Влияние биологии на окружающую среду кратко

Обновлено: 04.07.2024

Живые организмы не только испытывают влияние со стороны окружающей их среды, но сами активно влияют на среду своего обитания. В результате их жизнедеятельности на среду могут быть оказаны следующие воздействия:
- физико-химическое: изменение свойств среды (газового состава воздуха и воды, cтруктуры и свойств почвы, даже климата местности);
- механическое: например, разрыхление грунта животными при прокладывании ходов, постройке нор; укрепление грунта корнями
деревьев; очистка природных вод мелкими рачками, личинками и рыбами, которые имеют своеобразный тип питания, называемый фильтрацией

Многим кажется, что животные и, в целом, живые существа приспосабливаются к среде обитания и живут в состоянии равновесия с остальными видами живых существ. Однако, живые организмы на этом не останавливаются - они стремятся изменить среду своего обитания для своих собственных целей. Ярчайший пример такой средообразующей деятельности - лес, условия жизни в котором формируются в значительной степени самими деревьями. Так, их кроны поглощают большую часть красных и оранжевых лучей ( именно эта часть спектра активнее всего захватывается фото синтетическим пигментом - хлорофиллом). В результате свет под пологом леса менее интенсивен и обогащения зелеными лучами. Температура в лесу в течение суток меняется не так существенно, как на открытых пространствах, а влажность воздуха повышена.

Почва - продукт непрерывной работы множества живых организмов. Дождевые черви закрывают упавшие листья и стебли в землю, измельчают и перерабатывают их, выделяя богатые органическим веществом экскременты. Еще Чарльз Дарвин подсчитал, что на пастбище дождевые черви за 30 лет сформировали новый слой почвы толщиной 18 см. А количество переработанных веществ, ежегодно выносимых на поверхность Земли, составляет около 50тонн на один гектар.

Не менее важна и переработка экскрементов животных. Это делают насекомые и микроорганизмы. Когда в Австралию завезли коров, то столкнулись с неожиданной проблемой: 30 млн коров - это 300 млн навозных лепешек ежедневно, а то и больше! В других районах планеты, где крупные травоядные существовали миллионы лет, имелись почвенные животные, растаскивающие и перерабатывающие их помет. Австралийские же насекомые не могли справится с такой задачей. В 60-х годах XX века пришлось завозить на континент африканских жуков, они и взяли на себя функции уборщиков.

Велика и средообразующая роль организмов и в водоемах. Моллюски, ракообразные, асцидии и многие другие животные непрерывно фильтруют воду в поисках пищи, при этом очрщая воду. Вода становится прозрачнее. Например, ракушка-перловица длиной 5-6 см фильтрует за день 15-30 литров воды. В некоторых водохранилищах вода отфильтровывается по нескольку раз, а иногда и десятки раз. При этом несъедобные части склеиваются в комки и оседают на дно. Благодаря чему, вода становится прозрачной.

Не менее напряженная работа ведётся и в толще грунта на дне водоемов. Там, беспозвоночные животные-грунтоеды постоянно перекапывают и заглатывают донные осадки. На морском мелководье, например, практически весь обитаемый слой грунта по нескольку раз за год проходит через кишечники его обитателей. Такая активная деятельность заметно меняет рельеф и структуру морского дна.

Воздействие организмов на условия окружающей среды может быть весьма существенным, хотя человек не всегда его замечает. К примеру, мало кто знает, благодаря каким процессам происходит осеннее потепление ( бабье лето) в умеренных широтах. Причина этого явления- в том, что часть излучения Солнца, которую летом поглощали зелёные растения, теперь полностью доходит до земли и нагревает её. Кроме того, отмирающие листья и стебельки содержат много богатых энергией органических соединений, при разложении которых выделяется тепло. Этого оказывается достаточно, чтобы температура воздуха немного повысилась.

Некоторая информация взята из Энциклопедии для детей. Том 19. М.: Аванта+, 2001.

Биологическое загрязнение – вхождение в экосистему посторонних и агрессивных видов, образовавшихся под влиянием человека или других факторов. Виды могут внедряться в биологические процессы отдельными микроорганизмами, вирусами, инфекциями. Новые участники естественных процессов влияют на генетику, популяцию, среду обитания, общую экосистему.

