Почва как среда жизни

Почва поверхностный слой литосферы Земли, обладающий плодородием и представляющий собой полифункциональнуюгетерогенную открытую четырёхфазную (твёрдая, жидкая, газообразная фазы и живые организмы) структурную систему, образовавшуюся в результате выветривания горных пород и жизнедеятельности организмов.[1] Её рассматривают как особую природную мембрану (биогеомембрану), регулирующую взаимодействие между биосферой, гидросферой и атмосферой Земли. Почвы являются функцией от климата, рельефа, исходной почвообразующей породы, микроорганизмов, растений и животных (т.е. биоты в целом), человеческой деятельности и изменяются со временем.

Почва самостоятельное естественноисторическое органоминеральное природное тело, возникшее на поверхности Земли в результате длительного воздействия биотических, абиотических и антропогенных факторов, состоящее из твёрдых минеральных и органических частиц, воды и воздуха и имеющее специфические генетико-морфологические признаки, свойства, создающие для роста и развития растений соответствующие условия.

почве содержится некоторое количество органического вещества. В органогенных (торфяных) почвах оно может преобладать, в большинстве же минеральных почв его количество не превышает нескольких процентов в верхних горизонтах.

В состав органического вещества почвы входят как растительные и животные остатки, не утратившие черт анатомического строения, так и отдельные химические соединения, называемые гумусом. В составе последнего находятся как неспецифические вещества известного строения (липиды, углеводы, лигнин, флавоноиды, пигменты, воск, смолыи т. д.), составляющие до 10 15 % всего гумуса, так и образующиеся из них в почве специфические гумусовые кислоты.

Почва это среда обитания множества организмов. Наименьшими из них являются бактерии, водоросли, грибки и одноклеточные организмы, обитающие в почвенных водах. В одном м³ может обитать до 10¹⁴ организмов. В почвенном воздухе обитают беспозвоночные животные, такие как клещи, пауки, жуки, ногохвостки и дождевые черви. Они питаются остатками растений, грибницей и другими организмами. В почве обитают и позвоночные животные, одно из них крот. Он очень хорошо приспособлен к обитанию в абсолютно тёмной почве, поэтому он глухой и практически слепой.

Неоднородность почвы приводит к тому, что для организмов разных размеров она выступает как разная среда.

Для мелких почвенных животных, которых объединяют под названием нанофауна (простейшие, коловратки, тихоходки, нематоды и др.), почва - это система микроводоемов.

Для дышащих воздухом несколько более крупных животных почва предстает как система мелких пещер. Таких животных объединяют под названием микрофауна. Размеры представителей микрофауны почв - от десятых долей до 2-3 мм. К этой группе относятся в основном членистоногие: многочисленные группы клещей, первичнобескрылые насекомые (коллемболы, протуры, двухвостки), мелкие виды крылатых насекомых, многоножки симфилы и др. У них нет специальных приспособлений к рытью. Они ползают по стенкам почвенных полостей при помощи конечностей или червеобразно извиваясь. Насыщенный водяными парами почвенный воздух позволяет дышать через покровы. Многие виды не имеют трахейной системы. Такие животные очень чувствительны к высыханию.

Более крупных почвенных животных, с размерами тела от 2 до 20 мм, называют представителями мезофауны. Это личинки насекомых, многоножки, энхитреиды, дождевые черви и др. Для них почва - плотная среда, оказывающая значительное механическое сопротивление при движении. Эти относительно крупные формы передвигаются в почве либо расширяя естественные скважины путем раздвигания почвенных частиц, либо роя новые ходы.

Мегафауна или макрофауна почв - это крупные землерои, в основном из числа млекопитающих. Ряд видов проводит в почве всю жизнь (слепыши, слепушонки, цокоры,кроты Евразии, златокроты Африки, сумчатые кроты Австралии и др.). Они прокладывают в почве целые системы ходов и нор. Внешний облик и анатомические особенности этих животных отражают их приспособленность к роющему подземному образу жизни.

