Ekologija ir biosferos būklė

Įvadas Gamtos pusiausvyra planetoje pradėta žeisti jau nuo tada, kai žmonija pradėjo naudoti paprasčiausius darbo įrankius. Kelis tūkstančius metų mažai domėtasi žmogaus veiklos rezultatais, mažai gilintasi į jos pasekmes. Ir šiandien dar pakankamai žmonių abejingai stebi Žaliųjų veiklą visame pasaulyje. Žmogaus harmoningi santykiai su gamta labai priklauso nuo tradicijų, auklėjimo, atsakomybės jausmo. Svarbu, kad ateinančios kartos įsisąmonintų gamtos vertę ir visų mūsų atsakomybę už gyvybės išsaugojimą. Tik informuota, apsišvietusi visuomenė parodys rūpestį gamtai, supras savo atsakomybę už gamtinę aplinką, vaikus ir anūkus. Technikos pažanga aplenkė mokslo žinias apie biosferą, ypač apie ekologines sistemas. Pastarosios kūrėsi milijonus metų, o dabar vos per šimtą metų tuos ryšius smarkiai apardėme. Didžiausia globalinė problema – gamtos apsauga. Žemėje praktiškai neliko didesnio kampelio, kurio nebūtų palietusi žmogaus veikla. Jeigu netiesiogiai, tai per atmosferą ar vandenis. Galima skirti tris pagrindinius globalinės problemos “žmogus ir gamta” aspektus: 1) techninį-ekonominį, kuris susijęs su gamtos išteklių išsekimu Žemės rutulyje; 2) ekologinį, kuris neatskiriamas nuo aplinkos teršimo ir egzistencinės pusiausvyros sutrikimo sistemoje žmogus – gyvoji gamta ir 3) socialinį-politinį, nes šias problemas reikia spręsti visų šalių, visos žmonijos pastangomis. Žmonių veikla pasiekė tokią ribą, kad gali pradėti masiškai nykti rūšys ir gali būti pakenkta visos biosferos ekosistemoms. Biologinės įvairovės sumažėjimas greičiausiai bus labai žalingas pačiai žmonijai, nes negalime apsieiti be gamtos gėrybių. Pertvarkydamas gamtą ir negalvodamas apie galutinį veiklos rezultatą ir pasekmes, žmogus gauna tariamąją ekonominę naudą. Nerimą kelia neatsakingas gamybos intensyvinimas alinant gamtą. Žanas Ivas Kusto rašė, kad “anksčiau gamta gąsdino žmogų, o šiandien žmogus gąsdina gamtą”. Galima sakyti, kad žmonės su savo planeta atlieka savotišką bandymą, kurio rezultatų kol kas negalime numatyti. Per pirmuosius kelis milijonus žmonių egzistavimo metų jų buvo nedaug, todėl ir įtaka aplinkai buvo nedidelė. Po XVIII amžiuje įvykusio pramoninio perversmo žmonių populiacija pradėjo gausėti ypač sparčiai – eksponentiškai, todėl svarbu trumpai aptarti ir “demografinį sprogimą”. “Demografinis sprogimas” Įprasta skaitant laikraštį ar žurnalą sutikti frazę “demografinis sprogimas”. Vietoj šio paplitusio posakio istorikai naudojo metaforą “grybų spūstis”, su užuomina į panašią antžeminio atominio sprogimo formą. Frazė yra vykusi keliais aspektais: greitas grybų bei populiacijos augimas, numatoma kolektyvinė kokybė, kai daug hifų formuoja grybo vaiskūnį, o daug žmonių sudaro populiaciją ir t. t. Bet grybo metafora turi priešingą biologinę reikšmę – tai labai laikina ir grynai reprodukcinė struktūra ir organizmas, kurio veikla yra vien tik ardomoji. Populiacijos gi yra labiau pastovios, aktyviai auga ir gali duoti kūrybinę išeigą. Daugelis populiacijų pradžioje auga pagal logistinį dėsnį, o vėliau atitinka eilę modelių – osciliaciją, froktuaciją (= pastovų ir nepastovų svyravimą), ir net pakankamai pastovią pusiausvyrą. Jei iš esmės žmonių populiacijos augimo kreivė yra logistinė, tai ar tebėra ji teigiamo greitėjimo fazėje? Iš esmės tai reikštų atitikti J- formos kreivę ir sulaukti tolimo, jei ne neišvengiamo, suirimo. Kuri iš kelių alternatyvų galėtų tikti, neaišku, tačiau neabejotina, kad pasaulinė populiacija turi polinkį didėti. Pasaulinės populiacijos augimas iki šiol leidžia samprotauti apie jos augimo kreivę ateityje. Gali būti numatyti skirtingi rezultatai ir periodai, kada pasaulinė populiacija taps pusiausvyria – t.y., kada gimimų skaičius susilygins su mirčių skaičiumi. Jei dabartinė tendencija tęsis, pusiausvyra gali būti pasiekta apie 2110 metus, populiacijos dydžiui pasiekus apie 10,5 milijardų žmonių. Jei gimstamumas mažės greičiau, populiacijos augimas gali nutrūkti apie 2040 metus, populiacijos dydžiui pasiekus apie 8 milijardus, o jei lėčiau – galutinė pusiausvyra bus pasiekta 2130 metais, populiacijos dydžiui pasiekus 14,2 milijardus žmonių. Kalbant apie žmonių populiacijos augimą yra numanoma, kad toks augimas sukelia problemas, ypač besivystančiose šalyse. Greitą populiacijos augimą lydi oro, vandens ir dirvožemio tarša, auga maisto ir gamtinių resursų, tokių kaip rūda, miškas ir vanduo, poreikis, didėja urbanizacija bei ją lydinčios nepakankamos gyvenimo, mokymosi, sveikatos apsaugos sąlygos. Taip pat prarandamos žemės ūkio naudmenos, kyla moraliniai ir politiniai neramumai. Be to, šios ekologinės ir ekonominės problemos yra tiek sudėtingos, kad populiacijos augimas jas užaštrina. Oro globalinės problemos Oras yra sudėtinė atmosferos