Разновидности биологического загрязнения

Биологическое загрязнение характеризуется степенью вхождения в среду обитания неестественных для нее организмов. На основании этого выделяются 5 уровней загрязнения: от 0 до 4 по возрастанию степени урона. При определении уровня биозаражения учитывается несколько факторов:

численность неестественных видов;
площадь распространения;
влияние на местную экосистему, региональную, глобальную.

Характер влияния (позитивный или негативный) при выявлении уровня не учитывается. Выявляются следующие изменения в естественные процессы: смена среды обитания, сокращение численности, нарушение пищевой цепочки, мутация, и т.д.

Основные виды загрязнителей

Воздействие на среду обитания или на отдельные организмы происходит 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 (смена естественного ареала).

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.

Источники биологического загрязнения

Воздействие на экосистему может быть намеренным или непреднамеренным. Среди намеренных источников биозагрязнения выделяются:

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);
Генная инженерия;
Опыты с биологическим оружием;
Лабораторные испытания с инфекциями и вирусами.

Непреднамеренное загрязнение происходит в результате побочных эффектов от основной деятельности, которая напрямую не относится к воздействию на биологические виды.

Возможные последствия

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

Всего выделяется 3 группы последствий биологического заражения:

эпидемии и пандемии;
изменения экосистемы;
воздействие на воду, почву и воздух.

Эпидемии и пандемии

В течение развития человечества люди оказывались под влиянием разных эпидемий и пандемий. Как правило, 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:

чума в Средневековье унесла жизни десятков миллионов человек;
испанка в начале прошлого века сократила общую численность жителей Земли на примерно 100 миллионов.

Другие эпидемии и пандемии: сибирская язва, оспа, холера, вирус Эбола, коронавирус, варианты гриппа (свиной, птичий). Положительные последствия эпидемий и пандемий заключаются в укреплении иммунитета среди выживших, из-за чего они становятся устойчивыми к таким заболеваниям.

Урон природным экосистемам

Положительные изменения для одних видов могут привести к отрицательным изменениям у других. Например, в Австралии для предотвращения чрезмерного распространения и доминирования построены заборы, ограничивающие деятельность двух видов животных: кроликов (на западе), собак динго (на востоке).

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.

Влияние на воду, почву и атмосферу

Под влиянием 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.

Пестициды в сельском хозяйстве через почву и грунтовые воды заражают места обитания животных, а также растения, которые к этим удобрениям не устойчивы.

Это приводит к нарушению цепочки питания и проникновению опасных элементов в организм живых существ. По такому же принципу влияет атмосферное загрязнение от промышленных предприятий и работающего транспорта.

Методы борьбы с загрязнением

Предотвращение и исправление последствий биозагрязнения достигается применением индивидуальных и общих мер. К индивидуальным относятся мероприятия, способствующие формированию устойчивого иммунитета к воздействию вредных микроорганизмов, соблюдение правил гигиены.

К общим мерам относятся действия по государственному регулированию применения опасных веществ, проведение профилактических мероприятий, искусственное изменение экосистемы (например, формирование новых водоемов).

Среди мероприятий по борьбе с загрязнением выделяются 3 группы самых распространенных:

соблюдение правил гигиены;
карантин;
очистка вод.

Меры предосторожности и контроля

Предотвращение биологического заражения достигается при соблюдении правил личной гигиены, формировании иммунной системы. При контакте с внешней средой человек рискует тем, что в организм могут попасть опасные микроорганизмы. Последствия соприкосновений устраняются регулярным мытьем рук и других частей тела.

Предотвратить проникновение воздушно-капельным путем можно при соблюдении безопасной дистанции (от 2 до 5 метров) от источника заражения.

Дополнительная мера защиты – вакцинация или прививание, проводящееся по личной или государственной инициативе.

Введение карантина

При возникновении массовых заболеваний распространена практика внедрения карантина в очагах заражения. Карантин – мероприятия по ограничению деятельности в пределах установленной территории, направленные на изоляцию больных и недопущение распространения заражения. Как правило, карантин устанавливается на определенный срок, в течение которого болезнь прекращается или вылечивается.

