Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Экологические основы природопользования. Учебное пособие для СПО

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

07.09.2026

Размер:

1 Мб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 67 / 117 8 9 10 11 > Следующая >>>



го поглощение тепла атмосферой возрастает инаступает глобальное потепление климата. Предполагается, что вближайшие 50 лет произойдет потепление климата на 2–5 °С посравнению сдоиндустриальной эпохой. Глобальное потепление может привести к интенсивному таянию ледников иповышению уровня Мирового океана. Приэтом окажутся затопленными многие густонаселенные прибрежные районы. Однако увеличение температуры происходит неравномерно, что вызывает резкое изменение климата и перераспределение осадков. Несмотря на общее увеличение количества осадков, климат в центральных районах материков может стать более засушливым. Например, вконце ХХв. вАфрике иСеверной Америке участились катастрофические засухи, которые связывают сглобальным потеплением.

Однако и здесь существует диаметрально противоположная точка зрения, объясняющая наблюдаемые явления впервую очередь естественными причинами. Существует опасность использования угрожающих прогнозов определенными политическими иделовыми кругами длядостижения собственных целей.



Очевидно, что в условиях сильной загрязненности атмосферы большое значение приобретают работы поочистке воздуха иего охране. Наиболее эффективными способами уменьшения вредных выбросов ватмосферу признаются:

1. Внедрение безотходных ималоотходных производств итехноло-

гических процессов.

2. Повышение эффективности очистительных установок иисполь-

зование замкнутых воздушных циклов.

Все промышленные объекты при наличии выбросов в атмосферу должны быть оборудованы пыле- игазоулавливающими устройствами. Кроме уменьшения загрязнения окружающей среды пыле- игазоуловители могут дать существенный экономический эффект. Так,извлечение серы изгазообразных отходов дает возможность получить многие тысячи тонн серной кислоты вгод. Улавливание мелкой цементной пыли изотходов цементных заводов позволяет дополнительно получать цемент наиболее высокого качества.

Интенсивное загрязнение воздуха городов выхлопными газами автотранспорта стимулирует поиск альтернатив двигателю внутреннего сгорания. Несмотря намногие трудности, определенные успехи вэтом

-61-



направлении имеются. Создаются автомобили на солнечных батареях иаккумуляторах, сгибридными двигателями, активно исследуются возможности применения других, альтернативных видов топлива иисточников энергии. Остается дело замалым— сделать их производство экономически эффективным иэкологически чистым.









Совокупность всей воды наЗемле образует водную оболочку— гид росферу, которая тесно связана слитосферой иатмосферой. Вода— доста-

точно распространенное вещество наЗемле и, казалось бы, неотличается особой сложностью. Однако эта простота обманчива. Вода— наверное, одно изсамых удивительных веществ во Вселенной и обладает рядом уникальных физико-химических свойств.

Сочетание этих свойств делает воду незаменимой для организмов, биосферы ижизни наЗемле вообще. Без участия воды непротекает ниодин биохимический процесс ине может существовать ниодин организм. Рассмотрим подробнее значение свойств воды дляжизнедеятельности биосферы.

Находясь вжидком состоянии набольшей части планеты, вода является самым распространенным растворителем на Земле и основой длявнутренней среды организма. Все биохимические реакции протекают вводных растворах.

Высокая удельная теплоемкость воды определяет медленное нагревание иохлаждение воды, тем самым смягчая действие экстремальных температур.

Водяной пар в атмосфере поглощает часть солнечной радиации, влияя наклимат вцелом ина погоду вотдельной местности.

Вода— единственный источник свободного кислорода ватмосфере, выделяемого прифотосинтезе, иионов водорода (Н+) вклеточных энергетических процессах.

Вода усиливает эрозию литосферы. Моря и реки размывают берега, переносят растворенные и взвешенные вещества иоткладывают их вдругих местах.

-62-



Реки выносят вморе большое количество биогенных веществ, тем самым увеличивая его продуктивность.

Без воды неможет существовать жизнь наземле. Потеря животным организмом 10–20% влаги приводит ксмертельному исходу.

В среднем человеку необходимо получать 2,5 л воды всутки. При определенных условиях потребность вводе возрастает.



