Антропогенні дії на біологічні співтовариства

Антропогенні дії на біологічні співтовариства

22

Зміст

• 1. Антропогенні дії на біологічні співтовариства
• 1.1. Поняття антропогенної дії на природу
• 1.2. Джерела хімічного забруднення
• 1.3. Транспорт як джерело хімічного забруднення
• 1.4. Хімічна промисловість як джерело забруднення
• 1.5. Дія хімічних речовин на довкілля
• 1.6. Дії на окремі особини і популяції
• 1.7. Молекулярно-біологічні дії
• 1.8. Мутагенна і канцерогенна дія
• 1.9. Вплив на екосистему
• 1.10. Утилізація відходів
• 2. Джерела екологічного права
• 2.1. Предмет, система і методи екологічного права
• 2.2. Джерела екологічного права
• 2.3. Принципи екологічного права. Його зв'язок з іншими галузями права
• 1. Антропогенні дії на біологічні співтовариства
• 1.1. Поняття антропогенної дії на природу
• Антропогенна дія на природу -- пряма усвідомлена або непряма і неусвідомлена дія людини і результатів його діяльності, що викликає зміну природного середовища і природних ландшафтів
• В даний час відомо, що дія антропогенних чинників (людини) на біосферу набула глобального характеру, масштаби і темпи цієї дії продовжують зростати. В результаті прямої і непрямої антропогенної дії багато біологічних видів зникають або їх популяції знаходяться на критичній межі чисельності, що став під загрозу можливість відтворення вигляду. Дія людини на співтовариство живих організмів набуває негативного характеру, тому живі організми не в змозі протистояти процесам антропогенної трансформації і втрачають найважливішу властивість природних співтовариств здібність до самовідновлення. У зв'язку з цим скорочується площа лісів, степів, що веде до антропогенного запустинювання.
• Одне із стратегічних завдань, усвідомлених світовою спільнотою у зв'язку з проблемою екологічної кризи біосфери, -- збереження біологічної різноманітності на різних рівнях її диференціації. Стратегія збереження біорізноманітності це збереження сукупності видів в їх просторовому розподілі -- від типів екосистем глобального рівня до конкретних біогеоценозів на певній території. Усесвітня стратегія охорони природи ставить наступні завдання.
• 1. Підтримка головних екологічних процесів і екосистем, від яких залежить саме існування людства.
• 2. Збереження генетичної різноманітності живих організмів.
• 3. Довгострокове раціональне використання видів і екосистем при їх збереженні і відтворенні.
• Проблема збереження біорізноманітності є складовою частиною проблема виживання людства в третьому тисячолітті. Для збереження біорізноманітності існують два напрями. Перший напрям - це збереження фауністичної і флористичної різноманітності. Другий напрям - це збереження екологічної різноманітності, яка включає охорона біоценозів, місць проживання, екосистем природних співтовариств на глобальному, регіональному і локальному рівнях.

Розвиток сучасної промисловості і сфери послуг, а також використання біосфери і її ресурсів, що розширюється, наводить до зростаючого втручання людини в матеріальні процеси, що протікають на планеті. Пов'язані з цим плановані і усвідомлені зміни матеріального складу (якості) довкілля направлені на поліпшення умов життя людини в технічному і соціально-економічному аспектах. У останні десятиліття в процесі розвитку технології була залишена без уваги небезпека неумисних побічних дій на людину, живу і неживу природу. Це можна, мабуть, пояснити тим, що раніше вважали, що природа володіє необмеженою здатністю компенсувати дію людини, хоча вже століття відомі безповоротні зміни довкілля, наприклад, вирубки лісів з подальшою ерозією ґрунту. Сьогодні не можна виключати непередбачені дії на легкоуразливі області екосфери в результаті активної діяльності людини.

Людина створила для себе місце існування, заповнене синтетичними речовинами. Їх дію на людину, інші організми і довкілля частенько невідомо і виявляється часто, коли вже завданий відчутного збитку або при надзвичайних обставинах, наприклад, раптом з'ясовується, що при оренні сповна нейтральна речовина або матеріал утворює отруйні з'єднання.

Нові напої, косметичні засоби, харчові продукти, ліки, предмети ужитку, щодня пропоновані рекламою, обов'язково включають хімічні компоненти, що синтезуються людиною. У книзі “Екологічні проблеми” наводяться наступні факти:

“У масових масштабах зараз виробляється близько 5 тис. речовин, а в масштабах більше 500 т / рік - близько 13 тис. речовин. Число речовин, пропонованих на ринку в помітних масштабах, з 50 тис. найменувань в 1980 р. зросло до 100 тисяч найменувань в даний час. З 1338 речовин, вироблюваних у великих масштабах в країнах Організації економічного співробітництва і розвитку (ОЕСР), лише для 147 є деякі дані про їх небезпеку або безпеку (Лосєв, 1989; The Word, 1992). За даними (Медоуз, 1994), з 65 тисяч хімічних речовин, що знаходяться в комерційному звороті, менше 1% мають токсикологічні характеристики”.

Хоча для дослідження дії хімічних речовин необхідні величезні витрати: для здобуття характеристики однієї речовини потрібний 64 місяці і 575 тис. доларів, а вивчення хронічної токсичності і канцерогенності вимагає додатково 1,3 млн. доларів; робота в цій області ведеться не мала.

В даний час з цілого ряду причин залишаються невирішеними проблеми за оцінкою токсичності хімічних продуктів для людини, і більшою мірою по відношенню до довкілля. Вичерпне дослідження дій речовин може бути реалізоване лише після того, як буде отримана повна інформація про експозицію (дозі, що діє) кожної хімічної речовини.

1.2. Джерела хімічного забруднення

В процесі своєї господарської діяльності людина виробляє різні речовини. Всі вироблювані речовини з використанням як відновлюваних, так і непоновних ресурсів можна розділити на чотирьох типів:

· вихідні речовини (сировина);

· проміжні речовини (що виникають або використовувані в процесі

виробництва);

· кінцевий продукт;

· побічний продукт (відхід).

Відходи виникають на всіх стадіях здобуття кінцевого продукту, а будь-який кінцевий продукт після вжитку або використання стає відходам, тому кінцевий продукт можна назвати відкладеним відходом. Всі відходи потрапляють в довкілля і включаються в біогеохімічний круговорот речовин в біосфері. Багато хімічних продуктів включаються людиною в біогеохімічний круговорот в масштабах на що багато перевищують природний круговорот. Деякі речовини, що направляються людиною в довкілля, раніше були відсутні в біосфері (наприклад, хлорфторвуглеці, плутоній, пластмаси і ін.), тому природні процеси достатньо довго не справляються з цими речовинами. Слідством є величезна шкода що наноситься організмам.

Енергетичні об'єкти -- джерела найбільших об'ємів хімічного забруднення. Найбільша кількість відходів пов'язаний з виробництвом енергії, на вжитку якої заснована вся господарська діяльність. Унаслідок спалювання викопного палива в цілях здобуття енергії в атмосферу зараз йде потужний потік відновних газів. За 20 років, з 1970 по 1990 рік в світі було спалено 450 млрд. барелів нафти, 90 млрд. т вугілля, 11 трлн. куб. м газу.

Забруднення і відходи енергетичних об'єктів розділяються на два потоки: один викликає глобальні зміни, а інший - регіональні і локальні. Глобальні забрудники поступають в атмосферу, і за рахунок їх тому числі парникових газів.

Наслідки накопичення глобальних забрудників в атмосфері це:

· парниковий ефект;

· руйнування озонового шару;

· кислотні осідання.

1.3. Транспорт як джерело хімічного забруднення

Друге місце по забрудненню довкілля займає транспорт, особливо автомобільний. У 1992 р. Автомобільний парк світу складав 600 мільйонів одиниць і при збереженні тенденції зростання до 2015 р. Може досягти 1,5 млрд. одиниць. Спалювання автотранспортом викопного палива підвищує концентрації CO(NOx(CO2(вуглеводнів, важких металів і твердих часток в атмосфері, він же дає тверді відходи (покришки і сам автомобіль після виходу з буд) і рідкі (відпрацьовані масла, миття і т. д.). Автомобілів припадає на частку 25 % спалюваного палива. За час експлуатації, рівне 6 рокам, один усереднений автомобіль викидає в атмосферу: 9 т CO2 (0,9 т CO (0,25 т NOx)) і 80 кг вуглеводнів.

1.4. Хімічна промисловість як джерело забруднення

Звичайно, в порівнянні з енергетикою і транспортом глобальне забруднення за допомогою хімічної промисловості невелике, але це теж досить відчутна локальна дія. Більшість органічних напівпродуктів і кінцева продукція, вживана або вироблювана в галузях хімічної промисловості, виготовляються з обмеженого числа основних продуктів нафтохімії. При переробці сирої нафти або природного газу на різних стадіях процесу, наприклад, перегонці, каталітичному крекінгу, видалення сірки і алкілування, виникають як газоподібні, так і розчинені у воді і такі, що скидаються в каналізацію відходи. До них відносяться залишки і відходи технологічних процесів, непіддатливі подальшій переробці.

Газоподібні викиди установок перегонки і крекінгу при переробці нафти в основному містять вуглеводні, моноксид вуглецю, сірководень, аміак і оксиди азоту. Та частина цих речовин, яку удається зібрати в газовловлювачах перед виходом в атмосферу, спалюється у факелах, внаслідок чого з'являються продукти згорання вуглеводнів, моноксид вуглецю, оксиди азоту і діоксид сірки. При спалюванні кислотних продуктів алкілування утворюється фтороводень, що поступає в атмосферу. Також мають місце неконтрольовані емісії, викликані різними витоками, недоліками в обслуговуванні устаткування, порушеннями технологічного процесу, аваріями, а також випаром газоподібних речовин з технологічної системи водопостачання і із стічних вод.

Зі всіх видів хімічних виробництв найбільше забруднення дають ті, де виготовляються або використовуються лаки і фарби. Це пов'язано з тим, що лаки і фарби часто виготовляють на основі алкіду і інших полімерних матеріалів, а також нітролаку, зазвичай вони містять великий відсоток розчинника. Викиди антропогенних органічних речовин у виробництвах, зв'язаних із застосуванням лаків і фарб складає 350 тис. т в рік, останні виробництва хімічної промисловості в цілому виділяють 170 тис. т/год.

1.5. Дія хімічних речовин на довкілля

Розглянемо детальніше дію хімічних речовин на довкілля. Дослідженням впливу антропогенних хімічних речовин на біологічні об'єкти довкілля займається екотоксикологія. Завданням екотоксикології є вивчення дії хімічних чинників на види, живі співтовариства, абіотичні складові екосистем і на їх функції.

Під шкідливою дією, що наноситься відповідній системі, в екотоксикології розуміють:

· виразні зміни звичайних коливань чисельності популяції;

· довгострокові або безповоротні зміни стану екосистеми.

1.6. Дії на окремі особини і популяції

Будь-яка дія починається з токсичного порогу, нижче за яке не виявляється вплив речовини (NOEC -- концентрація, нижче, якої не спостерігається дія). Йому відповідає поняття експериментально визначуваного порогу концентрації (LOEC -- мінімальна концентрація, при якій спостерігається вплив речовини). Застосовується також третій параметр: MATC -- максимально допустима концентрація шкідливої речовини. Визначення цієї величини полегшує оцінку риски дії відповідних речовин на чутливі до них організми.

Хімічні речовини залежно від властивостей і будови впливають на організми по різному.

1.7. Молекулярно-біологічні дії

Багато хімічних речовин взаємодіють з ферментами організму, змінюючи їх структуру. Оскільки ферменти каталізують тисячі хімічних реакцій, стає зрозумілим, чому будь-яка зміна їх структури глибоко впливає на їх специфічність і регуляторні властивості.

Приклад: ціаниди блокують фермент дихання - цитохром-з-оксидазу; катіони Са2+ гальмують активність рибофлавінкитази, яка є переносником фосфату на рибофлавін в клітках тварин.

Метаболізм кліток може бути порушений під дією хімічних речовин. Реагуючи з гормонами і іншими регуляторними системами, хімічні речовини викликають неконтрольовані перетворення, змінюють генетичний код.

Приклад: порушення реакцій окислювального розщеплювання вуглеводів, що викликається токсичними металами, особливо з'єднаннями міді і миш'яку; пентахлорфенол (ПХФ), триетілсвинець, триетілцинк і 2,4-дінітрофенол розривають ланцюг хімічних процесів дихання на стадії реакції окислювального фосфорилування; лидан, з'єднання кобальту і селену порушують процес розщеплювання жирних кислот; Хлорорганічні пестициди і поліхлоровані біфеніли (ПХБФ) викликають порушення роботи щитовидної залози.

1.8. Мутагенна і канцерогенна дія

Такі речовини як ДДТ, ПХБФ і поліароматичні вуглеводні (ПАУ) потенційно володіють мутагенною і канцерогенною дією. Їх небезпечна дія на людину і тварин виявляється в результаті тривалого контакту з цими речовинами, що містяться в повітрі і харчових продуктах.

Ініціатори в процесі взаємодії з ДНК викликають безповоротні соматичні мутації, причому вистачає дуже малої дози ініціатора, передбачають, що для цієї дії не існує порогових значень концентрації, нижче за яких воно не виявляється.

Направлене знищення окремих видів рослин і тварин. Приклад: альдегідні, фунгіцидні, акарицидні, гербіцидні, інсектицидні заходи, особливо в урбанізованих екосистемах.

Зменшення видової різноманітності організмів, що широко поширилося. Приклад: використання пестицидів і добрив в аграрних екосистемах.

Масовані забруднення. Приклад: забруднення побережжя і екстуаріїв річок нафтою при аваріях танкерів.

Постійне забруднення біотопів. Приклад: евторифікація річок і озер в результаті попадання в них значних кількостей розчинених і зв'язаних з'єднань азоту і фосфору.

Глибокі зміни біотопа. Приклад: засолення прісноводих біотопів; “сучасне погіршення стану лісів. Повне руйнування екосистеми в результаті випадання цілісної інтактної структури (біотопа) і її функцій (біоценозу).

Промотори підсилюють дію ініціатора, а їх власна дія на організм протягом деякого часу є оборотною.

Адитивна дія -- підсумовування (складання) окремих дій. Порушення поведінки організмів є наслідком сумарної дії на біологічні і фізіологічні процеси. Приклад: Було встановлено, що для явної зміни поведінки, обумовленої дією хімічних препаратів, досить значний менших концентрацій, чим ЛД50 (летальна доза при смертності 50%).

Різні організми володіють різною чутливістю до хімічних речовин, тому час прояву тих або інших дій хімічних речовин для різних біосистем різний.

1.9. Вплив на екосистему