Виды и особенности антропогенных воздействий на природу

МОСКОВСКИЙЭКОНОМИКО-ФИНАНСОВЫЙ ИНСТИТУТФакультет: Банковское дело
 Дисциплина: ЭкологияКурсовая работа
 
 
 
 
 
 
Тема:              Видыи особенности антропогенных воздействий на природу.
 
 
 
 
 
Студент: Жучков Михаил Юрьевич
 
 
 
 
 
 
Москва
2006

План
1.    Введение.
2.    Современное состояние природной среды.
3.    Атмосфера – внешняя оболочка биосферы. Загрязнение атмосферы.
4.    Почва –важная составляющая часть биосферы. Загрязнение почвы.
5.    Вода –основа жизненных процессов в биосфере. Загрязнение природных вод.
6.    Радиация в биосфере.
7.    Экологические проблемы биосферы.
8.    Заключение.
9.    Списокиспользованной литературы.

1. Введение
Человек всегдаиспользовал окружающую среду в основном как источник ресурсов, однако в течениеочень длительного времени его деятельность не оказывала заметного влияния набиосферу. Лишь в конце прошлого столетия изменения биосферы под влияниемхозяйственной деятельности обратили на себя внимание ученых. В первой половине XXвека эти изменения нарастали и внастоящее время лавиной обрушились на человеческую цивилизацию. Стремясь кулучшению условий своей жизни, человек постоянно наращивает темпы материальногопроизводства, не задумываясь о последствиях. При таком подходе большая частьвзятых от природы ресурсов возвращается ей в виде отходов, часто ядовитых илинепригодных для утилизации. Это создает угрозу и существованию биосферы, исамого человека.
Человечество в процессежизнедеятельности безусловно влияет на различные экологические системы.Примерами таких, чаще всего опасных, воздействий является осушение болот,вырубание лесов, уничтожение озонового слоя, поворот течения рек, сброс отходовв окружающую среду. Этим самым человек разрушает сложившиеся связи в устойчивойсистеме, что может привести к её дестабилизации, то есть к экологическойкатастрофе.
В настоящее время всятерритория нашей планеты подвержена различным антропогенным влияниям. Серьёзныйхарактер приобрели последствия разрушения биоценозов и загрязнения среды. Всябиосфера находится под всё более усиливающимся давлением деятельности человека.
Актуальной задачей становятсяприродоохранные мероприятия.

2. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ
ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ
Рассмотрим некоторыечерты современного состояния биосферы и процессы, происходящие в ней.
Глобальные процессыобразования и движения живого вещества в биосфере связаны и сопровождаютсякруговоротом огромных масс вещества и энергии. В отличие от чисто геологическихпроцессов биогеохимические циклы с участием живого вещества имеют значительноболее высокие интенсивность, скорость и количество вовлеченного в оборотвещества.
С появлением и развитиемчеловечества процесс эволюции заметно видоизменился. На ранних стадияхцивилизации вырубка и выжигание лесов для земледелия, выпас скота, промысел иохота на диких животных, войны опустошали целые регионы, приводили к разрушениюрастительных сообществ, истреблению отдельных видов животных. По мере развитияцивилизации, особенно бурного после промышленной революции конца средних веков,человечество овладевало все большей мощью, все большей способностью вовлекать ииспользовать для удовлетворения своих растущих потребностей огромные массывещества – как органического,живого, так и минерального, косного.
Рост населения ирасширяющееся развитие сельского хозяйства, промышленности, строительства,транспорта вызвали массовое уничтожение лесов в Европе, Северной Америке. Выпасскота в больших масштабах приводил к гибели лесов и травяного покрова, к эрозиипочвенного слоя (Средняя Азия, Северная Африка, юг Европы и США). Истребленыдесятки видов животных в Европе, Америке, Африке.
Ученые предполагают, чтоистощение почв на территории древнего центрально-американского государства майяв результате подсечно-огневого земледелия явилось одной из причин гибели этойвысокоразвитой цивилизации. Аналогично в Древней Греции исчезли обширные леса врезультате вырубки и неумеренного выпаса скота. Это усилило эрозию почвы ипривело к уничтожению почвенного покрова на многих горных склонах, повысилозасушливость климата и ухудшило условия ведения сельского хозяйства.
Строительство иэксплуатация промышленных предприятий, добыча полезных ископаемых привели ксерьезным нарушениям природных ландшафтов, загрязнению почвы, воды, воздухаразличными отходами.
Настоящие сдвиги вбиосферных процессах начались в XX в. в результате очередной промышленнойреволюции. Бурное развитие энергетики, машиностроения, химии, транспортапривело к тому, что человеческая деятельность стала сравнима по масштабам сестественными энергетическими и материальными процессами, происходящими в биосфере.Интенсивность потребления человечеством энергии и материальных ресурсов растетпропорционально численности населения и даже опережает его прирост.
В результате сжиганияразличного топлива в атмосферу ежегодно выбрасывается около 20 млрд т углекислогогаза и поглощается соответствующее количество кислорода. Природный запас СО2в атмосфере составляет величину порядка 50 000 млрд т. Эта величина колеблетсяи зависит, в частности, от вулканической активности. Однако антропогенныевыбросы углекислого газа превышают естественные и составляют в настоящее времябольшую долю его общего количества. Увеличение концентрации углекислого газа ватмосфере, сопровождающееся ростом количества аэрозоля, может привести кзаметным изменениям климата и соответственно к нарушению складывавшихся втечение миллионов лет равновесных связей в биосфере.
Итогом нарушенияпрозрачности атмосферы, а следовательно, и теплового баланса может явитьсявозникновение «парникового эффекта», то есть увеличения средней температурыатмосферы на несколько градусов. Это способно вызвать таяние ледников полярныхобластей, повышение уровня Мирового океана, изменение его солености,температуры, глобальные нарушения климата, затопление прибрежных низменностей имногие другие неблагоприятные последствия.
Выброс в атмосферупромышленных газов, включающих такие соединения, как окись углерода, окислыазота, серы, аммиака и других загрязнителей, приводит к угнетениюжизнедеятельности растений и животных, нарушениям обменных процессов, котравлению и гибели живых организмов.
Неуправляемое влияние наклимат в совокупности с нерациональным ведением сельского хозяйства способныпривести к значительному снижению плодородия почв, большим колебаниямурожайности культур. По данным экспертов ООН, в последние годы колебанияпродукции сельского хозяйства превышали 1%. А ведь уменьшение производствапродовольствия даже на 1% может привести к гибели от голода десятков миллионовчеловек.
