close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Лекция 4рус

код для вставкиСкачать
Лекция 4
Прикладные и технологические аспекты экологии
План
1. Естественные источники загрязнения окружающей среды.
2. Влияние антропогенных факторов на биосферу.
3. Следствия загрязнения биосферы.
В истории Земли экологические кризисы неоднократно были следствием
возникновения разных естественных "ситуаций, внезапных существенных
изменений условий существования, резких изменений физических, химических
или биологических факторов, как отдельных, так и вместе взятых, что вызывало
ухудшение состояния или гибель отдельных живых существ, популяций и даже
целых екосистем. Такие чрезвычайные кризисные экологические ситуации
называются катастрофами. В зависимости от причин возникновения катастрофы
бывают естественные и антропогенные, а в зависимости от размеров
причиненного вреда и количества негативных последствий, то есть от
масштабов совершенного бедствия, — локальные, региональные или
глобальные. В свою очередь, как естественные, так и антропогенные катастрофы
в зависимости от фактора-возбудителя делятся на космические, эндогенные,
тектонические, экзогенные, метеорологические, химические, физические и др.
Раньше преобладали естественные катастрофы. В наше время количество таких
катастроф практически не изменилось, однако вследствие человеческой
деятельности выросшая их мощность, которая все более существеннее
сказывается на состоянии екосистем, отдельных ландшафтов, регионов,
континентов и биосферы в целом.
Естественные катастрофы вызывают экзогенными и эндогенными факторами, то
есть внешними околоземными или космическими и внутренними силами Земли,
обусловленными процессами в ее недрах. Внешние и внутренние силы тесно
связаны между собой, развитие одних часто стимулирует появление других.
К внешним силам природы, способных привести к катастрофическим
следствиям
для
экосистем,
принадлежат:
изменения
магнитного,
электрического, гравитационного полей и радиационного пояса, вызванные
явлениями, которые происходят в космическом пространстве (вспышки
сверхновых звезд, прохождение близ Земли больших космических тел);
падение на Землю больших метеоритов; ураганы; наводнения; цунами;
сильные засухи; страшные ливни; сдвиги; осыпи; сели; обвалы. Внутренними
силами Земли вызываются чрезвычайные экологические ситуации: извержение
вулканов; землетрясения; перемещение исполинских масс горных пород из за
образования в земной коре больших разломов и т.п.
В литературе есть много описаний грозных явлений природы: извержений
вулканов Везувия, Кракатау и Мон-Пеле; землетрясений в Сан-Франциско, Мехико,
пустыни Гоби, Спитаке; ураганов и тайфунов в Японии и Центральной Америке;
торнадо в США и др.
Следствиями самых больших катастроф были региональные или глобальные
климатические изменения, гибель многих живых существ, изменения развития
разных видов, популяций и родов, мутации организмов. Палеонтологам и
палеогеодезистам хорошо известные такие «критические эпохи» в развитии
биосферы — в начале и в конце палеозойской эры, на границе мезозоя и кайнозоя и
др.
Резкие
климатические
изменения,
а
также
катастрофические
изменения
геофизических полей Земли могут быть следствием таких грозных космических
явлений, как вспышки сверхновых звезд: некоторые звезды, которые извне почти не
отличаются от других, внезапно вспыхивают и начинают излучать света в миллионы
раз больше, чем до вспышки. Последнее подобное событие в нашей Галактике
было зафиксировано древними китайскими астрономами, которые описали
появление в 1054 г. « звезды-гостьи». Она была такой яркой, что ее можно было
наблюдать даже днем, ярче Венеры, и уступала мощностью свечения лишь
Месяцу. Через несколько месяцев звезда постепенно угасла, а на месте ее
появления современные астрономы наблюдают крабоподобную туманность —
светящуюся газовую оболочку сверхновой звезды, которая продолжает
расширяться после вспышки со скоростью десятков тысяч километров за
секунду.
Определено, что взрыв сверхновой звезды сопровождается очень
!
мощными потоками ультрафиолетового и рентгеновского излучения, губительного
для всего живого, а также космических лучей высокой энергии.
