Антропогенные факторы, их влияние на организмы.

Антропогенные факторы - это формы деятельности человека, влияющие на живые организмы и условия среды их обитания:рубка, вспашка, орошение, выпас, строителсьтво водохранилищ, водо–нефте-газопроводов, прокладка дорог, ЛЭП и др. Воздействие деятельности человека на живые организмы и условия среды их обитания могут быть прямыми и косвенными. Например, вырубая деревья в лесу при заготовке древесины он оказывает прямое воздействия на вырубаемые деревья (валка, очистка от ветвей, распиловка, вывоз и др.) и одновременно оказывает косвенное воздействие на растения древесного полога, изменяя условия среды их обитания: освещение, температуру, циркуляции воздуха и т.д. На лесосеке из-за изменения условий среды обитания дальше не смогут жить и развиваться тенелюбивые растения и все организмы, связанные с ними. Среди абиотических факторов выделяют климатические (освещение, температура, влажность, ветер, давление и др.) и гидрографические (вода, течение, соленость, проточный стоячий и др) факторы.

Факторы, влияющие на организмы и условия среды их обитания изменяются в течение суток, по сезоном года и по годам (температура, количество осадков, освещение и др). Поэтому различают регулярно меняющиеся и возникающие спонтанно(неожиданно) факторы. Регулярно меняющиеся факторы называются периодическими факторами. К ним относятся смена дня и ночи, сезонов года, приливы и отливы и др. К воздействию этих факторов живые организмы адаптировались в результате длительной эволюции. Факторы, возникающие спонтанно называются непериодическими. К ним относятся извержение вулканов, наводнение, пожары, селевые потоки, нападение хищника на жертву и др. К воздействию не пероидических факторов живые организмы не адаптированы и не имеют каких-либо приспособлений. Поэтому они приводят к гибели, увечью и болезням живых организмов, разрушают их местообитания.

Непериодические факторы человек нередко использует в своих интересах. Например, для улучшения возобновления травостоя пастбищ и сенокосов он устраивает весной пал, т.е. поджигает старую растительность; используя пестециды и гербициды уничтожает вредителей сельскохозяйственных культур, сорняков полей и огородов, уничтожает болезнотворных микроогранизмов, бактерии и беспозвоночных и тд

Совокупность факторов одного рода составляет верхний уровень понятий. Нижний уровень понятий связан с познанием отдельных экологических факторов (табл. 3).

Таблица 3 - Уровни понятия «экологический фактор»

Несмотря на большое разнообразие экологических факторов, в характере их воздействия на организмы и в ответных реакциях живых существ можно выявить ряд общих закономерностей.

Закон оптимума . Каждый фактор имеет лишь определенные пределы положительного влияния на организмы. Благо­приятная сила воздействия называется зоной оптимума экологи­ческого фактора или просто оптимумом для организмов данного вида (рис. 5).

Рисунок 5 – Зависимость результаты действия экологического фактора от его интенсивности

Чем сильнее отклонения от оптимума, тем больше выраже­но угнетающее действие данного фактора на организмы (зона пессимума ). Максимально и минимально переносимые значения фактора - это критические точки, за пределами которых сущест­вование уже невозможно, наступает смерть. Пределы выносливо­сти между критическими точками называют экологической валентностью живых существ по от­ношению к конкретному фак­тору среды. Точки, ограничивающие его, т.е. максимальная и минимальная температуры, пригодные для жизни, - это пределы устойчивости. Между зоной оптимума и пределами устойчивости растение испытывает все нарастающий стресс, т.е. речь идет о стрессовых зонах, или зонах угнетения в рамках диапазона устойчивости. По мере удаления от оптимума в конечном итоге по достижении пределов устойчивости организма происходит его гибель.

Виды, для существования которых необходимы строго определенные экологические условия, маловыносливые виды называют стенобионтными (узкая экологическая валентность), а те, которые способны приспосабли­ваться к разной экологической обстановке, выносливые - эврибионтными (широкая экологическая валентность) (рис. 6).

Рисунок 6 – Экологическая пластичность видов (по Ю. Одум, 1975)

Эврибионтность способствует широкому распространению видов. Стенобионтность обычно ограничивает ареалы.

Отношение организмов в колебаниям того или иного определенного фактора выражается прибавлением приставки эври- или стено- к названию фактора. Например, по отношению к температуре различают эври- и стенотермные организмы, к концентрации солей – эври- и стеногалинные, к свету – эври- и стенофотные и т.д.

Закон минимума Ю.Либиха. Немецкий агроном Ю.Либих в 1870 году в первые установил, что урожай (продукция) зависит от фактора, находящегося в среде обитания в минимуме, и сформулировая закон минимума, который гласит: “веществом, находящимся в минимуме, управляется урожай и определяется величина и устойчивость последного во времени”.

Формилируя закон Либих имел в виду, лимитирущие воздействие на растений жизненно важных химических элементов, присутствующих в среде их обитания в небольших и непостоянных количествах. Эти элементы называются микроэлементами. К ним относятся: медь, цинк, железо, бор, кремний, молибден, ванадий, кобальт, хлор, иод, натрий. Микроэлементы, подобно витаминам, действуют как катализаторы, химические элементы фосфор, калий, кальций, магний, сера, требующиеся организмам в сравнительно большом почестве называются макроэлементами. Но, если этих элементов в почве содержится больше, чем необходимо для нормальный жизнедеятельности организмов, то они также являются лимитирующими. Таким образом, микро- и макроэлементов в среде обитания живых организмов должно содержаться столько, сколько небоходимо для их нормального существования и жизнедеятельности. Измение содержания микро- и макроэлементов в сторону уменьшения или увеличения от необходимого количества-лимитирует существование живых организмов.

