Wpływ środowiska na człowieka
Środowisko naturalne od początków istnienia ludzkości wywierało decydujący wpływ na życie i funkcjonowanie społeczeństw. W czasach prehistorycznych, kiedy na Ziemi pojawił się Homo Sapiens, środowisko decydowało o miejscu osiedlania się i o rodzaju działalności podejmowanych przez ludzi. Człowiek wędrował i w harmonii żył z przyrodą. W kolejnych wiekach wpływ natury stopniowo się zmniejszał, ale nadal odgrywała ona naczelną rolę. Równocześnie oddziaływanie ludzi na przyrodę było niewielkie. Dopiero w ostatnich wiekach, od czasu rewolucji przemysłowej środowisko zdaje się ustępować i podporządkowywać działaniom podejmowanym przez ludzkość. Współcześnie wpływ człowieka na środowisko jest czasem większy niż środowiska na człowieka. Środowiskiem przyrodniczym nazywamy zespół naturalnych elementów powłoki ziemskiej wpływających na działalność społeczno - gospodarczą człowieka. Elementami środowiska przyrodniczego są: wody, powietrze, rzeźba terenu, skały, gleby, rośliny, zwierzęta itd. Środowisko geograficzne to środowisko przyrodnicze oraz wszystkie wytwory działalności człowieka. Od najdawniejszych czasów pojawiały się różne koncepcje mówiące o wzajemnym wpływie człowieka i środowiska. Najważniejsze z nich to:
- determinizm geograficzny (człowiek jest w pełni zależny od środowiska, które decyduje o rozwoju gospodarczym i sposobie życia ludzi),
- nihilizm geograficzny (człowiek jest niezależny od środowiska, przyroda nie ma wpływu na rozwój gospodarczy i sposób życia ludzi),
- posybilizm geograficzny (występuje współzależność człowieka i środowiska, człowiek może różnymi sposobami oddziaływać na środowisko przy równoczesnym oddziaływaniu środowiska na człowieka).
Wpływ środowiska na człowieka przejawia się m.in. poprzez:
- temperaturę powietrza (rozmieszczenie ludności na Ziemi, gęstość zaludnienia, warunki do rozwoju rolnictwa, rośliny jakie można uprawiać, sposób ubierania się, wydatki na ogrzewanie lub klimatyzację),
- ciśnienie atmosferyczne (wpływa m.in. na samopoczucie człowieka, ponieważ zmiana ciśnienia powoduje dążenie organizmu do wyrównania ciśnienia wewnętrznego; gwałtowne zmiany ciśnienia powodują rozedmę płuc),
- wilgotność powietrza (w klimatach gorących o znacznej wilgotności względnej człowiek szybciej się męczy ponieważ mięsień sercowy w ciągu doby musi przepompowywać więcej wody),
- opady atmosferyczne (na obszarach o dużych opadach śniegu buduje się budynki ze stromymi dachami, ponieważ płaskie dachy łamałyby się pod jego ciężarem),
- zasoby wodne (niedostateczne ilości wody uniemożliwiają rozwój roślin. duże miasta położone są w okolicach większych zbiorników wodnych),
- wieloletnią zmarzlinę (budowa domów na słupach, niestabilność gruntu, brak możliwości rozwoju rolnictwa),
- gleby (bardziej żyzne gleby umożliwiają otrzymanie wyższych plonów),
- nachylenie terenu (znaczne nachylenie utrudnia budowę dróg, stwarza konieczność terasowania stoków w celu możliwości uprawy na nich roślin),
- ekspozycję stoków (warunkuje rodzaj uprawianych roślin),
- wysokości względne (utrudnienia w budowie ciągów komunikacyjnych, które wymagają tworzenia tuneli i mostów),
- zasoby mineralne (w miejscach występowania surowców mineralnych powstają ośrodki przemysłowe),
- długość trwania dnia i nocy (wpływa na rozmieszczenie i rodzaj upraw),
- natężenie światła (decyduje o rodzaju upraw, a także o samopoczuciu człowieka).
