Забруднення води

Смог.

♦ У грудні 1952 p. світові інформаційні агентства пе­редавали тривожні повідомлення про біду, що спіткала Лондон. Через безвітряну й дуже холодну погоду над цим величезним містом утворився так званий чорний смог («смог» у перекладі з англійської означає «дим») — скупчення шкідливих газів, причи­ною якого була посилена робота котелень, що використовували вугілля, мазут і солярову оливу. В приземному шарі повітря різко (до 10 мг/м³, а подекуди й більше) зріс уміст отруйного оксиду азоту та інших шкідливих сполук. Це призвело до загибелі близь­ко 4 тис. чоловік, а десятки тисяч потрапили до лікарень із захво­рюваннями легень.

Дослідження вчених свідчать, що смог виникає внаслідок складних фотохімічних реакцій (тому його ще називають фотохімічним смогом) у повітрі, забрудненому вуглеводнями, пилом, сажею та оксидами азоту під дією сонячного світла, підвищеної температури нижніх шарів повітря й великої кількості озону, який утворюється в результаті розпаду діоксиду азоту під впливом олефінів у парах несповна згорілого автомобільного палива.

В сухому, загазованому, теплому повітрі з'являється синюва­тий прозорий туман, який має неприємний запах, викликає под­разнення очей, горла, задишку, спричинює розвиток бронхіаль­ної астми, емфіземи легень тощо. Листя на деревах в'яне, стає плямистим, жовкне. Набагато прискорюються корозія металів, руйнування мармуру, фарб, гуми, швидко псуються одяг, взуття, порушується робота транспорту.

Кислотні дощі

Оксиди сірки й азоту, що викида­ються в атмосферу внаслідок роботи теплових електростанцій (ТЕС) та автомобільних двигунів, сполучаються з атмосферною вологою й утворюють дрібні крапельки сірчаної та азотної кислот, які переносяться вітрами у вигляді кислотного туману й випадають на землю кислотними дощами. Ці дощі вкрай шкідли­во впливають на довкілля:

• знижується врожайність більшості сільськогосподарських куль­тур через ушкодження листя кислотами;

• з ґрунту вимиваються кальцій, калій і магній, що призводить до деградації рослинності й, як наслідок, — збіднення тварин­ного світу;

• гинуть ліси (найчутливіші до кислотних дощів кедр, бук і тис);

• отруюється вода озер і ставків, у них гине риба, зникають комахи;

• щезають водоплавні птахи й тварини, що живляться комахами;

• загибель лісів спричинює в гірських районах (таких як Карпа­ти) зсуви та селі;

• прискорюється руйнування пам'яток архітектури, споруд, особливо тих, що побудовані з вапняку, оздоблені мармуром;

• збільшується захворюваність людей (найчастіше хворобами очей, органів дихання тощо).

Взимку поблизу ТЕС і металургійних заводів іноді випадає також кислотний сніг, іще шкідливіший, ніж кислотний дощ, що пояснюється більшим вмістом у ньому кислот. Райони випадан­ня такого снігу дістають одразу 4—5-місячну дозу забруднення, а внаслідок його танення навесні відбувається концентрація шкідливих речовин, тому тала вода інколи містить удесятеро більше кислот, ніж сам сніг.

Ядерна ніч і ядерна зима.

Сьогодні людство, на жаль, здат­не спричинити не лише повільні зміни клімату, а й різкі катаст­рофічні, в результаті чого може бути знищена не тільки сама людина як біологічний вид, а й загалом усе живе на планеті.

Такою катастрофою була б світова ядерна війна. На Землі нагро­маджено колосальний ядерний потенціал (за приблизними оцінками, лише в США й Росії сьогодні зберігається 60 тис. ядер­них боєголовок, потужність вибуху кожної з яких набагато пере­вищує потужність вибуху бомби, скинутої в 1945 р. на Хіросиму). Як свідчить моделювання на ЕОМ, виконане американськими й, незалежно від них, російськими вченими, катастрофічні наслідки для людства мав би навіть ядерний конфлікт із використанням «лише» 1000 Мт тротилу. Цей конфлікт, хоч би де він стався, неминуче спричинить метеорологічну катастрофу глобального масштабу, яка матиме такі наслідки:

• теплове нагрівання атмосфери на 1 °С, що підніме ураганні вітри;

• забруднення атмосфери радіоактивними речовинами, які за короткий час поширяться по всій земній кулі (конфлікт, скажімо, в Європі призведе до випадання радіонукліді вів Африці, і в Америці);

• виділення горючих газів унаслідок пожеж і руйнування проми­слових свердловин і газопроводів, що викличе підвищення глобальної температури атмосфери Землі на 4—5 °С у перші ж дні після конфлікту;

• утворення під час ядерних вибухів великої кількості оксидів азоту; їх надходження в стратосферу призведе до руйнування від 40 до 60 % озонового шару, а отже, до збільшення УФ-опромінювання поверхні Землі; забруднення атмосфери величезною кількістю пилу й сажі після ядерних вибухів і пожеж.

