Основы Экологии

Тщательные исследования показали, что деградация лесов - результат комплекса негативных факторов, который, помимо кислотных осадков с последующим изменением минерального состава почвы, включает:

• засухи, предшествовавшие повреждению деревьев;
• большую высоту над уровнем моря и облачный покров, в который попадали пострадавшие деревья;
• присутствие серы в листве и озона в атмосфере.

            Совместное действие перечисленных абиотических экологических факторов среды обитания лесов привело к экологической катастрофе в Северном полушарии.

Все больший ущерб кислотные  дожди наносят сельскохозяйственным культурам: повреждаются покровные  ткани растений, изменяется обмен  веществ в клетках, растения замедляют рост и развитие, уменьшается их сопротивляемость к болезням и паразитам, падает урожайность.

Например:

Под влиянием кислотных дождей непосредственно после опыления в початках кукурузы формировалось меньше зерен, чем при орошении чистой водой. Причем чем  больше в дождевой воде содержалось кислоты, тем меньше зерен образовывалось в початках. Вместе с тем выяснилось, что кислотные дожди, прошедшие до опыления, не оказывали заметного влияния на формирование зерен.

Наиболее подверженными вредоносному воздействию листья томатов, сои, фасоли, табака, баклажанов, подсолнечника и хлопчатника.

  Наименее восприимчивыми - озимая пшеница, кукуруза, салат, люцерна и клевер.

• Спасать природу от закисления необходимо. Для этого придется резко снизить выбросы в атмосферу окислов серы и азота, но в первую очередь сернистого газа, так как именно серная кислота и ее соли обусловливают кислотность дождей, выпадающих на больших расстояниях от места промышленного выброса.

 

• Человек, как и любой другой организм, с момента возникновения на Земле влиял на биосферу.
• Выделяют следующие основные этапы воздействия человека на окружающую среду:
• влияние на биосферу как биологического вида;
• сверхинтенсивная охота без изменения экологических систем в целом (в период становления человечества);
• изменение экосистем через естественно идущие процессы: пастьбу, усиление роста трав путем их выжигания и т. п.;
• усиление влияния путем распашки земель и вырубки лесов;
• глобальное изменение структурных компонентов наиболее крупных экосистем, биомов и биосферы в целом.

Последний этап начался примерно 250 лет назад. Источниками антропогенного воздействия на биосферу, а следовательно, и загрязнения являются промышленные предприятия, транспорт, сельское хозяйство, сфера потребления и быта - любая деятельность современного человека.

            Воздух как природный ресурс представляет собой общечеловеческое достояние. Постоянство его состава (чистота) - важнейшее условие существования человечества.

Загрязняющие вещества, выброшенные  в воздушный бассейн в виде газов или аэрозолей, могут:

• оседать под действием силы тяжести (крупнодисперсные аэрозоли);
• физически захватываться оседающими частицами воды и поступать в лито- и гидросферу;
• включаться в биосферный круговорот соответствующих веществ (углекислый газ, пары воды, оксиды серы и азота и пр.);
• изменять свое агрегатное состояние (конденсироваться, испаряться, кристаллизоваться и т. п.) или химически взаимодействовать с другими компонентами воздуха, после чего пойти одним из вышеуказанных путей;
• находиться в атмосфере относительно длительное время, переносясь циркуляционными потоками в различные слои тропо- и стратосферы и в разные географические области планеты до тех пор, пока не создадутся условия для их физической или химической трансформации (например, фреоны).

            В результате антропогенного воздействия на атмосферу возникают:

• локальная или региональная загазованность приземного слоя;
• трансграничный перенос загрязнений на значительные расстояния;
• различные глобальные (общепланетарные) эффекты, такие, как «парниковый эффект» и разрушение озонового слоя;
• загрязнение лито- и гидросферы как результат процессов естественного самоочищения атмосферы.

 

• От загрязнения воздуха страдают животные и растения. Отходы медеплавильных заводов - хлор, мышьяк, сурьма - вызывают гибель домашних и диких животных, поедающих отравленную этими веществами пищу, тяжелые заболевания скота наблюдаются от фтористых соединений. Медь и цинк, попадающие с выбросами заводов на землю, могут полностью уничтожить травяной покров.