Ограничивающие факторы среды определяют географический ареал вида. Природа этих факторов может быть различной. Так, продвижение вида на север может лимитироваться недостатком тепла, в пустынные районы - недостатком влаги или слишком вы­сокими температурами. Ограничивающим распространение факто­ром могут служить и биотические отношения, например занятость данной территории более сильным конкурентом, либо недостаток опылите­лей для растений.

Закон толерантности В.Шелфорда. Любой организм в природе способен переносить воздействие периодических факторов как в сторону уменшения, так и в сторону их увеличение до определенного предела в течение определенного времени. На основе этой способности живых организмов американский зоолог В. Шелфорд в 1913 году сформулировал закон толерантности (от лат «tolerantica»-терпение: способность организма переносить вляние факторов среды обитания до определенного предела), который гласит “Отсутствие или невозможность развития экосистемы определяется не только недостатом (количественно или качественно), но и избытком любого из факторов (света, тепла, воды), уровень которых может оказаться близким к пределам переносимого данным организмым”. Эти два предела: экологический минимум и эклогический максимум, воздействие которых выдерживает живой организм, называются пределами толерантности (терпимости), например, если некий организм способен жить при температуре от 30°С до - 30°С, то предел его толерантности лежит в пределах этих температур.

Эвробионты, благодаря широкой толерантности, или широкой экологической амплитуде, широко распространены, более устойчивы к воздействию факторов среды, т е. более жизнестойки. Отклонения воздействия факторов от оптимума угнетает живой организм. Экологичесая валентность у одних организмов узкая (например, снежный барс, грецкий орех, в пределах умеренной зоны), у других-широкая (например, волк, лиса, заяц, тростник, одуванчик и др.).

После открытия этого закона были проведены многочисленные исследования, благодаря которым стали известны пределы существования для многих растений и животных. Таким примером является влияние загрязняющего атмосферный воздух вещества на организм человека. При значениях концентрации С лет человек погибает, но необратимые изменения в его организме происходят при значительно меньших концентрациях: С лим. Следовательно, истинный диапазон толерантности определяется именно этими показателями. Значит, их необходимо экспериментально определять для каждого загрязняющего или любого вредного химического соединения, и не допускать превышения его содержания в конкретной среде. В санитарной охране окружающей среды важны не нижние пределы устойчивости к вредным веществам, а верхние пределы, т.к. загрязнение окружающей среды – это и есть превышение устойчивости организма. Ставится задача или условие: фактическая концентрация загрязняющего вещества С факт не должна превышать С лим. С факт < С лим. С ¢ лим является предельно допустимой концентрации С ПДК или ПДК.

Взаимодействие факторов. Оптимальная зона и пределы вы­носливости организмов по отно­шению к какому-либо фактору среды могут смещаться в зависи­мости от того, с какой силой и в каком сочетании действуют одно временно другие факторы. Например, жару легче перено­сить в сухом, но не во влажном воздухе. Угроза замерзания зна­чительно выше при морозе с силь­ным ветром, чем в безветренную погоду. Таким образом, один и тот, же фактор в сочетании с дру­гими оказывает неодинаковое экологическое воздействие. Со­здается эффект частичного взаимозамещения факторов. Например, увядание растений можно при­остановить путем как увеличения количества влаги в почве, так и снижения температуры воздуха, уменьшающего испарение.

Однако взаимная компенсация действия факторов среды имеет определенные пределы, и полностью заменить один из них другим нельзя. Крайний дефицит тепла в полярных пустынях нель­зя восполнить ни обилием влаги, ни круглосуточной освещен­ностью.

Группы живых организмов по отношению к факторам среды:

Свет или солнечная радиация . Всем живым организмам для осуществления процессов жизнедеятельности необходима энергия, поступающая извне. Основным источником ее является солнечная радиация, на которую приходится около 99,9% в общем балансе энергии Земли. Альбедо – доля отраженного света.

Важнейшие процессы, протекающие у растений и животных с участием света:

Фотосинтез . В среднем 1-5% падающего на растения света используется для фотосинтеза. Фотосинтез – источник энергии для всей остальной пищевой цепи. Свет необходим для синтеза хлорофилла. С этим связаны все адаптации растений по отношению к свету – листовая мозаика (рис. 7), распределение водорослей в водных сообществах по слоям воды и т.д.

По требованию к условиям освещения принято делить растения на следующие экологические группы:

Светолюбивые или гелиофиты – растения открытых, постоянно хорошо освещаемых местообитаний. Их световые адаптации заключаются в следующем – мелкие листья, часто рассеченные, в полдень могут повернуться ребром к солнцу; листья толще, могут быть покрыты кутикулой или восковым налетом; клетки эпидермиса и мезофилла мельче, палисадная паренхима многослойная; междоузлия короткие и т.д.

Тенелюбивые или сциофиты – растения нижних ярусов тенистых лесов, пещер и глубоководные растения; они плохо переносят сильное освещение прямыми солнечными лучами. Могут фотосинтезировать даже при очень низкой освещенности; листья темно-зеленые, крупные и тонкие; палисадная паренхима однослойная и представлена более крупными клетками; ярко выражена листовая мозаика.

