового різноманіття);
• комплексні (ландшафтні) – спустелювання, зниження біорізноманіття, порушення режиму природоохоронних територій.

Протягом останніх 50 років відбувається інтенсивне зростання чисельності населення планети та бурхливий науково-технічний прогрес, що спричинює погіршення стану багатьох екосистем планети, зменшення їхньої біопродуктивності й біорізноманітності.

Одна з головних умов існування життя на Землі – наявність атмосфери. Людина може обходитися без їжі місяць, без води – тиждень, а без повітря не проживе й кількох хвилин.

Види забруднення атмосфери. Забруднення атмосферного повітря за джерелом проходження бувають природними (викликані природними процесами) та антропічними (викликані викидом різних забруднювальних речовин у результаті діяльності людини). За площею поширення розрізняють три типи атмосферного забруднення. Перший – місцевий, для якого характерний великий уміст речовин на малих територіях (район, місто). Другий – регіональний, за якого забруднення поширюється на значний простір. Третій – глобальний, за якого відбувається поступове накопичення екологічних і кліматичних змін планетарного масштабу. Забруднення викликають забруднювачі, які розрізняють за агрегатним станом: тверді (пил, сажа, смолисті речовини тощо), рідкі (кислоти, луги, солі) та газуваті (оксидиКарбону, Нітрогену, Сульфуру та вуглеводні). Саме газуваті забруднювачі становлять 90 % загальної маси речовин, що надходять в атмосферу.

Забруднення атмосфери – надходження різних за походженням і хімічним складом забруднювачів у кількостях і концентраціях, що змінюють склад і властивості повітряних мас, шкідливо впливають на організми.

Наслідки забруднення атмосфери:

• Руйнування озонового шару вуглеводнями призводить до утворення озонових дір.

• Підвищення концентрації СО2 і СН4 внаслідок спалювання органічного палива зумовлює парниковий ефект.

• Викиди вихлопних газів – основна причина перевищення ГДК токсичних і канцерогенних речовин в атмосфері великих міст й утворення смогів.

Утворення кислотних опадів внаслідок забруднення атмосфери сульфур(IV) оксидом, оксидами Нітрогену, хлороводнем.

Близько 20 % забруднювачів атмосфери є мутагенами і становлять загрозу здоров’ю не тільки нинішнього, а й наступних поколінь. Забруднення повітря:

• 1) знижує адаптаційні можливості організму і, як наслідок, стійкість до негативних чинників;

• 2) підвищує рівень захворюваності, насамперед органів дихальної системи;

• 3) негативно впливає на рівень смертності.

Вода є важливим елементом біосфери і як екологічний чинник, і як середовище існування. Вона займає понад 70 % площі Землі, й це переважно солона морська вода, натомість запаси прісної води становлять лише 2 % загальної її кількості. Прісна вода зосереджена переважно в льодовиках (85 % від загальної кількості), і лише 1 % прісної води містять річки, озера й підземні води.

ЗАБРУДНЕННЯ ГІДРОСФЕРИ – це надходження у водойми рідких, твердих і газуватих речовин у кількостях , що змінюють властивості води і є шкідливими для водних екосистем.

Основні забруднювачі гідросфери:

• нафтопродукти,

• стічні води,

• пестициди,

• нітрати,

• фосфати,

• синтетичні мийні засоби,

• пластикові вироби,

• поліетиленові пакети.

  Види забруднень гідросфери:

  • механічний (засмічення, забруднення піском, глиною),

  • хімічний (нафта, нафтопродукти, пестициди, сполуки важких металів, діоксини, антибіотики, добрива),

  • фізичний (тепло, радіонукліди Цезій-137, Стронцій-90, Калій-40),

  • біологічний (бактерії, ентеровіруси, яйця гельмінтів, спори грибів).

  Найбільш небезпечним для водних екосистем є хімічне забруднення. Його особливими видами є теплове, фармакологічне та пластикове забруднення.

  Види забруднень гідросфери:

  • механічний (засмічення, забруднення піском, глиною),

  • хімічний (нафта, нафтопродукти, пестициди, сполуки важких металів, діоксини, антибіотики, добрива),

  • фізичний (тепло, радіонукліди Цезій-137, Стронцій-90, Калій-40),

  • біологічний (бактерії, ентеровіруси, яйця гельмінтів, спори грибів).

  Найбільш небезпечним для водних екосистем є хімічне забруднення. Його особливими видами є теплове, фармакологічне та пластикове забруднення.

  Наслідки забруднення гідросфери: 

  • зниження первинної біологічної продукції (за оцінками вчених, на 10 %) і, відповідно, зниження приросту інших мешканців моря;

  • деградація й руйнування водних екосистем;

  • скорочення запасів прісної води;

  • погіршення якості води;

  • збільшення частоти інфекційних захворювань, збудники яких передаються через воду (холера, дизентерія, онхоцеркоз).

З давніх часів людство обробляє землю. Воно цінувало й зберігало особливий дар природи – родючий ґрунт, адже він у природі формується багато тисячоліть.

ЗАБРУДНЕННЯ ҐРУНТІВ – це надходження фізичних агентів, хімічних речовин й організмів, що змінюють властивості ґрунтів і порушують їхні функції. Особливості їхнього забруднення визначаються тим, що ґрунти – це біокосне тіло природи. Воно має структурні живу й неживу фази; складається з органічних речовин, мінералів, води й повітря; чинниками його формування є гірські породи й мінерали, вода, рельєф, повітря, тепло; вирізняється такою властивістю, як родючість.

