Размещено на http://www.allbest.ru/

24

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Загрязнение рек и озер

Источник, вносящий в поверхностные или подземные воды различные вредные вещества, микроорганизмы или тепло, называется источником загрязнения. Вещество, нарушающее нормы качества воды, - загрязняющим. Природные воды могут быть загрязнены самыми различными примесями, которые разделяют с учетом их биологических и физико-химических свойств на группы. К первой группе относятся вещества, растворяющиеся в воде и находящиеся там в молекулярном или ионном состоянии. В природной воде могут присутствовать в растворенном виде различные газы (кислород, азот, диоксид углерода, сернистый газ и др.), а также растворимые соли (натрия, калия, кальция, аммония, алюминия, железа, магния, марганца и др.). Можно установить их наличие с помощью химического анализа, потому что растворенные примеси не задерживаются ни песчаными, ни бумажными фильтрами. Вторая группа примесей - те, что образуют с водой коллоидные системы и взвеси. Коллоидные системы образуются из практически нерастворимых веществ. Они задерживаются мембранами - тонкими пленками из коллодия или бычьего пузыря. В коллоидном состоянии могут находиться вещества минерального и органического происхождения. При длительном отстаивании частицы песка, глины, образующие в воде взвеси, способны осаждаться.

Вода может иметь загрязнения биологического характера: бактерии, вирусы, водоросли, простейшие, черви и т.д. Бактерии образуют устойчивые взвеси, а водоросли - целые «подводные луга», на дне водоемов может быть много червей.

В 90-х годах XX столетия антропогенное загрязнение природных вод стало носить глобальный характер и существенно сократило доступные эксплуатационные ресурсы пресной воды на Земле.

Основными источниками загрязнения являются промышленные и коммунальные канализационные стоки, смыв с полей части почвы, содержащей различные агрохимикаты, дренажные воды систем орошения, стоки животноводческих ферм, попадание в водоемы с осадками и ливневыми стоками аэрогенных загрязнений.

Годовой объем промышленных коммунально-бытовых и сельскохозяйственных стоков в мире достиг 6,7%, или около 2,5 тыс. км³ естественного речного стока на планете, а по наличию примесей в воде практически сравнялся с ним. Антропогенные загрязнения воды по сравнению с природными водами (растворы и взвеси) более опасны и во много раз сильнее снижают ее качество.

Среди загрязнителей воды наибольшую опасность представляют фенолы, нефть и нефтепродукты, соли тяжелых металлов, радионуклиды, пестициды и другие органические яды, биогенная органика, насыщенная бактериями, минеральные удобрения и т.д. Общая масса основных антропогенных загрязнителей гидросферы достигла 15 млрд. тонн в год. Большая часть этих загрязнителей приходится на реки, где средняя их концентрация достигла 400 мг/л.

Наибольшая нагрузка из крупных речных бассейнов как по водопотреблению, так и по загрязнению приходится на Волгу, Днепр, Дунай и Рейн в Европе; Урал, Миасс, Исеть, Тобол на Урале; Ганг, Хуанхэ и Янцзы в Азии; реки Св. Лаврентия, Колорадо и Миссисипи в Америке.

Объем хозяйственных стоков в реки европейской части России, Белоруссии, Украины и Средней Азии увеличился в 5 раз. В Российской Федерации в 1991 году со сточными водами было сброшено в водоемы (в тыс. т): 1200 взвешенных веществ, аммонийного азота, 58 фосфора, 50 железа, 30 нефтепродуктов, 11 СПАВ, 2,1 цинка, 0,8 меди, 0,3 фенолов и т.д.

Все большая опасность загрязнения грозит и уникальному озеру Байкал. В 1990 году объем хозяйственных стоков составил 200 млн. м³.

Изменения рН водной среды в результате загрязнения оказывает отрицательное влияние на организмы. У пресноводных озер и рек рН воды обычно 6-7, организмы адаптированы именно к этому уровню. Изменение реакции воды всего на одну единицу рН по сравнению с оптимумом приводит в большинстве случаев к стрессу, а нередко и к гибели организмов. Подкисление озер и рек влияет и на сухопутных животных, так как многие птицы и звери входят в состав пищевых цепей, начинающихся в водных экосистемах.

Сброс канализационных стоков, особенно неочищенных или недостаточно очищенных, оказывает отрицательное влияние на круговорот органического вещества в водоеме, грозит опасностью инфекционных заболеваний, в первую очередь человека.

Биогены, поступающие в водоемы со сточными водами и смываемыми с полей удобрениями, стимулируют рост фитопланктона, водорослей. Данный процесс называют эвтрофизацией.

Водоросли окрашивают воду в различные цвета и поэтому данный процесс называют и «цветением» водоемов. Под влиянием водорослей изменяется вкус воды, приобретается неприятный запах. В водоеме при отмирании водорослей развиваются гнилостные процессы. Бактерии, окисляющие органические вещества водорослей, потребляют кислород, создавая тем самым его дефицит в водоеме. Вода начинает гнить, испускать аммиачное и метановое зловоние, на дне скапливаются черные липкие сероводородные отложения. В процессе разложения отмирающие водоросли выделяют также фенол, индол и другие ядовитые вещества. От недостатка кислорода, пищи и убежищ гибнут рыба, моллюски, ракообразные. Вода в таких водоемах становится непригодна для питья и даже для купания.

