2015-10-16
370
Предисловие
Настоящее учебное пособие предназначено для студентов специальности 0708 – «Экология», однако может быть использовано и студентами других специальностей, изучающими вопросы промышленной экологии и охраны окружающей среды. Современное производство и природопользование немыслимо без экологической оптимизации, и владеть определенной суммой знаний об устройстве и функционировании природы обязан сейчас каждый специалист, не будучи профессиональным экологом.
Курс “Основы экологии и неоэкологии” преследует цели как методологического, так и специального характера. Современный инженер должен иметь достаточно ясное понимание сложных вопросов взаимодействия человеческого общества и окружающей среды. Здесь особенно важно способствовать выработке у будущего специалиста правильного научного взгляда на экологические проблемы вообще и на роль химической промышленности и неизбежной химизации народного хозяйства в этих проблемах – в частности.
Взаимодействие природы и общества – совокупность тесно связанных между собой химических, физических, энергетических, информационных и других процессов. В данном учебном пособии это взаимодействие рассматривается преимущественно с позиций химии. Поэтому один из разделов пособия назван “Химия окружающей среды”. Большая часть содержания остальных разделов также рассматривается сквозь призму химических наук.
Решение конкретных задач охраны окружающей среды немыслимо без знания законов существования и развития природы: в противном случае все наши усилия направляются на борьбу с последствиями, а не с причиной, породившей конфликт человека и природы. Поэтому изложение материала в пособии начинается с рассмотрения основ экологии: действие экологических факторов на организмы, динамика численности популяции, концепция экологической системы. Экосистема рассматривается как определенный уровень организации живой материи, как ее основная функциональная единица.
Рассмотрены виды антропогенного загрязнения окружающей среды и его последствия (в том числе в условиях Украины), вопросы нормирования и регламентации поступления вредных химических соединений в атмосферу, почву и воду.
Учебное пособие может быть использовано для подготовки бакалавров, инженеров и магистров по охране окружающей среды.
Введение
Одна из глобальных, общечеловеческих проблем современного общества – экологическая, являющаяся следствием резко выраженного расширения сферы взаимодействия человека и природы. Научно-техническая революция и связанные с ней грандиозные масштабы производственной деятельности человека привели к большим позитивным преобразованиям. Вместе с тем все четче вырисовываются негативные стороны научно-технического прогресса, сопровождающегося индустриализацией хозяйства, урбанизацией образа жизни людей, ухудшением качества окружающей природной среды, истощением традиционных ранее сравнительно легкодоступных сырьевых и энергетических ресурсов, неуклонным возрастанием демографической нагрузки на природу, нарушением естественных экологических балансов саморегуляции биосферы, исчезновением ряда видов животных и растений, появлением нежелательных генетических последствий.
Бурное развитие промышленного производства и связанное с ним растущее использование природных ресурсов в значительной степени влияют на биогеохимический круговорот веществ в природе и уровень ее антропогенного загрязнения. В современных условиях энергетические мощности в мире удваиваются каждые 12 лет, а объем промышленной продукции – каждые 15 лет.
В настоящее время человек эксплуатирует более 60% суши, использует около 13 % речных вод, скорость сведения лесов достигает 17 млн. га в год. В результате застройки, горных работ, опустынивания и засоления теряется от 50 до 70 тыс. км2 земель в год. При строительных и горных работах перемещается более 4 км3 грунтов в год, извлекается из недр Земли ежегодно 160 млрд. т руды, сжигается 10 млрд. т условного топлива, выплавляется около 1 млрд т различных металлов, производится более 500 млн. т минеральных удобрений, 5 млн. т различных ядохимикатов.
Рост промышленного производства сопровождается образованием значительного количества отходов, так как на получение промышленной продукции расходуется лишь 1/3 потребляемых сырьевых ресурсов, а 2/3 в виде отходов, иногда весьма токсичных, поступают в окружающую среду.
Ежегодно объем отходов составляет около 4 млрд. т аэрозолей и газов (без углекислоты), 1300 км3 промышленных, сельскохозяйственных и бытовых сточных вод, 90 млрд. т твердых промышленных и бытовых отходов.
В биосферу поступает до 50 % извлеченных из недр металлов, 30% химического сырья, 67% теплоты, вырабатываемой теплоэлектростанциями. Номенклатура продукции химической промышленности достигла огромной величины: сейчас в практике используется свыше 500 тыс. химических соединений и ежегодно к ним прибавляется 1-2 тыс. новых. Из этого числа 40 тыс. обладают вредными для человека свойствами, а 12 тыс. являются токсичными, особенно с точки зрения генетики.