Теневыносливые или факультативные гелиофиты – могут переносить большее или меньшее затенение, но хорошо растут и на свету; они легче других растений перестраиваются под влиянием изменяющихся условий освещения. К этой группе относятся лесные и луговые травы, кустарники. Адаптации формируются в зависимости от условий освещения и могут перестраиваться при изменении светового режима (рис. 8). Примером могут служить хвойные деревья, которые выросли на открытых пространствах и под пологом леса.

Транспирация - процесс испарения воды листьями растений для снижения температуры. Примерно 75 % падающей на растения солнечной радиации расходуется на испарение воды и таким образом усиливает транспирацию; это важно в связи с проблемой сохранения воды.

Фотопериодизм . Важен для синхронизации жизнедеятельности и поведения растений и животных (особенно их размножения) с временами года. Фототропизм и фотонастии у растений важны для обеспечения растениям достаточной освещенности. Фототаксис у животных и одноклеточных растений, необходим для нахождения подходящего местообитания.

Зрение у животных . Одна из главнейших сенсорных функций. Понятие видимого света для различных животных различно. Гремучие змеи видят инфракрасную часть спектра; пчелы – ближе к ультрафиолетовой области. У животных, обитающих в местах, куда не проникает свет, глаза могут быть полностью или частично редуцированы. Животные, ведущие ночной или сумеречный образ жизни плохо различают цвета и видят все в черно-белом изображении; кроме того, у таких животных размер глаз часто гипертрофирован. Свет, как средство ориентации играет важную роль в жизни животных. Многие птицы во время перелетов ориентируются с помощи зрения по солнцу или звездам. Такой же способностью обладают некоторые насекомые, например, пчелы.

Прочие процессы . Синтез витамина Д у человека. Однако, длительное воздействие ультрафиолетовых лучей может вызывать повреждение тканей, особенно у животных; в связи с этим выработались защитные приспособления – пигментация, поведенческие реакции избегания и т.п. Определенное сигнальное значение у животных играет биолюминесценция, то есть способность светиться. Световые сигналы, испускаемые рыбами, моллюсками, другими водными организмами, служат при привлечения добычи, особей противоположного пола.

Температура . Тепловой режим – важнейшее условие существования живых организмов. Главным источником тепла является солнечное излучение.

Границы существования жизни - это температуры, при которых возможно нормальное строение и функционирование белков, в среднем от 0 до +50 о С. Однако, целый ряд организмов обладает специализированными ферментными системами и приспособлены к активному существованию при температуре тела, выходящей за указанные пределы (табл. 5). Самая низкая при которой найдены живые существа -200°С, а самая высокая до +100 °С.

Таблица 5 - Температурные показатели различных сред жизни (0 С)

По отношению к температуре все организмы подразделяются на 2 группы: холодолюбивые и теплолюбивые.

Холодолюбивые (криофилы) способны жить в условиях относительно низких температур. При температуре -8°С живут бактерии, грибы, моллюски, черви, членистоногие и др. Из растений: древесные в Якутии выдерживают температуру -70°С. В Антарктиде при такой же температуре обитают лишайники, отдельные виды водорослей, пингвины. В лабораторных условиях семена, споры некоторых растений, нематоды переносят температуру абсолютного нуля -273,16°С. Приостановка всех жизненных процессов называется анабиозом .

Теплолюбивые организмы (термофилы ) – обитатели жарких районов Земли. Это – беспозвоночные (насекомые, паукообразные, моллюски, черви), растения. Многие виды организмов способны переносить очень высокие температуры. Например, пресмыкающиеся, жуки, бабочки выдерживают температуру до +45-50°С. На Камчатке живут сине-зеленые водоросли при температуре +75-80°С, верблюжья колючка переносит температуру +70°С.

Беспозвоночные, рыбы, пресмыкающиеся, земноводные лишены способности поддерживать постоянную температуру тела в узких границах. Их называют пойкилотермными или хладнокровными. Они зависят от уровня тепла, поступающего извне.

Птицы и млекопитающие способны поддерживать постоянную температуру тела независимо от окружающей температуры. Это – гомойотермные, или теплокровные организмы . Они не зависят от внешних источников тепла. Благодаря высокой интенсивности обмена веществ у них вырабатывается достаточное количество тепла, которое может сохраняться.

Температурные адаптации организмов : Химическая терморегуляция - активное увеличение теплопродукции в ответ на понижение температуры; физическая терморегуляция - изменение уровня теплоотдачи, способность удерживать тепло или наоборот рассеивать тепло. Волосяной покров, распределение жировых запасов, размер тела, строение органов и т.п.

Поведенческие реакции – перемещение в пространстве позволяет избегать неблагоприятных температур, спячка, оцепенение, сбивание в кучу, миграции, рытье нор и т.д.

Влажность. Вода – важный экологический фактор. Все биохимические реакции протекают в присутствии воды.

