XIV Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2022

Введение

Экологическая проблема — это изменение природной среды, в результате антропогенного воздействия или стихийных бедствий, ведущее к нарушению структуры и функционирования природы. На протяжении долгих тысячелетий человек постоянно приумножал свои технические возможности, усиливал вмешательство в природу, забывая о том, что надо поддерживать в ней биологическое равновесие. Во второй половине 20 века резко возрастает нагрузка на окружающую среду. Во взаимоотношениях между обществом и природой случился качественный скачок, когда в результате резкого увеличения численности населения, интенсивной индустриализации и урбанизации нашей планеты хозяйственные нагрузки начали повсюду превышать способность экологических систем к самоочищению и регенерации.

Цель работы: изучение биологического загрязнения и его последствий. Поставленная цель определяет задачи исследования:

изучить понятие биологическое загрязнение

рассмотреть виды и источники биологического загрязнения

выяснить какие последствия влечет биологическое загрязнение

Глава 1. Биологическое загрязнение

Биологическое загрязнение реализовывается нехарактерными для данной экосистемы живыми организмами и/или продуктами их жизнедеятельности, которые ухудшают условия существования естественных биотических сообществ или негативно сказываются на здоровье человека и результаты его хозяйственной деятельности. [3]

Рисунок 1

Биологические загрязнители окружающей среды очень своеобразны и неисчислимы. Большой класс их — микроорганизмы (бактерии и вирусы) — влияет при контакте человека с загрязненной окружающей средой, в особенности при поглощении инфицированной воды и пищи. Несмотря на многочисленные успехи в борьбе с инфекционными заболеваниями, они до сих пор имеют еще довольно немалый удельный вес в патологии человека и распространены во всем мире. Кроме того, инфекционные заболевания являются спутниками любых стихийных бедствий, когда условия жизни и деятельности населения существенно отличаются от нормальных. Сохраняются эндемические очаги особо опасных инфекций, таких как чума, сибирская язва, малярия, холера, геморрагическая лихорадка и многих других. [8]

Воздействие на среду обитания или на отдельные организмы проявляется через внедрение в них новых микроорганизмов. Внедрение осуществляется намеренно или самопроизвольно из-за побочных реакций других процессов. Посторонние элементы влияют на рацион питания, восприимчивость живых существ к внешней среде, на взаимодействие между видами. Основные виды загрязнителей:

инфекции;

вирусы;

мутация;

интродукция.

Рисунок 2

Наиболее подверженные биологическому загрязнению части экосистемы: вода и почва. При отсутствии прямого влияния на живые организмы заражение происходит через пищу или контакт со средой обитания.

Воздействие на экосистему может быть умышленным или случайным. Среди умышленных источников биозагрязнения уделяют внимание:

культивация растений за пределами естественных условий произрастания (например, картофель за пределами Америки);

интродукция, заключающаяся в заселении территории новыми видами животных (например, камчатский краб в Баренцевом море);

сооружения биохимической очистки сточных вод;

генная инженерия;

опыты с биологическим оружием;

лабораторные испытания с инфекциями и вирусами.

Случайное загрязнение проявляется в результате побочных эффектов от основной деятельности, которая напрямую не относится к воздействию на биологические виды. [4]

Глава 2. Последствия биологического загрязнения

Воздействие биологического загрязнения на особые организмы и всю экосистему сложно оценить из-за воздействия дополнительных характеристик: климата, образа жизни, рациона питания. Примеры положительного воздействия: развитие иммунитета к новым болезням, улучшение физических характеристик вида. Примеры негативного воздействия: новые болезни, уничтожение отдельных видов животных и растений.

Спрогнозировать последствия данного вида загрязнений для флоры и фауны, а также для экономики и экологической обстановки невозможно. Между тем значительный урон природным экосистемам, хозяйствам наносят:

Заболевания людей, животных, растений из-за стремительного распространения вирусных инфекций.

Размножение вирусов, бактерий, появление новых штаммов болезнетворных микроорганизмов.