Ртуть давно известна как яд. Главными симптомами заболевания являются сужение поля зрения и расстройство координации движений. В легких случаях отравление у людей вызывает бессоницу, неспособность воспринимать критику, страхи, головную боль, депрессию и неадекватные эмоциональные реакции. Ртуть поступает в природные воды из многих источников.

Во время дождя ртуть вымывается из воздуха, куда она попадает при сгорании ископаемого топлива, дождевая вода смывает в водоемы, содержащие ртуть пестициды, попадает с бытовыми и промышленными сточными водами, а также в результате утечек со свалок, куда выбрасываются отработанные элементы питания, переключатели и другое оборудование. Далее ртуть, попавшая в озеро много лет назад, накапливается в слоях донного ила и грязи, где она медленно превращается бактериями в ядовитую метиловую ртуть и затем включается в пищевые цепи.

Нужно учитывать, что при попадании соединений ртути в водные экосистемы, во-первых, происходит ее трансформация, во-вторых, биологическое накопление, например, в рыбе и моллюсках до уровней во много раз выше, чем в воде озера.

Возможность этих двух процессов - трансформации веществ в окружающей среде и избирательного накопления их живыми организмами - всегда должна учитываться при решении вопроса об опасности того или иного химического загрязнения.

К одному из видов загрязнения природных вод относится и тепловое загрязнение. Промышленные предприятия, электростанции нередко сбрасывают в водоемы (водохранилища) подогретую воду, приводящую к повышению в них температуры. В водоемах с повышением температуры уменьшается содержание кислорода, увеличивается токсичность загрязняющих воду примесей, нарушается биологическое равновесие, происходит смена видового состава организмов, например, водорослей.

С повышением температуры в загрязненной воде наблюдается бурное размножение болезнетворных микроорганизмов и вирусов.

Важным источником пресной воды в ряде регионов России являются подземные воды. Однако подземные воды в последние годы также подвергаются техногенному загрязнению из-за сильного загрязнения земли и наземных водотоков. Нередко это загрязнение настолько велико, что вода из них непригодна для питья.

Большую озабоченность вызывает судьба Мирового океана, являющегося великим транспортным путем, «жизненным пространством» для многих растительных и животных организмов, источником несметных богатств для человечества. Загрязнение Мирового океана и многих морей приняло угрожающие размеры. В морские и океанские экосистемы попадает в год только свыше 10 млн. тонн нефти при ее транспортировке, во время катастроф нефтеналивных танкеров и т.д.

Известный путешественник Тур Хейердал писал: «В 1947 году, когда бальсовый плот «Кон-Тики» за 101 сутки прошел около 8 тысяч километров в Тихом океане, экипаж на всем пути не видел никаких следов человеческой деятельности. И для нас, пишет он, было настоящим ударом, когда в 1969 году, дрейфуя на парусной лодке «Ра», увидели - до какой степени загрязнен Атлантический океан. Обгоняли пластиковые сосуды, изделия из нейлона, пустые бутылки, консервные банки. Но особенно бросался в глаза мазут. У берегов Африки, посреди океана, в районе Вест-Индских островов до самого горизонта поверхность моря оскверняли черные комки мазута с булавочную головку, с горошину, с картофелину.»

Озабоченность вызывает загрязнение морей, окружающих Европу: Балтийского, Северного, Средиземного, Черного, где антропогенная нагрузка очень значительна, а сменяемость массы воды происходит сравнительно медленно. Так, только в Средиземное море ежегодно выбрасывается 120 т минеральных масел, 100 т ртути, 3800 т олова, 2400 т хрома, 21000 т цинка и еще десятки других вредных веществ.

В последние годы возникла опасность загрязнения вод Мирового океана и морей радиоактивными отходами, пестицидами. Пестициды и другие вредные вещества, в первую очередь агрохимикаты, под влиянием течений распространяются довольно быстро. Они обнаруживаются в различных районах Балтийского, Северного, Ирландского морей, в Бискайском заливе, у западных побережий Англии, Исландии, Португалии, Испании. Это отрицательно сказывается на живых организмах, особенно на рыбных запасах. Все больше загрязняются моря промышленными отходами и сточными водами, содержащими значительное количество органических отходов. Нередко реки играют роль продолжения канализации и выносят большую часть стоков в моря. Так, прибрежные государства Северного моря ежегодно сбрасывают в него около 20000 т жидких и твердых отходов. В настоящее время в Северном море известны 10 постоянных мест «свалки» отходов. Отходы, попавшие в воды морей, частично оседают на дно, частично разрушаются, но при этом они губят большое количество живых организмов, особенно страдает планктон. На него обрушиваются все поверхностные загрязнители - поверхностно-активные вещества, масла, пленки нефтепродуктов и т.д. Однако проблемы, связанные с загрязнением морей и океанов, остаются нерешенными. По имеющимся оценкам, к концу XX столетия общая масса загрязняющих веществ, поступающих в воды морей и океанов, возрастет по сравнению с началом 80-х годов в 1,5-3 раза.