Wpływ środowiska naturalnego na rozmieszczenie ludności
Ekumena to obszar stale zamieszkany i użytkowany przez człowieka. Na Ziemi obszar jaki obejmuje ekumena ciągle się powiększa i stanowi obecnie ponad 90 % powierzchni lądów. Anekumena jest obszarem nie zamieszkiwanym przez człowieka z powodu niekorzystnych warunków przyrodniczych albo zakazów administracyjnych. Subekumena to obszar czasowo zamieszkiwany i użytkowany przez człowieka.
Do najważniejszych przyczyn nierównomiernego rozmieszczenia ludzi na kuli ziemskiej należą te wynikające z warunków przyrodniczych (klimat, rzeźba terenu, gleby, stosunki wodne), a poza tym uwarunkowania historyczne i ekonomiczne. Warunki klimatyczne powodują, że większość ludzkości zamieszkuje tereny leżące między 20 stopniem a 60 stopniem północnej szerokości geograficznej. Klimat na tych obszarach umożliwia prowadzenie intensywnej gospodarki rolnej. Określony wpływ na położenie ośrodków przemysłowych ma występowanie surowców mineralnych. Większość miast powstałych w czasie tzw. rewolucji przemysłowej tworzyła się w pobliżu wydobycia węgla kamiennego i rud żelaza.
W promieniu 50 km od wybrzeża morskiego mieszka ponad 25 % ludzkości. W Australii wskaźnik ten sięga aż 80 %, a w USA 50 %. Do wysokości 200 m n.p.m. mieszka prawie 60 % mieszkańców Ziemi. Ponad 70 % mieszkańców naszej planety mieszka w Azji i Europie. Współcześnie wyodrębnia się cztery obszary najintensywniejszej koncentracji ludności na Ziemi. Są to: region wschodnioazjatycki (1,5 mld ludzkości), region południowoazjatycki (1,2 mld ludzkości), region europejski (600 mln ludzkości), region północnoamerykański (200 mln ludzkości). Średnia gęstość zaludnienia dla świata to 42 osoby/km2. Do państw o największej gęstości zaludnienia należą: Watykan, Monako, Hongkong oraz Singapur.
Wpływ ukształtowania powierzchni na działalność człowieka
Jednym z podstawowych elementów środowiska naturalnego, wpływającym na działalność człowieka jest ukształtowanie powierzchni. Rzeźba terenu od najdawniejszych czasów decydowała o sposobach i możliwościach osiedlania się ludzi, o możliwościach w zakresie uprawy roślin i tworzenia sieci komunikacyjnej. Gospodarka rolna związana z uprawami najlepiej rozwija się na obszarach płaskich lub lekko pofalowanych. Na bardziej stromych zboczach w celu umożliwienia uprawiania roślin konieczne są terasowania. Dużą rolę odgrywa również ekspozycja stoków. Ekspozycja południowa powoduje szybsze dojrzewanie upraw, a ekspozycja północna przyczynia się do opóźnienia wegetacji roślin. Ciągi komunikacyjne najlepiej i najtaniej buduje się na terenach równinnych.
Wpływ klimatu na działalność człowieka
Równie istotnym elementem środowiska jest klimat, który wpływa na rozwój wszelkich organizmów żyjących na Ziemi. Rośliny do wzrostu potrzebują wody, związków mineralnych oraz powietrza. Zwierzętom konieczne są woda, pokarm i tlen. Z kolei zarówno rośliny jak i zwierzęta potrzebują temperatury powietrza na odpowiednim poziomie. Warunki klimatyczne odgrywają naczelną rolę w rozmieszczeniu osadnictwa i poszerzaniu sieci transportowej. Blisko 60 % ludzkości mieszka w strefie klimatów umiarkowanych, gdzie dzięki korzystnym warunkom klimatycznym najlepiej rozwijają się uprawy. To przede wszystkim klimat wyznacza granicę pomiędzy ekumeną i anekumeną.
Wpływ zjawisk astronomicznych na działalność człowieka
Wpływ zjawisk astronomicznych wynika przede wszystkim z następstw ruchu obrotowego i ruchu obiegowego Ziemi. Najważniejsze konsekwencje ruchu obrotowego to:
- widoma dobowa wędrówka Słońca po sklepieniu niebieskim,
- dobowy ruch sfery niebieskiej,
- zmiana dnia i nocy oraz wynikająca z niej rachuba czasu,
- pływy morskie,
- spłaszczenie Ziemi na biegunach,
- odchylanie od pionu ciał swobodnie spadających
- siła Coriolisa.
