Чем выше дефицит
влажности, тем суше и теплее, и наоборот.
Режим осадков — важнейший фактор, определяющий
миграцию загрязняющих веществ в природной среде и вымывание
их из атмосферы.
Подвижность среды. Причинами возникновения движения
воздушных масс (ветра) являются в первую очередь неодинаковый
нагрев земной поверхности, вызывающий перепады
давления, а также вращение Земли. Ветер направлен в сторону
более прогретого воздуха.
Ветер — важнейший фактор распространения на большие
расстояния влаги, семян, спор, химических примесей и т. п.
Он способствует как снижению околоземной концентрации
пыле- и газообразных веществ вблизи места их поступления
в атмосферу, так и повышению фоновых концентраций в воздушной
среде вследствие выбросов далеких источников, включая
трансграничный перенос.
Транспирация — испарение воды наземными частями растений.
56 Глава 3. ФАКТОРЫ СРЕДЫ
Ветер ускоряет транспирацию (испарение влаги наземными
частями растений), что особенно ухудшает условия существования
при низкой влажности. Кроме того, он косвенно влияет
на все живые организмы суши, участвуя в процессах выветривания
и эрозии.
Подвижность в пространстве и перемешивание водных
масс способствуют поддержанию относительной гомогенности
(однородности) физических и химических характеристик водных
объектов. Средняя скорость поверхностных течений
лежит в пределах 0,1—0,2 м/с, достигая местами 1 м/с, у Гольфстрима
— 3 м/с.
Давление. Нормальным атмосферным давлением считается
абсолютное давление на уровне поверхности Мирового океана
101,3 кПа, соответствующее 760 мм рт. ст. или 1 атм.
В пределах земного шара существуют постоянные области высокого
и низкого атмосферного давления, причем в одних и тех
же точках наблюдаются сезонные и суточные его колебания.
По мере увеличения высоты относительно уровня океана давление
уменьшается, снижается парциальное давление кислорода,
усиливается транспирация у растений.
Периодически в атмосфере образуются области пониженного
давления с мощными воздушными потоками, перемещающимися
по спирали к центру, которые называют циклонами.
Для них характерно большое количество осадков и неустойчивая
погода. Противоположные природные явления
называют антициклонами. Они характеризуются устойчивой
погодой, слабыми ветрами и в ряде случаев температурной инверсией.
При антициклонах порой возникают неблагоприятные
метеорологические условия, способствующие накоплению
в приземном слое атмосферы загрязняющих веществ.
Различают также морское и континентальное атмосферное
давление.
Давление в водной среде возрастает по мере погружения.
Благодаря значительно (в 800 раз) большей, чем у воздуха, плотности
воды на каждые 10 м глубины в пресноводном водоеме давление
увеличивается на 0,1 МПа (1 атм). Абсолютное давление
на дне Марианской впадины превышает 110 МПа (1100 атм).
Ионизирующие излучения. Ионизирующим называют
излучение, образующее пары ионов при прохождении через вещество;
фоновым — излучение, создаваемое природными источниками.
Оно имеет два основных источника: космическое
излучение и радиоактивные изотопы и элементы в минералах
земной коры, возникшие некогда в процессе образования
вещества Земли. Из-за большого периода полураспада ядра
3.1. Экологические факторы и их действие 57
многих первозданных радиоактивных элементов сохранились
в недрах Земли до настоящего времени. Главнейшие из них —
калий-40, торий-232, уран-235 и уран-238. Под воздействием
космического излучения в атмосфере постоянно образуются
все новые ядра радиоактивных атомов, главные из которых —
углерод-14 и тритий.
Радиационный фон ландшафта — одна из непременных составляющих
его климата. В формировании фона принимают
участие все известные источники ионизирующего излучения
(рис. 3.5), однако вклад каждого из них в общую дозу облучения
зависит от конкретной географической точки. Человек
как обитатель природной среды получает основную часть облучения
от естественных источников радиации, и избежать этого
невозможно. Все живое на Земле подвергается излучению из
Космоса на протяжении всей истории существования и адаптировалось
к этому.
| Гранит | | Осадочные породы
[ | Донные осадки
Рис. 3.5. Дозы получаемого радиоактивного облучения, мрад/г.