В результате таких вспышек резко повышался градиационный 'фон на Земле на
много сотен и даже тысячи лет. Это не могло не иметь серьезных биологических,
особенно генетических следствий для экосистем планеты и, возможно, было
причиной вымирания многих высших живых организмов, то есть экологических
катастроф. |
Большое влияние на биосферу Земли оказывают также возмущения
геофизических полей вследствие периодических взрывов на Солнце, вспышек в его
хромосфере, которые являются причиной появления на Земле полярных сияний,
магнитных бурь и др.
Ученые считают, что большинство космических тел падало в Мировой океан,
и это также приводило к значительным катастрофам (образование исполинских волн
— цунами, невиданные по силе и продолжительности ливни, грозы, опыление
атмосферы и связанные с этим климатические изменения.
•> Последний довольно большой метеорит упал на Землю в районе Аризони
(США) 50 тыс. лет тому. Здесь образовался кратер диаметром 1200 м и глубиной 180
м.
•> Тунгусское явление в Сибири 1908 г. (некоторые ученые считают, что это было
не падение метеорита, а взрыв в атмосфере ядра небольшой кометы) привело к
огромному пожару и выламыванию леса в тайге на площади в несколько сотен
квадратных километров. Лишь безлюдность сибирской тайги спасла от трагических
последствий.
Такие катастрофические события естественного характера, как землетрясения,
извержения вулканов, тайфуны и прочие, имеют локальный характер и повлиять на
эволюцию биосферы в целом не могут. Ураганы (тайфуны, тропические циклоны)
образовываются над теплыми водами Мирового океана, в его тропической зоне, и
самого большого вреда наносят странам бассейна Карибского моря, Бангладеш,
Индонезии, Филиппинам. По данным мировой статистики, лишь за 1960-1980 гг. 20
ураганов в разных районах мира лишили жизни 350 тыс. человек и нанесли
материальных ущербов на сумму свыше 5 млрд долларов.
В наше время благодаря спутникам появилась возможность предупреждать о
приближении ураганов и смягчать их действие. Но перед падением космических
тел — человек бессильный.
Практически мы не защищены и от таких грозных явлений природы, как
землетрясения и извержения вулканов. Предусмотреть точное время их
возникновение с помощью современных научно-технических средств пока что не
удается. Эти явления сопровождаются выделением колоссального количества
энергии. Так, сейсмическая энергия, которая выделилась за несколько секунд
вследствие катастрофического землетрясения в Перу 1970 г.,
равнялась
приблизительно суточному потреблению электроэнергии в США.
В Украине к сейсмически опасным районам принадлежат горный Крым
и Карпаты. Как свидетельствуют геологические данные, на протяжении
последних 20 млн лет здесь неоднократно происходили землетрясения и •
извержение вулканов. Последними десятилетиями также случались землетрясения
силой до 6—9 баллов. Центральные районы Украины — сейсмически спокойные,
хотя иногда и сюда от Карпат или гор Вранча (Румыния) докатываются волны
землетрясений, сила которых не превышает 3—4 баллов.
Естественные экологические катастрофы
Развитие
экологического
кризиса
экологическими
катастрофами.
В
географическое
и
активизируется
пределах
геолого-тектоническое
территории
условия
и
естественными
Украины
могут
физико-
содействовать
возникновению таких естественных катастроф, как землетрясения, наводнения,
сдвиги, пылевые бури, пожары, выпадение града, сильные снегопады, ливни, сели,
лавины, ураганные ветра, засухи.
Землетрясения опаснейшие для Крыма и Карпат, где их сила может достигать
7-8 баллов. На других территориях сила землетрясения ощущается меньше, а к
сейсмически неблагополучнейшим принадлежат северо-западные районы страны.
Наводнения бывают на всей территории Украины, и чаще всего к ним склонны горные
реки. Весенние и летные сели и зимние лавины — это также катастрофы, которые
испытают горные районы, хотя изредка сели случаются и на равнинах вследствие
прорывов речных или озерных дамб и плотин. Сдвиги весьма типичны для побережий
Черного и Азовского морей, водохранилищ Днепра. От пылевых бурь страдают
преимущественно степи и лесостепные районы, а от пожаров, особенно в лесах и на
торфяниках, — Полесье и Лесостепь. Град, сильные снегопады, ливни, ураганные
ветры и засухи периодически случаются на всей территории страны.
В
зависимости
от
естественных
факторов
катастрофы
делятся
на
геологические, гидрологические, метеорологические, агрометеорологические.
