Загрязнение биосферы антропогенное и естественное загрязнение: Антропогенное загрязнение окружающей среды — чем оно опасно: Статьи экологии ➕1, 11.02.2022

Антропогенное загрязнение окружающей среды — чем оно опасно: Статьи экологии ➕1, 11.02.2022

Антропогенное загрязнение — это вред, наносимый биосфере деятельностью человека. Работа промышленных предприятий, добыча полезных ископаемых, неправильная утилизация отходов и другие спутники развития цивилизации нарушают хрупкий баланс экосистем, приводят к печальным последствиям для всего живого. Некоторые перемены, например, исчезновение редких видов растений и животных, необратимы. С другими еще не поздно справиться, если принять срочные меры.

Фото: Baptiste / Unsplash

По мере увеличения численности населения и развития промышленности экология Земли продолжает ухудшаться. В Мировой океан попадают тонны пластика, кислотные дожди губят растения, а выбросы предприятий отравляют воздух. К экологической катастрофе способны привести любые виды антропогенного загрязнения. Перечислим главные из них.

Основными загрязнителями воздуха являются ТЭЦ, транспорт, заводы и фабрики. Например, автомобили ежегодно выбрасывают в атмосферу 0,4 млн тонн свинца. Это 35% всего объема антропогенного загрязнения воздуха в России.

Некоторые теплоэлектроцентрали ежегодно используют 20 тыс. тонн угля, выбрасывая 200 тонн оксида азота, 680 тонн триокиси и диоксида серы, а еще до 140 тонн взвешенных твердых частиц: пыли, золы, сажи. Опасность представляет и металлургическая промышленность. При выплавке тонны стали в атмосферу попадает 30 кг оксида серы, 40 кг твердых частиц, 50 кг оксида углерода, свинец, фосфор и мышьяк.

Загрязнение воздушной среды и его влияние на здоровье человека

Чем дышат горожане и как защититься от смога и выхлопных газов

Международное агентство ВОЗ по изучению рака (МАИР) установило, что последствия антропогенного загрязнения воздуха взвешенными частицами заключаются в повышении риска развития рака легких, мочевого пузыря и других заболеваний. Кроме того, при попадании токсичных веществ в атмосферу образуются парниковые газы, разрушается озоновый слой, обеспечивающий защиту от радиоактивного излучения солнца, выпадают кислотные дожди. Это негативно отражается на состоянии всех живых существ на планете.

По данным ВОЗ, в водоемы мира ежегодно сбрасывается более 200 млн тонн неочищенных отходов, что повышает риск заражения инфекциями. По результатам исследования, проведенного под эгидой ООН в 53 городах планеты, около 200 млн людей употребляют продукты, произведенные с использованием воды, загрязненной тяжелыми металлами и другими отходами. Кроме того, 80% приусадебных хозяйств, расположенных в черте города, используют неочищенную воду.

Основные источники загрязнения рек — смывы удобрений и химикатов с сельскохозяйственных территорий, утечки из канализации, недостаточная фильтрация промышленных и бытовых стоков, радиоактивные отходы, аварии, приводящие к разливу нефти, технических масел и других веществ. Кроме того, в водоемы попадают тонны мусора. Некоторые его виды, например пластик, практически не разлагаются.

Охрана воды от загрязнения: как спасти планету от жажды

С дефицитом воды уже столкнулись более 2 млрд человек

Антропогенные факторы загрязнения являются главной причиной отравления почв. К неорганическим загрязнителям относят тяжелые металлы, минеральные соли, щелочь и неорганические кислоты. К органическим — нефть и продукты ее переработки, гербициды, красители, ядохимикаты, хлорорганические соединения, фенолы. К биологическим — водоросли, патогенные бактерии и грибы. К радиоактивным — радионуклиды.

Почва обновляется со скоростью 1-2 см в столетие, а испортить ее можно за одно мгновение, что происходит, например, при разливе нефти. Это приводит не только к снижению урожайности: ядовитые вещества широко распространяются по пищевым цепочкам. Из почвы они попадают в растения, а затем в организм человека и животных, вызывая различные заболевания. От состояния почв зависит и качество питьевой воды, так как грунт является для нее своеобразным фильтром.

Фото: Vishal Shah / Pexels

В природной среде нет абсолютной тишины, но к естественному звуковому фону животные адаптировались в процессе эволюции. Гораздо резче для них ощущается воздействие шумов антропогенного происхождения. Их источником является транспорт, промышленные компании, стройки и так далее.

