Загрязнение окружающей среды

УЧЕНИЕ О БИОСФЕРЕ

  Ключевым объектом изучения экологии является биосфера.

Биосфера – (греч. bios - -жизнь, sphaira – шар, сфера)- сложная наружная оболочка Земли, населенная организмами, составляющими в совокупности живое вещество планеты. Эта одна из важнейших геосфер Земли.

Термин «биосфера» введен в употребление австрийским ученым Эдуардом Зюссом, в 1875 году. Однако целостное учение о биосфере было создано русским ученым В.И. Вернадским, который опубликовал свой классический труд «Биосфера» в 1926 году.

Он рассматривает биосферу как оболочку Земли, в которой существует жизнь. В этом плане В.И. Вернадский различает газовую (атмосферу), водную (гидросферу) и каменную (литосферу) оболочки земного шара, как составляющие биосферы, области распространения жизни.

-Всю совокупность живых организмов он обозначил термином живое вещество.

Места наибольшей концентрации организмов в биосфере В.И. Вернадский назвал «пленками жизни». Это высота деревьев и 1 метр в глубину почвы, именно здесь обитает 99% живых организмов планеты.

Вернадский установил закон константности живого вещества:

Количество живого вещества биосферы (биомасса всех живых организмов) для данной геологической эпохи постоянно.

- косным веществом назвал все геологические образования, не входящие в состав живых организмов и не созданные ими (горные породы магматического происхождения, космическая пыль, метеориты);

- третья категория вещества по Вернадскому в биосфере – это биокосное вещество – продукты распада и переработки горных и осадочных пород живыми организмами, комплекс взаимодействующих живого и косного веществ (океанические воды, почва т.п.)

Биокосное вещество – косное вещество, преобразованное живыми организмами (вода, почва, кора выветривания, илы)

- биогенное вещество – продукты жизнедеятельности живых организмов, геологические породы, созданные деятельностью живого вещества (известняки, каменный уголь).

Биогенное вещество – рождаемое и перерабатываемое живыми организмами (горючие ископаемые, известняки)

Важное свойство обеспечение круговорота веществ. Только благодаря круговороту химических элементов и наличию неисчерпаемого источника энергии обеспечивается непрерывность процессов в биосфере и ее потенциальное бессмертие. Нарушение или тем более разрушение природных круговоротов хим. элементов может привести к разрушению биосферы.

Основные функции биосферы

1. Энергетическая функция связана с накоплением энергии в процессе фотосинтеза растениями и передачи ее остальным организмам по цепям питания.

2. Газовая функция – живые вещества постоянно обмениваются кислородом и углекислым газом с окружающей средой в процессах фотосинтеза растений

6 СО₂ + 6 Н₂О ----------- С₆Н₁₂ О₆ + 6 О₂

и дыхания растений и животных

С₆Н₁₂ О₆ + 6 О₂ ---------- 6 СО₂ + 6 Н₂О + энергия

Биосфера поддерживает определенный газовый состав среды обитания и атмосферы в целом.

3. Концентрационная функция – организмы извлекают и накапливают из окружающей среды в своих телах многие химические элементы, среди которых на первом месте стоит углерод, среди металлов – кальций, йода – водоросли (ламинария), фосфора – скелеты позвоночных животных.

4. Окислительно-восстановительная – заключается в химическом превращении веществ, которые содержат атомы с переменной степенью окисления (это в основном соединения железа, марганца). В результате происходят превращения большинства химических соединений, при этом преобладают биогенные процессы окисления и восстановления.

5. Деструктивная функция – разрушение организмами и продуктами их жизнедеятельности как самих остатков органического вещества, так и веществ органической природы. Наиболее существенную роль в этом выполняют низшие формы жизни – грибы, бактерии (детритофаги, редуценты)

6. Транспортная функция – перенос вещества и энергии в результате движения живых организмов. Часто такой перенос осуществляется на громадное расстояние, например, при перелете птиц.

7. Информационная функция – живые организмы способны воспринимать, хранить и перерабатывать молекулярную информацию и передавать ее последующим поколениям.