Развитие естественных катастроф активизируется деятельностью человека.
Так, наводнения, сели, лавины и сдвиги в Карпатах участились из за
вырубывания здесь лесов.
За последние десятилетия в Украине происходили все указанные выше
катастрофы: землетрясения в 1977 и 1984 гг., пыльные бури в 1961 г., сильные
наводнения на Днестре в 80-х годах, многочисленные осыпи, сдвиги и сели в
Карпатах и Крыму (почти каждое 3-4 года). Эти катастрофы наносили ощутимый
ущерб хозяйству страны, а иногда сопровождались и человеческими жертвами. |
Влияние антропогенных факторов на биосферу
Антропогенные катастрофы. В XX ст., как и ныне, возникновение большинства
чрезвычайных экологических ситуаций — катастроф — связано с человеческой
деятельностью и, к сожалению, они все более учащаются. Условно их разделяют на
катастрофы
химического,
физического,
инженерная-геологического,
милитаристического и комплексного характера.
Первое место среди них принадлежит катастрофам, связанным с военной
деятельностью, войнами, масштабными испытаниями ядерного оружия и
военными учениями, испытаниями химического и бактериологического оружия.
Подсчитано: накопленных ядерными государствами боеголовок, количество
которых превышает 60 тыс. штук, а их суммарная мощность составляет 20 000 Мт,
достаточно для того, чтобы 70 раз подряд уничтожить все большие и малые города
планеты.
Выросшее
количество
катастроф,
связанных
с
развитием
нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей промышленности и атомной
энергетики. Районы интенсивной добычи нефти и газа (Персидский и
Мексиканский заливы, Северное море, Тюменский край, Каспийское море, другие
регионы) сегодня стали зонами экологического бедствия.
Нельзя-не напомнить и о тяжелых экологических следствиях, связанных с
испытанием ядерного оружия и погребениями радиоактивных отходов.
Испытание атомных боезарядов на Новой Земле, в Казахстане, в пустыне Гоби, в
штате Аризона, на Тихоокеанских островах Муруроа, Бикини, Ениветок,
погребение остатков отработанных атомных реакторов в Охотскому море — все
это не только вызвало значительное повышение общего радиоактивного фона на
планете, в атмосфере и водах Мирового океана, а и также привело к массовым
отравлениям рыбы, тюленей, заболеваний и гибели людей и животных в этих
районах.
Потенциальную угрозу возникновения чрезвычайных экологических ситуаций
представляют все большие нефте-- и газохранилища, трубопроводы, составы
всяческих химических веществ, особенно — отравляющих (пестициды, кислоты,
аммиак и т.п.). Человечество уже ощутило на себе следствия аварий на таких
объектах.
Катастрофическое влияет на естественные ландшафты строительство больших
шахт, открытых карьеров, автомагистралей, аэродромов, мощных линий
электропередач,
каналов,
туннелей,
больших
мусорных
свалок
и
шламохранилищ.
Указанные выше экологические катастрофы, связанные с широкомасштабной
человеческой деятельностью, имеют локальный, иногда — региональный
характер.
Учитывая горький опыт небрежного природопользования,люди должны в
своей будущей деятельности учитывать Законы Природы, четко представлять
следствия своего вмешательства у жизнь биосферы, которые. .проявятся как в
ближайшее время,, так и позднее, через 50-100 лет. Используя весь
общечеловеческий интеллект и приобретенные знания в области охраны
природы и рационального потребления
ее
ресурсов,
развивая
международное сотрудничество, обмениваясь информацией, предоставляя
научную,
материальную и техническую помощь, необходимо добиться
эффективного решения главной проблемы — сохранить сферу жизни на
Земле.
Антропогенные экологические факторы
Развитие экологического кризиса ускоряют антропогенные катастрофы,
прежде всего
—
техногенные аварии. Они происходят во всех областях
экономики, и количество их из года в год возрастает.
За последние три-четыре десятилетия, кроме аварии на ЧАЭС, самыми большими
и тягчайшими по своим результатам было несколько таких катастроф.
* В марте 1961 г. мощный сель промчал Бабьим Яром в Киеве, нанесши
огромных материальных ущербов и забравши несколько сотен человеческих
жизней. Причиной этого бедствия стал прорыв дамбы технического резервуара
кирпичного завода.