Из-за шумового загрязнения у животных нарушаются механизмы общения, они не могут ориентироваться в пространстве, искать пищу. Например, киты и дельфины путают шум, издаваемый двигателями кораблей и аэрогенераторами на судах сейсморазведки (поиск полезных ископаемых) со звуками, которые используют для общения их сородичи. Из-за этого животные часто сталкиваются с судами, что стало одной из главных причин их гибели по всему миру.

Фото: Thomas Faull / iStock

Световое загрязнение — это чрезмерное освещение, чаще всего уличное. Оно приводит к напрасным тратам энергии и сбивает биологические циклы животных. Например, в темноте самцы светлячка находят самку всего за одну ночь, а при свете фонаря это занимает до 15 ночей. Искусственный свет, зажженный в ночное время, вредит и здоровью человека. Он нарушает синтез гормона сна — мелатонина, повышает риск депрессии, ожирения, рака, сахарного диабета и других заболеваний.

Вода, используемая промышленными предприятиями в качестве хладагента, возвращается в природную среду нагретой и с пониженной концентрацией кислорода, вызывая быстрое распространение водорослей и бактерий. Изменение физических свойств воды оказывает негативное влияние на биоразнообразие. Например, для нормального роста и миграции тихоокеанского лосося оптимальная температура — 20°С. Из-за термического шока рыба погибает или становится вялой и доступной для хищников. Многие виды перестают размножаться, например, нерест стерляди останавливается при температуре выше 21°С.

Фото: johny007pan / iStock

В среднем один человек производит 1 кг мусора ежедневно. Большую часть отходов составляет пластик, на разложение которого уходит до тысячи лет. Многие его виды, в том числе полистирол и вспененный пластик, из которого изготавливают одноразовую посуду, не подлежат переработке. Их отправляют на свалки, которые на территории России занимают около 4 млн га. Кроме того, многие отходы попадают в Мировой океан, где оседают на дне или образуют огромные мусорные острова. Это приводит к тому, что морским животным становится сложно передвигаться и охотиться, некоторые из них погибают.

Микропластик — невидимая проблема мирового масштаба

Где встречается и чем опасен

Сжигание отходов тоже не способствует сохранению природной среды. Этот процесс сопровождается выбросом диоксинов и тяжелых металлов, которые накапливаются в почве, воде, а также провоцируют развитие серьезных патологий у людей.

Взрыв на Чернобыльской АЭС в 1986 году привел к серьезным экологическим последствиям. Радиоактивные вещества осели на территориях 17 стран. Животные и растения, получившие значительную дозу радиации, погибли, а у выживших были замечены мутации: карликовость, гигантизм, появление наростов и свечение.

Другой пример — «Великий смог», который окутал Лондон в 1952 году. Причиной появления грязно-желтой дымки стала растопка печей некачественным углем и погодные условия, из-за которых вредные выбросы не рассеялись, а способствовали удержанию токсичных веществ в воздухе. Люди начали задыхаться, но добраться до больницы было невозможно: из-за плохой видимости движение транспорта практически остановилось. Всего в период «Великого смога» погибло около 12 тыс. человек, многие получили хронические болезни дыхательной и сердечно-сосудистой систем.

Фото: Bene_A / iStock

Чтобы свести к минимуму антропогенное загрязнение природной среды, ВОЗ предлагает перейти на экологически чистые способы выработки электроэнергии, например солнечную, ветряную, гидроэнергетику, и использовать транспорт с низким уровнем выбросов. Также необходимо усовершенствовать методы утилизации отходов, в том числе улавливать метан и использовать его в качестве биогаза.

Проблему утилизации мусора частично решает сортировка отходов и отказ от одноразовых пластиковых изделий. Страны Евросоюза уже прекратили производство и продажу ватных палочек, трубочек для коктейлей и пластиковой посуды. В России к 2030 году планируется отправлять 50% отходов на переработку, чтобы уменьшить объем свалок.

Как остановить мусорный кризис в России

Эксперт движения «Раздельный Сбор» рассуждает о том, как реформировать управление отходами

Снизить нагрузку на экологию поможет и постоянный контроль загрязнения почв. Следует использовать как можно меньше удобрений и пестицидов, практиковать севооборот, проводить мероприятия по восстановлению плодородия земель, высаживать защитные полосы из деревьев, кустарников и дикорастущих трав. Также важно сократить количество токсичных отходов, отправляемых на мусорные полигоны, и использовать эффективные очистные сооружения, фильтрующие сточные воды.