Таблица 6 –Содержание воды в различных организмах (% от массы тела)

Антропогенные экологические факторы

Антропогенные факторы - это результат воздействия человека на окружающую среду в процессе хозяйственной и другой деятельности. Антропогенные факторы можно разделить на 3 группы:

) оказывающие прямое воздействие на окружающую среду в результате внезапно начинающейся, интенсивной и непродолжительной деятельности, напр. прокладка автомобильной или железной дороги через тайгу, сезонная промысловая охота в определённом районе и т. д.;

) косвенное воздействие - через хозяйственную деятельность долговременного характера и малой интенсивности, напр. загрязнение окружающей среды газообразными и жидкими выбросами завода, построенного у проложенной железной дороги без необходимых очистных сооружений, приводящее к постепенному усыханию деревьев и медленному отравлению тяжёлыми металлами животных, населяющих окрестную тайгу;

) комплексное воздействие вышеперечисленных факторов, приводящее к медленному, но существенному изменению окружающей среды (рост населения, увеличение численности домашних животных и животных, сопровождающих человеческие поселения - ворон, крыс, мышей и т. д., преобразование земельных угодий, появление примесей в воде и т. п.).

Антропогенное воздействие на географическую оболочку земли

В начале ХХ века во взаимодействии природы и общества наступила новая эра. Воздействие общества на географическую среду, антропогенное воздействие, резко возросло. Это привело к превращению природных ландшафтов в антропогенные, а также к возникновению глобальных проблем экологии, т.е. проблем не знающих границ. Чернобыльская трагедия поставила под угрозу всю Восточную и Северную Европу. Выбросы отходов влияют на глобальное потепление, озоновые дыры угрожают жизни, происходит миграция и мутация животных.

Степень воздействия общества на географическую оболочку прежде всего зависит от степени индустриализации общества. Сегодня около 60% суши занимают антропогенные ландшафты. К таким ландшафтам относятся города, села, линии связи, дороги, промышленные и сельскохозяйственные центры. Восемь наиболее развитых стран потребляют более половины природных ресурсов Земли и выбрасывают в атмосферу 2/5 загрязнений.

Загрязнение атмосферы

Человеческая деятельность приводит к тому, что загрязнения поступают в атмосферу в основном в двух видах - в виде аэрозолей (взвешенных частиц) и газообразных веществ.

Главные источники аэрозолей - промышленность строительных материалов, производство цемента, открытая добыча угля и руд, черная металлургия и другие отрасли. Общее количество аэрозолей антропогенного происхождения, поступающих в атмосферу в течение года составляет 60 млн. тонн. Это в несколько раз меньше объема загрязнений естественного происхождения (пыльные бури, вулканы).

Гораздо большую опасность представляют газообразные вещества, на долю которых приходится 80-90% всех антропогенных выбросов. Это соединения углерода, серы и азота. Соединения углерода, прежде всего углекислый газ сам по себе не ядовит, но с накоплением его связана опасность такого глобального процесса как "парниковый эффект". Кроме того выбрасывается угарный газ, в основном двигателями внутреннего сгорания.антропогенный загрязнение атмосфера гидросфера

Соединения азота представлены ядовитыми газами - окисью и перекисью азота. Они так же образуются при работе двигателей внутреннего сгорания, при работе теплоэлектростанций, при сжигании твердых отходов.

Наибольшую опасность представляет собой загрязнение атмосферы соединениями серы, и прежде всего сернистым газом. Соединения серы выбрасываются в атмосферу при сжигании угольного топлива, нефти и природного газа, а также при выплавке цветных металлов и производстве серной кислоты. Антропогенное загрязнение серой в два раза превосходит природное. Наибольших концентраций сернистый газ достигает в северном полушарии, особенно над территорией США, зарубежной Европы, европейской части России, Украины. В южном полушарии оно ниже.

С попаданием в атмосферу соединений серы и азота непосредственно связано выпадение кислотных дождей. Механизм их образования очень прост. Двуокись серы и окислы азота в воздухе соединяются с парами воды. Затем вместе с дождями, туманами они выпадают на землю в виде разбавленных серной и азотной кислот. Такие осадки резко нарушают нормы кислотности почвы, ухудшают водообмен растений, способствуют высыханию лесов, особенно хвойных. Попадая в реки и озера, они угнетают их флору и фауну, нередко приводя к полному уничтожению биологической жизни - от рыб до микроорганизмов. Большой вред кислотные дожди наносят и различным конструкциям (мостам, памятникам и т.д.).

Главные регионы распространения кислотных осадков в мире - США, зарубежная Европа, Россия и страны СНГ. Но в последнее время они отмечены в промышленных районах Японии, Китая, Бразилии.

Расстояние между районами образования и районами выпадения кислотных осадков может достигать даже тысячи километров. Например, главные виновники кислотных осадков в Скандинавии - промышленные районы Великобритании, Бельгии и ФРГ.

Антропогенное загрязнение гидросферы

Ученые различают три вида загрязнения гидросферы: физическое, химическое и биологическое.

Под физическим понимается прежде всего тепловое загрязнение, образующееся в результате сброса подогретых вод, используемых для охлаждения на ТЭС и АЭС. Сброс таких вод приводит к нарушению природного водного режима. Например, реки в местах сброса таких вод не замерзают. В замкнутых водоемах это приводит к уменьшению содержания кислорода, что приводит к гибели рыб и бурному развитию одноклеточных водорослей ("цветению" воды). К физическому загрязнению относят также радиоактивные загрязнения.

Биологическое загрязнение создается микроорганизмами, часто болезнетворными. В водную среду они попадают со стоками химической, целлюлозно-бумажной, пищевой промышленности и животноводческих комплексов. Такие стоки могут явиться источниками различных заболеваний.

Особый вопрос в этой теме загрязнение Мирового океана. Оно происходит тремя путями. Первый из них - речной сток, вместе с которым в океан попадают миллионы тонн различных металлов, соединений фосфора, органические загрязнения. При этом почти все взвешенные и большинство растворенных веществ осаждаются в устьях рек и прилегающих шельфах.