Найстрашнішим наслідком ядерного конфлікту буде саме цей останній. Спостереження під час випробувальних наземних ви­бухів показали, що в результаті кожного вибуху ядерного заряду потужністю 1 Мт тротилу в повітря піднімається 5 Мт пилу. Ве­личезна кількість гірських порід випаровується й перетворюється на аерозоль із розмірами частинок 1 мкм. Такий найдрібніший пил надовго зависає в повітрі й надходить у стратосферу. Отже, вибухи потужністю 1000 Мт тротилу піднімуть у повітря 5 млрд т найдрібнішого пилу! Крім того, повітря забрудниться ще й мільярдами тонн сажі та попелу. В містах, де зосереджено багато займистих матеріалів (деревини, пластмас, фарб тощо), все горітиме, причому пожежі набудуть характеру вогняних смерчів колосальних розмірів.

Після такого локального ядерного конфлікту пил, попіл і сажа сильними горизонтальними течіями, що є в стратосфері, за один-два тижні затягнуть небо над усією Землею. В результаті про­зорість атмосфери зменшиться в 200 разів! На Землі настане «ядерна ніч», що триватиме кілька місяців, упродовж яких загине врожай і зникне практично весь рослинний покрив планети.

Унаслідок сильного запорошення атмосфери приземний шар повітря охолоне на 15—30 °С протягом першого місяця після конфлікту. А в деяких районах, як показало моделювання, темпе­ратура знизиться на 40—50 °С. Настане «ядерна зима», що трива­тиме кілька місяців. Це спричиниться тим, що в атмосфері вста­новиться не властива їй надстійка стратифікація (розшарування), коли нижні її шари сильно охолонуть, а верхні — нагріються, й припиниться вертикальне перемішування повітря.

За кілька місяців темряви й холоду пил і сажа поступово осядуть. Охолодження зміниться нагріванням атмосфери на 20—30 °С вище за норму, що породить повені й селі, передусім у гірських місцевостях. Неоднорідні температурні зміни над сухо­долом та океаном піднімуть ураганні вітри й снігопади в при­бережних районах материків.

Люди, які вціліють після ядерних вибухів, поринуть у пекель­ний жах ядерної ночі та ядерної зими. Загибель рослин і тварин, радіоактивне забруднення, вихід із ладу енергетичних систем, транспорту й зв'язку, ніч і мороз, ураганні вітри викличуть такий психологічний шок, який людство пережити не зможе. Отже, локальний ядерний конфлікт спричинить глобальну загибель людства, а ймовірно, й усієї біосфери. А той політик, який віддасть наказ натиснути на «ядерну кнопку», сам собі підпише смертний вирок.

Ми, українці, можемо пишатися тим, що наша держава усвідоми­ла цю істину раніше за інших, заявила про свій без'ядерний ста­тус і звільнила свою територію від ядерної зброї.

Методи боротьби із забрудненнями атмосфери.

До основних і найефективніших із них належать економічні методи. Вбагатьох розвинених країнах діє продумана система заохочувальних і забо­ронних заходів, що допомагають уникнути забруднень. Фірми, які впроваджують безвідходні технології, найновіші системи очи­щення й т. п., мають істотні податкові пільги, що дає їм перева­ги над конкурентами. Водночас фірми й підприємства, які за­бруднюють атмосферу, змушені платити дуже великі податки й штрафи. В багатьох країнах, крім державних санітарно-епідеміо­логічних служб, за станом атмосфери слідкують також численні громадські організації («зелені» товариства).

Величезна увага на Заході приділяється також виховній і просвітницькій роботі.

Бережіть карстові печери! Не перетворюйте їх на склади й звалища!

