Загрязнение атмосферы.
Среди проблем окружающей природной среды проблема атмосферного воздуха занимает особое место. Это обуславливается несколькими причинами. Во-первых, исключительной важностью атмосферного воздуха для всего живого на Земле. Во-вторых, высокой чувствительностью атмосферы к антропогенным воздействиям и огромной подвижностью воздушных масс, с которыми могут перемещаться вредные примеси. Что представляет собой атмосфера? Это воздушная среда вокруг Земли, состоящая из смеси газов: азота – 78,1%, кислорода – 21%, инертных газов – 0,9%, углекислого газа – 0,03%. Наличие атмосферы определяет общий тепловой режим нашей планеты, предохраняет от вредного воздействия коротковолнового излучения живые организмы. А циркуляция воздуха влияет на погоду и климат.
В результате деятельности человека в атмосферу поступает большое количество различных антропогенных веществ, что ведет к изменению химического состава воздушной среды. Загрязнение воздушной среды прямо или косвенно наносит вред человеку, животным, растениям. По масштабам антропогенного воздействия можно выделить в этой проблеме локальные загрязнения (нередко значительного уровня), региональные и загрязнения глобального масштаба. Локальные загрязнения представляют важную проблему для городов, промышленных районов. В основном в городских зонах существует три источника загрязнения. Промышленность, бытовые котельные и автотранспорт. Наиболее существенные уровни загрязнения отмечаются по двуокиси серы, окислам азота, пыли и углерода. Доля этих загрязнений достигает 85%. Остальное количество приходится на долю веществ, которые связаны с работой специфических предприятий. К ним относятся: сероводород, хлор, сероуглерод, аммиак и соединения фтора.
Наше здоровье в немалой степени зависит от того, чем мы дышим. Человек может сразу не ощущать воздействия вредных веществ, загрязняющих воздух. Окись углерода или угарный газ не имеет ни вкуса, ни цвета, ни запаха. Вместе с тем постепенно накапливаясь в гемоглобине, окись углерода мешает поступлению кислорода в кровь. А высокие концентрации этого вещества могут вызвать тяжелые последствия, вплоть до паралича сердца. Так же при вдыхании паров ртути человек не ощущает непосредственного пагубного воздействия. Между тем, это вещество нарушает работу центральной нервной системы и почек. Поскольку ртуть может накапливаться в организме человека, то в конечном итоге приводит к расстройству умственных способностей. Часто встречающийся оксид азота, не имея запаха и цвета, очень ядовит. Этот газ в больших количествах выделяется при сжигании нефти и угля. Основным источником выбросов оксида азота являются промышленные и химические предприятия. Влияние оксида азота на человека проявляется в раздражении органов дыхания. Этот газ вызывает отек легких и расширение артерий. Даже небольшая его концентрация приводит к болезни бронхов и другим подобным заболеваниям.
Неблагоприятное воздействие на человека оказывает свинец. Это вещество поступает в атмосферу главным образом в результате неполного сгорания горючего в моторах, работающих на бензине. Постепенное накопление организмом свинца вызывает нервные расстройства, малокровие и слепоту. Острое отравление свинцом ведет к нарушению синтеза гемоглобина, болезням почек. При работе как бензинового, так и дизельного моторов образуются углероды. Эти вещества попадают в дыхательные пути человека, оказывают вредное влияние на кожный покров, накопление выхлопных газов в слоях атмосферы обуславливает появление под воздействием солнечного света из углерода и оксида азота – оксидантов. Эти вещества вызывают раздражение слизистой оболочки и затрудняют дыхание. Так же из-за загрязнения воздушной среды городов у населения могут появляться психосоматические нарушения: слабость и рассеянность, расстройства сна.
