Антропогенний вплив на біосферу

План

Вступ

1. Визначення антропогенного глобального, регіонального та локального забруднення

2. Класифікації антропогенних факторів

3. Вплив антропогенних факторів на живі організми

Висновок.

Список використаної літератури.

Вступ

Біосфера як досить динамічна планетарна екосистема в усі періоди свого еволюційного розвитку постійно змінювалася під впливом різних природних процесів. Наслідком тривалої еволюції біосфери стала її здатність до саморегуляції та нейтралізації негативних процесів. Головною подією еволюції біосфери було пристосування організмів до змінених умов шляхом внутрішньовидової інформації. Гарантом динамічної стійкості біосфери впродовж мільярдів років була природна біота у вигляді угруповань і екосистем у необхідному об'ємі.

Потужним фактором у біосфері стала людська діяльність. Із виникненням, удосконаленням і поширенням нових технологій (полювання - землеробська культура - промислова революція) планетарна екосистема, адаптована до впливу природних факторів, стала відчувати зростаючий вплив нових і різних за потужністю факторів. Викликані вони людиною і тому називаються антропогенними (антропічними).

Антропогенні фактори принципово відрізняються від факторів природних. У більшості випадків антропогенні фактори є наслідками виробничої діяльності суспільства, і лише іноді вони виробляються зі спеціальною метою змінити елементи природи в бажаному напрямі (насадження лісів, створення водосховищ, знищення шкідливих організмів і т.д.).

1. Визначення антропогенного глобального, регіонального та локального забруднення

Всі діючі в природі антропогенні фактори можна об'єднати в чотири групи:

- фактори-тіла (рельєф, водойми, канали, оброблювані ґрунти, споруди і будівлі, інтродуковані організми та ін.) мають просторову визначеність і довгочасність дії;

- фактори-речовини (звичайні та радіоактивні хімічні речовини, штучні хімічні сполуки й елементи (ксенобіотики), аерозолі, стічні води і вентиляційні викиди та ін.) при потраплянні в природу не мають просторової визначеності, постійно змінюють концентрацію і мігрують у середовищі, змінюють ступінь впливу на елементи природи через динаміку концентрації в середовищі. Одні з них нестійкі і швидко руйнуються, інші можуть зберігатися в незміненому вигляді тривалий час, акумулюватися в навколишньому середовищі;

- фактори-процеси (різноманітна діяльність людини в природі, вплив на природу домашніх тварин і культивованих рослин, знищення шкідливих і відтворення корисних організмів, збирання дикоростучих рослин, добування в природі корисних тварин, добування корисних копалин, антропогенна ерозія ґрунтів, антропогенний кругообіг речовин та ін.) часто пов'язані з обмеженими територіями, але можуть охоплювати й великі простори. Процеси мають високу динамічність й іноді бувають односпрямованими;

- фактори-явища (тепло, світло, радіохвилі, електрострум, електромагнітні поля, шум, звукові хвилі, іонізуюче випромінювання, тиск, запиленість атмосфери та ін.) мають точні параметри і від джерела утворення змінюються за суворим градієнтом.

Зараз на планеті діють надзвичайно різноманітні антропогенні фактори. У ряді районів вони за своєю дією можуть переважати над природними, визначаючи характер розвитку всієї географічної оболонки.

З науковою і практичною метою створено класифікацію антропогенних факторів за різними ознаками.

2. Класифікації антропогенних факторів.

Класифікація антропогенних факторів за їх природою:

1. Механічні: тиск колесами і гусеницями, завислі речовини в повітрі та воді, течії, вирубування лісу, відловлювання тварин, збирання дикоростучих рослин, перешкоди для міграцій тварин, перевертання пластів ґрунту і т.д.

2. Фізичні: тепло, світло, електромагнітне поле, радіохвилі, інфра- і ультразвук, шум, іонізуюче випромінювання, колір, переведення речовини з одного стану в інший, зміна вологості.

3. Хімічні: хімічні елементи та їх сполуки.

4. Біологічні: вплив інтродукованих організмів, антропогенний природний добір, штучний добір у популяціях диких організмів, насадження лісів.

5. Ландшафтні: штучні водойми, рельєф, рекультивовані ділянки, канали, штучні ліси і луки.

Класифікація антропогенних факторів за їх загальними особливостями:

1. Первинні - ті, що безпосередньо вироблені людиною.

2. Вторинні - ті, що з'явилися в природі під впливом первинних факторів і за їх взаємодії з природними факторами (продукти розкладання пестицидів, річки, що обміліли після вирубування лісів та ін.).