Є також організаційні, технологічні та інші методи боротьби із забрудненнями атмосфери:

• зменшення кількості ТЕС за рахунок будівництва потужніших, забезпечених найновішими системами очищення й утилізації (корисного використання) газових і пилових викидів. Як відо­мо, одна потужна ТЕС забруднює повітря менше, ніж сотня котелень тієї ж сумарної потужності. Гази, що виходять із
топок ТЕС, перш ніж потрапити в атмосферу, очищаються в спеціальних установках. Деякі країни навіть мають таким чи­ном економічну вигоду. Наприклад, Франція забезпечує свої потреби в сірчаній кислоті, вловлюючи її з відходних газів ТЕС (власних родовищ сірки, з якої в інших країнах виготовляється сірчана кислота, у Франції немає);

• очищення вугілля від піриту [сірчаного колчедану (FeS₂)] перед його спалюванням у топках ТЕС. Це стає необхідним у зв'язку з використанням для ТЕС вугілля чимраз нижчої якості зі значним умістом піриту (окиснюючися в топках ТЕС, пірит розкладається з виділенням SO₂). В результаті ефективного очищення вугілля від піриту вміст оксидів сірки в димах ТЕС зменшується на 98—99 %;

• заміна вугілля й мазуту для ТЕС екологічно чистішим пали­вом — природним газом. ТЕС, що працюють на природному газі, викидають в атмосферу тільки СО₂ та оксиди азоту (останні також можна вловити з диму), й не забруднюють повітря іншими шкідливими викидами;

• регулювання двигунів внутрішнього згоряння в автомобілях, установлення на них каталізаторів, що нейтралізують чадний газ (СО) до СО₂; заміна екологічно небезпечного етильованого бензину (який забруднює повітря свинцем) менш шкідливим паливом;

• озеленення міст і селищ;

е планування житлових і промислових районів у межах міста. Треба розташовувати їх якомога далі один від одного, а між ними обов'язково створювати зони зелених насаджень. Автомобільні траси з напруженим рухом (особливо вантажівок) необхідно планувати в обхід житлових районів; використання звукопоглинальних матеріалів під час будів­ництва житлових і промислових споруд; улаштування ліній електропередач (ЛЕП) за межами сіл і міст.

Гідросфера

Гідросфера, або водяна оболонка Землі, — це її мо­ря й океани, крижані шапки приполярних районів, річки, озера й підземні води. Запаси води на Землі величезні — 1,46- 10⁹ км³ (0,025 % її маси). Але це переважно гірко-солона морська вода, непридатна для пиття й технологічного вико­ристання. Прісна вода становить усього 2 % її загальної кількості на планеті, причому 85 % її зосереджено в льодовикових щитах Гренландії та Антарктиди, айсбергах і гірських льодовиках. І ли­ше 1 % прісної води містять річки, озера й підземні води; саме ці джерела й використовує людство для своїх потреб.

Вода, як елемент глобальної екосистеми, виконує дуже важ­ливі функції:

• вода — це основна складова частина всіх живих організмів (тіло людини, наприклад, на 70 % складається з води, а деякі організми, такі як медуза або огірок, на 98—99 %);

• з участю води здійснюються численні процеси в екосистемах(наприклад, обмін речовин, тепла);

• води Світового океану — основний кліматоутворюючий фак­тор, головний акумулятор сонячної енергії й «кухня» погодидля всієї планети;

• вода — один із найважливіших видів мінеральної сировини, основний природний ресурс, що споживається людством (сьогодні води використовується в тисячі разів більше, ніж нафти чи вугілля).

Величезну роль відіграє гідросфера у формуванні поверхні Землі, її ландшафтів, у розвитку екзогенних процесів (вивітрю­вання гірських порід, ерозія, карст тощо), в перенесенні хімічних речовин, у тому числі й забруднювачів довкілля.

Для багатьох організмів вода — це середовище їхнього життя. Хімічний склад морської води дуже схожий на склад плазми крові людини: містить ті самі хімічні елементи й приблизно в тих самих пропорціях. Це один із доказів того, що предки людини, як і решти ссавців, колись жили в морі.

Солоність океанічних вод становить 35 %о (тобто в 1 л води міститься 35 г солей). Найсолоніша вода в Мертвому морі — 260 %о (людина вільно лежить на поверхні цієї води, не занурюю­чися в неї); в Чорному морі солоність води становить 18 %₀, в Азовському — 12 %о.

Підземні води за своїм хімічним складом дуже різноманітні: від прісних, що використовуються для пиття й водопостачання, до мінералізованих і навіть до ропи із солоністю 600 % деякі мінералізовані підземні води мають лікувальні властивості.

Основне джерело водопостачання для людини — річковий стік. Перше місце за цим показником посідає Бразилія з її гігантською повноводою річкою Амазонкою.

Річковий стік України становить у середньому 83,5 млрд м³, а в посушливі роки зменшується до 48,8 млрд м³. Він роз­поділяється по території нашої держави нерівномірно: 70 % стоку припадає на Північно-Західний економічний район, де мешкає лише 40 % населення. А на Донецько-Придніпровський і Півден­ний економічні райони, де живе 60 % населення й зосереджені найбільш водоємкі галузі господарства, припадає тільки 30 % стоку. У зв'язку з цим у багатьох районах півдня України відчу­вається гострий дефіцит води, для ліквідації якого доводиться пе­рекидати її каналами, будувати водосховища тощо.