Риск генетического загрязнения генофонда региона.

Нарушение равновесия естественных экосистем, потеря способности биогеоценозов (природных сообществ) к гомеостазу — саморегуляции. Вследствие этого происходит появление в сообществе нетипичных для него живых организмов. Чаще всего уже живущие на данной территории организмы не способны конкурировать с видами-пришельцами, из-за чего погибают или мигрируют. Это нарушает установившиеся в экосистеме связи и пищевые цепи, вызывает их разрушение.

Деградация природных сообществ приводит к исчезновению уникальных животных, растений региона, ведь именно эндемические виды особенно остро реагируют на изменение окружающей среды.

Красные приливы, которые связаны со стремительным размножением одноклеточных водорослей. Заражение морей и океанов токсичными организмами вызывает отравления людей, питающихся рыбой из пораженных водоемов. Красные приливы происходят все чаще, ведь они спровоцированы загрязнением водной среды. [5]

Рисунок 3

2.1. Эпидемии и пандемии

В течение прогресса человечества люди оказывались под влиянием разных эпидемий и пандемий. Обычно, они были вызваны постепенной сменой биологических процессов, при которых образовывались новые микроорганизмы. К моменту формирования новых форм человек не был к ним устойчив, что приводило к массовым заболеваниям, например:

Юстинианова чума (547-700 годы), которая началась в Египте и захватила на тот момент весь цивилизованный мир. Погибло около 100 миллионов человек;

Первая пандемия холеры (1816-1826гг.). В России количество смертей за это время превысило 2 миллиона;

Пандемия “Испанка” в 1918-1920гг. унесла более 40 миллионов человек. [4]

Рисунок 4

2.2. Изменения экосистемы

В настоящее время поднимается вопрос об опасности генетического загрязнения окружающей среды. Риск этого вида биологического загрязнения, связанного с генной инженерией, становится все более реальным. Высказываются опасения, что искусственно созданные микроорганизмы, попав во внешнюю среду, могут вызывать нарушения равновесия в природных экосистемах, а также эпидемии неизвестных болезней, с которыми людям будет трудно справиться. Кроме того, вследствие манипуляций с генами может происходить генетическая эрозия – потеря части генома и замещение генов или их локусов чужеродным генетическим материалом, попадающим с продуктами генной инженерии, полученными, в частности, на основе генома млекопитающих. Наибольшему риску генетического загрязнения подвержены редкие и исчезающие виды, популяции которых находятся на стадии деградации. [3]

Животные влияют на пищевую цепочку – это проявляется при изменениях в потреблении растений. В Австралии ограничения территории обитания кроликов связаны с уничтожением местных растений и урожая. При этом сами кролики являются завезенными на материк животными. Кроме физического воздействия, на популяцию было оказано дополнительное бактериологическое воздействие: среди кроликов распространили вирус “Миксоматоза”, который вызвал сокращение популяции. [4]

Рисунок 5

2.3. Воздействие на воду, почву и воздух

Биологическое загрязнения воды связаны с присутствием микроорганизмов и вирусов в различных отходах. Они могут воздействовать на поверхностные и подземные воды.

Многие организмы (водоросли и актиномицеты в особенности) могут развиваться в речной воде, особенно ели она загрязнена органическими веществами или веществами, вызывающими эвтрофикацию, а также в резервуарах и распределительных системах. Их метаболиты, попадающие в природную среду в течение их жизни или после отмирания, вызывают ряд экологических и технологических проблем.

Привкус и запах. Наиболее распространенный привкус (ила, земли или плесени) вызван присутствием в ней актиномицетов и некоторых сине-зеленых водорослей, которые выделяют в воду различные вещества, главным образом геосмин. Запах воды меняется в зависимости от вида и концентрации веществ, присутствующих в ней.

