Реферат: Природопользование в Омской области

· подземные воды

· лечебные грязи в озере Ульджой на территории Черлакского района.

МАСШТАБЫ АНТРОПОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПРИРОДУ

Человек с момента своего возникновения оказывал воздействие на природу, изменяя ее. Это естественный процесс, так как любой организм может существовать и развиваться только за счет использования материально-энергетических возможнос­тей окружающей его среды. Причем это воздействие уже не один раз приводило к экологической напряженности и даже кризисам, но не было настолько глобальным, чтобы грозить экологической катастрофой и гибелью всей биосфере.

В XX в. произошел количественный скачок в масштабах этого воздействия, приведший к качественным изменениям во взаимоотношениях человека и биосферы. Человек превратился в решающую силу, воздействующую на все природные процессы, на все экологические компоненты биосферы даже в тех случа­ях, когда его деятельность прямо не направлена на них. Многие виды вымирают или находятся в угнетенном состоянии из-за того, что деятельность человека слишком быстро изменила те условия среды, к которым эти виды были генетически приспо­соблены. В главе 2 было показано, какую опасность этот про­цесс представляет для биосферы.

Из всех экологических факторов все большее значение на­чинает приобретать антропогенный фактор, т. е. влияние чело­веческой деятельности. Это влияние распространяется на все важнейшие компоненты биосферы: атмосферу, водные ресурсы, почву, недра, животный и растительный мир.

Атмосфера. Ежегодно в мире сотни миллионов загрязняю­щих веществ выбрасываются в воздух предприятиями и транс­портом. Только предприятия России выбрасывают более 70 млн. т веществ в год. От значительной части этих веществ атмосфера освобождается, так как под действием силы тяжести или с осадками они поступают в почву или воду, загрязняя их. Однако этот процесс самоочищения все больше отста­ет от процесса поступления отходов, которые скапливаются, взаимодействуют друг с другом, образуя новые, иногда еще более вредные соединения, и в конце концов попадают в лег­кие и на кожу людей и животных, подрывая их здоровье, забивают устьица растений, снижая их способность к фотосин­тезу, ускоряют процессы разрушения зданий, сооружений, тех­ники, памятников культуры.

Очень опасно увеличение в атмосфере содержания углекис­лого газа, являющегося следствием, с одной стороны, массово­го сжигания органического топлива (угля, нефти), в процессе которого этот газ выделяется, а с другой стороны, вырубки лесов — основных его поглотителей. Из главы 2 вы уже знае­те, что результатом этого может стать глобальное потепление климата под воздействием «парникового» эффекта. Последствия могут быть самыми разнообразными, как отрицательными, так и положительными, причем с преобладанием тех или других в разных регионах планеты. К отрицательным можно отнести значительное повышение уровня Мирового океана (по оценкам разных ученых от 80 см до нескольких метров) вследствие таяния ледников. Это неизбежно приведет к затоплению побе­режий и создаст трудноразрешимые (а для островных государств — вообще неразрешимые) проблемы с эвакуацией жителей, а также промышленного и сельскохозяйственного производства в глубь материков, перестройкой портов и т. п. Другим отрица­тельным последствием может стать значительное и длительное превышение дневных максимумов температур по сравнению с температурой человеческого тела в густонаселенных районах мира, а особенно в Азии, что приведет к гибели многих лю­дей. Еще опаснее влияние изменений температуры и влажности на сельское хозяйство. Ожидается резкое снижение урожайнос­ти пшеницы и кукурузы в важнейшем сельскохозяйственном регионе мира — Центральной части Северной Америки и не­которых других районах.

