Антропогенное воздействие на гидросферу

В результате многочисленных исследований установлено повышенное содержание кадмия, свинца, цинка и меди в почве и растениях вблизи автострад. Из всех перечисленных металлов наиболее велико содержание свинца. Например, в радиусе 100 м от автострад с интенсивным движением 20-30 тыс. автомобилей в сутки возможно накопление свинца в скошенной траве в несколько раз выше предельно-допустимой концентрации. Известно, что травы, скошенные машинным способом, содержат вдвое больше тяжелых металлов, чем скошенные вручную. Это объясняется захватом большого количества пыли и частичек почвы при косьбе машинным способом.

Накопление в почве свинца и попадание его в организм приводит к патологическим изменениям кроветворной, иммунной, репродуктивной систем, органов внутренней секреции, аллергическим заболеваниям. Имеются сведения о том, что в присутствии свинца агрессивность канцерогенных углеводородов увеличивается в несколько раз. Свинец обладает свойством кумуляции в организме, особенно в костной ткани.

Кроме изменений со стороны крови, при свинцовой интоксикации развиваются поражение периферической и центральной нервной системы. Свинец оказывает прямое влияние на умственное психологическое состояние детей.

Хром обладает канцерогенными свойствами, которые находятся в прямой зависимости от его валентности. Наиболее опасен шестивалентный хром.

Такой загрязнитель, как никель, токсичен для растений, почвенных микроорганизмов и человека. С никелем, загрязняющим почву, связывают случаи заболевания шизофренией.

Цинк и медь менее токсичны, чем остальные тяжелые металлы. Но и они могут накапливаться в организме от применения в сельском хозяйстве фунгицидов, таких как трихлорфенолят меди, медный купорос, хлорокись меди, цинеб, цирам, фосфид цинка.

Следует отметить резкое увеличение токсичности тяжелых металлов при их совместном действии.

Помимо техногенного загрязнения почвы тяжелыми металлами большое значение имеет их фоновое содержание. Среди незагрязненных почв особое место занимают те, которые сформировались над близко залегающими к поверхности рудными телами. В них содержится повышенное содержание тяжелых металлов.

Между почвами геохимически аномальными и техногенно загрязненными наблюдаются различия в статусе тяжелых металлов. В первом случае на фоне небольшого накопления их в гумусовом горизонте прослеживается увеличение содержания с глубиной почвенно-геологического профиля, тогда как при техногенном загрязнении они концентрируются в приповерхностном слое.

Неодинаковы также формы нахождения тяжелых металлов в почве. При техногенном загрязнении в почве накапливаются преимущественно окисные или металлические формы.

Геохимические аномалии наблюдаются и в Калужской области. Это касается, прежде всего, месторождения бурых углей и фосфоритов. Геохимический фонд фосфоритовых песчаников содержит фосфор, стронций, уран, редкоземельные металлы, иттрий, фтор. В отложениях бурых углей содержатся стронций, барий, ртуть, торий, иттрий и мышьяк. Из этого геохимического фонда перечисленные соединения могут попадать в подземные воды (рассеиваться или концентрироваться в них в зависимости от гидрохимической обстановки), в почвы. Свыше 60% территории Калужской области характеризуется повышенным, по сравнению с фоновым, содержанием меди.

Токсиканты, попадающие в окружающую среду посредством загрязнения ее отходами различных производств, а также в результате сельскохозяйственной деятельности, различными путями мигрируют из почвы, воды и атмосферы в растения и далее в продукцию сельскохозяйственного производства. Например, при производстве сыра свинец, кадмий и цинк кумулируются в белковом комплексе сыра, а при сепарации молока – в обезжиренном молоке. То же относится и к природному повышенному содержанию токсикантов в объектах окружающей среды.

Помимо солей тяжелых металлов большую опасность представляют микотоксины, продуцируемые плесневыми грибами. По своей токсичности они превосходят некоторые отравляющие вещества. Среди микотоксинов самыми сильными гепатоканцерогенами являются афлатоксины, продуцируемые Aspergillus flavus и Aspergillus parasiticum. В естественных условиях эти плесневые грибы размножаются на арахисе, кукурузе, зерновых культурах, бобах какао и ряде других пищевых продуктах, а также в кормах сельскохозяйственных животных.

Загрязнение афлатоксинами является серьезной проблемой при производстве сельскохозяйственной продукции растительного происхождения. Афлатоксины накапливаются при неправильном хранении сена, силоса, зерна, например, при самовозгорании зерна.

В естественных условиях встречаются афлатоксины В1, В2 и С1, С2. Среди них высокими токсичными свойствами и наиболее широкой распространенностью выделяется афлатоксин В1.

