Отходы и загрязнение биосферы

   В искусственных агроценозах такой  круговорот нарушен, так как человек  изымает значительную часть сельскохозяйственной продукции, используя ее для своих  нужд. Из-за неучастия этой части  продукции в круговороте почва  становится бесплодной. Чтобы избежать этого и повысить плодородие почвы  в искусственных агроценозах, человек  вносит органические и минеральные  удобрения.

   В нормальных естественных условиях все  процессы, происходящие в почве, находятся  в равновесии. Но нередко в нарушении  равновесного состояния почвы повинен  человек. В результате развития хозяйственной  деятельности человека происходит загрязнение, изменение состава почвы и  даже ее уничтожение. В настоящее  время на каждого жителя нашей  планеты приходится менее одного гектара пахотной земли. И эти  незначительные площади продолжают сокращаться из-за неумелой хозяйственной  деятельности человека.

   Громадные площади плодородных земель погибают при горнопромышленных работах, при строительстве предприятий  и городов. Уничтожение лесов и естественного травянистого покрова, многократная распашка земли без соблюдения правил агротехники приводит к возникновению эрозии почвы - разрушению и смыву плодородного слоя водой и ветром. Эрозия в настоящее время стала всемирным злом. Одним из последствий усиления производственной деятельности человека является интенсивное загрязнение почвенного покрова. В роли основных загрязнителей почв выступают металлы и их соединения, радиоактивные элементы, а также удобрения и ядохимикаты, применяемые в сельском хозяйстве.

   К наиболее опасным загрязнителям  почв относят ртуть и ее соединения. Ртуть поступает в окружающую среду с ядохимикатами, с отходами промышленных предприятий, содержащими  металлическую ртуть и различные  ее соединения.

   Еще более массовый и опасный характер носит загрязнение почв свинцом. Известно, что при выплавке одной  тонны свинца в окружающую среду  с отходами выбрасывается его  до 25 кг. Соединения свинца используются в качестве добавок к бензину, поэтому автотранспорт является серьезным источником свинцового загрязнения. Особенно много свинца в почвах вдоль  крупных автострад.

   Вблизи  крупных центров черной и цветной  металлургии почвы загрязнены железом, медью, цинком, марганцем, никелем, алюминием  и другими металлами. Во многих местах их концентрация в десятки раз  превышает ПДК.

   Радиоактивные элементы могут попадать в почву  и накапливаться в ней в  результате выпадения осадков от атомных взрывов или при удалении жидких и твердых отходов промышленных предприятий, АЭС или научно-исследовательских  учреждений, связанных с изучением  и использованием атомной энергии. Радиоактивные вещества из почв попадают в растения, затем в организмы животных и человека, накапливаются в них.

   Значительное  влияние на химический состав почв оказывает современное сельское хозяйство, широко использующее удобрения  и различные химические вещества для борьбы с вредителями, сорняками  и болезнями растений. В настоящее  время количество веществ, вовлекаемых  в круговорот в процессе сельскохозяйственной деятельности, примерно такое же, что  и в процессе промышленного производства. При этом с каждым годом производство и применение удобрений и ядохимикатов в сельском хозяйстве возрастает. Неумелое и бесконтрольное использование  их приводит к нарушению круговорота  веществ в биосфере.

   Особую  опасность представляют стойкие  органические соединения, применяемые  в качестве ядохимикатов. Они накапливаются  в почве, в воде, донных отложениях водоемов. Но самое главное - они  включаются в экологические пищевые  цепи, переходят из почвы и воды в растения, затем в животных, а в конечном итоге попадают с  пищей в организм человека.

   Вода  - самое распространенное неорганическое соединение на нашей планете. Вода- основа всех жизненных процессов, единственный источник кислорода .в главном движущем процессе на Земле - фотосинтезе. Вода присутствует во всей биосфере: не только в водоемах, но и в воздухе, и в почве, и во всех живых существах.

   Большая часть воды сосредоточена в морях  и океанах. На пресные воды приходится всего 2% . Большая часть пресных  вод (85% ) сосредоточена во льдах полярных зон и ледников. Возобновление  пресных вод происходит в результате круговорота воды.