Кроме постоянных обитателей почвы, среди крупных животных можно выделить большую экологическую группу обитателей нор (суслики, сурки, тушканчики, кролики,барсуки и т. п.). Они кормятся на поверхности, но размножаются, зимуют, отдыхают, спасаются от опасности в почве. Целый ряд других животных использует их норы, находя в них благоприятный микроклимат и укрытие от врагов. Норники обладают чертами строения, характерными для наземных животных, но имеют ряд приспособлений, связанных с роющим образом жизни.

2.Факторы экологического риска.

Экологический риск характеризуется как отклонение от общепризнанных принципов и норм отношений человека, хозяйствующих субъектов, общества и государства к окружающей природной среде, а также от норм социальных отношений возникающих между ними.

Для перевода источников экологических опасностей в факторы экологического риска необходимо провести дополнительные исследования, связанные с выделением субъектов риска и предметов риска, т.е. вектора потенциальных ущербов. В соответствии с предложенными группами экологических опасностей будем говорить об экологических рисках первого, второго, третьего и четвертого родов.

Экологические риски первого рода, обусловленные негативным влиянием экосистем и их отдельных частей на экономическую деятельность, могут воздействовать на субъекты риска во всех трех секторах общества:

• население;
• сектор власти;
• коммерческий сектор.

Вектор потенциальных ущербов от экологических рисков первого рода обычно включает:

• материальный ущерб в натуральных единицах;
• материальный ущерб в денежных единицах.

Особенно крупные экономические потери из-за таких экологических рисков связаны с нашествиями саранчи. В России существуют целые сельскохозяйственные провинции подверженные этому виду экологического риска.

Большой ущерб экономическим субъектам наносят грызуны. В древнем Египте грызуны съедали более половины хранящегося зерна. В современной России потери зерна при хранении из-за грызунов достигают одной трети. Грызуны перегрызают кабели электропитания, портят оборудование, являются переносчиками опасных заболеваний, в том числе и чумы. Городские и коммунальные хозяйства крупных городов несут колоссальные ущербы из-за грызунов. Вместе с тем, эти ущербы носят привычный характер и обычно не воспринимаются как угрозы.

Попадание птиц во взлетающие или садящиеся самолеты могут привести к крупным экономическим потерям и человеческим жертвам. Этому виду экологического риска первого рода подвержены даже самые крупные летательные аппараты. Так, в 1992 г. под Киевом разбился крупнейший в мире военно-транспортный самолет Ан-124 «Руслан», натовское наименование «Кондор». Этот самолет имеет полетную массу 392 т, грузоподъемность 120 т, среднюю стоимость 70 млн. долл. США. Причиной катастрофы стало попадание всего одной птицы в носовой обтекатель самолета при его взлете.

Часть собственности экономических субъектов составляют живые организмы (сельскохозяйственные растения, домашний скот, домашние животные). Они также взаимодействуют с экосистемами и их отдельными частями и могут испытывать негативные последствия в виде заболеваний и гибели как на уровне особей, так и на уровне биологического вида. Если эти последствия приводят к ущербам в экономической деятельности, то можно говорить о соответствующих экологических рисках первого рода. В сельском хозяйстве ущербы из-за нашествий вредных насекомых (колорадский жук, тля) и бактериальных заболеваний (фитофтора) измеряются колоссальными суммами. Крупные ущербы связаны с эпизоотиями (коровье бешенство, птичий грипп и т.п.).

В исключительных случаях, связанных с нашествиями крупных или ядовитых животных и насекомых, могут появляться летальные исходы, травмы и заболевания. Поэтому к экологическим рискам первого рода на уровне жизни и здоровья человека относятся заболевания, связанные с влиянием живых организмов (вирусы, бактерии, внешние и внутренние паразиты), укусы змей и ядовитых насекомых, травмы и гибель от крупных животных.

