Загрязнение окружающей среды

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

РЕФЕРАТ

на тему: «Загрязнение окружающей среды»

Содержание

1. Экологические факторы

2. Виды и формы воздействия человека на природу

2.1 Химическое загрязнение

2.2 Биологическое и физическое загрязнение

3. Примеры антропогенного загрязнения

3.1 Взрыв нефтяной платформы Deepwater Horizon

3.2 Аральское море

Список литературы

1. Экологические факторы

В окружающей среде проходит множество динамических процессов, развивающихся во времени и пространстве и влияющих на живые организмы. Окружающая среда состоит из элементов неорганической и органической природы и веществ, привносимых деятельностью человека. Эти элементы неодинаковы по своему значению: одни элементы и вещества могут быть необходимы организму, другие нейтральны, а третьи могут быть вредны.

Экологический фактор -- это такой элемент или параметр среды, который способен оказывать влияние на живые организмы и непосредственно воздействующий на характер и интенсивность протекающих в экосистеме процессов. Живые организмы реагируют на них приспособительными реакциями, выработавшимися в процессе эволюции. Один и тот же фактор у разных организмов может вызывать различные реакции: например, солевой режим почвы играет первостепенную роль при минеральном питании растений, но безразличен для большинства наземных животных. Интенсивность освещения и спектральный состав света исключительно важны в жизни фототрофных организмов (большинство растений и фотосинтезирующие бактерии), а в жизни гетеротрофных организмов (грибы, животные, значительная часть микроорганизмов) свет не оказывает заметного влияния на жизнедеятельность. Совокупность факторов, входящих в состав функциональной среды обитания живых организмов, непостоянна, а в течение жизни удельный вес тех или иных факторов меняется.

Организмы испытывают воздействие не статичных неизменных факторов, а их режимов -- последовательности изменений за определённое время.

Существуют разные классификации, позволяющие подразделить экологические факторы.

Классификация по характеру воздействия:

- Прямо действующие -- непосредственно влияющие на организм;

- Косвенно действующие -- влияющие опосредованно, через изменение прямо действующих факторов.

По направленности:

- Векторизованные -- направленно изменяющиеся факторы: заболачивание, засоление почвы;

- Многолетние-циклические -- с чередованием многолетних периодов усиления и ослабления фактора, например изменение климата в связи с 11-летним солнечным циклом;

- Осцилляторные -- колебания в обе стороны от среднего значение (суточные колебания температуры воздуха, изменение среднемесячной суммы осадков в течение года).

Чаще всего экологические факторы делят на три основные группы по происхождению: абиотические, биотические и антропогенные.

Абиотические факторы -- это факторы неживой природы. Это совокупность условий неорганической среды, влияющих на организм. Рельеф Земли, геологические и климатические различия обусловливают большое разнообразие абиотических воздействий. К абиотическим факторам относятся температура, свет, влажность, состав воздуха, воды, почвы, естественный радиационный фон Земли, рельеф местности и другие.

Биотические факторы -- это совокупность влияния процессов жизнедеятельности одних организмов на другие. Эти факторы проявляются во взаимоотношениях организмов при их совместном обитании. Живые существа служат источником пищи для других организмов или сами являются по отношению к ним хищниками (потребителями), могут быть средой обитания, оказывать химическое и механическое воздействие. Таким образом, действие биотических факторов проявляется в непосредственном влиянии организмов друг на друга. Нейтрализм, симбиоз и антибиоз являются одними из форм биотических факторов.

Все виды деятельности человека, воздействующие на органический мир, называются антропогенными факторами. Далее будут рассмотрены виды и источники антропогенных факторов, а также перечислены основные виды загрязнений окружающей среды.

загрязнение среда экосистема

2. Виды и формы воздействия человека на природу

Загрязнение окружающей среды -- это любое внесение в ту или иную экологическую систему не свойственных ей живых или неживых компонентов, физических или структурных изменений, прерывающих или нарушающих процессы круговорота и обмена веществ, потоки энергии со снижением продуктивности или разрушением данной экосистемы.

Различают природные и антропогенные источники загрязнения. Основные природные источники поступления токсикантов в окружающую среду - ветровая пыль, лесные пожары, вулканический материал, растительность, морские соли. Антропогенные источники - это первичное и вторичное производство цветных металлов, стали, чугуна, железа; добыча полезных ископаемых; автомобильный транспорт; химическая промышленность; производство меди, фосфатных удобрений; процессы сжигания угля, нефти, газа, древесины, отходов и др. Антропогенные источники в основном превалируют над естественными.