Второй путь загрязнения связан с атмосферными осадками, с ними в Мировой океан поступает большая часть свинца, половина ртути и пестицидов.

Наконец, третий путь непосредственно связан с хозяйственной деятельностью человека в акваториях Мирового океана. Наиболее распространенный вид загрязнения - нефтяное загрязнение при транспортировке и добыче нефти.

Результаты антропогенного воздействия

началось потепление климата нашей планеты. В результате «парникового эффекта» температура поверхности Земли за последние 100 лет возросла на 0,5-0,6єС. Источниками СО2, ответственными за большую часть парникового эффекта, являются процессы сжигания угля, нефти и газа и нарушение деятельности сообществ почвенных микроорганизмов тундры, потребляющих до 40% выбрасываемого в атмосферу СО2;

Вследствие антропогенной нагрузки на биосферу возникли новые экологические проблемы:

значительно ускорился процесс подъема уровня Мирового океана. За последние 100 лет уровень моря поднялся на 10-12 см и сейчас этот процесс десятикратно ускорился. Это грозит затоплением обширных территорий, лежащих ниже уровня моря (Голландия, область Венеции, Санкт-Петербург, Бангладеш и др.);

произошло истощение озонового слоя атмосферы Земли (озоносферы), задерживающего губительное для всего живого ультрафиолетовое излучение. Считается, что главный вклад в разрушение озоносферы вносят хлор-фтор-углероды (т. е. фреоны). Они используются в качестве хладоагентов и в баллончиках с аэрозолями.

Загрязнение Мирового океана, захоронение в нем ядовитых и радиоактивных веществ, насыщение его вод углекислым газом из атмосферы, загрязнение нефтепродуктами, тяжелыми металлами, сложноорганическими соединениями, разрыв нормальной экологической связи между океаном и водами суши из-за строительства плотин и других гидросооружений.

Истощение и загрязнение поверхностных вод суши и подземных вод, нарушение баланса между поверхностными и подземными водами.

Радиоактивное загрязнение локальных участков и некоторых регионов, в связи с чернобыльской аварией, эксплуатацией атомных устройств и атомными испытаниями.

Продолжающееся накопление на поверхности суши ядовитых и радиоактивных веществ, бытового мусора и промышленных отходов (особенно неразлагающихся пластмасс), возникновение в них вторичных химических реакций с образованием токсичных веществ.

Опустынивание планеты, расширение уже существующих пустынь и углубление самого процесса опустынивания.

Сокращение площадей тропических и северных лесов, ведущее к уменьшению количества кислорода и исчезновению видов животных и растений.

Все процессы, происходящие в биосфере, неразрывно связаны между собой, и человечество является лишь малой долей, а точнее - всего одним видом из органической жизни. На протяжении всего существования человек стремился и продолжает стремиться не приспосабливаться к среде, а использовать ее с максимальной для себя выгодой. Но теперь приходит осознание, что ухудшение биосферы опасно для нас же. По статистике, до 85% заболеваний человека связано с негативными условиями окружающей среды.

Влияние человека на среду обитания

Начнем с разъяснения, что такое антропогенные факторы. Это деятельность человека, которая оказывает влияние на окружающую среду.

Виды антропогенных факторов

1. Химические - применение ядохимикатов, минеральных удобрений, а также загрязнение земных оболочек промышленными и транспортными отходами. К этой же категории можно отнести алкоголь, курение, лекарственные средства.

2. Физические факторы среды - перемещение в самолетах, поездах, атомная энергия, шум и вибрация.

4. Социальные антропогенные факторы связаны с обществом.

Основное негативное влияние

Всего за несколько последних лет лишь на территории России рождаемость снизилась на 30%, а смертность возросла на 15%. Половина молодых людей призывного возраста непригодна к службе в армии из-за состояния здоровья. С 70-х годов прошлого века частота сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний возросла на 50%. Во многих регионах возникновение аллергии встречается более чем у половины детей. Это далеко не полный список того, к чему приводят антропогенные факторы.

Последствия для атмосферы

Как известно, сегодня по всему миру функционирует огромное количество промышленных предприятий, которые круглосуточно сбрасывают в атмосферу загрязняющие вещества. В результате санитарные нарушения во многих областях превышают все допустимые цифры в десятки раз. Это приводит к тому, что в городах неуклонно растет количество больных бронхитом, аллергией, астмой, ишемией.

Парниковый эффект

Если говорить о том, влияют ли антропогенные факторы на изменение климата, то можем заверить, что в столь глобальном смысле человек не оказывает такого действия. Вырубаются леса, загрязняется атмосфера, застраиваются города и так далее, но один активный большой вулкан способен наполнить воздух углекислым газом в таком большом объеме, который не вырабатывает все человечество за пять лет. Мы знаем, что не так давно проснулся вулкан Эйяфьятлайокудль, из-за которого были отменены авиарейсы во многих странах. Так что в этом смысле антропогенные факторы среды играют лишь малую роль.

Флора и фауна

Гораздо хуже ситуация обстоит с животным и растительным миром. Хотя, как уже неоднократно доказано, в былые времена существовали совсем иная флора и фауна, но в результате глобальных катастроф все кардинально и быстро менялось. Конечно же, сейчас человек вносит свою лепту в уничтожение многих видов, хотя острой необходимости в пропитании нет. Человеком загрязняются огромные участки земли, поэтому условия проживания для животных становятся неподходящими.