Прогнозы для нашей страны более-менее благоприятны, так как за счет повышения температуры и влажности появится воз­можность продвижения сельскохозяйственных культур на Север и в ныне пустынные районы. Но если мы вспомним, что для высоких урожаев нужна еще и плодородная почва, то оптимизм значительно убавится. Плохо, что ученые пока не могут доста­точно точно определить, чего и когда именно ждать в том или ином регионе Земли — повышения сухости или увеличения влажности. Это осложняет селекционную работу по соответству­ющему отбору сельскохозяйственных культур, а ведь она требу­ет долгих лет. Но хуже всего то, что последствия могут ока­заться просто катастрофическими, так как климат является ли­митирующим фактором и слишком быстрое его изменение может привести к нарушению динамического равновесия всей биосфе­ры. Однако не будем отчаиваться. Ведь в истории Земли уже были периоды глобального изменения климата. Ледниковые периоды и периоды потепления значительно изменяли биосфе­ру, но не губили ее. Хотя нельзя забывать, что тогда процессы шли в естественном темпе, не ускоренном в несколько раз человеческой деятельностью.

Другую серьезную опасность представляет истончение озоно­вого слоя и появление озоновых дыр не только над полюсами планеты, но и вблизи экватора и в средних широтах. О роли озона в сохранении Жизни на Земле уже говорилось ранее. Предположительно этот процесс начался с 70-х годов. Сущест­вует гипотеза (предположение) его естественного происхождения в связи с особенностями движения восходящих и нисходящих воздушных потоков. Однако экспериментального подтверждения эта гипотеза не получила и все большее количество ученых склоняется к гипотезе антропогенного воздействия на озоновый слой. Разрушению озона способствуют такие процессы, как широкое применение азотных удобрений, выбросы продуктов сгорания высотной авиацией и космической техникой. Но глав­ной причиной считается массированное применение фреонов, используемых в качестве растворителей в аэрозолях, в моро­зильных камерах.

История создания фреона весьма поучительна. Она ярко показывает, как мало мы еще разбираемся в природных про­цессах, к каким трагическим последствиям может привести любое безобидное на первый взгляд вмешательство в них. Когда в 20-х годах нашего века фреон (хладон) был синтезирован, то вызвал восторг. И было чему радоваться — дешевый, безвред­ный, невзрывоопасный, инертный. И никто не проследил его поведение в окружающей среде после использования. А оказа­лось, что этот «паинька» стал «убийцей» многих и многих людей, умерших от рака. Дело в том, что вблизи поверхности Земли фреон действительно безвреден для живых организмов, хотя и способствует усилению «парникового эффекта». Но, рас­пространяясь вверх, фреоны начинают разрушаться под воздей­ствием солнечного излучения. При этом выделяются такие ак­тивные элементы, как фтор и особенно хлор, каждый атом которого способен уничтожить 100 тыс. молекул озона.

А тот факт, что проявляется это воздействие больше всего над Антарктидой, максимально удаленной от источников про­мышленного загрязнения имеет свое научное объяснение. Фре­оны, образовавшиеся в любом регионе планеты, разносятся по всей атмосфере, а над Антарктидой они попадают в изолиро­ванный полярный вихрь, задерживающий их над Южным по­люсом в течение всей зимы и распадающихся весной. Поэтому наибольшее истончение озонового слоя приходится на оконча­ние полярной ночи (сентябрь—октябрь).

Над Арктикой и средними широтами этот процесс пока что значительно менее выражен, но зато более опасен, так как там больше организмов, в том числе людей, которые могут постра­дать от усиленного облучения.

Еще одна острая проблема, являющаяся следствием резкого увеличения загрязнения атмосферы в последние десятилетия,— кислотныедожди.В общем-то даже в самом чистом воздухе всегда есть примеси, растворяя которые дождевая вода подкисляется. Сам термин «кислотные дожди» впервые был ис­пользован свыше 100 лет назад. Однако в последней трети XX в. это подкисление стало достигать такой величины, что зафикси­рованы случаи, когда дождь представлял собой нечто среднее между лимонным соком и столовым уксусом. Так, 10 апреля 1974 г. в шотландском городке Питлохри выпал дождь с рН 2,4.