Особую группу экологических рисков первого рода в последнее время составляют генетически модифицированные сельскохозяйственные продукты (трансгенные продукты). Их появление связано с достижениями генной инженерии, направленной на придание сельскохозяйственным растениям новых свойств за счет пересадки им посторонних генов, в том числе животного происхождения. Трансгенные растения обладают повышенной устойчивостью к вредителям, засухе и иным негативным факторам. Однако некоторые специалисты считают, что употребление трансгенных продуктов в пищу человека может вызвать расстройства его иммунной системы и возникновение новых, неизвестных ранее заболеваний. Ряд специалистов требуют запретить использование трансгенных продуктов в пищу человека до получения результатов целенаправленных исследований по их риску для здоровья человека. При этом они ссылаются на практику внедрения новых медицинских препаратов, требующих таких исследований.

В последнее время появились новые источники экологических опасностей первого роды, связанные с многолетними полетами орбитальных космических станций. Ряд специалистов считает, что в условиях постоянного космического облучения на этих станциях могут появиться мутационные формы бактерий и микроорганизмов, для которых не существует естественных врагов на Земле. В качестве примера рассматривалась космическая орбитальная станция «Мир» существовавшая на орбите более десяти лет. При возвращении этих станций на землю часть таких бактерий может выжить и размножиться взрывным образом. Последствия такого размножения могут привести к экологической катастрофе планетарного или регионального масштаба в виде эпизоотий, эпидемий и пандемий. Можно сказать, что такие опасения имеют под собой реальную основу, поскольку выживаемость бактерий при экстремальных внешних условиях (температура, газовый состав атмосферы, давление и т.п.) поражает.

Бактериальные и грибковые экологические риски первого рода характерны не только для здоровья и жизни человека. Они могут являться источником экономического ущерба для промышленных предприятий и зданий.

К крупным экономическим ущербам приводит поражение деревянных и бетонных зданий различными грибками и бактериями. На борьбу с этими видами экологических рисков первого рода в строительстве тратятся огромные средства.

К числу экологических рисков первого рода относится и коррозия металлических изделий, которая вызывается особым видом бактерий. Масштабы этого экологического риска первого рода являются глобальными для современного индустриального общества. Вместе с тем, только небольшое количество специалистов по коррозии склонны рассматривать данное явления с позиций биологических опасностей и относить ее к экологическим проявлениям последствий экономической деятельности. Если вдуматься, то человечество, изготавливая различные металлоизделия, тратит огромные ресурсы на кормление бактерий, вызывающих их коррозию.

Существуют и менее известные примеры бактериальных экологических рисков первого рода. Например, вентиляционные и климатизационные системы современных крупных отелей подвержены риску заражения особой бактерией — легионеллой, которая вызывает смертельное заболевание у жильцов в этих отелях (болезнь легионеров). Поражение таких систем этой бактерией вызывает экономические ущербы в гостиничном бизнесе, связанные с мероприятиями по переделке и обеззараживанию вентиляционных и климатизационных систем. Впервые это явление было обнаружено в 60-х годах XX в., когда в одном из отелей неизвестной болезнью, напоминающей воспаление легких, заболело большинство участников съезда Американского легиона. Для многих из них заболевание привело к летальному исходу. Вызвавшее это заболевание неизвестная до тех пор бактерия и была названа легионеллой, а само заболевание — болезнью легионеров. В конце двадцатого века, появилось сообщение, что большинство вентиляционных и климатизационных установок новых отелей во Франции оказалось зараженным легионеллой, что вызвало значительные экономические потери.

Образно говоря, человек в процессе экономической деятельности постоянно производит и возобновляет экологические ниши для огромного числа вредных организмов, а затем тратит колоссальные средства на борьбу с ними. Эти организмы составляют значительную группу экологических рисков первого рода. Кстати говоря, вредными эти организмы являются только с точки зрения человека и его экономической деятельности. В природе они занимают соответствующие экологические ниши и выполняют свою роль, взаимодействуя с другими видами организмов в составе тех или иных экосистем.