По времени и степени создаваемого ущерба антропогенные воздействия можно разделить на кратковременные аварии и перманентные нагрузки на экосистемы. Основной экологический ущерб приносит перманентное загрязнение окружающей среды.

Антропогенное воздействие на биосферу вызывает не только её загрязнение, но и разрушение вследствие несбалансированности биохимических процессов.

Выделяют три вида загрязнений: физическое (солнечная радиация, электромагнитное излучение и т.д.), химическое (аэрозоли, тяжелые металлы и т.д.), биологическое (бактериологическое, микробиологическое). Каждому виду загрязнения присущ характерный и специфичный для него источник загрязнения - природный или хозяйственный объект, являющийся началом поступления вещества-загрязнителя в окружающую среду.

2.1 Химическое загрязнение

Химическое загрязнение -- это, во-первых, антропогенное изменение природных циклов имеющихся в природе веществ и сдвиг их биохимических циклов и концентраций. Во-вторых, это распространение в природных средах синтетических веществ, в том числе особо ядовитых, в принципе в природе не существующих.

В качестве критериев количественной оценки уровня химического загрязнения окружающей среды могут быть использованы индекс загрязнения, предельно допустимая, фоновая и токсическая концентрации.

Индекс загрязнения (ИЗ) - показатель, качественно и количественно отражающий присутствие в окружающей среде вещества-загрязнителя и степень его воздействия на живые организмы.

Предельно допустимая концентрация (ПДК) - количество вредного вещества в окружающей среде, которое при постоянном контакте или при воздействии за определенный промежуток времени практически не влияет на здоровье человека. Предельно допустимые концентрации веществ, загрязняющих биосферу, введены как нормирующие показатели во многих странах, в том числе и в России. Они установлены в приземной атмосфере, водах, почвах, растениях, продуктах питания.

Существующая система ПДК недостаточно достоверно информативна, поскольку предусматривает определение индивидуального токсиканта, дистанцируясь от вопроса о комплексном воздействии различных загрязнителей. Между тем совместное действие, например, органокомплексов тяжелых металлов кардинально меняет ПДК, экспериментально полученные для отдельного тяжелого металла.

Фоновая концентрация - содержание вещества в объекте окружающей среды, определяемое суммой глобальных и региональных естественных и антропогенных вкладов в результате дальнего или трансграничного переноса.

Под токсической концентрацией понимают либо концентрацию вредного вещества, которое способно при различной длительности воздействия вызывать гибель живых организмов, либо концентрацию вредного начала, вызывающую гибель живых организмов в течение 30 суток в результате воздействия на них вредных веществ.

Во избежание ненужного, а порой и непоправимого ущерба, наносимого природной среде, такое воздействие на среду должно тщательно планироваться. При этом следует сочетать удовлетворение потребностей человека за счет природы с активной защитой природной среды от последствий человеческой деятельности. Как правило, эти цели не исключают друг друга, хотя в некоторых случаях приходится принимать компромиссные решения.

2.2 Биологическое и физическое загрязнение

С момента своего появления на Земле человечество оказывает постоянно нарастающее воздействие на состав и структуру экологических систем, истребляя одни виды живых организмов и способствуя, вольно или невольно, распространению и процветанию других видов. Вырубая леса и распахивая степи, человек лишает огромное число видов их мест обитания, и ежегодно с лица Земли исчезают тысячи видов, о существовании большинства которых науке даже не было известно. Наряду с этим человек способствует внедрению в экосистемы новых для них видов. Иногда это проходит более или менее безболезненно, но может приводить и к тяжёлым последствиям. Общеизвестны печальные результаты интродукции кроликов в Австралии, где они стали вытеснять местные эндемические виды из их экологических ниш, или появления колорадского жука на Евразийском континенте: в обоих случаях виды-мигранты попали в благоприятную для них среду, где не имели естественных врагов, и вследствие этого был нанесён огромный вред местным экосистемам.

В огромных урбанизированных регионах и метрополиях образуются специфические полностью антропогенные экосистемы, в которых наряду с приятными для человека соседями поселяются полчища крыс, мышей и тараканов.

Другой тип биологического загрязнения, представляющего собой прямую угрозу для людей, -- это бактериальное загрязнение пресных вод и почвы. Оно возникает из-за отсутствия или неисправности канализационных систем, а также неправильного размещения полигонов для хранения отходов. Фекальные массы попадают в источники пресной питьевой воды и в море вблизи курортных зон как со сточными и талыми водами, так и путём просачивания из необустроенных выгребных ям и при авариях на очистных сооружениях.