рН — показатель, характеризующий кислотные и щелочные свой­ства растворов. При нейтральной реакции рН 7. Уменьшение рН на одну единицу означает увеличение кислотности в 10 раз. Кис­лотность дождевой воды в норме должна составлять рН 5,6—5,7.

Основной причиной выпадения кислотных дождей является попадание в воздух оксидов серы и азота — отходов сгорания любого ископаемого топлива, особенно низкосортного угля и мазута. Образуясь в результате загрязнения атмосферы, кислот­ные дожди, в свою очередь, загрязняют и губят другие компо­ненты биосферы — водоемы, леса, почвы, их живое населе­ние — и отражаются на здоровье людей, так как вытеснение кислотой из пород различных токсичных металлов — ртути, свинца, кадмия и др., ведет к загрязнению ими питьевой воды, повышению их уровня в рыбе, потребляемой человеком. Кисло­та действует на рыбу и растительность не только прямо, но и косвенно, увеличивая подвижность в воде и почве крайне вред­ного алюминия. Кислотные дожди быстро губят исторические памятники, простоявшие тысячелетия. Разрушаются также не столь бесценные, но весьма дорогостоящие производственные сооружения и жилые здания, Трудно даже приблизительно оп­ределить весь экономический, культурный и, главное, экологи­ческий ущерб от этого процесса, как, впрочем, и от других, ведущих к серьезным нарушениям в биосфере.

Водные ресурсы. Вода — важнейший минерал на Земле, кото­рый нельзя заменить никаким другим веществом. Она составляет большую часть любых организмов, как растительных, так и животных, в частности, у человека на ее долю приходится 60— 80% массы тела. Вода является средой обитания многих орга­низмов, определяет климат и изменение погоды, способствует очищению атмосферы от вредных веществ, растворяет, выщела­чивает горные породы и минералы и транспортирует их из одних мест в другие и т. д. Для человека вода имеет не только био­логическое, но и производственное значение: она и транс­портный путь, и источник энергии, и сырье для получения продукции, и охладитель двигателей, и растворитель, и очиститель и т. д. Особенно много воды потребляет сельское хозяйство. На­пример, для выращивания 1 т риса требуется 7000 т воды.

На Земле имеется более 1370 млн. км³ воды. Но 94% — это соленая вода морей, океанов и некоторых озер. Запасы пресной воды на Земле составляют чуть больше 30 млн. км³ , при­чем 97% из них сосредоточено в полярных шапках и ледниках.

Легкодоступные запасы составляют только 50 тыс. км³ , а совре­менная потребность человечества составляет около 19 тыс. км³ . Казалось бы, пока хватает. Но, во-первых, вода нужна не толь­ко людям, во-вторых, распределена она по территории Земли крайне неравномерно и большая ее часть приходится на реки и озера, расположенные в малонаселенных местах, например в Сибири. К тому же, вырубая леса и осушая болота, человек способствует перераспределению воды между водоемами суши и океана в пользу последнего. Ну а массированное загрязнение рек, озер и грунтовых вод промышленными и сельскохозяйственными отходами окончательно подрывает нашу водообеспеченность.

По данным ООН, 23% городских и 80% сельских жителей не обеспечены питьевой водой удовлетворительного качества. Некоторые страны уже сейчас вынуждены опреснять морскую воду, что требует больших энергетических затрат.

В России в среднем на одного жителя расходуется около 400 л питьевой воды в сутки, а в Москве и того больше — до 600 л. Это в 2 раза превышает уровень потребления воды в других столицах мира. Одной из причин такой расточительно­сти является отсутствие материальной заинтересованности и экологической воспитанности населения.

В большинстве районов плата взимается не пропорционально ко­личеству потребленной воды, а пропорционально количеству жиль­цов. Сейчас планируется переход к оплате на основании показа­ний водомерных счетчиков, но их массовое производство и уста­новка потребуют больших средств и времени.

