Биологическое и генетическое загрязнение

Биологическое загрязнение - это увеличение количества болезнетворных микроорганизмов, вирусов, гельминтов, простейших в окружающей среде, чаще всего в атмосфере, воде, почве, а также они могут находиться и в теле живых организмов. Попадая в организм человека, биологические загрязнители вызывают у него различные инфекционные заболевания.Так в почве часто обитают возбудители столбняка, ботулизма, газовой гангрены, некоторых грибковых заболеваний. Основными их источниками являются теплокровные животные, в пищеварительном канале которых обитают указанные микроорганизмы. Попадая в почву, эти возбудители долгое время там сохраняются, сберегая патогенные свойства. В организм человека они могут попасть при повреждении кожных покровов, с немытыми продуктами питания, при нарушении правил гигиены и технологии консервирования некоторых продуктов (особенно грибов). Из почвы болезнетворные микроорганизмы могут проникнуть в грунтовые воды, а с водой – в организм человека. Поэтому воду из артезианских скважин, колодцев, родников необходимо перед питьем кипятить. Генетическая эрозия - это безвозвратная потеря гена устойчивости к абиотическим и биотическим стрессам у растений, животных, уменьшение биологического разнообразия, изменение хода эволюции, которые ведут к вымиранию, потере или риску потери вида, породы и, как следствие, падению качества жизни самого человека.

22.Экология морей и океанов. Загрязнение Мирового Океана. Мировой океан имеет исключительное значение в жизнеобеспечении Земли. Океан - это «легкие» Земли, источник питания населения земного шара и сосредоточие огромных богатств полезных ископаемых. Но научно-технический прогресс отрицательно сказался на жизнеспособности океана — интенсивное судоходство, активизация добычи нефти и газа в водах континентального шельфа, сбрасывание в моря нефтяных и радиоактивных отходов привели к тяжелым последствиям: к загрязнению морских пространств, к нарушению экологического равновесия в Мировом океане. В настоящее время перед человечеством стоит глобальная задача — срочно ликвидировать ущерб, нанесенный океану, восстановить нарушенное равновесие и создать гарантии сохранения его в будущем. Нежизнеспособный океан пагубно скажется на жизнеобеспечении всей Земли, на судьбе человечества. Последствия, к которым ведёт расточительное, небрежное отношение человечества к Океану, ужасающи. Уничтожение планктона, рыб и других обитателей океанских вод - далеко не всё. Ущерб может быть гораздо большим. Ведь у Мирового океана имеются общепланетарные функции: он является мощным регулятором влагооборота и теплового режима Земли, а также циркуляции её атмосферы. Загрязнения способны вызвать весьма существенные изменения всех этих характеристик, жизненно важных для режима климата и погоды на всей планете. Симптомы таких изменений наблюдаются уже сегодня. Повторяются жестокие засухи и наводнения, появляются разрушительные ураганы, сильнейшие морозы приходят даже в тропики, где их отроду не бывало. Разумеется, пока нельзя даже приблизительно оценить зависимость подобного ущерба от степени загрязненности Мирового океана, однако, взаимосвязь, несомненно, существует. Как бы там ни было, охрана океана является одной из глобальных проблем человечества.

23. Экология рек, озер и водохранилищ. В течение как минимум двух тысячелетий качество воды постоянно ухудшается и достигает таких уровней загрязнения, когда использование воды в разных целях сильно ограничено или вода может быть вредна для человека. Это ухудшение связано с социально-экономическим развитием в пределах бассейна реки, но атмосферный перенос загрязнителей на далекие расстояния теперь изменил эту картину: даже удаленные районы могут быть подвергнуты непрямому загрязнению.В настоящее время в мире осталось немного рек, которые не были бы загрязнены продуктами жизнедеятельности человека. Со сточными водами в реки попадают удобрения и пестициды с сельскохозяйственных земель. А также в них попадают воды из канализации и дренажных канав. Грязные сточные воды и удобрения попадают в озера и водохранилища и вызывают стремительный рост тины — водорослей, которые душат речную фауну и флору.Существует огромное количество микробных агентов, элементов и химических соединений, вызывающих загрязнение вод. Они могут быть разделены на следующие категории: микроорганизмы, органические соединения, способные разрушаться биологическим путем, взвешенные частицы, нитраты, соли, тяжелые металлы, удобрения и органические микрозагрязнители. Рациональное использование водных ресурсов в настоящее время представляет собой крайне насущную проблему. Это прежде всего охрана водных пространств от загрязнения, следует ограничить сбросов в водоёмы, а также усовершенствование технологий производства, очистки и утилизации. Также важным аспектом является взимание платы за сброс сточных вод и загрязняющих веществ.