Головне джерело води для України — річка Дніпро. Крім того, потреби у воді забезпечуються річками Дунай, Дністер, Півден­ний Буг, Тиса, Прут та ін. Стан води й повноводність цих артерій залежать в основному від стану їхніх приток — малих річок, яких в Україні налічується близько 63 тис. їхня роль величезна: досить згадати, що 90 % населених пунктів нашої країни розташовані саме в долинах малих річок і користуються їхньою водою. Однак стан малих річок України сьогодні викликає велику тривогу. За даними Держводгоспу, протягом другої половини XX ст. в Україні зникло близько 5 тис. малих водотоків. Це невідворотно веде до деградації великих річок, тому проблема їх збереження та оздоровлення — одна з найгостріших для нашої держави.

Підземні води

Споживання прісної води.

Промисловість використовує близько 20 % води, споживаної людством. Кількість води, що споживається підприємством, зале­жить від того, яку продукцію воно випускає, від системи

Кількість води (м³), необхідної для виробництва 1 т продукції, називають водоємкістю виробництва. За цим показником різні виробництва дуже відмінні. Наприклад, для виробництва 1 т металопрокату потрібно 10—15 м³ води, а 1 т хімволокна — 2000— 5000 м³. До найбільших споживачів води в промисловості нале­жать атомні електростанції. Так, Хмельницька АЕС, розташована у верхів'ях річки Горинь, «випиває» всю воду з цієї річки, яка колись була основним джерелом водопостачання населення й промисловості Рівненської області.

Основний же споживач води — сільське господарство (70 % її загального використання). Це зумовлено передусім збільшенням площ зрошуваного землеробства. Зрошувані землі набагато про­дуктивніші від незрошуваних. Сьогодні в світі площа зрошуваних земель становить 15 % загальної площі сільськогосподарських угідь, а дають ці землі понад 50 % усієї продукції.

Питоме водоспоживання під час зрошення залежить від виду вирощуваних сільськогосподарських культур, клімату, технічного стану зрошувальних систем і способів поливу. Так, норми поли­ву для зернових культур становлять 1500—3500 м³/га, для цукро­вого буряку — 2500—6000, а для рису — 8000—15 000 м³/га.

Більша частина води (20—60 %), що використовується для зрошення, безповоротно втрачається (випаровується), певна її кількість повертається назад у водойми у вигляді так званих пово­ротних вод, сильно забруднених солями.

Водопостачання населення (близько 10 % усієї споживаної людством води) задовольняє потреби в питній воді й комуналь­но-побутові (робота підприємств побутового обслуговування, поливання вулиць і зелених насаджень, протипожежні заходи тощо). Є поняття питоме водоспоживання, тобто добовий об'єм води (л), необхідний для задоволення потреб одного жителя міста або села. У великих містах світу питоме водоспоживання сьогодні таке (л/добу): Нью-Йорк — 600, Париж — 500, Москва — 400, Київ — 333, Лондон — 263. Для порівняння: в країнах, що роз­виваються (Центральна Африка, Близький Схід), цей показник становить лише 10—15 л/добу.

Врезультаті діяльності людей гідросфера змінюється: кількісно (зменшення кількості води, придатної для використання) та якісно (забруднення).

Серед забруднень розрізняють фізичне, хімічне, біологічне й теплове.

Фізичне забруднення води відбувається внаслідок: накопичення в ній нерозчинних домішок — піску, глини, мулу в результаті змивання дощовими водами з розораних ділянок (полів); надход­ження суспензій з підприємств гірничорудної промисловості; по­трапляння пилу, що переноситься вітром за сухої погоди, тощо. Тверді частинки знижують прозорість води, пригнічують роз­виток водяних рослин, забивають зябра риб та інших водяних тварин, погіршують смакові якості води, а іноді роблять її взагалі непридатною для споживання.

Хімічне забруднення

До основних забруднювачів води належать хімічні, нафтопере­робні й целюлозно-паперові комбінати, великі тваринницькі комплекси, гірничорудна промисловість. Серед забруднювачів води особливе місце посідають синтетичні мийні засоби. Ці речо­вини надзвичайно стійкі, зберігаються у воді роками.

Забруднення води речовинами, що містять фосфор, сприяє бурхливому розмноженню синьозелених водоростей і «цвітінню» водойм.

Біологічне забруднення

Теплове забруднення

Очищення стічних вод.

Усі природні водойми здатні само­очищатися. Самоочищення води — це нейтралізація стічних вод, випадіння в осад твердих забруднювачів, хімічні, біологічні та інші природні процеси, що сприяють видаленню з водойми забруднювачів і поверненню води до її первісного стану.

