Антропогенное воздействие и мониторинг окружающей среды

 

 

 

 

 

Министерство образования и высшей школы Республики Коми

Сыктывкарский государственный университет

 

Реферат

Антропогенное воздействие и мониторинг окружающей среды

 

Исполнитель – Дёмин Михаил Владимирович,

учащийся первого курса

химико-биологического отделения

 

 Научный руководитель  – 

Старцева В. И.

Научный консультант -

 

 

 

Сыктывкар (2012 год)

 

Оглавление

Введение

Глава 1. Антропогенное воздействие на окружающую среду

1.1 Общая характеристика

1.2 Воздействие на среды  обитания

1.2.1 Водная среда

1.2.2 Наземно-воздушная среда

1.2.3 Почвенная среда

1.2.4 Леса

1.2.5 Организменная среда (непосредственно человек)

Глава 2. Мониторинг состояния окружающей среды.

2.1 Методики мониторинга

2.2 Биологический мониторинг

2.3 Биодиагностика окружающей среды

2.4 Методы исследования экологического состояния водных объектов

2.5 Экспериментальные исследования

2.5.1 Анализ качества воды

2.5.1.1 Определение некоторых показателей воды

Заключение (вывод)

Список литературы и примечания

 

 

Введение.

     Человек – часть природы, высшая ступень развития живых организмов на Земле, субъект общественно-исторической деятельности и культуры. Человек как уникальный биологический вид возник около 40 тыс. лет назад в результате длительного процесса становления общества, который одновременно являлся и периодом формирования человека. По своей природе человек является биосоциальным существом, в котором биологическое и социальное находятся в диалектическом единстве, взаимодействии и взаимопонимании.

     Человек – носитель самосознания Вселенной. Он захватил доминирующее положение в природе по праву силы, и отражение этого права, к сожалению, живет в сознании человечества, хотя недостаточно осознается. Например, строятся отравляющие природу заводы. Поселок работающих относится на достаточное от завода расстояние. Но ведь между заводом и поселком живут звери, рыбы ,насекомые и другие организмы. По какому праву мы приговариваем их к смерти или вырождению? Не означает ли это, что в решении экологических проблем человек пока еще заботится только о себе?

     Экология складывается  не только из природы, она включает  в себя и культуру. Культуру  поведения, природопользования, труда. Все это необходимо культивировать  в людском сознании, иначе все  старания пойдут прахом.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Антропогенное воздействие на окружающую среду.

 

1. Общая характеристика.

     Антропогенное воздействие на природу, как было сказано, большей частью отрицательно. Почему так происходит? Вот три обобщенные причины:

• Отсутствие культуры природопользования.
• Все возрастающее потребление.
• Большая вредоносность некоторых продуктов и отходов производства.

Что всему этому виной? Прежде всего, человеческая беспечность, неумение или нежелание задуматься над последствиями своих действий. Мы считаем, что все ресурсы неограниченны, что природа в состоянии излечиться от любого ущерба. Это не так. Человек уже истребил множество животных, вырубки лесов исчисляются миллионами гектаров; воды, воздух и почвы давно, мягко говоря, далеки от первозданной чистоты. Многие некогда плодородные земли подверглись иссушению, опустыниванию, моря и реки пересохли. Все это – результат непродуманной человеческой деятельности, который еще даст о себе знать в грядущем. Именно поэтому на сегодняшний день популярна профессия эколога. И необходима. Ибо кто-то должен знать, что произойдет в том или ином случае и что нельзя допускать.

 

2. Воздействие на среды обитания.

Как известно, жизнь на Земле распространяется на три среды: водную, наземно-воздушную и почвенную. В каждой из этих сред, а также и между ними, имеются свои «пирамиды» и связи. Они устоялись за десятки, а иногда и сотни тысяч лет. В них не стоит вмешиваться. Но человек расширял свое влияние на природу и протекающие в ней процессы. И это приводило к изменению факторов среды, исчезновению или смещению связей и балансов.

Что такое загрязнение? Загрязнение – привнесение в среду несвойственных физических, химических и биологических составляющих.

Но отчасти надо отдать должное – эти среды пытались очищать. Правда, уже после катастроф. И только от их последствий.

В этой части будет рассказано о косвенном влиянии человеческой деятельности на среды обитания жизни. Также будут приведены некоторые примеры катастроф и их последствия. Справедливо будет начать с водной среды.

 

1.2.1. Водная среда

Вода – источник Жизни на Земле, возникшей гипотетически из «первичного бульона». Она оказалась инкубатором того биоразнообразия, которое есть сейчас. И даже будучи бледной тенью прошлого, современное разнообразие поражает и восхищает. Вода – основа жизнедеятельности. И если почва, воздух и другие прочие факторы важны, то вода исключительно необходима. Она является важным реагентом, растворителем, тепло- и механическим регулятором. Есть организмы, способные обходиться без воздуха. Организмов, способных обходиться без воды - нет.

В Водном Кодексе Российской Федерации понятие «водные ресурсы: определяется как «запасы поверхностных и подземных вод, находящихся в водных объектах, которые используются или могут быть использованы».

Человеку также необходима вода. Питье, готовка пищи, гигиена, а ныне – разного рода промышленность, - вот основные области применения человеком воды.

Вода -  невозобновимый, но обновляемый ресурс. Она проходит множество степеней природной очистки. Подземные воды фильтруются слоями грунта, дождевые – проходят дистилляцию. Все пресные и прибрежные соленые воды фильтруются различными организмами. А разного рода природные вещества – разлагаются при помощи редуцентов.

Воды исстари подвергаются загрязнению. Вследствие механического (попадание в воду различных взвешенных частиц), биологического (например холера) и химического (попадание в воду удобрений, тяжелых металлов и прочих соединений) загрязнения вода становится нежелательной, непригодной или категорически опасной для потребления! Механическое загрязнение происходит при проведении работ, а химическое, помимо этого – при внесении удобрений, проникновении отходов и другими путями.

По данным Международной организации труда, 70% населения земного шара пользуются некачественной водой (1). По оценкам ВОЗ, 80% заболеваний связано с плохим качеством воды (2).

Пример: Жители села Сабинка (по данным на 02.06.2011 ( 3)) была превышена концентрация нитратов, попавших в воду из органических отходов.

Открытые воды подвергаются тем же загрязнениям – химическим и механическим. В воде, как правило, присутствуют природные фильтраторы, например мидии и речные дрессейны. Но иногда они бессильны…

Пример: В 4 октября 2011 года в Венгрии, в городе Айка,в 160 км. от Будапешта, произошла утечка очень ядовитого красного шлама (по меньшей мере 700 тыс. м3). Красный шлам – отход переработки руд – попал в окружающую среду, отравив её, как считают специалисты, на многие годы.

Об очистке такой воды природными фильтратами не может быть и речи. Но Венгрия – внутриматериковое государство, не имеющее выхода к морям. А море тоже подвергается загрязнению, химическому и механическому. Множество черепах погибли, проглатывая целлофановые пакеты, принимая их за медуз. Но химическое загрязнение не менее опасно.

Пример: 20 апреля 2011 года случился взрыв на нефтяной платформе Deepwater Horizon,расположенной в Мексиканском заливе. Произошла утечка нефти, закрытая только 19 сентября (спустя 152 дня). Оценочно за это время попало в Мировой океан 5 млн. баррелей нефти. Пятно имело площадь 75 тыс.км2. Было загрязнено 1100 миль береговой линии.

Отдельно стоит сказать о ГЭС. Человек начал использовать энергию рек, переводя её в электрическую. Но чем это оборачивается? Проходя через машинные установки, вода становится «мертвой». Накопление водохранилищ приводит к затоплению плодородных земель, и вероятному размыванию берегов. Уменьшается скорость тока рек. А главное – рыбы не могут попасть в места нерестилищ. Все это сильно сказывается на биогеоценозах рек и пойм, лишая часть организмов пропитания, а часть – мест для размножения. И это далеко не все.

Реки мелеют, иссушаются. Почему? Происходит вырубка лесов, распашка земель на прилегающей к рекам территории, что уменьшает поверхностный и грунтовый сток в реку. Уменьшается эрозийная стойкость почв, они вымываются. Раньше за состояниями рек следили, ухаживали. На Урале во время нереста запрещалось звонить в колокола (А. В. Лосев, Г. Г. Провадкин . Социальная экология – изд. «Владос», 1998 г.).

Вне зависимости от того, какие воды, как и чем были загрязнены, жизнь в них либо вымирает, либо сильно редеет или уродливо видоизменяется. Методы очистки воды не всегда применимы или эффективны. Поэтому к воде надо относиться бережно, ведь она – наша мать родная.

 

1.2.2. Наземно-воздушная среда.

Подавляющее большинство организмов получают энергию путем окисления органических веществ кислородом. Источником кислорода для большинства живых существ является атмосферный воздух. И основным местообитанием для  этих существ (наряду с водной) – наземно-воздушная среда.

В этой среде также есть фильтры – растения, очищающие воздух от пыли, прочих взвешенных частиц, газов.

Загрязнение воздуха наиболее опасно тем, что в воздухе легче происходит процесс диффузии. Воздушные массы легче разносятся над поверхностью Земли (в т.ч. и кислотные дожди). При вдыхании загрязненного воздуха в легких, а позднее и во всем организме накапливаются ядовитые и токсичные вещества.

Воздух загрязняется естественным и искусственным путями.

По характеру загрязнения бывают физическими, химическими и биологическими.

Причинами загрязнения служат недостатки производственной технологии, токсичность некоторых отходов или продуктов, техногенные катастрофы.

В роли физических загрязнителей выступают: обычная и радиоактивная пыль, источником которой являются ТЭС/ТЭЦ , работающие на каменном угле, металлургические комплексы и др, электромагнитные излучения, непосредственно радиация, а также шумы.

Пример: Норма шума ночью – 45 децибел, днем – 55. Звук проезжающей машины – 80 децибел, стройка – около 100, фейерверк – до 180!(4)

В мире случается большое число техногенных катастроф. Классическим примером является авария на Чернобыльской АЭС 26 апреля 1986 года. Тогда в воздух оказалось выброшено столько зараженной пыли, что её обнаружили в Швеции, а защитные меры были приняты во Франции и Великобритании! Это – яркая иллюстрация к тому, какова способность воздушных масс перемещать загрязнители.

Химически воздух загрязняется в основном теми же веществами, что и вода: монооксид углерода, диоксид серы, углеводороды, тяжелые металлы (в частности – свинец). Но есть загрязнители, более характерные для воздуха – аммиак, альдегиды, оксиды азота и озон.

Пример: Аммиак весьма широко применим в народном хозяйстве, медицине, промышленности (в частности, как хладагент R717). Но он опасен. Он может стать причиной химических ожогов и остановки дыхания. Крупная утечка произошла в апреле 2011 года в бухте Золотой Рог (Владивосток).(5)Часть загрязнения пришлась и на воздух. Специалисты не выдерживали более 2 – 2,5 минут в специальных костюмах.

На детонационную стойкость топлива очень влияет октановое число, которое раньше увеличивали с помощью тетраэтилсвинца (С2Н5)4Рb. Такое топливо называлось этилированным. Но при его сгорании образовывались токсичные соединения свинца.(6)

Статуя «Давид» работы Микеланджело заменена копией. Оригинал сильно пострадал от кислотных дождей, так как был сделан из мрамора. Карбонатная группа была вытеснена и заменена на сульфитную (СаСО3+Н2SO3=CaSO3+CO2+H2O) вследствие слабости угольной кислоты. Творение мастера потеряло первозданный вид.

Со времен Первой Мировой войны начался процесс накопления различного химического оружия. Примером его использования может служить применение диоксинов во Вьетнаме американскими войсками. Диоксины – группа высокотоксичных галогеносодержащих производных бензола. Не деградируют в природе, вследствие чего происходит их аккумуляция в высших трофических уровнях, в т. ч. и в человеческом организме. При ничтожнейших концентрациях способен вызывать онкологические заболевания, мутационные изменения и др.

К биологическому «загрязнению» можно отнести непродуманное переселение видов из одних местообитаний в другие

Пример: В девятнадцатом веке в Австралию были переселены кролики для забавы охотников. Но они массово расселились, стали поедать растительность, выселять коренных обителей из жилищ. Все это привело к исчезновению множества видов. Кроликов уничтожали разными методами, но более эффективной оказалась «бактериологическая война» - распространение кроличьего геморрагического вируса.(7)

 И очень сильно на  степени загрязнения окружающей  среды (притом отчасти также водной  и почвенной) сказались испытания  оружия массового поражения. Известны полигоны в Семипалатинске, на острове Новая Земля, американские полигоны на атолле Бикини и на атолле Рождества.  Но это только ядерное оружие. Во Вьетнамской войне американцы применяли диоксин, соединение, не разлагаясь, и, как следствие, накапливаясь в окружающей среде. Диоксин становится причиной различных заболеваний, в том числе онкологических. Притом животные менее устойчивы к диоксину, чем человек. Биологическое оружие так же опасно. Патогенные микроорганизмы внедряются в экосистемы, становятся их элементами. Появляются постоянные очаги заболевания. Например, возбудитель сибирской язвы способен сохраняться в почве более полувека. Значит там как минимум полвека будет просто опасно находиться.

Загрязнение наземно-воздушной среды несет нам большую опасность. Если почва инертна, а водные массы перемещаются с относительно малой скоростью, то воздух обладает неимоверной способностью к перемещениям. Облака несут дожди от океана в глубины материка. Циклоны и антициклоны порой охватывают государства. А если на мгновение представить, что вода в облаках будет  радиоактивной? Или химически зараженной? Тогда мир окажется на пороге новой экологической катастрофы. Уже биосферного масштаба.