Способы очищения вод

Остановка или предотвращение развития микроорганизмов в воде достигается при ее очистке. Для этого строятся стационарные очистные сооружения или проводятся работы на мобильных установках по очистке водоема. На стационарных сооружениях обычно используются химико-биологические методы, заключающиеся в добавке новых микроорганизмов в воду, способных уничтожить вредные частицы. Мероприятия по очистке водоемов обычно включают работы по снятию слоя тины, рясы, очистке от зарослей – эти места благоприятны для развития вредных микроорганизмов и тормозят круговорот воды.

Патогенные микроорганизмы, появившиеся в результате антропогенной деятельности человека, вызывают биологические загрязнения, способствуют появлению опасных болезней. Сибирская язва, чума, холера и другие, смертельны для живых организмов.

Если вовремя не обнаружить и не обезвредить вирус, он за короткий промежуток времени вызывает массовую гибель сотни тысяч человек, обитателей животного и растительного мира.

Виды загрязнений

Развитие в природе чуждых живых организмов, которые несут опасность, означает биологическое загрязнение. Особая угроза исходит из форм, при которых развиваются новые виды возбудителей болезней. Это становится причиной вспышек эпидемий, распространения инфекций и вирусов.

Развивающиеся процессы биотехнологий, генной инженерии тоже угрожают экологической системе. Несоблюдение правил безопасности способствует утечке патогенных микробов за пределы лабораторий. К видам биологического загрязнения относят:

биотическое;
микробиологическое;
продукты генной инженерии.

Эти виды меняют окружение и оказывают вредное влияние на здоровье человека.

Биотическое

Превышение в атмосфере, почве, воде биогенов 4 класса – это биотическое загрязнение. Выделения мертвых тел, нечистоты канализаций, остатки минеральных и органических удобрений.

Вещества, влияющие на экологию в результате биотического загрязнения, обладают отравляющими свойствами, канцерогенностью, вызывают мутации, накапливаются во внешней среде и организме человека.

Микробиологическое загрязнение

Размножение микробов, вирусов, бактерий несет опасность экологии и человеку. Микроорганизмы вызывают опасные болезни, как холера, чума, сибирская язва. Это самый опасный вид микробиологического загрязнения.

Микроорганизмы – форма жизни, неразличимая невооруженным глазом. Она может быть обнаружена на любой поверхности с помощью микроскопа. Простейшие грибы, бактерии, вирусы, дрожжи, размножаются в теплой среде. Питьевая вода, продукты питания, подвергшиеся их влиянию, нельзя употреблять, чтобы не навредить здоровью.

Продукты генной инженерии

Развитие технологий дало толчок новому направлению – генной инженерии. С одной стороны она способствует повышению урожайности, устойчивости культур к болезням. С другой, ученые настороженно относятся к трансгенным продуктам, считая их причиной увеличившегося роста аллергических, онкологических заболеваний, бесплодия у женщин.

Создание продуктов питания не существующих в природе, выведенных искусственным путем, грозит генными мутациями живым организмам. Выращивание сельскохозяйственных генномодифицированных культур меняет ДНК.

Справка. В 2012 году были опубликованы фотографии подопытных крыс, выкормленных трансгенными продуктами. Животные были усыпаны опухолями.

ГМО включают более 180 линий продуктов, из них в России официально разрешены 18 – кукурузные, соевые культуры, виды сахарной свеклы, картофеля, рапса.

Методы борьбы с биологическим загрязнением

По степени загрязнения выделяют 5 уровней биогенов – от 0 до 4. При этом учитывают:

Количество нехарактерных видов.
Размер площади распространения.
Вред на экологию в загрязненном регионе.
Глобальное влияние биогенов.

Для определения способов борьбы с биологическими загрязнителями выясняют изменения, которые они вызывают своими воздействиями. Наиболее сильному влиянию подвергаются грунт и гидросфера . Заражение живых организмов происходит через пищу или контакт.

Чтобы предупредить риск развития биологического заражения, нужно:

усилить контроль над безопасностью лабораторных работ;
повсеместно соблюдать санитарно-гигиенические нормы;
уделить внимание очищению сточных вод;
контролировать состояние сооружений для очистки;
проверять питьевую воду на пригодность;
проводить вакцинацию среди населения;
вводить при необходимости карантинные меры;
контролировать вирусные очаги.