Здатність природних водойм до самоочищення (періо­дичність природного очищення):

• Світовий океан — 2500 років;

• підземні води — 1400 років;

• полярні льодовики — 9700 років;

• гірські льодовики — 1600 років;

• підземний лід районів вічної мерзлоти — 10 000 років;

• ґрунтова волога — 1 рік;

• води озер — 17 років;

• води боліт — 5 років;

• води в руслах річок — 16 днів;

• волога в атмосфері — 8—10 днів;

• вода в живих організмах — кілька годин.

До заходів, що мають забезпечити нормальний стан водних об'єктів, належать:

• нормування якості води, тобто розробка критеріїв її придат­ності для різних видів водокористування;

• скорочення обсягів скидання забруднювачів у водойми вдоско­наленням технологічних процесів;

• очищення стічних вод.

Чинними законами України передбачається, що для різних господарських потреб має використовуватися вода певної якості. Недопустимо, наприклад, використовувати питну воду для охо­лодження блоків ТЕС, забороняється скидати у водойми стічні води, які містять цінні відходи, що можуть бути вилучені із засто­суванням раціональної технології. Основний напрям захисту вод­ного середовища — перехід підприємств до роботи за схемою замкненого циклу водопостачання, коли вони після очищення власних стічних вод повторно використовують їх у технологічному циклі, й забруднені стічні води взагалі не потрап­ляють у водойми.

У сільському господарстві (основний споживач води) слід запровадити сувору економію води, раціональне її використання. Так, заміна суцільного поверхневого поливу на зрошуваних зем­лях дощуванням або краплинним поливом дає змогу збирати ті самі врожаї з меншими (в 5—7 разів) витратами води. Скоротити кількість пестицидів, фосфатів, нітратів, що потрапляють у водойми, можна частковою заміною хімізації сільського господарства біологічними методами боротьби зі шкідниками й хворо­бами рослин, чітким дотримуванням сівозмін, уведенням більш продуктивних і стійких до хвороб та шкідників рослин.

Очищення стічнихвод — це руйнування або видалення з них забруднювачів і знищення в них хвороботворних мікробів (сте­рилізація). Сьогодні застосовуються два методи очищення стічних вод: у штучних умовах (у спеціально створених спорудах) і в природних (на полях зрошення, в біологічних ставках тощо). Забруднені стічні води послідовно піддають механічному, хімічному й біологічному очищенню.

Механічне очищення полягає у видаленні зі стічних вод нероз­чинних речовин (піску, глини, мулу), а також жирів і смол. Для цього використовуються відстійники, сита, фільтри, центрифуги тощо. Сучасні передові методи із застосуванням найкращих зарубіжних установок дають змогу видаляти зі стічних вод до 95 % твердих нерозчинних забруднювачів.

Хімічне очищення стічних вод здійснюється після їх механічно­го очищення. В забруднену різними сполуками воду додають спеціальні речовини-реагенти. Ці речовини, вступаючи в реакцію із забруднювачами, утворюють нешкідливі речовини, які випада­ють в осад і видаляються.

Біологічне очищення стічних вод, як правило, — завершальний етап. Органічна речовина, що міститься у стічній воді, окис-нюється аеробними бактеріями до вуглекислого газу й води, а також споживається гетеротрофами-консументами (передусім найпростішими). Чим більше в очищуваній воді є гідробіонтів-гетеротрофів і чим вища їхня біологічна активність, тим інтен­сивніше відбувається процес очищення. Крім того, організми-фільтратори, поглинаючи й згодом осаджуючи різні суспензії, сприяють їх похованню на дні та освітлюють воду. Біологічне очищення здійснюють у спеціальних гідротехнічних спорудах і установках — на так званих полях зрошення, на полях фільтрації, на біофільтрах, в аеротенках. Іноді ці споруди й установки штуч­но заселяють спеціально дібраними або виведеними штамами бактерій і культурами найпростіших та водоростей. Комплекс організмів, які беруть участь у процесах біологічного очищення, називають активним мулом.

Деякі особливо токсичні стічні води хімічних підприємств уза­галі не піддаються очищенню ніякими сучасними методами. їх доводиться закачувати в підземні сховища, наприклад у відпрацьовані нафтові родовища. Таким чином створюються небезпечні об'єкти, оскільки ніхто не може дати стовідсоткової гарантії, що отруйні води не потраплять колись у підземні водоносні горизон­ти. Іноді надотруйні стічні води піддають випаровуванню у відстійниках, щоб зменшити масу та об'єм відходів, які необхідно поховати.

Особливості морських екосистем.

Найбільшою екосистемою в межах біосфери Землі є Світовий океан (моря вкривають 70,8 % поверхні планети й містять у собі 1,4 млрд км³ води).