Запасы воды огромны и, казалось бы, неисчерпаемы. Моря иокеаны занимают около 71% земной поверхности. Пооценкам, вгидросфе-

ре содержится до1450 млн км

воды.

Однако только очень небольшая часть (менее 3%) всех запасов воды является пресной ипригодна дляудовлетворения основных нужд человека. Проблема усложняется тем, что пресная вода распределена поземному шару крайне неравномерно. ВЕвропе иАзии, где проживает около 70% населения планеты, сосредоточено лишь 39% речных вод.

Хотя доля пресной воды вгидросфере невелика, высокая активность водообмена многократно увеличивает ее запасы. Активность водообмена измеряется временем, закоторое происходит полная смена воды вопределенной части гидросферы иливодоеме. ВМировом океане смена воды происходит примерно за3 тыс. лет, вреках— за10–14су ток, атмосферная влага сменяется за8–10 дней.

Вследствие сельскохозяйственной деятельности человека происходит быстрое уменьшение речного стока вбольшинстве регионов. Кнастоящему времени из-за антропогенного воздействия годовой сток крупных рек снизился от10% до40%. Особенно велика нагрузка намалые реки. Чрезмерное использование ресурсов рек приводит крезкому снижению их стока иактивному заиливанию.



Считается, что мировые запасы воды неисчерпаемы. Однако человек для своих нужд использует в основном лишь очень небольшую их часть— пресную воду. Запасы пресной воды очень ограничены ивполне могут быть исчерпаны. Человечеству неугрожает недостаток воды, ему грозит недостаток пресной воды, необходимой во всех основных областях человеческой деятельности.

-63-



Интенсивное увеличение потребления воды современным обществом привело квозникновению проблемы нехватки пресной воды. Ос- новными причинами появления этой проблемы считаются:

1. Рост потребности вводе вследствие быстрого роста народонаселения планеты иувеличения промышленного исельскохозяйственного производства.

2. Потери воды из-засокращения водоносности рек.

3. Загрязнение водоемов промышленными ибытовыми стоками.

Наибольший вклад впроблему нехватки пресной воды вносят сельское хозяйство ипромышленность. Достаточно отметить, что длявыращивания 1 т пшеницы требуется 1,5 тыс. т воды, 1 т хлопка— 10 тыс. т, для производства 1т стали расходуется 250 т, 1 т никеля— 4тыс. т, 1 т искусственных тканей— до3,5 тыс. т воды.

Быстрый рост народонаселения планеты непозволяет снизить темпы увеличения сельскохозяйственного и промышленного производства. Длявыхода изэтой ситуации необходимо уменьшить потребности вводе, контролируя численность населения планеты иувеличивая эффективность сельскохозяйственного и промышленного производства. Необходимо также существенно уменьшить загрязнение водоемов иостановить сокращение водоносности рек.

Остановимся подробнее на наиболее болезненной для человечества теме: загрязнении водных ресурсов.

Поверхностные и подземные воды загрязняются самыми различными способами. Загрязнение может быть:

Химическим— растворимыми вводе веществами, вступающими вразличные химические реакции.

Механическим— нерастворимыми в воде веществами, находящимися ввиде коллоидных растворов ивзвесей.

Тепловым— увеличением температуры водоемов из-загорячих стоков предприятий иэлектростанций.

Наибольшую опасность представляют отходы химической, металлургической, целлюлозно-бумажной инефтедобывающей промышленности. Сельское хозяйство также вносит существенный вклад взагрязнение окружающей среды, направляя вреки ядохимикаты, удобрения ибиогенную органику, смываемые сполей.

Последствия загрязнения природы нередко носят катастрофический характер. Например, при аварии нефтеналивных танкеров пятно разливающейся нефти покрывает поверхность воды на огромной площади, сопоставимой сплощадью Балтийского моря. Нефть препятству-

-64-



ет проникновению вводу кислорода, что вызывает массовую гибель водных исвязанных сводой организмов.