Вода обладает чрезвычайно ценным свойством непрерывного самовозобновления под влиянием солнечной радиации и самоочищения. Оно заключается в перемешивании загрязненной воды со всей ее массой и в дальнейшем процессе минерализации органических веществ и отмирании внесенных бактерий. Агентами самоочищения являются бактерии, грибы и водоросли. Установлено, что в ходе бактериального самоочищения через 24 часа остается не более 50% бактерий, через 96 часов - 0,5%. Однако следует учитывать, что для обеспечения самоочищения загрязненных вод необходимо их многократное разбавление чистой водой. При сильном загрязнении самоочищения воды не происходит. В этих случаях необходимы специальные методы и средства для очистки загрязнений, поступающих со сточными водами, с отходами сельскохозяйственного производства. Сточные воды очищаются механическим, физико-химическим, биологическим и другими методами.

Для ликвидации бактериального загрязнения применяется обеззараживание или дезинфекция сточных вод. Сущность механического метода заключается в том, что из сточных вод путем отстаивания и фильтрации удаляются механические примеси. В зависимости от размеров грубодисперсные частицы улавливаются решетками и ситами различных конструкций, а поверхностные загрязнения - нефтеловушками, маслоуловителями, смолоуловителями и т.д. Механической очисткой можно достигнуть выделения из бытовых сточных вод до 60% нерастворимых примесей, а из производственных - до 95%.

Физико-химическая очистка состоит в добавлении к сточным водам химических реагентов, вступающих в реакцию с загрязняющими веществами и способствующих выпадению нерастворимых и частично растворимых веществ. В качестве адсорбентов применяют естественные и искусственные материалы. Естественные - это глины, торф, а искусственные - активированные угли. Из физико-химических методов широко применяется очистка воды от загрязнителей хлорированием.

Хлор - наиболее эффективное средство для обеззараживания воды. Он убивает микроорганизмы и вступает в реакцию с аммиаком. Оставшийся в избытке хлор растворяется в воде, защищая тем самым воду от любого нового источника загрязнения.

Физико-химический метод очистки дает возможность уменьшить количество нерастворенных загрязняющих веществ сточных вод до 95% и растворенных до 25%.

Загрязненные сточные воды очищают также электролитическим методом (пропусканием электрического тока через загрязненные воды), с помощью ультразвука, озона, ионообменных смол и высокого давления.

Механический и физико-химический методы являются первыми этапами очистки сточных вод, после чего они направляются на биологическую очистку.

Метод биологической очистки заключается в минерализации органических загрязнений сточных вод при помощи аэробных биохимических процессов. После биологической очистки вода становится прозрачной, незагнивающей, содержащей растворенный кислород и нитраты. Есть несколько типов биологических устройств по очистке сточных вод: биофильтры, аэротенки и биологические пруды. В биофильтрах сточные воды пропускаются через слой крупнозернистого материала, покрытого тонкой бактериальной пленкой. Эта пленка является действующим началом в биофильтрах. Благодаря ей интенсивно протекают процессы биохимического окисления.

Аэротенки - это железобетонные резервуары, обычно больших размеров, через которые медленно протекают подвергающиеся аэрации сточные воды, смешанные с активным илом.

Очищающее начало аэротенков - активный ил из бактерий и микроскопических животных. Источниками питания и бурного развития организмов активного ила служат загрязнения сточных вод органическими веществами и избыток кислорода, поступающего в сооружение потоком подаваемого воздуха. Бактерии склеиваются в хлопья и выделяют ферменты, минерализующие органические загрязнения. Ил с хлопьями быстро оседает, отделяясь от очищенной воды. Мельчайшие животные (инфузории, жгутиковые, амебы, коловратки и др.), пожирая бактерии, не слипающиеся в хлопья, омолаживают бактериальную массу ила. Следует отметить, что уже через несколько минут после контакта ила со сточной водой обычно концентрация в ней органических веществ снижается более чем наполовину. В целом содержание органического вещества в стоках в результате прохождения через аэротенки сокращается на 90%.

В естественных условиях для биологической доочистки сточных вод используют биологические пруды и поля орошения или поля фильтрации.

Биологические пруды - это неглубокие земляные резервуары, обычно 0,5-1 м, в которых происходят те же процессы, что и при самоочищении водоемов. Они работают при температуре не менее 6 °С. Обычно их устраивают в виде А-5 серий на местности, имеющей уклон. Располагают ступенями так, что вода из верхнего пруда самотеком направляется в нижерасположенный. Поля фильтрации предназначены только для биологической доочистки (очистки) сточных вод. На полях орошения одновременно с очисткой вод производится выращивание кормовых сельскохозяйственных культур или трав.