Достатні світлові умови для фотосинтезу забезпечуються лише в 10 % морської води, 90 % води перебуває в абсолютній темряві, й морські організми отримують поживні речовини завдяки опус­канню загиблих організмів і їх решток із верхніх шарів. Оскільки абсорбційна система продуцентів пристосована до різних світло­вих зон, вони можуть існувати в морських екосистемах на глиби­нах до 200 м.

В океанській глибинній зоні (понад 140—300 м) коливання температури невеликі, тому тут живуть стенотермні види. Твари­ни одного виду можуть пристосовуватися до температури води через її вплив на певній фазі розвитку. Для екології мають значення зони температурних перепадів (термокліни), які відо­кремлюють теплі й холодні шари. Властивості зависання планк­тону залежать від густини води, у зв'язку з чим на термокліні відбувається флуктуація цих організмів.

Солоність морських вод у середньому становить 35 %о. Вміст поживних солей незначний і є важливим фактором, що стримує ріст біомаси.

Солоність морських вод коливається залежно від пори року та географічного положення (вплив температур повітря, річкового стоку, танення льоду). За вмістом солей розрізняють оліго-, мезо-, полігалінні та морські зони. Солона вода через осмотичний тиск становить екологічну проблему для організмів. Більшість видів віддають перевагу зонам зі стабільним умістом солей (вони стеногалінні). Естуарії і літоральні зони населяють евригалінні види.

На життя морських організмів великий вплив справляють різні морські течії (дрейфуючі — спричинені вітрами, компенса­ційні, глибинні, підйомні, градієнтні, припливно-відпливні та ін.).

Гідростатичний тиск, що зростає з глибиною (кожні 10 м во­дяного стовпа збільшується на 1 атм, або 10⁵ Па), також впливає на функціонування гідробіонтів, але фізіологію пристосування морських організмів до тиску майже не досліджено. Хоча відомо, що тиск спричиняє зміну інтенсивності обміну речовин (через підвищення вмісту СО₂ у протоплазмі), що під його впливом де­формується білок, підвищується активність плавання.

Такі фактори, як освітленість, солоність, механічні сили водних мас, зумовлюють чіткий розподіл морських організмів за зонами умов життя (мілководні, середньоглибинні, глибоко­водні).

Дуже важливу екологічну роль у Світовому океані відіграють корали, які виконують таку саму очищувальну функцію, що й тропічні ліси. Корали (коралові поліпи) мають біологічне поход­ження, ростуть від морського дна вгору зі швидкістю 0,1—3 см на рік, живуть колоніями в угрупованні з зеленими водоростями в прозорій теплій чистій воді на глибинах до 70 м. Найсприят­ливіші для тропічних коралів температури — 25—28 °С. За ниж­чих і вищих температур вони гинуть, як і внаслідок зменшення чистоти й прозорості води (від пилових бур, підняття мулу з дна та ін.). Ріст коралових рифів гальмують організми, які їх поїдають (риби-папуги, колючі морські зірки, бурильні губки).

Продуктивність морських водних мас змінюється в дуже широких межах. У відкритому морі вона порівнянна з продук­тивністю пустель, а в зонах підйомних течій та літоралі — з продуктивністю степів і саван.

• Найбільшу біомасу одного виду на Землі має криль (рачки) — 400— 500 млн т.

Найбільшими хребетними тваринами є сині кити (довжина — 32 м). Вони — планктонофільтрувальні, живляться переважно рачками.

До продуцентів належить фітопланктон (діатомові, джгути­кові, синьозелені водорості, коколітофориди й силікофлягеляти), до первинних консументів — зоопланктон (70 % його — рачки).

Найближчими десятиліттями біомаса Світового океану віді­граватиме велику роль у житті людства, якщо воно своєю діяль­ністю не спричинить деградації морських екосистем (як це відбу­вається на континентах). Тому їх охорона, як і водних екосистем суші, — одне з найпріоритетніших завдань сьогодення.

Охорона вод Світового океану.

Стан вод Світового океану сьогодні викликає велику тривогу. Його забруднюють переважно річки, з водами яких щороку надходить понад 320 млн т заліза, 6,5 млн т фосфору та ін. Дуже багато забруднень потрапляє в оке­ани також з атмосфери: 200 тис. т свинцю, 1 млн т вуглеводнів, 5 тис. т ртуті й т. д. Майже третина мінеральних добрив, що вно­сяться в ґрунт, вимивається з нього дощовими водами й вино­ситься річками в моря та океани; лише азоту й фосфору таким шляхом потрапляє у Світовий океан близько 62 млн т щорічно. Ці речовини викликають бурхливий розвиток деяких водоростей, що вже неодноразово спричиняло появу «червоних припливів»,

виникнення різних інших типів «цвітіння» води. Під час «цвітін­ня» водорості виділяють у воду високоотруйні токсини, що при­зводить до масової загибелі інших гідробіонтів.