Некоторые из сине-зеленых водорослей продуцируют вещества, которые токсичны для высших животных. Эти внутриклеточные вещества не представляют непосредственную опасность для человека (при условии, что водоросли удаляются в процессе очистки питьевой воды). Однако очень немного известно о последствиях длительного воздействия этих веществ, о накоплении их в организме, если они остаются в воде в небольших концентрациях (в форме следов) после отмирания и разложения водорослей.

Цветность или мутность воды вызваны жизнедеятельностью микрофлоры и микрофауны. [1]

Через воздух распространяется более 20% всех инфекционных болезней человека, в том числе грипп, цереброспинальный менингит, пневмония, дифтерия, ангина и др. В литературе имеются также данные, указывающие на возможность заражения через воздух возбудителями лихорадки Ку, сибирской язвы и т.д.

Другая группа биологических факторов загрязнения окружающей среды появилась в связи с развитием промышленности микробиологического синтеза — производством кормовых и пищевых добавок, дрожжей, аминокислот, антибиотиков. Развитие этой промышленности повлекло за собой появление качественно нового вида загрязнения микроорганизмами — продуцентами и продуктами их жизнедеятельности (ферменты, витамины, аминокислоты, белки). Особо актуально это для районов, где расположены предприятия по производству биодобавок. В этих местах загрязняются атмосферный воздух, водоемы, почва, растительность. В итоге прямого воздействия загрязненного воздуха на организм человека могут появляться аллергические заболевания, наблюдаться изменения иммунобиологической реактивности организма. [7]

Под воздействием биологического заражения происходит изменение и перераспределение структуры растительности и деятельности живых организмов. Это приводит к изменениям во всех элементах экосистемы: воде, почве, атмосфере. Появление новых микроорганизмов в водоемах приводит к их заболачиванию, появлению рясы и тины, что вынуждает обитателей покидать ареал или приводит к их гибели. Это приводит к нарушению цепочки питания и проникновению опасных элементов в организм живых существ. [4]

Рисунок 6

Заключение

В заключении хочется отметить, что к этой экологической проблеме нужно внимательно относиться. При отсутствии активной деятельности человека, направленной на предотвращение биологических загрязнений, может привести к гибели многих видов растений и животных, что приводит за собой изменение окружающей среды (изменение климата, состава воздуха, воды, почвы). Самое поражающее – это с какой скоростью может случиться биологическая катастрофа, бездействие человека в этом вопросе опасно для жизни всей нашей планеты.

Список литературы

Волков В.А. Теоретические основы охраны окружающей среды: учебное пособие для студентов вузов. – Санкт-Петербург: Издательский Дом “ЛАНЬ”, 2015. — С. 66-67.

Миркин Б.М., Наумова Л.Г. Краткий курс общей экологии. Часть II: Экология экосистем и биосферы: учебник. – Уфа: Издательство БГПУ, 2011. – С.67-75.

Челноков А.А., Ющенко Л.Ф., Саевич К.Ф. Общая и прикладная экология: учебное пособие для студентов высших заведений. – Минск: Издательство “Вышэйшая школа”, 2014. – C. 315-316.

Все про отходы и экологию // Биологическое загрязнение: виды, источники, последствия, борьба. 2020. – URL: https://cleanbin.ru/terms/biological-pollution Режим доступа: свободный. Дата обращения: 01.03.21 г.

Дгебуадзе Ю.Ю. Биологическое загрязнение // Большая российская энциклопедия. 2016. – URL: https://bigenc.ru/biology/text/1867202 Режим доступа: свободный. Дата обращения: 19.03.2021 г.

Утилизация и переработка мусора // Биологическое загрязнение и болезни человека. 2018-2021. – URL: https://bezotxodov.ru/bioothody/biologicheskoe-zagrjaznenie Режим доступа: свободный. Дата обращения: 25.03.21 г.

Экология // Экология транспорта // Влияние биологического загрязнения. 2017. – URL: https://studme.org/130441/ekologiya/vliyanie_biologicheskogo_zagryazneniya#660 Режим доступа: свободный. Дата обращения: 19.03.21 г.

Код для цитирования: Скопировать