◦ токсичные синтетические вещества промышленного производства. В плане отрицательного воздействия, как на саму водную среду, так и на живые организмы, в ней обитающие, занимают одно из первых мест.
◦ металлы (цинк, медь, хром, олово, марганец). Наибольшую опасность представляют ртуть, свинец и их соединения.
◦ ядохимикаты, применяемые в сельском хозяйстве,
◦ радиоактивные элементы.
В Мировом океане нефтяное загрязнение сегодня приобретает невиданные масштабы. При попадании нефти в воду она сначала тонкой пленкой покрывает ее поверхность воды, а затем, через некоторое время, образует эмульсию нефти в воде – а нужно заметить, что все компоненты нефти токсичны для морских организмов. Кроме того, нефть способна растворять другие загрязнители – в частности, тяжелые металлы, органические ядохимикаты и т.д. Наконец, нефть содержит канцерогенные вещества, которые сначала попадают в морские организмы, а затем, при употреблении их в пищу – и в организм человека.
Вода присутствует во всех живых организмах (при этом в подавляющем количестве случаев ее содержание составляет от 80 до 90% воды от общей массы. При потере живым организмом 20% воды он, как правило, погибает.
Человечество потребляет огромное количество пресной воды для удовлетворения своих потребностей. Это и промышленность, и сельское хозяйство, и бытовые нужды. Но оно не только потребляет пресную воду с недопустимой расточительностью, оно еще и постоянно загрязняет ее – хотя уже только из сказанного выше вполне очевидно, что существенное загрязнение гидросферы планеты грозит гибелью всему живому.
Нужно заметить, что и в естественных условиях вода никогда не бывает свободна от целого ряда примесей: это растворенные в ней различные газы и соли, а также твердые частички (взвеси). Однако наиболее важным с экологической точки зрения представляется сложившийся природный баланс.
Почва
Изначально в природе каждому типу почв соответствует какой-то тип растительных сообществ, что обусловлено составом почвы (а также климатом, присущим данной местности). Но почва и сама отчасти напоминает живой организм, настолько сложны протекающие в ней процессы. Поверхностные слои почвы содержат множество продуктов жизнедеятельности или остатков живых организмов, которые подвергаются процессам разложения, в результате чего образуется так называемый гумус. Именно количество гумуса определяет плодородие почвы.
Следует особо отметить, что любая почва является достаточно стабильной системой, с присущими ей механизмами саморегуляции и восстановления. Каждый вид организмов, обитающих в данной почве или на ней, принимает в этом участие. При этом происходит круговорот веществ (например, растения поглощают из почвы необходимые им вещества, но после их гибели все эти вещества возвращаются в почву) и постоянная переработка их, что и обеспечивает постоянство основных характеристик данной почвы. Однако все, сказанное выше, относится только к нормальным, естественным условиям.
Вмешательство человека, проявляющееся загрязнением почвы, практически всегда приводит к изменению ее физических свойств и химического состава, а в дальнейшем, нередко, и к ее уничтожению.
Прежде всего, естественные процессы – и в первую очередь, круговорот веществ – резко нарушает сельскохозяйственная деятельность человека. Это связано с тем, что значительная часть биомассы изымается из него при каждой уборке урожая, при этом безвозвратно, так как идет на производство продовольственных продуктов. Тем самым равновесие нарушается, и через какое-то время плодородность почвы снижается. Тогда человек пытается повысить ее искусственным путем – внося в почву минеральные, органические, а также и химические удобрения. Однако их состав зачастую не восстанавливает сложившийся природный баланс, а, напротив, еще сильнее нарушает его. Помимо удобрений, сельскохозяйственные предприятия вносят в почву массу попросту ядовитых веществ – они предназначены для борьбы как с сорняками и насекомыми-вредителями. В результате количество чужеродных веществ, вносимых в почву, достигает такого уровня, когда естественные механизмы адаптации и восстановления перестают работать. Помимо того, постоянная распашка земли приводит к эрозии. Эрозией называют процесс разрушения плодородного слоя почвы, а при уничтожении травянистого покрова этот слой постепенно смывается водой и уносится ветрами. Эрозия почв сегодня является одной из наиболее остро стоящих проблем.
Но еще больший вред почвенному слою наносит интенсивное загрязнение его отходами промышленного производства: на первом месте среди веществ-загрязнителей сегодня выступают даже не удобрения и ядохимикаты сельского хозяйства, а соединения металлов, радиоактивные элементы, наиболее же опасным загрязнителем почв считается ртуть и ее соединения, а также свинец (к источникам массивного загрязнения свинцом относится транспорт – в связи с тем, что соединения этого металла используются в составе множества добавок к бензину). Кроме того, во многих сферах промышленности сегодня активно используются искусственно синтезируемые стойкие органические соединения. Такие вещества представляют собой особую опасность тем, что не просто накапливаются в почвах и в воде, а зачастую включаются в пищевые цепочки и переходят из почвы и воды в растения, в организмы животных, которые используются в пищу. То есть в конечном итоге такие вещества попадают с пищей и в организм человека – между тем свойства их и влияние на здоровье далеко пока не изучены. Накопление радиоактивных веществ – частая причина болезней, в том числе злокачественных опухолей. В отдельных случаях возможны мутации.