dalis. Atmosfera apsaugo Žemės paviršių nuo galimo beveik 200˚C paros temperatūros svyravimo, gelbsti gyvybę nuo pražūtingų kosmoso spindulių. Jos oras – gyvybės šaltinis augalams, gyvūnams, žmonėms. Be oro žmogus gali išgyventi maždaug 5 minutes. Per savo gyvenimą žmogus įkvepia apie 800 milijonų kartų, todėl mums ne vis vien, kokiu oru mes kvėpuojame. Atmosfera yra sluoksniuota. Apatinis sluoksnis yra tankiausias ir priklausomai nuo platumos jo storis būna 10 – 15 kilometrų. Jis vadinamas troposfera. Čia vyksta aktyviausi fizikiniai procesai, susidaro debesys ir oro srautai, formuojantys Žemės paviršiaus klimatą. Šio oro sluoksnio temperatūra, kylant aukštyn, greitai krinta – apie 6˚C kiekvieną kilometrą. Kitas, virš troposferos esantis (stabilus) atmosferos sluoksnis stratosfera (storis – 45 – 55 kilometrai). Jame mažiau deguonies, daugiau vandenilio ir helio, temperatūra nemažėja, aptinkami sidabriniai debesys. Šiame sluoksnyje yra ozono apvalkalas (15 – 60 kilometrų aukštyje), sugeriantis didžiąją dalį ultravioletinės radiacijos ir apsaugantis gyvybę Žemėje nuo pražūties. Mezosferoje (storis – 55 – 95 kilometrai) temperatūra nukrinta iki 70 – 80˚C. šis sluoksnis mažai ištirtas. Toliau yra jonosfera, arba termosfera. Ten oras išretėjęs, aukšta temperatūra. Vyrauja stipriai jonizuotos dujos, atspindinčios radijo bangas. Maždaug 1000 kilometrų aukštyje prasidede egzosfera – išviršinis Žemės atmosferos apvalkalas. Ten dujos lengviausios, jos pamažu pereina į tarpplanetinę erdvę. Daugiausia orą teršia autotransportas, šiluminė energetika, juodoji metalurgija ir statybinių medžiagų pramonė. Pagrindinis atmosferos taršos šaltinis Lietuvoje – autotransportas, kuris 1992 metais į aplinką išmetė apie 350 tūkstančių tonų įvairių teršalų. Iš pramonės ir energetikos objektų į aplinką pateko atitinkamai 152 ir 71 tūkstančių tonų teršalų. Daug teršalų į atmosferą išmetė chemijos ir naftos perdirbimo (54 000 tonų) bei statybos ir statybinių medžiagų (53 000 tonų) pramonės įmonės. 1994 metų duomenimis automobilių išmetami teršalai sudarė 58 % bendrojo visų teršalų kiekio, pramonės – 25 %, energetikos – 12 % ir kitų teršėjų –5 %. Atmosfera, intensyviai maišantis oro sluoksniams, užteršiama daug greičiau negu kitos biosferos dalys – hidrosfera ir ypač litosfera. Palyginti su elektrinėmis ir pramonės įmonėmis, automobilių išmetamų kenksmingų medžiagų praktiškai neįmanoma sugaudyti, todėl visos jos patenka į atmosferą. Labiausiai orą teršia mažiau kaip 30 km/h greičiu važiuojantis automobilis. Aplinkos teršimą galima sumažinti racionaliai paskirsčius automobilių srautus, įrengus miestų ir kai kurių jų rajonų apvažiavimus, perėjas po ir virš magistralių. Daugiausia atmosfera teršiama anglies dioksidu (CO2), anglies monoksidu (CO), azoto dioksidu (NO2), sieros dioksidu (SO2), freonais, troposferos ozonu (O3), dulkėmis. Sąlyginai švariame ore dulkių būna maždaug 0,02, kaimo vietovėje – vidutiniškai 0,05 – 0,1 mg/m3. Miestuose dulkių kiekis padidėja iki 2,5 – 3, o kai kuriuose pramonės rajonuose – iki 100 mg/ m3. Pavojingiausiai orą teršia degimo procesas. Daugiausia atmosfera teršiama deginant mazutą ir anglį. Degant kurui, į aplinką išsiskiria anglies monoksidas (80%), angliavandeniliai ( 5%), azoto oksidas (5%), nedideli kiekiai švino, benzpireno ir kitų nuodingų medžiagų. Energetikos objektuose atliekos ir kenksmingos medžiagos susidaro deginant įvairių rūšių kurą. Smulkios katilinės yra vietos teršimo pelenais ir sieros junginiais židiniai. Oro teršalai sukelia šiuos keturis pagrindinius neigiamus padarinius: globalinį klimato atšilimą, ozono skydo ardymą, rūgščiuosius kritulius, fotocheminį smogą. Kiekvienas teršalas gali sukelti daugiau nei vieną iš šių padarinių. Ozono “skylės” Ozonas – O3, yra itin svarbus klimatą formuojantis atmosferos elementas, nors sudaro tik milijoninę jos dalį. Jo daugiausia susidaro per elektros iškrovas (žaibo metu) arba fotochemines reakcijas, veikiant Saulės ultravioletiniams spinduliams 20 –30 kilometrų aukštyje, kai susidaro palankios sąlygos atominiam deguoniui jungtis su molekuliniu deguonimi. Ozono ties pusiauju bene mažiausia ir aukščiau kaip 15 kilometrų aukštyje beveik nerandama, o poliarinėse srityse jo viršutinė riba pakyla į 60 kilometrų aukštį. Dėl intensyvaus Saulės spinduliavimo dar aukščiau ozonas ỹra, ir aukščiau kaip80 kilometrų jo praktiškai nėra. Nuo sugeriančio Saulės ultravioletinius spindulius ozono sluoksnio priklauso Žemės paviršiaus optimalus apšvietimas ir terminis režimas, tinkamas gyviems organizmams gyventi. Šios dujos kaip filtras sulaiko didelę dalį trumpabangių Saulės spindulių, pasiekiančių mūsų planetą. Be to jis sulaiko apie 20% Žemės spinduliuojamų infraraudonųjų spindulių ir kartu mūsų planetos šilumą. Australijos mokslininkai pirmieji pastebėjo, kad ozono mažėja. Amerikiečių paleistais dirbtiniais Žemės palydovais “Nimbus – 4” (1970) ir “Nimbus – 7” buvo nustatyta, kad ozono atmosferoje sumažėjo keliais procentais. 