   Под загрязнением водоемов понимается снижение их биосферных функций и экономического значения в результате поступления  в них вредных веществ.

   Одним из основных загрязнителей воды является нефть и нефтепродукты. Нефть  может попадать в воду в результате естественных ее выходов в районах  залегания. Но основные источники загрязнения  связаны с человеческой деятельностью: нефтедобычей, транспортировкой, переработкой и использованием нефти в качестве топлива и промышленного сырья.

   Среди продуктов промышленного производства особое место по своему отрицательному воздействию на водную среду и  живые организмы занимают токсичные  синтетические вещества. Они находят  все более широкое применение в промышленности, на транспорте, в  коммунально-бытовом хозяйстве. Концентрация этих соединений в сточных водах, как правило, составляет 5-15мг/л при  ПДК - 0,1 мг/л. Эти вещества могут образовывать в водоёмах слой пены, особенно хорошо заметный на порогах, перекатах, шлюзах. Способность к пенообразованию  у этих веществ появляется уже  при концентрации 1-2 мг/л.

   Из  других загрязнителей необходимо назвать  металлы(например, ртуть, свинец, цинк, медь, хром, олово, марганец), радиоактивные  элементы, ядохимикаты, поступающие  с сельскохозяйственных полей, и  стоки животноводческих ферм. Небольшую  опасность для водной среды из металлов представляют ртуть, свинец и  их соединения .

   Расширенное производство (без очистных сооружений) и применение ядохимикатов на полях  приводят к сильному загрязнению  водоемов вредными соединениями. Загрязнение  водной среды происходит в результате прямого внесения ядохимикатов при  обработке водоемов для борьбы с  вредителями, поступления в водоемы  воды, стекающей с поверхности  обработанных сельскохозяйственных угодий, при сбросе в водоемы отходов  предприятий- производителей, а также  в результате потерь при транспортировке, хранении и частично с атмосферными осадками.

   Наряду  с ядохимикатами сельскохозяйственные стоки содержат значительное количество остатков удобрений (азота, фосфора, калия), вносимых на поля. Кроме того, большие  количества органических соединений азота  и фосфора попадают со стоками  от животноводческих ферм, а также  с канализационными стоками. Повышение  концентрации питательных веществ  в почве приводит к нарушению  биологического равновесия в водоеме.

   Вначале в таком водоеме резко увеличивается  количество микроскопических водорослей. С увеличением кормовой базы возрастает количество ракообразных, рыб и других водных организмов. Затем происходит отмирание огромного количества организмов. Оно приводит к расходованию всех запасов кислорода, содержащегося  в воде, и накоплению сероводорода. Обстановка в водоеме меняется настолько, что он становится непригодным для  существования любых форм организмов. Водоем постепенно “умирает” .

   Одним из видов загрязнения водоемов является тепловое загрязнение. Электростанции, промышленные предприятия часто  сбрасывают подогретую воду в водоем. Это приводит к повышению в  нем температуры воды. С повышением температуры в водоеме уменьшается  количество кислорода, увеличивается  токсичность загрязняющих воду примесей, нарушается биологическое равновесие.

   В загрязненной воде с повышением температуры  начинают бурно размножаться болезнетворные микроорганизмы и вирусы. Попав в  питьевую воду, они могут вызвать  вспышки различных заболеваний.

   В ряде регионов важным источником пресной  воды являлись подземные воды. Раньше они считались наиболее чистыми. Но в настоящее время в результате хозяйственной деятельности человека многие источники подземной воды также подвергаются загрязнению. Нередко это загрязнение настолько велико, что вода из них стала непригодной для питья.

   Человечество  потребляет на свои нужды огромное количество пресной воды. Основными  ее потребителями являются промышленность и сельское хозяйство. Наиболее водоемкие  отрасли промышленности - горнодобывающая, сталелитейная, химическая, нефтехимическая, целлюлозно-бумажная и пищевая. На них  уходит до 70% всей воды, затрачиваемой  в промышленности. Главный же потребитель  пресной воды - сельское хозяйство: на его нужды уходит 60-80% всей пресной  воды.

