Техногенное загрязнение биосферы: что это и как оно влияет на окружающую среду

Способы решения проблемы загрязнения биосферы:

1. Внедрение производственных технологий, основанных на принципах экологичности и энергоэффективности. Это позволит снизить выбросы вредных веществ и улучшить состояние окружающей среды.

2. Регулирование и контроль за соблюдением экологических норм и требований. Государственные органы должны ужесточить наказания за нарушение экологического законодательства и активно проводить мониторинг загрязнения окружающей среды.

3. Повышение осведомленности и экологической грамотности населения. Образовательные программы, кампании и мероприятия должны направляться на пропаганду экологических ценностей, развитие экологического сознания и мотивацию к сохранению природы.

4. Применение технологий утилизации и переработки отходов. Необходимо совершенствовать системы сбора и утилизации отходов, а также повышать эффективность переработки, чтобы сократить количество выбрасываемых на свалки отходов.

5. Содействие развитию альтернативных источников энергии. Это поможет уменьшить использование ископаемых видов топлива и сократить выбросы углекислого газа и других вредных веществ в атмосферу.

6. Международное сотрудничество и разработка общих стандартов в сфере экологии. Необходимо проводить совместные исследования, обмен опытом и информацией, чтобы совместными усилиями решать проблемы загрязнения биосферы на глобальном уровне.

Оценка химического загрязнения почв

Систематический мониторинг почв подверженных загрязнению и агрохимический нконтроль регулярно проводят в регионах, где риск попадания вредных веществ повышен. Данный процесс осуществляется для определения содержания естественных элементов соединений, а также компонентов, не характерных для конкретного типа грунта.

Для агрохимического мониторинга почв необходимо предварительно определить ПДК – предельно допустимых концентраций вредных элементов. Они рассчитываются экспериментальным путем с учетом нескольких показателей вредности. Дальнейшая оценка почв загрязненных химическими веществами предусматривает сопоставление фактических показателей и ПДК.

Показатели химического загрязнения описываются в СанПиН 2.1.7.1287-03 – санитарно-эпидемиологических требованиях к качеству грунтов и почв. В соответствии с этим, вредные вещества делят на 3 группы опасности.

Класс опасности	Химический элемент
I	Ртуть, свинец, мышьяк, кадмий, селен, фтор, цинк
II	Хром, сурьма, мель, никель, бор, кобальт
III	Стронций, марганец, вольфрам, барий, ванадий

При оценке грунтов применяют следующие показатели:

Коэффициент концентрации вредных элементов относительно ПДК.
Коэффициент концентрации относительно фона.
Суммарный показатель загрязнения.

При многокомпонентном загрязнении оценка проводится с учетом содержания самого токсичного вещества с максимальным содержанием в грунте. Земля, которая по стандартам СанПиНа, относится к чрезвычайно опасному уровню, подлежит вывозу и утилизации.

Советуем почитать: Переработка и хранение красного шлама: последствия и опасности

Загрязнение биосферы в результате сельскохозяйственной деятельности

Последние исследования доказали, что промышленное производство продуктов питания – источник загрязнения. Доказан парниковый эффект животноводческих комплексов. Химические вещества для защиты растений снижают популяции птиц, грызунов. Наибольшую опасность представляют пестициды. На втором месте по вредности находятся удобрения.

Вредные вещества, завозимые на поля, с наземными водами попадают в водоемы, загрязняя их. Причиной 40% случаев массового мора рыбы стал дуст (ДДТ). При повышении концентрации химикатов до 200 г/га погибает более 80% фауны в окружающих водоемах.

В результате отравлений у млекопитающих снижается функция воспроизведения. Период разложения пестицидов в среднем 15 лет. Они вместе с овощами, зеленью попадают в корм животных. Под химическим воздействием мутируют насекомые, приспосабливаясь к изменениям в среде обитания.

Жидкие аммиачные стоки, навоз – источник вторичных энергоресурсов. При повышенной концентрации в почве отходы животноводства вызывают гибель растений, отравляют грунтовые воды.

