Підручники з Біології / Біологія 11 клас / Шаламов Біологія 11 клас 2019

Забруднення є найбільшою екологічною проблемою сучасності

Оскільки обсяги продукції для людства гігантські, то й відходів виробництва утворюється щороку мільярди тонн. Наприклад, у процесі добування корисних копалин з’являються величезні обсяги порожньої породи, що вже не містить потрібного ресурсу (рис. 22.3, А). Колосальні об’єми газів викидаються в атмосферу промисловими виробництвами, а разом із ними туди потрапляють різноманітні шкідливі речовини й дрібні часточки пилу. Також, коли якийсь товар стає непотрібним чи ламається, він часто просто опиняється на смітнику, де перетворюється на відходи (рис. 22.3, Б). Незбалансоване використання мінеральних добрив і пестицидів у сільському господарстві

Рис. 22.3. Приклади забруднення довкілля

А.Терикони біля вугільної шахти.

Б.Поліетиленові пакети на сміттєзвалищі.

В. Заболочування ставка внаслідок теплового забруднення гарячою водою з атомної електростанції.

141

спричиняє забруднення ґрунту й води, що негативно впливає на стан екосистем і здоров’я людини. Так, згідно з дослідженнями щороку 1,6 млн людей помирають і більше мільярду хворіють через низьку якість води, яку вони використовують.

Крім описаних механічних і хімічних забруднювачів, є й фізичні. Штучне світло, шум, тепло й радіація негативно впливають на природні екосистеми. Так, міське освітлення порушує фотоперіодизм у рослин, підвищення температури води спричиняє зменшення вмісту кисню в ній, «цвітіння» й заболочування (рис. 22.3, В), а радіація є потужним мутагенним фактором.

Одними з найбільших забруднювачів є міста, кількість населення в яких невпинно зростає в процесі урбанізації — посилення ролі міст у суспільстві та переселення людей із сільської місцевості. Наразі половина населення Землі проживає в містах. Через значне скупчення людей на невеликій площі (сумарна площа міст у світі складає близько 1 % від загальної площі суходолу) там утворюються величезні кількості твердих, рідких і газоподібних відходів.

Кліматичні зміни спричинені глобальним потеплінням

Одним із газів, який у великих кількостях викидається промисловістю й транспортом, є вуглекислий, що утворюється під час згоряння різних видів палива. Тому протягом останніх 200 років його концентрація в атмосфері зросла на 35 %. Як вам уже відомо, він не дає тепловим променям залишити Землю, чим спричиняє парниковий ефект (рис. 22.4). Унаслідок цього протягом останнього століття температура на Землі невпинно зростає та вже підвищилася на 0,74 °С від показника початку XX ст. Нагрівання планети спричиняє танення льодовиків і підвищення рівня моря приблизно на 3,3 мм щороку, почастішання злив, спеки, піскових бур і ураганів, опустелювання й зміни клімату окремих регіонів. Уже зараз в Україні зими мають меншу тривалість морозного періоду, ніж раніше, а літні спеки б’ють усі рекорди. Згідно з різними моделями в наступні 100 років температура зросте ще на 2–6 °С.

А. Причина парникового ефекту — відбиття теплових променів парниковими газами. Б. Зростання концентрації вуглекислого газу й температури за останні 60 років.

142

Темпи зменшення біорізноманіття зростають із часом

щоб себе прогодувати, люди безупинно полювали, виловлювали рибу, аж поки не «з’їли» цілі біологічні види. Задля створення полів вирубувалися величезні площі лісів — найбагатших на види екосистем. Із тією ж метою розорювалися степи, змінювався їхній гідрологічний режим за рахунок створення зрошувальних каналів, степи перетворювали на пасовища. Унаслідок цього степові екосистеми просто зникали. Так сталося, наприклад, в Україні: єдиним клаптиком цілинного степу, який ніколи не використовували в господарський діяльності, є 11 тис. га абсолютно заповідної зони біосферного заповідника «Асканія-Нова».

Отже, зміна середовища мешкання, скорочення площ природних екосистем, безпосереднє винищення організмів є основними причинами значного вимирання багатьох видів організмів. Близько 900 видів тварин зникло з лиця Землі за останнє півтисячоліття, чисельність промислових видів риби скоротилася на 85 %, а популяції основних видів рослин і тварин — удвічі. І темпи вимирання організмів не зменшуються з часом.