Najistotniejszymi następstwami ruchu obiegowego są natomiast:
- pory roku,
- zmiany w ciągu roku wysokości Słońca nad horyzontem w momencie górowania,
- różna długość dnia i nocy w ciągu roku,
- różne punkty wschodu i zachodu Słońca na horyzoncie w ciągu roku,
- zmiana położenia gwiazdozbiorów na sferze niebieskiej w ciągu roku,
- nierównomierna ilość docierających promieni słonecznych.
Ruch Ziemi dookoła Słońca stał się podstawą rachuby lat. W 45 roku przed naszą erą Juliusz Cezar wprowadził reformę kalendarza rzymskiego. Rok kalendarzowy uzgodniono z długością roku zwrotnikowego w ten sposób, że po trzech latach zwyczajnych, liczących 365 dni postanowiono dodawać rok przestępny liczący 366 dni. Przyjęto, że dodatkowym dniem w roku przestępnym będzie 29 luty. Kalendarz ten nazwano juliańskim. Później wprowadzono regułę, że rokiem przestępnym jest każdy, który dzieli się przez cztery. Długość roku juliańskiego była o około 11 minut dłuższa od roku zwrotnikowego, przez co data równonocy wiosennej, średnio co 129 lat, przesuwała się o jedną dobę na datę wcześniejszą. W roku 1582 papież Grzegorz XIII przeprowadził kolejną reformę dopasowującą w lepszy sposób długość roku kalendarzowego do długości roku zwrotnikowego. Dokonał tego poprzez modyfikację liczby lat przestępnych. W ciągu czterystu lat miało być tylko 97 lat przestępnych, a nie 100 jak jest w kalendarzu juliańskim. W tym celu postanowiono, że spośród lat wyrażających się w pełnych setkach, tylko te będą przestępne, które będą podzielne przez 400. Kalendarz gregoriański, jako "papieski", przyjmował się bardzo opornie w krajach protestanckich, a tym bardziej w prawosławnych. W Niemczech wprowadzono go w 1700 roku, w Anglii w 1752 roku, a w Rosji dopiero w 1918 roku. W cerkwi prawosławnej i w kościołach katolickich obrządku wschodniego używany jest do tej pory kalendarz juliański, a że od czasu reformy różnica pomiędzy kalendarzami wzrosła o dalsze 3 dni Boże Narodzenie obchodzone jest w Kościele prawosławnym o 13 dni później niż w katolickim.
Wpływ środowiska naturalnego na rozmieszczenie okręgów przemysłowych
Okręgi rozmieszczone występują na Ziemi w sposób punktowy. Koncentruje się na stosunkowo małej powierzchni, przy równoczesnym znacznym rozproszeniu w przestrzeni. Na taką sytuację wpływa fakt, że jedynie w niektórych obszarach występują czynniki pozwalające na lokalizację ośrodka przemysłowego. Czynniki lokalizacji przemysłu dzielimy na przyrodnicze i czynniki poza przyrodnicze. Do tych pierwszych można zaliczyć m.in.: obecność surowców mineralnych, dużych zasobów leśnych, znaczna produkcja rolna, zasoby wodne na odpowiednim poziomie, równinne ukształtowanie powierzchni, sprzyjający klimat, dobre warunki glebowe. W drugiej grupie są następujące czynniki: kwalifikacje siły roboczej, duże rynki zbytu, wyposażenie w infrastrukturę, stopień rozwoju naukowego, dogodny transport jak oraz uwarunkowania polityczne. Dla każdego z rodzajów działalności przemysłowej inne czynniki są najważniejsze. Odmienne czynniki decydują o umiejscowieniu hut, elektrowni, fabryk, stoczni itd. Poza tym znaczenie większości czynników ulega zmianie wraz z upływem czasu i postępem technicznym. Do największych i najbardziej znaczących okręgów przemysłowych na świecie należą:
- Zagłębie Ruhry (Niemcy) - węgiel kamienny, węgiel brunatny; przemysł elektromaszynowy.
- Okręg Uralski (Rosja) - rudy żelaza, rudy miedzi, węgiel brunatny, sól kamienna, złoto, platyna; przemysł elektromaszynowy, zbrojeniowy, drzewno-papierniczy.