1983 metais Šiaurės pusrutulyje užfiksuota, kad ozono sumažėjo 5 – 8 procentais. Taip pamažu iškilo “ozono problema”, ja susidomėjo įvairių šalių mokslininkai. 1985 metais anglai virš Antarktidos surado didelę ozono “skylę”. Ji buvo nustatyta ir iš palydovų. Tiksliau tariant, anglai nutarė paskelbti duomenis apie kiekvieną pavasarį virš Antarktidos atsirandančią “skylę” (pradedant 1979m.). Kasmet ji padidėdavo tik keliais procentais, todėl iš pradžių nenuogąstauta. Bet 1985 metais “skylė” padidėjo 16 procentų. 1988 metais kovo mėnesį JAV mokslininkai pranešė, jog 1987 metų pabaigoje ozono “skylė” nebeužsitraukė – jos plotas apie 10 milijonų kvadratinių kilometrų. Pastebėta, kad ozono sluoksnis suplonėjo ir virš daugelio tankiai gyvenamų planetos rajonų. Kol kas nei turimais duomenimis, nei modeliuojant skaičiavimo mašinomis nepasiseka nustatyti šio reiškinio priežasties, galimą kitimą ar pasekmes. Pateiktos kelios hipotezės. Vieną iš jų pateikė amerikiečių mokslininkai, 1986 m. atlikę stebėjimus iš specialių lėktuvų virš Antarktidos. Manoma, jog minėto reiškinio priežastis gali būti kitas fenomenalus reiškinys, atrastas virš Antarktidos. Pavasarį virš šio žemyno susidaro 7 – 30 kilometrų vertikalus galingas oro masių sūkurys, kuriame, tartum ventiliatoriuje, išcentrinis oro srauto greitis būna iki 100 km/h. Taigi virš Antarktidos ozonas per 20 – 30 dienų dingsta 12 – 20 kilometrų aukštyje. Tame kylančiame sraute buvo aptiktos 8 ozono modifikacijos. NASA specialistas D. Hitas lygiagrečiai analizavo duomenis Šiaurės pusrutulyje. Jis tvirtina, kad ir Šiaurės pusrutulyje susidaro “skylė”. D. Hito nuomone, ties Špicbergeno meridianu tarp Skandinavijos ir Šiaurės poliaus kasmet ozono sumažėja 1,5 – 2%, o didžiausias jo deficitas vasario mėnesį sudaro 2,6 %. Dar labai trūksta atmosferos virš vandenynų ir polių sričių reiškinių stebėjimų duomenų, ypač dideliame aukštyje, todėl analizuoti juos sudėtinga. Manoma, kad ozono daugiausia susidaro ties pusiauju, po to jis srūva į polių sritis, kur jo sluosknis 3 – 4 kartus storesnis. Aukščiau pateikta hipotezė gavo “Saulės vėjo” pavadinimą. Ji turi nemažai priešininkų. Kita hipotezė – žmogaus neapgalvotos veiklos poveikis. Ozoną ardo freonai (daugiausia F-11, F-12). Freonai padeda išskaidyti mums naudingas medžiagas. Jau ne kartą buvo siūloma uždrausti naudoti aerozolius. Aerozoliams sunaudojama apie 50% pagamintų freonų, o šaldytuvams – apie 28%. Freonai vandenyje netirpsta, netoksiški, nedega, apatiniame atmosferos sluoksnyje chemiškai nereaguoja, lietaus neišplaunami, todėl iki šiol didesnio dėmesio jiems neskirta. Dėl freonų naudojimo ozono gali labai sumažėti. Žemė, netekusi apsauginio apvalkalo, atiduos kosmoso erdvei vis daugiau šilumos, ir jos paviršius atšals. Keisis klimatas. Gali sutrikti baltymų sintezė augaluose, o dėl padidėjusios ultravioletinių spindulių skvarbos daugiau žmonių susirgs vėžinėmis odos ligomis. Pasirodo, kad sumažėjus ozono kiekiui 10 procentų, per 2 savaites kelių metrų storio pasaulio vandenyno sluoksnyje žūtų praktiškai visas žuvų mailius. Specialistai šiandien prieina vieningą nuomonę: jei iki 2100 metų ozono vis mažės, tai augalai ir gyvūnai žus. Žmogus bus priverstas ieškoti išsigelbėjimo po dirbtinio stiklo gaubtais. Be freonų, ozoną naikina fluoras, chloras, jodas ir kai kurie kiti junginiai. Ozono sluoksnio suplonėjimo priežastį galima suprasti nagrinėjant ozono sąveikas su chloro atomais. Chloro atomai reaguoja su ozonu ir nuo jo atskelia vieną po kito deguonies atomus. Vienas chloro atomas gali suskaldyti iki 100 000 ozono molekulių. Dar viena ozono “skylės” hipotezė – dėl didelio išmetamų į atmosferą cheminių medžiagų kiekio galėjo aukštuose atmosferos sluoksniuose pasikeisti temperatūros režimas. “Šiltnamio” efektas Manoma, kad globalinį klimato atšilimą lemia visi šie teršalai: Viso šios dujos vadinamos šiltnamio dujomis, nes jos veikia panašiai kaip šiltnamių stiklai: praleidžia į žemę krintančius Saulės spindulius, bet sulaiko nuo Žemės sklindantį infraraudonąjį spinduliavimą. Šiltnamio dujoms priklauso ir vandens garai, – debesys irgi neleidžia išsisklaidyti žemės paviršiaus šilumai. Žemės temperatūra kyla dėl vadinamojo šiltnamio reiškinio; taigi kuo daugiau vandens išgaruos kylant temperatūrai, tuo daugiau susidarys debesų ir tuo labiau bus sulaikoma nuo Žemės atsispindinti šiluma. Taip globalinis atšilimas gali vis didėti ir didėti. Šiandien išsimokslinusi visuomenė ir kiti blaiviai mąstantys žmonės suvokia realų į orą išleidžiamų teršalų keliamą pavojų. Per visą žmonijos