Большую опасность для здоровья человека представляют промышленные отходы, содержащие радиоактивные вещества, тяжелые металлы иих соединения. Эти вещества, попадая вводу даже внебольших количествах, способны накапливаться ворганизмах рыб идругих животных. Они распространяются вэкосистемах поцепям питания, накаждом новом трофическом уровне их концентрация возрастает. Понекоторым данным, радиоактивность планктона втысячу раз, арыбы— в50 тыс. раз выше, чем радиоактивность воды. Зараженные животные сохраняют радиоактивность ивысокое содержание тяжелых металлов длительное время имогут перемещаться набольшие расстояния отместа заражения. Употребление впищу зараженной рыбы может быть нетолько вредным, ноисмертельно опасным. Основным источником радиоактивного заражения являются испытания ядерного оружия, аварии на атомных электростанциях, захоронения их отходов. Потенциальную опасность несут затонувшие атомные подводные лодки исамолеты сядерным оружием наборту.

Канализационные стоки городов загрязняют водоемы в основном сложными органическими инеорганическими химическими веществами искусственного и биогенного происхождения. Синтетические моющие средства, например, вызывают гибель планктона, нарушая тем самым сложившееся в экосистемах равновесие. Нередко это приводит кгибели илимиграции других организмов.

Отходы сельского хозяйства менее токсичны, ноих выбросы носят более массовый характер. Органические вещества, смываемые сполей, стимулируют рост водорослей ифитопланктона. Это вызывает «цветение» водоема: вода приобретает неприятный вкус изапах, окрашивается вразличные цвета. Приотмирании водорослей вводоеме развиваются гнилостные процессы, резко уменьшается содержание кислорода, происходит массовая гибель рыбы идругих организмов.

К аналогичному результату приводит тепловое загрязнение. Промышленные предприятия иэлектростанции нередко сбрасывают в водоемы подогретую воду, повышая тем самым температуру водоема. Приувеличении температуры воды растворимость вней кислорода существенно уменьшается, аколичество организмов, потребляющих кислород, увеличивается. Это влечет за собой массовую гибель водных организмов и приводит к смене видового состава водоема. Нередко сповышением температуры взагрязненной воде происходит интенсивное размножение опасных длячеловека микроорганизмов ибактерий.

-65-



Для очистки воды разработан ряд методов. Попринципу действия их можно разделить натри группы:

1. Механическая очистка— удаление нерастворимых примесей филь-

трами иотстойниками.

2. Химическая очистка— добавление всточные воды химических веществ, которые, вступая вреакцию сзагрязнителем, выпадают ввиде нерастворимого осадка.

3. Биологическая очистка— окисление загрязнителей припомощи аэроб ных биохимических процессов вестественных илиискусственных условиях.







Почва представляет собой рыхлый поверхностный слой земной коры, образовавшийся привзаимодействии биотических иабиотических факторов. Она состоит изминеральных веществ— продуктов выветривания литосферы— иорганических веществ— продуктов жизнедеятельности живых организмов. Вней происходит постоянный биологический круговорот веществ, который осуществляется благодаря деятельности продуцентов, консументов и редуцентов. Кроме биологического круговорота существует более длительный геологический круговорот веществ— растворение и вынос вещества в моря и океаны, где они откладываются ввиде осадочных пород. Из-за тектонических процессов осадочные породы могут со временем выйти на поверхность и снова включиться вбиологический круговорот.

Почвенный покров, накотором выращивается 95–97 % продуктов питания, является для человека основным источником продовольствия. Наиболее важной характеристикой почвы является ее плодородие. Оно определяется запасом органических инеорганических питательных веществ, водным, воздушным итепловым режимами. Площадь почвенного покрова составляет 86,5% площади земной суши (129 млн км очевидно, что далеко невсе типы почв пригодны длясельскохозяйственного использования. Пашни имноголетние сельскохозяйственные угодья занимают около 10% площади суши, пастбища— 28%, т.е. всумме 38%.

