Отравление водой: последствия нарушений питьевого режима. Нарушения воды


Глава 5. Типовые нарушения воды и электролитов.

Обмен воды и растворенных в ней электролитов неразрывно связаны между собой как в здоровом организме, так и в условиях патологии и могут рассматриваться только в тесном единстве. Нарушениями водно-электролитного баланса сопровождаются многие тяжелые заболевания. В свою очередь, отклонения в содержании воды и минеральных веществ представляют одно из опасных нарушений гомеостаза, которое неблагоприятно отражается на функциях всех систем и органов. Нераспознанные и неустраненные нарушения водно-электролитного обмена остаются нередкой причиной осложнений и летального исхода различных болезней. Эти нарушения часто встречаются при недостаточности кровообращения, заболеваниях почек, печени, при нарушении обмена веществ, различного рода воспалительных реакциях, токсическом поражении, при нарушениях нервной регуляции, при сенсибилизации организма и аллергических реакциях.

Водный баланс организма.

Вода выполняет в организме огромное количество функций. Она является растворителем как органических, так и неорганических веществ и представляет собой основу внутренней среды организма. Уникальные свойства воды определяются дипольным характером ее молекул и сильной степенью их межмолекулярных взаимодействий, проявляющихся в образовании ими бесчисленных водородных связей.

Общее содержание воды у взрослого составляет около 60–65 % массы тела, у мужчин ее больше, чем у женщин. В молодом возрасте содержание воды несколько больше, чем в пожилом. Относительное содержание ее падает при увеличении жировых отложений.

Различают внутриклеточную воду, составляющую около 40 % массы, тела и внеклеточную, на долю которой приходится приблизительно 20 % общей массы организма. Внеклеточная вода разделяется в свою очередь на внутрисосудистую воду, входящую в состав плазмы крови и составляющую примерно 5 % массы тела, и воду межтканевой жидкости, составляющую 12–15 % массы тела, грансцеллюлярную жидкость, составляющую 1–3 %.

Большая часть воды находится в организме в связанном состоянии — она входит в состав белковых мицелл, образующих гидрофильные коллоиды, и находится в межмицеллярных пространствах этих коллоидов. Вода, связанная с коллоидами, лишена подвижности, поэтому ткани человеческого тела имеют плотную консистенцию.

Объем внеклеточной жидкости зависит в основном от общих концентраций белка в плазме крови и содержания натрия в организме. Концентрация натрия контролируется вазопрессином (усиливает реабсорбцию воды) и альдостероном (стимулятор обратного всасывания натрия). Общий объем внутрисосудистой жидкости — натрийуретическим гормоном, количество которого растет при увеличении объема плазмы. Этот гормон повышает скорость выделения натрия, ограничивая его реабсорбцию в канальцах, и, значит, уменьшает реабсорбцию воды (вторично).

Таблица 1

Распределение воды в организме человека в % от массы тела и в абсолютных величинах

Женщина

Мужчина

%

л

%

л

Общая вода тела

44–60

38,5

50–70

42,0

Внутриклеточная вода

30–45

28,5

35–50

31,5

Внеклеточная вода

14–22

9,8

15–22

10,5

Межклеточная жидкость

10–15

7,0

10–18

7,4

Плазма

4–5

2,8

3,5–4,5

3,2

Огромную роль в обменных процессах между плазмой кровеносных капилляров и межтканевой жидкостью играет лимфа. Лимфа по содержанию белка (3–4 %) занимает промежуточное положение между сывороткой крови (6–7 %) и межтканевой жидкостью (1–2 %). На межклеточную и лимфатическую жидкость приходится 120 мл/кг массы тела, это значительно превосходит остальную жидкость в теле.