* К большим катастрофам 70-х лет нужно отнести пожары на газових
месторождениях
—
Шебелинському
(Харьковская
область)
Таугорском
(Львовская область), аварии на нефте- и газопроводах,аварию на нефтегазовой
платформе в Азовском море и аварийний прорыв очистительных сооружений
Калужского калийного комбината, которые нанесли огромные экономические
убытки и вред окружающей среде на огромной акватории Азовского моря и в
бассейне Днестра.
В недалеком прошлому произошли такие большие техногенные аварии.
<• Летом 1992 г. Из за переполнения канализационных емкостей курортов Крыма
произошел массовый выброс нечистот в Черное море. В результате пляжи Ялты,
Алушты, Судака, Сак, Керчи, Феодосии было закрыто на два месяца.
* В том же году на Кременецкой райагробазе разлилось почти 14 т соляровой
деревянного масла. Нефтепродукты загрязнили реку Иквудо города Дубна,
потерпели рыборазводные ставки села Берег.
•> Тогда же в результате диверсии на нефтебазе города Светловодска
(Кировоградская область) в окружающую среду попало 200 т топлива.
В том же году во время аварии на ТЕЦ в Чернигове разлилось почти 300 т
мазута.
«> В сентябре 1993 г. на Киевской насосной канализационной станции из
порядка вышло несколько мощных насосов, и в Днепр на протяжении недели
ежедневно выкидывалось почти 1,5 млн м 3 фекальных стоков.
Вероятность естественных и антропогенных катастроф и каждый такой случай
необходимо обязательно учитывать, тщательно анализировать и предпринимать
шаги для предотвращения их или возведение к минимуму их негативных
последствий.
Мощным фактором в биосфере стала 'человеческая деятельность. С
возникновением,
усовершенствованием
и
распространением
новых
технологий (охота - земледельческая культура - промышленная революция)
планетарная экосистема, адаптированная к влиянию естественных факторов,
постоянна ощущает возрастающее влияние новых и разных за и мощностью
факторов. Вызваны они человеком и потому называются антропогенными .
Антропогенные факторы принципиально отличаются
от факторов
естественных. В большинстве случаев антропогенные факторы являются
следствиями производственной деятельности общества, и лишь иногда они
производятся со специальною целью изменить элементы природы в
желательном
направлении (насаждение лесов, создание водохранилищ,
уничтожение вредных организмов и т.д.). Все действующие в природе
антропогенные факторы можно объединить в четыре группы (Лаптев, 1975):
- факторы-тела (рельеф, водоемы, каналы, обрабатываемые грунты,
сооружения и здания, интродуктивные организмы и др.) имеют пространственную
определенность и долговременность действия;
- факторы- вещества (обычные и радиоактивные химические вещества,
искусственные химические соединения и элементы (ксенобиотики), аэрозоли,
сточные воды и вентиляционные выбросы и др.) при попадании в природу не
имеют пространственной определенности, постоянно меняют концентрацию и
мигрируют в среде, меняют степень влияния на элементы природы через
динамику концентрации в среде.
- факторы-процессы (разная деятельность человека в природе, влияние на
природу домашних животных и культивированных растений, уничтожение
вредных и воспроизведение полезных организмов, собирание дикорастущих
растений, добывание в природе полезных животных, добывание полезных
ископаемых, антропогенная эрозия грунтов, антропогенный кругооборот
веществ и др.)
- факторы-явления (тепло, свет, радиоволны, электроток, электромагнитные
поля, шум, звуковые волны, ионизирующее излучение, давка, пыльность
атмосферы и др.) имеют точные параметры и от источника образования
меняются по суровым градиентам.
Сейчас на планете действуют чрезвычайно разные антропогенные факторы.
В ряде районов они по своим действиям могут преобладать над естественными,
определяя характер развития всей географической оболочки.
С научной и практической целью создана классификация антропогенных
факторов по разными признаками (Лаптев, 1975).
Классификация антропогенных факторов по их природе:
1. Механические: давка колесами и гусеницами, зависшие вещества в
воздухе и воде, течения, вырубывание леса, отлавливание животных,
собирание дикорастущих растений, препятствия для миграций животных,
переворачивание пластов грунта и т.д.