Познание законов биосферы имеет значение не только для характеристики ее современного состояния, но и для будущего нашей планеты. Человек своей деятельностью создает новую оболочку Земли, ноосферу.

НООСФЕРА

(Потапов /408)

«Охранять природу – значит правильно ею пользоваться, т.е. не доводить до необходимости охраны»

С целью обозначения нового этапа в истории планеты Земля французский ученый Ле Руа предложил термин «ноосфера» (ноос – разум). Несколько позже философ Тейяр – де Шарден (1881) развил концепцию ноосферы и выделил в развитии планеты следующие, сменяющие друг друга стадии:

1. преджизнь (предбиосфера);

2. жизнь (биосфера);

3. феномен человека (т.е. собственно биосфера)

Основателем современного учения о ноосфере является В.И. Вернадский.

Закон ноосферы Вернадского имеет следующую формулировку:

«Биосфера неизбежно превратиться в ноосферу, т.е. в сферу, где разум человека будет играть доминирующую роль в развитии системы человек - природа»

Анализируя трагические последствия многих деяний человечества, трудно согласится, что биосфера уже вступила в стадию разумного, а не стихийного управления.

Многие современные ученые считают, что сегодня, рано говорить о ноосфере, т.к. человек не может предугадать все последствия своих действий, поэтому сегодня правильнее говорить лишь о начальной стадии развития ноосферы – протоноосферы, которая развивается на базе техносферы, имеет принципиальное отличие от её будущего состояния – ноосферы.

Основные предпосылки возникновения ноосферы:

ü Расселение Homo sapiens по всей поверхности планеты и его победа в соревновании с другими биологическими видами;

ü Развитие всепланетных систем связи, создание единой для человечества информационной системы;

ü Открытие таких новых источников энергии, как атомная, после чего деятельность человека становится важной геологической силой;

ü Победа демократий и доступ к управлению широких народных масс;

Всё более широкое вовлечение людей в занятия наукой, что также делает человечество геологической силой.

ЗАГРЯЗНЕНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Источники загрязнений.

В настоящее время все экосистемы Земли подверглись изменениям вследствие антропогенного влияния. Человек воздействует на окружающую среду, загрязняя ее.

Загрязнением является привнесение в экологическую систему новых, не свойственных ей физических, химических и биологических компонентов либо увеличение их концентрации по сравнению с естественным уровнем, в результате чего экосистема разрушается или снижается ее продуктивность.

    Согласно принятому ООН определению, загрязнение представляет собой экзогенные химические вещества (т.е. вещества внешнего по отношению к организму происхождению), встречающееся в ненадлежащем месте и в ненадлежащем количестве.

 Непосредственными объектами загрязнения или акцепторами загрязняющих веществ, являются атмосфера, гидросфера, почва. Косвенным объектом становится биота.

В повседневной жизни источниками загрязнений выступают промышленные предприятия, транспортно-дорожный комплекс, теплоэнергетические производства, коммунальные хозяйства городов и поселков, земледельческие и животноводческие комплексы. Серьезный урон окружающей среде наносят аварии на предприятиях энергетики, добывающей промышленности, на транспорте, а также стихийные бедствия, пожары. Экологическое состояние постоянно ухудшается из-за накопления бытового мусора.

По характеру распространения загрязнений источники подразделяются на сосредоточенные (точечные) и рассредоточенные.

Состредоточенные источники характеризуются выделением ЗВ из неподвижного (стационарного) объекта – дымовой трубы котельной или другого топливосжигающего устройства, а также коллектора сброса сточных вод.

  Рассредоточенные источники выделяют ЗВ на сравнительно большой площади и могут быть подвижными.

По высоте различают высокие источники, более 50 метров, средней высоты –от 10 до 50 метров, низкие – от 2 до 10 метров и наземные, менее 2 метров.

По периодичности источники загрязнения могут быть постоянного и периодического действия. К первым относятся добыча полезных ископаемых, промышленное производство, энергетика, сельское хозяйство, бытовая деятельность.

Вторые возникают при войнах, техногенных катастрофах (пыльные бури, селевые потоки, вулканический пепел).