veiklos laikotarpį iki XIX amžiaus antros pusės į atmosferą išmesta 70 milijardų tonų CO2. šiandien toks kiekis CO2 patenka per 5 metus. Vidutinis metinis prieaugis sudaro 2 – 4%. Daug tūkstanšių metų vidutinė planetos paviršiaus temperatūra buvo apie +15°C. Buvusių atšilimų tarp ledynmečių laiku vidutinė temperatūra Žemės paviršiuje pakildavo tik +2 – 2,5˚ aukščiau už dabartinę. Dabar pastaruosius 10000 metų tęsiasi atšilimas. Užfiksuotas aiškus CO2 koncentracijos padidėjimas dėl žmogaus ūkinės veiklos. Didelį neigiamą poveikį turėjo tropikų miškų kirtimas. Iki 1987 metų iškirsta beveik 50 procentų tropikų miškų. Planetos miškai nesugeba sugerti viso susidarančio CO2. Šiuo metu metano (CH4) dujos šiltnamio reiškinį gali sustiprinti apie 25 kartus labiau nei toks pat anglies dioksido (CO2) kiekis, o diazoto oksidas (N2O) – net apie 200 kartų. Visame pasaulyje atliekami tyrimai rodo, kad įvairių šiltnamio dujų sparčiai daugėja. Šių tyrimų rezultatai panaudojami kompiuteriniams modeliams kurti, o modeliai leidžia prognozuoti, kad Žemė gali įšilti iki tokios temperatūros, kokios niekada nėra buvę nuo pat tų laikų, kai atsirado gyvybė. Nuo pramoninio perversmo pradžios iki dabar vidutinė temperatūra Žemėje pakilo apie 0,6°C. Kompiuteriniai modeliai negali atsižvelgti į daugybę galimų įtakų, vis dėl to jie numato, kad temperatūra Žemėje iki 2060 metų gali pakilti apie 1,5 – 4,5°C, jei šiltnamio dujų išmetimas didės tokiais pat tempais kaip iki šiol. Maža vilčių, jog pavyks sumažinti tradicinio kuro naudojimą. Tam tikslui 1980 metais paskelbta Pasaulinė klimato programa galimiems pokyčiams tirti. Šiltas oras intensyviau srūva į šalto vietą. Atšiltų netolygiai. Ties pusiauju temperatūrai pakilus 3 – 4˚C, vidutinėse platumose tai sudarytų 10 – 15˚C, o arktinėse – temperatūra pakiltų iki 15 – 20˚C. Pakilus temperatūrai, pasikeistų vandenynų srovių kryptis, orų srautų judėjimo keliai, kritulių kiekis. Jau per kelis artimiausius dešimtmečius intensyviai imtų tirpti ties poliais esantys ledynai, ir pasaulinio vandenyno vandens lygis pakiltų 3 – 4 metrais, o visai ištirpus ledynams, – 68 – 70 metrų. Per pastaruosius 70 – 80 metų pasaulio vandenyno lygis kasmet pakyla po 1,5 mm. Matyt tirpsta ledynai. Vienų mokslininkų nuomone Žemė galinti pavirsti dykuma kaip Marsas, kiti mano, kad, ledynams tirpstant, išsiskiriantys vandens garai ims kondensuotis, vėl kaupsis ledas ir gali prasidėti naujas ledynmetis. Milijonus metų formavosi globalinė CO2 apykaitos sistema, o aktyvi ūkinė žmogaus veikla griauna tą mechanizmą. Daugėjant atmosferoje CO2, formuojasi “šiltnamio” efektas. CO2 praleidžia Saulės spindulius, bet sulaiko Žemės infraraudonuosius (šilumos) spindulius. CO2 susidaro ne vien dėl ūkinės žmogaus neiklos. Nemažai jo patenka į atmosferą iš veikiančių vulkanų ir per miško gaisrus, kvėpuojant gyvūnams ir žmonėms. Yra nuolatinė atmosferos ir vandenyno CO2 apykaita. Šaltame vandenyje CO2 gerai tirpsta, o šiltas vandenyno vanduo jį atiduoda atmosferai. Visiškai CO2 atsinaujina per 300 – 500 metų. Rūgštūs lietūs Sieros dioksido (SO2) dujos suyra per 4 – 5 paras ir neturėtų kelti nerimo, jei ne viena aplinkybė. Per trumpą savo gyvavimo laiką, veikiamos Saulės spindulių, SO2 dujos jungiasi su oro deguonimi ir virsta sieros tioksidu (SO3), kuris gerai tirpsta vandenyje, vandens garuose ir sudaro sieros rūgštį (H2SO4). Taip susidaro rūgštūs lietūs. Šiluminėse elektrinėse sudeginama daug akmens anglių, todėl į atmosferą išmetama daug sieros dioksido. Kuveito nafta turi daug sieros, todėl Persijos įlankos karo metu, degant naftos gavybos gręžiniams, į atmosferą pateko daug sieros dioksido. Automobiliai nuolat išmeta į orą azoto oksidus. Kai su ore esančiais vandens garais reaguoja sieros dioksidas ir azoto oksidai, susidaro rūgštys. Jos iškrinta į žemę su krituliais (rūgštūs lietūs arba sniegas), arba kaip sausosios dalelės (sulfatai ir nitratai). Rūgštūs lietūs teršia paviršinius vandenis, dirvą, kenkia augalams, skatina metalų koroziją, jų veikiamos griečiau susidėvi besitrinančios mechanizmų dalys, apie 6 kartus greičiau suyra stogo dangos, statybinės medžiagos, metalinės konstrukcijos bei dažai. Dėl rūgščių lietų poveikio iš dirvožemio greičiau į vandeningąjį horizontą išsiplauna organinės medžiagos ir sunkieji metalai – užteršiamas gruntinis vanduo. Nuo rūgščių lietų ir oro teršalų mažėja dirvos derlingumas, nes nyksta dirvos organizmai, nudega pušų viršūnės, patamsėja medžių lapai, paraudonuoja spygliai. Medžiai meta lapus bei spyglius, nudžiūva. Taip pat kenkia ir daržovėms. Nuo jų nyksta žuvų mailius ir jo maistas, migruojantis dirvoje aliuminis, patekęs į vandenį, pažeidžia žuvų žiaunas. Švedijoje ežerai, norint neutralizuoti rūgščių lietų poveikį, kalkinami. Rūgštūs lietūs