Водный баланс организма поддерживается благодаря адекватному поступлению воды в соответствии с ее потерями. Организм получает воду с питьем (внешний обмен), в результате обменных процессов (внутренний обмен), а теряет с мочой, калом, через легкие и кожу. Минимальная суточная потребность в питьевой воде — около 1500 мл. Эта потребность обеспечивается за счет поступления извне. Суточная потребность организма в воде зависит от многих факторов: массы тела, пола, возраста, температуры окружающей среды и др. В связи с этим суточная потребность организма в воде в норме колеблется в широких пределах — от 1 до 3 л и более. При выработке 1000 ккал образуется приблизительно 100 мл воды. В обычных условиях за сутки вода выделяется посредством испарения кожей (0,5–1 л), почками (1–1,5 л), через легкие — до 400 мл, и через кишечник — примерно 100 мл. Вся вода организма обновляется примерно за 4 недели. При обмене воды гомеостатические механизмы обеспечивают как сохранение постоянства общего объема жидкостей, так и соотношения в распределении жидкости между пространствами. Основные закономерности обмена жидкости между кровью и интерстициальными тканями были описаны еще в прошлом веке Старлингом. Движение воды и электролитов осуществляется путем диффузии, ультрафильтрации и активного переноса их гистогематическими мембранами. Распределение воды между интерстициальным и внутриклеточным сегментами зависит, главным образом, от осмотических сил. Энергия для активного транспорта ионов в обоих направлениях черпается из окислительных процессов внутри клеток.

studfiles.net

Глава 5. Типовые нарушения воды и электролитов.

Обмен воды и растворенных в ней электролитов неразрывно связаны между собой как в здоровом организме, так и в условиях патологии и могут рассматриваться только в тесном единстве. Нарушениями водно-электролитного баланса сопровождаются многие тяжелые заболевания. В свою очередь, отклонения в содержании воды и минеральных веществ представляют одно из опасных нарушений гомеостаза, которое неблагоприятно отражается на функциях всех систем и органов. Нераспознанные и неустраненные нарушения водно-электролитного обмена остаются нередкой причиной осложнений и летального исхода различных болезней. Эти нарушения часто встречаются при недостаточности кровообращения, заболеваниях почек, печени, при нарушении обмена веществ, различного рода воспалительных реакциях, токсическом поражении, при нарушениях нервной регуляции, при сенсибилизации организма и аллергических реакциях.

Водный баланс организма.

Вода выполняет в организме огромное количество функций. Она является растворителем как органических, так и неорганических веществ и представляет собой основу внутренней среды организма. Уникальные свойства воды определяются дипольным характером ее молекул и сильной степенью их межмолекулярных взаимодействий, проявляющихся в образовании ими бесчисленных водородных связей.

Общее содержание воды у взрослого составляет около 60–65 % массы тела, у мужчин ее больше, чем у женщин. В молодом возрасте содержание воды несколько больше, чем в пожилом. Относительное содержание ее падает при увеличении жировых отложений.

Различают внутриклеточную воду, составляющую около 40 % массы, тела и внеклеточную, на долю которой приходится приблизительно 20 % общей массы организма. Внеклеточная вода разделяется в свою очередь на внутрисосудистую воду, входящую в состав плазмы крови и составляющую примерно 5 % массы тела, и воду межтканевой жидкости, составляющую 12–15 % массы тела, грансцеллюлярную жидкость, составляющую 1–3 %.

Большая часть воды находится в организме в связанном состоянии — она входит в состав белковых мицелл, образующих гидрофильные коллоиды, и находится в межмицеллярных пространствах этих коллоидов. Вода, связанная с коллоидами, лишена подвижности, поэтому ткани человеческого тела имеют плотную консистенцию.

Объем внеклеточной жидкости зависит в основном от общих концентраций белка в плазме крови и содержания натрия в организме. Концентрация натрия контролируется вазопрессином (усиливает реабсорбцию воды) и альдостероном (стимулятор обратного всасывания натрия). Общий объем внутрисосудистой жидкости — натрийуретическим гормоном, количество которого растет при увеличении объема плазмы. Этот гормон повышает скорость выделения натрия, ограничивая его реабсорбцию в канальцах, и, значит, уменьшает реабсорбцию воды (вторично).