Катастрофическисокращаются леса на нашей планете, Нерациональные вырубки лесов и пожарыпривели к тому, что во многих местах, некогда сплошь покрытых лесами, кнастоящему времени они сохранились лишь на 10-30% территории. Площадьтропических лесов Африки уменьшилась на 70%, Южной Америки – на 60%, в Китае лишь 8% территориипокрыто лесом.
В настоящее время общаямощность источников антропогенного загрязнения во многих случаях превосходитмощность естественных. Так, природные источники окиси азота выбрасывают 30 млнт азота в год, а антропогенные –35-50 млн т; двуокиси серы, соответственно, около 30 млн т и более 150 млн т. Врезультате деятельности человека свинца попадает в биосферу почти в 10 разбольше, чем в процессе природных загрязнений.
Загрязняющие вещества,возникшие в результате хозяйственной деятельности человека, и их влияние насреду очень разнообразны. К ним относятся: соединения углерода, серы, азота,тяжелые металлы, различные органические вещества, искусственно созданныематериалы, радиоактивные элементы и многое другое.
Так, по оценкамэкспертов, в океан ежегодно попадает около 10 млн т нефти. Нефть на водеобразует тонкую пленку, препятствующую газообмену между водой и воздухом.Оседая на дно, нефть попадает в донные отложения, где нарушает естественныепроцессы жизнедеятельности донных животных и микроорганизмов. Кроме нефти,значительно возрос выброс в океан бытовых и промышленных сточных вод,содержащих, в частности, такие опасные загрязнители, как свинец, ртуть, мышьяк,обладающие сильным токсическим действием. Фоновые концентрации таких веществ вомногих местах уже превышены в десятки раз.
Каждый загрязнительоказывает определенное отрицательное воздействие на природу, поэтому ихпоступление в окружающую среду должно строго контролироваться. Законодательствоустанавливает для каждого загрязняющего вещества предельно допустимый сброс(ПДС) и предельно допустимую концентрацию (ПДК) его в природной среде.
Предельно допустимыйсброс (ПДС) – это массазагрязняющего вещества, выбрасываемого отдельными источниками за единицувремени, превышение которой приводит к неблагоприятным последствиям вокружающей среде или опасно для здоровья человека. Предельно допустимаяконцентрация (ПДК) понимается как количество вредного вещества в окружающейсреде, которое не оказывает отрицательного воздействия на здоровье человека илиего потомство при постоянном или временном контакте с ним. В настоящее времяпри определении ПДК учитывается не только степень влияния загрязнителей наздоровье человека, но и воздействие их на животных, растения, грибы,микроорганизмы, а также на природное сообщество в целом.
Специальные службымониторинга (наблюдения) окружающей среды осуществляют контроль за соблюдениемустановленных нормативов ПДС и ПДК вредных веществ. Такие службы созданы вовсех районах страны. Особенно важна их роль в крупных городах, вблизихимических производств, атомных электростанций и других промышленных объектов.Службы мониторинга имеют право применять предусмотренные законом меры, вплотьдо приостановки производства и любых работ, если нарушаются нормы охраныокружающей среды.
Кроме загрязнения среды,антропогенное воздействие выражается в истощении природных ресурсов биосферы.Огромные масштабы использования природных ресурсов привели к значительномуизменению ландшафтов в некоторых регионах (например, в угольных бассейнах).Если на заре цивилизации человек использовал для своих нужд всего около 20химических элементов, в начале XX в. около 60, то сейчас более 100 – почти всю таблицу Менделеева. Ежегоднодобывается (извлекается из геосферы) около 100 млрд т руды, топлива,минеральных удобрений.
Быстрый рост потребностейв топливе, металлах, минеральном сырье и их добыче привели к истощению этихресурсов. Так, по оценкам специалистов, при сохранении современных темповдобычи и потребления разведанные запасы нефти будут исчерпаны уже через 30 лет,газа – через 50 лет, угля – через 200. Аналогичная ситуациясложилась не только с энергетическими ресурсами, но и с металлами (истощениезапасов алюминия ожидается через 500-600 лет, железа – 250 лет, цинка – 25лет, свинца – 20 лет) и минеральнымиресурсами, как, например, асбест, слюда, графит, сера.
Вот далеко не полнаякартина экологической ситуации на нашей планете в настоящее время. Дажеотдельные успехи природоохранной деятельности не могут заметным образомизменить общий ход процесса пагубного влияния цивилизации на состояниебиосферы.

