Антропогенное воздействие на биосферу.

Известный эколог Б. Коммонер выделил основные виды антропогенного влияния:

- упрощение экосистемы и разрыв биологических циклов;

- концентрация рассеянной энергии в виде теплового загрязнения;

- рост числа ядовитых отходов от химических производств;

- введение в экосистему новых видов;

- появление генетических изменений в организмах растений и животных.

Большая часть антропогенных воздействий носит целенаправленный характер, т. е. осуществляется человеком сознательно во имя достижения конкретных целей. Существуют и антропогенные воздействия стихийные (непроизвольные), имеющие характер последействия. Например, к этой категории воздействий относятся процессы подтопления территории, возникающие после ее застройки, и др.

Антропогенное воздействие, так же, можно разделить на:

- положительные воздействия: воспроизводство природных ресурсов, восстановление запаса подземных вод, рекультивация земель на месте разработки полезных ископаемых и т.д.

- отрицательные воздействия: выруба леса на больших площадях, засоление и опустынивание земель, сокращение численности и исчезновение видов животных и растений.

Главнейшим и наиболее распространенным видом отрицательного воздействия человека на биосферу является загрязнение – это поступление в окружающую природную среду любых твердых, жидких и газообразных веществ, микроорганизмов или энергий (в виде звуков, шумов, излучений) в количествах, вредных для здоровья человека, животных, состояния растений и экосистем.

По объектам загрязнения различают загрязнение поверхностных и подземных вод, загрязнение атмосферного воздуха, загрязнение почв и т.д. В последние годы актуальными стали и проблемы, связанные с загрязнением околоземного космического пространства.

По видам загрязнений выделяют химическое, физическое и биологическое загрязнение.

По своим масштабам и распространению загрязнение может быть локальным (местным), региональным и глобальным.

Хозяйственная деятельность человека неоднократно приводила к ухудшению природных условий, порождала локальные экологические кризисы. Человек, уничтожая флору и фауну на значительных территориях, приводил к образованию пустынь. Научно – технический прогресс (НТП) увеличивает возможности воздействия на окружающую среду, создавая предпосылки для возникновения крупных экологических кризисов. С другой стороны, этот же прогресс расширяет возможности предупреждения таких кризисов.

Наиболее отчетливо эти противоположные тенденции проявились во второй половине XX века. Так, например, растительный покров большей части поверхности континентов носит вторичный характер, т.е. заменён нужными человеку растениями. Это обстоятельство привело к нарушению процесса почвообразования, изменению физико-химических свойств почв и их эрозии. В возрастающих масштабах человеком загрязняются атмосфера и воды континентов и океанов.

Понимая экологический кризис как непоправимое за короткий срок ухудшение природной среды, нельзя говорить о глобальном кризисе в настоящее время. Сейчас существует множество локальных кризисов, которые не всегда разрешимы и, накапливаясь, могут принять глобальные масштабы. Экологический ущерб биосфере не всегда может быть возмещён, например, уничтожение генофонда современных организмов.

Демографические процессы, сопровождающиеся ростом народонаселения, способствуют увеличению масштабов промышленного и сельскохозяйственного производств, исчерпанию минеральных ресурсов и увеличению количества отходов.

Особо следует отметить влияние человека на климат городов, регионов и планеты в целом за счет загрязнения атмосферы. Атмосфера Земли как компонент биосферы является трансформатором локальных воздействий человека на окружающую среду в глобальные изменения природных условий. Так, современные города, благодаря растущей урбанизации, можно рассматривать как „острова тепла“ и источники выделения газов, паров и аэрозолей. Это обстоятельство вызывает образование туманов, приводящих к смогу, сопровождающимися увеличением концентрации в атмосфере опасных для биосферы веществ.

Постоянный рост количества сжигаемого в энергетических целях топлива органического происхождения способствует повышению температуры у поверхности Земли, что обусловливает изменение климата как в региональном, так и в планетарном масштабах. При этом нарушается естественный ход эволюции биогеоценозов и биосферы в целом.