Необходим и ответственный подход к выбору наружного освещения. Международная ассоциация темного неба (IDA) сформулировала правила, позволяющие уменьшить световое загрязнение. Уличный свет не должен быть рассеянным, его нужно направлять на ту область, которую необходимо подсветить. При возможности стоит приглушать или полностью выключать освещение, используя для этого детекторы движения и таймеры. Также рекомендуется выбирать лампы с высокой световой температурой, они экологичнее коротковолнового (синего) света люминесцентных ламп.

Подписывайтесь на наш канал в Яндекс.Дзен.

Автор

Вера Жихарева

Антропогенное загрязнение окружающей среды — КУДАГРАДУСНИК.РУ

|

В соответствии  с Федеральным законом «Об охране окружающей среды» загрязнение окружающей среды – это поступление в окружающую среду вещества и (или) энергии, свойства, местоположение или количество которых оказывают негативное воздействие на окружающую среду.

Выделяют естественное и антропогенное загрязнение:

• Естественное загрязнение – это, грубо говоря, когда природа загрязняет сама себя

• Антропогенное загрязнение – это загрязнение природы, связанное с деятельностью человека.
  

Антропогенное загрязнение принято делить на три вида:

• химическое
• физическое
• биологическое

Химическое загрязнение – это попадание в атмосферу, почвы или другую природную среду вредных химических веществ.

Именно поэтому нельзя выбрасывать батарейки (а нужно их утилизировать). Именно поэтому необходимо отдавать в переработку бытовую технику – особенно, холодильники, которые содержат фреон.

Под химическое загрязнение попадает и выброс энергосберегающих ламп, которые содержат ртуть. Куда отнести лампы на утилизацию – можно посмотреть тут.

Физическое загрязнение – это загрязнение, связанное внешними факторами, такими как электромагнитное излучение и т. п.

Одним из видом физического загрязнения является шум (шумовое загрязнение), о котором у нас написана отдельная статья.

Биологическое загрязнение – это попадание в природу бактерий и вирусов, возбудителей болезней или даже эпидемий.

Для минимизации биологического заражения необходимо, в частности. Правильно утилизировать медицинские отходы.

Источников загрязнения окружающей среды есть огромное множество – начиная от химических заводов и заканчивая обычным мобильным телефоном.

Принято различать источники по тому, что они загрязняют:

• Источники, загрязняющие атмосферу

• Гидросферу (воду)

• Литосферы (почву)

Загрязнение атмосферы происходит, в основном, в результате выброса химических веществ в воздух. Именно загрязненную атмосферы мы обычно ощущаем.

Загрязнение воды

Выбросы химических веществ в атмосферу приводят к окислению дождевой воды, что очень плохо. Кроме этого, есть и прямые загрязняющие факторы, такие как заводы, сливающие отходы в озера и реки. К сожалению, это по-прежнему реальность.

Загрязнение почв — также происходит в любых масштабах, начиная от невыброшенной пластиковой бутылки и заканчивая попаданием в почву ртути из батареек или энергосберегающих ламп.

Посмотрите также:

Куда сдать на утилизацию отходы, технику и другие вещи в Вашем городе

Экосистемы и качество воздуха | Агентство по охране окружающей среды США

Исследователи изучают динамическую взаимосвязь между природными экосистемами и качеством воздуха, углубляя наше понимание того, как загрязнение воздуха может негативно повлиять на леса, озера и другие природные экосистемы, а также на преимущества, которые они приносят.

Многочисленные исследования связывают негативное воздействие загрязнения воздуха на естественные экосистемы. Например: такие загрязняющие вещества, как сера, могут привести к избыточному уровню кислоты в озерах и ручьях и нанести ущерб деревьям и лесным почвам; атмосферный азот может сократить биоразнообразие растительных сообществ и нанести вред рыбам и другим водным обитателям; озон повреждает листья деревьев и негативно влияет на живописные виды охраняемых природных территорий; ртуть и другие соединения тяжелых металлов, выбрасываемые в виде выхлопных газов при сжигании топлива, могут в конечном итоге накапливаться в растениях и животных, некоторые из которых потребляются людьми.