В отдаленные эпохи развития человечества (бронзовый век – 3-2-е тысячелетие до н.э., железный век – 1-е тысячелетие до н.э.) использовалось не более двух десятков химических элементов и их соединений. В XVIII веке их число достигло 29, к началу XX века – 62. В настоящее время используются практически все (около 100) элементы периодической системы.
Насыщение биосферы тяжелыми металлами - одно из наиболее существенных глобальных последствий научно-технической революции. Подсчитано, что за всю историю человеческого общества выплавлено 20 млрд. т железа. Его количество в сооружениях, машинах, транспорте и т.д. сейчас составляет около 6 млрд. т, остальное рассеяно в окружающей среде. В течение года рассеивается более 25 % годовой продукции железа. Другие вещества рассеиваются еще в большей степени. Так, рассеивание ртути и свинца достигает 80-90 % их годового производства. Примерно 30 - 40 % производимых металлических изделий приходит в негодность в результате коррозии.
При сжигании бурого и каменного угля с золой и отходящими газами в окружающую среду некоторых элементов поступает больше, чем добывается из недр: молибдена – в 3 раза, мышьяка – в 7, урана, титана – в 10, алюминия, йода, кобальта – в 15, ртути – в 50, ванадия, стронция, циркония – в сотни раз, германия – в тысячи раз. Рассеянные металлы способны концентрироваться в растениях, водоемах, почве и могут затем поступать в организм человека с продуктами питания, питьевой водой и воздухом.
Так, из воздуха, с водой и пищей организм человека получает и частично выводит до 10 кг химических веществ ежегодно. К 40 годам жизни в организме каждого человека накапливается до 8-12 кг вредных веществ.
Среди таких загрязнений атмосферного воздуха, как оксиды углерода и азота, углеводороды, мелкодисперсные аэрозоли, особое беспокойство вызывает поступление газообразного диоксида серы - одного из вреднейших промышленных загрязняющих веществ, в условиях атмосферы превращающегося в серную кислоту, сульфаты и другие соединения. Техногенные поступления серы в атмосферу превышают в 3 раза таковое за счет естественных природных процессов (извержение вулканов, разложение серных вод и др.) и достигают 275 млн т в год, при этом 93 % всей поступающей серы приходится на северное полушарие. Особую опасность представляет производство, хранение и испытание ядерного, химического и других видов оружия массового уничтожения.
Негативные последствия научно-технической революции XX века очевидны для всех, причем особенно опасны генетические последствия загрязнения окружающей среды. Данные медицинской статистики убедительно свидетельствует о повышенной заболеваемости населения, проживающего в зонах интенсивных выбросов отходов промышленных предприятий.
Нарастающие темпы индустриализации связаны с численным ростом народонаселения. В 1840г. население планеты составляло 1 млрд человек, в 1930 – 2 млрд, в 1974 – 4 млрд, в 1987 – 5 млрд, в 1999 – 6 млрд человек, а к 2010 году ожидается численность, равная 7 млрд. человек. Ежегодный прирост составляет 70-80 млн. человек. При этом нарастает количество крупных городских агломераций, называемых конурбациями (от латинского урбанус – город). С 1950 по 1983 год число жителей в городах увеличилось в 2,6 раза, в то время как сельское население возросло лишь на 53 %.В настоящее время в городах живет около 50% населения планеты, а к 2020г. этот показатель возрастет до 60%. Быстро растут города-миллионеры (с населением 1 млн человек и выше): в 1900 году таких городов в мире было 10, в 1955г. – 60, в 1980 – 210. В настоящее врем в таких городах сосредоточено более 35% всего населения мира, а число городов превышает 300. Рубеж в 20 млн жителей перешагнули такие города-мегаполисы как Токио, Мехико, Сан-Пауло, Шанхай, Бомбей.
Урбанизация связана с высоким уровнем загрязнения среды обитания. Так, атмосферный воздух крупных городов и промышленных районов содержит более высокие концентрации вредных веществ по сравнению с воздухом сельской местности: оксида углерода – в 50, оксидов азота – в 150, а соединений свинца и летучих углеводородов – в 2000 раз выше.
По сравнению с ростом населения, потребление энергии и материалов в XX веке происходило опережающими темпами.