Загрязнение воды

Люди, прошедшие долгий путь в пустыне, наверняка смогут называть цену каждой капли воды. Хотя скорее всего эти капли будут бесценны, ведь от них зависит жизнь человека. В обычной жизни, мы, увы, придаем воде не такое большое значение, поскольку ее у нас много, и доступна она в любое время. Только в перспективе это не совсем так. В процентном соотношении незагрязненными остались только 3% от всего мирового запаса пресной воды

Понимание важности воды для людей не мешает человеку загрязнять важный источник жизни нефтью и нефтепродуктами, тяжелыми металлами, радиоактивными веществами, неорганическими загрязнениями, канализационными стоками и синтетическими удобрениями

В загрязненной воде содержится большое количество ксенобиотиков — веществ, чуждых организму человека или животного. Если такая вода попадает в пищевую цепочку, это может привести к серьезным пищевым отравлениям и даже летальному исходу всех участников цепи. Конечно, вредные вещества содержатся и в продуктах вулканической деятельности, которые загрязняют воду и без помощи человека, но превалирующее значение имеет деятельность металлургической промышленности и химических заводов.

С появлением ядерных исследований природе нанесен довольно значительный вред во всех сферах, в том числе и воде. Попавшие в нее заряженные частицы несут большой вред живым организмам и способствуют развитию онкологических заболеваний. Сточные воды заводов, суда с ядерными реакторами и просто дождь или снег в зоне проведения ядерных испытаний могут привести к заражению воды продуктами разложения.

Канализационные стоки, несущие в себе множество мусора: моющие средства, остатки пищи, мелкие бытовые отходы и другое, в свою очередь способствуют размножению другим патогенным организмам, которые при попадании в организм человека дают ряд заболеваний, таких как брюшной тиф, дизентерия и других.

Классификации загрязнителей

Источниками антропогенного загрязнения, представляющего серьезную угрозу любым организмам, которые входят в состав экосистем, являются нефтехимические, металлургические, деревообрабатывающие предприятия, сельскохозяйственное производство, топливная промышленность, электроэнергетика и транспорт. Загрязнения, связанные с деятельностью человека, в зависимости от происхождения подразделяют на следующие виды:

Химические (удобрения, аэрозоли, пестициды, тяжелые металлы, поверхностно-активные вещества). Многие канцерогенные и мутагенные элементы могут взаимодействовать с клетками живых организмов или окисляться на воздухе, становясь при этом чрезмерно токсичными.
Физические (радиоактивное, электромагнитное, шумовое, механическое, световое, тепловое воздействие). Главные виновники такого рода загрязнения в городах — подземные газопроводы, теплотрассы, сборные коллекторы, высоковольтные линии электропередач, домашние электроприборы.
Биологические (различные болезнетворные патогены, продукты генной инженерии). Наибольший урон природной среде наносят предприятия, которые заняты производством антибиотиков, ферментов, вакцин, биоконцентратов, кормового белка.

Все виды загрязнителей, которые попадают в почву, воду и воздух, проникают в живые организмы, снижая их продуктивность. Г. В. Стадницкий и А. И. Родионов предложили классификацию антропогенных изменений, основанную на системном подходе. Они выделяют следующие типы загрязнений:

Ингредиентные (отходы промышленных предприятий, бытовые стоки и мусор, аварийные сбросы в акваториях).
Параметрические (нарушение естественного режима освещенности, осаждение радиоактивной пыли, выброс потоков дымовых газов).
Биоценотические (перепромысел, нарушение баланса популяции).
Стациально-деструктивные (вырубка лесных насаждений, дорожное строительство, берегоукрепление, зарегулирование водостоков).

Загрязнение Мирового океана

Около 70% поверхности планеты занимает Мировой океан, тайны, и глубины которого до сих пор мало изучены. Летом 2018 года, ученые исследовавшие морские просторы, написали: “Мы поражены, как мало дикой природы, всего 13%, осталось в океане”.

Люди наносят непоправимый вред морям и рекам. Последствия их деятельности ежедневно увеличиваются. Неконтролируемый отлов рыбы, браконьерство, пластик, сточные воды, пополняющие водоемы, достигли таких масштабов, что времени принять меры остается все меньше.

Часть отходов, оседая на дно, отравляют морских обитателей. Мусор, остающийся на поверхности, сбивается в острова. Печально известное большое тихоокеанское пятно создал человек. По размерам оно превышает территорию Японии. Большую часть мусорного острова составляет пластик, микрочастицы которого ускоренными темпами накапливаются в океанской воде.

Вблизи прибрежных зон строятся города, промышленные предприятия. Бытовой и промышленный мусор, сточные воды заполняют водоемы. Сегодня в Мировом океане наблюдают химические, нефтяные, свинцовые, пластиковые, . Человек, словно забывает, что Мировой океан – это жизнь на планете.