Заключение

В завершение можно сказать, что в большей степени антропогенная деятельность негативна не столько для природы, сколько для самого человека. Это значит, что мы сами создаем для себя отрицательные условия для существования, медленно уничтожая друг друга. Техногенные катастрофы, увеличение количества заболеваний, появление новых вирусов, превышение уровня смертности и снижение рождаемости в развитых странах являются доказательством этому.

Антропогенные факторы - разнообразные формы деятельности человеческого общества, которые приводят к изменению среды обитания других видов или непосредственно сказываются на их жизни.

Человек стал оказывать влияние на окружающую его природную среду с тех пор, как перешел от собирательства к охоте и земледелию. Результатом охоты явилось исчезновение ряда видов крупных млекопитающих и птиц (мамонтов, бизонов, морских коров и др.) Многие виды стали редкими и находятся на грани исчезновения. Развитие земледелия приводило к освоению все новых территорий для выращивания культурных растений. Леса и другие естественные биоценозы замещались агроценозами - бедными по видовому составу плантациями сельскохозяйственных культур.

С середины XIX в, все большее значение начинают приобретать воздействия на природу, связанные с развитием промышленности, сопровождающимися изменениями ландшафта вследствие добычи полезных ископаемых и поступлением в окружающую среду загрязняющих веществ.

Загрязнение - это привнесение в какую-либо среду новых, не характерных для нее веществ или превышение естественного уровня этих веществ в среде. Можно сказать также, что загрязнение - это нежелательное изменение физических, химических или биологических характеристик воздуха, земли и воды, которое может сейчас или в будущем оказывать неблагоприятное влияние на жизнь самого человека, нужных ему растений и животных, на разного рода производственные процессы и условия жизни.

Влияния производственной деятельности человека на окружающую его среду

Влияние на атмосферу

Основными источниками загрязнения атмосферы служат автомобили и промышленные предприятия. По оценкам ученых, ежегодно в атмосферный воздух поступает более 200 млн. т оксида и диоксида углерода, 150 млн. т сернистого газа, более 50 млн. т оксидов азота, примерно столько же углеводородов. Кроме того, в атмосферу выбрасывается большое количество мелкодисперсных частиц, образующих так называемый атмосферный аэрозоль (от 200 до 400 млн. т ежегодно). За счет сжигания угля в энергетических установках в окружающую среду поступают ртуть, мышьяк, уран, кадмий, свинец и другие элементы в количествах, превышающих возможности вовлечения их в естественный круговорот веществ. Работа автотранспорта и экологически грязных предприятий в промышленных центрах приводит к тому, что воздух над ними содержит в 150 раз больше пыли, чем над океаном, и простирается на высоту 1,5-2 км, задерживая значительную (от 20 до 50 %) часть солнечных лучей. Следует учитывать при этом, что часть газов, выделяемых автомобилями (СО, СО 2 и др.), тяжелее воздуха и скапливается у поверхности земли.

Необходимо особо остановиться на последствиях увеличения концентрации СО 2 в атмосфере. В результате непрерывно возрастающего сжигания органического топлива за последние 100 лет содержание СО 2 возросло на 10 %. СО 2 препятствует тепловому излучению в космическое пространство, создавая так называемый "парниковый эффект". По расчетам ученых, дальнейшее повышение концентрации СО 2 в атмосфере создаст условия для повышения планетарной температуры, отступления границы полярных льдов к северу и повышению уровня Мирового океана.

В сельской местности загрязнителями воздуха являются аммиак, сероводород и пестициды.

Влияние на гидросферу

Воды Земли находятся в непрерывном движении. Круговорот воды связывает воедино все части гидросферы, образуя единую систему: океан - атмосфера - суша. Для жизни человека, промышленности и сельского хозяйства наибольшее значение имеют пресные воды рек вследствие их легкодоступности и возобновляемости.

Основная причина загрязнения водных бассейнов - сброс в водоемы неочищенных или недостаточно очищенных сточных вод промышленными и коммунальными предприятиями. С сельскохозяйственных угодий смываются и попадают в реки минеральные удобрения и ядохимикаты. К традиционным минеральным, органическим и бактериальным загрязнителям водоемов в последние десятилетия добавились все возрастающие количества поверхностно-активных синтетических веществ, входящих в состав моющих средств и нефтепродуктов. На обезвреживание сточных вод расходуется более 10 % общего стока рек земного шара.

Загрязнение служит причиной ухудшения качества питьевой воды и причиной гибели нерестилищ ценной промысловой рыбы.

Возрастает уровень загрязненности вод Мирового океана. С речным стоком, из атмосферы с дождем, при промывании нефтяных танкеров, при добыче нефти на океанском шельфе в воду попадает огромное количество свинца (до 50 тыс. т), нефти (до 10 млн. т), ртути, пестицидов, бытовых отходов и т. д. Это приводит к гибели многих организмов, особенно в прибрежной зоне и в районах традиционных маршрутов морских судов. Особенно вредное воздействие на морских обитателей оказывает нефть. Нефтяные пленки на поверхности морей и океанов не только отравляют живые организмы, обитающие в поверхностном слое, но и уменьшают насыщенность воды кислородом. В результате замедляется размножение планктона - первого звена пищевой цепи в морях и океанах. Многокилометровые нефтяные пленки на поверхности воды уменьшают ее испарение и тем самым нарушают водообмен между океаном и сушей.

