3. Экологические последствия гидротехнического преобразования природы человеком

Воздействие – непосредственное влияние хозяйственной деятельности человека на окружающую природную среду. Все виды воздействия можно объединить в 4 тип: преднамеренное, непреднамеренное, прямое и косвенное (опосредованное).

Преднамеренное воздействие происходит в процессе материального

производства с целью удовлетворения определенных потребностей общества. К

ним относятся: добыча полезных ископаемых, строительство гидротехнических

сооружений (водохранилищ, оросительных каналов, ГЭС), вырубка лесов для

расширения земледельческих площадей и для получения древесины и др.

Воздействие на гидросферу – человек начал оказывать существенное

влияние на гидросферу и водный баланс планеты. Антропогенные преобразования

вод континентов уже достигли глобальных масштабов, нарушая естественный

режим даже крупнейших озер и рек земного шара. Этому способствовали:

строительство гидротехнических сооружений (водохранилищ, оросительных

каналов и систем переброски вод), увеличение площади орошаемых земель,

обводнение засушливых территорий, урбанизация, загрязнение пресных вод

промышленными, коммунальными стоками. В настоящее время в мире имеется и

строится около 30 тыс. водохранилищ, объем вод которых превысил 6000 км3.

Но 95% этого объема приходится на крупные водохранилища. В мире имеется

2442 крупных водохранилищ, при этом их наибольшее количество приходится на

Северную Америку – 887 и Азию – 647. На территории бывшего СССР было

построено 237 крупных водохранилищ.

В целом пока площади водохранилищ в мире составляют всего 0,3%

земельных угодий, но при этом увеличивают речной сток на 27%. Однако,

крупные водохранилища оказывают отрицательное воздействие на окружающую

среду: изменяют режим грунтовых вод, их акватории занимают большие участки

плодородных земель, приводят к вторичному засолению почв.

В России крупные водохранилища (90% из 237 в б. СССР), имеющие

площадь зеркала 15 млн га, занимают около 1% ее территории, но из этой

величины 60 –70% составляют затопленные земли. Гидротехнические сооружения

приводят к деградации речных экосистем. В последние годы в нашей стране

составлены схемы улучшения природно-технического состояния и

благоустройства некоторых крупных водохранилищ и каналов. Это позволит

уменьшить степень их неблагоприятного воздействия на окружающую природную

среду.

4. Круговорот фосфора в природе

В круговороте фосфора, в отличие от круговоротов углерода и азота, отсутствует газовая фаза. Фосфор в природе в больших количествах содержится в минералах горных пород и попадает в наземные экосистемы в процессе их разрушения. Выщелачивание фосфора осадками приводит к поступлению его в гидросферу и соответственно в водные экосистемы. Растения поглощают фосфор в виде растворимых фосфатов из водного или почвенного раствора и включают его в состав органических соединений – нуклеиновых кислот, систем переноса энергии (АДФ, АТФ), в состав клеточных мембран. Другие организмы получают фосфор по пищевым цепям. В организмах животных фосфор входит в состав костной ткани, дентина.

В процессе клеточного дыхания происходит окисление органических соединений, содержащих фосфор, при этом органические фосфаты поступают в окружающую среду в составе экскретов. Организмы-редуценты минерализуют органические вещества, содержащие фосфор, в неорганические фосфаты, которые вновь могут быть использованы растениями и, таким образом, снова вовлекаться в круговорот.

Поскольку в круговороте фосфора отсутствует газовая фаза, фосфор как и другие биогенные элементы почвы, циркулирует в экосистеме лишь в том случае, если отходы жизнедеятельности откладываются в местах поглощения данного элемента. Нарушение круговорота фосфора может происходить, например, в агроэкосистемах, когда урожай вместе с извлеченными из почвы биогенами перевозится на значительные расстояния, и они не возвращаются в почву в местах потребления.

После неоднократного потребления фосфора организмами на суше и в водной среде, в конечном итоге он выводится в донные осадки в виде нерастворимых фосфатов. После поднятия осадочных пород над уровнем моря в ходе большого круговорота вновь начинают действовать процессы выщелачивания и бигенного разрушения.

Внесение фосфорных удобрений, представляющих собой продукты переработки осадочных пород, позволяет восполнить потребленный фосфор в регионах с интенсивным сельскохозяйственным производством. Однако, смыв удобрений с полей, а также поступление в водоемы фосфатов с продуктами жизнедеятельности животных и человека может приводить к перенасыщению водных экосистем фосфатами и нарушению в них экологического равновесия.