Загрязнение окружающей среды - Уменьшение биоразнообразия геосистем

Загрязнения окружающей среды подразделяются на природные, вызванные естественными, обычно катастрофическими причинами (извержение вулкана, селевой поток и т. п.), и антропогенные, возникающие в результате деятельности людей. Загрязнение окружающей среды отрицательно влияет на биоразнообразие, однако конкретные механизмы этого влияния различны и зависят от того, какая среда - воздух, вода или почва загрязнены.

Гибель растительности

Давно известно, что в результате загрязнения воздуха сернистым газом гибнет растительность. Леса, испытывающие стресс в связи с загрязнением, становятся более чувствительными к поражению насекомыми и патогенами. Под действием сернистого газа в хвое сосен происходят значительные изменения; наблюдается пожелтение хвоинок, а затем и их некроз, что в конце концов приводит к уменьшению охвоенности, суховершинности и разреженности крон деревьев. Под влиянием кислых осадков отмечается обеднение травянисто-кустарникового яруса, появление множества мертвопокровных участков, что вызывает повышение температуры воздуха под пологом леса. Замедляется рост сосновых деревьев и ослабевает их устойчивость к хвоегрызущим вредителям, в результате чего численность насекомых возрастает. Однако при слишком большом загрязнении численность хвоегрызущих вредителей уменьшается, несмотря на снижение сопротивляемости растений. В то же время общая плотность хвоегрызущих гусениц увеличивается, так как в результате повышения температуры снижаются смертность куколок и давление на них чувствительных к загрязнению хищников и паразитов. Кроме того, уменьшение охвоенности сопровождается дополнительной концентрацией и без того многочисленных гусениц на хвое, что в итоге приводит к быстрой гибели сосновых лесов.

Кислотные дожди

В отсутствие любых загрязнителей у дождевой воды обычно слабокислая реакция (pH 5,6), поскольку в ней легко растворяется углекислый газ из воздуха с образованием слабой угольной кислоты. Уже более ста лет отмечается выпадение кислотных осадков. Было установлено, что источником подкисления осадков служат выбросы ТЭС с высоким содержанием сернистого газа. Пытаясь избежать загрязнения приземного воздуха диоксидом серы, строители воздвигают высокие трубы, однако эта мера привела к усиленному превращению диоксида серы и оксидов азота в кислоту и их распространению на сотни километров от источника.

В пресноводных озерах, ручьях и прудах pH воды обычно составляет 7-8, и организмы адаптированы именно к этому уровню кислотности. Когда среда водных экосистем вследствие кислотных дождей подкисляется, большинство водных организмов погибает. Лишь немногие виды выдерживают повышенную кислотность воды. Наибольшей выносливостью отличаются угорь и веснянка Nemoura cinerea. В то же время мох сфагнум чувствителен к снижению кислотности воды и наиболее благоприятна для него очень кислая среда. Влияние кислотных осадков на экосистемы усиливается в период таяния снегов, когда все накопившиеся за зиму кислотные осадки устремляются в ручьи и реки как раз в период размножения большинства животных. Продуктивность пресных вод, имеющих кислотность менее 5, резко понижена, что влечет за собой значительное сокращение уловов рыбы, а у самих рыб наблюдается так называемый "pH-шок".

Наряду с гибелью озер происходит и деградация лесов. Замедление роста и гибель некоторых видов деревьев наблюдается во многих районах, страдающих от кислотных дождей. Эти осадки вместе с другими загрязнителями, по-видимому, создают стресс, не выдерживаемый лесной экосистемой. Подкисление озер и рек достаточно сильно влияет и на сухопутных животных, так как многие птицы и звери составляют звенья в составе пищевых цепей, начинающихся в водных экосистемах [2, 9].

Биоконцентрирование

В круговоротах участвуют не только биогенные элементы, но и многие загрязняющие вещества. Некоторые из них не только циркулируют в окружающей среде, но и имеют тенденцию накапливаться в организмах. Как правило, биомасса при переходе от одного трофического уровня к другому уменьшается. Поэтому в цепи питания, то есть цепи, образованной последовательностью поедающих друг друга организмов, происходит накопление веществ, не удаляемых из организма ни при экскреции, ни при дыхании. Примером служат хлорорганические соединения (ДДТ и др.), применявшиеся в качестве контактных инсектицидов и попавшие в разные органы плотоядных позвоночных. При этом в каждом последующем звене цепи питания концентрация загрязнителя возрастает.

Опасность биоконцентрирования патогенных веществ усиливается в результате того, что разные организмы избирательно поглощают и запасают отдельные элементы или соединения. Ртуть, например, может содержаться в воде и придонном иле в относительно безвредных концентрациях, тогда как ее содержание в организме водных животных, имеющих раковину или панцирь, иногда достигает летального для них уровня.

Продукт ядерного распада стронций-90, постоянно накапливающийся в атмосфере и выпадающий на землю с атмосферными осадками, легко поглощается листьями и корнями растений и в конце пищевой цепи вместе с кальцием откладывается в костях позвоночных. Из-за большого периода полураспада продолжительностью 29 лет этот опасный радионуклид долго сохраняется в растениях и почве. Западные ветры приносят с собой дождь с высоким содержанием стронция-90. На 50° северной широты, где наиболее часты осадки и формируются богатые сообщества лесостепной зоны с хорошо развитым почвенным покровом, приходится максимум концентрации опасного радионуклида стронция-90 и создается реальная угроза для биоразнообразия. В южном полушарии максимум осадков также приходится на 50° широты, однако концентрация радионуклида здесь меньше ввиду не столь значительного использования ядерных материалов [7].

Похожие статьи




Загрязнение окружающей среды - Уменьшение биоразнообразия геосистем

Предыдущая | Следующая