Все виды биологических загрязнителей включают серьезные экологические, экономические, медицинские факторы. Причинами таких нарушений становится антропогенная деятельность человека.

Методы борьбы не могут остановить отрицательное воздействие, если не устранить причины их возникновения. Штрафы для предприятий, организаций, не контролирующих свои отходы, могут стать первыми шагами к уменьшению вреда.

Источники биологического загрязнения

Ухудшение состояния экологической системы, влияние на животных и человека происходит из-за биологического загрязнения, источниками которого считаются отходы:

Пищевых предприятий.
Бытовых, промышленных сточных вод.
Мусорных свалок и полигонов.
Кладбищ.
Канализационных сетей.

Бактерии, вирусы загрязняют наземные и грунтовые воды, атмосферу, почву. Возбудители и паразиты вызывают болезни, могут стать причиной необратимых последствий. Бактериологическое оружие тоже можно отнести к одному из видов биологических загрязнителей.

Путешествия человека по миру способствует перемещению разных видов флоры и фауны. Это часто становится причиной распространения вирусов и бактерий. Колорадский жук, обитатель Северной Америки, уже в 1920 году был обнаружен во французских полях.

Справка. В конце 20-х годов ХХ века в Бразилии погибло от малярии 13 тысяч человек. Это результат завоза малярийного комара из стран Южной Африки.

Последствия биологического загрязнения

Под влиянием биологических загрязнителей в первую очередь страдает экология окружающей среды. Растения не успевают снижать процент углекислого газа в атмосфере, что ведет к кислотным дождям . Агенты проникают в почву, грунтовые воды.

Население крупных городов стало чаще обращаться за медицинской помощью. Дети рождаются с патологиями. Все это результат питания неестественной пищей, употребления некачественной воды.

Дополнительная информация. Летом 1994 года в Дагестанской Республике загрязнение питьевой воды плохо очищенными сточными водами, вызвало массовое заболевание холеры.

Если для борьбы с вирусами можно провести вакцинацию населения, то контролировать развитие патогенных бактерий в природе невозможно. Очистить флору и фауну намного сложнее. Поэтому соблюдение санитарных норм необходимо.

Изобретения трансгенной инженерии особо опасны. Из-за утечки материалов исследований, вирусы могут погубить все живое на планете. Примером служит пандемия COVID 19, охватившая весь мир. Сотни тысяч погибших и миллионы зараженных, результат халатного отношения к появлению нового вируса.

Водоемы наиболее сильно подвергаются загрязнению, что способствует бурному развитию фитопланктона и вызывает цветение воды. Вода, подвергшаяся биологическому загрязнению микроорганизмами, становится непригодной для питья. Попадание в водоемы патогенных вирусов вызывает отравления и опасные болезни.

Биологическое заражение становится причиной серьезных болезней:

Сибирской язвы.
Туляремии.
Лихорадки Эбола.
Чумы.
Холеры.

Эпидемии опасных болезней в свое время унесли много жизней.

Заключение

Опасность биологического загрязнения окружающей среды , его последствия нельзя недооценивать. Легче предотвратить угрозу, чем бороться с ней. Соблюдение санитарно-гигиенических норм, возведение очистных сооружений, контроль над сбросами пищевых предприятий сохранит природу, экологию, жизнь человека.

Человек, являясь неотъемлемой частью природы, постоянно так или иначе воздействует на неё. И далеко не всегда его хозяйственная деятельность благоприятно сказывается на окружающей среде. Загрязнение рек, уничтожение мест обитания животных, истребление редких видов – это лишь малая часть негативных последствий антропогенных влияний на природу. Но существуют и положительные примеры. Расскажем подробнее об основных антропогенных факторах и их воздействии на живой мир нашей планеты.

Типы антропогенных воздействий

Человек как самостоятельный живой организм постоянно взаимодействует с окружающей средой, обмениваясь с ней веществом и энергией через дыхание, питание, выделение и т. д. Кроме того, его активная хозяйственная деятельность напрямую либо косвенно влияет на все живое вокруг, воздействуя непосредственно на конкретный живой организм или изменяя среду его обитания.