Выбор схемы очистки в конкретных условиях определяется показателями очищаемых вод, возможностью утилизации примесей и повторного использования очищенной воды для нужд производства. Отдельные виды промышленных сточных вод нуждаются в захоронении. Предоставление недр для захоронения вредных веществ, отходов производства и сброса сточных вод допускается в исключительных случаях и при соблюдении специальных требований.

Рассматривая меры по охране водных ресурсов, следует еще раз подчеркнуть, что сохранение в количественном и качественном отношении природных водоисточников является фундаментальным требованием, определяющим тактику и стратегию водохозяйственной деятельности.

Решение проблемы предотвращения загрязнения водоемов сточными водами состоит в создании безотходных технологических процессов. Под термином «безотходная технология» понимают комплекс мероприятий, до минимума сокращающий количество вредных выбросов. Одним из главных потребителей и загрязнителей воды является сельскохозяйственное производство. Вода - один из факторов урожая. Отсюда на орошаемых землях необходимо всеми силами и средствами беречь и экономить воду, сохранять при этом реки и озера в чистоте. Не допускать смыва почвы, поступления агрохимикатов в реки и озера, следует вести борьбу с фильтрацией и другими потерями воды.

На неорошаемых землях применение высокой агротехники имеет особо важное значение в сохранении чистоты водных ресурсов. Правильно проведенная пахота и в целом обработка почвы применительно к конкретным условиям, агролесомелиоративные мероприятия способствуют накоплению влаги в почве и обеспечивают чистоту воды. В сохранении чистоты водоемов в сельскохозяйственных предприятиях должно уделяться внимание организации водопоя домашних животных, строительству животноводческих и других сельскохозяйственных помещений, утилизации навоза и т.д. На речном транспорте наибольшее значение имеет борьба с потерями нефтепродуктов при погрузке, выгрузке и транспортировке на судах, а также оборудование судов нефтеловушками и другими приспособлениями для сбора нефти с загрязненных вод. При речном сплаве леса основными методами борьбы с загрязнением рек являются строгое соблюдение технологии, прекращение молевого, т.е. сплава не в плотах, очистка рек от затонувшей древесины. В промышленности - это главным образом строительство цеховых и общезаводских сооружений по очистке сточных вод, совершенствование технологического процесса производства и строительство утилизационных установок для извлечения ценных веществ из сточных вод. Все большее значение на промышленных предприятиях приобретает применение оборотной системы водоснабжения или повторного использования воды.

В 1985 году удельный вес оборотной и последовательно используемой воды на производственные нужды составлял 237,6 км³, или 71% от всей необходимой для производственных процессов. На предприятиях Оренбуржья введение оборотной системы водоснабжения дало возможность повторно использовать 1 млрд. 900 миллионов кубометров воды в год. Река Урал стала чище.

Внедрение в Челябинске оборотного водоснабжения на промышленных предриятиях позволило резко сократить потребление речной воды с 8,8 до 5,5 тыс. м³/сутки и уменьшить сброс сточных вод в канализацию.

Заслуживает внимания повторное использование очищенных сточных вод из систем канализации для орошения полей и лугов. Например, в Челябинской области в 80-90-х гг. XX столетия очищенными стоками поливали поля на площади более 4,5 тыс. гектаров. Следовательно, оборотное водоснабжение является существенным резервом экономного использования воды и сохранения водоемов в чистоте. Но оно должно совершенствоваться, способствуя снижению вредных стоков, отвечать правилам охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами. В соответствии с этими правилами предельно допустимой концентрацией (ПДК) примесей в воде считается такая концентрация, которая полностью исключает вредные действия на организм человека, не изменяет запах, вкус и цвет воды. Особое внимание уделяется питьевой воде, ее качеству. Она должна отвечать нормам ПДК, не содержать болезнетворных организмов, пленок, минеральных масел. Питьевая вода обязательно должна очищаться на водопроводных станциях. Контроль за ПДК осуществляется органами государственной санитарной службы.

Важным источником воды являются подземные воды. Как уже было отмечено, запасы подземных вод в России значительны. Так, подземные воды к востоку от Коркино, Еманжелинска и Красногорска в Челябинской области на протяжении многих десятилетий служили источником их водоснабжения. Эти воды с успехом могут использоваться и для орошения.

На южном Урале для орошения полей целесообразно использовать воды шахт, подземные воды от откачки вод при добыче полезных ископаемых.

Важным источником чистой пресной воды для нужд промышленности, сельского хозяйства и даже для питьевых целей является опреснение морской воды. Опреснение морской воды с каждым годом проводится во все больших масштабах. Для укрепления здоровья людей и в лечебных целях применяются минеральные источники. Наибольшее их количество на Кавказе и в Закарпатье. Есть они на Урале, Зауралье и в других регионах России. Отношение к ним должно быть самое бережное, они должны использоваться рационально.