Таблица 1

Распределение воды в организме человека в % от массы тела и в абсолютных величинах

Женщина

Мужчина

%

л

%

л

Общая вода тела

44–60

38,5

50–70

42,0

Внутриклеточная вода

30–45

28,5

35–50

31,5

Внеклеточная вода

14–22

9,8

15–22

10,5

Межклеточная жидкость

10–15

7,0

10–18

7,4

Плазма

4–5

2,8

3,5–4,5

3,2

Огромную роль в обменных процессах между плазмой кровеносных капилляров и межтканевой жидкостью играет лимфа. Лимфа по содержанию белка (3–4 %) занимает промежуточное положение между сывороткой крови (6–7 %) и межтканевой жидкостью (1–2 %). На межклеточную и лимфатическую жидкость приходится 120 мл/кг массы тела, это значительно превосходит остальную жидкость в теле.

Водный баланс организма поддерживается благодаря адекватному поступлению воды в соответствии с ее потерями. Организм получает воду с питьем (внешний обмен), в результате обменных процессов (внутренний обмен), а теряет с мочой, калом, через легкие и кожу. Минимальная суточная потребность в питьевой воде — около 1500 мл. Эта потребность обеспечивается за счет поступления извне. Суточная потребность организма в воде зависит от многих факторов: массы тела, пола, возраста, температуры окружающей среды и др. В связи с этим суточная потребность организма в воде в норме колеблется в широких пределах — от 1 до 3 л и более. При выработке 1000 ккал образуется приблизительно 100 мл воды. В обычных условиях за сутки вода выделяется посредством испарения кожей (0,5–1 л), почками (1–1,5 л), через легкие — до 400 мл, и через кишечник — примерно 100 мл. Вся вода организма обновляется примерно за 4 недели. При обмене воды гомеостатические механизмы обеспечивают как сохранение постоянства общего объема жидкостей, так и соотношения в распределении жидкости между пространствами. Основные закономерности обмена жидкости между кровью и интерстициальными тканями были описаны еще в прошлом веке Старлингом. Движение воды и электролитов осуществляется путем диффузии, ультрафильтрации и активного переноса их гистогематическими мембранами. Распределение воды между интерстициальным и внутриклеточным сегментами зависит, главным образом, от осмотических сил. Энергия для активного транспорта ионов в обоих направлениях черпается из окислительных процессов внутри клеток.

studfiles.net

Отравление водой: последствия нарушений питьевого режима

На вопрос о том, сколько воды в сутки должен выпивать человек, многие из нас ответят стандартной фразой — «около двух литров». Об этом много пишут при составлении диеты, назначении лечения или переходе на правильное питание. Однако специалисты говорят о том, что такое усреднение и стандартизированный питьевой режим в 2-2,5 литра относится к заблуждению. Суточная потребность в воде индивидуальна и зависит от особенностей метаболизма и внешних условий, возраста и многих иных факторов. Избыток жидкости приведет к особому, водному отравлению. Как оно может проявиться и когда возникает?

Питьевой режим: индивидуальный подбор

Питьевой режим: индивидуальный подбор

Важно знать, что питьевой режим человека не может быть стандартизированным, так как обмен веществ и степень потери жидкости сильно зависит от возраста, физической активности и состояния здоровья. Поэтому загонять всех подряд под норму в 2,0-2,5 литра недопустимо. У кого-то 2,5 литра выпитой воды вызовут симптомы отравления, а кто-то может пить и по 3 литра воды в день без особых проблем. Поэтому при формировании питьевого режима стоит ориентироваться на свои ощущения и жажду. Если жидкость организма активно теряется, человек хочет пить и потребляет необходимое количество воды. Если количество воды в теле превышает нормы, включается механизм активации диуреза с выведением избытка жидкости почками.

Если питьевой режим сильно превышает индивидуальные нормы организма, это грозит серьезным отравлением. Развивается состояние гипергидратации, приводящее к изменению количества воды и ионов как в сосудах, так и между клетками. Примером негативного влияния избыточного питьевого режима может стать конкурс «водохлебов», который проводился в Америке. Участники соревновались в потреблении воды. Победитель конкурса, выпив больше всех воды, погиб от водного отравления в стационаре. Его организм просто не смог справиться с таким объемом воды.