- Okręg Damodar (Indie) - węgiel kamienny, boksyty, rudy żelaza; przemysł metalurgiczny, mineralny, metalowy.
- Okręg Witwatersrand (Republika Południowej Afryki) - węgiel kamienny, rudy żelaza, złoto, srebro, platyna, diamenty; przemysł metalurgiczny, chemiczny, elektromaszynowy.
- Donieckie Zagłębie Węglowe (Ukraina) - węgiel kamienny, rtęć, sól kamienna, rudy żelaza; przemysł metalurgiczny.
Wpływ środowiska naturalnego na rozmieszczenie okręgów rolniczych
Rolnictwo to jedna z najstarszych działalności gospodarczych podejmowanych przez człowieka. Wytwarza żywność oraz produkuje surowce niezbędne dla wielu różnych gałęzi przemysłu.. Rolnictwo, podobnie jak inne rodzaje działań człowieka, w znacznym stopniu uzależnione jest od warunków środowiskowych. Warunki klimatyczne, a szczególnie wielkość usłonecznienia, opadów atmosferycznych oraz długość trwania okresu wegetacyjnego, mają zasadniczy wpływ na rozmieszczenie i rodzaje upraw, wielkość plonów, a także częstotliwość zbiorów. Ponad 60 % obszarów rolniczych położonych jest w strefie klimatu umiarkowanego i strefie klimatu podzwrotnikowego. Wielkość zbiorów wynika głównie z żyzności gleb, czyli jej zdolności do dostarczania roślinom koniecznych składników pokarmowych. Człowiek wpływa na urodzajność gleb poprzez stosowanie melioracji oraz nawozów. Istotną rolę odgrywa również rzeźba terenu. Najlepsze warunki dla rozwoju występują na terenach nizinnych lub lekko falistych o ekspozycji południowej. Strome zbocza poddawane są terasowaniu, a czasem stosuje się na nich orkę prostopadle do poziomic co poprawia stosunki wodne w glebie.
Do obszarów o najważniejszym znaczeniu rolniczym należą:
- region zachodnioeuropejski - uprawa pszenicy, buraków, ziemniaków, warzyw; hodowla bydła, trzody chlewnej; rolnictwo intensywne, wysoko produktywne, wydajne
- region śródziemnomorski - uprawa drzew cytrusowych, oliwek, winogron, pszenicy, kukurydzy; hodowla bydła, kóz, owiec, osłów
- region wschodnioeuropejsko-syberyjski - uprawa bawełny, herbaty, hodowla bydła, trzody chlewnej, owiec; rolnictwo w fazie transformacji
- region południowo-wschodnioazjatycki - uprawa ryżu, bawełny, herbaty, pszenicy, kauczuku; hodowla bydła, drobiu, trzody chlewnej; rolnictwo mało wydajne, duże nakłady pracy
- region środkowo-wschodnioazjatycki - uprawa ryżu, bawełny, herbaty, kawy, tytoniu, pszenicy; hodowla bydła, drobiu, trzody chlewnej; rolnictwo niskotowarowe
- region afrykańsko-zachodnioazjatycki - uprawa oliwek, owoców cytrusowych, palm daktylowych; hodowla bydła; rolnictwo rozdrobnione
- region afrykański - uprawa prosa, sorga, manioku, orzeszków ziemnych; hodowla bydła, owiec, wielbłądów; rolnictwo prymitywne, niewielkie nakłady pracy
- region północnoamerykański - uprawa pszenicy, herbaty, bawełny, kukurydzy, trzciny cukrowej; hodowla bydła, koni, trzody chlewnej, drobiu; rolnictwo wyspecjalizowane
- region latynoamerykański - uprawa pszenicy, kawy, herbaty, kakao; hodowla bydła, owiec, koni; rolnictwo ekstensywne, rozdrobnione
- region australijski - uprawa kukurydzy, pszenicy, trzciny cukrowej; hodowla owiec, bydła; rolnictwo, wyspecjalizowane, wysokotowarowe.