24. Проблема чистой воды Вода - это активное действующее лицо в молекулярной биологии; при замерзании она расширяется, а не уменьшается в объеме, как большинство жидкостей, достигая наибольшей плотности при 4 °C. Пока никто из теоретиков, работающих над общей теорией жидкостей, не приблизился к описанию её странных свойств.Но для жителей нашей планеты вода в первую очередь интересна не этим: без чистой питьевой водывсе они просто вымрут, а доступность её с годами становится все более проблематичной. По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) в настоящее время 1,2 млрд. человек не имеют её в необходимом количестве, миллионы людей умирают ежегодно от болезней, вызванных растворенными в воде веществами. В январе 2008 года на Всемирном экономическом форуме ООН, утверждалось, что к 2025 году население более половины стран мира будет испытывать недостаток в чистой воде, а к 2050 году - 75%.Количество таких веществ постоянно увеличивается как в развитых, так и в развивающихся странах: от привычных загрязнителей (тяжелых металлов, продуктов нефтеперегонки) до таких канцерогенных соединений,от "привычных" паразитов, патогенных бактерий и вирусов (например, холерного вибриона) до относительно недавно открытых прионов. Увеличивающееся население Земли, особенно та его часть, что проживает в городах (в 2008 году оно должно достичь 50%), а также продолжающийся рост потребления воды -- особенно в производстве, сельском хозяйстве и энергетике -- тянет за собой и большие затраты водных ресурсов из традиционных источников.
Проблема чистойводы надвигается со всех сторон: так например, ученые предполагают, что в ближайшие 30 лет таяние ледников (одни из основных запасов пресной воды на Земле) приведет к сильным скачкам в уровне многих крупных рек, таких как Брахмапутра, Ганг, Хуанхэ, что поставит полтора миллиарда жителей Юго-Восточной Азии под угрозу нехватки питьевой воды. При этом уже сейчас расход воды, например, из реки Хуанхэ настолько велик, что она периодически не достигает моря.

25. РОЛЬ ПОЧВЫ В БИОСФЕРНЫХ ПРОЦЕССАХ. Почва – особое естественно–историческое природное тело, возникшее на поверхности суши земного шара в результате совокупного воздействия факторов почвообразования: климата, горных пород, растений, животных, микроорганизмов и времени.Одна из основных функций это в качестве основной среды обитания организмов земной суши, обеспечивающая аккумуляцию в ней биофильных веществ и атмосферной влаги. Ведь с почвой связно 99% всей биомассы Земли и более 92% известных генетически разных видов живых существ. Почва – связующее звено биологического и геологического круговорота веществ. Почва – это экран, через который происходит обмен веществом и энергией между земной корой, атмосферой и гидросферой суши. Через почву осуществляются циклические процессы круговорота воды на земной суши, процессы трансформации органических и минеральных веществ, поступающих в почву и вновь вовлекаемых в жизненные циклы.Важнейшим свойством почвы является плодородие – способность обеспечивать растения в период их жизнедеятельности водой, питательными веществами и воздухом. Способствуют этому живые организмы (растения, животные и микробы), связанные с почвой и составляющие вместе с ней сложные экологические системы – биогеоценозы.В свою очередь педосфера состоит из множества биогеоценозов (экосистем) – ландшафтов, основными взаимосвязанными компонентами которых являются горные породы, растения, животные и микроорганизмы.Обитатели почвы в результате своей жизнедеятельности производят большую почвообразовательную работу. В частности, они смешивают различные ее слои между собой, переносят в глубину почвы органические вещества, разлагают и минерализуют листовой опад, отмершие организмы и т. д. почвенная фауна перерабатывает около 25% вещества лесного опада..Среди бактерий особо важную роль выполняют нитрифицирующие, к которым относятся нитросомонас, нитробактер и др. в аэробной (кислородосодержащей) среде они окисляют аммиак до солей азотистой (нитриты) и азотной (нитраты) кислот. Напротив, в анаэробных условиях протекает обратный процесс – денитрификация, который связан с восстановлением солей азотной кислоты.В верхних слоях почвы обитает основное количество организмов, каждый из которых выполняет определенную функцию: дождевые черви, личинки насекомых, клещи разрыхляют почву, способствуют ее аэроции, удобряют ее своими выделениями; бактерии минерализуют органические вещества, выполняя роль санитаров; простейшие уничтожают избыточное количество бактерий.