Прямое воздействие человека выражается в потреблении животных и растений в пищу, разведении их для различных целей, расселении организмов, а также в разрушении естественных биогеоценозов (при строительстве дорог, добыче полезных ископаемых) и создании искусственных экосистем (парков, скверов, полей).

Косвенное, то есть непреднамеренное влияние человека на природу происходит путем изменения среды обитания организмов. Строительство водохранилищ приводит к изменению режима рек, многократная распашка земель – к эрозии почв и опустыниванию, загрязнение воздуха выхлопными газами – к отравлению животных и растений, обитающих рядом с дорогами и т.д.

Комплексное воздействие людей на живую природу сочетает в себе прямые и косвенные факторы. В результате такого влияния окружающая среда медленно, но существенно изменяется. Например, при расширении границ населенных пунктов происходит вырубка лесов, в результате чего лесные виды животных с измененных людьми территорий исчезают, на их место приходят городские виды: вороны, крысы, домашние собаки, кошки и т. д.

Виды антропогенных влияний

Все антропогенные факторы делят на физические, химические, биологические и социальные.

Физические воздействия на живые организмы происходят в результате активной человеческой деятельности. К ним относятся:

Использование человеком атомной энергии, приводящее к повышению интенсивности ионизирующего излучения.
Эксплуатация всевозможных электрических приборов, создающих вокруг себя электрические и магнитные поля.
Создание источников шума: рев двигателей автомобилей и мотоциклов, шум от железнодорожного и авиатранспорта, грохот на промышленных предприятиях и т.д.

Химическое воздействие человек оказывает:

применяя всевозможные химикаты и яды в сельском хозяйстве, на производстве и в быту;
загрязняя почву, воду и воздух промышленными отходами, выхлопными газами, токсичным мусором;
употребляя алкоголь, табак, наркотики, лекарственные средства синтетического происхождения и т.д.

Биологические факторы – это воздействие человека на окружающую среду при производстве продуктов питания (ведение сельского хозяйства), а также влияние на организмы, для которых сам человек является средой обитания и источником пищи (бактерии, вирусы, паразиты).

Социальное воздействие людей на природу связано с их жизнью в обществе. Взаимоотношения между странами, военные конфликты и даже договорённости с соседями по даче могут оказать существенное влияние как на жизнедеятельность небольшой группы организмов, так и на целую экосистему.

Отрицательные последствия антропогенных факторов

Воздействие человека на природу носит по большей части деструктивный характер. Именно люди стали причиной исчезновения многих видов животных и растений, истребляя их целенаправленно или разрушая привычные им места обитания. Примером таких воздействий может служить полное исчезновение с лица Земли камерунского подвида чёрного носорога, ставшего жертвой браконьеров из-за своих рогов. Этот подвид объявили вымершим не так давно – в 2011 г.

Кроме того, активная хозяйственная деятельность человека угрожает уже не только отдельным уязвимым видам животных и растений, но и всему живому на нашей планете. Вырубка лесов, осушение болот, извлечение невосполнимых природных ресурсов, загрязнение окружающей среды токсичными веществами, парниковый эффект, кислотные дожди и прочие негативные антропогенные факторы нарушают экологическое равновесие, лишая живую природу механизмов саморегуляции.

Положительные последствия антропогенных факторов

Воздействие человека на природу может иметь и положительные стороны. Разумное природопользование и бережное отношение к окружающей среде способствуют сохранению видового разнообразия живых существ. Такие меры, как лесомелиорация и преднамеренная интродукция растений позволяют восстановить разрушенные по каким-либо причинам ландшафты. Разработка охранных мероприятий, создание заповедников, заказников и национальных парков помогают сохранять уникальную флору и фауну, а селекция и дальнейшее разведение животных и растений приводят к возникновению видов, способных выживать в изменяющихся условиях окружающей среды. Примером удачного скрещивания разных видов животных является появление на Земле зубробизона – гибрида зубра и американского бизона. Представители нового вида дают плодовитое потомство как при скрещивании между собой, так и с представителями исходных видов.

Забота о природе, понимание важности сохранения её богатства, восстановление естественных экосистем и прочие природоохранные мероприятия позволят снизить негативный эффект антропогенного воздействия на окружающую среду и сохранить нашу планету для будущих поколений.

Читайте также: