10.2.4. Біозабруднення екосистем

Біозабруднення екосистем — поширення нетипових систем і організмів або поширення типових, але в надто великих кількостях, що приносить шкоду людині та довкіллю. Можна виділити такі основні аспекти біозабруднення екосистем.

Останніми десятиліттями широкого розповсюдження набули виробництва на основі мікроорганізмів. На біотехнологічних мікробних виробництвах виготовляють численні лікарські препарати, вітаміни та антибіотики, ферменти, амінокислоти, біополімери, біопластик тощо. У процесі їх виготовлення часто застосовують генетично змінені мікроорганізми. Тому зараз особливо актуальна проблема безпеки для довкілля та мешканців міст від мікробних виробництв, бактеріологічних інститутів, що займаються патогенними штамами, відходів цих установ, питання знешкодження генетично-змінених мікроорганізмів, що можуть являти серйозну загрозу біозабруднення.

Ще одним видом біозабруднення в екосистемах є поширення алергенних рослин-бур’янів. Наприклад, в Україні з кожним роком все нові території захоплює амброзія полинолиста (Ambrosia artemisiifolia), що викликає масові алергічні захворювання населення. Амброзія — злісний бур’ян, що утворює велику наземну масу, заввишки 20—180 см (і навіть до 250 см), із міцною кореневою системою, яка може проникати в ґрунт до 4 м, зневоднюючи та виснажуючи його. У середньому рослина забирає з одного гектара землі до 2 тис. т води. В Україну цей вид потрапив із Північної Америки,

уперше виявлений у 1925 році. Амброзія росте на посівах різних культурних рослин, а також поблизу шляхів, будинків і смітників, на пустищах, відвалах різних порід, залізничних насипах, у місцях, де порушений ґрунтовий і рослинний покрив (новобудови) або завезено новий ґрунт з інших місць тощо. Амброзія захоплює погано оброблені поля, городи, виноградники, баштани, сади, занедбані газони (рис. 10.6.).

Діапазон пристосування цієї рослини дуже великий, а людина своєю недбалістю та безгосподарністю створює найсприятливіші умови для інтенсивного її розмноження. Розмножується амброзія насінням, яке визріває у серпні — вересні, легко обсипається, засмічуючи ґрунт. Одна добре розвинена рослина може дати до 100 тисяч зернин. Схожість насіння зберігається до 10—15 років, за сприятливих умов — до 30—50 років. У кінці квітня — на початку травня насіння проростає. Амброзія, як чужинка, не має природних ворогів (тварини амброзію не їдять) і відзначається великою біологічною активністю. Вона здатна заглушити і витіснити не тільки культурні, а й дикорослі рослини, захоплюючи таким чином нові земельні ділянки та площі. Під час цвітіння, яке триває із середини серпня до кінця жовтня, рослина дуже небезпечна: пилок викликає алергію (риніт, сльозотечу, кон’юнктивіт, може викликати навіть набряк легенів), медики називають це амброзійним полінозом (або сінною пропасницею). Слід додати, що у цей період від її пилку страждають астматики, у яких загострюються напади бронхіальної астми.

Ще один наслідок антропогенної діяльності — біозабруднення водойм ціанобактеріями. Евтрофікація вод — надмірне надходження у водойми органічних і мінеральних речовин (переважно сполук Нітрогену та фосфору) у складі промислових, комунальних і сільськогосподарських стічних вод — викликає масовий розвиток у воді водоростей. Тільки 1 г фосфатів викликає розвиток у воді 50 кг ціанобактерій. Вода стає каламутною, зеленою (або іншого кольору, залежно від розвитку в ній тих чи інших ціанобактерій або водоростей), із неприємними присмаком і запахом, підвищується рН, унаслідок чого випадають в осад Карбонати Кальцію. «Цвітіння» води — серйозна загроза, оскільки вода не просто непридатна до купання, вона стає небезпечною. У результаті життєдіяльності ціанобактерій, а також у процесі їх відмирання, гниття виділяються токсичні речовини: альготоксини, ціанотоксини, підвищується вміст сірководню, метану, аміаку. Під час масового відмирання фітопланктону на дні водойм можуть відкладатися сотні тонн залишків. Розкладення цих залишків знижує вміст кисню у воді. Як наслідок, під впливом евтрофікації у водоймах виникають замори риби та інших гідробіонтів, гине худоба та птахи, які використовували її для водопою, є випадки отруєння людей, які вживали рибу та морепродукти з накопиченими токсичними речовинами.

До біозабруднення можна віднести також масове поширення сільськогоспoдарських трансгенних рослин. Трансгенними рослинами зайнято мільйони гектарів землі у світі (у США, Бразилії, Аргентині, Китаї, Україні). Вирощують трансгенний бавовник, сою, овочі (картопля, буряк, капуста, морква, селера, огірок, помідор, баклажан, перець, горошок), злакові (кукурудза, пшениця, ячмінь), фрукти та ягоди (диня, слива, груша, виноград, ківі, банан, клюква, малина). Серед науковців немає одностайної думки щодо безпечності генетичномодифікованих рослин, оскільки надто мало часу пройшло для об’єктивної оцінки. Є ризик, що трансгенні рослини, потрапляючи у довкілля, можуть нести загрозу природній рівновазі. Масове культивування трансгенного бавовнику, що виділяє Bt-токсин, зменшило популяцію його основного шкідника — бавовникової совки Helicoverpa armigera. Але одночасно збільшилась кількість іншого шкідника — клопів із родини Miridae. Це пояснюється тим, що вони стійкі до дії Bt-токсину, і тим, що зменшилась інтенсивність застосування інсектицидів. Трансгенний ріпак перетворюється на супербур’ян, який захоплює все більші території. Виникають нові супербур’яни внаслідок схрещення трансгенних гербіцидостійких рослин і звичайних бур’янів.