К загрязнению воздуха относится и накопление пыли в воздушной среде. Она попадает туда при сжигании твердого горючего, богатого зольными веществами, а так же при переработке минеральных веществ. В результате концентрации атмосферных аэрозолей, особенно над крупными городами, существенно понижается прозрачность атмосферы для солнечного света и ультрафиолетовых лучей. Атмосферные аэрозоли – это частицы взвешенные в воздухе. Сюда относятся: пыль, смог, сажа. По сравнению с довольно слабой загрязненность атмосферы над океаном, воздушная среда небольшого города имеет концентрацию аэрозолей в 35 раз больше, а крупный город в 50 раз. Такая загрязненность атмосферы способствует поглощению от 10 до 50% солнечных лучей и почти полному поглощению коротковолновой части солнечного спектра. Отсюда может появиться УФ-дефицит. За год человеку надо получить не менее 45 “порций” солнца, т. е. эритемных доз ультрафиолета. Ультрафиолетовое облучение является обязательным условием нормальной жизнедеятельности человека. Оно убивает микроорганизмы на коже человека, предупреждает рахит, повышает стойкость организма к инфекционным и другим заболеваниям. Специальные наблюдения установили, что дети получившие достаточное количество ультрафиолетового облучения в 10 раз менее подвержены простудным заболеваниям. При ультрафиолетовом дефиците нарушается фосфорно-кальциевый обмен, возникают функциональные расстройства нервной системы, снижается общая физиологическая активность. Особенно чувствительны к световому голоду дети. У которых он приводит к развитию авитаминоза Д (рахит).
Загрязнение воздушной среды кроме всего прочего может повлечь за собой проблемы глобального масштаба. Одной из таких проблем является образование озоновых дыр. Основная озоновая масса в воздушной среде нашей планеты расположена в виде слоя озоносферы на высоте от 10 до 50 км от поверхности земли. На высоте 20 – 25 км концентрация озона достигает максимальной величины. В ходе определенных химических реакций молекулы газа озона непрерывно образуются и распадаются. Процессы образования и распада строго сбалансированы, поэтому содержание озона в атмосфере стабильно, но если концентрация веществ разрушающих озоновый слой значительно увеличивается, то природный баланс озоносферы нарушается и озоновый слой нашей планеты начинает истощаться. Появляются озоновые дыры. Озоновая дыра – это пространство в атмосфере с заметно пониженным, до 50%, содержанием озона. Первые причины уменьшения озонового слоя атмосферы были отмечены в начале 80-х годов ХХ века. Ими являются как естественные, так и антропогенные факторы: вырубка леса, компоненты сгорания продуктов топлива. Но основными разрушающими веществами были признаны фреоны, служащие распылителями в аэрозольных упаковках. Зарегистрированы две озоновые дыры, с каждым годом расширяющиеся. Над Арктикой и Антарктидой. Темпы понижения озона в этих местах составляет 4% в год.
Наличие озоносферы защищает нашу планету от жестких ультрафиолетовых лучей. Снижение плотности озонового “экрана” повлечет за собой увеличение числа случаев таких заболеваний как доброкачественная мелонома, катарактов и рака. При этом латентный период (скрытый) возникновения заболеваний достигает 10 – 15 лет, т. е. последствия станут ощутимы не сейчас, а через одно-полтора десятилетия. В результате антропогенного воздействия человека на атмосферу, происходит изменение климатических условий. По мнению ученых, повышение содержания углекислого газа и увеличение различных выбросов, ведет к антропогенному потеплению климата всей планеты. Попадая в атмосферу, молекулы углекислого газа пропускают коротковолновые лучи солнца, но не пропускают длинноволновое излучение, благодаря которому идет отток энергии от поверхности Земли в космос. Это влечет за собой повышение температуры поверхности Земли. Расчеты ученых показывают, что в результате увеличения антропогенного воздействия на атмосферу средняя температура у земной поверхности с конца XIX века повысилась на 0,5 градуса Цельсия. По прогнозам, ожидается потепление климата к 2025 году на 2-3 градуса, а к 2050 году на 3-5 градуса Цельсия.
В результате загрязнения окружающей среды большой урон наносят кислотные дожди. Термин – кислотные дожди был введен английским химиком А. Смитом свыше 100 лет назад. Однако пагубные экологические последствия кислотных осадков проявились лишь в последние 20-25 лет.
При сжигании любого ископаемого топлива (уголь, мазут) в составе выделяющихся газов всегда обнаруживаются диоксиды серы и азота. В зависимости от состава топлива их может быть больше или меньше. Высокосернистые угли и мазут дают особо богатые сернистым газом выбросы. Миллионы тонн диоксидов серы, выбрасываемые в атмосферу, превращают выпадающие дожди в слабые растворы кислот.