Стратегия эффективного и неразрушительного для природной среды водопользования диктует и тактику современной водохозяйственной деятельности: научное обоснование и долгосрочное прогнозирование водного хозяйства города, области, региона и связанных с этим изменений в природной среде; оптимальное планирование и последовательное осуществление разумного водохозяйственного строительства; системный подход к решению вопросов. Значительную и весьма положительную роль в осуществлении этих задач играют математическое моделирование, мониторинг и прогнозирование. Математическое моделирование дает возможность рассчитать качество воды, концентрацию примесей, состояние флоры и фауны водных систем в зависимости от антропогенных нагрузок и гидрометеорологических условий. Моделирование позволяет прогнозировать состояние водоемов, научно обосновать все возможности при строительстве промышленных предприятий, развитии орошения сельскохозяйственных угодий и других народнохозяйственных мероприятий. Пример реализации и практического использования математического моделирования - модели Азовского, Каспийского, Балтийского морей, озера Байкал и других объектов. В конце XX столетия математические модели и получаемые на их основе долгосрочные прогнозы используются для научного обоснования любого крупного водохозяйственного мероприятия.

2. Воздействия человека на животных

Органические остатки и другие доказательства свидетельствуют о том, что на Земле за прошедшие 500 млн. лет произошло пять или шесть катастрофических вымираний преимущественно многочисленных видов животных. Возможно, мы никогда не узнаем действительную причину этих массовых вымираний. Одно нам известно, что оно не было вызвано человеком.

Параллельно с развитием человеческой цивилизации, научно-технического прогресса, без сомнения, идет и сокращение численности многих видов животных сегодня. Воздействие человека на животных осуществляется двояким путем: прямым - непосредственным преследованием и истреблением, или расселением, и косвенным-изменением условий жизни.

В 1850 году видный орнитолог А. Уилсон наблюдал, как одна перелетная стая странствующих голубей более чем на четыре часа закрыла небо. По его подсчетам, численность стаи превышала 2 миллиарда птиц, длина ее составляла 240 миль, а ширина - 1 милю. К 1914 году странствующий голубь навсегда исчез. Основной причиной исчезновения этого вида стала неконтролируемая промысловая охота. Другой пример. В 1976 году только в США было импортировано 32 млн. шкурок и кож, снятых с убитых животных, и 91 млн. изделий из представителей дикой фауны. В последние годы сокращается численность не только крупных, промысловых животных, но и амфибий (лягушек, тритонов, саламандр), многих насекомых. В окрестностях крупных городов стали редкими дневные бабочки траурница, павлиний глаз, орденская лента, махаон и другие, подвергшиеся интенсивному вылову. Угрозой для выживания многих видов оказались недостаточно продуманные мероприятия по интродукции животных в сложившиеся экосистемы. Общеизвестен пример с кроликами, завезенными в Австралию, катастрофически размножившимися и опустошившими большие районы в Австралии. Они подорвали кормовую базу у коз и вызвали их гибель. И таких примеров, к сожалению, очень много и на других континентах. Так, выпущенный в озеро Балхаш судак как более сильный хищник к середине 70-х годов XX столетия полностью вытеснил распространенного только в этом бассейне балхашского окуня.

Сокращение большинства видов живых организмов связано и с включением все большей части территорий в активную хозяйственную деятельность: распашка полей, прокладывание дорог, расширение территории поселков и городов. Численность животных сокращается в связи со все более частым посещением людьми прежде необжитых, безлюдных районов тундры, тайги, зоны высокогорий и пустынь.

Отметим, что урбанизация биосферы нередко оказывается благоприятной, например, для крыс, домовых мышей, воробьев, ворон, голубей, некоторых видов пещерных пауков, домовых мух, моли и т.д.

Тревога по поводу сокращения численности и полного истребления многих видов не надуманна. С начала XVII по конец XX в. с лица Земли исчезло 68 видов млекопитающих, 130 видов птиц, 28 видов рептилий, 6 видов рыбы и 6 видов амфибий.

По данным Международного союза охраны природы (МСОП), в среднем на нашей планете ежегодно исчезает по одному виду или подвиду позвоночных животных.

Помимо полного и повсеместного вымирания видов, широкое распространение приобрело явление частичного вымирания, т.е. исчезновения в отдельных странах и регионах. Так, в Австралии исчезло 7 видов кенгуру, в Шотландии - 14 видов птиц, на Гавайских островах вымерло 26 форм птиц, или 60% всей их фауны. В России на Кавказе при содействии человека вымерло 9 видов зверей: лев, дикий бык-тур, кулан, гепард, бобр, лось, тарпан, зубр и тигр, а в других районах - ряд степных видов позвоночных: дрофа, стрепет, сурок и т.д.

Когда-то овцебыки вместе с мамонтами, шерстными носорогами, северными оленями населяли тундро-степи севера Евразии. 20-30 тыс. лет назад они проникли и в Арктику Нового Света, а в Евразии исчезли. Ученые полагают, что на территории России овцебыки были истреблены всего 150-200 лет назад, на Аляске - еще позднее, в 1860-1870 гг.

