Влияние человека на биосферу началось с момента появления человечества. И хоть, казалось бы, с разработкой новых технологий, негативное влияние должно уменьшиться, но это не так. Люди не только не умеют обращаться с природой, но даже специально ей вредят, просто ради прибыли. О положительном и негативном влиянии человека на биосферу и пойдет речь в статье.
Плюсы
Положительное влияние на биосферу крайне спорный вопрос. Даже чтобы сделать что-нибудь хорошее для природы, человек берет из нее что-нибудь. То есть отбирает, а затем возвращает, и то, не сполна. Таким образом, крохи положительного влияния никоим образом не могут спасти положения. Поэтому большинство экологов и исследователей считают, что пользы для биосферы человек не несет никакой. И все же можно постараться выделить несколько положительных моментов.
- Искусственные насаждения позволяют улучшить экологию.
- Благодаря многим благотворительным фондам отдаленные от цивилизации регионы могут получать помощь в виде чистой воды, качественной еды и так далее.
- Технический процесс, а также медицина – главные плюсы воздействия и влияния человека на природу. Хотя многие считают, что это не является плюсом, однако лекарства разрабатываются не только для людей, но также для животных, растений. Таким образом, человек «возвращает» взятые ресурсы для лечения растений, животных и так далее.
- Многие виды считаются исчезающими именно из-за влияния человека. Но тот же человек делает многое, чтобы они не исчезли и вновь увеличились в численности. Делается это посредством заповедных зон и других специализированных мест.
Минусы
Негативное влияние человека на биосферу просто колоссально! Человек тянет из природы все возможные соки, а когда возможности заканчиваются, осваивает новые территории, чтобы заполонить и их. Таким образом, планете приходится «выживать» в крайне экстремальных условиях.
- Появление новых заболеваний связано в первую очередь с человеком. Испытания, исследования и жажда открытий не всегда положительно отражается на людях и окружающей среде.
- Вырубка лесов не только вредит экологии, но даже людям. Паводки считаются одной из причин неконтролируемой вырубки деревьев в гористой местности. Деревья влияют на климат, а также считаются «легкими» планеты. И все же человек безжалостно их рубит. А причины для этого могут быть не такими уж и существенными.
- Из-за постоянного использования пестицидов и химикатов , а также использования земли для увеличения урожаев, почва истощается. При этом ей нужно все время обновляться. Если бы человек давал возможность земле на отдых, проблем было бы меньше.
- Выброс токсичных отходов в мировые океаны, реки, озера, моря. Да, правительство старается контролировать подобное кощунство, но никто не дает гарантий, а тем временем настолько необходимая для выживания людей вода, превращается в контейнер для мусора.
- Неконтролируемое потребление водных ресурсов . Во всем мире люди используют воду без каких-либо ограничений. В некоторых же областях воды вообще нет или настолько мало, что люди умирают от жажды или из-за загрязнения водных источников.
- Вытеснение фауны и флоры из мест их родного обитания . Это сильно вредит животным и растениям, а порой приводит к полному уничтожению и вымиранию целых видов. Человек не сильно беспокоится о последствиях, пока те не произойдут. И лишь затем появляются причины задуматься и изменить свое отношение к экологии и окружающей среде.
- Некоторые растения и животные не вытеснялись, а просто были уничтожены человеком из-за шкуры, мяса или других каких-нибудь важных вещей.
- Загрязнение атмосферы происходит посредством токсичных газов . Их производят заводы, машины и так далее. В результате учащаются кислотные дожди, человек дышит вредным воздухом, портится экосистема, страдает зеленая «шапка» планеты.
- Захламление Земли . Лишь в некоторых странах, и то, в малом количестве, имеются заводы по переработке мусора, пластика, стекла и так далее. Но в большинстве стран их нет. Ненужный мусор сваливается на свалки, где гниет и просто лежит столетиями, ведь не весь мусор быстро перегнивает. Таким образом, планета страдает от этого хлама. Мусора становится все больше, но с ним никто и ничего не делает. Однажды люди просто начнут жить в нем, ведь свалки не резиновые их также нужно расширять.