), однако

-66-



Наиболее интенсивному антропогенному воздействию подвергаются почвы Европы иСеверной Америки. Основное влияние человека напочвы связано спостоянным изъятием изнее большого количества органических иминеральных веществ вместе с урожаем. Дляформирования семян изеленой массы растения извлекают изпочвы все необходимые им вещества: микроэлементы, соли калия, магния, азот, фосфор, различные органические вещества ит.д. Вестественных экосистемах все эти вещества возвращаются в почву после отмирания и разложения растений редуцентами. Вискусственных экосистемах— агроценозах— естественный круговорот веществ разорван: они расщепляются допростых составляющих засотни итысячи километров отместа, где выросли. Поэтому, если некомпенсировать вынос этих веществ изпочвы, происходит сокращение ее плодородия. Поддерживать плодородие почв можно двумя способами:

1.Применение органических иминеральных удобрений. Внесение впочву веществ ввиде удобрений втех же количествах, что иих вынос сурожаем, позволяет восполнить идаже донекоторой степени увеличить плодородие почвы.

2. Периодическая смена культур, выращиваемых наодной площади. Разные виды растений извлекают изпочвы различные наборы веществ. Смена выращиваемых культур тем самым дает почве возможность восстановить потери микроэлементов.

Однако деятельность человека может приводить нетолько кувеличению плодородия почв. Неправильное земледелие значительно ухудшает качество почвы, нередко приводит кее эрозии, засолению изаболачиванию. При строительстве городов, промышленных предприятий и водохранилищ происходят прямое уничтожение и засорение почвы. Врезультате негативных антропогенных воздействий происходят иснижение плодородия, иуменьшение площади возделываемых земель. Рассмотрим подробнее основные причины уменьшения плодородия почв.

—процесс разрушения исноса почвенного покрова потоками воды иветра. Соответственно различают водную эрозию— смывание почвы игрунта ливнями италыми водами— иветровую эрозию (дефля-

цию)— выдувание ветром мелких частиц почвы. Естественная геологическая эрозия почв существовала всегда, это естественный процесс, ско-

рость которого сопоставима со скоростью почвообразования. Однако под влиянием деятельности человека разрушение почвы происходит всотни итысячи раз быстрее, чем образование, это так называемая ускоренная эрозия. Наформирование 20 см почвы необходимо отдвух дошести тысяч лет, аразрушиться она может за10–30 лет илидаже загод врезульта-

-67-



те смыва ливнями иливыдувания пыльными бурями. Среди причин возникновения ускоренной эрозии следует назвать:

- бесконтрольную вырубку лесов;

- неумеренный выпас скота;

- неграмотное земледелие.

Леса представляют собой наиболее эффективную защиту почвы от эрозии. Деревья смощной корневой системой итравянистые растения заключают почву впрочную сеть корней. Лес задерживает талую идождевую воду, препятствуя поверхностному смыву почвы, существенно снижает силу ветра вприземном слое воздуха ипредотвращает тем самым ветровую эрозию. Привырубке леса корни растений сгнивают иперестают скреплять почву, талые идождевые воды, незадерживаясь, стекают посклонам, смывая частицы почвы и унося их в реки. Поверхностный сток увеличивается в2–3 раза, соответственно уменьшаются внутрипочвенный сток иподпитка грунтовых вод. Вследствие этого уровень грунтовых вод снижается, ипочва становится более уязвимой дляветровой эрозии.

Примерно та же картина имеет место принеумеренном выпасе скота. Приинтенсивном выпасе животных растительность съедается быстрее, чем вырастает, апочва вытаптывается. Многолетние растения заменяются однолетними, которые значительно хуже предохраняют почву отэрозии.

Неграмотное земледелие является самой распространенной причиной ускоренной эрозии. Прихарактерном длясовременного сельского хозяйства возделывании монокультур почва продолжительное время остается открытой ипоэтому незащищенной отводной иветровой эрозии. Неправильная распашка склонов холмов зачастую приводит кобразованию оврагов, араспашка легко эродируемых почв— квозникновению пыльных бурь.

Для уменьшения водной иветровой эрозии почв необходимо:

1. Создавать лесозащитные полосы.

2. Использовать полевые ипастбищные севообороты, т.е. оставлять поля подпаром, обеспечивать смену выращиваемых культур, сохранять многолетние травы.

3. Укреплять крутые склоны иовраги лесонасаждениями.

4. Создавать накрутых склонах буферные полосы измноголетних трав.

5. Регулировать выпас скота.