В своей эволюции живые организмы приспособились к физической и химической среде. Они могут существовать лишь в определенном интервале pH. При снижении pH гибнут планктонные организмы, насекомые и многие рыбы. Зеленые растения тоже страдают от кислотных дождей. Снижается продуктивность почв, сокращается поступление питательных веществ, меняется состав находящихся в почве микроорганизмов. А так же такие дожди наносят вред лесам. Они высыхают, развивается суховершинность на больших площадях. Повреждаются покровные ткани сельскохозяйственных культур. Изменяется обмен веществ в клетках. Нарушается рост и развитие растений. Отсюда снижаются доходы сельского хозяйства, из-за снижения урожаев.
Косвенно страдает и здоровье людей. Возникает дополнительное загрязнение питьевых вод, так как кислоты вытесняют из пород различные токсичные металлы: ртуть, свинец, кадмий, цинк. Установлена так же связь кислотных дождей с повышенным содержанием ртути в рыбе.
Экология и экологическая безопасность.
Экология – это наука изучающая условия существования живых организмов, их взаимосвязи между собой и окружающей средой. В настоящее время экология представляет собой разветвленную систему наук, в которых используются разнообразные методы: системный анализ, математическое моделирование. Современную экологию принято разграничивать на три крупных раздела: факторальную экологию, популяционную и биогеоценологию. Раздел факторальной экологии изучает взаимоотношения представителей вида с окружающей средой. Этот раздел еще называют экологией вида. Перед популяционной экологией стоит задача изучения условий формирования и структуры естественных группировок особей одного вида – популяций. Популяционный подход к изучению природы имеет огромное практическое значение. Не зная закономерностей жизнедеятельности популяции нельзя разрабатывать научно-обоснованные предприятия по рациональному использованию природных богатств. Учение о популяции позволяет перейти к изучению более сложных форм существования материи в природе – к биогеоценозам. Исследованием биогеоценозов занимается биогеоценология. Эта наука изучает взаимоотношения особей, относящихся к разным популяциям. Задача этого раздела – анализ в экосистеме пищевых цепей, изучение видового состава. В современных условиях среди экологических факторов, влияющих на природную среду, является деятельность человека. Потому существует специальный раздел экологии человека. Он изучает влияние антропогенных факторов на окружающую среду. К антропогенным факторам относятся все формы деятельности человеческого общества, приводящие к изменению среды обитания организмов.
Наука об экологии формирует особый склад мышления направленный на преодоление потребительского отношения к природным ресурсам, достижения высокого экономического потенциала без существенной деградации природной среды.
Экологическая безопасность – это предотвращение значительных экологических катастроф и аварий. Сюда входит комплекс действий, обеспечивающих экологическое равновесие во всех регионах Земли. Обеспечение экологической безопасности в одном регионе или государстве имеет важное значение для другого региона, государства, так как для распространения загрязнения окружающей среды не существует границ. Поэтому достижение экологической безопасности это задача всего человечества. Каждый из нас участвует в формировании того, что называют общественным мнением. Значит каждый из нас может стать участником движения “За экологическую безопасность”.
