Вплив на літосферу Властивості ґрунтів та їх

Вплив на літосферу

Властивості ґрунтів та їх місце в екосистемах • Найважливіший блок екосистем – фактор родючості для рослин та найбільш насичене середовище життя • Ґрунти – найважливіша ланка колооберту речовин • В ґрунтах тривалий час акумулюються частина енергії та хімічних елементів (у детриті та гумусі) • Фільтр для очищення води та водних розчинів

Ґрунти. Деякі дані • При нормальних природних умовах 1 см товщини родючого ґрунту утворюється за 125 – 400 років • На планеті в якості пашні оброблюється біля 10% суші

В процесі перетворення літосфери людина вилучила: 130 млрд. тон вугілля, 35 млрд. т нафти Більше 100 млрд. т інших корисних копалин Заболочено та засолено 20 млн. га Площа ярів перевищила 25 млн. га Розпахано більше 1500 млн. га земель Висота теритоконів сягає 300 м, гірських відвалів – 150 м • Глибина шахт, пройдених для добування золота, перевищує 4 км (Південна Африка), нафтових свердловин – 6 км • • •

Антропогенний вплив на ґрунти – це: • Ерозія ґрунтів (земель) • Забруднення літосфери та ґрунту • Вторинне відчуження земель, засолення та заболочування ґрунтів • Опустелювання • Відчуження земель

Вплив людини на ґрунти • Руйнування природних ландшафтів • Збіднення видової різноманітності • Різке зниження стійкості екосистем, їх продуктивності та біомаси • Найважливіша причина зміни колообертів речовин на суходолі та між суходолом і океаном • Причина зміни радіаційного і водного балансів (кліматичних параметрів)

Наслідки сільськогосподарської діяльності • Вимивання з ґрунтів азоту (втрати більше 40 млн. т/га), що веде до накопичення токсичних азотовмісних органічних сполук • Накопичення канцерогенних сполук – n – нітрозосполуки (злоякісні пухлини, печінки, шлунку, легень) • Порушення балансу фосфору (втрати фосфору в екосистемах)

Джерела забруднення ґрунтів • Житлові будинки та комунально – побутові підприємства (побутове сміття, харчові відходи, будівельне сміття) • Промислові підприємства • Транспорт (оксиди азоту, свинець, вуглеводні, оксид вуглецю) • Сільське господарство (мінеральні добрива, пестициди)

Наслідки сільськогосподарської діяльності • Порушення колооберту та балансу поживних речовин, зниження родючості ґрунтів • Зниження урожаїв сільськогосподарських культур та якості продуктів • Розвиток грибкових та інших захворювань рослин, ріст бур'янів • Евтрофікація водойм • Проникнення в атмосферу оксидів азоту та руйнування озонового шару

Причини псування і знищення земель • • Ерозія Негативні наслідки зрошення Виснаження Відчуження

Ерозія ґрунтів • Руйнування ґрунтів в результаті дії води або вітру (водна, вітрова, техногенна ерозії)

Вітрова ерозія ґрунтів • Пряма залежність від інтенсивності вітру, його тривалості, ступеня відкритості простору, стану самих ґрунтів • Ерозію підсилює сухість ґрунтів, бідність її гумусом (пустелі, степи) • В 1934 р. в США – “ Пиловий котел “ (40 млн. га) • “ Чорні бурі “ на Поліссі України

Водна ерозія • Проявляється всюди, особливо на територіях, де є значна кількість опадів на фоні великих просторів з інтенсивною обробкою ґрунтів • В сильноеродованих господарствах лісостепу на 1 га рілля приходиться 5 – 10 км ярів

Причини ерозії • Надмірна або неправильна розпашка земель • Нерегульовані ливневі опади і паводки • Ненормоване випасання худоби • Розпашка цілинних земель • Вирубування лісів (в США – 2, 8 млн. га у рік) • Підвищений вміст легкорозчинних солей через нераціональну систему зрошення земель

Складування або захоронення твердих відходів • Гірська або горно – хімічна промисловість (відвали, шлаки) • Чорна та кольорова металургія (шлаки, шлами, пил) • Металооброблювальна промисловість (відходи, стружка, браковані вироби) • Лісова та деревооброблювальна промисловість (відходи лісозаготівлі, стружка)