 имеет значительные масштабы ипредставляет се-

рьезную опасность дляполивного земледелия. Оно может происходить поразным причинам. Одной изних является неумеренный ибессистемный полив. Во-первых, при неглубоком залегании минерализованные

-68-



грунтовые воды поднимаются покапиллярам почвы и,испаряясь, оставляют соли уповерхности. Во-вторых, принеумеренном поливе происходят подъем даже глубоко залегающих минерализованных грунтовых вод, заболачивание и засоление почвы солями, растворенными вэтих водах. Площадь поливных земель составляет всего около 15 % от всей площади пашни, однако наних выращивается примерно столько же продукции, сколько навсех неполивных землях вместе взятых. Поэтому борьба сзасолением высокопродуктивных земель имеет первостепенную важность.

 происходит приусловии постоянного идли-

тельного переувлажнения. Причины заболачивания могут быть различными: повышение уровня грунтовых вод пристроительстве водохранилищ, избыточный полив обрабатываемых земель, вырубка леса натерритории свысоким увлажнением ит.д. Борьба сзаболачиванием осуществляется средствами мелиорации избыточно увлажненных земель.

 почв приобретает внастоящее время значи-

тельные масштабы. Большие площади почв уничтожаются при открытом способе добычи полезных ископаемых, строительстве водохранилищ, создании отвалов промышленных идругих отходов, строительстве городов ит.д. Вто же время продолжающийся рост населения Земли порождает проблему нехватки продуктов питания вряде регионов Африки иЮго-Восточной Азии.









Растения являются основными производителями органических веществ благодаря их способности осуществлять фотосинтез. Растения участвуют в образовании гумуса, который в наибольшей степени определяет плодородие почвы. Помимо углерода, водорода икислорода, всостав молекул многих органических веществ входят атомы азота, фосфора, серы, магния, железа идругих элементов. Все они извлекаются растениями изпочвы иводы. Растительность тем самым существенно влияет наклимат, гидросферу, животный мир идругие элементы биосферы, отее характера во многом зависят структура экосистем идеятельность других организмов.

-69-



Трудно переоценить значение растений ивжизни человека.

Растения являются:

1. Основным пищевым ресурсом длячеловека.

2. Кормовой базой длядомашних идиких животных.

3. Техническим сырьем дляпромышленности.

4. Генетической базой дляновых культурных сортов.

5. Лекарственным сырьем длямедицины.

6. Источником плодородия почв изащитой отэрозии.

7. Источником эстетического наслаждения длячеловека.

Заслуживает внимания также роль растений какиндикаторов. Некоторые растения довольно точно показывают человеку время суток, влажность, наличие пресной исоленой воды. Внастоящее время разработаны методы поиска полезных ископаемых с помощью растений: растенияиндикаторы используют в своей деятельности геологи, гидрологи, почвоведы. Различные виды растений служат индикаторами загрязненности, осуществляют детоксикацию вредных веществ. Многие растения длязащиты отфитофагов имикроорганизмов выделяют ряд антибиотиков ифитонцидов— биологически активных веществ, подавляющих рост других организмов.

При оценивании полезности того илииного биологического вида следует учитывать принцип потенциальной полезности, который заключается втом, что мы неможем предвидеть, какое значение длячеловека тот илииной вид будет иметь вбудущем. Поэтому необходимо сохранить все видовое разнообразие флоры и фауны. История биосферы ичеловечества вподтверждение тому может привести массу примеров. Казалось бы, вредные плесневые грибы дали человечеству антибиотики, которые позволили совершить революцию в медицине, многие ядовитые растения являются сырьем дляполучения ценных лекарств.



Человек своей деятельностью оказывает огромное влияние нарастительный мир планеты. Положительной стороной такого влияния можно считать увеличение биомассы растений засчет использования удобрений, вспашки земли, борьбы сфитофагами-вредителями, мелиорации идругих мероприятий. Однако в результате деятельности человека на огромных территориях некогда большое разнообразие растений сменяется всего несколькими сельскохозяйственными культурами, ана луговые растительные сообщества угнетающее влияние оказывает интенсивный выпас домашних животных.

-70-

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 67 / 117 8 9 10 11 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]