Исследование EPA о воздействии качества воздуха на окружающую среду поддерживает Вторичные национальные стандарты качества окружающего воздуха (NAAQS), установленные в соответствии с Законом о чистом воздухе для защиты животных, почвы, сельскохозяйственных культур, растительности, воды и зданий от воздействия загрязнения воздуха. (Первичные NAAQS защищают общественное благосостояние.) Для поддержки обзора NAAQS EPA готовит Интегрированные научные оценки (ISA), которые содержат краткую оценку и синтез наиболее важных для политики научных данных для обзора NAAQS.

Исследование улучшает понимание путей и масштабов воздействия на экосистему азота и серы; оценивает воздействие чрезмерного осаждения атмосферного азота на экосистемы; определяет, как лесные пожары влияют на экосистемы; и оценивает воздействие на окружающую среду сочетания энергопотребления в стране, включая качество воздуха и воды, среди прочего.

Атмосферное осаждение азота и серы и воздействие на экосистемы

Атмосферное осаждение азота и серы в результате загрязнения воздуха является серьезным фактором стресса для природных экосистем, часто приводящим к подкислению и эвтрофикации как наземных, так и водных экосистем. Агентству по охране окружающей среды, штатам и племенам необходима информация о воздействии атмосферных отложений азота на реки, озера и эстуарии страны, чтобы понимать воздействие на экосистемы и реакцию на питательные вещества и кислотность, а также управлять ресурсами, на которые воздействуют осаждения.

Несмотря на то, что с момента вступления в силу поправок к Закону о чистом воздухе 1990 г. в США наблюдается значительное улучшение качества воздуха и сокращение осаждений, во многих регионах все еще превышена критическая нагрузка для различных экологических конечных точек. Критическая нагрузка – это количество отложений, ниже которого вредные эффекты не проявляются, согласно существующим знаниям.

По мере развития понимания атмосферных отложений и критических нагрузок методы измерения, модели и инструменты оценки должны включать в себя самые современные научные данные для поддержки обзора NAAQS и предоставления руководителям наилучшей доступной информации для принятия решений.

Цели исследования включают:

• Расширение возможностей измерения и моделирования для понимания воздействия на экосистемы отложений азота.
• Предоставление научных данных для улучшения оценок критических нагрузок и воздействия атмосферных отложений на экосистемы.
• Поддержка веб-приложения EPA Critical Loads Mapper и Национальной базы данных критических нагрузок.

Связанные ресурсы:

• Отчет Агентства по охране окружающей среды:  Потребности науки в постоянной разработке бюджетов общего азотного осаждения в Соединенных Штатах 

• Инструмент картографирования критических нагрузок (CL Mapper)
  CL Mapper — это совместный проект, поддерживаемый Агентством по охране окружающей среды, Министерством сельского хозяйства США, Лесной службой США и Службой национальных парков США, направленный на повышение доступности информации о воздействии атмосферного азота и серы показания

​

Выбор энергии, который мы делаем как общество, влияет на качество воздуха и воды и водоснабжение, среди прочего. Как в меняющемся энергетическом ландшафте мы принимаем решения в области устойчивой энергетики, которые уравновешивают экологические, экономические и социальные цели? Исследователи изучают потенциальное воздействие на здоровье и окружающую среду использования различных источников энергии.

Цели исследования включают следующее:

• Оценка воздействия изменений в энергетической системе на климат и качество воздуха.
• Оценка воздействия качества воздуха на биомассу как источник энергии.
• Определение и анализ моделей и подходов, помогающих понять влияние новых энергетических технологий и ресурсов.

Исследование улучшит способность нашей страны оценивать потенциальные затраты, выгоды и риски, связанные с производством и использованием новых энергетических ресурсов.

Связанный ресурс: Исследования в области энергетики и окружающей среды

Научные инструменты 

• Категория преимуществ EnviroAtlas Агентства по охране окружающей среды: чистый воздух
  EnviroAtlas предоставляет геопространственные данные, простые в использовании инструменты и другие ресурсы, связанные с чистый воздух.
• Городская модель оптимизации энергетических технологий (COMET)
  COMET предоставляет местным и региональным властям, особенно в крупных городах, способ систематической оценки нескольких потенциальных стратегий для достижения экономических и экологических целей, связанных с потребностями в энергии.
• GLIMPSE
  GLIMPSE — это вычислительная платформа для поддержки экологического и энергетического планирования на государственном уровне.
• EPAUS9rT
  База данных энергетических систем для использования с моделью TIMES. EPAUS9rT представляет собой полностью прозрачную общедоступную базу данных, в которой представлены данные о выбросах парниковых газов и загрязнителей воздуха. Исследователи используют платформу моделирования для анализа воздействия на окружающую среду потенциальных изменений в способах производства и использования энергии в США.
• SMART-поиск
  SMaRT Search — это перечень свободно доступных моделей, инструментов и баз данных Управления исследований и разработок Агентства по охране окружающей среды.