Загрязнение природы человеком представляет собой одну из самых древних проблем цивилизации. Проявляя преступную беспечность, человек быстро изменял естественную среду обитания. На месте относительно нетронутой среды возникали культурные ландшафты и городские агломерации. Озера, реки – “кровеносные сосуды” суши превращались в стоки нечистот промышленных отходов, все больше и больше загрязняется атмосфера аэрозолями и газами, нередко ядовитыми. В результате быстро скудеет животный мир, беднеют растительные сообщества. Такое отношение к природе сложилось отнюдь не в наше время. Издавна человек рассматривал окружающую среду лишь как постоянный источник необходимых ему ресурсов. Так сложилось, что строя города, осваивая новые источники энергии человек не думал об экологических последствиях, оказываемых на окружающую среду. По мере роста производства экологические последствия становились все более серьезными и распространенными. Расширяя сферу своей деятельности, взамен естественной природной среды обитания – биосферы, человек начал создавать искусственную – техносферу. Однако любая практическая деятельность человека требует знаний законов природы. Незнание этих законов может привести к прямо противоположенным результатам. Осушение болот для сельскохозяйственных угодий привело во многих случаях к обратному эффекту. Огромные площади земли превратились в районы, покрытые песком и торфяной пылью. Во многих случаях бездумная эксплуатация природной среды может привести к гибели живых организмов. Энергетики, проектирующие гидроэлектростанции столкнулись с проблемой сохранения нерестилищ и рыбных запасов, изменением климата в районах водохранилищ. Стремление людей получать более высокие урожаи, обусловило использование минеральных удобрений – пестицидов и гербицидов. Однако их чрезмерное применение приводит к высокой концентрации вредных веществ в сельскохозяйственной продукции. На виноградниках часто в виде ядохимикатов применялся мышьяк. Человек, употребляющий вино систематически отравлял себя этим веществом. Так как печень выделяющая энзимы для разложения ядовитых веществ полностью не может нейтрализовать ядохимикат. Со временем происходит его накопление и патологические изменения тканей в виде раковых опухолей. Сегодня можно наглядно увидеть к каким последствиям ведет отравление окружающей среды. Раньше рак у людей был почти неизвестен, в наше же время лейкемия (белокровие) встречается все чаще и чаще. Увеличилось число случаев наследственных заболеваний новорожденных.
При решении задач снижения загрязнения природной среды, главным является создание и внедрение принципиально новых безотходных технологических процессов. Как производства товаров и услуг, так и эксплуатации технических систем. Вместе с этим, в условиях зародившегося экологического кризиса, остро стоит вопрос защиты человека от воздействия на него видоизмененной и зараженной среды, т. е. обеспечение экологической безопасности.
Как в повседневной жизни можно ослабить вредное воздействие находящихся в воздухе вредных веществ на организм? Для этого следует придерживаться некоторых правил: прежде всего нужно научиться дышать носом, слизистая оболочка носа со множеством ресничек собирает большую часть пыли и микробов, не пропуская их в легкие. Следует воздерживаться от занятий оздоровительным бегом на городских улицах, вблизи автомагистралей, заводов, вдохи надо делать неглубокие (поверхностные). Ведь воздух, наполненный вредными и опасными веществами при глубоком дыхании постепенно загрязняют легочную ткань вредными веществами.
Сельским жителям, в дни агрохимической обработки полей с самолетов, нужно не только закрывать окна и двери домов, но и самим как можно реже появляться на улице.
Не менее серьезную опасность, чем загрязнение воздушного бассейна, представляет и домашний воздух. По данным ученых, сравнивавших воздух в квартирах с загрязненным городским воздухом, оказалось, что воздух в комнатах в 4 – 6 раз грязнее наружного и 8 – 10 раз токсичнее. Что отравляет воздух в наших квартирах? Конечно, свинцовые белила, линолеум, пластики, ковры из синтетических волокон, поролоновая обивка кресел и диванов. Львиная доля 70 – 80 % вредных веществ в воздух квартир привносит современная мебель. В древесно-стружечных плитах (основа мебели) содержится много синтетического клеящего вещества, кроме того, полимеры, лаки, краски этой мебели, в силу деструкции, тоже загрязняют воздух токсичными химическими соединениями. Загрязнение комнатного воздуха сказывается на здоровье не сразу. Сначала ухудшается самочувствие, потом начинает болеть голова, от бессонницы появляется раздражительность, утомляемость. Поэтому лучше квартиру раз в день проветривать ранним утром. Наличие комнатных растений в доме, так же будет способствовать очищению домашнего воздуха.
Как известно вредные вещества из воздушной среды могут переходить в водную среду. В домашних условиях качество питьевой воды можно оценить следующим образом. Взять стакан воды, накрыть его листком бумаги, слегка нагреть и быстро убрать листок. Если у воды будет резкий запах – это говорит о том, что она не доброкачественная. Можно так же налить в прозрачный стакан воды и оставить на несколько часов. Не должно быть ни осадка, ни пленки на поверхности воды. Как можно, хотя бы частично, обезвредить воду для питья? Прежде всего, питьевую воду следует отстаивать. Для обеззараживания, водопроводную воду хлорируют, порой даже гиперхлорируют, поэтому прежде чем кипятить чай или готовить пищу, следует воду из под крана выдерживать в стеклянной посуде не менее 3 часов. За это время значительная часть хлора в виде газа выйдет из жидкости. Пользуясь только кипяченой водой вы тем самым убережете свой организм от микробов и избытка солей кальция.