nepaprastai kenkia miškams. Pažeistų miškų medžiai pasidaro neatsparūs ligoms, aplinkos cheminiam užterštumui. Miškuose plinta kenkėjai, grybelinės ligos, virusinės epidemijos. Mediena pasidaro trapi, netinkama baldų pramonei. Itin SO2 jautrios pušys. Pušų spygliuose, veikiant rūgštiniams krituliams, padaugėja azoto, fosforo, kalio, kalcio, mangano, kadmio, stroncio; šaknyse, nors ir padidėjus jų masei, sumažėja azoto, mangano bei vario kiekis. Kuo didesnis atmosferos kritulių rūgštingumas, tuo labiau mažėja daugelio augalų rūšių sėklų daigumas, blogiau prigyja spygliuočių ir lapuočių medžių sėjinukai. “Baltasis vėžys” ir smogas Šiaurės Ameriką ir Vakarų Europą krečia “baltasis vėžys”. Byra Akropolis, Kelno katedra, Venecijos Šv. Morkaus katedra… nuo rūgščių lietų ir didelės cheminių medžiagų koncentracijos ore. Stūksoję šimtmečius architektūros paminklai šiandien ỹra tiesiog akyse. Jų paviršius akija ir sluoksnis trupa. Mokslininkai nustatė, jog geriausia priemonė prieš “baltąjį vėžį” – akmenį periodiškai dažyti kalkių pieno skiediniu. Pramonės centruose ir dideliuose miestuose ore susikaupia daug mikroskopinių teršalų dalelyčių, kurios kartu su vandens garais sudaro rūką, vadinamą smogu. Kad jis susidarytų turi būti palanki meteorologinė situacija, be vėjo ir lietaus, bei staigus oro temperatūros pokytis. Smogai būna dviejų rūšių: fotocheminiai – dėl autotransporto dūmų ir dūmų – dėl pramonės teršalų. Fotocheminiame smoge tarp kitų teršalų yra azoto oksidų bei angliavandenilių, kurie saulės spindulių veikiami, tarpusavyje reaguoja ir sudaro ozoną (O3) ir peroksiacilnitratus (PAN). Užteršto oro poveikis žmogaus sveikatai Baisi rykštė šiandien yra autotransporto išmetamos kenksmingos medžiagos. Dalis jų po truputį kaupiasi žmogaus organizme ilgą laiką ir sukelia ligas, o dėl kitų poveikio staigiai pablogėja savijauta, apsinuodajama, ir žmogus pasidaro nedarbingas. Medikai neabejoja, kad automobilių išmetamas benzpirenas yra viena stipriausių plaučių vėžį stimuliuojančių medžiagų. Smogai sukelia rimtus žmogaus organizmo veiklos sutrikimus. Per smogus pablogėja žmonių savijauta, paūmėja širdies ir kraujagyslių bei plaučių ligos, susiformuoja gripo epidemijos. Šaltuoju metų laiku padidėja sergamumas ir mirštamumas nuo bronchito, plaučių vėžio. Fotocheminis smogas erzina gerklės ir nosies gleivines, akis, sukelia kitas lėtines ligas. Gerai žinomas faktas, kad Londone 1952 metais nuo smogo per kelias dienas mirė (apsinuodijo) 4000 žmonių. Mažiau apsinuodijus ašaroja akys, ỹra akių gleivinė, gali atsirasti įvairių tuberkuliozės formų, atsinaujinti lėtinės ligos. Smogas veikia žmogų ir per maistą. Jam labai jautrios daržovės, ypač burokėliai, pupos, salotos, jo kenksmingas medžiagas sugeria varpinės kultūros. Esant dulkėtam orui, greičiau susergama alerginiu bronchitu, bronchine astma, plaučių uždegimu, pažeidžiamos nosies ir gerklės gleivinės – atsiranda furukuliozė, egzemos, pleiskanos ir kt. Didelės anglies monoksido (CO) koncentracijos kelia mirtiną pavojų žmogui, o mažesnės jo dozės sukelia aterosklerozę, gali būti infarkto, stenokardijos priežastis, neigiamai veikia centrinę nervų sistemą. Menkas apsinuodijimas CO sukelia galvos skausmą, sumažina žmogaus darbingumą. Įkvėptas į plaučius, CO tvirtai susijungia su hemoglobinu ir neleidžia jam pernešti deguonies. Žmogaus organizmą nuodija ir automobilių išmetamas švinas. Kuo didesnė švino koncentracija aplinkoje, tuo daugiau jo atsiranda žmogaus kraujyje. Blogiausia tai, kad švinas iš organizmo ne pasišalina, o kaupiasi iki mirtinos dozės, panašiai kaip radioaktyviosios medžiagos. Švinui kaupiantis kraujyje, organizmas blogiau aprūpinamas deguonimi, sutrinka virškinimo organų, nervų sistemos veikla ir medžiagų apykaita. Šviną kaupia ir augalai, todėl jau seniai patariama arti intensyvaus eismo kelių nesodinti maistui vartojamų augalų. Ypač šviną kaupti yra linkę daržovės, šaltalankių uogos, liepžiedžiai, žemuogės. Sunkiųjų metalų (chromo, nikelio, mangano, kadmio, švino ir kt.) druskos žaloja nervų sistemą, kepenis, inkstus, kraujodaros organus, lytines ląsteles, ypač pavojingos mažiems vaikams ir nėščioms moterims. Kitą didelę teršalų grupę sudaro pramonės įmonių išmetamos kenksmingos dujos. Ištirta, kad ir nedidelės skoncentracijos kancerogeninių medžiagų ilgalaikis kaupimasis žmogaus organizme yra vėžinių ligų priežastis. Miestuose susikaupia palyginti daug anglies dioksido (CO2). Šiomis dujomis apsinuodijęs žmogus jaučia silpnumą, jam skauda galvą, pykina. Į padidėjusį CO2 kiekį ore ypač jautriai reaguoja širdies ir kraujagyslių ligomis sergantys ligoniai. Labai aktualus aplinkos užterštumas sieros dioksidu (SO2). Net maža jo koncentracija erzina akių ir nosies gleivinę, kvėpavimo takus, sukelia kosulį ir čiaudulį, vidutinė – gali būti kvėpavimo takų ligų priežastis, o 400 – 500 mg/m3 SO2 kiekis – jau pavojingas gyvybei. Įkvėptas ozonas veikia kvėpavimo ir nervų sistemas, sukeldamas kvėpavimo sutrikimus, galvos skausmus ir nuovargį. Šie požymiai ypač dažnai pasireiškia jauniems žmonėms. Nustatyta, kad užterštu oru kvėpuojančių žmonių amžius sutrumpėja 5 – 10 metų. Dėl bendro atmosferos užterštumo arba greta dirbančių chemijos kombinatų žemės ūkio derlius sumažėja. Oro teršalų poveikis organizmui padidėja veikiant pašaliniams veiksniams: esant blogoms meteorologinėms sąlygoms (aukšta temperatūra, didelis oro drėgnumas, padidėjęs atmosferos slėgis), aukščių skirtumas ir pan. Vanduo “Vanduo! Tu neturi nei skonio, nei spalvos, nei kvapo, tavęs neįmanoma aprašyti, tavimi mėgaujasi, nežinodami, kas tu toks. Negalima teigti, kad tu būtinas gyvenimui: tu – pats gyvenimas. Tu pripildai mus džiaugsmu, kurio negalima paaiškinti mūsų jausmais. Su tavimi mes atgauname jėgas, kurias buvome praradę. Tavo dėka mumyse vėl atgyja mūsų širdies šaltiniai. Tu pats didžiausias turtas pasaulyje…” (Antuano de Sent Egziuperi) Vanduo yra visų pradų pradas, – sakė senovės graikų filosofas Falesas Miletietis. Šiandien mokslininkai neabejoja mūsų planetos lopšiu buvus pasaulinį vandenyną. Nė viena kita Žemės medžiaga nėra taip paplitusi tarp kitų ir nedaro tokio paveikio kitoms, kaip vanduo. Visų gyvų organizmų didelę sudedamąją dalį (50 – 90% masės) sudaro vanduo. Vanduo sudaro beveik 70% žmogaus kūno masės, širdyje ir smegenyse jo yra apie 80%. Kelių dienų naujagimio organizme vandens yra daugiau kaip 90%. Senstant, sergant vandens organizme mažėja. Senėjimas, medikų nuomone, – skysčių srautų judėjimo sutrikimas žmogaus organizme. Taip augaluose, taip sudėtinguose gyvuose organizmuose. Žmogus per 70 gyvenimo metų perpumpuoja per organizmą apie 70 tonų vandens. Vanduo žemėje nuolat juda – teka, cirkuliuoja. Žinomi trys cirkuliacijos būdai: bendroji cirkuliacija atmosferoje, jūrų srovės ir upių nuotėkis. Taip pat žinome du vandens apytakos ratus: didįjį ir mažąjį. Vanduo atmosferoje atsinaujina maždaug per 9 paras, upių vagose – per 12 parų, dirvoje – maždaug per metus. Globaliniu mastu požeminiai vandenys atsinaujina per 5000, o vandenynų – per 3000 metų. Vandenyne vanduo kaupia šilumą šiltuoju metu ar paros laiku ir lėtai atiduoda šaltuoju. Jis švelnina visos planetos klimatą, apsaugo Žemę nuo pražūtingo temperatūros svyravimo. Vanduo yra svarbus ir mūsų organizmo temperatūros reguliatorius. Vandenynai iš atmosferos sugeria ten besikaupiantį anglies dioksidą, o jame gyvenantys mikroorganizmai Saulės šviesoje pagamina pusę planetos deguonies (kitą pusę parūpina miškai). Taigi vanduo yra gyvybės egzistavimo pagrindas. Svarbiausias geriamojo vandens šaltinis Lietuvoje – požeminis vanduo. Vandens teršimas ir jo valymas Vandenį teršia pramonė, autotransportas, žemės ūkis, miestų buitiniai vandenys. Daugiausia teršalų išneša upės. Ypač vanduo teršiamas cheminėmis medžiagomis. 1990 metų duomenimis kasmet į vandenyną patenka apie 15 milijonų tonų naftos produktų. Iš to skaičiaus apie 5 milijonus tonų naftos išsilieja ją transportuojant, o 9 milijonai tonų naftos patenka per atmosferą. Didelį pavojų, kad nafta gali išsilieti į vandenį, kelia naftos gręžinių gręžimas nuo platformų atviroje jūroje. Naftą gyvieji organizmai suskaido, bet tai trunka labai ilgai, nes gamtoje nėra didžiulių naftą ardančių bakterijų populiacijų. Naftos produktai labai plona, mikrometrais matuojama plėvele pasklinda vandens paviršiuje. Naftos plėvelė sulaiko anglies dioksido ir deguonies skverbimąsi, atspindi Saulės spindulius. Mokslininkai apskaičiavo, kad litras naftos užteršia milijoną litrų švaraus vandens. Naftos plėvele padenktame vandenyne lėčiau gaminasi deguonis, ima žūti planktonas. Naftos produktai kenkia planktonui jei jo yra 0,1 mg/l, žuvų mailiui – 1,2 mg/l. Į paviršinius vandenis patenka ne vien naftos produktų, bet ir organinių medžiagų, mineralinių trąšų, gamyklų ir buitinių, pamuilėmis, skalbimo milteliais užterštų nutekamųjų vandenų. Nesant biologinio valymo įrenginių, tie teršalai teka į upes, ežerus, jūras. Nuo 1 miligramo litre skalbimo miltelių žūva planktonas, 3 miligramų – gafnijos (smulkūs vėžiagyviai, kuriais minta žuvys), 5 miligramų – žuvys. Kita baisi bėda yra gyvų organizmų geba kaupti teršalus, o juk daugelis teršalų yra mutagenai (jų sukelti pokyčiai, perduodami kitoms kartoms, neretai būna pražūtingi rūšiai) arba kancerogenai, stimuliuojantys vėžinias ligas. Iš minimaliai užteršto radioaktyviosiomis medžiagomis vandens planktonas geba šių medžiagų sukaupti apie 2000 kartų daugiau, užterštu planktonu mintančios žuvys – iki 20000 kartų, o virš vandens skraidančios ir gaudančios vabzdžius kregždės – 500000 