Кто рискует получить проблемы: любители диет, спортсмены, танцоры

Кто рискует получить проблемы: любители диет, спортсмены, танцоры

Хотя если пить много воды, отравление может получить любой человек, однако есть категории граждан, которые наиболее часто сталкиваются с интоксикацией от воды. К ним можно отнести приверженцев жестких диет и пищевых ограничений. Особенно рискуют получить отравление женщины, которые выбирают строгие или голодные диеты. При них рекомендовано пищу ограничить, а объем потребляемой жидкости резко увеличивать. Не менее опасна и экспресс-диета, или так называемая «питьевая» диета, где голод подавляют стаканом воды. При таких диетах высок риск злоупотребления водой и отравления ею.

Опасны водные отравления для танцоров и спортсменов, кто активно двигается и теряет воду с потом, совершает много движений, что стимулирует пересыхание рта и желание часто пить воду. Если не ограничивать объем ее потребления, можно получить передозировку жидкости.

Нередко водное отравление получают молодые люди, употребляющие экстази, наркотическое вещество приводит к обезвоживанию и неуемной неконтролируемой жажде. Не меньше рискуют любители дискотек, кальянных и клубов: активные танцы, курение кальяна и дым приводят к сильной жажде и потреблению жидкости выше меры.

Проявления гипергидратации: рвота или боли в животе

При гипергидратации, когда наступает отравление водой, симптомы имеют специфический характер. Формируется отечность в области конечностей, так как почки не успевают справляться с водной нагрузкой и не могут фильтровать слишком большие объемы жидкости. Происходит разбавление крови с резким повышением артериального давления, но при этом мозг и ткани испытывают гипоксию. Избыток жидкости растягивает стенки желудка, провоцируется рвота. Однако она возникает не только за счет механического растяжения стенок желудка, но и за счет формирования отечности в области оболочек мозга. При этом, что характерно, на фоне рвоты не возникает облегчения, наблюдается сильная головная боль и двоение в глазах. Может возникать боль в животе, с расстройствами функций кишечника, диареей. Характер боли в животе — острый, в виде спазмов, с вздутием, ощущением тяжести. По мере развития отравления боли в животе усиливаются из-за отечности стенок кишки и раздражения болевых рецепторов.

Также типично изменение количества мочи, и ее может быть много, при этом она прозрачная и почти без запаха. Либо из-за нарушений в работе почек может наблюдаться уменьшение количества мочи, вплоть до анурии и отказа почек. Тогда проявления отравления будут нарастать, усиливаются боли в животе и приступы рвоты, возникают перебои в работе сердца, судороги и спутанность сознания, пациент становится вялым и безучастным ко всему. Прогрессирование состояния приводит к отеку (набуханию) мозга, отеку легких.

Помощь при отравлении водой

Помощь при отравлении водой

При подозрении на гипергидратацию необходим вызов скорой помощи и госпитализация. Назначить лечение могут только врачи, кроме того необходимо полноценно и правильно выводить избыток воды из организма. Отравление водой лечат при помощи нормализации баланса солей и жидкости тела, применением особой диеты и гемодиализа (в тяжелых случаях), а также путем применения форсированного диуреза, чтобы устранить отек в области жизненно важных органов.

В дальнейшем почки могут стать повышенно чувствительными к водной нагрузке, и пациенту будет прописан особый питьевой режим, а также правильная диета со строго заданным объемом солей. Тогда запрещены будут все жидкости, способные задерживать жидкость в тканях — газированные, сладкие, соленые, под категорический запрет подпадает алкоголь, особенно пиво.