Класифікація антропогенних факторів за часом походження і дії:

1. Вироблені в минулому: а) ті, що припинили свою дію, але їх наслідки відчуваються і зараз (винищення, випасання, випалювання та ін.); б) ті, що продовжують діяти нині (штучний рельєф, канал, водосховище, посаджений ліс, інтродукований вид та ін.).

2. Вироблювані в даний час: а) такі, що діють у момент виробництва (звукові коливання, електромагнітні хвилі та ін.); б) такі, що діють певний час після закінчення виробництва (стійкі хімічні забруднювачі, вирубаний ліс, змінений рельєф та ін.).

Класифікація антропогенних факторів за тривалістю дії при припиненні виробництва:

1. Такі, що діють лише в момент їх виробництва (електромагнітне поле, звукові хвилі, світлові промені та ін.).

2. Короткочасної дії (дощування, зрошування, забруднення ґрунту речовинами, що швидко випаровуються, та ін.).

3. Тривалої дії (радіоактивне забруднення, штучний рельєф, інтродуковані види та ін.).

Класифікація антропогенних факторів за їх здатністю до акумуляції в навколишньому середовищі:

1. Не здатні до акумулювання, параметри яких залежать від об'єму і інтенсивності їх породження (звукові подразники, електромагнітні поля, вібрація та ін.).

2. Здатні до короткочасного акумулювання з подальшим посиленням свого виливу (пестициди в ґрунті, нестійкі хімічні сполуки у воді і повітрі, запилення атмосфери та ін.).

3. Здатні до безперервної і невизначено тривалої акумуляції (радіоактивні речовини з тривалим періодом напіврозпаду, стійкі хімічні сполуки, вилучення корисних копалин, істотні зміни рельєфу, водосховища та ін.).

Класифікація антропогенних факторів за їх здатністю до міграцій:

1. Мігруючі, такі, що діють у місці виробництва і на деякій відстані від нього (рельєф, вібрація, електромагнітне поле, звукові коливання, світло та ін.).

2. Мігруючі з токами води і повітря (пил, тепло, хімічні речовини, гази, аерозолі та ін.).

3. Мігруючі з засобами їх виробництва (судна, засоби автомобільного і залізничного транспорту та ін.). Сюди відносять різноманітні фактори, у тому числі і деякі з 1 і 2 груп.

4. Мігруючі самостійно (інтродуковані види тварин, здичавілі домашні тварини).

Класифікація антропогенних факторів за обсягом охопленого простору:

1. Діють тільки в місці виробництва (загибель тварин під колесами автомобілів тощо).

2. Діють у місці їх виробництва та на певній відстані від нього (органічні речовини у воді, запиленість атмосфери та ін.).

3. Дія поширюється на величезні відстані, а іноді й на всю планету за досить високих обсягів виробництва (стійкі хімічні З речовини у воді і атмосфері, радіоактивні речовини з тривалим терміном напіврозпаду та ін.).

Класифікація антропогенних факторів за стійкістю викликаних ними змін у навколишньому середовищі:

1. Викликають тимчасові зворотні зміни (будь-який тимчасовий вплив на навколишнє середовище, що не приводить до повного знищення видів; забруднення води нестійкими речовинами та ін.).

2. Викликають відносно незворотні зміни (окремі випадки інтродукції видів, створення водосховищ, знищення водойм та ін.).

3. Викликають абсолютно незворотні зміни в навколишньому середовищі (повне знищення видів, вилучення корисних копалин та ін.)

Класифікація антропогенних факторів за видами діяльності людини:

1. Індивідуальний вплив (браконьєрство, туризм тощо).

2. Колективний вплив у процесі організованої виробничої діяльності.

Добування корисних копалин: а) з атмосфери; б) з гідросфери; в) з літосфери.

Енергетична промисловість: а) теплоенергетика; б) гідроенергетика; в) ядерна енергетика та ін.

Обробна промисловість: а) металургійна; б) хімічна; в) металообробна; г) текстильна; д) харчова та ін.

Транспорт, будівельна промисловість.

Лісова промисловість.

Сільське господарство: а) рослинництво; б) тваринництво.

Охорона природи (створення природно-заповідних територій, боротьба з ерозією ґрунтів, управління погодою, припинення використання, рекультивація ландшафтів, очищення стічних вод і викидів в атмосферу, селекція в дикій природі, біотехнічні заходи, відтворення та ін.).