Таким образом, вмешательство людей в естественные природные процессы резко возрастает и может способствовать изменению режима грунтовых и подземных вод в целых регионах, поверхностного стока воды, структуры и состояния (плодородия) почв, интенсификации их эрозии, активизации геохимических и химических процессов в атмосфере, гидросфере, литосфере, изменению макроклимата и т.д. Современная деятельность, например строительство гидротехнических сооружений, шахт, рудников, дорог, скважин, водоемов, дамб, деформация суши ядерными взрывами, строительство гигантских городов, обводнение и озеленение пустынь и многое другое, уже вызывает подобные процессы.
Использование человеком как частью природы других ее составляющих и преобразование природной среды в интересах общества неизбежны и закономерны, так как они осуществляются в силу действия как законов природы, так и социальных законов развития общества. Тем самым научно-технический прогресс не есть нечто чуждое природе, противоречащее ей. Наоборот, это – один из последовательных и закономерных процессов ее эволюции. Но при этом закономерны и возникающие экологические и ресурсные проблемы.
Из-за увеличения масштабов техногенной деятельности человека намечаются глобальные изменения в биосфере, которые могут привести к необратимым процессам.
Человек, стремясь создать блага, получить их как можно быстрее и дешевле, пренебрегает в первую очередь интересами окружающей среды. Пока масштабы таких дешевых (за счет природы) технологий малы - они не сказываются на условиях обитания человека. Однако, наступает такой момент, когда „вдруг” оказывается, что воды, воздух, почва настолько „отравлены”, что и проживание человека становится невозможным. К сожалению, только такие экстремальные ситуации, как Чернобыльская катастрофа, заставили произвести переоценку ценностей в нашей стране.
Человечество в своем развитии подошло к тому порогу, когда необходимо принимать согласование решения. Проблема выживания, проблема сохранения естественной биосферы может быть решена путем компромиссов и поисков оптимальных решений. Охрана природы в настоящем и будущем представляет собой задачу ответственных профессионалов на их рабочих местах.
1. Предмет и задачи экологии.
Даже выйдя в космос и научившись многие месяцы жить под водой, человек остался биологическим видом, которому необходимы строго определенные (эволюцией) условия окружающей среды или факторы: газовый состав воздуха, набор ассимилируемых с пищей веществ, температура, режимы освещенности, влажности и многое другое. Требование любого живого организма к качеству окружающей среды консервативны. При изменении режимов факторов, отклонении тех или иных составляющих природной среды от некоторой требуемой организму нормы возможны нарушения жизнедеятельности организма вплоть до несовместимости этих отклонений с жизнью.
Невозможно „охранять природу” и обеспечить высокое качество среды обитания, не зная, что она собой представляет, по каким законам она существует и развивается, как взаимодействует с человеком, с производством, какие предельные нагрузки на природные системы может общество допустить, чтобы не разрушить их с неизбежным ущербом для себя. Все эти вопросы и являются предметом экологии.
Экология - это наука об отношениях организмов или групп организмов к окружающей их среде или наука о взаимоотношениях между организмами и средой их обитания.
Существуют и другие определения экологии. Например, считается, что экология – наука, исследующая закономерности жизнедеятельности организмов (в любых ее проявлениях, на всех уровнях интеграции) в их естественной среде обитания, с учетом изменений, вносимых в среду деятельностью человека.
Термин “экология” предложен в 1869 г. немецким ученым Эрнстом Геккелем и образован из двух греческих корней: ойкос – дом, жилище; логос – наука. В буквальном смысле экология - наука о местообитании. Под экологией Э.Геккель понимал сумму знаний, относящихся к экономии природы: изучение всей совокупности животного с окружающей его средой, как органической, так и неорганической, и прежде всего – его дружественных или враждебных отношений с теми животными и растениями, с которыми оно прямо или косвенно вступает в контакт. Как видим, в этом понимании экология касается в первую очередь царства животных.
Существует много определений экологии как науки, однако подавляющее большинство современных исследователей считает, что экология – наука, изучающая условия существования живых организмов и взаимосвязи между организмами и средой, в которой они обитают.
Экология, как и многие другие науки, имеет два аспекта. Один из них – это стремление к познанию ради самого познания, и в этом плане на первое место ставится поиск закономерностей развития природы, а также их объяснение; другой – применение собранных знаний для решения проблем, связанных с окружающей средой. Стремительное повышение значимости экологии объясняется тем, что ни один из вопросов огромной практической важности в настоящее время нельзя решить без учета связей между живыми и неживыми компонентами природы.