На заре истории европейских наций повсюду обитал один из самых крупных быков мира - зубр. В ту пору на территории нашей страны зубры жили и в лесах, и в степи, от Прибалтики, Белоруссии, охватывая всю ее европейскую часть, весь бассейн Дона и Днепра, Северный Кавказ, доходили до берегов Азовского и Черного морей. Кости зубра находили близ устья реки Камы и на Южном Урале. Зубры повсюду истреблялись. Во Франции уже в VI в. не стало зубров. Последнего зубра убили в Румынии в 1762 году, в Германии (в Саксонии) - в 1798 г., в Прибалтике (бывшей Восточной Пруссии) - в 1755 году. Зубров видели последний раз на Дону в 1709 году.

К концу XX в. зубры спаслись от людей только в лесах Беловежской пущи (Белоруссия) и Северного Кавказа. К 1921 году в Беловежской пуще не осталось ни одного зубра, на Кавказе последний зубр был уничтожен браконьерами в 1927 году. Подобные примеры можно привести и в отношении других животных. Установлена прямая связь между увеличением численности населения Земли и числом уничтожения видов животных.

В Международную Красную книгу внесено 687 видов и 207 подвидов позвоночных животных, над которыми нависла угроза исчезновения.

В 90-х годах XX столетия на территории России видовой состав диких животных был представлен следующим количеством видов: млекопитающие - 328, птицы - 720, пресмыкающиеся - 66, земноводные - 26, морские рыбы - 2400, пресноводные рыбы - около 400, водные беспозвоночные - до 12000, насекомые - до 80000.

В Красную книгу России включено 50 видов млекопитающих, 63 вида птиц, 21 вид рептилий, 8 видов амфибий.

Животный мир Курганской области количественно представлен 64 видами млекопитающих, 251 видом птиц, 27 видами рыбы, 8 видами земноводных (амфибий), 6 видами рептилий (пресмыкающиеся). Редкими и исчезающими только из позвоночных животных являются 95 видов, из них 70 видов птиц, 12 видов млекопитающих, 6 видов земноводных, 5 видов рыбы, 2 вида пресмыкающихся.

Из животных, обитающих в Курганской области, в Красную книгу страны занесены 50 видов, в том числе 24 вида птиц. Среди животных есть уникальные для мировой фауны виды и подвиды. Это русская выхухоль, кудрявый пеликан, орлан-белохвост и другие.

Главной причиной продолжающегося исчезновения видов животных является усиление антропогенного влияния. Среди факторов, угрожающих позвоночным животным, следует назвать:

разрушение или деградация местообитания;

переэксплуатация;

влияние интродуцированных видов;

потеря, сокращение или ухудшение кормовой базы;

- уничтожение для защиты сельскохозяйственных культур, домашних животных, объектов промысла;

- случайная добыча.

Это влияние по-разному сказывается как в различных районах планеты (включая и Россию), так и в отношении разных групп животных.

В России отмечается снижение численности морских промысловых млекопитающих. С 1986 по 1991 гг. численность моржа снизилась с 200 до 100 тысяч, морского котика с 500 до 300 тысяч, сивуча - с 250 до 50 тысяч голов, что связано с загрязнением прибрежных участков морей и сокращением кормовой базы ластоногих в результате перелова рыбы. Сокращается численность нерпы в Ладожском озере, каспийского тюленя - на Каспии. В Азовском море имеет место массовое вселение гребневика, подорвавшего кормовую базу рыб.

Нарушение санитарных норм, существующие способы ведения сельского хозяйства и хранения продовольственных запасов привели к росту численности вредных грызунов. Стремительно расширяется ареал серой крысы, особенно в районах промышленного освоения Северного и Северо-Восточного регионов России. Грызуны уничтожают большое количество продовольствия и служат источником опасных инфекционных заболеваний. По расчетам специалистов, только в Москве серые крысы съедают и портят 60-80 тысяч тонн продовольствия в год. Снижается численность журавлей, хищных видов, гусеобразных (на северо-востоке России), серой куропатки, рябчика, дроф и т.д. Многие виды насекомых, и в первую очередь опылители и энтомофаги, находятся также под угрозой исчезновения.

Немало животных находятся в так называемом «экологическом лимите». Некоторые из них насчитываются лишь несколькими сотнями. Семь видов млекопитающих в наши дни существуют только в условиях зоопарка.

Трагедия диких животных не только и даже не столько в том, что на них охотятся. Бедствием стало неосторожное обращение с их владениями при непродуманных рубках лесов, осушении болот, расширении пастбищ для домашнего скота, химизация сельского хозяйства.

Интенсивное наступление человека на девственную природу отнимает у многих животных последний очаг жизненного пространства. Многочисленные туристы вытаптывают травы, разрушают подлесок - от этого больше всего страдают птицы, гнездящиеся на земле.

Ответственность каждого из нас за сохранение природы можно выразить словами И. Гете: «Природа не знает шуток, она всегда правдива, всегда строга, она всегда права. Ошибки и заблуждения исходят от людей».