   Уже в настоящее время недостаток пресной воды испытывают не только территории, которые природа обделила водными ресурсами, но и многие регионы, еще недавно считавшиеся благополучными в этом отношении.

   Вмешательство человека в природные процессы затронуло  даже крупные реки (такие, как Волга, Дон, Днепр), изменив в сторону  уменьшения объемы переносимых водных масс (сток рек). Используемая в сельском хозяйстве вода по большей части  расходуется на испарение и образование  растительной биомассы и, следовательно, не возвращается в реки. Ограниченные запасы пресной воды еще больше сокращаются  из-за их загрязнения. Главную опасность  представляют сточные воды (промышленные, сельскохозяйственные и бытовые), поскольку  значительная часть использованной воды возвращается в водные бассейны в виде сточных вод.

   Радиационные  загрязнения имеют существенное отличие от других. Радиоактивные нуклиды - это ядра нестабильных химических элементов, испускающие заряженные частицы и коротковолновые электромагнитные излучения. Именно эти частицы и излучения, попадая в организм человеку разрушают клетки, вследствие чего могут возникнуть различные болезни, в том числе и лучевая.

   В биосфере повсюду есть естественные источники радиоактивности, и человек, как и все живые организмы, всегда подвергался естественному  облучению. Внешнее облучение происходит за счет излучения космического происхождения  и радиоактивных нуклидов, находящихся  в окружающей среде. Внутреннее облучение  создается радиоактивными элементами, попадающими в организм человека с воздухом, водой и пищей.

   Наибольшую  опасность представляет радиоактивное  загрязнение биосферы в результате деятельности человека. В настоящее  время радиоактивные элементы достаточно широко используются в различных  областях. Халатное отношение к хранению и транспортировке этих элементов  приводит к серьезным радиоактивным  загрязнениям. Радиоактивное заражение  биосферы связано, например, с испытаниями  атомного оружия.

   При нормальной эксплуатации объектов атомной  энергии и промышленности загрязнение  окружающей среды радиоактивными нуклидами  составляет ничтожно малую долю от естественного фона. Иная ситуация складывается при авариях на атомных  объектах.

   Так, при взрыве на Чернобыльской атомной  станции в окружающую среду было выброшено лишь около 5% ядерного топливам Но это привело к облучению  многих людей, большие территории были загрязнены настолько, что стали  опасными для здоровья. Это потребовало  переселения тысяч жителей из зараженных районов. Повышение радиации в результате выпадения радиоактивных  осадков было отмечено за сотни и  тысячи километров от места аварии.

   В настоящее время все острее встает проблема складирования и хранения радиоактивных отходов военной  промышленности и атомных электростанций. С каждым годом они представляют все большую опасность для окружающей среды. Таким образом, использование ядерной энергии поставило перед человечеством новые серьезные проблемы.

3.Экологическое значение загрязнения  биосферы

   Хозяйственная деятельность человека, приобретая все  более глобальный характер, начинает оказывать весьма ощутимое влияние  на процессы, происходящие в биосфере. До определенного уровня биосфера способна к саморегуляции, что позволяет свести к минимуму негативные последствия деятельности человека. Но существует предел, когда биосфера уже не в состоянии поддерживать равновесие. Начинаются необратимые процессы, приводящие к экологическим катастрофам.

   Человечество  существенно изменило ход течения  целого ряда процессов в биосфере, в том числе биохимического круговорота  и миграции ряда элементов. В настоящее  время, хотя и медленно, происходит качественная и количественная перестройка  всей биосферы планеты. Уже возник ряд  сложнейших экологических проблем  биосферы, которые необходимо разрешить  в ближайшее время.

   Парниковый  эффект Потепление климата может привести .к интенсивному таянию ледников и повышению уровня Мирового океана. Изменения, которые могут произойти вследствие этого, просто трудно предсказать. Определенную роль в создании так называемого “парникового эффекта” играет и тепло, выделяющееся от ТЭЦ