За більш спрощеною класифікацією О.М. Тетіора (1992) до антропогенних впливів відносять усі види, які пригнічують природу і створюються технікою або безпосередньо людиною. Антропогенні впливи він підрозділяє на:

- технічні перетворення і руйнації природних систем і ландшафтів - у процесі добування природних ресурсів, при сільськогосподарських роботах, будівництві та ін.;

- виснаження природних ресурсів (корисні копалини, вода, біологічні компоненти екосистем);

- глобальні кліматичні впливи (зміни клімату у зв'язку з господарською діяльністю людини);

- естетичні порушення (зміна природних форм, руйнування історико-культурних цінностей і т.д.);

- забруднення навколишнього середовища.

Відомий еколог Б. Коммонер (1974) виділив п'ять, на його думку, основних втручань людини в екологічні процеси:

- спрощення екосистеми і розривання біологічних циклів;

- поява генетичних змін в організмах рослин і тварин;

- введення в екосистему нових видів;

- концентрація розсіяної енергії у вигляді теплового забруднення;

- збільшення отруйних відходів від хімічних виробництв.

Найбільш небезпечним і найбільш поширеним видом негативного впливу людини на біосферу є забруднення. Забрудненням називають надходження в навколишнє природне середовище будь-яких твердих, рідких або газоподібних хімічних речовин, мікроорганізмів або енергій (звуки, шуми, випромінювання) у кількостях, шкідливих для людини, тварин, рослин і загального стану екосистем.

Перелічені класифікації необхідні для більш детального вивчення дії антропогенних факторів, більш точної оцінки наслідків впливу людини на біосферу та її окремі елементи.

При виявленні і вивченні антропогенного фактора основну увагу приділяють не засобам, які його виробили, а тим його елементам, які викликають зміни в навколишньому середовищі. Вплив на навколишнє середовище здійснюється не тільки в процесі господарської діяльності, але й після її припинення, внаслідок тривалої дії антропогенних факторів (стійкі хімічні речовини та ін.).

Пізнання умов і масштабів виробництва антропогенних факторів необхідно для того, щоб шляхом розробки технічних і організаційних заходів скоротити виробництво негативно діючих на навколишнє середовище факторів та підсилити дію тих, що діють позитивно. Важливою умовою організації природоохоронних заходів є виявлення джерела або місця виробництва антропогенного фактора. Особливі труднощі виникають щодо стійких хімічних речовин, здатних до міграцій. Також важко це зробити щодо антропогенних факторів, які виникають спорадично. Більшість (майже всі) антропогенних факторів поширені в зоні інтенсивного розвитку промисловості та сільського господарства. Є група факторів спорадичного поширення, які можуть бути виявлені лише в різних місцях на обмежених ділянках. Вивчення поширення антропогенних факторів важливе для оцінки їх впливу на навколишнє середовище та організації його охорони.

Кількісною особливістю антропогенних факторів є ступінь насичення ними простору, яку називають їх концентрацією. Концентрація факторів на конкретній ділянці обумовлена рядом обставин: інтенсивністю і характером їх виробництва, ступенем міграційної здатності, властивістю акумуляції в навколишньому середовищі і загальними умовами навколишнього середовища. Тому кількісні параметри зазнають істотних змін у часі й просторі.

Антропогенні фактори виробляються з різною періодичністю, знання цієї динаміки необхідне для оцінки їх впливу на навколишнє середовище. Кількість і набір факторів змінюється впродовж року, що обумовлено сезонністю ряду виробничих процесів. Існує добова динаміка їх кількості й набору, пов'язана з нерівномірністю виробничої діяльності в різні години доби. Поширення антропогенних факторів залежить, перш за все, від поширеності засобів їх виробництва та особливостей природних умов, в які вироблені фактори потрапляють. Вивчення динаміки антропогенних факторів має велике значення для порівняння їх із динамічними природними факторами і для визначення ступеня впливу на навколишнє середовище вироблених людиною факторів.

Багато антропогенних факторів здатні до міграцій та акумуляції в навколишньому середовищі, їх виявлення є одним із найважливіших завдань сучасної екології. Всі антропогенні фактори діють на фоні природних факторів, посилюючи, ослаблюючи або повністю усуваючи їх вплив на навколишнє середовище. Тому при виявленні антропогенних факторів треба вивчати кожний діючий у природі фактор із тим, щоб відділити ту його частину, яка обумовлена діяльністю людини.

Опосередкована дія антропогенних факторів на деякі об'єкти буває іноді більш істотною, ніж пряма. Тому необхідно виявляти механізм дії фактора, під яким розуміють сукупність взаємодій у напрямі від антропогенного фактора до об'єкта охорони.