3. Охрана антропогенных ландшафтов

В конце XX в. наиболее широкое распространение получило следующее определение ландшафта. Ландшафт - это имеющий естественные границы участок зеленой поверхности, в пределах которого все природные компоненты (горные породы, рельеф, воды, почвы, растительный и животный мир) образуют взаимосвязанное и исторически взаимообусловленное единство. При этом каждый ландшафт характеризуется также определенным уровнем прихода разных видов энергии и параметрами атмосферно-климатических процессов, показателями и динамикой круговорота веществ. Классификация ландшафтов построена на основе зональных и азональных признаков в дифференции природы поверхности суши.

Полная система классификации ландшафтов, основанная на учете как зональных, так и азональных признаков, строится по принципу: страна > зона > провинция > подзона и т.д., то есть путем чередования единиц, выделенных на основании зональных и азональных признаков.

В основе формирования потенциала возобновимых ресурсов лежит соотношение обеспеченности ландшафта теплом и влагой. По мере продвижения с севера на юг происходит нарастание тепловых ресурсов, увеличивается и биопродуктивность ландшафтов.

Антропогенный ландшафт, в современном понимании - это ландшафт, преобразованный хозяйственной деятельностью человека настолько, что изменена связь природных (экологических) компонентов в степени, ведущей к сложению нового по сравнению с ранее существующим на этом месте природным комплексом.

Антропогенное преобразование природных ландшафтов в аграрные происходило в течение тысячелетий.

По А.Н. Каштанову и др. (1988), зарождение земледелия на территории России относится к более позднему периоду времени, чем в странах Древнего Востока и юга Азиатского материка. Объясняется это длительным периодом оледенения территории нашей страны, которое доходило до южных районов Украины, гор Памира и Тянь-Шаня. Появление здесь растительности и животных происходило по мере таяния ледников и отступления их на север. Постепенно русские равнины с юга стали заселяться человеком, появились зачатки земледелия.

Первыми системами земледелия были примитивные-подсечно-огневая, лесопольная, залежная, переложная. Они соответствовали низкому уровню развития производительных сил общества: первобытнообщинным, рабовладельческим и феодальным производственным отношениям. Человечество в эти периоды располагало еще большими площадями свободных земель, и по мере утраты плодородия на распаханных участках люди их забрасывали и распахивали новые участки. Вследствие действия природных сил (растительности, микроорганизмов и др.) заброшенные площади в течение нескольких десятилетий восстанавливали плодородие почвы. Кроме собственной мускульной силы, примитивных орудий и тягловых животных, при освоении новых участков земледелец использовал и огонь.

При подсечно-огневой системе в лесных районах сжигание леса обеспечивало удобрение почвы фосфором, калием, кальцием и другими зольными элементами, уничтожение вредителей и зачатков болезней, ускорение минерализации органического вещества почвы. Выращиваемые человеком на таких полях сельскохозяйственные культуры давали урожай не более 2-5 лет. В дальнейшем почва утрачивала благоприятные свойства, сильно засорялась и урожаи возделываемых культур резко снижались. Утратившие плодородие поля забрасывали. Естественная растительность в ходе сукцессионных процессов постепенно возрождалась, а плодородие почв восстанавливалось.

Постепенно на смену подсечно-огневой пришла лесопольная система земледелия. Здесь в основу было положено чередование посевов однолетних растений с лесом. Появляется возможность с развитием животноводства продлить время использования отвоеванной у леса пашни благодаря внесению в почву навоза. И все же эпизодическое унавоживание небольшими дозами не могло обеспечить сохранение и особенно повышение плодородия почвы. С потенциально плодородными черноземными почвами в степных районах использовались залежная и переложная системы земледелия. Сущность их состояла в воспроизводстве плодородия почвы с помощью многолетней травянистой растительности. Высокое естественное плодородие почв степной зоны и более эффективная роль трав в воспроизводстве плодородия, период их произрастания для улучшения почвы, по сравнению с лесной растительностью длился значительно меньше. Сельскохозяйственные культуры возделывались в течение 6-10 лет, а после истощения и засорения почвы поле забрасывали в залежи на 25-30 лет.

Примитивные системы земледелия, как видим, характеризуются низким уровнем использования земли под пашню и ее продуктивностью, крайне медленным и длительным периодом восстановления плодородия почвы за счет использования природных факторов, высокими затратами труда на единицу урожая. При этих системах производство растениеводческой продукции осуществлялось за счет естественного плодородия почвы.

На смену примитивным системам пришла паровая система земледелия. Это был шаг вперед. Паровая система земледелия позволила в 3-4 раза расширить площади под посевами зерновых культур, повысить интенсивность использования земли и увеличить производство зерна. Создавались хорошие условия при этой системе для применения навоза, борьбы с сорняками, накопления влаги и питательных веществ в почве, что позволяло более устойчиво вести полеводство, особенно в засушливые годы.

Характерны для этой системы земледелия зернопаровые севообороты с короткой ротацией, где после чистого пара размещали зерновые в течение 1-3 лет.

