Підручник з Біології і екології. 11 клас. Соболь - Нова програма

Ми пізнаємо цінність води лише коли колодязь пересихає.

Бенджамін Франклін

§ 49. АНТРОПІЧНИЙ ВПЛИВ НА ГІДРОСФЕРУ

Основні поняття й ключові терміни: ЗАБРУДНЕННЯ ГІДРОСФЕРИ. Якість води. Охорона водойм.

Пригадайте! Якими є межі біосфери?

Опорні знання

Гідросфера - водна оболонка Землі, що виконує дуже важливі екологічні функції.

Вода є природним ресурсом, забезпечує екологічні взаємозв'язки в популяціях, екосистемах, біосфері, у ній здійснюється міграція елементів у біогеохімічних циклах, гідросфера є складовою частина усіх живих організмів (іл. 76).

ГІДРОСФЕРА

1. Води Світового океану (93,96 %)

2. Вода суходолу:

• підземні води (4,38 %);

• поверхневі води (1,659 %)

3. Вода атмосфери (0,001 %)

ЗМІСТ

Яким є антропічний вплив на гідросферу?

ЗАБРУДНЕННЯ ГІДРОСФЕРИ - це надходження у водойми рідких, твердих і газуватих речовин у кількостях , що змінюють властивості води і є шкідливими для водних екосистем.

Основні забруднювачі гідросфери. До найстійкіших і найпоширеніших забруднювачів водойми належать нафтопродукти, стічні води, пестициди, нітрати, фосфати, синтетичні мийні засоби, пластикові вироби, поліетиленові пакети. Нині надходження цих речовин зазвичай перевищує здатність водойм до самоочищення, тому забруднювачі гідросфери (пестициди, сполуки важких металів, радіонукліди) мають здатність накопичуватися в ланцюгах живлення (біоакумуляція). Підтвердженням цьому є приклад з інсектицидом ДДТ, вміст якого в тканинах птахів може бути перевищеним у 1 млн разів, порівняно з вихідним вмістом у воді. Негативну дію чинять і високі концентрації біогенних елементів (N, P, К), що надходять у водойми зі стоками мінеральних добрив із суходолу.

Види забруднень гідросфери. Фахівці вказують на негативне значення усіх типів забруднення: механічного (засмічення, забруднення піском, глиною), хімічного (нафта, нафтопродукти, пестициди, сполуки важких металів, діоксини, антибіотики, добрива), фізичного (тепло, радіонукліди Цезій-137, Стронцій-90, Калій-40) та біологічного (бактерії, ентеровіруси, яйця гельмінтів, спори грибів). Найбільш небезпечним для водних екосистем є хімічне забруднення. Його особливими видами є теплове, фармакологічне та пластикове забруднення.

Іл. 76. Кругообіг води в природі

Основні джерела гідросферного забруднення. Забруднення Світового океану здійснюється через суходіл (стічні води, стоки сільськогосподарських виробництв і населених пунктів) й атмосферу (з димом, пилом, вихлопними газами), з якими гідросфера тісно пов'язана кругообігом води. Найінтенсивнішими забруднювачами поверхневих і підземних вод є целюлозно-паперові, хімічні, нафтопереробні, металургійні комбінати, сільське господарство.

Отже, особливості забруднення гідросфери визначаються її зв'язком з літо- й атмосферою, поширенням і величезною масою водних ресурсів, властивостями води і різноманітністю водного біорізноманіття.

Які наслідки забруднення гідросфери?

Наслідками забруднення гідросфери є: 1) зниження первинної біологічної продукції (за оцінками вчених, на 10 %) і, відповідно, зниження приросту інших мешканців моря; 2) деградація й руйнування водних екосистем; 3) скорочення запасів прісної води; 4) погіршення якості води; 5) збільшення частоти інфекційних захворювань, збудники яких передаються через воду (холера, дизентерія, онхоцеркоз).

Основними екологічними проблемами гідросфери є такі.

Проблема стічних вод, що утворюються в процесі господарсько-побутової і виробничої діяльності. Дуже небезпечними для природних водних екосистем є стоки, що утворюються на підприємствах целюлозно-паперової промисловості.

Проблема промислових відходів, що містять сполуки важких металів (ртуть, Плюмбум, Кадмій), пестициди, добрива, мийні засоби, радіонукліди. Відомі випадки масового отруєння людей сполуками ртуті, що містилась у рибі (хвороба Мінамати), кадмієм унаслідок вживання недоброякісної води (хвороба ітай-ітай).

Евтрофікація водойм - підвищення біологічної продуктивності водних екосистем унаслідок накопичення у воді біогенних елементів (Нітроген, Фосфор, Калій), що призводить до заростання водойм, обміління, скорочення рибних ресурсів, утворення боліт та ін.

Цвітіння води - масове розмноження фітопланктону, що спричиняє зміну забарвлення води і погіршує кисневу забезпеченість вод.

Забруднення через розливи нафти. Нафта й нафтопродукти утворюють на поверхні води плівки й порушують обмін речовин між Океаном і атмосферою, що впливає на клімат, спричиняє загибель гідробіонтів. Вуглеводні можуть розчиняти інші забруднювачі (пестициди, важкі метали), що отруюють воду (іл. 77).

