2. Общая характеристика загрязнений естественного и антропогенного происхождения.
Выделяют естественное загрязнение, возникшее в результате мощных природных процессов (извержение вулканов, лесные пожары, выветривание и пр.), без какого-либо влияния человека; и антропогенное, являющееся результатом деятельности человека, иногда по масштабам воздействия превосходящее естественное. Различные типы загрязнения подразделяются на три основных: физическое, химическое и биологическое.
Рисунок 1. Типы загрязнений окружающей среды
Естественное загрязнение – увеличение количества циркулирующих в природе веществ, физических агентов, организмов сверхмноголетнего естественного уровня вследствие природных, как правило, катастрофических процессов (извержение вулкана, лесной пожар и т. п.).
Естественному загрязнению могут подвергаться все абиотические среды жизни: воздух, почва, вода. Естественными источниками загрязнения атмосферы являются лесные пожары, вызываемые молниями; извержения вулканов; дефляция почв; пыльца растений, переносимая на большие расстояния; естественная радиоактивность. К наиболее опасным естественным загрязнителям атмосферы можно отнести: сероуглерод и взвешенные частицы, поступающие в атмосферу во время сильных вулканических извержений, твердые и газообразные частицы (угарный газ ,углекислый газ), концентрирующиеся над территориями, охваченными лесными пожарами, и газ радон в повышенных концентрациях.
Естественными причинами загрязнения природных вод минеральными и органическими веществами служат нагонные наводнения, возникающие на приморских территориях при прохождении глубоких циклонов; ливневые наводнения; завальные и прорывные наводнения, связанные с горными оползнями и обвалами, а также последствия природных эрозионных процессов. Загрязнение поверхностных природных вод может привести к негативным изменениям в водных экологических системах: повышению мутности, замедлению процесса фотосинтеза у водорослей, увеличению донных отложений, и, как следствие, к заилению водоёмов, изменению режима расхода кислорода, растворенного в воде.
Вымывание из атмосферы кислотных осадков природного происхождения приводит к загрязнению почв, разрушению микоризы, нарушению минерального питания у древесных растений и, как следствие, к снижению жизнеспособности лесных экосистем.
Антропогенные загрязнения – (от греч. anthropos - человек и genes - рождающий) привнесение в природную среду новых, чуждых ей химических веществ, физических агентов, биологических видов или увеличение количества существующих в природе, опасных для человека и окружающей среды веществ, организмов выше естественного уровня в результате антропогенной деятельности.
Следствием антропогенного загрязнения является изменение химического состава атмосферы и гидросферы, почвы, биологических сообществ, в связи с изменением условий среды обитания. В результате антропогенного загрязнения происходит усиленное поступление в биосферу высокотоксичных для живых организмов агентов. Этот эффект может быть связан с накоплением в пищевых цепях элементов и соединений, обладающих токсичностью (напр. тяжёлые металлы - кадмий, свинец и др.).
Антропогенное загрязнение затрагивает воздух, воду, почву и, опосредованно, внутреннюю среду организмов. В зависимости от природы и характера воздействия загрязнителей различают механическое, химическое, физическое и биологическое загрязнения. Мелкодисперсные твёрдые частицы (пыль) и аэрозоли являются механическими загрязнителями.
Химические загрязнители - это газообразные, жидкие и твёрдые химические соединения и элементы. Биологические загрязнители, виды организмов, появляющиеся при участии человека.
Физические - тепловая энергия, шум, вибрация, электрические и магнитные поля, сюда же относят и радиоактивные вещества: при их распаде возникает ионизирующее излучение, которое оказывает сильное биологическое воздействие на живые организмы.
Антропогенными химическими загрязнителями могут быть вещества, синтезированные человеком (т. н. ксенобиотики), токсичные для организмов (напр. пестициды, некоторые галогеносодержащие органические соединения). Ксенобиотики или некоторые природные вещества (напр. тяжёлые металлы) накапливаются в организме. Это явление называется биоаккумуляцией. Эффект биоаккумуляции тяжёлых металлов отмечается у шляпочных съедобных грибов. Прирост концентрации какого-либо вещества в экологической системе или цепи питания при переходе от более низкого уровня к высшему, называется экологическим обогащением. У наземных высших растений экологическое обогащение происходит за счёт химических веществ, содержащихся в почве. Этот процесс имеет большое значение для накопления токсичных веществ (остатков пестицидов) в продуктах питания растительного происхождения и усвоения растительноядными животными.
Одним из последствий антропогенных загрязнений могут быть изменения биологического разнообразия. Так, например, большая устойчивость травянистых растений, чем кустарников и деревьев, к загрязнению почвы цезием приводит к резкому изменению структуры растительного сообщества. Установлены нарушения механизмов конкурентного равновесия среди растений в результате применения гербицидов и загрязнения тяжёлыми металлами.
Антропогенное загрязнение отражается на биологической продуктивности экосистем. Из-за повреждения фотосинтезирующих органов снижается текущий прирост побегов и древесины, а также плодоношение древесно-кустарниковых пород. В результате загрязнения почв тяжёлыми металлами повреждается микориза, важный фактор полноценного минерального питания всех лесообразующих пород. В то же время леса - мощное звено природных биогеохимических циклов, в котором большинство загрязнителей, особенно находящихся в атмосфере, обезвреживается. Механизм удаления вредных примесей, обусловлен биофильтрующей способностью лесных насаждений, а также вертикальным и горизонтальным воздушными потоками, возникающими в связи с перепадом температуры на открытых участках и под пологом.