3. АТМОСФЕРА – ВНЕШНЯЯ ОБОЛОЧКА БИОСФЕРЫ. ЗАГРЯЗНЕНИЕАТМОСФЕРЫ
Масса атмосферы нашейпланеты ничтожна – всего лишь однамиллионная массы Земли. Однако ее роль в природных процессах биосферы огромна.Наличие вокруг земного шара атмосферы определяет общий тепловой режимповерхности нашей планеты, защищает ее от вредных космического иультрафиолетового излучений. Циркуляция атмосферы оказывает влияние на местныеклиматические условия, а через них –на режим рек, почвенно-растительный покров и на процессы рельефообразования.
Современный газовыйсостав атмосферы – результатдлительного исторического развития земного шара. Он представляет собой восновном газовую смесь двух компонентов –азота (78,09%) и кислорода (20,95%). В норме в нем присутствуют также аргон(0,93%), углекислый газ (0,03%) и незначительные количества инертных газов(неон, гелий, криптон, ксенон), аммиака, метана, озона, диоксидов серы и другихгазов. Наряду с газами в атмосфере содержатся твердые частицы, поступающие споверхности Земли (например, продукты горения, вулканической деятельности,частицы почвы) и из космоса (космическая пыль), а также различные продуктырастительного, животного или микробного происхождения. Кроме того, важную роль ватмосфере играет водяной пар.
Наибольшее значение дляразличных экосистем имеют три газа, входящих в состав атмосферы: кислород,углекислый газ и азот. Эти газы участвуют в основных биогеохимических циклах.
Кислород играет важнейшуюроль в жизни большинства живых организмов нашей планете. Он необходим всем длядыхания. Кислород не всегда входил в состав земной атмосферы. Он появился врезультате жизнедеятельности фотосинтезирующих организмов. Под действиемультрафиолетовых лучей он превращался в озон. По мере накопления озонапроизошло образование озонового слоя в верхних слоях атмосферы. Озоновый слой,как экран, надежно защищает поверхность Земли от ультрафиолетовой радиации,гибельной для живых организмов.
Современная атмосферасодержит едва ли двадцатую часть кислорода, имеющегося на нашей планете.Главные запасы кислорода сосредоточены в карбонатах, в органических веществах иокислах железа, часть кислорода растворена в воде. В атмосфере, по-видимому,сложилось приблизительное равновесие между производством кислорода в процессефотосинтеза и его потреблением живыми организмами. Но в последнее времяпоявилась опасность, что в результате человеческой деятельности запасыкислорода в атмосфере могут уменьшиться. Особую опасность представляетразрушение озонового слоя, которое наблюдается в последние годы. Большинствоученых связывают это с деятельностью человека.
Круговорот кислорода вбиосфере необычайно сложен, так как с ним вступает в реакцию большое количествоорганических и неорганических веществ, а также водород, соединяясь с которымкислород образует воду.
Углекислый газ (диоксидуглерода) используется в процессе фотосинтеза для образования органическихвеществ. Именно благодаря этому процессу замыкается круговорот углерода вбиосфере. Как и кислород, углерод входит в состав почв, растений, животных,участвует в многообразных механизмах круговорота веществ в природе. Содержаниеуглекислого газа в воздухе, который мы вдыхаем, примерно одинаково в различныхрайонах планеты. Исключение составляют крупные города, в которых содержаниеэтого газа в воздухе бывает выше нормы.
Некоторые колебаниясодержания углекислого газа в воздухе местности зависят от времени суток,сезона года, биомассы растительности. В то же время исследования показывают,что с начала века среднее содержание углекислого газа в атмосфере, хотя имедленно, но постоянно увеличивается.