Wpływ działalności człowieka na środowisko
Przez bardzo długi czas ludzkość nie zdawała sobie sprawy ze skali zmian jakich dokonywała w środowisku przyrodniczym. Śmieci i odpady przemysłowe, zanieczyszczone i zatrute wody, oraz skażone powietrze w miastach to najbardziej widoczne skutki działalności prowadzonej przez człowieka na przestrzeni wieków. Ingerencja człowieka wytworzyła obszary zurbanizowane o silnie przekształconym środowisku przyrodniczym, a często całkowicie zdegradowanym. Produkcja przemysłowa skutkuje znacznymi zaburzeniami w obiegu węgla i siarki, a związana jest głównie ze spalaniem surowców energetycznych. Przy spalaniu 1 kg węgla, do atmosfery dostają się 2 kg tlenku węgla. Podczas spalania węgla, do atmosfery dostaje się również SO2 (dwutlenek siarki) - gaz o silnych właściwościach toksycznych, który zabójczo działa na rośliny, a w po połączeniu z wodą zawartą w powietrzu tworzy kwaśne deszcze. Utrzymujące się nad terenami silnie zurbanizowanymi zanieczyszczenia powietrza czyli tzw. smogi są bardzo niebezpieczne dla ludzi, zwierząt i roślin, a nawet dla budynków.
Wpływ człowieka na środowisko przejawia się m.in. poprzez:
- zanieczyszczenie powietrza (pyły, gazy przemysłowe, spaliny samochodów; wzrost zachorowań na choroby cywilizacyjne, wymieranie wielu gatunków roślin i zwierząt, wzrost średniej temperatury powietrza "efekt cieplarniany"),
- zanieczyszczenie wód (ścieki przemysłowe, nawozy sztuczne, wycieki z tankowców; zmniejszenie zawartości tlenu w wodzie, wymieranie organizmów wodnych),
- nawadnianie terenu (wzrost zasolenia gleb)
- działania górnicze (obniżanie się poziomu wód podziemnych na skutek wypompowywania wód kopalnianych, znaczne przekształcenie krajobrazu, powstawanie hałd i składowisk),
- degradację gleb (środki owadobójcze i grzybobójcze nierozpuszczalne w wodzie, wycinanie lasów pod uprawę, mierny wypas).
Wpływ działalności człowieka na atmosferę
Aktualny stan atmosfery jest ostatecznym wynikiem wielu powiązanych ze sobą procesów. Nawet niewielkie zakłócenie jednego z procesów może skutkować znacznymi zmianami stanu atmosfery, a nawet całego środowiska naturalnego. Przykładem jest chociażby zachwianie równowagi w warstwie ozonowej albo wzrost ilości dwutlenku węgla w atmosferze. Głównymi czynnikami wywołującymi zmiany w atmosferze są emisje różnego rodzaju zanieczyszczeń oraz zachwianie stosunków wodnych w środowisku przyrodniczym.
Rozwój cywilizacji powoduje powstanie sztucznych źródeł emisji do atmosfery pyłów i gazów. Podstawowe zanieczyszczenia atmosfery to: dwutlenek siarki, tlenki azotu, tlenek węgla, węglowodory oraz pyły. Dwutlenek węgla i para wodna, zawarte w gazach spalinowych także mogą mieć negatywny wpływ na środowisko. Źródłem dwutlenku siarki jest przede wszystkim spalanie paliw stałych. Tlenki azotu również powstają w procesach spalania, a ich stężenie w silenie zurbanizowanych obszarach może wielokrotnie przekraczać wartości dla obszarów nie zurbanizowanych. Tlenek węgla, który jest silnie trujący nawet w bardzo niewielkich stężeniach może być niezwykle szkodliwy. Węglowodory są emitowane głównie przez samochody. Najprostszy z nich, metan, powstaje także w dużych ilościach na obszarach intensywnej hodowli zwierząt czy uprawy ryżu. Z kolei pyły mogą zawierać wiele groźnych substancji, które działając jako jądra kondensacji pary wodnej, powodują wzrost koncentracji cząstek chmurowych, modyfikując warunki powstawania opadu. Człowiek wywołał wiele niekorzystnie działających na klimat zmian. Na skutek rabunkowej wycinki lasów postępuje proces stepowienia oraz proces pustynnienia. Nieodpowiednie stosowanie melioracji spowodowało nadmierne przesuszenie gleb. Zapylenie atmosfery w znacznym stopniu zmniejszyło dopływ promieniowania słonecznego.