Влияние на почву

Плодородный слой почвы в природных условиях формируется очень долго. В тоже время с громадных площадей, занятых сельскохозяйственными культурами, ежегодно изымаются десятки миллионов тонн азота, калия, фосфора - главных компонентов питания растений. Истощения почв не наступает только потому, что в культурном земледелии на поля ежегодно вносятся органические и минеральные удобрения. Сохранению плодородия почвы способствуют и севообороты, направленные на создание условий для накопления в почве азота (посевы бобовых) и затрудняющие размножение вредителей культурных растений. Неблагоприятные изменения в почве наступают при посеве одних и тех же культур в течение длительного времени, засолении при искусственном орошении, заболачивании при неправильной мелиорации.

Чрезмерное применение химических средств защиты растений от вредителей и болезней, применение гербицидов приводят к загрязнению почвы соединениями, которые благодаря своему синтетическому происхождению и токсичности очень медленно обезвреживаются микробным и грибным населением почвы. В последнее время многие страны отказываются от применения синтетических сильнодействующих препаратов и переходят на биологические способы защиты растений и животных.

К числу антропогенных изменений почвы относится эрозия. Эрозия представляет собой разрушение и снос почвенного покрова потоками воды или ветром. Особенно разрушительна водная эрозия. Она развивается на склонах при неправильной обработке земли. С талыми и дождевыми водами в промоины и овраги с полей уносятся миллионы тонн почвы.

Радиоактивное загрязнение биосферы

Проблема радиоактивного загрязнения возникла в 1945 г. после взрыва атомных бомб, сброшенных американцами на японские города Хиросиму и Нагасаки. До 1962 г. все ядерные державы производили испытания ядерного оружия в атмосфере, что вызвало глобальное радиоактивное загрязнение. Большую опасность представляют собой аварии на атомных электростанциях, в реузльтате которых обширные территории загрязняются радиоактивными изотопами, имеющими длительный период полураспада. Особенно опасны стронций-90 вследствие своей близости к кальцию и цезий-137, сходный с калием. Накапливаясь в костях и мышцах пораженных организмов, они служат источником длительного радиоактивного облучения тканей.

Несмотря на то, что человечество составляет незначительную часть биомассы нашей планеты, деятельность его грандиозна. Она стала одной из самых главных сил, изменяющих процессы в биосфере.

На наших глазах осуществляется переход от эволюции, которая управляется стихийными биологическими факторами (период биогенеза), к эволюции, управляемой человеческим сознанием - к периоду ноогенеза, периоду сознательного управления биосферой на основе совершенной техники.

Новое состояние биосферы, при котором трудовая деятельность оказалась очень значительной, В. И. Вернадский назвал ноосферой, как своеобразное новое геологическое явление на нашей планете, новый этап развития биосферы, когда впервые человечество становится наибольшей природной силой. Высокие темпы развития индустрии обусловили необходимость охраны ресурсов природы.

Природоохранная деятельность человека

Охрана неживой природы и среды

Для защиты водных источников среды обязательным условием при строительстве предприятий стало возведение сооружений по обезвреживанию и очистке сточных вод. Стали совершенствоваться технологические циклы, требующие большого количества воды. Все шире применяются системы с многооборотным либо замкнутым циклом использования одного и того же объема воды. Разрабатываются безотходные технологии, проводятся работы по разумному регулированию численности водрослей в водоемах, вызывающих "цветение воды", которое значительно ухудшает ее качество.

Наиболее эффективными мероприятиями являются такие, которые ликвидируют причины массового развития водорослей - тщательная очистка дна будущего моря от органических остатков (деревьев, кустарников, гумусового слоя почвы), ограничение вымывания удобрений с полек и попадания их в водоем, уменьшение притока питательных минеральных солей с бытовыми стоками и промышленными сточными водами (в первую очередь фосфора, азота) и других элементов, вызывающих эвтрофирование водоемов и водотоков, т. е. обогащение их питательными минеральными элементами.

Для охраны воздушной среды от значительного количества примесей (химических и механических), выбрасываемых промышенными предприятиями, используются системы химических, механических и электростатических очистительных сооружений и фильтров.

Охрана животного мира

Чрезмерная охота и разрушение человеком естественной среды привели к тому, что значительное количество животных (особенно промысловых) и растений стали редкими и даже вымирающими. В течение последних 200 лет с лица Земли исчезло свыше 150 видов животных, причем это произошло при непосредственном участии человека. Среди видов, утраченных навсегда, безусловно, были ценные в хозяйственном отношении: туры, тарпаны (дикие европейские лошади), морская (стеллерова) корова, бескрылая гагарка, странствующий голубь и др. Человечество утратило многих представителей животного мира для селекционно-генетической работы с ними, значительную часть генетического фонда для современного животноводства. Во многих случаях только скрещивание диких и домашних животных позволяет повысить продуктивность последних, несмотря на то, что они находятся под постоянной опекой человека, в несравненно лучших условиях выращивания.

Численность некоторых видов животных и растений настолько уменьшилась, что возникла угроза их дальнейшему существованию. В настоящее время на нашей планете к этой категории принадлежит около тысячи видов животных. В связи с этим создана "Красная книга" , в которую занесены самые ценные виды, которые находятся под угрозой уничтожения или вымирания и поэтому требуют тщательной охраны.