По мере развития атомной промышленности, океан загрязняется огромным количеством опасных веществ, которые выделяют затонувшие подводные лодки, АЭС (атомные электростанции), захоронения на морском дне. Крупнейшая техногенная авария на Фукусимской АЭС, произошедшая весной 2011 года, выбросила в Тихий океан 80% радиоактивных веществ, которые были подхвачены течением Куросио и разнесены по Мировому океану.

В результате загрязнений, экологические проблемы вызывают нарушения биосферы:

Исчезают морские обитатели.
Развивающиеся бактерии вызывают цветение воды.
Исчезают климатические явления.
Повышается температура воды.

Совокупность проблем нарушает выработку Мировым океаном кислорода, меняет климат Земли, что постепенно приведет к глобальной катастрофе.

Вырубка лесов

Больше 30% планеты заняты лесами. Зеленые насаждения – легкие Земли, вырабатывающие кислород. К сожалению, рост населения и потребностей влечет за собой уничтожение деревьев. Сегодня это одна из острейших экологических проблем, которая негативно влияет на флору, фауну, почву, атмосферу, водоемы.

Из-за активного уничтожения лесных массивов:

Обезлесиваются территории.
Повышается уровень углеродов в атмосфере.
Загрязняется окружающая среда.
Происходит эрозия почвы.

Как следствие неконтролируемых вырубок и нарушения природного баланса появится много экологических беженцев.

В 1992 году группа ученых написала открытое письмо-обращение к жителям Земли, где предупредила об опасности массового уничтожения зеленых насаждений и необходимости охраны богатств биосферы. Но за 25 лет состояние “легких” планеты ухудшилось. Их площадь уменьшилась на 3%. Человек не задумывается, что коснется и его.

Способы борьбы

Для борьбы с глобальным загрязнением окружающей среды необходимо минимизировать использование ядовитых пестицидов. Эффективным также будет малоотходное, а в идеале – безотходное производство.

Налаживание производства позволит сократить рецидив несанкционированного выброса вредных веществ.

Необходим подробный мониторинг ситуации на всех уровнях – для выбросов существуют нормы, которые ни в коем случае нельзя превышать.

Но самое главное: изменение должно произойти в сознании человека, которому следует научиться бережно относиться ко всему тому, чья чистота является залогом его собственной жизни.

Техногенное загрязнение биосферы: последствия и меры предотвращения

Одним из основных последствий техногенного загрязнения биосферы является изменение климата планеты. Выбросы парниковых газов, вызванные сжиганием ископаемого топлива, приводят к глобальному потеплению и изменению климатических условий. Это влияет на распределение осадков, уровень морей и океанов, а также на физиологические процессы растений и животных.

Техногенное загрязнение биосферы также приводит к вымиранию многих видов животных и растений. Использование пестицидов, гербицидов и других химических веществ в сельском хозяйстве и промышленности отравляет почву, воду и воздух, что приводит к исчезновению многих видов и разрушению экосистем.

Для предотвращения техногенного загрязнения биосферы необходимо принятие соответствующих мер

Во-первых, важно переходить на более эффективные именно среды производства и транспорта, такие как возобновляемая энергия и электромобили. Это позволит снизить выбросы вредных веществ и уменьшить влияние на окружающую среду

Во-вторых, необходимо активно применять экологически чистые технологии и внедрять методы переработки отходов. Современные решения, такие как сортировка и переработка отходов, позволяют снизить негативное воздействие промышленности на окружающую среду.

Кроме того, важно обратить внимание на образование и пропаганду экологической культуры. Чем больше людей будут осознавать важность сохранения биосферы и принимать участие в экологических мероприятиях, тем эффективнее будут результаты по борьбе с техногенным загрязнением

Все эти меры позволят уменьшить техногенное загрязнение биосферы и сохранить ее биологическое разнообразие для будущих поколений.

Разрушение озонового слоя

Хозяйственная деятельность людей отрицательно влияет на озоновый слой

Начиная с 1980 года, проблема сокращения верхнего слоя атмосферы привлекла внимание ученых. Ведь потеря всего 15-20% озона ведет к необратимым процессам

Первым исчезнет планктон, который является основной пищей обитателей Мирового океана, затем от голода погибнут рыбы, морские млекопитающие, растительность.

Разрушение озонового слоя вызывает рост числа онкологических заболеваний. Нарушится ритм электромагнитного поля Земли. Мозг человека, привыкшего к определенной частоте, не выдержит сбоя, что приведет к массовым психическим расстройствам.

К причинам, губительно действующим на озоновый слой, относят попадание в него соединений хлора и азота, которые есть в промышленных и автомобильных выбросах. Изучением вопроса занимаются 34 государства, подписавшие Монреальский протокол в 1987 году об ограниченном использовании хлора, фтора, азота.