Связанные ресурсы 

• Отчет об окружающей среде: экологическое состояние Тема
  В отчет включены критические характеристики экосистемы, на которые одновременно воздействуют факторы стресса в различных средах.
• Экосистемные исследования Агентства по охране окружающей среды 
• Исследование изменения климата
• Интегрированные научные оценки (ISA)
  Интегрированные научные оценки (ISA) представляют собой отчеты, которые представляют собой краткую оценку и синтез наиболее важных научных данных для пересмотра национальных стандартов качества атмосферного воздуха (NAAQS).
• Национальные стандарты качества окружающего воздуха (NAAQS)
  Закон о чистом воздухе требует, чтобы EPA установило национальные стандарты качества окружающего воздуха (NAAQS) для широко распространенных загрязнителей из многочисленных и разнообразных источников, которые считаются вредными для здоровья населения и окружающей среды.
• Вопросы науки Агентства по охране окружающей среды : Исследования лесных пожаров
• EPA Вопросы науки : Исследования воздуха

Новый взгляд на влияние биосферы Земли на качество воздуха

Краткий обзор исследования

9 сентября 2020 г.

Новое исследование под руководством группы исследователей из Миннесотского университета обеспечивает первые глобальные спутниковые измерения одного из самых важных химических веществ, влияющих на атмосферу Земли.

Изопрен — природный углеводород, выбрасываемый в атмосферу в огромных количествах — примерно 500 миллиардов кг в год — растениями и деревьями. Изопрен химически активен, и при попадании в атмосферу он соединяется с антропогенными загрязнителями, что отрицательно влияет на качество воздуха. Изопрен также вступает в реакцию с основным атмосферным окислителем, называемым радикалами ОН, и, следовательно, снижает способность атмосферы очищать себя от загрязняющих веществ и парниковых газов.

Ученые обращаются к атмосферным моделям, чтобы предсказывать текущий и будущий состав атмосферы и качество воздуха, а также диагностировать способность атмосферы удалять парниковые газы и загрязнители воздуха. Но скорость выброса изопрена очень неопределенна из-за редких наземных измерений, и ученые также не уверены в том, в какой степени изопрен подавляет или поддерживает содержание радикалов ОН в атмосфере.

Теперь исследователи разработали первые в мире глобальные измерения изопрена из космоса. Используя наблюдения датчика Cross-track Infrared Sounder (CrIS) на спутнике NOAA Suomi NPP, исследователи разработали метод поиска, который использует машинное обучение для определения концентрации изопрена в атмосфере в разных частях мира. Они объединили эти измерения с моделированием атмосферы, чтобы проверить текущее научное понимание глобальных выбросов изопрена и того, как изопрен влияет на окисление в атмосфере. Исследование было опубликовано в среду в журнале Nature.

«Изопрен является одним из наиболее важных факторов глобальной атмосферной химии», — сказал Дилан Миллет, профессор кафедры почв, воды и климата Университета штата М. «Эти спутниковые измерения дают новое понимание того, как взаимодействуют биосфера и атмосфера Земли».

Объединив измерения изопрена CrIS с другими спутниковыми данными, исследователи впервые смогли оценить содержание OH из космоса над областями источников изопрена. Эти наблюдения подтверждают недавние лабораторные и теоретические выводы: выбросы изопрена действительно снижают OH в атмосфере, но не так сильно, как предполагалось изначально. В результате атмосфера сохраняет значительную способность очищать себя от загрязнений даже при наличии естественных выбросов изопрена. Объединение этих измерений с другими космическими данными откроет новые возможности для изучения изменений ОН с течением времени.

Это исследование закладывает основу для многолетних исследований по изучению сезонных и межгодовых изменений содержания изопрена и их воздействия на глобальную атмосферу. Информация этих новых спутниковых измерений также может быть использована для улучшения существующих моделей атмосферы с целью более точного прогнозирования качества воздуха в условиях меняющегося климата.