При положительных сторонах паровой системы земледелия необходимо отметить, что она не создавала условия для развития животноводства, так как кормовые культуры здесь не вводились в севооборот. Из-за распашки природных кормовых угодий скот выпасали на паровых полях, что резко снижало их эффективность. Паровая система земледелия была в России основной вплоть до 20-х годов XX столетия. В дальнейшем паровая система развилась в зернопаровую почвозащитную систему земледелия, широко применяемую в Поволжье, Зауралье, Сибири и ряде других регионов страны. Развитием паровой системы в регионах с хорошим увлажнением за счет осадков и развитым животноводством явилась в середине XX в. многопольно-травяная система земледелия. Более половины всей площади пахотнопригодной земли при этой системе отводилось под луга и выпасы. Естественные кормовые угодья заменялись улучшенными с посевом многолетних трав. Высокое насыщение севооборотов многолетними травами создает благоприятные условия для повышения плодородия почвы за счет накопления в ней органического вещества, улучшения ее пищевого режима и фитосанитарного состояния. Следует помнить, что при многопольно-травяной системе земледелия, как и при паровой, плодородие почвы восстанавливается исключительно за счет природных факторов.

Использование удобрений и других средств воздействия промышленного производства на почву здесь крайне ограничено. В регионах и областях с более континентальным климатом многопольно-травяная система не нашла широкого применения.

На основе совершенствования паровой и многопольно-травяной систем земледелия возникли улучшенные зерновые системы земледелия. Переход многопольно-травяной системы земледелия в улучшенную зерновую происходил за счет сокращения площади под многолетними травами при увеличении посевов зерновых культур. Севообороты улучшенных зерновых систем земледелия представляют собой зерновое трехполье с полем многолетних трав: 1 - чистый пар, 2 - озимые с подсевом клевера, 3 - клевер, 4 - яровые зерновые; или 1-чистый пар, 2-яровая пшеница с подсевом донника или люцерны, 3-4-донник (люцерна), 5-яровые зерновые. В дальнейшем при совершенствовании улучшенной зерновой системы чистые пары постепенно начали заменять занятыми, а в севообороты вводить пропашные культуры.

В 80-90-х годах XX в. в зернопроизводящих районах европейской части России, Сибири широкое применение находит паропропашная система земледелия с такими севооборотами: 1 - пар чистый, 2 - озимые, 3 - картофель, 4 - яровые зерновые или 1 - пар, 2-3 - яровая пшеница, 4 - кукуруза на силос, 5 - пшеница, 6 - овес или ячмень.

Для различных природно-экономических зон России научными учреждениями в 90-х годах XX столетия предложены следующие системы земледелия: 1. Зернопаровая почвозащитная в районах Зауралья и Западной Сибири. 2. Зернопаропропашная и плодосменная почвозащитная (от водной эрозии) в лесостепных районах Центрально-Черноземной зоны и южной части Нечерноземной зоны. 3. Плодосменная льноводнокор-мового направления в льносеющих районах Нечерноземной зоны с применением мелиоративных мероприятий по регулированию водно-воздушного режима и окультуриванию почв. 4. Зернокормовая почвозащитная на склоновых землях. 5. Система горного почвозащитного земледелия. 6. Система земледелия для районов Дальнего Востока с муссонным климатом. 7. Система почвозащитного бесплужного земледелия.

Еще раз отметим, что из-за быстрого роста народонаселения и связанного с этим увеличения потребностей в продуктах питания с каждым годом на Земле все больше проявляются изменения, вызываемые сельскохозяйственной деятельностью человека. В результате естественные ландшафты вытесняются антропогенно преобразованными ландшафтами, или агроландшафтами.

В Российской Федерации в 90-х годах XX в. было занято под сельскохозяйственными угодьями 220,8 млн. га, пашней -131,1 млн. га, пастбищами - 63,6 млн. га, сенокосами - 21,8 млн. га.

В 1993 году общая посевная площадь равнялась 111,8 млн. га, в т. ч. зерновые культуры возделывались на 60,9 млн. га, кормовые - 41 млн. га, технические - 5,5 млн. га, картофель, овоще-бахчевые - 4,4 млн. га.

В Курганской области сельскохозяйственные угодья составляют 4437,1 тыс. га (62,1%), пашня - 3017,8 тыс. га (42,2%), пастбища - 933,4 тыс. га (13%), луга - 484 тыс. га (6,8%).

Таким образом, преобразование естественных (природных) ландшафтов в аграрные ландшафты связано с изменением живой и неживой природы, пищевых цепей, геохимических циклов. В результате, как утверждают Н.А. Уразаев, А.А. Вакулин и др. (1996), экосистемы из многокомпонентных, богатых информацией превращаются в малокомпонентные, информативно обедненные или гетерогенные в гомогенные.

При специализации и интенсификации сельского хозяйства, переводе растениеводства и животноводства на промышленную основу гомогенность аграрного ландшафта возрастает. При чрезвычайном возрастании интенсивности антропогенного фактора механизмы адаптации и самосохранения агроэкосистем могут ослабляться, подавляться и привести к разрушению аграрного ландшафта.

Отсюда, необходимо разработать более совершенные, экологически обоснованные методы управления агроэкосистемами, нужно научиться создавать агроэкосистемы, работающие по принципу естественных (природных) экосистем.

Размещено на Allbest.ru