Загрязнение биосферы вредными веществами

В конце каждого года на предприятиях составляется и отправляется в соответствующие органы отчет по форме
2-ТП: об использовании воды, об охране атмосферного воздуха, об рекультивации земель, об образовании и удалении токсичных отходов, о текущих затратах на охрану природы.

Загрязнение земель:

А1 — минералы и гумус

А2 — элювиальный серый: Р,S, H₂, O₂,

В — элювиальный бурый: Si, O₂, Al₂O₃

С — материнская порода: MgO, CaO

Д — исходная порода

В результате загрязнения, дегумификации, засоления, эрозии (изменения минерально-органического состава почвы), ухудшается плодородие.

Основными загрязнителями почв являются пестициды (средства борьбы с вредителями), металлы и их соединения и радиоактивные вещества.

Основные источники загрязнения почвы:

· выхлоп автотранспорта;

· выбросы промышленных предприятий;

· продукты нефтепереработки;

· свалки;

· сельское хозяйство.

Защита земель производится от водной и ветровой эрозии, засоления, загрязнения отходами, иссушения, зарастания сорняками, производится рекультивации — восстановление и повышение плодородия почвы, правильное утилизация отходов.

Загрязнение воды обусловлено содержащихся в воде примесей. Состав природных вод оценивается по физическим (температура, прозрачность, запах, ионный состав, жесткость, щелочность, содержание различных веществ, санитарно-гигиеническим показателям).

Примеси, от которых зависит качество воды, делятся на 3 группы:

· неорганические химические вещества (ртуть, кадмий, свинец и другие);

· органические химические вещества (продукты нефтепереработки и пестициды);

· болезнетворные микроорганизмы, вызывающие брюшной тиф, дизентерия, гепатит и другие болезни.

Основные источники загрязнения гидросферы:

· промышленные сточные воды;

· хозяйственно-бытовые сточные воды;

· организованный, неорганизованный сток с территории населенных пунктов;

· СХ и крупные животноводческие комплексы;

· водный транспорт.

Защита гидросферы.

Методы очистки воды:

· механический: фильтры, сита, отстойники (удаляется до 75% примесей);

· физико-химический: коагуляция, окисление, сорбция, экстракция;

· биологические используются биофильтры с бактериальной пленкой (аэротенки), основан на том, что в воду пускаются простейшие микроорганизмы. В аэротенках используется ил из бактерий и микроскопических животных (инфузории-туфельки и прочие). После биоочистки воду подвергают дезинфекции с помощью хлорирования, электролиза, ультразвука.

Загрязнение воздуха.

Слои атмосферы:

· экзосфера;

· ионосфера;

· мезосфера;

· озоновый слой на высоте 55 км;

· стратосфера;

· тропосфера;

· Земля.

Состав воздуха:

· N = 78%;

· О₂ = 21%;

· СО₂= 0,03%

Атмосферное загрязнение — присутствие в воздухе газов, паров, частиц жидких и твердых веществ, а также тепла, колебаний и излучений, которые неблагоприятно действуют на человека и окружающую биосферу.

Основные загрязнители атмосферы:

· природные;

· антропогенные.

Основные загрязнения:

· механические: пыль, фосфаты, свинец и ртуть;

· физические: тепловые, световые, шумовые излучения;

· биологические: размножение микроорганизмов.

Самый распространенный газ, загрязняющий атмосферу — угарный газ (СО), оксид серы, оксид азота.

Защита атмосферного воздуха:

· абсорбенты (поглотители) — селикогель и циалиты (11% примесей удаляется);

· фильтры очистки, основанные на реакциях окисления и каталитических превращениях;

· создание санитарно-защитных зон, устанавливающихся на предприятии;

· эффективное сжигание топлива по новым технологиям;

· стремление к безотходной технологии.

Различают следующие варианты проявлений комбинированного или сочетанного действия вредных веществ:

· независимое действие;

· сумационное действие, возникающее при действии веществ, относящихся к одной группе воздействия, обладающих однонаправленным действием на одни и те же органы;

· потенцинированные, компоненты смеси, действующие так, что одно вещество усиливает действие другого;

· антогонистическое, когда одно вещество тормозит действие другого.

Скачать:
У вас нет доступа к скачиванию файлов с нашего сервера. КАК ТУТ СКАЧИВАТЬ

компоненты

Биотоп формируется за счет сложного взаимодействия большого количества абиотических факторов, которые служат в качестве поддержки матрицы жизни в экосистеме. Основными компонентами являются среда, субстрат и факторы окружающей среды..