Wpływ działalności człowieka na wody
Dla człowieka i działalności przez niego prowadzonych woda ma zasadnicze znaczenie. Praktycznie nie ma takiej gałęzi gospodarki, w której woda jest zbędna. Od dawna człowiek próbuje chronić tereny przed wezbraniami oraz osuwiskami powstającymi na skutek podmywania brzegów. W tym celu stawia się mury i wały przeciwpowodziowe. Takie działania czasem mogą przynieść negatywne skutki, gdyż przykładowo skanalizowana rzeka szybciej prowadzi wody powodziowe, co niejednokrotnie zwiększa wahania poziomu wód, niekorzystne zwłaszcza dla żeglugi i energetyki. Woda ma decydujące znaczenie dla produkcji rolniczej na świecie. Na podmokłych terenach konieczne jest odwadnianie terenu, a w obszarach suchych wymagane jest nawadnianie poprzez budowę kanałów irygacyjnych. Występowanie suszy w najbiedniejszych krajach na świecie, często prowadzi do powstania klęsk głodu w czasie których z niedożywienia umiera nawet tysiące ludzi.
Substancje chemiczne, bakterie i inne mikroorganizmy obecne w wodach naturalnych w zwiększonej ilości mogą prowadzić do zanieczyszczenia a nawet zatrucia wód. Substancje chemiczne - organiczne i nieorganiczne występują w postaci roztworów, roztworów koloidalnych i zawiesin. Skład chemiczny zanieczyszczeń jest kształtowany czynnikami naturalnymi, np. wyługowywaniem substancji z gleb i skał, rozwojem i obumieraniem organizmów wodnych oraz czynnikami antropogenicznymi. Do najczęściej występujących antropogenicznych zanieczyszczeń wód powierzchniowych należą: pestycydy, substancje powierzchniowo czynne, węglowodory ropopochodne, fenole, chlorowe pochodne bifenylu oraz metale ciężkie, głównie ołów, miedź, chrom, kadm, rtęć i cynk. Większość antropogenicznych zanieczyszczeń wód działa toksycznie na organizmy wodne. Zanieczyszczenia bardzo trwałe w środowisku wodnym i bardzo trudno ulegające chemicznym i biochemicznym procesom rozkładu nazywa się substancjami refrakcyjnymi. Najwięcej zanieczyszczeń trafia do wód razem ze ściekami. Innymi źródłami zanieczyszczeń wód są: transport wodny i lądowy, stosowanie pestycydów i nawozów sztucznych oraz odpady komunalne i przemysłowe. Wody ulegają zanieczyszczeniu także w wyniku eutrofizacji. Stopień zanieczyszczenia wód określa się za pomocą tzw. wskaźników zanieczyszczenia. Są to stężenia zanieczyszczeń oraz inne parametry, których wartość jest miarą stężenia określonych rodzajów zanieczyszczeń. Jednym z najważniejszych wskaźników zanieczyszczenia wód powierzchniowych jest stężenie rozpuszczonego tlenu, które może przyjmować maksymalną wartość 9 mg/dm³ - mniejsze stężenie tlenu świadczy o zanieczyszczeniu wód związkami organicznymi, rozkładalnymi biochemicznie. Spadek stężenia tlenu poniżej 4 mg/dm³ powoduje obumieranie wielu organizmów wodnych. Innymi wskaźnikami zanieczyszczenia wód naturalnych są: biochemiczne zapotrzebowanie tlenu oraz chemiczne zapotrzebowanie tlenu. Wartości wskaźników zanieczyszczenia rzek zależą w dużym stopniu od przepływu wody.
Zasady klasyfikacji wód w Polsce w zależności od stopnia ich zanieczyszczenia określa tzw. prawo wodne, według którego rozróżnia się 3 klasy czystości. Warunkiem zakwalifikowania wody do jednej z nich jest zachowanie fizykochemicznych i biologicznych wskaźników w dopuszczalnych granicach. W 1995 roku z objętych kontrolą odcinków rzek jedynie 2,9 % spełniało wymogi stawiane wodom o największej czystości, tj. wodom I klasy czystości, 20,3 % należało do wód II klasy, 33,8 % do III klasy czystości, a 43 % stanowiły wody pozaklasowe. Według kryterium biologicznego brak było wód I klasy, 3,7 % należało do II, 11 % do III klasy czystości, a aż 85,1 % to wody pozaklasowe.