Наслідки споживацького ставлення до природи не оминули й Україну

Україна є високоурбанізованою країною, оскільки майже 70 % її населення мешкає в містах. Як уже зазначалося вище, вони є джерелом інтенсивного забруднення навколишнього середовища. Викиди промислових виробництв, більшість із яких розташовано на сході й південному сході України, є джерелом потужного забруднення атмосфери й гідросфери. Також значна частина українських земель та акваторій морів забруднена відходами промисловості, пестицидами, надмірними кількостями мінеральних добрив. Через надзвичайно інтенсивне використання ґрунтів і порушення технології обробки зменшується вміст гумусу в них і, як наслідок, — родючість. Близько 7 % території України на сьогодні зайнято звалищами, що негативно впливають на навколишні екосистеми й людей, які проживають поруч.

143

Життєві запитання — обійти не варто!

Елементарно про життя

1. Книга Рейчел Карсон «Мовчазна весна» сприяла розвитку прикладної екології завдяки тому, що

У житті все просто

5. Доведіть зв’язок між зменшенням видового різноманіття та іншими глобальними екологічним проблемами.

6. Схарактеризуйте причини сучасних екологічних проблем України.

У житті не все просто

7. У чому проявляється екологічний слід кожної людини? Підрахуйте свій і порівняйте з таким у однокласниць і однокласників.

8. Деякі дослідники й дослідниці сучасне зменшення біологічного різноманіття називають «шостим масовим вимиранням». Які докази цього твердження можна навести?

Проект для дружної компанії

9. Екологічний життєвий цикл товару.

1) Опишіть життєвий цикл певного товару від добування ресурсів із природи до руйнування його компонентів у природі.

2) Запропонуйте зміни, які можна внести у життєвий цикл задля зменшення рівня забруднення. Визначте ті, здійснення яких найдоцільніше, найлегше і найбільш екологічно вигідне.

145

§ 23. Забруднення довкілля

Виробництво породжує більше відходів, ніж корисного продукту

Забруднювачем називають будь-який вплив на довкілля, який своїм хімічним складом чи кількістю порушує природні процеси й негативно діє на організми чи здоров’я людини. Найпоширенішими забруднювачами є хімічні речовини, що потрапляють до навколишнього середовища під час виробництва, транспортування, використання товару, а також із його рештками. І якщо, наприклад, смартфон важить близько 150–200 г, то відходів, пов’язаних із ним, утворюється близько 80–90 кг! На жаль, таке співвідношення характерне не лише для смартфонів — у розвинених країнах у середньому лише 1–1,5 % від маси добутої природної сировини потрапляє до складу кінцевого продукту, а решта перетворюється на відходи.

Екологічні проблеми, пов’язані із забрудненням, залежать від рівня економічного розвитку країни (рис. 23.1). Для держав, що розвиваються (зокрема й України), характерний високий рівень промислового забруднення, яке завдяки ретельному контролю вдалося значно скоротити в розвинених країнах (більшість держав Європи, США, Японія, Південна Корея). Але високий рівень урбанізації та значна густота населення цих країн спричиняють велике надходження вуглекислого газу до атмосфери.

Ефекти від забруднення наразі припинили бути локальними — масштаби викидів такі значні, що під впливом забруднювачів одних регіонів опиняються зовсім інші. Крім того, забруднювачі можуть розповсюджуватися з місця утворення далі екосистемою. Так, наприклад, важкі метали й пестициди можуть із ґрунту потрапляти в підземні чи поверхневі води, а побутове сміття виноситися річками в моря й океани.

Для визначення наявності забруднення використовують унормовані показники

Забруднювачами можуть бути не лише речовини, але й інші впливи — шум, тепло, організми. Залежно від характеру забруднення виокремлюють кілька видів: хімічне, фізичне, механічне й біологічне (табл. 23.1).

