Экологические последствия применения минеральных удобрений. Проблема нитратов

Основная причина загрязнения  водоисточников сброс в водоемы  неочищенных или недостаточно очищенных  сточных вод промышленными предприятиями, а также предприятиями коммунального  и сельского хозяйства. Загрязнению водных источников также способствует нерациональное ведение сельского хозяйства: остатки удобрений и ядохимикатов, вымываемые из почвы, попадают в водоемы и загрязняют их.

Реальную опасность  представляет появление в сточных  водах стойких синтетических органических соединений, обладающих токсичным действием. Среди этой многочисленной группы значительную часть занимают фенол и его галогенированные производные. Отмечено, что изменения биологических систем в зонах, подвергнутых действию упомянутых веществ, происходят постепенно и имеют необратимый характер.

Поиск и исследования свойств микроорганизмов, утилизирующих  синтетические соединения, в настоящее  время привлекают все большее  внимание, так как биологическая  очистка является наиболее эффективным, и экологически безопасным методом. В связи с этим особую актуальность приобретают исследования, посвященные изучению природных сообществ микроорганизмов и определению их роли в конверсии органических соединений.

Проблема очистки сточных  вод промышленных и сельскохозяйственных предприятий носит многоплановый характер. Это, в первую очередь, комплекс мер, направленных на очистку воды до состояния, в котором она может быть направлена в замкнутый цикл данного предприятия.

Во – вторых, снижение концентрации вредных примесей до норм, предусмотренных предельно допустимой концентрацией для сброса сточных вод в хозяйственные водоемы.

Помимо классических стандартных методов очистки  сточных вод, в настоящее время  во всем мире проводятся работы по применению различных микроорганизмов, микробной биомассы, активного ила очистных сооружений и других биосорбентов.

3 Полезащитное и водоохранное значение леса

Леса, помимо хозяйственного, имеют еще особое общественное значение, заключающееся в водоохраной, защитной и лесопарковой их роли.

Водоохранное, защитное, гигиеническое и эстетическое значение леса обуславливается совокупностью  тех его особенностей, которые  неразрывно связаны с нахождением  его на данном месте; этот лес не может быть заменен другим лесом.

Влияние леса на ход процессов, протекающих в природных комплексах, весьма разнообразно. Лесные экосистемы очень важны для жизни биосферы: они обогащают атмосферу кислородом и поддерживают уровень содержания в ней диоксида углерода. Леса играют большую роль в круговороте воды. Лесные почвы фильтруют воды, стекающие с полей и промышленных площадок, и очищают их от многих вредных примесей. Лесные экосистемы испаряют в атмосферу влагу и благотворно влияют на климат, повышая влажность воздуха.

По роли, которую они играют в биосфере, различают три группы лесов. К лесам первой группы относятся леса, основным назначением которых является выполнение водоохранных, защитных, санитарно-гигиенических, оздоровительных функций, а также леса особо охраняемых природных территорий. Леса этой группы располагаются вдоль рек и по побережьям озер, вдоль крупных шоссейных дорог, в зеленых зонах городов, в заповедниках. Их вырубать нельзя. К лесам второй группы относятся леса в регионах с высокой плотностью населения и развитой сетью наземных транспортных путей; леса, выполняющие водоохранные, защитные, санитарно-гигиенические, оздоровительные и иные функции и имеющие ограниченное эксплуатационное значения. В таких лесах проводят рубки, но так, чтобы древостой полностью не уничтожался, и шел процесс его самовосстановления.

Наконец, К лесам третьей  группы относятся леса многочисленных регионов, имеющие преимущественно  эксплуатационное значение. При заготовке  древесины должно обеспечиваться сохранение экологических функций этих лесов. В таких лесах древостой можно вырубать почти полностью, оставляют лишь отдельные деревья как источники семян для восстановления леса естественным путем или проводится посадка деревьев. Леса третьей группы разделяются на освоенные и резервные.

Леса оказывают прямое влияние на величину испарения, поверхностного и внутригрунтового стока, в целом на водный баланс, на гидрологический режим рек.