Складування або захоронення твердих відходів • Енергетична промисловість – теплові електростанції (зола, шлаки) • Хімічна промисловість (шлами, фосфогіпс, пластмаси, резина) • Харчова промисловість (кістки, шерсть) • Легка та текстильна промисловість

Заходи видалення відходів • • • Редукція Вторинне використання Переробка Утилізація енергії Захоронення

Антропогенний ландшафт • Ландшафт, перетворений господарською діяльністю людини, при цьому зв’язок природних компонентів змінений в такому ступені, що на місці природного комплексу, що існував раніше, створюється новий, розвиток якого контролюється людиною

Оцінка ступеня забрудненості ґрунтів • Гранично допустима концентрація (ПДК) • Допустимі залишкові кількості (ДЗК)

Техногенні забруднювачі ґрунтів • Невластиві природному довкіллю сторонні хімічні продукти техногенного походження, що поступають у довкілля в таких концентраціях, які викликають шкідливу токсичну дію на екосистеми, живі організми і особливо на людину

Інсектофунгіциди • Найчастіше використовуються хлор – та фосфорорганічні речовини • Дуже токсичні для теплокровних тварин • Мають кумулятивні властивості і призводять до хронічних отруєнь • Здатні проникати у всі тканини

Важкі метали • Метали з великою атомною вагою (свинець, цинк, ртуть, мідь, нікель , залізо, ванадій, кадмій), які при антропогенному розсіюванні забруднюють довкілля, чинять токсичну дію на живі організми та природні екосистеми

Основні джерела • • • Металургійні підприємства Спалювання вугілля, нафти і різних відходів Виробництво скла Виробництво добрив, цементу Автотранспорт

Важкі метали • • • Антропогенний свинець 94 -97% Кадмій – 84 – 89% Мідь – 56 -87% Нікель – 66 -75% Ртуть – 58%

Свинець • Різноманітна токсична дія на організми • Руйнує нервову систему – гальмує роботу синапсу • Скорочує життя червоних кров'яних тілець • Використовується для виробництва автомобільних акумуляторів • В бензин додається тетраетилсвинець • 1 старий автомобіль щорічно викидає 4 кг свинцю • Свинець містять деякі фарби

Ртуть • Використовується в електротехніці, хімічній промисловості, при виробництві вибухівки, як наповнювач в термометрах і тонометрах, при виготовленні пестицидів • Рідка форма малотоксична, отруйними є пари • Уражує спинний мозок, центральну нервову систему, порушується робота імунної системи

Проблема ртутної безпеки • Одна з найважливіших екологічних проблем в містах, великих індустріальних центрах • Металічна ртуть та її сполуки – найбільш токсична серед забруднювачів (І клас небезпеки) • Потрапляє в організм людини у вигляді аерозолю (гострі отруєння при концентрації 0, 1 – 0, 8 мг/м 3)

Джерела ртутного забруднення • Лампи денного світла (люмінесцентні) – містять до 100 мг ртуті • Прилади, що містять ртуть (термометри, тонометри) • Середньодобова ГДК парів ртуті – 0, 0003 мг/м 3

Мінамата • Виявлена серед родин рибалок о. Кюсю у 1956 р. • Протікає по типу церебрального паралічу, сліпота, відставання у розумовому розвитку • Викликається метилртуттю • Виявлено хромосомні аберації

Кадмій • Використовується для антикорозійного покриття, для виробництва електродів в деяких батареях • В побуті – тютюновий дим • Запалення дихальних шляхів, порушення роботи ферментів

“ Ітай – ітай ” • Вперше зареєстрована у 1959 р. серед японського населення у басейні р. Джансі префектури Токіо • Гострі м'язові болі, зниження маси тіла, глаукома, деформація скелету • Триває 12 років і закінчується смертю • Вплив сполук кадмію

Токсикологія • Наука, що вивчає отруйні речовини та їх вплив на життєдіяльність організму

Отруйна речовина • Хімічний чинник, який при надходженні до організму за певної дози здатний викликати захворювання, яке у даному випадку називається отруєнням (інтоксикацією, токсикозом)

Доза отруйної речовини • Кількість речовини, що надійшла до організму (при надходженні через ШКТ або шкіру) (при інгаляції – концентрація отруйної речовини)

Дози отруйних речовин • Вітальні дози (LD 0) – симптоми патологічного процесу не спостерігаються • Летальні дози (LD 100) – призводять до швидкої загибелі організму • Напівлетальні дози (LD 50) – загибель 50% стандартної групи піддослідних тварин

Комбінована дія забруднювачів • Синергізм: одна речовина призводить до підсилення біологічної дії іншої • Адитивна дія: додавання біологічних ефектів окремих речовин • Антагонізм: одна речовина послаблює токсичність іншої

Онкогенна дія • Один з найнебезпечніший для життя відділених наслідків дії токсинів • З 5 млн. відомих хімічних речовин – 50 тис. є потенційно онкогенно – небезпечними • Хімічний канцероген – речовина, яка при надходженні до організму може викликати утворення злоякісних пухлин, що не зустрічаються без її впливу, або призводить до збільшення ймовірності утворення спонтанних (типових) злоякісних пухлин • Канцерогенною дією характеризуються 600 хімічних сполук

Мутагенна дія • Збільшення частоти генетичних та хромосомних мутацій у клітинах людини чи тварин під впливом забруднювачів • Більше 400 речовин – хімічні мутагени

Групи мутагенних речовин • Природні неорганічні сполуки (оксиди азоту, нітрити, нітрати, свинець, радіоактивні речовини) • Природні органічні речовини (алкалоїди, гормони, нафтопродукти) • Синтетичні хімічні речовини, відсутні у природі (пестициди, харчові домішки, лікувальні препарати)

Тератогенна та ембріотоксична дія • Результат проникнення відповідних речовин крізь плацентарний бар'єр та їх безпосереднього впливу на тканини ембріону • Пряма токсична дія на ембріон, опосередкований негативний вплив на материнський організм • Більше 600 хімічних речовин

• Алкоголь • Похідні тестостерону • Кокаїн • Свинець • Літій • Вітамін А • Органічний меркурій Тератогени

Алергічна дія • Багато хімічних речовин викликають сенсибілізацію організму і тим самим можуть бути прямою або опосередкованою причиною алергічних захворювань • Сполуки хрому, нікелю, берилію, ароматичні аміни, хлорвмісні сполуки, антибіотики, барвники

Вплив на біосферу фізичних факторів

Фізичне забруднення • Відхилення за межі нормального діапазону коливань параметрів (рівня) фізичних абіотичних факторів середовища існування • Кліматичні, топографічні екологічні фактори • Антропогенний вплив на температуру, рівень звуку та вібрації, інтенсивність електромагнітних випромінювань

Теплове забруднення • Результат розсіювання в довкіллі теплоти, що виділяється в численних теплових процесах, перш за все пов'язаних із спалюванням палива • Щорічно в світі спалюється до 5 млрд. т вугілля, 3, 2 млрд. т нафти (вивільнюється більше 2× 1020 Дж теплової енергії)

Підвищення температури води • Підвищення критичних значень для стенотермних стадій життєвих циклів водних організмів • Підсилення сприйнятливості організмів до токсичних речовин • Заміна звичайної флори водоростей менш бажаними синьо-зеленими • Зниження кількості кисню у воді через зменшення його розчинності

Шумове (акустичне) забруднення • Подразнюючий шум антропогенного походження, що порушує життєдіяльність живих організмів та людини • Виникає в результаті відхилення інтенсивності та повторюваності звукових коливань за межі діапазону • Серйозний забруднювач середовища існування, оскільки адаптація до нього практично неможлива

Шум для людини • Загальнобіологічний подразник, який в певних умовах на всі органи і системи організму (нервова система, зір, вестибулярний апарат, травлення, обмін речовин) • При шумі рівня 90 д. Б виникає послаблення слуху, нервово – психологічний стрес, виразкова хвороба, гіпертонія • 110 д. Б – звукове сп'яніння • 120 – 130 д. Б – поріг больових відчуттів

Шум для людини • Жінки менш стійки до сильного шуму (в умовах слухового дискомфорту виникають ознаки неврастенії) • Найбільш чутливими операціями є відслідковування, збір інформації, мислення • Екологічно значимими є інтенсивність та частота звуку

Джерела шуму • • • Транспорт (60 – 80%) Промислові підприємства Будівельні та ремонтні роботи Автомобільна сигналізація Шумні люди Побутова та офісна техніка