Выведение человека из состояния гипергидаратации — это сложная задача, потому как применение активных мер может грозить переходом организма в состояние обезвоживания, что не менее опасно. Поэтому все мероприятия проводятся строго под контролем показателей крови — уровня солей, а также с оценкой объема выделенной мочи за час и за сутки. При тяжелом водном отравлении может наступить летальный исход от острой почечной недостаточности или отека мозга. Поэтому при потреблении жидкости, особенно в условиях физической нагрузки и жажды, нужно строго следить за своим состоянием. Первым тревожным признаком будет тошнота и ощущение переполненности желудка на фоне питья воды.

medaboutme.ru

Опасные заболевания, обусловленные употреблением загрязненной воды

Вода – основа жизни на Земле. Она является самым распространенным веществом в биосфере; без нее не проходит ни один процесс в человеческом организме. Используя воду, готовят пищу, поддерживают комфорт, чистоту в доме, удовлетворяют физиологические, гигиенические, рекреационные, эстетические и иные потребности человека.

Вода – идеальное место для жизни и развития разных микроорганизмов, в том числе и болезнетворных. Поэтому часто из-за них и загрязненности вредными и опасными примесями она становится источником разных заболеваний; статистика ВОЗ указывает на ее «причастность» почти к 80% инфекционных заболеваний, которыми болеют люди на всей Земле.

Сегодня в большинстве стран, особенно в регионах с плотным размещением промышленных предприятий, наблюдается дефицит пресной чистой воды. Причина этого – в постоянном ее загрязнении вредными и опасными веществами, имеющими техногенное происхождение. Причем поступают они в водоемы, в почву обычно минуя очистные сооружения, которых или нет, или недостаточно, или на которых используются устаревшие технологии очистки.

Употребление для питья, приготовления пищи некачественной воды – основная причина ухудшения или расстройства здоровья человека. Об этом говорил еще в глубокой древности основоположник медицины Геродот, предупреждая сограждан в своих трудах о вредности жестких, солоноватых вод, о зависимости их качества от местоположения источников жидкости.

Заболевания от употребления загрязненной воды

Масштабы распространения заболеваний, причиной которых является загрязненная вода, не прошедшая надлежащую очистку в очистных сооружениях, очень значительны и оцениваются в мировом масштабе 2 млрд. человек. Болезни, связанные с этой причиной, разделяются на инфекционные и неинфекционные.

Первые связаны с переносом водой их возбудителей и способны оказывать негативное влияние на здоровье отдельных людей, могут приводить к возникновению серьезных эпидемий. Среди переносчиков заболеваний инфекционной природы особенно опасны возбудители кишечных болезней: дизентерии, паратифов, брюшного тифа, холеры

Заболевания неинфекционной природы связаны с изменением химического состава воды. Это примеси в виде тяжелых металлов, поступающие с производств в составе сливов из-за некачественной обработки на локальных очистных сооружениях промпредприятий; недостаток или переизбыток в воде определенных веществ, которые, находясь в жидкости в определенных количествах, наоборот способствуют нормальному развитию организма человека.

Переизбыток или нахождение в воде определенных химических веществ оказывает на организм человека общетоксическое действие. В итоге понижается его сопротивляемость к разным болезням, что влечет рост эндокринных, неинфекционных кишечных, сердечнососудистых и иных заболеваний у населения.

Специалистами-медиками различают патологические состояния здоровья, которые вызываются химическими веществами, поступающими в воду техногенным путем и химическими элементами, присутствующими в ней изначально в природе. Последнее связывают с общим солевым составом (минерализацией) жидкости, низкие или высокие показатели которой также являются факторами, приводящими к психическим расстройствам, болезням органов слуха, нервной системы у человека.

К примеру, в опубликованных специалистами данных по влиянию на человека воды повышенной жесткости (с содержанием выше нормы хлоридов магния и кальция, сульфатов, бикарбонатов) приводится статистика роста целого ряда серьезных заболеваний, связанных с системой кровообращения, органов пищеварения. Кроме того, наблюдается увеличение случаев появления новообразований желудка, пищевода. Встречаются чаще у людей болезни эндокринной системы, нарушение обменных процессов, расстройство питания. Многие из врачей считают такое состояние жидкости одной из главных причин уролитиаза (мочекаменной болезни) у населения.

Вода, в которой растворено повышенное количество хлоридов, способствует болезням систем кровообращения, появлению новообразований в органах, относящихся у человека к мочеполовых. Избыточное содержание сульфатов и хлоридов наносит серьезный вред всей пищеварительной системе.