Основні забруднювачі ґрунтів:

•  пестициди – отрутохімікати для боротьби з бур’янами (гербіциди), комахами (інсектициди), кліщами (акароциди), грибами (фунгіциди), для скидання листя перед збиранням врожаю (дефоліанти);

• мінеральні добрива, які вносять для компенсації біогенних елементів (здебільшого N, K, P);

• сполуки важких металів (переважно Pb, Cd, Sn, Hg);

• компоненти газодимових викидів (діоксини, феноли);

• нафта і нафтопродукти (бензин, мастильні матеріали);

радіонукліди.

Основні джерела забруднення ґрунтів.

• Сучасне сільське господарство, що широко використовує добрива і пестициди.

• Радіоактивні елементи можуть потрапляти в ґрунт і накопичуватися в ньому внаслідок викидів промислових підприємств, аварій на АЕС.

• Поблизу великих центрів чорної і кольорової металургії ґрунти забруднено сполуками важких металів.

• Автотранспорт є серйозним джерелом свинцевого забруднення.

Теплоенергетика спричиняє появу сажі та незгорілих речовин, що викидаються в атмосферу.

Основними екологічними проблемами у відносинах «людина – ґрунт» є: 

• ерозія ґрунтів – руйнування і знесення верхніх, найбільш родючих горизонтів ґрунту під дією вітру (вітрова ерозія), потоків води (водна), перевипасання (пасовищна), зрошення (іригаційна), оранки (агротехнічна);

• забруднення важкими металами – це потрапляння й накопичення в ґрунті металів у концентраціях, що є вищими від фонових. Це спричиняє зниження рН, зменшення кількості корисних бактерій (наприклад, бульбочкових бактерій або актиноміцетів), збільшення кількості хвороботворних грибів, зменшення кількості корисних ґрунтових комах, червів та ін.

• радіоактивне забруднення – це потрапляння й накопичення в ґрунті радіонуклідів (Цезій-137, Стронцій-90, Калій-40) у концентраціях, що є вищими від фонових;

• засолення – процес накопичення в ґрунтах легкорозчинних солей (хлоридів, сульфатів і карбонатів). Це явище може бути наслідком підвищеного вмісту їх у корінній породі й подальшим винесенням у ґрунт або тривалого накопичення в умовах високого випаровування вологи з розташованих близько від поверхні ґрунтових вод.

БІОРІЗНОМАНІТТЯ – це розмаїття організмів, видів та їхніх угруповань. Нині внаслідок діяльності людини скорочується генетичне, видове й екосистемне біорізноманіття. За даними науковців, до 50 % таксономічних груп перебувають під загрозою зникнення, на 60 % зменшилась кількість видів хребетних тварин у світі. Скорочується біорізноманіття не лише в природних екосистемах. Це стосується й різноманіття порід або сортів у агроекосистемах.

Загальною причиною стрімкого зменшення біорізноманіття екологи називають «велике прискорення» – стрімке зростання показників діяльності людини (видобуток корисних копалин, урбанізація, збільшення кількості населення).

Основні причини деградації біорізноманіття:

• Руйнування природного середовища життя – основна причина вимирання видів. Лісорозробки, гірничі роботи, вирубування дерев під пасовиська, будівництво дамб, автострад скорочують площі екосистем, позбавляють тварин місць живлення й розмноження. Загальний стан екосистем, або показники індексу живої планети, за останні десятиліття знизились на 37 %.

• Надмірна експлуатація природних ресурсів. За останнє тисячоліття площа лісів Землі зменшилася майже на третину, скоротилися рибні ресурси, зникають родючі ґрунти.

• Швидке зростання кількості населення. За прогнозами вчених, через високі темпи росту кількості населення на планеті в найближчі 30 років воно становитиме близько 10 млрд людей.

• Зміна клімату й глобальне потепління. Кліматичні моделі показують, що в XXI ст. середня температура поверхні Землі може підвищитися на 1,1 – 6,4 °C, що призведе до змін у кількості та розподілі атмосферних опадів, танення льодовиків Гренландії та Антарктики. Внаслідок цього можуть почастішати повені, посухи, урагани, знизяться різноманітність та врожайність сільськогосподарських культур.

  Наслідки антропогенного впливу на біорізноманіття:

  • зникнення видів;

  • проблеми вселення нових видів;

  • поширення алергенних видів рослин-бур’янів;

  масові епідемії.

Потреба у збереженні біорізноманіття

   Біорізноманіття є дуже цінним ресурсом нашої планети. Наявність великої кількості видів робить зв’язки в екосистемах більш різноманітними. Різноманітні зв’язки і розгалужені трофічні сітки збільшують стійкість екосистем до зовнішніх впливів. Тому збереження окремих видів збільшує стійкість і всієї екосистеми, а їх вимирання, навпаки, цю стійкість зменшує.

Крім того, чимало організмів можуть виробляти важливі для людини речовини, цінність яких поки невідома, але може стати необхідною для майбутніх поколінь. Наприклад, зараз у фармакологічних препаратах широко застосовують речовини, отримані з дерева гінкго. Але ця рослина свого часу майже повністю вимерла і збереглася лише в умовах штучного вирощування. Якби гінкго в давні часи не стали вирощувати як декоративну рослину, ми б не отримали цілу низку корисних медичних препаратів.