До найшкідливіших забруднювачів Світового океану належать нафта й нафтопродукти. Щорічно їх потрапляє сюди 5—10 млн т, здебільшого в результаті втрат під час добування нафти з мор­ських родовиш, аварій танкерів, берегового стоку тощо.

Нафтова плівка на поверхні моря пригнічує життєдіяльність морського фітопланктону — одного з головних постачальників кисню в земну атмосферу, порушує тепло- й вологообмін між океаном і атмосферою, губить мальків риб та інші морські організми.

Проблема захисту Світового океану нині стала однією з най­актуальніших, вона стосується всіх країн, навіть тих, що не мають безпосереднього виходу до океану. З огляду на це ООН розроби­ла й ухвалила кілька важливих угод, які регулюють судноплавст­во, рибальство, видобування корисних копалин із морських родо­вищ тощо. Найвідомішою з них є угода, підписана більшістю країн світу в 1982 p., — «Хартія морів».

Літосфера

Літосфера — це зовнішня тверда оболонка Землі, що охоплює всю земну кору й частину верхньої мантії; вона складається з осадових, вивержених і метаморфіч­них порід.

Літосфера, як елемент глобальної екосистеми, виконує важ­ливі функції:

• на її поверхні живе більшість рослинних і тваринних організ­мів, у тому числі й людина;

• верхня тонка оболонка літосфери на материках — це грунти, що забезпечують умови життя для рослин і є основним джере­лом отримання продуктів харчування для людей;

• літосфера — це й «комора» корисних копалин — енергетичної сировини, руд металів, мінеральних добрив, будівельних матеріалів тощо.

У літосфері періодично відбувалися й відбуваються грізні про­цеси — виверження вулканів, землетруси, зсуви, селі, обвали, ерозія земної поверхні, які призводять до небезпечних еко­логічних ситуацій на певних ділянках планети. Іноді ці процеси спричинюють глобальні екологічні катастрофи.

Охорона Грунтів.

Ґрунти — органо-мінеральний продукт багаторічної спільної діяльності живих організмів, води, повітря, сонячного тепла й світла. Це природні утворення, які характери­зуються родючістю — здатністю забезпечувати рослини речовина­ми, необхідними для їхньої життєдіяльності.

Найродючіші й найпотужніші грунти — чорноземи — форму­валися протягом багатьох тисячоліть у зонах лучних степів, де був сприятливий клімат (тепле літо, кількість опадів — 500— 600 мм/рік), оптимальні умови для розвитку багатої трав'янистої рослинності. Найбільші в світі запаси чорноземів зосереджені на території України. Про їхню цінність свідчить хоча б такий факт: у роки Другої світової війни німецькі окупанти вивозили україн­ський чорнозем залізничними ешелонами до Німеччини. Сьо­годні, на жаль, запаси та якість цього неоціненного природного ресурсу в нашій державі істотно знизилися, що пояснюється варварською, непродуманою їх експлуатацією, ерозією, засоленням, відчуженням земель під кар'єри та промислові споруди тощо.

Дуже важливим компонентом грунту є гумус (перегній) — органічна речовина, що утворилася з решток відмерлих рослин під впливом діяльності мікроорганізмів, які переробляють їх, розкладають, збагачують вуглекислим газом, водою, сполуками азоту та іншими речовинами. Ґрунтоутворення — важлива части­на біологічного кругообігу речовин та енергії. Ґрунт забезпечує рослини калієм і вуглецем, азотом і фосфором тощо. Родючість ґрунту залежить від кількості цих речовин у гумусі, гумусу в ґрунті й товщини шару ґрунту. Найкращі чорноземи містять до 9 % гумусу.

Ґрунти становлять величезну цінність не лише тому, що це основне джерело отримання продуктів харчування; крім того:

• вони беруть активну участь в очищенні природних і стічних вод, які фільтруються крізь них;

• фунтово-рослинний покрив планети — це регулятор водного балансу суші, оскільки він поглинає, втримує й перерозподіляє велику кількість атмосферної вологи;

• це й універсальний біологічний фактор, і нейтралізатор бага­тьох видів антропогенних забруднень.

Великих збитків сільському господарству завдає ерозія грунтів.

До основних заходів задля відновлення ґрунтів на оголених ділянках належать насадження лісозахисних смуг, екологічно об­ґрунтоване зрошення земель, запровадження сівозмін, періодич­на консервація угідь (коли земля «відпочиває»).