146

Таблиця 23.1. Типи забруднень (пояснення скорочень наведено у тексті)

Із метою визначення того, яка кількість речовини чи іншого фактора є забруднювачем щодо людини, використовують спеціальні нормативи. Для більшості речовин і хімічних елементів таким показником є гранично допустима концентрація (ГДК). ГДК показує максимальну безпечну концентрацію шкідливої речовини в довкіллі, тривалий вплив якої на здоров’я людини не має негативних наслідків. В Україні більшість значень ГДК установлена законодавчо у вигляді санітарно-гігієнічних норм, державних стандартів тощо. Для фізичних забруднювачів такий норматив має назву гранично допустимий рівень (ГДР), що характеризує, наприклад, максимальну безпечну інтенсивність електромагнітного випромінювання чи рівень шуму. Критерієм визначення забруднювача щодо стану довкілля є граничне допустиме екологічне навантаження (ГДЕН), яке визначає максимальний рівень забруднення, що не погіршує стан екосистеми й не перешкоджає її відновленню. Якщо навантаження є більшим за ГДЕН, то середовище поступово забруднюється. Порівнявши вміст, інтенсивність, кількість чи інший параметр із гранично допустимим, можна визначити, чи є цей вплив таким, що спричиняє зміни в довкіллі чи здоров’ї людини, тобто чи є він забруднювачем.

Найпоширенішим типом забруднення є хімічне

Хімічне забруднення полягає в надходженні до довкілля невластивих йому речовин (ксенобіотиків1) чи надлишкових кількостей природних речовин. Це найпоширеніший тип забруднення, тому, коли про нього говорять, зазвичай мають на увазі саме хімічне. Значна частина хімічних забруднювачів потрапляє до довкілля у вигляді газів. Основним серед них є вуглекислий газ, що спричиняє глобальне потепління й зміну клімату. Під час згоряння палива до атмосфери також потрапляють чадний газ (СО), сірчистий газ (SO2), оксиди Нітрогену (NO, NO2), хлорофлуоровуглеводні (фреони) і дрібні тверді часточки.

1 Від грец. xenos — чужий і bios — життя.

147

Вони негативно впливають на здоров’я людей і тварин, а оксиди Сульфуру

йНітрогену є причиною кислотних опадів. Окрім газів, хімічними забруднювачами є речовини, що потрапляють у водойми зі стічних вод: їх утворюється до 160 млн кубічних метрів щороку. Здебільшого ці стоки забруднені йонами важких металів (переважно Плюмбумом, Купрумом і Цинком), продуктами розкладу полімерів, органічними розчинниками, кислотами, синтетичними мийними засобами. Деякі з цих речовин здатні накопичуватися в організмах і спричиняти порушення їхньої життєдіяльності та мутації. Ґрунт забруднюється як промисловими відходами, так і пестицидами та надлишками мінеральних добрив. Таке забруднення призводить до зменшення біорізноманіття

йзміни складу біоценозів, зниження родючості ґрунтів.

Фізичне й механічне забруднення спричиняють погіршення умов існування організмів

До фізичного забруднення відносять світлове, шумове, теплове й радіаційне забруднення. Наприклад, шум підвищує втомлюваність людини й спричиняє стрес, а також порушує поведінку тварин у екосистемах. Існує теорія, що шум від нелегального будівництва Кримського мосту й російських військових навчань спричинив почастішання викидання дельфінів на берег у Чорному й Азовському морях у 2015–2018 роках (рис. 23.2, А). Світлове, теплове й шумове забруднення особливо характерне для великих міст (зокрема й в Україні). Нічні рівні шумів на магістральних вулицях наших міст можуть сягати 80 дБ, коли гранично допустимий рівень — 45 дБ. Загалом рівні хімічного та фізичного забруднення в містах є значно вищими, ніж в сільській місцевості.

Надзвичайно небезпечним є радіаційне забруднення. Основні його джерела — атомна енергетика (виробництво ядерного палива, робота реакторів та аварії на них, утилізація відпрацьованого палива) (рис. 23.2, Б) і випробування чи використання ядерної зброї. Накопичення радіоактивних атомів спричиняє

Рис. 23.2. Наслідки дії фізичних забруднювачів

А. Викидання китоподібних на берег може бути спричинене шумовим забрудненням морів і океанів. Б. Для зменшення рівня радіаційного випромінювання від четвертого енергоблоку Чорнобильської АЕС, він був накритий саркофагами: старим залізобетонним і новим — «Аркою».

148