Эти два аспекта экологии развиваются рука об руку, потому что основные принципы, обнаруживаемые при изучении природных сообществ, должны относиться также и к нарушенным сообществам. Физические и химические законы, лежащие в основе таких явлений, как растворимость неорганических соединений, химические реакции, поверхностное натяжение и переход из одного фазового состояния в другое, имеют самое непосредственное отношение к землепользованию. Например, при орошении пустынных земель с целью превращения их в посевные площади соли, содержащиеся в частицах почвы, растворяются в воде. При этом они не вымываются из верхних слоев почвы, а отлагаются на ее поверхности. по мере того как вода поднимается вверх в результате сильного испарения, происходящего под действием горячего солнца пустыни. То, что ирригация в конечном счете может превратить тысячи гектаров пустыни в засоленную равнину, непригодную для возделывания, можно было предсказать на основании общеизвестных законов химии и физики.
Математическое изучение экологии популяций показывает, что спады численности наступают тогда, когда уничтожение особей хищниками превышает прирост за счет размножения. Применение демографических законов к охотничьим видам убеждает нас в том, что наивысший уровень дичи можно получить в тех случаях, когда интенсивность охоты способствует поддержанию популяций охотничьих видов на уровне достаточно низком, чтобы наличного количества пищи хватало для интенсивного размножения, но вместе с тем достаточно высоком, чтобы обеспечить высокий устойчивый выход живой продукции. Для эффективного ведения охотничьего хозяйства необходимо регулировать сроки охоты, ежедневные нормы добычи, применяемое оружие и даже стоимость лицензий. Когда биологи-охотоведы затопляют какие-либо участки, с тем чтобы создать место обитания водоплавающих птиц, или выжигают кустарники, чтобы благоприятствовать развитию той растительности, которую предпочитают в качестве пищи олени, они руководствуются экологическими принципами. Разумное ведение охотничьего хозяйства должно быть основано на этих принципах.
К экологии очень редко обращаются за советом, а между тем решение многих проблем упирается именно в нее. Селекционеры на протяжении многих лет стремятся создать идеальный сорт пшеницы, который был бы устойчив к любым вредителям и к любым болезням. Но, проводя искусственный отбор с целью получить линию с желаемыми признаками, человек невольно производит при этом также отбор насекомых, вирусов и грибов, выводя линии, превосходящие все другие по способности поедать или заражать созданный прекрасный сорт пшеницы. Такого рода игра в эволюционные кошки-мышки в иных обстоятельствах могла бы привести к установлению безобидного status quo, попутно обеспечивая работой многие десятки генетиков и селекционеров. Однако природа не столь снисходительна. Повышение устойчивости данного сорта к вредителям может повлечь за собой снижение его засухоустойчивости или способности конкурировать с сорняками. Совокупность приспособительных признаков какого-либо организма подобна шарику глины: если защипнуть глину так, что на шарике образуется выступ, то при этом непременно образуется и вмятина, поскольку количество глины все время остается одинаковым.
Применение гербицидов и искусственного орошения позволяет возместить потери, причиняемые снижением конкурентоспособности и засухоустойчивости, которое сопровождает повышение устойчивости к вредителям, однако стоимость необходимых для этого химических веществ и ирригационных сооружений может свести на нет всю получаемую выгоду. Вспоминается попытка интродуцировать хлопок на Коста-Рике. В относительно сухих районах этой тропической страны климат идеально подходит для выращивания хлопка, и на первых порах хлопковые поля процветали. Однако здесь, как и повсюду, большой урон хлопководству наносят насекомые. В начале при помощи инсектицидов удавалось бороться с вредителями, однако по мере того, как в популяции насекомых развивалась устойчивость к химическим препаратам, последние приходилось применять все в больших количествах. Хлопковому буму на Коста-Рике пришел конец, когда стоимость пестицидов стала съедать весь доход, получаемый от выращивания хлопка. Тракторы, ржавеющие на заросших сорняками полях, - вот все, что от него осталось. Рентабельность разведения хлопка на Коста-Рике без применения пестицидов сомнительна. Что же касается экономической и экологической стоимости применения пестицидов, то теперь, задним числом, совершенно ясно, что она выходит далеко за пределы допустимого.
1.1. Классификация подразделений экологии
В соответствии с уровнями организации жизни экология подразделяется на аутэкологию, популяционную и синэкологию.