Азот – незаменимый биогенный элемент, посколькуон входит в состав белков и нуклеиновых кислот. Атмосфера – неисчерпаемый резервуар азота, однакоосновная часть живых организмов не может непосредственно использовать этотазот: он должен быть предварительно связан в виде химических соединений.
Частично азот поступаетиз атмосферы в экосистемы в виде оксида азота, образующегося под действиемэлектрических разрядов во время гроз. Однако основная часть азота поступает вводу и почву в результате его биологической фиксации. Существует нескольковидов бактерий и сине-зеленых водорослей (к счастью, весьма многочисленных),которые способны фиксировать азот атмосферы. В результате их деятельности, атакже благодаря разложению органических остатков в почве растения-автотрофыполучают возможность усваивать необходимый азот.
Круговорот азота тесносвязан с круговоротом углерода. Несмотря на то, что круговорот азота сложнее,чем круговорот углерода, он, как правило, происходит быстрее.
Другие составные частивоздуха не участвуют в биохимических циклах, но наличие большого количествазагрязнителей в атмосфере может привести к серьезным нарушениям этих циклов.
Различные негативные измененияатмосферы Земли связаны главным образом с изменением концентрациивторостепенных компонентов атмосферного воздуха.
Существует два главныхисточника загрязнения атмосферы: естественный и антропогенный. Естественныйисточник – это вулканы, пыльные бури,выветривание, лесные пожары, процессы разложения растений и животных.
К основным антропогеннымисточникам загрязнения атмосферы относятся предприятия топливно-энергетическогокомплекса, транспорт, различные машиностроительные предприятия.
По данным ученых,ежегодно в мире в результате деятельности человека в атмосферу поступает 25,5млрд т оксидов углерода, 190 млн т оксидов серы, 65 млн т оксидов азота, 1,4млн т хлорфторуглеродов (фреонов), органические соединения свинца,углеводороды, в том числе канцерогенные.
Помимо газообразныхзагрязняющих веществ, в атмосферу поступает большое количество твердых частиц.Это пыль, копоть и сажа. Большую опасность таит загрязнение природной средытяжелыми металлами. Свинец, кадмий, ртуть, медь, никель, цинк, хром, ванадийстали практически постоянными компонентами воздуха промышленных центров.Особенно остро стоит проблема загрязнения воздуха свинцом.
Глобальное загрязнениеатмосферного воздуха сказывается на состоянии природных экосистем, особенно назеленом покрове нашей планеты. Одним из самых наглядных показателей состояниябиосферы служат леса.
Кислотные дожди,вызываемые главным образом диоксидом серы и оксидами азота, наносят огромныйвред лесным биоценозам. Установлено, что хвойные породы страдают от кислотныхдождей в большей степени, чем широколиственные.
Только на территориинашей страны общая площадь лесов, пораженных промышленными выбросами, достигла1 млн га. Значительным фактором деградации лесов в последние годы являетсязагрязнение окружающей среды радионуклидами. Так, в результате аварии наЧернобыльской АЭС поражено 2,1 млн га лесных массивов.
Особенно сильно страдаютзеленые насаждения в промышленных городах, атмосфера которых содержит большоеколичество загрязняющих веществ.
Воздушная экологическаяпроблема истощения озонового слоя, в том числе появление озоновых дыр надАнтарктидой и Арктикой, связана с чрезмерным применением фреонов в производствеи быту.