2. Физические: тепло, свет, электромагнитное поле, радиоволны, инфра- и
ультразвук, шум, ионизирующее излучение, цвет, перевод вещества из одного
состояния в другое, изменение влажности.
3. Химические: химические элементы и их соединения.
4. Биологические: влияние интродуцированых организмов, антропогенный
естественный отбор, искусственный отбор в популяциях диких организмов,
насаждение лесов.
5. Ландшафтные: искусственные водоемы, рельеф, рекультивированные
участки, каналы, искусственные леса и луга.
Классификация антропогенных факторов по их общим особенностям:
1. Первичные — те, что непосредственно произведенные человеком.
Вторичные - те, что появились в природе под влиянием первичных факторов
и из за их взаимодействия с естественными факторами (продукты
разложения пестицидов, реки, которые обмелели после вырубывания лесов
и др.).
Классификация
антропогенных
факторов
по
объему
охватываемого
пространства:
1. Действуют только в месте производства (гибель животных под
колесами автомобилей и т.п.).
2. Действуют в месте их производства и на определенном расстоянии от
него (органические вещества в воде, пыльность атмосферы и др.).
3. Действие распространяется на огромные расстояния, а иногда и на всю
планету из за довольно высоких объемов производства (стойкие химические
вещества в воде и атмосфере, радиоактивные вещества с продолжительным
временем полураспада и др.).
Классификация антропогенных факторов за стойкостью вызванных ими
изменений в окружающей среде:
1.Вызывают временные обратимые изменения (любое временное влияние на
окружающую среду, которая не приводит к полному уничтожению видов;
загрязнение воды неустойчивыми веществами и др.).
2.Вызывают
относительно
необратимые
изменения
(
частные
случаи
интродукции видов, создание водохранилищ, уничтожение водоемов и др.).
3.Вызывают абсолютно необратимые изменения в окружающей среде
(полное уничтожение видов, изъятие полезных ископаемых и др.)
Классификация антропогенных факторов по видам деятельности человека:
1. Индивидуальное влияние (браконьерство, туризм и т.п.).
2. Коллективное влияние в процессе организованной производственной
деятельности.
Добывание полезных ископаемых: а) из атмосферы; б) с гидросферы; в) с
литосферы.
Энергетическая промышленность: а) теплоэнергетика; б) гидроэнергетика; в)
ядерная энергетика и др.
Обрабатывающая промышленность: а) металлургическая; б) химическая; в)
металлообрабатывающая; г) текстильная; д) пищевая и др.
Транспорт, строительная промышленность.
Лесная промышленность.
Сельское хозяйство: а) растениеводство; б) животноводство.
Здравоохранение (создание зон отдыха, курортов).
Охрана природы (создание природно-заповедных территорий, борьба с
эрозией
грунтов,
управление
погодой,
прекращение
использования,
рекультивация ландшафтов, очищение сточных вод и выбросов в атмосферу,
селекция в дикой природе, биотехнические меры, воспроизведения и др.).
Наиболее опасным и наиболее распространенным видом негативного
влияния человека на биосферу есть загрязнения. Загрязнением называют
поступление в окружающую природную среду любых твердых, редких или
газообразных химических веществ, микроорганизмов или энергий ( звуки, шумы,
излучение) в количествах, вредных для человека, животных, растений и общего
состояния экосистем.
Влияние на окружающую среду осуществляется не только при хозяйственной
деятельности, но и после ее прекращения, вследствие продолжительного действия
антропогенных факторов (стойкие химические вещества и др.).
По результатам влияния на окружающую среду антропогенные-факторы
можно разделить на несколько групп: разрушение или уничтожение элементов
окружающего среды, замена этих
элементов, увеличение существующих
элементов или создание новых элементов окружающей среды, перемещение в
пространстве.
Следствия действия антропогенных факторов могут оказываться не только в
наше время, но и в будущем, которое надо учитывать, осуществляя их оценку.
Среди антропогенных факторов выделяют такие, что уже стали антропогенными
элементами природы и одновременно есть долгоживущими вторичными
антропогенными факторами (искусственные леса, водохранилища, искусственный
рельеф и др.). Но подавляющее большинство антропогенных факторов нельзя
назвать элементами природы, потому что они являются элементами деятельности
человеческого общества.
Автор
ДонАгрА-З
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
3
Размер файла
31 Кб
Теги
лекция, 4рус
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа