Реферат: Природопользование в Омской области

Другую серьезную опасность представляет истончение озоно­вого слоя и появление озоновых дыр не только над полюсами планеты, но и вблизи экватора и в средних широтах. О роли озона в сохранении Жизни на Земле уже говорилось ранее. Предположительно этот процесс начался с 70-х годов. Сущест­вует гипотеза (предположение) его естественного происхождения в связи с особенностями движения восходящих и нисходящих воздушных потоков.  Однако экспериментального подтверждения  эта   гипотеза   не   получила  и   все   большее   количество  ученых склоняется к гипотезе антропогенного воздействия на озоновый слой.   Разрушению   озона   способствуют   такие   процессы,   как широкое  применение  азотных  удобрений,   выбросы   продуктов сгорания высотной авиацией и космической техникой. Но глав­ной  причиной  считается  массированное  применение  фреонов, используемых  в  качестве  растворителей  в  аэрозолях,  в  моро­зильных  камерах.

История  создания  фреона  весьма  поучительна.   Она  ярко показывает,  как  мало  мы  еще  разбираемся  в  природных про­цессах,   к  каким  трагическим   последствиям   может  привести любое безобидное на первый взгляд вмешательство в них. Когда в 20-х годах нашего века фреон (хладон) был синтезирован, то вызвал восторг.  И было чему радоваться — дешевый, безвред­ный,    невзрывоопасный,  инертный.   И  никто  не  проследил  его поведение  в окружающей среде после  использования. А оказа­лось,   что   этот   «паинька»   стал   «убийцей»   многих   и   многих людей, умерших от рака. Дело в том,  что вблизи  поверхности Земли  фреон  действительно  безвреден  для  живых организмов, хотя и способствует усилению «парникового эффекта». Но, рас­пространяясь вверх, фреоны начинают разрушаться под воздей­ствием солнечного  излучения.  При этом  выделяются такие  ак­тивные  элементы,   как  фтор   и   особенно  хлор,   каждый  атом которого  способен уничтожить  100 тыс.  молекул  озона.

А тот факт,  что  проявляется  это  воздействие  больше  всего над Антарктидой,  максимально  удаленной  от  источников  про­мышленного загрязнения имеет свое  научное объяснение. Фре­оны,  образовавшиеся в любом регионе планеты,  разносятся по всей  атмосфере,  а над Антарктидой  они  попадают в  изолиро­ванный  полярный  вихрь,  задерживающий  их  над  Южным  по­люсом в течение всей зимы и распадающихся весной. Поэтому наибольшее  истончение озонового слоя  приходится на оконча­ние  полярной ночи  (сентябрь—октябрь).

Над Арктикой и средними широтами этот процесс пока что значительно менее выражен, но зато более опасен, так как там больше организмов, в том числе людей, которые могут постра­дать  от усиленного  облучения.

Еще одна острая проблема, являющаяся следствием резкого увеличения загрязнения атмосферы в последние десятилетия,— кислотные дожди. В общем-то даже в самом чистом воздухе всегда есть примеси, растворяя которые дождевая вода подкисляется. Сам термин «кислотные дожди» впервые был ис­пользован свыше 100 лет назад. Однако в последней трети XX в. это подкисление стало достигать такой величины, что зафикси­рованы  случаи,   когда  дождь  представлял  собой  нечто  среднее между  лимонным   соком   и   столовым  уксусом.   Так,   10   апреля 1974 г.  в шотландском городке Питлохри выпал дождь с рН 2,4.

 рН — показатель, характеризующий кислотные и щелочные свой­ства растворов. При нейтральной реакции рН 7. Уменьшение рН на одну единицу означает увеличение кислотности в 10 раз. Кис­лотность дождевой воды в норме должна составлять рН  5,6—5,7.