4. ПОЧВА – ВАЖНАЯ СОСТАВЛЯЮЩАЯЧАСТЬ БИОСФЕРЫ. ЗАГРЯЗНЕНИЕ ПОЧВЫ
Почва – верхний слой суши, образовавшийся подвлиянием растений, животных, микроорганизмов и климата из материнских горныхпород, на которых он находится. Это важный и сложный компонент биосферы, тесносвязанный с другими ее частями.
В почве сложным образомвзаимодействуют следующие основные компоненты:
·минеральные частицы (песок, глина),вода, воздух;
·детрит – отмершее органическое вещество, остатки жизнедеятельностирастений и животных;
·множество живых организмов – от детритофагов до редуцентов,разлагающих детрит до гумуса.
Таким образом, почва – биокосная система, основанная надинамическом взаимодействии между минеральными компонентами, детритом,детритофагами и почвенными организмами.
В своем развитии иформировании почвы проходят несколько этапов. Молодые почвы являются обычнорезультатом выветривания материнских горных пород или переноса отложенияосадков (например, аллювия). На этих субстратах поселяются микроорганизмы,пионерные растения – лишайники, мхи,травы, мелкие животные. Постепенно внедряются другие виды растений и животных,состав биоценоза усложняется, между минеральным субстратом и живыми организмамивозникает целая серия взаимосвязей. В результате формируется зрелая почва,свойства которой зависят от исходной материнской породы и климата.
Процесс развития почвызаканчивается, когда достигается равновесие, соответствие почвы с растительнымпокровом и климатом, то есть возникает состояние климакса. Таким образом,изменения почвы, происходящие в процессе ее формирования, напоминаютсукцессионные изменения экосистем.
Каждому типу почвсоответствуют определенные типы растительных сообществ. Так, сосновые боры, какправило, растут на легких песчаных почвах, а еловые леса предпочитают болеетяжелые и богатые питательными веществами суглинистые почвы.
Почва является как быживым организмом, внутри которого протекают различные сложные процессы. Длятого чтобы поддерживать почву в хорошем состоянии, необходимо знать природуобменных процессов всех ее составляющих.
Поверхностные слои почвыобычно содержат много остатков растительных и животных организмов, разложениекоторых приводит к образованию гумуса. Количество гумуса определяет плодородиепочвы.
В почве обитает великоемножество различных живых организмов –эдафобионтов, формирующих сложную пищевую детритную сеть: бактерии, микрогрибы,водоросли, простейшие, моллюски, членистоногие и их личинки, дождевые черви имногие другие. Все эти организмы играют огромную роль в формировании почвы иизменении ее физико-химических характеристик.
Растения поглощают изпочвы необходимые минеральные вещества, но после смерти растительных организмовизъятые элементы возвращаются в почву. Почвенные организмы постепенноперерабатывают все органические остатки. Таким образом, в естественных условияхпроисходит постоянный круговорот веществ в почве.
В искусственныхагроценозах такой круговорот нарушен, так как человек изымает значительнуючасть сельскохозяйственной продукции, используя ее для своих нужд. Из-занеучастия этой части продукции в круговороте почва становится бесплодной. Чтобыизбежать этого и повысить плодородие почвы в искусственных агроценозах, человеквносит органические и минеральные удобрения.
В нормальных естественныхусловиях все процессы, происходящие в почве, находятся в равновесии. Но нередков нарушении равновесного состояния почвы повинен человек. В результате развитияхозяйственной деятельности человека происходит загрязнение, изменение составапочвы и даже ее уничтожение. В настоящее время на каждого жителя нашей планетыприходится менее одного гектара пахотной земли. И эти незначительные площадипродолжают сокращаться из-за неумелой хозяйственной деятельности человека.
Громадные площадиплодородных земель погибают при горнопромышленных работах, при строительствепредприятий и городов. Уничтожение лесов и естественного травянистого покрова,многократная распашка земли без соблюдения правил агротехники приводит квозникновению эрозии почвы –разрушению и смыву плодородного слоя водой и ветром. Эрозия в настоящее времястала всемирным злом. Подсчитано, что только за последнее столетие в результатеводной и ветровой эрозий на планете потеряно 2 млрд га плодородных земельактивного сельскохозяйственного пользования.
Одним из последствийусиления производственной деятельности человека является интенсивноезагрязнение почвенного покрова. В роли основных загрязнителей почв выступаютметаллы и их соединения, радиоактивные элементы, а также удобрения иядохимикаты, применяемые в сельском хозяйстве.
К наиболее опаснымзагрязнителям почв относят ртуть и ее соединения. Ртуть поступает в окружающуюсреду с ядохимикатами, с отходами промышленных предприятий, содержащимиметаллическую ртуть и различные ее соединения.
Еще более массовый иопасный характер носит загрязнение почв свинцом. Известно, что при выплавкеодной тонны свинца в окружающую среду с отходами выбрасывается его до 25 кг.Соединения свинца используются в качестве добавок к бензину, поэтомуавтотранспорт является серьезным источником свинцового загрязнения. Особенномного свинца в почвах вдоль крупных автострад.
Вблизи крупных центровчерной и цветной металлургии почвы загрязнены железом, медью, цинком,марганцем, никелем, алюминием и другими металлами. Во многих местах ихконцентрация в десятки раз превышает ПДК.
Радиоактивные элементымогут попадать в почву и накапливаться в ней в результате выпадения осадков отатомных взрывов или при удалении жидких и твердых отходов промышленныхпредприятий, АЭС или научно-исследовательских учреждений, связанных с изучениеми использованием атомной энергии. Радиоактивные вещества из почв попадают врастения, затем в организмы животных и человека, накапливаются в них.
Значительное влияние нахимический состав почв оказывает современное сельское хозяйство, широкоиспользующее удобрения и различные химические вещества для борьбы с вредителями,сорняками и болезнями растений. В настоящее время количество веществ,вовлекаемых в круговорот в процессе сельскохозяйственной деятельности, примернотакое же, что и в процессе промышленного производства. При этом с каждым годомпроизводство и применение удобрений и ядохимикатов в сельском хозяйствевозрастает. Неумелое и бесконтрольное использование их приводит к нарушениюкруговорота веществ в биосфере.
Особую опасностьпредставляют стойкие органические соединения, применяемые в качествеядохимикатов. Они накапливаются в почве, в воде, донных отложениях водоемов. Носамое главное – они включаются вэкологические пищевые цепи, переходят из почвы и воды в растения, затем вживотных, а в конечном итоге попадают с пищей в организм человека.