Дефіцит водних ресурсів - відсутність достатніх запасів для забезпечення потреб населення в чистій питній воді. Від дефіциту питної води страждає більш ніж 40 % населення світу.

Танення льодовиків - зменшення площі льодовиків по всьому світу, що істотно впливає на наявність джерел прісної води, існування гірських екосистем та рівень води в океанах.

Іл. 77. Наймасштабніший розлив нафти в Перській затоці (під час війни у 1990 р. іракські війська, відступаючи, відкрили засувки нафтових терміналів)

Отже, порушення екологічної рівноваги загрожує значним погіршенням стану водойм й водних ресурсів.

Які причини порушення якості природної води та заходи охорони водойм?

Одним із найважливішим наслідків забруднення води є те, що, потрапляючи у водойми, забруднювачі погіршують її якість. Якість природної води - це сукупність фізичних, хімічних, біологічних і бактеріологічних показників, що зумовлюють придатність води для використання. Порушення якості води виявляється у зміні її фізичних властивостей (прозорості, запаху, присмаку) та хімічного складу (кислотності, кількості домішок, вмісту отруйних речовин), у зменшенні вмісту кисню, зміні кількості та видового складу мікроорганізмів, появі хвороботворних бактерій.

Які причини погіршення якості природних вод? Природні води забруднюються внаслідок посилення впливу людини: безсистемна господарська діяльність, надмірне використання водних ресурсів, замулення, забруднення та заростання річок, недотримання режиму господарювання на прибережних захисних смугах. Передусім на водні ресурси впливає забруднення промисловими та комунальними стічними водами.

Як оцінюється екологічний стан природних водойм? Оцінювання якості природних вод здійснюють трьома способами: фізико-хімічним, бактеріологічним і біологічним. Метод оцінювання якості води за видовим складом і показниками кількісного розвитку видів-індикаторів і структури утворюваних ними угруповань називається біоіндикацією.

Охорона водойм - сукупність заходів, спрямованих на запобігання забрудненню та виснаженню вод. Основними заходами охорони водойм є:

  • правові (дотримання природоохоронних законів, нормування якості води, державний моніторинг вод);
  • організаційні (створення санітарних зон, прибережних захисних смуг);
  • економічні (технології очищення стічних вод, оборотного водопостачання);
  • соціальні (виховання бережливого ставлення до води, екологічна освіта).

Для ефективного, науково обґрунтованого використання вод та їх охорони від забруднення й засмічення в Україні прийнято низку державних документів, серед яких «Водний кодекс України», Закон України «Про питну воду, питне водопостачання та водовідведення».

Отже, перед людством постало важливе завдання охорони гідросфери та збереження рівноваги в біосфері.

ДІЯЛЬНІСТЬ

Самостійна робота з таблицею. Екологічні проблеми гідросфери

За допомогою таблиці визначте сутність та причини найпоширеніших екологічних проблем щодо гідросфери.

Назва

Сутність

Причини

Дефіцит питної води

Цвітіння води

Евтрофікація водойм

Стічні води

Забруднення через розливи нафти

Біологія + Географія. Велика тихоокеанська сміттєва пляма

Це найбільше скупчення антропогенного сміття, розташоване у північній частині Тихого океану. На цій ділянці сконцентровано надзвичайно щільні масиви пластику, рибальських сіток, канатів та інших відходів, занесених течіями. За оцінками вчених, на цей час маса сміття становить понад 3,5 млн тонн, а площа плями - понад 1 млн км2. Чому з'явився цей «острів сміття»? Якої шкоди завдає ця пляма морським екосистемам?

СТАВЛЕННЯ

Біологія + Медицина. Хвороба Мінамати

Упродовж сотень років рибаки селища Мінамата займалися промислом риби, креветок, крабів, морського окуня та ін. Морепродукти були для них основним джерелом їжі. Але на початку ХХ ст. компанія Chisso побудувала на околицях невеликий хімічний завод. Відтоді й починається історія виникнення захворювання, що на сьогодні входить до усіх медичних довідників під назвою «хвороба Мінамати». Що стало причиною цієї хвороби? У чому суть кумулятивного ефекту, основою якого є закон концентрування речовин у ланцюгах живлення? Висловіть судження щодо наслідків забруднення гідросфери для живих організмів і людини зокрема.

РЕЗУЛЬТАТ

Оцінка

Завдання для самоконтролю

1-6

1. Що таке забруднення гідросфери? 2. Наведіть приклади забруднень Світового океану. 3. Назвіть основні екологічні проблеми гідросфери. 4. Що таке цвітіння води? 5. Що таке якість природних вод? 6. Назвіть причини порушення якості природних вод.

7-9

7. Що визначає особливості забруднення гідросфери? 8. Які наслідки забруднення гідросфери? 9. Які причини порушення якості природної води та заходи охорони водойм?

10-12

10. Висловіть судження щодо наслідків забруднення гідросфери для живих організмів і людини зокрема.