26. Экологические проблемы прибрежных районов Прибрежные зоны являются крупнейшим накопителем загрязнений, Однако они привлекают внимание и вызывают тревогу экологов не только в связи с ростом загрязнения.В последние десятилетия XX века приняты важные документы ООН, Европейских сообществ и правительств многих государств, создан ряд международных организаций, разрабатывающих проекты по рациональ­ному использованию прибрежных зон. Актуальность проблемы прибрежных зон и превращение ее в глобаль­ную связаны с рядом причин.Прибрежные территории суши и прибрежные акватории, как прави­ло, являются зонами многоцелевого использования. Здесь ведутся добыча и переработка полезных ископаемых, развиваются различные виды про­мышленности, формируются портово-промышленные комплексы, развиваются судоходство, рыболовство, строятся приморские города и порты, процветают сельскохозяйственное производство, пастбищное живот­новодство, прибрежный промысел, марикультура, рекреация, туризм.Причиной негативных изменений в экосистемах прибрежных терри­торий и акваторий могут быть и изменения гидрохимического режима вследствие различных событий, так или иначе связанных с антропоген­ным воздействием. Антропогенные изменения солевого режима на рос­сийских побережьях — в Таганрогском заливе Азовского моря и на Се­верном Каспии — вызвали заметные изменения состояния прибрежных экосистем.Таким образом, экосистемы прибрежных зон испытывают большие стрессовые нагрузки. Воздействие возросшей деятельности сейчас проявляется в ускоренных темпах деградации береговой линии, нарушений наземных и водных экосистем, росте загрязнений и сокращении прибрежной и рыбохозяйственной деятельности. Ситуация усугубляется возможной опасностью затоплений вследствие прогнозируемого потепления климата на планете и других климатических изменений.В России проблеме побережий придается большое значение. Принят ряд Федеральных законов: «О континентальном шельфе» (1995 г.), «О внутренних морских водах, территориальном море и прилегающей зоне РФ» (1998 г.).

27. Проблема отходов По степени воздействия на человека и другие живые организмы различают нейтральные, малоопасные и опасные отходы. К опасным относят вещества, которые представляют угрозу для здоровья человека или окружающей среды.. Основные источники опасных отходов — промышленность, энергетика, автотранспорт и сельское хозяйство. В мире очень много городов-заводов, т. е. крупных предприятий и прилегающих к ним городов. Все жители города подвержены воздействию опасных отходов. На остальных горожан воздействуют отходы, выбрасываемые из дымовых труб в атмосферу и труб канализации — в реки и водоемы. Степень воздействия опасных отходов зависит от превышения предельно допустимых концентраций опасных веществ. Способы решения проблем удаления, переработки и обезвреживания коммунальных отходов предопределяют системный подход, включая:- раздельный сбор отходов;- утилизацию вторичных ресурсов и складирование отходов на инженерно обустроенных полигонах- контрольную сортировку и биомеханическую переработку отходов с максимальной утилизацией вторичных ресурсов;
- термическое разложение (сжигание) балласта отходов;
Особого внимания заслуживает проблема утилизации полимерных бытовых отходов, так как этот материал в большинстве своем не подвержен саморазложению, а при сжигании выделяет крайне ядовитые вещества. Полимеры составляют порядка 10% с прогрессирующим ростом до 20% от общей массы коммунальных отходов страны..

28. Биологическое разнообразие и распределение видов. Существует три основных типа биоразнообразия:- генетическое разнообразие, отражающее внутривидовое разнообразие и обусловленное изменчивостью особей;- видовое разнообразие, отражающее разнообразие живых организмов (растений, животных, грибов и микроорганизмов). В настоящее время описано около 1,7 млн. видов, хотя их общее число, по некоторым оценкам, составляет до 50 млн.;- разнообразие экосистем охватывает различия между типами экосистем, разнообразием сред обитания и экологических процессов. Отмечают разнообразие экосистем не только по структурным и функциональным составляющим, но и по масштабу - от микробиогеоценоза до биосферы;Иногда в отдельную категорию выделяют разнообразие ландшафтов, отражающее особенности территориального устройства и влияние местных, региональных и национальных культур общества.Все существа являются частью экосистемы и играют важную роль в поддержании жизни на Земле. Например, орлы зависят от мышей, лягушек и других маленьких животных, и если эти животные вымрут, то не станет и орлов. Помимо того, что растения являются основным источником питания для людей и животных, более 60% жителей Земли используют растения в качестве лекарственных средств. Многие виды растений используются в промышленности, где из них изготавливают краски, масла и т.д.В геологической истории темпы появления новых видов традиционно были выше темпов исчезновения видов, что способствовало повышению уровня биоразнообразия. Даже деятельность человека в определенной мере способствовала улучшению биоразнообразия, в первую очередь, на генетическом уровне: человек получил новые культурные растения и породы домашнего скота. Деятельность человека в последние десятилетия привела к тому, что темпы исчезновения млекопитающих и птиц, например, стали гораздо более интенсивными и значительно превышают расчетные средние темпы утраты видов в предыдущих тысячелетиях. Исчезновение видов приводит, помимо прочего, к утрате разнообразия на генетическом уровне и соответствующим изменениям в экосистемах. Сокращение разнообразия экосистем, видов и генофонда известно в целом как утрата биологического разнообразия.