Положительное влияние  лесов на питание грунтовых вод  обычно не вызывает сомнений. Это связано  с переводом значительной части поверхностного стока вод в подземный. Грунтовые воды, в свою очередь, питая реки, обеспечивают более высокий уровень воды в них зимой и летом (период межени). Весной же и при летних ливнях больше воды в реки поступает с безлесных площадей за счет поверхностного стока. Последний неизбежно связан с загрязнением вод продуктами эрозии почв и другими агентами, а также с вероятностью наводнений, их разрушительной силы. Грандиозные наводнения в бассейне Хуанхэ, катастрофические разливы Миссисипи, Дона, Вислы и многих других рек в значительной степени связаны с вырубкой лесов в их бассейнах

Основной причиной увеличения грунтового и уменьшения поверхностного стока лесами является сохранение под ними хорошей водопроницаемости почв (защищена лесной подстилкой, разрыхлена корнями и т. п.), а также более равномерным поступлением влаги на ее. Во время дождя упругие струи воды с силой падают на ветви и с них мягко стекают на лесную подстилку, состоящую из опавших листьев и лесного разнотравья. Через подстилку вода медленно уходит в почву и по глубинным ее слоям стекает в реки. Таким образом, лес защищает почву от эрозии, берега рек от размывов. Зимой на кронах лиственных пород задерживается не более 3-5 % осадков, но зато тот снег, что упадет на лес, лежит там прочным мягким покрывалом. В хвойных лесах, особенно еловых, кронами задерживается до 60% зимних осадков.

Талые и дождевые воды в лесу интенсивно пополняют запасы грунтовых вод. Запасы грунтовых  вод под лесами больше и потому, что в лесу происходит накопление влаги. Зимой толщина снега в лесу больше, чем в полях, поэтому почва меньше промерзает. Весной она быстрее оттаивает и начинает впитывать в себя талые воды. Под защитой леса земля медленно насыщается живительной влагой.

Вырубка лесов резко  изменяет характер стока и гидрологический режим рек, вызывает бурные весенние паводки и резкое обмеление рек в летнее время. Для того чтобы водорегулирующее значение лесов проявлялось с максимальной эффективностью, они должны располагаться равномерно по всему водосборному бассейну реки.

Положительное влияние  лесов на качество вод связано  с процессом их фильтрации через  почвенно-грунтовую толщу. Лесные воды (в том числе и поверхностного стока) всегда несут меньше взвешенных частиц и растворенных химических веществ, чем воды, поступающие с сельскохозяйственных полей, урбанизированных и других подвергающихся антропогенному воздействию территорий. Степень преимуществ качественного состава лесных вод над водами других категорий по мере возрастания антропогенных нагрузок продолжает увеличиваться. Это является свидетельством того, что леса как мощные экосистемы сохраняют еще значительный потенциал способности к самоочищению и противостоянию разрушительным силам техногенеза.

Водоочистительная роль лесных экосистем настолько существенна, что их всё более используют для очистки загрязнённых вод.

Лесные экосистемы оказывают  также благоприятное влияние  на бактериологические и физические свойства воды.

При рубках лесов их водоохранные свойства резко снижаются или  пропадают полностью. Если вырубки зарастают в результате вторичной сукцессии, то эти свойства довольно быстро восстанавливаются.

На воды особенно влияют те леса, которые растут по берегам  рек. Такое влияние также значительно  для небольших рек, которые почти  полностью находятся в конусе тени прибрежной растительности. Имеются данные, что после удаления прибрежной древесной растительности температура воды в реке повысилась на 7 С. Это отрицательно сказалось на жизни отдельных видов животных, например форели, адаптированной к существованию в прохладных водах.

Леса перспективны для  очистки вод, загрязненных удобрениями, ядохимикатами и другими веществами. Для этой цели ландшафты должны быть организованы таким образом, чтобы воды с полей, до того как попасть в источники, проходили через лесные массивы или лесные полосы рассредоточенным потоком.

Леса резко уменьшают  поверхностный сток. Этим они препятствуют смыву и размыву почвогрунтов талыми и дождевыми водами, выступают  в качестве важного почвозащитного фактора. Лес – надежный защитник почв от выдувания (дефляция); он закрепляет подвижные пески.

Леса изменяют факторы  среды не только вместе произрастания, но и за его пределами. Эти свойства издавна используются человеком  для защиты с помощью леса населенных пунктов, транспортных путей, сельскохозяйственных полей и других объектов от неблагоприятных погодных явлений. Наибольший опыт в этом отношении накоплен в сельском хозяйстве, где лесные полосы используются для защиты почв и посевов

Леса защищают сельскохозяйственные угодья, урожай от неблагоприятных природных процессов. Пашни, окруженные лесами, имеют более благоприятные для земледелия микроклиматические условия.