В современных условиях по-новому выглядят экологические риски первого рода, связанные с вирусными заболеваниями, например гриппом. Полеты авиации сделали возможным перемещение колоссальных масс людей в короткие сроки на значительные расстояния. Это привело к тому, что эпидемии гриппа и связанные с ними ущербы стали практически регулярным явлением. Широко распространены и глобальные эпизоотии среди домашнего скота и птицы, обусловленные глобальным кругооборотом их мяса и кормов на основе мяса домашних животных.

Значительные экологические риски первого рода связаны с появлением новых вирусных организмов, против которых у людей, животных и растений нет иммунитета. Поражая организм хозяина на клеточном уровне, эти вирусы практически недоступны для воздействия лекарственных препаратов, а иммунная система хозяина с ними не справляется. Примером является вирус иммунодефицита человека. Можно ли ожидать ближайшее время появление иных новых вирусов? По-видимому, можно, поскольку неизвестно, откуда берутся и как мутируют вирусы вообще. Не исключено, что такие вирусы могут появиться и в результате целенаправленной деятельности по созданию биологического вирусного оружия.

Каждый источник экологической опасности первого рода можно рассматривать в качестве фактора соответствующего экологического риска первого рода. Для каждого фактора необходимо указать территорию его проявления, субъектов риска и их вектора потенциальных ущербов или предметы риска. Обычно проводят районирование территорий по частоте (вероятности) проявления каждого фактора экологического риска первого рода. Районирование учитывается при планировании экономической деятельности и мерам управления риском по каждому такому фактору. Эти же факторы должны учитываться органами власти при построении системы общего управления территориями. Коммерческий сектор и население также может учитывать наличие таких факторов риска и использовать доступные им методы управления своими экологическими рисками первого рода. Для каждой территории существует свой ограниченный набор существенных экологических рисков первого рода. Чем больше площадь рассматриваемой территории, тем длиннее список таких рисков. Для экономических субъектов, занимающих обширные площади, целесообразно использовать субрайонирование своих территорий. Примерами могут являться государства, области, мегаполисы, крупные сельскохозяйственные предприятия, предприятия пищевой промышленности, транспортные системы, включая морские и речные порты, аэропорты.

Экологические риски второго рода связаны с экологическими опасностями, возникающими в процессе негативного воздействия на экосистемы в процессе нормальной экономической деятельности в штатном режиме. Как отмечалось выше, эти опасности разделяются на прямые и косвенные.

Прямые экологические риски второго рода связаны с потенциальными ущербами у различных субъектов риска из-за прямого негативного воздействия на живые организмы (избыточная охота, перелов рыб и морепродуктов, браконьерство и т.п.). Субъектом риска в таком случае является собственник живых ресурсов, который несет ущерб. Предметом риска обычно является экономический ущерб. Отметим, что с точки зрения экологии субъектом воздействия являются сами живые организмы, однако к ним понятие риска не применяется. Субъектом риска оказывается и экономический субъект, осуществляющий природопользование на уровне биологических ресурсов. Такие эксплуатирующие живые ресурсы предприятия часто оказываются вовлеченными в различные инциденты, где им инкриминируются различные нарушения установленных норм или механизмов эксплуатации живых ресурсов. В результате подобных инцидентов помимо штрафов и выплат может осуществляться конфискация орудий производства и добычи. Зачастую прямые экологические риски второго рода возникают у эксплуатирующих живые ресурсы предприятий из-за нечеткого законодательства и нормативной базы, а также различной трактовки предпринимаемых ими действий. Примером таких рисков являются ряд инцидентов на Дальнем Востоке России, когда ряд местных и центральных руководителей рыбохозяйственной отрасли был обвинен в нарушении существующего порядка выдачи и использования квот на вылов краба в научных целях. В результате существовавших разночтений нормативных актов было возбуждено несколько уголовных дел, арестован и осужден ряд руководителей. Затем дела были пересмотрены и все обвиняемые были оправданы, поскольку их действия были признаны не противоречащими существующим законам. Естественно, что у предприятий, участвующих в подобных инцидентах, наблюдаются незапланированные экономические потери на юридические процедуры, выплаты штрафов, взыскания доходов в пользу владельца ресурсов и т.п.