Интересны исследования, которые провели специалисты с группами граждан, потребляющими сырую жесткую воду, в которой присутствовал сухой остаток, и очищенную на специальном оборудовании очистных сооружений. Оказалось, что процент хронических заболеваний значительно выше у первой группы, чем у второй. А их жалобы на болезни относятся к органам пищеварения, дыхания, системам кровообращения (ишемическая, гипертоническая болезнь). В числе более распространенных заболеваний у школьников, входящих в эту группу, оказались вегетососудистые дистонии и другие болезни нервной системы.

Относительно школьников имеются и другие интересные исследования. Оказывается 50% из них, потребляя воду из-под крана, уже к середине дня чувствуют общую усталость, у них понижается работоспособность. При этом у тех, кто пил воду, предварительно очищенную на очистных сооружениях, этот показатель 23%. Последние, помимо прочего, почти в 5 раз реже болеют (12% к 60%).

Токсическое воздействие химических элементов, попадающих в воду и не выводимых на очистных сооружения, характеризуется сведениями, представленными в таблице.

Наименование химических элементов Болезни, к которым приводят химические элементы
Мышьяк, трихлорэтилен, бор, фтор, цианиды, медь Анемия
Фтор Бронхиальная астма
Бензол, хлорированные фенолы Лейкемия
Мышьяк, пестициды, бериллий, бор, динитрофенолы, хлороформ, ртуть, цинк Заболевания, связанные с пищеварительным трактом (повреждения, желудочные боли, функциональные расстройства)
Бор, цинк, динитрофенолы, тетрахлорэтилен, фтор, цианиды, медь, свинец, хлороформ, ртуть, бензол, трихлорэтилен (ТМ), тригалометаны, галоформы, альдрин (инсектицид) Болезни сердца (тахикардия, нарушения функционирования, брадикардия, повреждение мышцы, сердечнососудистые изменения)
Мышьяк, бериллий, альдрин (инсектицид), бор, хлорированные фенолы, хлорнафталины, хром, TRI, хлор, динитрофенолы, нефтяные масла, детергенты, фтор, кобальт, никель, пластмассы, ароматические циклические углеводороды, ртуть Дерматозы, экземы
Хлор, тетрахлорид углерода, магний, хлороформ, тяжелые металлы, бензол Цирроз печени
Нитраты, азиды, хлораты, нитриты, перхлораты, динитрофенолы, фенол, тетрахлорид углерода Метгемоглобинемия

Примечание: В природных, не загрязненных техногенными примесями, водах как норма присутствуют микроколичества фтора, йода, молибдена, селена и иных веществ. Все они являются жизненно необходимыми для нормального развития организмы человека. Если их в жидкости слишком много или недостает, это может быть причиной патологических изменений или физиологических сдвигов.

Источники загрязнения воды в природе

Вода в природных условиях может загрязняться двумя путями: естественным и из-за сбросов в окружающую среду сливов, возникающих в процессе жизнедеятельности человека и не проходящих очистные сооружения или при несовершенстве последних.

В числе природных путей загрязнения протекание вод через природные залежи сланцев, селитровых, асбестосодержащих или полиметаллических руд. К числу жидкостей, имеющие избыточные примеси естественного происхождения, относятся минеральные и геотермальные воды.

Антропогенные источники загрязнений вод опасными примесями: сливы от промпредприятий, жилых домов; талые и ливневые воды с селитебных и промышленных территорий; нефтехранилища, свалки; захоронения животных, отходов; отвалы пепла и шлаков; места хранения минудобрений; стоки и пыль с автодорог; животноводческие комплексы и пр.

ecovod.ru

7.3 Нарушение круговорота воды и опустынивание

С увеличением численности населения и развитием производства человечество в больших масштабах преобразовало естественный растительный покров в агроэкосистемы, городские территории, ин­фраструктуру. Такое вмешательство человека привело к изменению состояния экосистем, особенно сильно это сказалось на сокращении лесов и степей, которые производили первичную продукцию. В наи­большей степени пострадали лесные экосистемы. По различным оценкам, на Земле уничтожено от 30 до 50 % лесов. Наиболее интен­сивно сведение лесов происходило в центрах древних цивилизаций — в Китае, Индии, на Ближнем Востоке, в Европе, а в серединеXVIII-XIX вв. — в Северной Америке. Здесь за время существования Цивилизации уничтожено от 70 до 100 % лесов.