5. ВОДА – ОСНОВА ЖИЗНЕННЫХПРОЦЕССОВ В БИОСФЕРЕ. ЗАГРЯЗНЕНИЕ ПРИРОДНЫХ ВОД
Вода – самое распространенное неорганическоесоединение на нашей планете. Вода –основа всех жизненных процессов, единственный источник кислорода в главномдвижущем процессе на Земле – фотосинтезе.Вода присутствует во всей биосфере: не только в водоемах, но и в воздухе, и впочве, и во всех живых существах. Последние содержат до 80-90% воды в своейбиомассе. Потери 10-20% воды живыми организмами приводят к их гибели.
В естественном состояниивода никогда не свободна от примесей. В ней растворены различные газы и соли,находятся взвешенные твердые частички. В 1 л пресной воды может содержаться до1 г солей.
Большая часть водысосредоточена в морях и океанах. На пресные воды приходится всего 2%. Большаячасть пресных вод (85%) сосредоточена во льдах полярных зон и ледников.Возобновление пресных вод происходит в результате круговорота воды.
С появлением жизни наЗемле круговорот воды стал относительно сложным, так как к простому явлениюфизического испарения (превращения воды в пар) добавились более сложныепроцессы, связанные с жизнедеятельностью живых организмов. К тому же рольчеловека по мере его развития становится все более значительной в этомкруговороте.
Круговорот воды вбиосфере происходит следующим образом. Вода выпадает на поверхность Земли ввиде осадков, образующихся из водяного пара атмосферы. Определенная частьвыпавших осадков испаряется прямо с поверхности, возвращаясь в атмосферуводяным паром. Другая часть проникает в почву, всасывается корнями растений изатем, пройдя через растения, испаряется в процессе транспирации. Третья частьпросачивается в глубокие слои подпочвы до водоупорных горизонтов, пополняяподземные воды. Четвертая часть в виде поверхностного, речного и подземногостока стекает в водоемы, откуда также испаряется в атмосферу. Наконец, частьиспользуется животными и потребляется человеком для своих нужд. Всяиспарившаяся и вернувшаяся в атмосферу вода конденсируется и вновь выпадает вкачестве осадков.
Таким образом, один изосновных путей круговорота воды –транспирация, то есть биологическое испарение, осуществляется растениями,поддерживая их жизнедеятельность. Количество воды, выделяющееся в результатетранспирации, зависит от вида растений, типа растительных сообществ, ихбиомассы, климатических факторов, времени года и других условий.
Интенсивностьтранспирации и масса испаряющейся при этом воды могут достигать весьмазначительных величин. У таких сообществ, как леса (с большой фитомассой илистовой поверхностью) или болота (с водонасыщенной моховой поверхностью)транспирация в целом вполне сравнима с испарением открытых водоемов (океана) инередко даже превышает его.
Величина суммарногоиспарения (с почвы, с поверхности растений и через транспирацию) зависит от физиологическихособенностей растений и их биомассы, поэтому служит косвенным показателемжизнедеятельности и продуктивности сообществ.
Под загрязнением водоемовпонимается снижение их биосферных функций и экономического значения врезультате поступления в них вредных веществ.
Одним из основныхзагрязнителей воды является нефть и нефтепродукты. Нефть может попадать в водув результате естественных ее выходов в районах залегания. Но основные источникизагрязнения связаны с человеческой деятельностью: нефтедобычей,транспортировкой, переработкой и использованием нефти в качестве топлива ипромышленного сырья.