Аутэкология (от англ. out – вне) изучает взаимодействие отдельного организма со средой его обитания, исследует совокупность экологических факторов, действующих на определённый вид или представителей вида, ответные реакции организма. При этом организм как бы изолируется от других компонентов системы, рассматривается вне этой системы. Аутэкологию называют также факториальной экологией. Аутэкологические методы используются и при изучении воздействия на организм вредных веществ, содержащихся в промышленных выбросах, а также вредных и опасных физических производственных факторов.
Однако в реальной жизни ни один организм не существует вне связи с другими – себе подобными, т.е. особями того же вида. Большинство организмов (растений, животных) существуют в виде отдельных группировок (популяций или внутрипопуляционных групп), каждая из которых обладает качественно иными реакциями на окружающую среду, нежели одна особь.
Раздел экологии, в задачу которой входит изучение структуры и динамики популяций отдельных видов, называется популяционной экологией (демэкологией).С развитием популяционной экологии связано решение таких проблем, как механизмы регуляции численности организмов, оптимальная плотность и допустимые нормы изъятия из популяций используемых видов, например в случае промыслового лова; уничтожение или подрыв популяций при борьбе с вредителями и т.д.
Но такого подхода недостаточно. Невозможно понять биологические особенности того или иного вида, прогнозировать его динамику и поведение его дема в изменяющейся среде и тем более управлять им в интересах человека, если не рассматривать его во взаимоотношениях со всеми остальными компонентами окружающей среды. Так, невозможно успешно проводить лесовосстановительные работы или выращивать сельскохозяйственные культуры, если не знать всех взаимодействий растения с другими видами животных и растений. Стабильность природной системы во времени поддерживает взаимодействиями между всеми ее живыми и неживыми составляющими. Продукцию системы создают популяции разных видов растений. Комплексное изучение „групп организмов, образующих определенные единства”, является предметом синэкологии (от греч. син – вместе) или биоценологии. Таким образом, предметом исследования биоценологии является биоценоз (от греч. биос – жизнь) – совокупность популяций разных видов животных, растений и микроорганизмов.
Кроме того, экология классифицируется по отношению к крупным группам организмов и средам обитания. Например, выделяют экологию животных, растений, микроорганизмов (рис. 1.1).
Взаимодействие организмов и среды можно исследовать на уровне особи, группы, а также в водной среде, в почве, в атмосфере, космическом пространстве.
Ныне интенсивно развивается направление экологических исследований, связанных с загрязнением природной среды и антропогенной конверсией природных систем.
Общие законы экологии в полной мере справедливы для такого биологического вида, как Homo sapiens, хотя его социальная сущность относительно выделяет его из общего мира живой природы. Экология человека – это комплексная дисциплина, исследующая общие законы взаимодействий биосферы и антропосистемы (структурных уровней человечества, его групп и индивидуумов), влияние природной среды (в ряде случаев и социальной) на человека и группы людей.
С учетом того, как человек ныне резко расширил среду своего обитания, осваивая и познавая не только околоземное, но и отдаленное космическое пространство, возникла специфическая область экологии - космическая антропоэкология.
Из всего вышеизложенного следуют и задачи экологии как самостоятельной научной дисциплины:
1. Исследование закономерностей организации жизни, в том числе в связи с антропогенными воздействиями на природные системы в биосферу в целом.
2. Создание научной основы эксплуатации биологических ресурсов, прогноз изменений природы под влиянием деятельности человека и управления процессами, протекающими в биосфере, сохранение среды обитания человека.
3. Разработка системы мероприятий, обеспечивающих минимум применения химических средств борьбы с вредными видами.
4. Регуляция численности живых организмов.
5. Экологическая индикация при определении свойств тех или иных элементов ландшафта, в том числе индикация состояния и загрязнения природных сред.
Однако задачи экологии как учебной дисциплины в техническом вузе иные. Хотя в обязанности химика-технолога не входит изучение закономерностей организации жизни, в процессе своей профессиональной деятельности он неизбежно будет влиять на живые организмы и окружающую их среду. Следовательно, от того насколько он понимает законы природы, будет зависеть и то, насколько профессионально он сумеет свести к минимуму или исключить негативные последствия на том участке природопользования, который ему доверен.