Воздействие сернистого газа и его производных  на человека и животных проявляется прежде всего в поражении верхних дыхательных путей, под влиянием сернистого газа и серной кислоты происходит разрушение хлорофилла в листьях растений, в связи с чем ухудшается фотосинтез и дыхание, замедляется рост, снижается качество древесных насаждений и урожайность сельскохозяйственных культур, а при более высоких и продолжительных дозах воздействия растительность погибает.

Загрязнение атмосферного воздуха таит в себе угрозу не только здоровью людей, но и  наносит большой экономический  ущерб. Наличие в воздухе соединений серы ускоряет процессы коррозии металлов, разрушение зданий, сооружений, памятников культуры, ухудшает качество промышленных изделий и материалов. Установлено, например, что в промышленных районах сталь ржавеет в 20 раз, а алюминий разрушается в 100 раз быстрее, чем в сельской местности.

Вредные для человека и для природы  выбросы могут перемещаться в воздушных потоках на громадные расстояния. Загрязненная атмосфера вызывает увеличение числа заболеваний дыхательных путей. Состояние атмосферы сказывается на показателях заболеваемости даже в разных районах индустриальных городов.

Воздушный океан обладает способностью к самоочищению от загрязняющих веществ. Аэрозоли вымываются из атмосферы осадками, ионы оседают под влиянием электрического поля атмосферы, а также вследствие гравитации.

В отсутствие атмосферных осадков происходит выпадение аэрозолей в результате соприкосновения нижнего слоя воздуха с земной поверхностью и предметами, расположенными на ней. Так, воздушные потоки, переносящие загрязнения, очищаются, встречая на своем пути лес. На деревьях осаждаются не только твердые частицы, но и летучие вещества.

Вследствие  турбулентного перемешивания приземной  слой воздуха все время обновляется, поэтому на поверхность отлагается значительное количество аэрозолей. Процессы самоочищения атмосферы связаны не только с выпадением осадков и образованием нисходящих потоков, но и с другими метеорологическими явлениями.

Всякое  загрязнение вызывает у природы  защитную реакцию, направленную на его  нейтрализацию.

Отходы  производства выбрасывались в воздух в расчете на то, что будут обезврежены  и переработаны самой природой. Казалось, что как ни велика общая масса  отходов, по сравнению с защитными ресурсами она незначительна. Однако процесс загрязнения резко прогрессирует, и становится очевидным, что природные системы самоочищения рано или поздно не смогут выдержать такой натиск, так как способность атмосферы к самоочищению имеет определенные границы.

 

 

• 29. Способы предотвращения эрозии почв.

 

            Слово «эрозия» происходит от латинского erosio, что означает «разъедать», «выгладывать» или «выгрызать». Процесс разрушения почвенного покрова, принято называть эрозия почв. Этот процесс включает в себя вынос, перенос и переотложение почвенной массы.

            Почва - особое органоминеральное естественно - историческое природное образование, сформировавшееся в результате длительного преобразования поверхностных слоев литосферы при совместном взаимообуславливающем воздействии гидросферы, атмосферы, живых и мертвых организмов в различных условиях климата и рельефа в гравитационном поле Земли.

            По оценкам научных учреждений, почвы сельскохозяйственных угодий России ежегодно теряют около 1,5 млрд. т плодородного слоя вследствие проявления эрозии. Загрязнения водоемов продуктами водной эрозии по своим отрицательным последствиям не уступают воздействию сброса загрязненных промышленных стоков. На эрозированных почвах снижается урожай.

            Причиной снижения биопродуктивности почв сельхозугодий является уменьшение запасов гумуса, аморфного органического вещества почвы. Он образуется в результате разложения растительных и животных остатков и продуктов жизнедеятельности организмов, причем утратившее тканевую структуру. По химическому составу - это сложная смесь разнообразных органических молекул. Гумус состоит из гуминовых кислот, фульвокислот, гумина и ульмина; имеет цвет от темно-бурого до черного.

По агрегатному состоянию  гумус похож на глину. Отдельные его частицы прочно прилипают к ней, образуя глино-гумусовый комплекс.

Формирование урожаев  связано с большим расходом биогенных элементов почв, распадом гумуса. Согласно прогнозу при существующих темпах эрозии и обезлесения к 2330 г. плодородной земли и лесов на планете станет меньше.