kartų daugiau. Pasaulio vandenynas virsta pasaulio šiukšlynu. Šie žodžiai priklauso jūrų keliautojams T. Hejerdalui ir F. Čičesteriui. Tai patvirtina ir JAV La Holo okeanografijos instituto Havajuose duomenys. Judriuose Ramiojo vandenyno maršrutuose per dieną galima pamatyti dešimtis ir šimtus su spalvingiausiomis etiketėmis butelių ir dėžių. Pagrindiniai vandens teršalai (pagal P. Bertoksą ir D. Radą): Požeminį vandenį teršia: ►netinkamas pramonės produkcijos ir atliekų saugojimas bei transportavimas; ►komunalinių ir buitinių atliekų kaupino vietos; ►trąšos, pesticidai ir kitos cheminės medžiagos, kuriomis tręšiami žemės ūkio naudmenys; ►užterštų teritorijų paviršinis vanduo, besifiltruojantis per dirvožemį į gruntinius ir požeminius vandenis; ►užterštų teritorijų vandeningasis sluoksnis, natūraliu ar dirbtiniu būdu susietas su jam gretimais vandeningaisiais sluoksniais; ►užteršti atmosferos krituliai; ►pramonės įmonės, filtracijos laukai, gręžiniai ir pan. Vanduo teršiamas tiesiogai: ►cheminėmis ir organinėmis medžiagomis, patogeniniai organizmais; ►biologinėmis medžiagomis (dumbliais, virusais, bakterijomis, smulkiaisiais gyvūnais); ►sunkiaisiais metalais; ►druskų ir dujų pavidalo priemaišomis; ►mechaninėmis dalelėmis; ►aukštesnės už vandens temperatūrą medžiagomis. Mineralinių ir organinių išteklių didėjimas vandens telkiniuose sukelia eutrofizaciją. Ji skirstoma į gamtinę (vykstančią tūkstančius metų lėtai kaupiantis nuosėdoms ir seklėjant vandens telkiniams) ir antropogeninę (labai greitą procesą, pasireiškiantį staiga, netikėta forma). Mineralinės ir organinės medžiagos į vandens telkinius patenka iš dirvožemio, atmosferos, žemės ūkio naudmenų, su miestų teritorijų paviršiniu nuotėkiu, nutekamaisiais vandenimis. Jos (pirmiausia azotas ir fosforas) skatina dumblių (fitoplanktono) augimą. Suvešėjus augalijai, sunaudojama daugiau deguonies, dėl to jo pradeda trūkti. Anaerobinėje terpėje, yrant organinėms medžiagoms, dugno nuosėdose gaminamas vandenilis, metanas, sieros vandenilis, amoniakas. Pakinta vandens skaidrumas, spalva, kvapas, ir kt. fiziniai, cheminiai bei biologiniai rodikliai, susidaro daugiau amoniako. Viena iš pagrindinių eutrofizacijos priežasčių – nutekamieji vandenys. Juose, net ir biologiškai išvalytuose, esantys nitratų ir fosfatų kiekiai yra didesni už tuos, kurie jau gali sukelti eutrofizaciją. Pagrindinis vandens sanitarinio ir higieninio švarumo rodiklis yra kolititras. Tai žarnyno lazdelių kiekis litre vandens. Vandens netaupymas ir švaistymas – tai žmonijos trumparegystė. Jo visuotinis teršimas – nusikaltimas, o nevalymas – negalvojimas apie savo rytdieną. Kubinis metras užteršto vandens sugadina apie 150 kubinių metrų švaraus vandens kokybę. Vanduo turi nuostabią savybę apsivalyti. Šis procesas paspartėja didelio nuolydžio, su rėvomis, slenksčiais, užtvankomis upėse, kuriose vanduo aktyviai maišosi su oru, t.y. vyksta aeracija. Lėtai tekančios upės ir ežerai lėtai apsivalo. Vandenį aktyviai valo jame gyvenantys organizmai, vandenyje ir vandens telkinio pakrantėje augantys augalai. Bakterijos pasisavina mineralines medžiagas, o dumbliai gamina deguonį. Kietieji nešmenys iš vandens pašalinami mechaniniu būdu sėsdintuvuose – specialiose voniose ar tvenkiniuose. Savitaka ar slėgiu pumpuojami į sėsdintuvą užteršti vandenys netenka tekėjimo greičio ir iš jų ant sėsdintuvo dugno nusėda sunkesni už vandenį teršalai. Dugninės nuosėdos vadinamos šlamais. Dalis teršalų prieš tai lieka įvairaus tankio sietuose ir filtruose. Lengvi, paviršiuje plaukiantys nešmenys ir putos nugraibomi. Kita dalis – suspenduotų, emulsinių medžiagų – pašalinama specialiomis centrifūgomis. Vandenyje ištirpusius teršalus pašalinti nelengva. Tam tikslui į užterštą vandenį dedama koaguliatorių, t.y. įvairių, daugiausia aliuminio ir geležies, druskų. Be to, nutekamųjų vandenų valymui naudojama aktyvioji anglis, durpės, molis ir kitos medžiagos. Efektyvu valyti biocheminiu būdu, kai teršalus iš vandens pašalina grybeliai, mielės, bakterijos. Valoma specialiuose baseinuose – aerotenkuose. Dažniausiai būna 4 – 5 baseinų sistema, kur vanduo krinta iš vieno baseino į kitą. Tuose baseinuose cirkuliuoja aerobinių mikroorganizmų masė, aktyvuotas dumblas, t.y. į baseiną pučiamas oras, deguonis arba veikia specialūs maišytuvai. Be to, kai kuriose pramonės šakose nutekamieji vandenys valomi specializuotai, norint neutralizuoti arba pašalinti konkrečius teršalus. Užteršto vandens poveikis žmogaus sveikatai Į vandenį patekę teršalai žmogų veikia tiesiogiai ir netiesiogiai. Dėl užterštumo naftos produktais, sunkiaisiais metalais, fenoliais, trąšomis, pesticidais ir kitais teršalais pablogėja vandens kvapas, skonis ir kitos savybės. Ypač žmogaus sveikatai žalingas geriamas vanduo, kuriame