По данным ООН, сегодня на каждого жителя Земли приходится порядка гектара пахотной земли, чего явно недостаточно. Однако и эти площади постоянно сокращаются за счет загрязнения, при промышленных работах и строительстве. Огромные площади плодородных земель погибают безвозвратно.
Атмосфера
Состав сегодняшней атмосферы сложился в результате длительного исторического развития и представляет собой газовую смесь, основными компонентами которой являются азот, кислород, аргон и углекислый газ. Кроме того, в состав атмосферы входят аммиак, метан, диоксид серы, озон и таких инертных газов, как неон, гелий, ксенон и др. Все эти компоненты присутствуют в незначительные количестве, но важную роль играет содержание в атмосфере водяного пара. Наряду с газами в атмосфере содержатся Земли твердые частицы, в основном это пыль.
Атмосфера играет во многом определяющую роль для биосферы. Прежде всего, именно она определяет тепловой режим в целом, а он сказывается на всех природных процессах. Из газов, образующих атмосферу Земли, наибольшее значение имеют кислород, углекислый газ и азот, так как они активно участвуют в био– и геохимических процессах. Но для жизни на нашей планете определяющую роль играет атмосферный кислород.
Содержание углекислого газа в норме должно быть примерно одинаковым в различных регионах, но уже сегодня мы можем наблюдать, что в местностях, где расположены крупнейшие из мегаполисов, содержание углекислого газа значительно выше нормы.
За последнее время возникла реальная опасность, что запасы кислорода в атмосфере могут существенно уменьшиться; об этом говорят результаты самых последних исследований о том. Между тем содержание углекислого газа в атмосфере увеличивается. Многие ученые считают это следствием, главным образом, деятельности человека. Самые различные и при этом зачастую негативные изменения в атмосфере Земли связаны, в основном, с изменением количества второстепенных ее компонентов, и роль антропогенного фактора тут не подлежит сомнению.
Постоянный выброс в атмосферу углекислого газа, промышленных газов, включая окись углерода (угарный газ), взвесей – пыль, сажа, химические соединения (окислы азота, серы, аммиака), неуклонно ведет к угнетению жизнедеятельности растений и животных, их отравлению и гибели, а также нарушению сложнейших связей складывавшихся в биосфере на протяжении миллионов лет, наряду с разрушением природных адаптационных механизмов. Одним из проявлений данного явления является повсеместный рост метеопатогенных реакций.
Краткое резюме
За время своего существования наша цивилизация не один раз послужила причиной экологических и природных катастроф, а изменения ландшафта, всеобщее оскуднение флоры и фауны за счет воздействия антропогенных факторов можно смело назвать глобальными. По этой причине, а также в силу того факта, что когда объем допустимого воздействия на окружающую среду в целом (и на биосферу особенно) превышен сегодня в десятки раз, совсем неудивительно, что экологические системы, которые прежде способны были вполне эффективно перерабатывать отходы человеческой жизнедеятельности, теперь практически истощены.
Как сами загрязняющие вещества антропогенного происхождения, так и влияние их на природную среду отличаются большим разнообразием; тем не менее, любой из загрязнителей оказывает отрицательное воздействие на всю биосферу в целом, которое зависит от его конкретных свойств.
Наибольший урон природным системам наносят промышленные выбросы в окружающую среду тысяч тонн таких веществ, которые вообще не поддаются переработке. В этом случае все те естественные механизмы очистки и регуляции, исторически сложившихся в Природе как естественные регуляторы, выполнять эту функцию уже не способны.
«ТЕПЛОВЫЕ ОСТРОВА». СМЕЩЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРНОГО БАЛАНСА И ЛОКАЛЬНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ КЛИМАТА
Еще в середине прошлого столетия ученые-климатологи обнаружили явление, получившее первоначально название «тепловой остров». Так был назван своеобразный феномен: устойчивое и при этом довольно существенное повышение средней годовой температуры на территории крупнейших городов в сравнении со средними значениями температур даже в окрестностях такого города. В общем, климатические факторы для города и окрестностей остаются прежними – меняется микроклимат в пределах города. Значения температуры в городах выше примерно в среднем на 1 – 2° С, причем как зимой, так и летом. Помимо температурного режима, изменения выражаются также в нарушении режима и направления ветров, меняется количество осадков (они в городах наблюдаются чаще), существенны отличия в прозрачности воздуха и облачном покрове.