Среди продуктовпромышленного производства особое место по своему отрицательному воздействию наводную среду и живые организмы занимают токсичные синтетические вещества. Онинаходят все более широкое применение в промышленности, на транспорте, вкоммунально-бытовом хозяйстве. Концентрация этих соединений в сточных водах,как правило, составляет 5-15 мг/л при ПДК –0,1 мг/л. Эти вещества могут образовывать в водоёмах слой пены, особенно хорошозаметный на порогах, перекатах, шлюзах. Способность к пенообразованию у этихвеществ появляется уже при концентрации 1-2 мг/л.
Из других загрязнителейнеобходимо назвать металлы (например, ртуть, свинец, цинк, медь, хром, олово,марганец), радиоактивные элементы, ядохимикаты, поступающие ссельскохозяйственных полей, и стоки животноводческих ферм.
Расширенное производство(без очистных сооружений) и применение ядохимикатов на полях приводят ксильному загрязнению водоемов вредными соединениями. Загрязнение водной средыпроисходит в результате прямого внесения ядохимикатов при обработке водоемовдля борьбы с вредителями, поступления в водоемы воды, стекающей с поверхностиобработанных сельскохозяйственных угодий, при сбросе в водоемы отходовпредприятий-производителей, а также в результате потерь при транспортировке,хранении и частично с атмосферными осадками.
Наряду с ядохимикатамисельскохозяйственные стоки содержат значительное количество остатков удобрений(азота, фосфора, калия), вносимых на поля. Кроме того, большие количестваорганических соединений азота и фосфора попадают со стоками от животноводческихферм, а также с канализационными стоками. Повышение концентрации питательныхвеществ в почве приводит к нарушению биологического равновесия в водоеме.
Вначале в таком водоемерезко увеличивается количество микроскопических водорослей. С увеличениемкормовой базы возрастает количество ракообразных, рыб и других водныхорганизмов. Затем происходит отмирание огромного количества организмов. Оноприводит к расходованию всех запасов кислорода, содержащегося в воде, инакоплению сероводорода. Обстановка в водоеме меняется настолько, что онстановится непригодным для существования любых форм организмов. Водоемпостепенно «умирает».
Одним из видовзагрязнения водоемов является тепловое загрязнение. Электростанции,промышленные предприятия часто сбрасывают подогретую воду в водоем. Этоприводит к повышению в нем температуры воды. С повышением температуры в водоемеуменьшается количество кислорода, увеличивается токсичность загрязняющих водупримесей, нарушается биологическое равновесие.
В загрязненной воде сповышением температуры начинают бурно размножаться болезнетворныемикроорганизмы и вирусы. Попав в питьевую воду, они могут вызвать вспышкиразличных заболеваний.
В ряде регионов важнымисточником пресной воды являлись подземные воды. Раньше они считались наиболеечистыми. Но в настоящее время в результате хозяйственной деятельности человекамногие источники подземной воды также подвергаются загрязнению. Нередко этозагрязнение настолько велико, что вода из них стала непригодной для питья.
Человечество потребляетна свои нужды огромное количество пресной воды. Основными ее потребителямиявляются промышленность и сельское хозяйство. Наиболее водоемкие отраслипромышленности – горнодобывающая,сталелитейная, химическ