Много веков человек пытался обеспечить себя чистой водой. Но до начала XX века основной целью водоочистки было удаление ила, для чего в основном использовались песчаные фильтры, а не обеззараживание воды. В начале XX века появились мощные универсальные средства для предупреждения эпидемий инфекционных заболеваний: хлорирование воды и пастеризация продуктов питания, особенно молока.

За последние десятилетия всё большую роль начинает играть простое механическое загрязнение. Окрестности многих крупных городов буквально завалены отходами и мусором. Завалены мусором берега и дно рек и озёр. Иногда этот мусор биологически и химически пассивен (полиэтилен и другие пластиковые материалы, стекло), но даже в этих случаях он делает значительные пространства малопригодными для жизни и человека, и диких животных. В других случаях, медленно разлагаясь, он к тому же отравляет почву и воду.

3. Примеры антропогенного загрязнения

3.1 Взрыв нефтяной платформы Deepwater Horizon

Особую опасность представляет разлив нефтепродуктов. Масляные пятна на поверхности воды практически полностью прекращают газообмен между водой и атмосферой. Плёнка этих пятен по толщине близка к мономолекулярной, поэтому одна тонна нефтепродуктов, разлитая на поверхности воды, способна сделать непригодной для жизни несколько квадратных километров водного пространства. Загрязнённая нефтепродуктами почва практически перестаёт «дышать», и в ней погибают все почвенные организмы. Сквозь почву нефтепродукты проникают в грунтовые воды, делая их непригодными для использования. Нефтепродукты разлагаются очень медленно, и отравленные воды и почва самоочищаются очень долго.

20 апреля 2010 года в Мексиканском заливе произошёл взрыв нефтяной платформы Deepwater Horizon. Последовавший после аварии разлив нефти стал крупнейшим в истории США и превратил аварию в одну из крупнейших техногенных катастроф по негативному влиянию на экологическую обстановку.

Разлив нефти продолжался 152 дня с 20 апреля по 19 сентября 2010 года, за это время из скважины в Мексиканский залив вытекло около 5 миллионов баррелей нефти. По первоначальным оценкам, в воды Мексиканского залива попадало 1000 баррелей нефти в сутки, позже, к концу апреля 2010 года, объём утечки нефти оценивался в 5000 баррелей нефти в сутки. По данным Геологической службы США, обнародованным 10 июня 2010 года, количество вытекавшей до 3 июня нефти составляло от 20 000 до 40 000 баррелей нефти. К началу августа 2010 года объём утечки нефти составлял 80 000 баррелей нефти в сутки, но она почти полностью собиралась специальными куполами (заглушка) и судами.

Нефтяное пятно достигло площади 75 тысяч квадратных километров. Были обнаружены многочисленные подводные шлейфы нефти, так в мае 2010 года были сообщения о существовании шлейфов нефти размерами до 10 миль в длину, до 3 миль в ширину и 300 футов толщиной. По состоянию на август 2010 года размер подводного шлейфа нефти достигал 35 километров в длину на глубине 1100 метров, пробы, взятые из шлейфа показали концентрацию моноароматических нефтяных углеводородов более 50 микрограмм на литр.

В результате разлива нефти было загрязнено 1100 миль побережья, был введён запрет на рыбную ловлю, для промысла были закрыты более трети всей акватории Мексиканского залива. От нефти пострадали все штаты США, имеющие выход к Мексиканскому заливу, сильнее всего пострадали штаты Луизиана, Алабама, Миссисипи и Флорида.

По состоянию на 2 ноября 2010 года было собрано 6814 мертвых животных, в том числе 6104 птицы, 609 морских черепах, 100 дельфинов и других млекопитающих, и одна рептилия другого вида. По данным Управления особо охраняемых ресурсов Национального управления океанических и атмосферных управлений в 2010--2011 годы зафиксировано повышение смертности китообразных на севере Мексиканского залива в несколько раз по сравнению с предыдущими годами (2002--2009 годы).

В августе 2010 г. исследование бактериальной активности в заливе, проводимое Тери Хазелом из Lawrence Berkeley National Laboratory, выявило ранее неизвестный вид бактерий и дало информацию журналу «Science», что эта активность могла снизить уровень нефти без понижения уровня кислорода. Интерпретация Хазена была оценена со скепсисом. Джон Кесслер, химик-океанограф из Техасского университета сельского хозяйства и машиностроения, заметил, что Хазел измерял только компонент общей углеводородной массы, каковая является комплексной смесью из тысяч разнообразных молекул. Хотя несколько молекул, описанных в журнале «Science», вполне могли разложиться в течение недель, Кесслер говорит: «Есть другие, которые имеют гораздо более длительный период полуразложения -- порядка лет, иногда десятков лет». Он заметил, что исчезнувшая нефть была найдена в форме больших нефтяных пятен (одно из них было размером с Манхэттен), которые не слишком быстро биодеградировали.