Основной причиной выпадения кислотных дождей является попадание в воздух оксидов серы и азота — отходов сгорания любого ископаемого топлива, особенно низкосортного угля и мазута. Образуясь в результате загрязнения атмосферы, кислот­ные дожди, в свою очередь, загрязняют и губят другие компо­ненты биосферы — водоемы, леса, почвы, их живое населе­ние — и отражаются на здоровье людей, так как вытеснение кислотой из пород различных токсичных металлов — ртути, свинца, кадмия и др., ведет к загрязнению ими питьевой воды, повышению их уровня в рыбе, потребляемой человеком. Кисло­та действует на рыбу и растительность не только прямо, но и косвенно, увеличивая подвижность в воде и почве крайне вред­ного алюминия. Кислотные дожди быстро губят исторические памятники, простоявшие тысячелетия. Разрушаются также не столь бесценные, но весьма дорогостоящие производственные сооружения и жилые здания, Трудно даже приблизительно оп­ределить весь экономический, культурный и, главное, экологи­ческий ущерб от этого процесса, как, впрочем, и от других, ведущих  к серьезным  нарушениям  в  биосфере.

Водные ресурсы. Вода — важнейший минерал на Земле, кото­рый нельзя заменить никаким другим веществом. Она составляет большую часть любых организмов, как растительных, так и животных, в частности, у человека на ее долю приходится 60— 80% массы тела. Вода является средой обитания многих орга­низмов, определяет климат и изменение погоды, способствует очищению атмосферы от вредных веществ, растворяет, выщела­чивает горные породы и минералы и транспортирует их из одних мест в другие и т. д. Для человека вода имеет не только био­логическое, но и производственное значение: она и транс­портный путь, и источник энергии, и сырье для получения продукции, и охладитель двигателей, и растворитель, и очиститель и т. д. Особенно много воды потребляет сельское хозяйство. На­пример, для  выращивания  1  т риса требуется  7000 т воды.

На Земле имеется более 1370 млн. км3 воды. Но 94% — это соленая вода морей, океанов и некоторых озер. Запасы пресной воды на Земле составляют чуть больше 30 млн. км3, при­чем 97% из них сосредоточено в полярных шапках и ледниках.

Легкодоступные запасы составляют только 50 тыс. км3, а совре­менная потребность человечества составляет около 19 тыс. км3. Казалось бы, пока хватает. Но, во-первых, вода нужна не толь­ко людям, во-вторых, распределена она по территории Земли крайне неравномерно и большая ее часть приходится на реки и озера, расположенные в малонаселенных местах, например в Сибири. К тому же, вырубая леса и осушая болота, человек способствует перераспределению воды между водоемами суши и океана в пользу последнего. Ну а массированное загрязнение рек, озер и грунтовых вод промышленными и сельскохозяйственными отходами окончательно подрывает нашу водообеспеченность.

По данным ООН, 23% городских и 80% сельских жителей не обеспечены питьевой водой удовлетворительного качества. Некоторые страны уже сейчас вынуждены опреснять морскую воду,  что требует  больших энергетических затрат.

В России в среднем на одного жителя расходуется около 400 л питьевой воды в сутки, а в Москве и того больше — до 600 л. Это в 2 раза превышает уровень потребления воды в других столицах мира. Одной из причин такой расточительно­сти является отсутствие материальной заинтересованности и экологической  воспитанности  населения.

В большинстве районов плата взимается не пропорционально ко­личеству потребленной воды, а пропорционально количеству жиль­цов. Сейчас планируется переход к оплате на основании показа­ний водомерных счетчиков, но их массовое производство и уста­новка  потребуют больших средств  и  времени.

Не менее важной, чем проблема обеспечения достаточным количеством воды, является проблема сохранения ее качества. Если в начале века науке было известно всего 17 загрязнителей природных вод, то сейчас их более 2,5 тыс. Это пагубно влияет на здоровье населения и ведет к гибели рыб, водоплавающих птиц и других животных, усыханию и снижению продуктивно­сти растений. При этом не только ядовитые химические загряз­нения опасны для водных экосистем, но и избыток органиче­ских и минеральных веществ, поступающих со смывом удобре­ний с полей, навоза с ферм, бытовых стоков из канализацион­ных труб. Содержащиеся в них азот и фосфор, служа питанием для водорослей, в том числе микроскопических, позволяют по­следним резко усилить свой рост. Этот процесс резкого повы­шения продуктивности водоемов носит название эвтрофикации. Но так как консументы водоема не успевают потребить возрос­шую биомассу и водоросли, размножившись, начинают закры­вать друг другу свет,  то  идет  процесс  их  массового отмирания и гниения, сопровождающийся ускоренным потреблением кис­лорода, вплоть до полного его исчерпания. В этом случае вся экосистема  водоема   может  погибнуть.

Значительно снижает проточность, а значит, и способность рек к самоочищению строительство гидротехнических сооруже­ний  —  плотин,  водохранилищ,  шлюзов.

В России многие водные системы находятся в бедственном положении. Крайне напряженная обстановка сложилась в бас­сейне Волги, под угрозой чистота крупнейшего в мире храни­лища пресной воды — озера Байкал, загублено самое «рыбное» в прошлом Азовское море, быстро эвтрофицируется Ладожское озеро, теряет оздоровительные (рекреационные) свойства из-за чрезмерного загрязнения Черное море, практически в сточные канавы  превратились  некоторые  реки Урала.

Почва. Почва, т. е. поверхностный слой земной коры толщиной в несколько десятков сантиметров, обладающий плодо­родием, образуется из продуктов разрушения горных пород под влиянием климата и жизнедеятельности многих поколений ра­стительных  и  животных  организмов.

Пахотные угодья занимают около 1,5 млрд. га (10—11% суши), пастбища и сенокосы — приблизительно 3 млрд. га (20% суши). Остальная площадь суши — неблагоприятные для сельскохозяй­ственного использования районы. На каждого жителя планеты приходится в среднем 0,4 га пашни, т. е. примерно по одному футбольному полю. И эта цифра имеет тенденцию к сокраще­нию, так как численность населения растет. К тому же часть продуктивных земель отводится под жилищное строительство, развитие промышленности и транспорта.

Плодородный почвенный слой образуется очень медленно — 1 см за 200-300 лет. А сильный ветер (пыльная буря) или ливень могут за одни сутки развеять или смыть с поля слой в 1-5 см, а иногда и больше. Этот процесс разрушения почвы, включая оврагообразование, называется эрозией. Сильнее всего эрозии подвержены участки почвы, нарушенные нерациональ­ной человеческой деятельностью: переуплотнением тяжелыми сельскохозяйственными машинами или вытаптыванием копыта­ми слишком большого количества выпасываемого скота, выра­щиванием однолетних культур, требующих ежегодной вспашки, на легких, засушливых землях. Ежегодно из-за эрозии выбыва­ет из сельскохозяйственного использования более 3% пахотных земель. Много земель выбывает из оборота в результате их засоления при  нерациональном поливе.

Не менее важной проблемой является снижение плодородия почв. При культивировании сельскохозяйственных культур и уборке урожая естественный процесс возвращения в почву питательных веществ, потребляемых растениями, нарушается (о чем говорилось в гл. 2, § 5). Приходится возмещать эти ежегодные потери путем внесения органических и минеральных удобрений. Но при игнорировании закона минимума это приводит к за­грязнению почвы, к накоплению в растениях таких вредных для  человека веществ,  как  нитраты.

К еще более серьезным  последствиям приводит загрязнение почвы ядохимикатами  (пестициды),   применяемыми для  борьбы с сорняками (гербициды), вредителями (инсектициды) и болезня­ми   (фунгициды)  растений.   Из  действия    закона     физи­ко-химического     единства     всего     живого вещества     Земли    следует,   что   вещество   (пестициды, антибиотики  и др.),  вредное для  одних видов существ  (вреди­телей, микробов), вредно и для всех других, в том числе и для человека, хотя и в разных дозах. Начальные дозы, смертельные для мелких организмов, особого вреда человеку не приносят, но не исключено, что мы не  научились его определять и послед­ствия  проявятся  в  будущем.   Однако  вредители  и  микробы  с быстрой сменой поколений способны в ходе естественного отбо­ра приспособиться к воздействию химикатов, и для их уничто­жения  дозы  приходится  увеличивать до  таких размеров,  кото­рые приносят явный вред здоровью человека и высших живот­ных,  попадая  в их питье и пищу из почвы.  При этом воздей­ствию   пестицидов   подвергаются   не   только   вредители,   но   и живущие рядом с ними полезные животные и микроорганизмы (черви,  бактерии,   насекомые-опылители  и  др.),   которые  либо гибнут, что приводит к нарушениям в экосистемах, ухудшению структуры   и   плодородия   почвы,   либо   накапливают   в   своих организмах  этот яд,   передавая  его  по  пищевым  цепям  консументам более высокого порядка вплоть до человека. А так как высшие  консументы съедают за свою жизнь не одно животное или растение, а много, то с каждым уровнем цепи концентра­ция вредных веществ в организме повышается примерно в 10 раз, доходя до смертельных доз (рис.  9).  Это относится не только к пестицидам,  но  и  к любым другим  вредным  загрязнителям.

Населяющие почву организмы стремятся переработать попа­дающие в нее вещества-загрязнители, но если последних слиш­ком много или они ядовиты для самих редуцентов, то земля может потерять способность к плодородию. Этот процесс, а также водная и ветровая эрозии почв приводят к опустынива­нию, которое происходит со средней скоростью 7-21 млн. га в год. Это означает, что за то время, пока идет только один школьный урок, в пустыню превратится 7-24 км2 ранее жизне­способной территории.

Растительный мир.    Растения  играют  в жизни  человека  важнейшую роль: поставляют кислород и поглощают углекислый газ, служат продуктом питания ему или поедаемым им животным, являются лекарственным и производственным сырьем и т. д. Осо­бое значение для человека имеют леса. Они защищают почву от эрозии, а реки от высыхания, очищают и оздоравливают воздух, являются домом для птиц и зверей, местом отдыха для людей, источником  здоровья  и эстетического  наслаждения  (рис. 10).

Велико хозяйственное значение лесных ресурсов. Бурное развитие науки и техники не вытеснило древесину, а, наоборот, расширило границы ее применения. Оставаясь самым распро­страненным видом строительного материала и топлива, древеси­на находит применение и как химическое сырье, и для других нужд  (рис.   11-12).

В настоящее время лесом покрыто 30% суши, и четвертая часть этих запасов приходится на нашу страну. Однако в ре­зультате варварского отношения — вырубок, превышающих тем­пы восстановления, пожаров, кислотных дождей, пылегазовых загрязнений воздуха, изменения уровня и загрязнения грунто­вых вод — ежегодно гибнет до 1% от общей площади лесов планеты. Под угрозой находятся леса (особенно хвойные) и в нашей стране. При современных темпах истребления от них уже через  50 лет ничего  не останется.

Животный мир. Необходимыми членами всех биогеоценозов, и особенно лесных, являются дикие животные.  Они обогащают атмосферу углекислым газом, используемым растениями при фотосинтезе; удобряют почву навозом и останками; способству­ют перекрестному опылению (насекомые) и расселению расте­ний (перенос семян); разреживают излишне густые травостои и насаждения и т. п. Люди используют их для получения про­дуктов питания, кожи, пушнины, лекарственного сырья, а так­же как генетический фонд для селекционной работы — созда­ния  новых  видов  сельскохозяйственных животных.

Однако в результате прямого (охота, рыбалка, промысел) и косвенного (уничтожение местообитания или изменение эколо­гических  факторов  за  пределы  приспособляемости  организмов) истребления многие виды стали редки или исчезли совсем за последние несколько веков (рис. 7). Классическим примером является морская (стеллерова) корова — крупное млекопитаю­щее, жившее около Командорских островов и замеченное экс­педицией Беринга и Стеллера в 1741 г. Уже через четверть века после этого вид был полностью истреблен моряками и охотни­ками-промысловиками, и человечество лишилось возможности одомашнить миролюбивое животное, разведение которого на прибрежных  подводных лугах  принесло  бы  огромную  выгоду.

Массовому уничтожению, приведшему к резкому сокраще­нию популяции, вплоть до полного исчезновения, подвергались животные в Африке со времен ее колонизации и до наших дней. Слонов, носорогов, антилоп и других животных убивали не столько ради мяса, сколько ради охотничьих трофеев и сувениров, например в моде были опахала из хвостов антилоп; из военно-политических соображений, например, уничтожали бизонов, чтобы сломить сопротивление индейцев, питавшихся в основном ими;  просто для развлечения.

А ведь ни один вид животных или растений, особенно круп­ных, не погибает в одиночку, а тянет за собой связанных с ним более мелких (а иногда и крупных, если исчезнувший вид был основным объектом их питания) организмов. Освобождаю­щиеся экологические ниши и звенья цепи питания в ходе экологического дублирования занимаются другими видами, ко­торые могут оказаться нежелательными для человека в хозяй­ственном или медицинском отношении. Если же из-за резкого видового обеднения природа не найдет подходящего материала для замены, то это может привести к полной гибели экосистем вплоть до  опустынивания.