Считается, что жизнь сначала возникла в океане, а потом постепенно вышла на сушу. Именно по этой причине существование живых организмов основано на «мокрой технологии» и любой живой организм но на 90 % состоит из воды. Одним из основных процессов, контролирующих состав биосферы, является фотосинтез, за счет которого производится основная масса первичной продукции. На продуцирование органического вещества требуется огромное количество воды. Так в зависимости от вида растений и условий их роста для получения 1г органического вещества требуется от 100 до 700 и более граммов воды. По современным оценкам, биота суши производит около 600 Гт органического вещества (в пересчете на углерод), а с учетом всех компонентов это составляет около 600 Гт. Доля воды в произведенном биотой органическом веществе составляет величину порядка 500 Гт. Поступая вместе с органическим веществом в почву, в результате его разложения, вода высвобождается и вновь принимает участие в круговороте. Таким образом, биота, производя первичную продукцию, связывает около 540 Гт воды, а с учетом транспирации это количество следует сличить на 2 порядка, что составит 54 тыс. км3. Такое количество воды более чем в 5 раз превышает ее содержание в атмосфере и суммарный сток всех рек мира.

Мощность транспирации составляет 2000 ТВт, что сопоставимо с ветровой мощностью, обеспечивающей циркуляцию воздушных масс в атмосфере, и даже превышает ее.

Считается, что биота контролирует круговорот воды на 70 %. Поэтому, деформируя и разрушая естественные экосистемы, человек своей деятельностью оказал существенное влияние на круговорот воды. Это приводит к изменениям гидрологического режима водосборных бассейнов. Особенно заметно увеличивается поверхностный сток, вызывающий развитие эрозионных процессов и быстрый сброс воды. Влажность почвы и воздуха уменьшается на более длительное время, чем на территориях с естественными экосистемами. Это способствует снижению продуктивности нарушенных и естественных экосистем.

Кроме изменения потоков влаги на преобразованных экосистемах % изменяются потоки твердых наносов и химических веществ. Особенно сильное влияние на изменение потоков воды, твердых наносов и химических веществ оказывает сельскохозяйственная деятельность человека. Так как в сельскохозяйственном производстве растения продуцируют органическое вещество не круглогодично, на крупных площадях в течение длительного времени отсутствует растительность.

Кроме того, в больших количествах вносятся химические вещества - Это создает локальные нарушения баланса биогенных элементов, на­рушает круговороты многих химических элементов

Изменение потоков твердых наносов приводит к заилению малых рек, усиливает поступление биогенных элементов в гидрографичес­кую сеть, что приводит к их ускоренной эвтрофикации

На круговорот воды и состояние водных экосистем оказывает так­же влияние строительство гидротехнических сооружений (спрямление русел рек, осушение и ирригация, строительство плотин и водохрани­лище В конечном счете нарушаются пресноводные естественные эко­системы, снижается потенциал самоочищения водных объектов, про­исходит обмеление малых рек. Это также отражается на количестве и качестве грунтовых вод

Следовательно, деформация и разрушение естественных экосис­тем на больших территориях привели к нарушению круговорота воды, изменению водного баланса, опустыниванию, усилению развития эро­зионных процессов. Многие изменения носят необратимый характер, а те из них, которые можно приостановить, нуждаются в, больших вложениях материальных ресурсов.

