Загальна характеристика. У біосфері відбувається безперервне перенесення різних видів забруднення як у просторі, так і з одного компонента навколишнього середовища в інші його компоненти. Є два види перенесень у біосфері: абіотичний і біотичний. Крім того, важливе екологічне значення має трансформація забруднюючих речовин, тобто утворення за рахунок фізико-хімічних процесів нових речовин, іноді значно шкідливіших, ніж початкові. Ці процеси є основною причиною вторинного забруднення навколишнього середовища. Як приклад такої трансформації можна навести утворення отруйного смогу в результаті фотохімічних процесів в атмосфері промислових центрів, які можуть відбуватися за деяких особливих метеорологічних умов.
Абіотичне перенесення забруднення в навколишньому середовищі. Абіотичне перенесення забруднення в просторі обумовлене дією фізичних механізмів у компонентах навколишнього середовища, наприклад атмосферне перенесення фтор- і хлорутворюючих вуглеводнів у верхні шари атмосфери, що розглядається як основна причина руйнування озонового екрану біосфери. Іншим прикладом може бути перенесення радіоактивного забруднення в результаті Чорнобильської катастрофи з атмосферними масами під дією вітру в Підмосков'я (Росія), Білорусь, Скандинавію. Як третій приклад можна назвати перенесення річковими водами хімічних забруднюючих речовин, що скидаються в річки промисловими підприємствами північних та центральних областей України, є однією з причин забруднення річкового басейну Дніпра і прибережних вод Чорного моря.
Абіотичне перенесення забруднення з одного компонента середовища в іншу також зумовлене дією фізичних чинників. Наприклад, забруднення гідросфери пестицидами відбувається в результаті їх змиву дощами з полів (перенесення забруднень з ґрунту у водне середовище). Кислотне забруднення ґрунту (сірчаною і азотною кислотами) може бути викликане шляхом вимивання опадами з атмосфери оксидів сірки й азоту (перенесення з атмосфери в ґрунт).
Біотичне перенесення забруднення. Цей вид перенесення забруднення пов'язаний з рухом їжі трофічними ланцюгами в екосистемах. Забруднюючі речовини, присутні в їжі, не засвоюються організмами згідно з принципом Ліндемана, а накопичуються в них, що призводить до акумуляції забруднення в організмах, розміщених на верхніх трофічних рівнях екосистем. Прикладом такого біотичного перенесення пестицидів є трофічний ланцюг:
І | ІІ | ІІІ | ІV | V |
ФІТОПЛАНКТОН | ЗООПЛАНКТОН | РАКОПОДІБНІ | РИБИ | БАКЛАНИ |
Перший рівень тут представлений фітопланктоном у морській воді, забрудненій пестицидами, що змиваються з полів і доставляються річковою водою в прибережні моря. Цей трофічний ланцюг демонструє можливість акумуляції пестицидів у рибах і птахах, що знаходяться відповідно на 4-му і 5-му трофічних рівнях.
Іншим прикладом біотичного перенесення є накопичення радіоактивного цезію-137в м'ясі ссавців по трофічному ланцюгу:
ЛИШАЙНИК – ОЛЕНЬ – ЛЮДИНА.
Біотичне перенесення, як зазначено вище, супроводжується накопиченням забруднення в організмах на верхніх трофічних рівнях. Для ілюстрації в табл. 3.7 наведено експериментальні дані про коефіцієнти накопичення деяких радіоактивних елементів в організмах, що мешкають у морській воді.
Таблиця 3.7 Коефіцієнти накопичення радіоактивних елементів в організмах стосовно морської води.
Види організмів | Рутеній-106 | Цезій-137 | Стронцій-90 |
Водорості | 330-1800 | 1-6 | |
Молюски | 1200-2000 | 15-70 | 8-15 |
Ракоподібні (креветки) | - | ||
Риби (камбала) | 0,3 |
При цьому чим довший трофічний ланцюг, тим менші коефіцієнти накопичення реєструються, оскільки при міграції хімічних речовин по ланцюгах живлення вони піддаються процесам деструкції і трансформації.