С молоком коров, потреблявших корма, загрязненные афлатоксинами В1 и В2, может выделяться до 3% потребленных афлатоксинов в виде соответствующих гидроксилированных метаболитов – афлатоксинов М1и М2. В настоящее время существуют убедительные эпидемиологические данные, указывающие на прямую корреляцию между частотой первичного рака печени и уровнем содержания афлатоксинов в пищевых продуктах.

На фоне общей массы загрязнителей пестициды представлены менее значительно. Однако эти вещества опасны вследствие их высокой биологической активности. В настоящее время мировой ассортимент насчитывает более ста тысяч препаратов на основе около 1000 химических соединений. В России используется около 560 наименований пестицидов, среди которых следует выделить хлорорганические и фосфорорганические соединения, производные трикарбоновых кислот, препараты меди и др.

Широкое применение хлорорганических соединений привело к их накоплению в почве, воде, донных отложениях, наземных и водных организмах. Они представляют собою чрезвычайно стойкие жирорастворимые вещества, обладающие свойством кумуляции в органах и тканях.

Фосфорорганические вещества менее стойки во внешней среде и имеют слабо выраженные кумулятивные свойства. Однако их широкое применение с нарушением технологии обработки приводит к загрязнению ими кормовых трав, открытых водоемов и почвы. В результате неправильного применения в настоящее время насчитывается более 200 видов вредителей сельскохозяйственных культур и переносчиков болезней животных, устойчивых к пестицидам.

Наличие остатков пестицидов в пищевых продуктах в количествах, превышающих предельно допустимые, представляет реальную опасность возникновения мутагенных, тератогенных и канцерогенных проявлений.

В пищевых продуктах могут встречаться также и остатки антибиотиков, которые применяются для профилактики заболеваний животных, улучшения качества и сохранности кормов. Имеются случаи намеренного введения антибиотиков в молоко для увеличения сроков его хранения.

Наличие остаточных количеств антибиотиков в пищевых продуктах способствует развитию резистентности микроорганизмов и снижению эффективности применения антибиотиков в лечебных целях. Кроме того, наличие антибиотиков в молоке отрицательно сказывается на производстве сыров и кисломолочных продуктов.

Важное значение имеет контроль за содержанием уровня гормонов в пищевых продуктах и, в первую очередь, предназначенных для детского питания. Доказано, что ряд гормонов при попадании в определенных дозах в организм человека может привести к серьезным заболеваниям.

Имеются три основных источника поступления гормонов в молоко:

1. Накопление в молоке естественных эндогенных гормонов. Их количество в молоке зависит от сезона, стадии лактации, условий кормления и содержания.

2. Массовое введение в организм лактирующих коров гормональных препаратов при нарушении воспроизводительной функции. Высокий уровень гормонов в молоке может быть обусловлен также применением ряда ветеринарных препаратов и биологически активных веществ, осуществляемого с нарушением установленных требований.

3. Использование гормонов в качестве стимуляторов продуктивности животных. При этом в крови животных, а затем и в молоке, наблюдается повышение содержания гормонов.

Таким образом, вмешательство человека в окружающую среду обусловило загрязненность пищевого сырья и продуктов питания токсичными веществами. Многие из этих веществ могут мигрировать по пищевым цепям. Причем в отдельных звеньях пищевой цепи может наблюдаться нарастание токсикантов, если они не разлагаются и не выводятся из организма. В связи с этим возникает необходимость разработки и внедрения системы экологического мониторинга для обеспечения производства качественных и санитарно-безопасных продуктов питания. Она заключается в предварительном контроле всей среды обитания животных, выявления геохимических аномалий, зон техногенного и антропогенного загрязнения, зонировании территории области. Внедрение этой системы позволит получать экологически чистое сырье для производства пищевых продуктов, снизить затраты на сертификацию и повысить их конкурентоспособность на внутреннем и внешнем рынке.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

Несколько тысячелетий назад люди боялись и боготворили воду, приносили жертвоприношения и молились ее богам. Но за последние века все кардинально изменилось.

Человечество практически полностью зависит от поверхностных вод суши – рек и озер. Эта ничтожная часть водных ресурсов подвергается наиболее интенсивному воздействию. Вода рек и озер покрывает потребности человечества в питьевой воде, используется на орошение в сельском хозяйстве, в промышленности, служит для охлаждения атомных и тепловых электростанций. Потребление воды постоянно растет, и одна из опасностей – исчерпание ее запасов. К примеру, забор воды на орошение из рек Средней Азии привел к обмелению Аральского моря, которое практически перестало существовать. Со дна высохшего моря соль разносится ветрами на сотни километров, вызывая засоление почв. Не менее грозное явление – загрязнение пресных водоемов. Соли тяжелых металлов (ртути, свинца, цинка, меди и др.) накапливаются в иле на дне водоемов и в тканях организмов, составляющих пищевые цепи. При попадании в организм человека соли тяжелых металлов вызывают тяжелейшие отравления.