Загрязнение окружающей среды, чрезмерное применение ядохимикатов, не могут не отразиться на качестве продуктов питания. Дома определить содержание нитратов в растительной пище поможет вам индикаторная бумажка нитрат-теста. При контакте с продуктами она меняет цвет, чем больше нитратов, тем интенсивней окраска. Однако, ученые считают, что нитратная опасность на порядок менее актуальна, чем опасность присутствия в продуктах пестицидов и тяжелых металлов. Поэтому корнеплоды, фрукты и овощи перед употреблением нужно тщательно мыть, так как большая часть накапливается на поверхности. В тех случаях, когда имеется возможность снять кожицу с плода, нужно это делать, особенно если вы не знаете об условиях в которых выращен продукт. В домашнем питании так же необходим контроль. Он заключается в предупреждении дополнительного загрязнения продуктов. Вскрытые консервы из жестяных банок рекомендуется даже для кратковременного хранения помещать в стеклянную или фарфоровую посуду. Так как под влиянием воздуха резко увеличивается коррозия банок, то содержание свинца и олова в продукте многократно возрастает. Не следует маринованные овощи и фрукты хранить в оцинкованной посуды, во избежание загрязнения продуктов цинком и кадмием. Нельзя хранить пищу в декоративной фарфоровой или керамической посуде, так как очень часто, особенно глазурь желтого и красного цвета, содержит соли свинца, которые легко переходят в пищу. Тоже самое относится и к красивым пластиковым пакетам, посуде. Продукты в них можно хранить лишь непродолжительное время и только сухими.
Конечно, предложенные выше советы не могут гарантировать полную защиту, но ими не следует пренебрегать. Выполняя эти рекомендации, вы не избавите полностью свой организм от вредных веществ, но значительно уменьшите их концентрацию и это пойдет на благо вашему здоровью.
Загрязнение почв.
Почва – это особое природное образование, обладающее рядом свойств. Она сформировалась в результате длительного преобразования поверхностных слоев литосферы под взаимообусловленным воздействием гидросферы и атмосферы, живых и мертвых организмов. Почва является одной из составных частей окружающей человека среды. Важнейшее ее свойство – плодородие, т.е. способность обеспечивать рост и развитие растений. Это свойство почвы играет первостепенную роль в жизни человека. Но ценность почвы не ограничивается ее значением для сельскохозяйственного производства. Она является важнейшим звеном биогеоценозов и биосферы Земли. Воздействие человека на почву – составная часть общего влияния человеческого общества на земную кору и всю природу в целом. Особенно влияние человека на плодородный слой земли возросло в век научно – технической революции. При этом не только усиливается взаимодействие человека с землей, но и меняются основные черты взаимодействия. Проблема “почва – человек” осложняется урбанизацией, все большим использованием земель, ростом потребностей продуктов питания. По воле человека меняется характер почвы, изменяются факторы ее образования. Под влиянием промышленных и сельскохозяйственных загрязнений снижается плодородие почв, а отсюда технологическая и питательная ценность продукции.
Хищническая деятельность человека приводит к отрицательным результатам воздействия на почву: прогрессирующим сокращениям биологически активных площадей почвы, ее эрозией, засолением и загрязнением. Нарушение почвенного покрова в результате неправильной эксплуатации почвенного покрова приводит к усиленному разрушению почв. Есть несколько типов разрушения почвенного покрова. Среди них самая распространенная и опасная – эрозия. Она выражается в размыве почвы, смыве ее талыми, ливневыми и дождевыми водами. За последнее столетие, ускоренная эрозия почв повлекла за собой потерю 2 миллионов гектаров плодородных земель. Так же почвы разрушаются под воздействием транспорта, землеройных машин, техники. Почва в отличие от атмосферного воздуха обладает способностью аккумулировать попадающие в нее различные загрязнения. Загрязняющие вещества поступая в почву накапливаются в избыточных количествах за счет выбросов промышленных предприятий, животноводческих комплексов.