Средства

Это вопрос, в который погружен биоценоз. При этом живые организмы движутся и выполняют свои функции.

Основными средствами являются воздух и вода. Однако существуют очень специфические средства, такие как кишечник млекопитающего. Это формирует экосистему с биоценозом бактерий, грибов и протистов, а среда является перицеллюлярным и клеточным содержимым кишечного тракта..

Субстрат

Это вопрос, по которому живые существа поселяются в экосистеме. Наиболее распространенной является почва, но в случае многих водных биотопов вода является средней и субстратной одновременно.

Факторы окружающей среды

Жизнь может существовать только в пределах определенного диапазона условий окружающей среды, и каждый организм имеет оптимальное функционирование, адаптированное к каждому абиотическому фактору. Таким образом, данный биотоп обладает динамическим равновесием абиотических факторов, что позволяет существовать данному биоценозу..

Среди факторов окружающей среды у нас есть следующие:

Солнечная радиация

Уровень солнечной радиации и ее качество влияют на сообщество живых существ, которые могут существовать в биотопе. Дефицит солнечного излучения ограничивает биопродуктивность и влияет на пищевую сеть.

вода

Если влажность ограничена в данной области, может развиться только определенный биоценоз. С другой стороны, водная среда определяет биоценоз, отличный от земной среды.

температура

Диапазон температур, при которых живые существа могут выполнять свои основные функции, ограничен. Выше определенного предела большинство белков денатурированы.

При высоких температурах число видов, которые могут быть частью биоценоза, очень мало (только термофильные архебактерии). В другой крайности, когда температура очень низкая, живые существа, способные выжить, также недостаточны.

Химический состав среды и субстрата

Виды растений и почвенная биота реагируют на химический состав и физические и рН характеристики субстрата в определенном диапазоне..

В воде соленость и pH являются определяющими факторами. Другим важным элементом является доля газов, которые составляют воздух в данном биотопе.

погода

Крайне важно определить разнообразие видов, которые могут обитать в данной области. В биотопе умеренного пояса, подвергнутом четырехсезонному режиму, биоценотические характеристики очень отличаются от характеристик теплого тропического режима.

рельеф

Физическая форма земли влияет на другие факторы окружающей среды. Температура уменьшается с высотой, а сток и наличие воды в недрах зависят от уклона.

Например, массы воздуха поднимаются, когда они сталкиваются с горой, и сгущаются по мере подъема, создавая облачность и орографический дождь. Это определяет очень специфические факторы окружающей среды, такие как высокая влажность, которая способствует развитию определенного биоценоза.

Основные причины техногенного загрязнения биосферы

Промышленные выбросы и загрязнение воздуха. Большое количество заводов и производственных предприятий выпускают вредные вещества в атмосферу, такие как диоксид серы, диоксид азота и тяжелые металлы. Эти выбросы ухудшают качество воздуха и являются причиной техногенного загрязнения биосферы.
Загрязнение водных ресурсов. Сброс промышленных сточных вод, а также необработанных бытовых и сельскохозяйственных сточных вод, приводит к загрязнению рек, озер и морей. В результате появляются токсичные вещества в водных системах, снижается качество воды и гибнет биологическое разнообразие.
Неконтролируемая расчистка лесов и уничтожение природных биотопов. Расширение сельскохозяйственных угодий, строительство и разработка природных ресурсов приводят к потере естественных сред для множества живых организмов. В результате, происходит уничтожение экосистем и исчезновение многих видов животных и растений.
Использование пестицидов и химических удобрений в сельском хозяйстве. Вредные химические вещества, которые используются во время выращивания сельскохозяйственных культур, могут проникать в почву и воду, вызывая загрязнение окружающей среды. Это может иметь негативное влияние на здоровье человека и биоразнообразие.
Отходы и мусор. Неправильная обработка и утилизация бытовых и промышленных отходов ведет к их накоплению на земле и в водных системах. Это приводит к загрязнению почвы и воды, а также угрожает живым организмам и экосистемам.

Эти основные причины техногенного загрязнения биосферы требуют немедленных действий для решения проблемы. Необходима комплексная стратегия, включающая сокращение выбросов вредных веществ, разработку экологически устойчивых технологий, использование альтернативных источников энергии, улучшение системы обращения с отходами и охрану природных ресурсов. Только таким образом можно справиться с техногенным загрязнением и сохранить биосферу для будущих поколений.