В середине сентября исследование, опубликованное в журнале «Science», показало, что эти микробы более поглощали попутный газ, выходивший из скважины (пропан, этан, бутан), чем нефть. Дэвид Л. Валентайн, профессор микробиологической геохимии из Калифорнийского университета Санта-Барбары, сказал, что нефтепоглотительные свойства микробов были сильно преувеличены. Метан был углеводородом, высвободившимся в результате разлива в наибольшем количестве. Были предположения, что сильно размножившаяся колония глубоководных бактерий поглотила практически весь высвободившейся в течение четырёх месяцев метан, после чего сохранились остаточные колонии метанотрофных бактерий.

3.2 Аральское море

Аральское море до усыхания являлось четвёртым по площади озером в мире после Каспийского моря, Верхнего озера (Северная Америка) и озера Виктория (Африка). Деградация Аральского моря началась в 1960-х, когда Минсельхоз СССР начал забирать большую часть стока Сырдарьи и Амударьи в каналы, орошающие хлопковые и рисовые поля на территории Узбекистана и южного Казахстана. В результате море значительно отступило от своего берега, и обнажилось дно, покрытое морскими солями с примесью пестицидов и других химикатов.

Арал уже потерял на испарение около 1000 км? воды. В 1989 году море распалось на два изолированных водоёма -- Северное (Малое) и Южное (Большое) Аральское море. На 2003 год площадь поверхности Аральского моря составляла около четверти первоначальной, а объём воды -- около 10 %. К началу 2000-х абсолютный уровень воды в море снизился до отметки 31 м, что на 22 м ниже исходного уровня, наблюдавшегося в конце 1950-х.

2011 год по сравнению с 2010 годом для бассейна Аральского моря выдался засушливым, дельта Амударьи пересохла и все три южных сегмента Большого Аральского моря (и особенно восточный водоем) также значительно уменьшились в размерах. Отрезанное от Большого Аральского моря дамбой, Малое Аральское море является более стабильным, но в 2011 году и его площадь также сократилась по сравнению с 2010 годом.

Климат в районе Аральского моря (над бывшей акваторией и в радиусе 50-100 км от неё) стал более континентальным и засушливым, в узкой прибрежной полосе (до 30 км от бывшей береговой линии) зимы стали более холодными (на 1-3 градуса). На месте дна отступившего моря образовалась песчано-соляная пустыня Аралкум; при сильных ветрах (которые наблюдаются в данном регионе в течение 30-50 дней в году) над высохшим дном развеваются интенсивные пыльные бури, шлейф пыли достигает в длину 200-300 км. Поскольку солевые отложения на высохшем дне содержат большие количества химудобрений и ядохимикатов (использовавшихся в сельском хозяйстве и смывавшихся с полей в реки и далее попадавших в море), вдыхание такого воздуха может негативно сказываться на здоровье людей и животных данных регионов. Ежегодно со дна Аральского моря ветрами поднимается до 150 миллионов тонн соли. Ядовитые соли Аральского региона обнаружены в крови пингвинов Антарктиды, на ледниках Гренландии, а также в лесах Норвегии, на полях Беларуси и т. д.

В 2001 году в результате падения уровня воды остров Возрождения соединился с материком. На этом острове до 1992 года действовала советская военная биохимическая лаборатория, которая испытывала бактериологическое оружие -- возбудители сибирской язвы, туляремии, бруцеллёза, чумы, тифа, оспы, а также ботулинический токсин -- на лабораторных животных. Существуют опасения, что смертельно опасные микроорганизмы, захороненные в почве на острове, сохранили жизнеспособность, и заражённые грызуны могут стать их распространителями в другие регионы.

Список литературы

1. Экология: Учебник / В.Н. Большаков, В.В. Качак, В.К. Коберниченко и др.; под ред. Г.В. Тягунова, Ю.Г. Ярошенко. -- М.: Логос, 2005.

2. Экологические основы природопользования / М.В. Гальперин. -- М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2003.

3. Экология и безопасность жизнедеятельности / Д.А. Кривошеин, Л.А. Муравей, Н.Н. Роева и др.; Под ред. Л.А. Муравья. -- М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2000.

4. Экология: рациональное природопользование и безопасность жизнедеятельности. Учебное пособие под редакцией А.Н. Павлова. - М.: Высшая школа, 2005. - 343 с.

Размещено на Allbest.ru