Wpływ działalności człowieka na gleby
Do zanieczyszczenia gleb mogą doprowadzić substancje chemiczne oraz mikroorganizmy występujące w glebach w ilościach przekraczających ich normalną zawartość, niezbędną do zapewnienia obiegu materii i energii w ekosystemach. Pochodzą one m.in. ze stałych i ciekłych odpadów przemysłowych i komunalnych, gazów i pyłów emitowanych z zakładów przemysłowych, gazów wydechowych silników spalinowych oraz substancji stosowanych w rolnictwie. Zanieczyszczenia mogą zmieniać właściwości fizyczne, chemiczne i mikrobiologiczne gleby, obniżając jej urodzajność, a więc powodują zmniejszenie plonów i obniżenie ich jakości, zakłócają przebieg wegetacji roślin, niszczą również walory ekologiczne i estetyczne szaty roślinnej.
Chemiczne przekształcenie gleby polega na zmianie jej odczynu, zasoleniu lub zatruciu w wyniku antropopresji, czyli zamierzonego lub niespodziewanego skutku działalności człowieka. Jednym z podstawowych parametrów chemicznych gleby jest odczyn. Wpływa on na kierunek procesów glebowych, wietrzenie skał macierzystych, mineralizację i humifikację szczątków organicznych, nitryfikację i denitryfikację oraz rozwój organizmów żyjących stale lub przejściowo w glebie i wzrost roślin. Zakwaszenie gleby jest wynikiem zachodzących w niej procesów rozkładu substancji organicznych, procesów życiowych roślin, których produktami są kwasy organiczne i nieorganiczne. Wzrost zakwaszenia powodują dodatkowo kwaśne opady. Do alkalizacji gleby prowadzi natomiast wymywanie z atmosfery pyłów oraz nadmierne wapnowanie. Groźne zanieczyszczenie gleby stanowią występujące w nadmiarze azotany, których źródłem jest nadmierne nawożenie gleb azotem, zanieczyszczona atmosfera lub ścieki. Azotany te opóźniają dojrzewanie roślin zmniejszając ich odporność na choroby i szkodniki. Rośliny uprawiane na glebach o nadmiernej zawartości azotu szkodzą zdrowiu ludzi i zwierząt. Uszkodzenia mechaniczne, nadmierne nawożenie oraz zanieczyszczenie gleby pogarszają stan jej warstwy powierzchniowej, w której gromadzą się związki mineralne i organiczne mające znaczenie dla żyzności gleby oraz większość zanieczyszczeń. Trwały spadek żyzności gleby w wyniku procesów ługowania (bielicowania i lateryzacji) jest spowodowany obniżeniem ilości i jakości próchnicy w glebie, zakwaszeniem, a także zniszczeniem struktury gleby. Chemizacja rolnictwa sprzyja akumulacji substancji toksycznych w środowisku. Przyczyną degradacji gleby są zmiany klimatu, rabunkowa gospodarka rolna, obniżenie poziomu wód gruntowych i antropopresja. Przykładem antropopresji o ogromnym znaczeniu jest wylesianie. Z wylesieniem wiąże się także proces denudacji, tj. ustawicznego niszczenia profilu glebowego i wyrównywania powierzchni ziemi w wyniku erozji wodnej i wietrznej. Oddziaływanie człowieka na pedosferę spowodowało wzrost naturalnej żyzności gleb. Równocześnie człowiek przez swoją rabunkową działalność przyczynił się do wyjałowienia gleb, spadku urodzajności, a także rozwoju procesów erozyjnych.