Дія антропогенного фактора на елементи навколишнього середовища залежить не тільки від його якості, але й від кількості на одиницю площі, що можна назвати дозою фактора. Одні й ті самі елементи природи, але в різних умовах по-різному сприймають однакові дози антропогенного фактора.

3. Вплив антропогенних факторів на живі організми

Зростання антропогенних навантажень на природну рослинність супроводжується багатьма небажаними наслідками: змінами високопродуктивних первинних типів рослинності вторинними й у зв'язку з цим змінами структури рослинного покриву великих територій, зменшенням флористичного багатства, зникнення окремих видів і збіднення генетичної різноманітності, зниженням продуктивності і стабільності угруповань. Ці небажані явища пов'язані головним чином із нераціональною експлуатацією лісів, нерегульованим випасом природних угідь, збиранням і заготівлею природних ресурсів, будівництвом транспортних шляхів, нових поселень та іншими впливами. При цьому зміни відбуваються на різних рівнях організації біосистем: біоценотичному, популяційному та організмовому. І якщо зміни на рівні біоценозів є лише зовнішнім ефектом тих змін, які відбуваються на рівні популяцій і організмів, то вивчення останніх дає змогу виявити механізми трансформації біогеоценозів.

Сучасні оселища популяцій більшості рідкісних видів рослин можна розглядати як рештки раніше суцільних ареалів (територій поширення) цих видів, які були зруйновані зміною кліматичних факторів протягом геологічних епох, а також діяльністю людини в історичний період. Однак ці зміни мали принципові відмінності. Геологічним був властивий поступовий характер змін, залишалася можливість для збереження генофонду і еволюції, тоді як під впливом людини мають місце катастрофічне руйнування оселищ, знищення окремих популяцій і видів у цілому. В сучасний період найбільш відчутними є подальший розрив ареалів і утворення острівних плям або інсуляризація популяцій.

Розрив ареалів у геологічні епохи та історичний час добре простежується на прикладі Gentiana lutea (тирличу жовтого). Це цінний рідкісний лікарський вид рослин, занесений у Червону книгу України. У третинному періоді суцільний ареал цього виду охоплював високогір'я Свидовця, Чорногори і Мармароських гір (це гірські масиви Українських Карпат), які тоді являли собою єдиний гірський пенеплен. Переріз цього суцільного переплену р. Тиса, розпочатого у третинному періоді, і розподіл його на Свидовецьку і Чорногірську частини глибокою долиною р. Тиса, яка стала ізоляційним бар'єром для розселення діаспор (зокрема, насіння), призвели до формування спочатку двох ізольованих Свидовецької та Чорногірсько-Мармароської популяцій. Останні вже в історичний період під впливом антропогенних факторів розпалися ще на кілька дрібніших ізольованих популяцій: Свидовецьку на полонині Ворожеська, Чорногірську на полонині Рогнєска, Мармароську на горі Піп-Іван та Чивчинську на горі Гнетеса. Про суцільний у минулому ареалцього виду у східній частині Карпат свідчить зростання окремих особин уздовж високогір'я Чорногірського та Чивчинського хребтів. Формуванню окремих популяцій або навіть невеликих локусів перешкоджає постійна заготівля кореневищ цього виду як цінної лікарської сировини, що використовується у офіційній та неофіційній медицині для приготування препаратів, що лікують захворювання шлунково-кишкового тракту. У закарпатті в довоєнний та на початку післявоєнного періоду проводилась організована заготівля кореневищ G. lutea заготівельними організаціями. Неорганізована експлуатація, яка веде до скорочення ареалів острівних популяцій цього виду, відбувається до цього часу.

Аналогічна картина розпаду ареалів властива переважній більшості індиферентних (байдужих) до субстрату рідкісних видів Українських Карпат. Розриви їх ареалів також пов'язані з геологічними катаклізмами та антропогенними факторами. Крім збирання рослин за їх корисними властивостями, основною причиною інсулярізації рідкісних видів є випас худоби. Як правило, руйнування ареалів популяцій відбувається на вирівняних і зручних для випасу ділянках, тому концентрація оселищ рідкісних видів має місце у недоступних для худоби місцях -- на стрімких скелястих схилах, скелях і кручах, серед криволісь, у глибоких улоговинах та подібних до них оселищ.