К глобальным изменениям биосферы можно отнести:

«Кислотные дожди». Суть проблемы кислотных осадков состоит в том, что в атмосфере образуются растворы серной и азотной кислот при соединении с атмосферной влагой попадающих в воздух диоксидов серы и азота. Затем эти кислоты выпадают на поверхность Земли в виде «кислых дождей», «кислых туманов», «кислого снега», а также «кислых сухих осадков». Дождевая вода, образующая при конденсации водяного пара, должна иметь нейтральную реакцию (рН=7,0). Поступление в атмосферу больших количеств диоксида серы, диоксида азота и других оксидов азота вызывает изменение рН атмосферных осадков(рН=5,6–5,7). Наибольший вклад в формирование кислотных осадков вносит диоксид серы (70 – 80%), так как масштабы образования H₂SO₄ на порядок выше, чем HNO₃. «Кислотные осадки» оказывают негативное воздействие на водные и наземные экосистемы. Из-за «кислотных дождей» исчезает в озерах рыба, засыхают и гибнут леса (особенно страдают хвойные деревья), снижается продуктивность почв, падает урожайность и т.д. «Кислотные дожди» убивают не только живую природу, но и наносят непоправимый урон историческим и архитектурным памятникам, превращая мрамор в гипс, и т.д. Окружающая среда становится химически агрессивной, приобретают подвижность тяжелые металлы и другие опасные соединения, попадая в питьевую воду, они создают угрозу для здоровья человека.

"Озоновые дыры".

Стратосферный озоновый слой защищает все живые организмы планеты, в том числе и человека, от жесткого ультрафиолетового и мягкого рентгеновского излучения Солнца (длина волны 200 – 320 нм). Его истощение увеличивает поток рентгено- и ультрафиолетовых лучей к поверхности Земли, что вызывает у человека ряд опасных нарушений, ведущих к возникновению рака кожи, катаракты, снижению иммунитета. Воздействие ультрафиолетового излучения приводит к мутациям на генном уровне, главной мишенью становятся молекулы ДНК.

Считается, что естественные круговороты озона в стратосфере нарушены из-за его разрушения катализаторами, способными активно присоединять атомарный кислород (хлором, фтором, оксидами азота, а также другими атомами и радикалами). Среди таких катализаторов наиболее важная роль принадлежит атомам хлора, которые образуются в результате фотохимического разрушения фреонов (ХФУ). Благодаря высокой устойчивости фреоны способны достигать озонового слоя, в агрессивной среде которого из них высвобождается хлор. Каждый атом хлора как катализатор способен разрушить до 100 тыс. молекул озона.

«Парникофый эффект». Атмосфера, содержащая «парниковые газы» (в их числе пары воды, углекислый газ, метан, фреоны, оксиды азота, озон и другие газы), действует как крыша парника: она, с одной стороны, пропускает внутрь солнечное излучение, с другой – почти не пропускает наружу тепло, излучаемое Землей. «Парниковые газы», и, в первую очередь, углекислый газ, задерживают длинноволновое тепловое излучение с поверхности Земли, вызывая повышение температуры приземного слоя воздуха и создавая «парниковый эффект». Этот процесс присутствовал на планете в течение всей истории Земли, создавая благоприятные условия для жизнедеятельности организмов. В последние десятилетия происходит рост антропогенного поступления в атмосферу «парниковых газов» и увеличение их концентрации, что ведет к усилению «парникового эффекта», повышению среднегодовой температуры воздуха на Земле и создает угрозу устойчивости климата. Изменение климата в сторону потепления будет способствовать таянию вечных снегов и льдов и подъему уровня Мирового океана. Потепление климата будет сопровождаться увеличением степени неустойчивости погоды, смещением границ природных зон, ростом числа штормов и ураганов, засухами, ускорением темпов вымирания животных и растений, а также обострением социально-экономических проблем из-за нехватки пищевых ресурсов и пресной воды.

Таким образом, не ограничивая масштабы своей деятельности, не применяя специфических экозащитных (природоохранных) мер, человек будет способствовать постепенной деградации биосферы.