Wpływ środowiska na człowieka wywołany wpływem człowieka na środowisko
Najlepszym przykładem dla zobrazowania tych powiązań są kwaśne deszcze. Kwaśne deszcze to wszystkie rodzaje kwaśnych opadów, tzn. kwaśne zanieczyszczenia powietrza, które mogą znajdować się w kwaśnym deszczu, mgle lub też w kwaśnym śniegu. Taki sposób transportowania na ziemię kwasów nazywany jest mokrą depozycją. Kwaśne zanieczyszczenia powietrza są powodowane głównie przez cztery rodzaje gazów:
- tlenki siarki, które wydobywają się w czasie spalania paliw kopalnych tj. węgla, ropy, gazu ziemnego, jak również z wód morskich, wulkanów i rozkładu materii organicznej. Zanieczyszczenia te głównie są spowodowane przez huty, koksownie i elektrownie węglowe,
- tlenki azotu, których około 50 % pochodzi ze źródeł naturalnych. W Europie jedynie 10 % jest pochodzenia naturalnego, a aż 90 % wytwarza się podczas wysokotemperaturowego spalania paliw kopalnych np. w elektrowniach węglowych, koksowniach i w transporcie,
- węglowodory pochodzące z silników spalinowych,
- ozon, którego stężenie przy powierzchni ziemi jest niewielkie, a przy połączeniu z tlenkami azotu i węglowodorami powiększa się, przez co staje się szkodliwy.
Wymienione gazy tworzą kwasy łącząc się z kroplami wody znajdującymi się w powietrzu lub też opadają na ziemię tworząc kwasy na drzewach, w wodzie i glebie. Kwaśne deszcze nie dość, że zanieczyszczają powietrze, to mają również szkodliwy wpływ na roślinność, zwierzęta a także na człowieka.
Kwaśne deszcze powodują obumieranie dużej ilości drzew, a także niszczenie runa leśnego. Drzewa mają uszkodzone liście, co powoduje nadmierne parowanie wody i zakłócenia w procesie fotosyntezy - skutkiem czego jest ich mała odporność na warunki klimatyczne. Poza tym, zakwaszają glebę, co przyczynia się do uaktywnienia glinu i kadmu, a także do nagromadzenia azotanów i siarczanów, w wyniku czego korzenie roślin mają zmniejszoną możliwość pobierania wapnia, magnezu i potasu, których na skutek wymywania ich występuje niedobór. Przez to korzenie zamierają, a roślina ginie. Po raz pierwszy zauważono zjawisko degradacji lasów pod koniec lat 70. w Bawarii. Na początku lat 80. ok. 25% wszystkich lasów europejskich zostało uznanych za umiarkowanie lub poważnie uszkodzone.
Kwaśne deszcze, a także inne kwaśne opady dostają się do jezior, rzek i innych zbiorników, powodując ich zakwaszenie i czyniąc je nie nadającymi się dla ludzi i zwierząt. Szkodliwe substancje mogą dostawać się w dwojaki sposób, tzn. bezpośrednio lub też są wymywane z sąsiednich terenów. Glin, który zostaje wymyty z gleby jest szczególnie niebezpieczny dla ryb, gdyż kumuluje się on w ich skrzelach uniemożliwiając oddychanie. W ekosystemach słodkowodnych podłoże tworzą skały granitowe, które są wysoce odporne na wietrzenie, to też kwaśny deszcz nie jest neutralizowany w glebie, co powoduje wysokie zakwaszenie jezior oraz cieków.
Kwaśne opady, a szczególnie depozycja siarki przyspieszają wietrzenie budowli zbudowanych z piaskowca oraz wapienia. Poza tym zanieczyszczenia oddziałują szkodliwie na tworzywa sztuczne, witraże, a nawet na metale, powodując ich korozję. Zniszczeniu ulegają obrazy, litografie i sitodruki w galeriach sztuki, muzeach i bibliotekach. Smogi powstające przy dużym stężeniu dwutlenku siarki, dwutlenku węgla i pyłu węglowego w wilgotnym powietrzu przyczyniają się do powstawania chorób układu oddechowego i układu krążenia, a nawet mogą prowadzić do śmierci. Kwasy znajdujące się w wodzie pitnej niszczą również instalacje wodociągowe tzn. powodują jej korozję, co z kolei łączy się z ogromnymi wydatkami na ten cel. Kwaśne deszcze są problemem ogólnoświatowym. Niosą ze sobą wiele zniszczeń i mają wpływ na każdy aspekt naszego życia. Przyczyną ich tworzenia się jest głównie działalność człowieka i tylko on może powstrzymać ich ekspansję. Powinno stać się to w przyszłości jednym z głównych celów ludzi żyjących na Ziemi.