1.2. Экология и инженерная охрана природы
Теперь, зная, что такое экология и каковы ее главные задачи, необходимо установить ее связь с управлением качеством окружающей среды и рассмотреть, каким образом экология способствует решению задач сохранения качества окружающей среды. В последние годы получили распространение такие словосочетания как „инженерная экология”, „промышленная экология “, „техническая экология” и др. Под инженерной экологией, например, понимают систему инженерно-технических мероприятий, направленных на сохранение качества среды в условиях растущего промышленного производства. Под промышленной экологией понимают раздел „большой” экологии, рассматривающий воздействие промышленности (иногда – всего хозяйства) – от отдельных предприятий до техносферы – на природу и, наоборот, – влияние условий природной среды на функционирование предприятий и их комплексов.
Фактически, однако, существуют две группы задач: экологические и инженерные, причем первые могут решаться с помощью вторых. Таким образом, речь идет не о каких-то новых направлениях экологии - биологической науки, а об инженерной защите окружающей среды. Отсюда понятно, что решение экологических задач (поддержание высокого качества среды) инженерными методами возможно лишь при владении специалистом производства знаниями в области экологии, позволяющими ему оценивать свое производство с экологических позиций, т.е. обладать экологическим мышлением.
В конечном счете это знание и это мышление образуют своего рода „сдерживающий комплекс” природопользования: владея ими, специалист определяет не только (и не столько), что и как делать, но чего и почему делать нельзя.
Охрана природы исторически развивалась как система ограничительно-запретных мероприятий, направленных на сохранение отдельных объектов (ландшафтов, памятников природы, редких растений и животных и т.п.), сокращение использования отдельных ресурсов. В настоящее время такое направление имеет весьма ограниченное значение, поскольку всю планету в заповедник превратить нельзя. Существование общества без природопользования невозможно, и принцип невмешательства в природную среду со стороны общества нереален. Поэтому в словосочетание „охрана природы”, вкладывается сейчас более широкий, причем двоякий смысл.
Во-первых, охрана природы – комплексная научная дисциплина, разрабатывающая общие принципы и методы сохранения и восстановления природных ресурсов. Во-вторых, охрана природы - это система мер, направленных на поддержание рационального взаимодействия между деятельностью человека и окружающей природной средой.
В настоящее время чаще употребляется другое сочетание – „охрана окружающей среды”. Это связано с тем, что слово „природа” относится более к естественному миру, в то время как „окружающая среда” подразумевает не только естественный, но и созданный человеком мир: рукотворные ландшафты, промышленные комплексы, городские районы.
Таким образом, охрана окружающей среды рассматривается не только как система ограничительных мероприятий (т.е. охранных), но и преимущественно в качестве следствия рационального использования природных ресурсов.
2. Основные положения экологии
2.1. Основы учения о биосфере
Учение о биосфере принадлежит к важнейшим теоретическим достижениям человечества; на его основе осуществляется взаимодействие общества и природы. Впервые термин “биосфера” (от греч. биос – жизнь, сфера – шар) появился в 1875 г. в трудах австрийского геолога Э.Зюсса, однако лишь спустя 50 лет, в 1926 г., концепция биосферы получила развитие в трудах русского ученого В.И.Вернадского (1863 - 1945), основателя и первого президента Академии наук Украины.
Согласно воззрениям В.И.Вернадского, с момента возникновения жизни на нашей планете (3,4 - 4,0 млрд. лет назад) происходил процесс длительного формирования определенного единства живой и косной (неживой) материи, т.е. биосферы.
Биосфера – это наружная оболочка Земли, область распространения жизни, которая включает все живые организмы и все элементы неживой природы, образующие среду обитания живых.
Согласно В.И. Вернадскому, жизнь подчиняет себе другие планетарные процессы, определяет химическое состояние наружной коры нашей планеты. Живые организмы, существующие, стареющие и умирающие в течение сотен миллионов лет, порождают всеобщий планетарный процесс – миграцию химических элементов, движение земных атомов. Живое вещество рассматривается В.И. Вернадским в качестве носителя свободной энергии в биосфере.
Биосфера (рис.2.1.) включает нижнюю часть атмосферы (аэробиосферу), всю гидросферу (гидробиосферу) – океаны, моря, поверхностные воды суши, террабиосферу – поверхность самой суши, а также литосферу (литобиосферу) - верхние горизонты твердой земной оболочки. В пределах биосферы выделяют две категории слоев: собственно биосферу, где живое вещество локализовано постоянно (эубиосфера). а также расположенные выше (парабиосфера) и ниже ее (метабиосфера). В эти слои живые организмы могут попадать лишь случайно. Общая протяженность эубиосферы по вертикали – 12 -17 км, хотя у разных авторов эти оценки несколько варьируют.