Животный мир самостоятельно и довольно эффективно регулирует численность отдельных видов. Вмешательство человека, не всегда продуманное, мешает этому. Еще не так давно уничтожали хищных птиц, животных. В Норвегии в свое время почти полностью истребили ястребов (врагов белых куропаток), но численность куропаток все равно не увеличилась; уничтожение воробьев в Китае не дало ожидаемых положительных результатов. Регулярный отстрел волков во многих охотничьих хозяйствах нашей страны привел, как ни странно, к уменьшению количества диких копытных - лосей, оленей за счет болезней и ослабления потомства. Небольшое же количество волков исполняло функцию санитаров, уничтожая в первую очередь больных и ослабленных животных, вследствие чего происходило эффективное биологическое бракование нежелательных в генетическом отношении экземпляров.

Для контроля за сохранением экологической ситуации от дальнейшего разрушения, за продолжение в биосфере сформированного при эволюции стойкого круговорота веществ, обеспечивающего гармоничное взаимодействие и самообновление ее важнейших элементов, на 16-й сессии Генеральной конференции ЮНЕСКО в октябре 1970 г. был создан Международный координационный комитет по осуществлению новой долгосрочной программы "Человек и биосфера".

Основной задачей программы стало сохранение ценностей экосистем путем глубокого изучения основных законово взаимодействия природы и общества. Программа включает 14 проектов, охватывающих различные аспекты охраны окружающей среды и рационального использования ресурсов биосферы, а также борьбу с ее загрязнением.

В проектах программы сосредоточено внимание на селекции новых высокопродуктивных растений и животных с целью ликвидации дефицита пищевого белка, применения удобрений и мелиорации, борьбы с вредителями и болезнями; более совершенного изучения замены естественных экосистем искусственно созданными и оценки будущей деятельности таких систем. Тщательно исследуются продуктивность разных биоценозов, перспективы и последствия возможного перенаселения планеты, перспективы развития городов, промышленных, гидротехнических сооружений и т. д. Особое внимание обращено на необходимость преподавания наук об окружающей среде в школах и вузах с целью глубокого осознания актуальности этой проблемы общественностью.

В рамках одного из проектов программы "Человек и биосфера" выполняется создание биосферных заповедников. Специалисты ООН предложили для биосферных заповедников концепцию зонирования, которая заключается в создании трёх специальных зон: ядро, буферная зона и переходная зона, или зона сотрудничества с местным населением. В 1974 году в США был основан первый биологический заповедник, основной деятельностью которого было проведение долгосрочных исследований.

В нашей стране заповедники имеются почти в каждой природной зоне, что дает возможность сохранять характерные для данной зоны животные и растения. В ранг биосферных в нашей стране XX сессия Генеральной Конференции ЮНЕСКО отнесла семь заповедников: Березинский, Приокско-Террасный, Центрально-Черноземный, Кавказский, Репетекский, Сары-Челекский, Сихотэ-Аллнский, а с 1985 г. - два заповедника и на территории Украины - Асканию-Нова и Черноморский. Крупнейшими и наиболее известными заповедниками, кроме перечисленных биосферных, являются: Алтайский, Астраханский, Баргузинский, Дарвинский, Ильменский, Супутинский, Тебердинский (РСФСР); Карпатский, Полесский (УССР); Березинский (БССР); Алма-Атинский (КазССР); Иссык-Кульский (КиргССР); Боржомский, Понтинский (ГССР) и др. Кроме того, имеются многочисленные заповедно-охотничьи хозяйства, несколько тысяч ландшафтных, зоологических, ботанических и геологических заказников и отдельных охраняемых объектов природы.

Большую роль играют школьные лесничества, которые заготавливают семена ценных пород деревьев и кустарников, развешивают искусственные гнездовья для птиц, следят за чистотой озер и рек, охраняют рыбные ресурсы, спасают мальков из пересыхающих водоемов, проводят паспортизацию малых рек и родников.

Активное участие в походе "За охрану природы родного края" принимают студенческие строительные отряды. Студенты проверяют санитарное состояние рек и озер, пропагандируют идеи охраны природы и рационального использования природных ресурсов среди населения.

Ввиду ограниченности и невозобновимости минеральных ресурсов, в настоящее время серьезное внимание уделяется охране и рациональному использованию органических и минеральных ископаемых, охране земельных ресурсов, в том числе улучшению и направленному изменению земельных массивов. Строго регламентируется охрана окружающей среды при разработке минеральных ресурсов горнодобывающими предприятиями.

Существует система государственных органов по охране природы и ее ресурсов. К ним принадлежат органы государственного стандартного контроля, охраны вод, горного надзора, лесоохраны, карантинной службы, рыбного надзора, государственного комитета гидрометеорологии и др. Любая деятельность, которая может привести к нежелательным изменениям естественной среды, ограничивается или прекращается.

Приняты ряд постановлений, направленных на оздоровление окружающей среды, на улучшение использования природных ресурсов. Это мероприятия по сохранению богатств озер Байкал и Севан, Каспийского моря, бассейнов Волги и Урала, Донецкого бассейна. Создано много новых заповедников, заказников как своеобразных эталонных образцов природы, в том числе биосферных, национальных парков.

У нас имеются все возможности, чтобы сохранить для себя и последующих поколений чистыми, водоемы, воздух, почву с их животным и растительным миром. Все это важные и незаменимые детали единого механизма - биосферы Земли, частью которой является и сам человек и вне которой он существовать не может.