            Сельский пейзаж станет более разнообразным: фермерам, вероятно, придется прибегнуть к агролесному хозяйству, т.е. к одновременному выращиванию лесов, а под их разреженным пологом - сельхозпродукции.

Для формирования гумуса необходим  дренаж почвы, так как при переувлажнении разложение идет очень медленно из-за нехватки кислорода, препятствующей росту  аэробных редуцентов. В таких условиях растительные и животные остатки сохраняют свою структуру и, спрессовываясь, образуют торф.

Условия же развития эрозии различают природные и социально- экономические. . В первом случае сами природные условия предрасположены к проявлению эрозионных процессов. К ним относятся: климат, (количество, интенсивность и величина капель дождевых осадков), мощность снегового покрова и интенсивность его таяния, рельеф (крутизна, длина, форма и экспозиция склона), геологическое строение местности (характер горных пород - их податливость к размыву, смыву и дефляции, наличие плотных подстилающих пород), почвенные условия (гранулометрический состав, структурность, плотность и влажность верхнего горизонта) и растительный покров (присутствие и характер растительного покрова, наличие дернины и подстилки).

Во  втором случае развитию эрозии способствует неправильное использование земель человеком.

 

 

• В зависимости от факторов, обусловливающих развитие эрозии, выделяют два основных ее типа - водную и ветровую. В свою очередь, водная эрозия подразделяется на поверхностную (плоскостную) и линейную (овражную) - размыв почвы и подпочвы. Скорость эрозии превышает скорость естественного формирования и восстановления почвы.
• Процесс разрушения почвенного покрова под действием талых, дождевых или ирригационных вод является водной эрозией (дефляция).

            Эрозия - естественный геологический процесс, который нередко усугубляется неосмотрительной хозяйственной деятельностью.

Каждую  весну с таянием снегов сначала  маленькие ручейки, а затем и  шумные потоки устремляются по склонам  в низины, смывая и унося с собой  оттаявшую почву.

            При бурном снеготаянии в почве  появляются промоины и начинается процесс образования оврагов. Овраги, веером расходясь от центрального «стержня» - балки, разрушают поля, луга, перерезают дороги. Нередко длина балки достигает десятков километров, а оврагов - нескольких километров. Вовремя не остановленный овраг растет вглубь и вширь, захватывая все больше и больше плодородной земли.

Чаще  всего овраги зарождаются на склоновых  пастбищах с сильно изреженным травостоем. Однако там, где хорошо развит травостой, даже на очень крутых склонах новые овраги, как правило, не образуются. К тому же создание хорошего растительного покрова способствует резкому повышению продуктивности всех земель.

            По характеру воздействия на почву водную эрозию делят на плоскостную и линейную.

            Плоскостная (поверхностная) эрозия - смыв верхнего горизонта почвы под влиянием стекающих по склону дождевых или талых вод. Механизм поверхностной эрозии связан с разрушающей ударной силой дождевых капель и с воздействием поверхностного стока дождевых и талых вод.

  Размыв почв в глубину более мощной струей воды, стекающей по склону называют линейной (овражной) эрозией. На первой стадии линейной эрозии образуются глубокие струйчатые размывы и промоины, в дальнейшем их развитие приводит к образованию оврагов. Линейная эрозия приводит к полному уничтожению почвы.

В горных районах наряду с развитием обычных  форм водной эрозии могут возникать селевые потоки (сели). Они образуются после бурного снеготаяния или интенсивных дождей, движутся с большой скоростью и увлекают огромное количество материала в виде мелкозема, гальки и крупных камней. Борьба с ними требует строительства специальных противоселевых сооружений.

            По темпам развития различают геологическую (нормальную) и ускоренную эрозию.

Геологическая (нормальная) эрозия это медленный процесс смыва частичек с поверхности почвы, покрытой естественной растительностью, при котором потеря почвы компенсируется в ходе почвообразования. Этот вид эрозии протекает повсеместно, практически не приносит вреда и охраны почв не требует.

Ускоренная  эрозия возникает при удалении естественной растительности, неправильном использовании почвы, в результате чего темп эрозии резко возрастает. Этот вид эрозии приводит к снижению почвенного плодородия, а иногда и к полному уничтожению почвенного покрова, и требует защиты.