Одне з найбільших лих після ерозії ґрунтів — їх засолення.

Охорона земної поверхні.

Сільськогосподарські землі — найцінніша частина земельних ресурсів, оскільки вони забезпечують людство продуктами харчу­вання. Більша частина сільськогосподарських земель відводиться під ріллю, решта — під площі багаторічних насаджень (плантації, сади, виноградники, лісосмуги), луки й пасовиська. Населення Землі, що швидко примножується, вимагає збільшення кількості продуктів харчування, основний постачальник яких — орні землі. А можливостей для розширення їхніх площ майже не залишило­ся. Навпаки, в багатьох країнах спостерігається неухильне скоро­чення орних земель. Тому єдиний спосіб задовольнити дедалі більші потреби в продуктах харчування — це інтенсифікація сільськогосподарського виробництва, тобто одержання вищого врожаю з тих самих площ. У світі є певний досвід у цій справі.

Сьогодні в посушливих районах Землі спостерігається дуже небезпечне явище дезертизації, або спустелювання. Причини його — вразливість природи в цих зонах, надмірне

використання земель під пасовиська (худоба виїдає й витоптує слабкий трав'янистий покрив), вирубування на паливо нечислен­них дерев і кущів. У результаті різко активізується деградація грунтів і територія спустелюється. Так, за останні 50 років площа пустелі Сахара збільшилася на 650 тис. км². Спеціалісти ООН підрахували, що у світі кожної хвилини на безплідну пустелю пере­творюється 44 га землі!

Ліс — надзвичайно важлива складова частина біосфери:

· це один із основних поглиначів вуглекислого газу й виробників кисню, постачальник дуже цінних матеріалів (деревини, сиро­вини для хімічної промисловості, продуктів харчування тощо),

· поглинач пилових і газових забруднень атмосфери, захисник поверхні Землі від водної ерозії та суховіїв; це середовище життя багатьох звірів, птахів, комах; ліс має величезне оздоровче значення, оскільки деякі дерева — біла береза, сосна, ялиця та інші — продукують особливі леткі речовини — фітонциди, які вбивають хвороботворні мікроби й роблять повітря цілющим;

· і, нарешті, ліс діє на людину заспокійливо, сприяє пробуджен­ню в неї творчої наснаги, добрих, піднесених почуттів.

Відповідно до норм лісового законодавства, прийнятих біль­шістю країн, ліси поділяються на три групи:

1) ліси, що виконують водоохоронні (заборонні смуги по бере­гах річок, озер і т. д.), захисні (протиерозійні ліси, державні лісо­захисні смуги), санітарно-гігієнічні та оздоровчі (ліси заповідників і національних парків) функції;

2) ліси захисного та обмежено експлуатаційного значення — лісові масиви в густонаселених районах і місцевостях з обмеже­ними лісовими ресурсами;

3) ліси експлуатаційні — тайга, тропічні ліси.

У лісах першої та другої груп (а саме такі є на території України) забороняється заготівля деревини, тут допускаються лише так звані санітарні рубки, коли вирубуються тільки хворі й усохлі дерева. А взагалі в лісоводів є давнє добре правило: «Зру­бав дерево — посади два нових!»

« Інші » землі поділяються на дві групи:

1) малопридатні для сільського господарства землі — пустелі, гори, тундра, яри тощо; деякі з них можуть бути освоєні, але з великими матеріальними й фінансовими затратами;

2) заселені й забудовані території, тобто такі, що вже не мож­на використати якось інакше.

Рекультивація порушених земель.

У результаті господарської діяльності людини утворюються порушені землі, що втратили свою господарську цінність, а іноді навіть стали джерелом забруднен­ня природного середовища. Найбільше порушують землю відкриті гірничі виробки (кар'єри). В Криворізькому регіоні, наприклад, великі площі колись родючої землі перетворено залізорудними кар'єрами на ділянки «місячного ландшафту», де не може зберегтися жодна рослина чи жити яка-небудь тварина. Землі порушуються також відвалами пустих порід, шлаків, звали­щами сміття й побутових відходів поблизу великих міст.

Згідно з чинним законодавством порушені землі мають бути відновлені рекультивацією. Зокрема, рекультивацію кар'єрів повинні здійснювати ті гірничодобувні підприємства, що їх створили.

Технічна рекультивація

Біологічна рекультивація

Розрізняють кілька видів рекультивації залежно від того, як саме передбачається використовувати порушені землі.

ü Сільськогосподарська рекультивація

ü Лісогосподарська рекультивація

ü Водогосподарська рекультивація.

ü Рекреаційна

ü Санітарно-гігієнічна рекультивація

ü Будівельна рекультивація

Дата добавления: 2014-01-03