padaugėję sunkiųjų metalų (švino, cinko, kadmio, nikelio, chromo, gyvsidabrio) druskų. Su vandeniu ir maistu į žmogaus organizmą patenka ir švino. Sunkiųjų metalų jonai yra nepaprastai toksiški, o didesni sunkiųjų metalų junginių kiekiai žmogaus organizmą veikia kancerogeniškai ir mutageniškai. Kauno medicinos instituto duomenys: nikelio jonai yra ypač kancerogeniški, pažeidžia skrandžio ir žarnyno gleivinę; chromo jonai sukelia sunkias kraujagyslių sistemos ligas, neurologinius sindromus, navikus cinko jonai dažnai sukelia chromosomines ligas, žaloja centrinę nervų sistemą, kepenis ir inkstus; kadmis žaloja inkstus, sutrikdo normalią jų funkciją. Sunkiųjų metalų jonai sutrikdo itin svarbių žmogaus organizmo gyvybinių procesų reguliatoriaus – kalmodulino – veikimą. Mat ląstelės branduolyje kalmodulinas prisijungia kurio nors metalo joną, ir dėl to sutrinka širdies ir kraujagyslių veikla, ištinka epilepsijos priepuoliai, paralyžius, atsiranda paveldimos ligos, protinis nepilnavertiškumas, vėžinės ligos ir kt. Padidėjus nitritų ir amonio junginių, susidaro nitrozaminai, o jie sukelia vėžines ligas. Net ir nuo nedidelių nitratų dozių mažų vaikų kraujyje gali sutrikti deguonies cirkuliacija. Vanduo smarkiai teršiamas ir organinėmis medžiagomis. Dėl to yra didelis bakteriologinis vandens užterštumas. Patekę į palankią aplinką, įvairūs mikroorganizmai, grybeliai, kirmėlių kiaušiniai, virusai be galo greitai dauginasi ir sukelia dizenteriją, vidurių šiltinę, cholerą bei kitas pavojingas žarnyno ligas. Žmogus su vandeniu turi gauti tam tikrą kiekį mineralinių druskų ir mikroelementų. Žmogaus organizmui neretai jų labai trūksta, ypač druskų. Dėl fluoro trūkumo greičiau genda dantys, trūkstant jodo susergama struma, o kai vandenyje yra per daug magnio ir kalcio, galima susirgti akmenlige. Dirvožemis Dirva – labai sudėtinga gyva sistema. Ji susidarė per ilgą laiko tarpą formuojama atmosferos, hidrosferos ir biosferos. Maždaug 20 centimetrų storio derlingam dirvos sluoksniui susidaryti reikia 1500 – 7400 metų, nes per 100 metų susidaro vos 0,5 – 2 mm sluoksnis. Šio proceso intensyvumui įtakos turi geografinė platuma, kritulių kiekis, augalijos ir gyvūnijos įvairovė. Mūsų klimato sąlygomis toks ariamos žemės sluoksnis “subręsta” per 4 – 6 tūkstančius metų arba 1 milimetras per 200 – 300 metų. Sunaikinti tokį sluoksnį erozija gali per 10 – 25 metus. Derlingos žemės sluoksnis knibždėte knibžda plika akimi matoma ir nematoma gyvybe. Mūsų krašto dirbamos dirvos apie 15 centimetrų storio sluoksnyje vieno hektaro plote vidutiniškai yra: apie 1000 kilogramų bakterijų, 1000 kilogramų mikroskopiškai mažų grybų, 100 kilogramų dumblių, 350 kilogramų paprasčiausių vienaląsčių (protistų), 170 kilogramų smulkių nariuotakojų ir 4000 kilogramų sliekų. Ši masė palankiomis sąlygomis per keturis vegetacijos mėnesius gali pasidauginti 12 kartų, taigi rudenį dirbamos žemės sluoksnyje gyvoji masė gali sudaryti 70 tonų. Gyvūnai aeruoja dirbamą sluoksnį, o žuvę praturtina jį įvairiomis medžiagomis. Dirvožemio degradacijos kategorijos ir veiksniai: Labai aktualu tebėra sustabdyti žemės dagradavimą dėl vandens erozijos, defliacijos, užpelkėjimo, uždruskėjimo, hidroelektrinių statybos, miestų augimo, komunikacijų tiesimo. Labiausiai dirvožemis naikinamas kasant naudingąsias iškasenas atviruoju būdu. Vis daugiau žemės ūkio naudmenų prarandama statant naujas ir plečiant esamas pramonės įmones, gyvenvietes, miestus, tiesiant kelius. Nemažai dirvožemio prarandama įrengiant vandens saugyklas, buitinių ir pramoninių atliekų sąvartynus, tiesiant elektros perdirbimo ir ryšių linijas, statant pramonės įmones, namus ir pan. Taip pat nemažai dirvožemio prarandama dėl pelkėjimo. Dirvožemio tarša Daugiausia dirvožemį teršia pramonės ir energetikos įmonės bei žemės ūkyje naudojamos trąšos. Teršalai į dirvožemį patenka su krituliais, pramonės įmonių dulkėmis, autotransporto išmetamosiomis dujomis, nutekamaisiais vandenimis, tręšiant ir pan. Svarbiausi iš jų – organinės ir mineralinės (sieros, druskos ir azoto) rūgštys, sunkieji metalai, organiniai pesticidai, radioaktyvūs izotopai, naftos produktai ir getergentai. Didelę žalą dirvožemiui daro rūgštieji lietūs, kuriuose yra sieros, druskos ir azoto rūgščių. Šias medžiagas į atmosferą išmeta transportas, pramonės įmonės ir ugnikalniai. Lietuvoje per metus vidutiniškai su krituliais iškrinta 40 – 45 kg/km2 sulfatų ir 15 – 20 kg/km2 nitratų. Didesnę dalį šių junginių oro masės atneša iš išsivysčiusių Vakarų Europos šalių. Šie teršalai didina dirvožemio rūgštingumą, dėl to lėčiau mineralizuojamos medžiagos (kai pH

Daugiau informacijos...

★ Klientai rekomenduoja

Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?

Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!