(по Н. Ф. Реймерсу): 1 — космические лучи; 2 — внутренние а-лучи
и излучение 4 0К, содержащегося в живых организмах; 3 — излучение
местных внешних источников
58 Глава 3. ФАКТОРЫ СРЕДЫ
Горные ландшафты благодаря значительной высоте над
уровнем моря характеризуются повышенным вкладом космического
излучения. Ледники, выполняя функцию поглощающего
экрана, задерживают в своей массе излучение подстилающих
коренных пород. Обнаружены различия в содержании
радиоактивных аэрозолей над морем и сушей. Суммарная
радиоактивность морского воздуха в сотни и тысячи раз меньше,
чем континентального.
На Земле есть районы, где мощность экспозиционной дозы
в десятки раз превышает средние значения, например, районы
месторождений урана и тория. Такие места называют урановыми
и ториевыми провинциями. Стабильный и относительно
более высокий уровень излучения наблюдается в местах выхода
гранитных пород.
Биологические процессы, сопровождающие образование
почв, существенно влияют на накопление в последних радиоактивных
веществ. При малом содержании гумусовых веществ
их активность слабая, тогда как черноземы всегда отличались
более высокой удельной активностью. Особенно она высока
у черноземных и луговых почв, расположенных близко к гранитным
массивам. По степени возрастания удельной активности
почвы ориентировочно можно расположить в следующем
порядке: торфяные; черноземные; почвы степной зоны
и лесостепи; почвы, развивающиеся на гранитах.
Влияние периодических колебаний интенсивности космического
излучения у земной поверхности на дозу облучения
живых организмов практически не существенно.
Во многих районах земного шара мощность экспозиционной
дозы, обусловленная излучением урана и тория, достигает
уровня облучения, существовавшего на Земле в геологически
обозримое время, при котором шла естественная эволюция
живых организмов. В целом ионизирующее излучение более
губительно воздействует на высокоразвитые и сложные организмы,
причем человек отличается особой чувствительностью.
Некоторые вещества распределяются в организме равномерно,
например углерод-14 или тритий, а другие накапливаются
в определенных органах. Так, радий-224, -226, свинец-210,
полоний-210 аккумулируются в костных тканях. Сильное воздействие
на легкие оказывает инертный газ радон-220, порой
выделяющийся не только из залежей в литосфере, но и из
минералов, добытых человеком и применяемых в качестве
строительных материалов.
3.1. Экологические факторы и их действие 59
Радиоактивные вещества могут накапливаться в воде, почве,
осадках или в воздухе, если скорость их поступления превышает
скорость радиоактивного распада. В живых организмах
накопление радиоактивных веществ происходит при их попадании
с пищей («правило биотического усиления», см. разд. 5.1.3).
3.1.1.2. Топографические факторы
Влияние абиотических факторов в значительной мере зависит
от топографических1 характеристик местности, которые
могут сильно изменять как климат, так и особенности развития
почв (см. разд. 7.2.4.6). Основной топографический фактор —
высота над уровнем моря. С высотой снижаются средние температуры,
увеличивается суточный перепад температур, возрастает
количество осадков, скорость ветра и интенсивность радиации,
понижается давление. В результате в горной местности
по мере подъема наблюдается вертикальная зональность распределения
растительности, соответствующая последовательности
смены широтных зон от экватора к полюсам (рис. 3.6).
Горные цепи могут служить климатическими барьерами.
Поднимаясь над горами, воздух охлаждается, что часто вызывает
осадки и тем самым снижает его абсолютное влагосодер-
жание. Попадая затем на другую сторону горной гряды, осушенный
воздух способствует снижению интенсивности дождей
(снегопада), чем создается «дождевая тень».
Горы могут играть роль изолирующего фактора в процессах
видообразования, так как служат барьером для миграции
организмов.
Важный топографический фактор — экспозиция (освещенность)
склона. В Северном полушарии теплее на южных склонах,
а в Южном полушарии — на северных склонах.
Другой важный фактор — крутизна склона, влияющая
на дренаж. Вода стекает со склонов, смывая почву, уменьшая
ее слой. Кроме того, под действием силы тяжести почва медленно
сползает вниз, что ведет к ее скоплению у основания
склонов.