Так же почва загрязняется в результате нерационального применения различного рода минеральных удобрений и пестицидов. Пестициды – это общепринятое собирательное название ядохимикатов, используемых в сельском хозяйстве для защиты растений и животных. К ним относятся разнообразные химические соединения, обладающие способностью уничтожать или прекращать развитие живых организмов. В почву пестициды поступают с протравленными семенами, при обработке пестицидами растений, с отмирающими частями растений. Исследования ученых показали, что некоторые ядохимикаты могут сохраняться в почве очень длительное время. Например: препарат севин может сохраняться в почве один – два года. Такие свойства имеют так же некоторые гербициды. К ним относятся: диурон, моурон и симпозин. Срок сохранения этих веществ в почве – от нескольких месяцев до нескольких лет. Степень накопления препаратов в почве и пути их миграции определяется свойствами яда. Наиболее длительное сохранение в почве имеет дилдрин, линдан, токсафен, гептахлор и алдрин. Они могут сохраняться в течении пяти – пятнадцати лет.
Как известно, пестициды обладают высокой биологической активностью и поэтому способны отрицательно воздействовать на организм человека. Поступая тем или иным путем в организм человека пестициды вызывают отравления различной степени: острые, подострые и хронические.
Острые отравления вызываются поступлением больших количеств веществ и сопровождаются бурным развитием болезни. Например, при остром отравлении фосфороорганическими пестицидами наблюдается тошнота, слюноотделение, сужение зрачков, мышечные подергивания. Позднее может наступить нарушение психики, дрожание рук и даже коматозное состояние. Острые отравления могут протекать сравнительно легко, а могут быть с крайне тяжелым течением – со смертельным исходом.
Подострое отравление вызывается поступлением в организм относительно небольшого количества препарата и протекает в более легкой форме.
Хроническое отравление связано с длительным поступлением препарата, способного накапливаться в организме. При таком отравлении ядохимикаты поступают в организм в количествах не превышающих предельно допустимых норм.
Человек пока еще не может отказаться от использования пестицидов – наиболее эффективного средства борьбы с сельскохозяйственными вредителями и болезнями растений. Во избежание вредного влияния на здоровье человека ядохимиката нужен контроль за использованием пестицидов.
Почву загрязняют не только пестициды. В процессе производственной деятельности человека усиливается техногенная нагрузка на почвенный покров – загрязнение металлами и их соединениями. Ежегодно из недр Земли извлекается не менее 4 млн. км3 горных пород и руд, причем прирост добычи постоянно увеличивается на 3% в год. Если в древние времена человек использовал всего 18 элементов таблицы Менделеева, то сейчас используются все известные элементы.
Наиболее опасными загрязнителями считаются: ртуть, свинец и их соединения. В окружающую среду ртуть может поступать вместе с пестицидами, отходами целлюлозно-бумажной промышленности. Очень часто отходы предприятий содержат металлическую ртуть, а так же ее неорганические соединения. Загрязнение почвы свинцом и его соединений носит прямо таки массовый характер. При выплавке и рафинировании свинца на каждую полученную тонну металла в окружающую среду выбрасывается до 25 кг этого вещества. Едва ли не основным источником загрязнения свинцом является автотранспорт, в качестве добавок к бензину используются соединения свинца. Поэтому любителям ягод и грибов не стоит заниматься их сбором вдоль автодорог. Предприятия черной металлургии и сточные воды рудников – это источники загрязнения медью. Источниками заражения почвы цинком является промышленная пыль и применение суперфосфатных удобрений.