    1. Нарушение круговорота биогенных элементов

При «освоении» территорий человек уничтожает биомассу естес­твенных экосистем. При этом гибнет в первую очередь биомасса растений. Например, при строительстве объектов биомасса растений минерализуется и на территории исчезают или гибнут консументы — от самых крупных до микроорганизмов, что приводит в первую оче­редь к потере биологического разнообразия. Результатом минерали­зации растений и других организмов является избыточное поступле­ние в атмосферу углекислого газа, аммиака, сероводорода и других газообразных соединений, а в поверхностные и подземные воды до­полнительно попадают растворимые формы азота, фосфора и других химических элементов

Если территория «осваивается» под сельскохозяйственные угодья, то и в этом случае происходит нарушение естественных экосистем Первоначально для «освоения» территории, занятой лесом, под сельс­кохозяйственные угодья применяли так называемую подсечно-огне-вую систему: леса выжигались и территория использовалась для воз­делывания сельскохозяйственных культур. При этом происходил еди­новременный выброс в атмосферу углекислого газа и других соединений. Однако поступление газообразных веществ в атмосферу на этом не прекратилось. Человек для получения высоких урожаев научился пахать и тем самым усилил окислительные процессы в почве. Это привело к ускоренной минерализации ранее накопленного органического вещества почвы и усиленному поступлению в атмосферу углекислого газа. Собирая для своих нужд урожай с полей, человек размыкает круговорот биогенных элементов на данной территории. Как правило, разомкнутость круговорота на сельскохозяйственных экосистемах составляет первые десятки процентов, в то время как в естественных экосистемах сообщество организмов не допускает разомкну­ли круговорота более чем на сотые доли процента. Для получения высоких и устойчивых урожаев человек стремился замкнуть круговорот биогенов путем внесения химических соединений в почву.

Возделывая сельскохозяйственные культуры, человек уже давно загрязняет атмосферу парниковыми газами (углекислый газ, метан, газообразные соединения азота), а поверхностные и подземные воды — растворимыми соединениями азота, фосфора и калия. До начала XIX в. загрязнения компенсировались естественной биотой суши и Мировым океаном. Однако с развитием научно-технического прогресса, ростом численности населения изменение и разрушение естественных экосистем прогрессировало. Кроме того, поток биогенов - значительно увеличился за счет развития индустрии. В результате биота Земли и Мировой, океан оказались не в состоянии полностью компенсировать суммарный выброс этих веществ. Следовательно, деформация и разрушение естественных экосистем приводит к потере биоразнообразия, что усиливает разбалансированность биосферы и изменяет потоки веществ и энергии.

7.5 Потеря биологического разнообразия.

Человек осваивая территории лишает жизненного пространства другие виды, что приводит к нарушению внутри и межвидового взаимодействия, сохранению экологических ниш биологических видов и популяций, нарушению организации их жизни.

Разрушение экологической ниши организма может привести к изменению генетической программы вида и способствует началу распада генома. Это в свою очередь способствует другим наруше­ниям окружающей среды, вследствие чего теряется устойчивость биосферы.

Согласно палеонтологическим исследованиям, исчезнувшие виды никогда не появляются вновь, и генетические потери невосполнимы Последствия этих потерь для биосферы, биоты и человека нам пока не известны, так как прогноз их весьма затруднен.

В настоящее время даются самые разные оценки темпов исчезно­вения видов. Довольно широко распространена точка зрения, соглас­но которой в естественных условиях один вид исчезает раз в 2000 лет. В последние 300 лет один вид исчезал за 10 лет, а в настоящее время — ежедневно .

Характеризовать процесс исчезновения видов довольно сложно, так как до настоящего времени нет точной оценки количества видов, существующих на нашей планете. Научно описано около 1,5 млн видов, но по существующим оценкам число видов значительно больше — от 5 до 30 млн.

Согласно теории биологической регуляции среды каждый вид в ес­тественных условиях выполняет определенные функции по регулиро­ванию и стабилизации окружающей среды. Исчезновение любого из видов снижает корреляцию сообществ организмов и, как следствие, порог перехода системы к неустойчивому состоянию. Поэтому сохра­нение биологического разнообразия связано с охраной естественных скоррелированных сообществ организмов в таких объемах, которые обеспечивают регулирование и устойчивость окружающей среды.

studfiles.net


Смотрите также