Що стосується зміни просторової організації популяцій під впливом антропогенних факторів, то вона може набувати різного вигляду в залежності від форм та інтенсивності впливів і проявлятися у появі дискретності (переривистості) між популяційними локусами, зменшенні їх кількості, зникненні локусів, розчленуванні популяцій на субпопуляції і повному їх вимиранні. Зміни просторової організації популяцій часто починаються розмиванням меж між центрами концентрацій особин завдяки відмиранню периферійних особин внаслідок зміни умов існування. З'являється дискретність оселищ з високою щільністю за умов, сприятливих для існування популяцій. Такими можуть бути і деякі види господарських впливів. Наприклад, проведені експерименти на заповідних ділянках і сіножатях показали, що щільність і життєвість Arnica montana (арніки гірської) найвищі на свіжих сіножатях, що пояснюється високим відсотком виживання особин, що проросли з насіння внаслідок відсутності підстилки і домінування (переважання за кількістю) нещільнокущових злаків. Скошування сприяє також збільшенню ролі вегетативного розмноження і захопленню територій за рахунок розростання клонів (потомство від однієї особини, що розмножується вегетативно). Рослини A. montana не поїдаються худобою, а основним негативним впливом випасання є механічне пошкодження різних частин рослини -- розеток листків, квітконосів і кореневищ. На експериментальній ділянці під випасання, порівняно з сіножаттю, зменшилась маса вегетативних розеток, розміри листків, висота квітконосів. Знизились щільність популяцій та чисельність генеративних особин, які здатні до насіннєвого розмноження. Спостерігається висока смертність молодих особини (підросту) внаслідок витоптування та порушення режиму зволоженості. Дослідження показують, що в умовах помірного випасу популяції даного виду здатні виживати внаслідок посилення ролі вегетативного розмноження за рахунок галуження кореневища. При зникненні антропогенного фактору окремі локусу стають осередками розселення виду і відновлення популяцій. Повне знищення популяцій спостерігається лише у випадку докорінної зміни середовища існування.

Розриви популяцій спостерігаються і при будівництві осель, прокладанні доріг, трелюванні лісу. При цьому популяцій розпадаються на окремі фрагменти, віддалені один від одного на кількасот метрів або кілька кілометрів. У таких стресових ситуаціях виникають катастрофічні неконтрольовані руйнування популяцій.

Необхідно відзначити, що існування популяцій у еволюційних масштабах часу представляється як повільна послідовна, чітко контрольована зміна, спрямована на оптимізацію їх взаємовідношень із середовищем. У випадку антропогенних навантажень використовується увесь гомеостатичний ресурс, набутий у ході еволюції, спостерігається регрес популяцій, який проявляється у зміні життєвого циклу видів (скорочується його тривалість, випадають окремі стадії розвитку), зниженні насіннєвої продуктивності і врожаю насіння популяції.

Зміни на популяційному рівні порушують зв'язки між видами і, як по цепній реакції, викликають зміни у біогеоценозах, загрожують стабільності угруповань, знижують стійкість природних систем і відображаються на стані біосфери у цілому.

Висновок

Будь-який антропогенний фактор діє на всі елементи навколишнього середовища в зоні своєї досяжності, але завжди на певні з них він впливає більш істотно. Будь-які антропогенні фактори здійснюють позитивний чи негативний вплив на навколишнє середовище або виявляються індиферентними, що необхідно враховувати, оцінюючи їх дію.

За наслідками впливу на навколишнє середовище антропогенні фактори можна розділити на декілька груп: руйнування або знищення елементів навколишнього середовища, зміна цих елементів, збільшення існуючих елементів або створення нових елементів навколишнього середовища, переміщення в просторі.

Наслідки дії антропогенних факторів можуть виявлятися не тільки в наш час, але й у майбутньому, що треба враховувати, здійснюючи їх оцінку.

Усвідомлюючи наслідки антропогенних впливів, я вважаю, людство, для свого подальшого існування, повинно переусвідомити спосіб свого життя та перетворити його відповідно до потреб природи. Інакше, як ми вже мали змогу побачити, існування людини як виду,зокрема, та існування живих організмів, в цілому, стоїть під великою загрозою…

Список використаної літератури

1. Бойчук Ю.Д., Солошенко Е.М., Бугай О.В. Екологія і охорона навколишнього середовища: навч. посібник. - Суми: ВТД "Університетська книга", 2002

2. Голицын А.Н. Основы промышленой экологии: учебник для вузов. - М.: ИРПО; Издательский центр "Академия", 2002

3. Экологическая экономика: учебник. - Сумы: "Університетська книга", 2001