На здоровье человека может оказывать существенное влияние химический состав почвы. Еще академик В.И. Вернадский обратил внимание на значение для живых организмов некоторых микроэлементов в почве. Многочисленными исследованиями установлено, что в составе организмов постоянно присутствует до 47 химических элементов. К числу достаточно изученных относятся: медь, цинк, кобальт, марганец, йод, фтор, бор. Микроэлементы – это биогенные химические элементы, играющие роль катализаторов в организме. Велико значение микроэлементов для человека. В состав его крови входит 24 элемента. Некоторые микроэлементы входят в состав важных желез внутренней секреции – щитовидной и поджелудочной. Так цинк входит в состав щитовидной железы и гипофиза. Существенное влияние микроэлементы оказывают на функции эндокринных желез. В состав многих химических комплексов эти вещества входят как соединения металла с белками, различными ферментами, дыхательными пигментами и гормонов. Микроэлементы участвуют в промежуточных процессах обмена веществ. В организм человека они попадают с растительной и животной пищей, отчасти с водой, по схеме: почва – растение – организм животного. Уровень обеспеченности растительных и животных организмов микроэлементами зависит в первую очередь от их содержания в почве. Недостаток или избыток микроэлементов в почве приводит так же к их недостатку у растений, животных и у человека. Отсюда происходит нарушение обмена промежуточных веществ, влечет за собой усиление или ослабление синтеза биологически активных веществ, возникновение заболеваний. Заболевания, связанные с недостатком или избытком микроэлементов, получили название эндермических. В ходе хозяйственно деятельности человека идет искусственное перераспределение химических элементов в земной коре. Отсюда следует, что и химический состав почвы тоже будет изменяться. Вследствие этого могут появляться болезни связанные с недостатком или избытком микроэлементов. Например низкий уровень йода в почве может послужить причиной возникновения зобной болезни или кретинизма. Низкое содержание в почве и питьевой воде фтора приводит к кариесу зубов. А при высоком содержании фтора у человека и животных зубы поражаются “пятнистой эмалью”. При этом заболевании нередко поражается косная система организма (флюороз). У детей раннего возраста может наблюдаться метгомоглобинемия, вызванная избытком солей азотной кислоты.
Большую опасность представляю радиоактивные вещества, попадающие в почву. Они способны накапливаться в почвенном покрове. Источником поступления в почву радиоактивных веществ могут быть радиоактивные атмосферные осадки, отходы ядерных энергетических реакторов, регенерационные установки “горячих” лабораторий, научно-исследовательские учреждения, использующие радиоизотопы. Наибольшую опасность из радиоизотопов представляют стронций-90 и цезий-137. Эти вещества с очень длительным периодом полураспада. Радиоактивные вещества способны включаться в пищевые цепи, при этом поражая живые организмы. Поражения организмов может быть как индивидуальными – развитие злокачественных новообразований, так и генетическими, представляющими большую опасность для будущих поколений.
Так же загрязняющими почву веществами являются канцерогены. Под канцерогенными веществами подразумеваются химические и биологические вещества, играющие существенную роль в возникновении опухолевых заболеваний как у животных, так и у человека. Наиболее распространенными из канцерогенных веществ – ароматические углеводороды. В эту группу веществ входит до двухсот агентов, обладающих высокой канцерогенностью. Основные источники загрязнения канцерогенами – выхлопные газы автотранспорта, самолетов, выбросы промышленных предприятий. В почву высоко канцерогенные вещества попадают из атмосферы вместе с частичками пыли, а так же в результате утечки нефти и ее переработки.
В настоящее время самоочищение почв практически не происходит. Накопление отравляющих веществ способствует изменению химического состава плодородного слоя земли, что в свою очередь отразится не только на здоровье человека, но и на его практической деятельности. Поэтому борьба с разрушением и загрязнением почв должна включать в себя комплекс мероприятий, требующих серьезного научного обоснования. Мероприятия, направленные на предупреждение загрязнения почв должны обеспечивать санитарную охрану плодородного слоя.
Экосистема.
Экологическая система планеты или его отдельного региона – это совокупность совместно обитающих видов организмов и условия их существования. На нашей планете могут быть выделены разномасштабные экосистемы. Пруд, с его населением, лес, луг, тайга, степь, пустыня, материки, океаны. Это примеры различных экосистем. Человек может создавать искусственные экосистемы, в которых поддерживается круговорот веществ. Примером может служить аквариум, а так же кабина космического корабля. Крупные круговороты веществ осуществляются через серию небольших круговоротов и более мелкие экосистемы, являющиеся составной частью более крупной. Наземные экосистемы ограниченные пространством с однородным растительным миром – называют биогеоценозами. Например биогеоценоз разнотравного луга, ковыльной степи. Среди животных и организмов, поддерживающих круговорот веществ, обязательно должны быть три группы:
· созидатели органических веществ из минеральных соединений (зеленые растения).