В результате мелиоративного воздействия лесонасаждений интенсивность  поверхностного стока на полевых  склонах уменьшается в 2-3 раза. Следовательно, поля, расположенные в пределах защитной зоны, поглотят снеговой воды на 40-60 % больше, чем такие же поля в безлесной местности. Лучшая водообеспеченность гарантирует высокие урожаи всех возделываемых на неорошаемых землях культур. Особая ценность запасенной снеговой влаги в том, что она доступна растению в самый критический момент его роста – в начале всходов, когда слабая корневая система еще не в состоянии добывать воду из более глубоких слоев почвы.

Летом лесные насаждения не только защищают окружающие поля от суховеев, но постепенно отдают им накопленную зимой и весной влагу через грунтовые воды и внутрипочвенный сток. Таким образом, поля, окруженные лесами, в меньшей степени подвержены климатическим и погодным колебаниям.

Полезащитные и почвозащитные функции лесов выполняют в определенной степени лесные полосы, посаженные вокруг оврагов и балок, по границам полей, на перегибах склонов.

Лес, образно говоря, – это легкие планеты. Деревья являются той зеленой фабрикой, которая восстанавливает живительную силу отработанного воздуха. Чем лучше растут леса, тем больше они выделяют кислорода и тем быстрее поглощают углекислый газ. В настоящее время установлено, что более половины фотосинтетического кислорода атмосферы поставляется лесами.

Тем самым леса играют главенствующую роль в регулировании  газового состава атмосферного воздуха. Поэтому уменьшение лесистости суши, вырубка за последнее тысячелетие 50-70% естественных лесов должны были в большей или меньшей степени  сказаться на углеродно-кислородном балансе атмосферы и океана. Увеличение концентрации углекислого газа в атмосфере, вероятно, есть результат не только сжигания топлива, но и смены лесов менее продуктивными типами фитоценозов – лугами, пастбищами, посевами, садами и т. п

4 Сокращение видов рыб во внутренних водоемах. Рыборазведение в искусственных водоемах

Наша страна – великая морская держава, омывается тремя океанами и двенадцатью открытыми морями. Российский рыбопромысловый флот добывает ежегодно более 11 млн. т. разнообразной продукции: рыбы, крабов, креветок, морского зверя, морских водорослей и других пищевых и технических морепродуктов.

На многих крупных  реках и озерах построены мощные гидроэлектростанции с огромными  водохранилищами – внутренними морями, общая площадь которых более 11 млн. га. Построены многочисленные пруды, оросительные системы с водохранилищами, образовались значительные площади карьеров от выработки торфа, минеральных ископаемых, залитые водой.

Все эти внутренние водоемы  являются важной базой для организации в них высокопродуктивного рыбного хозяйства по промышленному разведению и выращиванию разнообразных ценных рыб для снабжения населения в живом и свежем виде.

Россия занимает одно из первых мест в мире по сырьевым запасам  рыб. Двенадцать открытых морей, омывающих границы Россия, два крупнейших в мире внутренних моря- озера (Каспийское и Аральское), множество больших и малых рек и исключительное разнообразие климата обеспечили благоприятные условия для обитания более 1000 видов рыб, из которых 250 являются рыбопромысловыми.

Особенно богаты воды России наиболее ценными видами рыб: осетровыми (более 90 % мирового улова) и  карповыми (60 % мирового улова), а также  лососевыми и сельдевыми.

В озерах, реках, водохранилищах и морях России обитает более 1000 видов рыб. Наиболее распространены следующие виды промысловых: осетровые; лососевые; хариусовые; корюшковые; окуневые; карповые; рыбы других семейств.

Интенсивная деятельность человека, связанная с развитием  промышленности, сельского хозяйства, водного транспорта и др. в ряде случаев отрицательно сказалась на состоянии рыбохозяйственных водоемов.

Анализ современного состояния рыбного хозяйства  страны позволяет определить следующие  основные проблемы, препятствующие его  эффективному развитию:

- отсутствие комплексного подхода к государственному управлению развитием рыбного хозяйства в Российской Федерации;

- отсутствие необходимой  нормативной правовой базы, а  также механизмов устойчивого  и долгосрочного управления водными  биологическими ресурсами, обеспечивающих эффективное функционирование и развитие рыбного хозяйства, в том числе прозрачность распределения этих ресурсов;