Загрязнение

Физическое Химическое Биологическое

Тепловое Аэрозоли Биотическое (биогенное)

Шумовое Химические вещества Микробиологическое

Электромагнитное Тяжелые металлы Генная инженерия

Световое Пестициды

Радиоактивное Пластмассы

СПАВ

Рис. 8. Основные типы загрязнения окружающей среды

Физическое загрязнение связано с изменением физических, температурно-энергетических, волновых и радиационных параметров внешней среды. Так тепловое воздействие проявляется в ухудшении режима земной поверхности (термокарст, солифлюкция, наледи и др) и условий жизни людей. Источниками теплового загрязнения в пределах городской территории служат: подземные газопроводы промышленных предприятий (140-160^оС), теплотрассы (50-150^оС), сбросные коллекторы и коммуникации (35-45^оС), плохая термоизоляция домов и т.д. Сюда относятся воздействие шума и электромагнитное излучение, причем источником последнего служат высоковольтные линии электропередач, электроподстанции, антенны радио и телепередающих станций, а в последнее время текже микроволновые печи, компьютеры и радиотелефоны. Установлено, что при длительном воздействии электромагнитных полей у здоровых людей повышается утомляемость, головные боли, чувство апатии и др.

Тепловое загрязнение. К тепловому загрязнению относится микроклимат города - в нем всегда теплее чем за городом. Это приводит к нарушению биологических циклов, повышенной влажности, тянет к себе жителей лесов и полей. А так ли это хорошо. Вот пример с дикими утками, которые плавают возле моста по Белинского. Но они же не выведут потомства, а в конце концов их просто уничтожат жадные голодные жители. А нашествие мышей? А бешенные лисы? Я уж не говорю о том, что в этих условиях вирусы живут гораздо дольше. В литературе приводится пример города, построенного на вечной мерзлоте. Мерзлота тает. Город начинает разрушаться. Но тает не только под городом, но и рядом. А оттаявшая мерзлота - это каша, на которой ничего не растет, т.е. идет опустынивание. В данном случае приводится пример с городом Норильском.

Кроме этого сброс теплых вод вызывает понижение концентрации кислорода и углекислоты. Это изменяет структуру экосистем, что может вызвать исчезновение многих видов рыб, растений и животных.

Но тепловое загрязнение может привести к глобальному потеплению. А это таяние льдов и повышение уровня мирового океана. Но этот процесс идет не только за счет теплового загрязнения, но и за счет, так называемого парникового эффекта. Есть и другое направление движения нашей средней температуры. В сторону похолодания. А происходит это за счет того, что идет помутнение нашей атмосферы, лучи солнца хуже проникают на Землю. А это ведет к похолоданию. То есть срабатывает принцип Ле-Шателье. Всякая система борется с внешним воздействием в сторону его уменьшения.

Химическое загрязнение – увеличение количества химических компонентов определенной среды, а также проникновение в нее химических веществ, не свойственных ей или в концентрациях превышающих норму. По расчетам специалистов, в настоящее время в природной среде содержится от 7 до 8,6 млн. химических веществ, причем их арсенал ежегодно пополняется еще 250 тыс. новых соединений. По оценке Всемирной организации здравоохранения, в мире около 600 млн. человек подвержены воздействию атмосферы с повышенной концентрацией диоксида серы и более 1 млрд. – с вредной для здоровья концентрацией взвешенных веществ.

Действующий фактор - химическое взаимодействие веществ с живыми организмами. Выбрасываемые при производстве химические вещества называются полютантами. Их так же могут называть загрязнителями и загрязняющими веществами. Так же применимо выражение токсикант - вещество, оказывающее токсичное действие. Источники загрязнения делятся на антропогенные и естественные.

Основные виды загрязняющих химических веществ:

газообразные: углекислый газ, угарный газ, органические соединения (бензопирены, формальдегиды и т.д.), сернистый ангидрид, сероводород, оксиды азота (например, веселящий газ), аммиак и другие;

твердые: тяжелые металлы, кальций, органические соединения (пестициды, хлор и фторорганические и др.), классические яды (например, цианиды, которые используются не только для отравления людей, но и при добыче золота);

жидкие: к ним относятся все перечисленные мною вещества в растворенной форме, а также нефть, фенолы диоксины.

К химическому относится также и радиоактивное загрязнение. Его специфика заключается в том, что очень низкие концентрации химических веществ оказывают сильное биологическое действие из-за излучения. Различают естественные радионуклиды (например углерод 14, калий 40 и др.) и искусственные (стронций 90, цезий 137, иод 131, плутоний 239 и др.), а также альфа, бетта и гамма излучатели.

Источники радиоактивного загрязнения: продукты испытаний ядерного оружия, выбросы радиоактивных веществ во время аварий (Чернобыль, ВУРС и т.д.), плановые и аварийные выбросы предприятий атомной энергетики, выбросы в атмосферу и водные объекты радиоактивных веществ с предприятий атомной промышленности во время нормальной эксплуатации, привнесенная радиоактивность - завезенная к нам с урановыми концентратами и радиоактивными отходами. По поводу добычи и производства радиоактивных веществ я могу прочитать не одну лекцию, потому что бывал на этих предприятиях, в этих урановых городах, и участвовал в испытаниях различных методов добычи урана. Если у кого-то есть вопросы, то задавайте их в конце лекции.

Остановимся еще на основных механизмах действия излучения:

прямое поражение клетки - разрыв ее мембраны, гибель клетки - лучевая болезнь;

встраивание в ДНК, повреждение ее и последующая мутация - образование раковых опухолей; появление мутантов грибов, животных и т.д.

образование свободных радикалов химически активных соединений, которые вызывают повреждение клеток.

Различные группы организмов по различному реагируют на радиоактивность: наиболее устойчивы бактерии, менее - членистоногие, далее идут птицы; самые чувствительные - млекопитающие, в том числе человек.

Биологическое загрязнение – случайное или связанное с деятельностью человека проникновение в эксплуатируемые экосистемы и технологические устройства чуждых им растений, животных и микроорганизмов; часто оказывает негативное влияние при массовом размножении пришлых видов. Особенно загрязняют среду предприятия, производящие антибиотики, ферменты, вакцины, сыворотки, кормовой белок и др., т.е. предприятия промышленного биосинтеза, в выбросах которых присутствуют живые клетки микроорганизмов. К биологическому загрязнению можно отнести преднамеренную и случайную интродукцию, чрезмерную экспансию живых организмов. Так, в городах наличие свалок, несвоевременная уборка бытовых отходов приводит к численному росту синантропных животных: крыс, насекомых, голубей, ворон и др.

Лекция 8. Особенности биологического уровня организации материи

План лекции:

1.Общая характеристика живых систем.

2.Молекулярно-генетический уровень организации биологических систем.

3.Клеточный уровень организации жизни.

4.Онтогенетический уровень организации биологических систем.

5.Популяционно-видовой уровень.

6.Биоценотический уровень.

7.Биосферный уровень.

8.Развитие представлений о биологической эволюции.

9.Основные этапы эволюции жизни.