· потребители живых организмов.
· разрушители трупов животных и растений (микроорганизмы, грибы и животные).
Любая экосистема, ее отдельный элемент или популяция, могут существовать только в определенном диапазоне температур, давления и состава воздушной среды. Полностью устойчивого состояния в экосистемах, конечно, никогда не бывает. Численность и соотношение отдельных видов подвержены постоянным колебаниям. Даже в самых стабильных биоценозах наблюдаются изменения, связанные с сезоном, погоды, времени суток. Все изменения в экосистемах можно разбить на две группы: обратимые и поступательные. Обратимые изменения обычно отражают цикличность внешней среды. Они могут быть суточными, годовыми, многолетними, отражать колебания погоды. Поступательные изменения или необратимые – это процесс постоянного преобразования экосистемы, смены в ней видов и, в конечном счете, замены ее другой. Это происходит потому, что жизнедеятельность видов постепенно изменяет и их собственную среду обитания. Такой процесс идет во всех экосистемах. В одних быстрее, в других медленнее, по сравнению с продолжительностью человеческой жизни. Так же устойчивость экосистемы зависит от масштаба и скорости отрицательного воздействия на нее. Например, постепенный сброс небольшого количества загрязнителя в водоем может не нарушить его экосистему, так как очистка будет происходить за счет естественных биологических и химических процессов.
В настоящее время масштабы и скорость воздействия на экологическую систему стали слишком велики. Это привело к гибели отдельных экосистем и нарушению экологического равновесия. Нарушение равновесия в экосистеме вызывает необратимые изменения в ней и постепенное ее разрушение. Это называется экологическим кризисом.
В результате необдуманных действий людей в районе Аральского моря сложилась чрезвычайная экологическая ситуация. Воды рек Амударьи и Сырдарьи, питающих Аральское море, стали чрезмерно использовать в засушливых районах Средней Азии. В результате нарушился естественный водный баланс моря. Оно стало мелеть и его площадь сильно уменьшилась. Вместо дышащей свежестью водной поверхности, десятков рыболовецких предприятий, образовалась пустыня покрытая солью. Некогда благодатный район, дававший большое количество рыбы, возможность жить и трудиться десяткам тысяч людей превратился в район экологического бедствия.
Часто деятельность людей приводит к экологической катастрофе. В результате приводящая к труднообратимым, либо вообще необратимым последствиям. Таким как опустынивание, загрязнение. Отсюда, в таких местах ведение хозяйства любого вида становится невозможным и приводит к опасности тяжелых заболеваний и даже смерти. Экологическая катастрофа, произошедшая в результате деятельности людей – называется техногенной. В основном она связана с авариями на технических объектах.
Крупнейшая экологическая катастрофа произошла в прибрежных водах Аляски. Танкер “Экссон-Валтисс” из-за неумелых действий экипажа сел на риф. В резервуарах танкера находилось 53 млн. галлонов сырой нефти. Более 11 млн. галлонов нефти, вылившихся из танкера, загрязнили свыше 2600 квадратных миль морской акватории и 800 миль побережья. Погибли тысячи морских птиц и животных. В наше время размеры танкеров все время увеличиваются, соответственно и размеры катастроф будут расти.
В наш век любую сложившуюся экологическую систему можно разрушить во много раз быстрее, чем скажем сто лет тому назад. Атомные взрывы, химические заводы, различного рода комбинаты по добыче свинца, меди и ряда других полезных ископаемых, работающие без соблюдения надлежащих природоохранных мер могут быстро создавать вокруг себя безжизненную среду. И.П. Бородин – известный русский ученый сказал: “Природа, такой же уникум, как картины Рафаэля, уничтожить ее легко, а воссоздать практически невозможно.
Биосфера и человек.
Совокупность всех живых организмов на земле, существуют как единая мощная сила, преобразующая поверхностные слои нашей планеты. Впервые на масштабы таких преобразований обратил внимание Вернадский, создавший учение о биосфере и о роли живого вещества в химических и энергетиче