Уникальным по запасам пресной воды является озеро Байкал. Это 1/3 мировых запасов пресной воды (исключая льды) и более 4/5 запасов России. При объеме 23 тыс. куб. км. в озере ежегодно воспроизводится около 60 куб. км. чистейшей пресной воды. Неповторимое качество обеспечивается жизнедеятельностью уникального, тонко настроенного биоценоза Байкала, которое содержит в своем составе самое большое в мире количество эндемических форм организмов. Однако тревогу вызывает все возрастающее количество хозяйственных стоков.

Загрязнение водоемов происходит не только отходами промышленного производства, но и попаданием с полей в водоемы органики, минеральных удобрений, пестицидов, применяемых в сельском хозяйстве.

При разложении органики затрачивается кислород, в связи с этим его содержание в воде снижается, и многие животные гибнут. Минеральные удобрения вызывают бурное развитие водорослей, приводящее зачастую к ухудшению качества воды и исчезновению наиболее ценных видов рыб. Многие пестициды обладают высокой устойчивостью и накапливаются в тканях организмов. При этом в организмах каждого следующего трофического уровня их содержание повышается в несколько раз.

Морские воды также подвергаются загрязнению. С реками и со стоками прибрежных промышленных и сельскохозяйственных предприятий ежегодно выносятся в моря миллионы тонн химических отходов, а с коммунальными стоками и органических соединений. Из-за аварий танкеров и нефтедобывающих установок в океан попадает несколько миллионов тонн нефти в год, вызывая гибель многих водных животных, морских птиц. Опасения вызывают захоронения ядерных отходов на дне морей, затонувшие корабли с ядерными реакторами и ядерным оружием на борту.

Человек объявил себя хозяином природы, но сам так и не научился жить с ней в гармонии. Создавая оружие массового уничтожения и добывая все больше полезных ископаемых, человек незаметно для себя «копает яму».

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

список литературы

 

 

1. Абрамова Г. М. Экология: учеб. пособие и др. /под общ. ред. Г. Ф. Невской. - М. : Изд-во МГОУ, 2009. - 354 с.
2. Барабанова О. А.. Экология: учебное  пособие. - Красноярск: СФУ, 2011. - 325 с.
3. Валова В. Д. (Копылова). Экология: учебник. - М. : Дашков и К, 2009  . - 359 с.
4. Воронков Н. А. Экология. Общая, социальная, прикладная: общеобразоват. курс: учебник. - М. : Агар, 2008. - 431 с.
5. Галюжин С. Д. Экология: учеб. пособие / под общ. ред. А. В. Тотая. - Брянск: изд-во БГТУ, 2009. - 351 с.
6. Денисов В. В. Экология: учебное  пособие для студентов высших учебных заведений - М.: МарТ, 2009. - 767 с.
7. Зубкова Н. С. Экология: учебное  пособие. - М. : ИИТ, 2009. - 204 с.
8. Колесников С. И. Экология: учеб. пособие.  М.: Дашков и К, 2011. - 383 с.
9. Лебедева М.И., Анкудимова И.А. Экология: учебное пособие. - Тамбов: Изд-во ТГТУ, 2002. - 80 с.
10. Лиходед В. М., Лиходед В. Н. Экология: учеб. пособие. - Ростов н/Д: Феникс, 2009. - 253 с.
11. Музалевский А. А. Экология: учеб. пособие. - СПб. : РГГМУ: ВВМ, 2008. - 601 с.
12. Николайкин Н. И., Николайкина Н. Е., Мелехова О. П. Экология: учебник. - М. : Дрофа, 2009. - 622 с.
13. Платонов А. В. Экология. Термины, определения, законы: учебное пособие. - Н. Новгород, 2009. - 208 с.
14. Смирнов В. П., Раводеева Н. Б., Афонин А. Н.. Экология (мир, в котором мы живем): учебное пособие. - Н. Новгород : Изд-во НижГМА, 2009. - 258 с.
15. Филонова Е. Н. Экология: учебное пособие. - Новосибирск : НГАСУ (Сибстрин), 2009. - 112 с.
16. Шилов И. А. Экология: учебник.  - М. : Высшая школа, 2009. - 512 с.

 

 

 

 

 

 

 

 

ПРИЛОЖЕНИЯ

 

 

 

 

Приложение 1

 

Рисунок 1 – Круговорот воды в обществе

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение 2