Не менее важной, чем проблема обеспечения достаточным количеством воды, является проблема сохранения ее качества. Если в начале века науке было известно всего 17 загрязнителей природных вод, то сейчас их более 2,5 тыс. Это пагубно влияет на здоровье населения и ведет к гибели рыб, водоплавающих птиц и других животных, усыханию и снижению продуктивно­сти растений. При этом не только ядовитые химические загряз­нения опасны для водных экосистем, но и избыток органиче­ских и минеральных веществ, поступающих со смывом удобре­ний с полей, навоза с ферм, бытовых стоков из канализацион­ных труб. Содержащиеся в них азот и фосфор, служа питанием для водорослей, в том числе микроскопических, позволяют по­следним резко усилить свой рост. Этот процесс резкого повы­шения продуктивности водоемов носит название эвтрофикации. Но так как консументы водоема не успевают потребить возрос­шую биомассу и водоросли, размножившись, начинают закры­вать друг другу свет, то идет процесс их массового отмирания и гниения, сопровождающийся ускоренным потреблением кис­лорода, вплоть до полного его исчерпания. В этом случае вся экосистема водоема может погибнуть.

Значительно снижает проточность, а значит, и способность рек к самоочищению строительство гидротехнических сооруже­ний — плотин, водохранилищ, шлюзов.

В России многие водные системы находятся в бедственном положении. Крайне напряженная обстановка сложилась в бас­сейне Волги, под угрозой чистота крупнейшего в мире храни­лища пресной воды — озера Байкал, загублено самое «рыбное» в прошлом Азовское море, быстро эвтрофицируется Ладожское озеро, теряет оздоровительные (рекреационные) свойства из-за чрезмерного загрязнения Черное море, практически в сточные канавы превратились некоторые реки Урала.

Почва. Почва, т. е. поверхностный слой земной коры толщиной в несколько десятков сантиметров, обладающий плодо­родием, образуется из продуктов разрушения горных пород под влиянием климата и жизнедеятельности многих поколений ра­стительных и животных организмов.

Пахотные угодья занимают около 1,5 млрд. га (10—11% суши), пастбища и сенокосы — приблизительно 3 млрд. га (20% суши). Остальная площадь суши — неблагоприятные для сельскохозяй­ственного использования районы. На каждого жителя планеты приходится в среднем 0,4 га пашни, т. е. примерно по одному футбольному полю. И эта цифра имеет тенденцию к сокраще­нию, так как численность населения растет. К тому же часть продуктивных земель отводится под жилищное строительство, развитие промышленности и транспорта.

Плодородный почвенный слой образуется очень медленно — 1 см за 200-300 лет. А сильный ветер (пыльная буря) или ливень могут за одни сутки развеять или смыть с поля слой в 1-5 см, а иногда и больше. Этот процесс разрушения почвы, включая оврагообразование, называется эрозией. Сильнее всего эрозии подвержены участки почвы, нарушенные нерациональ­ной человеческой деятельностью: переуплотнением тяжелыми сельскохозяйственными машинами или вытаптыванием копыта­ми слишком большого количества выпасываемого скота, выра­щиванием однолетних культур, требующих ежегодной вспашки, на легких, засушливых землях. Ежегодно из-за эрозии выбыва­ет из сельскохозяйственного использования более 3% пахотных земель. Много земель выбывает из оборота в результате их засоления при нерациональном поливе.

Не менее важной проблемой является снижение плодородия почв. При культивировании сельскохозяйственных культур и уборке урожая естественный процесс возвращения в почву питательных веществ, потребляемых растениями, нарушается (о чем говорилось в гл. 2, § 5). Приходится возмещать эти ежегодные потери путем внесения органических и минеральных удобрений. Но при игнорировании закона минимума это приводит к за­грязнению почвы, к накоплению в растениях таких вредных для человека веществ, как нитраты.