Вывод
Как видно, отношение человека к биосфере, в которой он также живет, нелицеприятное . Новые технологии и достижения не помогают человеку улучшить ситуацию, при этом численность населения растет, и все что можно сделать – увеличивать плантации и поголовье скота на фермах. Однако если проанализировать разные действия человека, то дело даже не в численности. Просто людям трудно экономить или хотя бы просто понять ценность природы. Тонны еды выбрасываются или сжигаются, другая сгнивает за ненадобностью, атмосфера страдает от того, что людям хочется иметь личное авто, океаны чахнут от нежелательного влияния отходов и токсинов, почва же умирает под натиском человеческой жадности.
Положительного влияния человека на биосферу очень мало. Да, есть специальные организации и даже заводы по переработке мусора, но не во всех странах они есть и не везде имеют нужное влияние. И пока хотя бы большая часть человечества не захочет что-нибудь менять, ничего хорошего планете ждать не придется.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
«тюменский государственный нефтегазовый университет»
Институт геологии и нефтегазодобычи
Кафедра «Промышленной экологии»
Методические указания
по дисциплине «Экология»
для всех направлений (специальностей)
всех форм обучения
Утверждено редакционно-издательским советом Тюменского государственного нефтегазового университета
Составители: , кандидат с. х. наук, доцент
Кандидат с. х. наук, доцент
© Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Тюменский государственный нефтегазовый университет», 2012 г.
ВВЕДЕНИЕ …………………………………………………….. | ||
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ | ||
1.1. Биосфера – живая оболочка Земли ……………………. | ||
1.2. Деятельность человека и экология биосферы ………… | ||
1.3. Антропогенные факторы ……………............................. | ||
1.4. Основные направления воздействия человека на биосферу ………………………………………………… | ||
1.5. Техносфера как объект инженерной экологии ……….. | ||
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ | ||
Вариант 1……………………………………………………….. | ||
Вариант 2……………………………………………………….. | ||
Контрольные вопросы………………………………………… | ||
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ……………………………………... | ||
Биосфера и научно-технический прогресс
Введение
Назначение данных «Методических указаний» - содействовать повышению эффективности усвоения студентами теоретического материала по разделу «Биосфера и человек» дисциплины «Экология», оказать помощь при решении практических задач по данной тематике.
В результате студент должен знать основные направления воздействия человека на биосферу и осознавать масштабы этого воздействия, уметь прогнозировать последствия вмешательства в экосистемы, а также оценивать ресурсно-экологические возможности биосферы в каждом конкретном случае.
Цель работы:
1. Изучить основные направления деятельности человека в период научно-технического прогресса.
2. Проанализировать влияние антропогенного фактора на устойчивость экосистем и биосферы в целом.
1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1.1. Биосфера – живая оболочка Земли
Биосфера – живая оболочка Земли. Считается, что со времени появления жизни на Земле живые существа непрерывно перерабатывали вещество литосферы, тропосферы и гидросферы. Поэтому мощность биосферы определяется биомассой живущих одновременно на Земле организмов. Одну треть биомассы Земли составляют одноклеточные организмы (бактерии и др.).
Жизнь и деятельность человека связана с нижними слоями тропосферы, верхним слоем литосферы (биогеоценотический покров с почвой и подпочвой) и гидросферой. Жизнь человека теперь длительное время возможна и в космосе.
Экологические системы являются элементарными единицами биосферы. Важнейшим свойством экосистем является их устойчивость, т. е. постоянство, которое поддерживается цепями питания. Именно благодаря этому поддерживается экологический гомеостаз.
Регуляция экосистем, не подверженных влиянию человека, обеспечивается такими факторами, как конкуренция, миграция, хищничество, недостаток корма или питательных веществ в почве, болезни, температура и другими естественными факторами. В экосистемах, где сообщество людей имеет важное значение, в качестве
регулирующих действуют не только вышеназванные механизмы, но и механизмы, действующие непосредственно в человеческом обществе: законы, общественное мнение, поощрение и наказание, снабжение и потребление, образование, воспитание навыков экологической культуры, здравоохранение и т. д. Благодаря этим и другим экономическим, социальным и политическим механизмам, каждая социальная группа сохраняет свой рабочий баланс в изменяющихся условиях окружающей среды, что оказывает существенное влияние на устойчивость экосистем.
Если экологические системы подвергаются внешним воздействиям, то в них нарушается экологическое равновесие, т. е. происходят изменения в природе. Особенно прогрессирующий характер воздействий на экосистемы и биосферу в целом отмечается в настоящее время, когда по многим направлениям необратимо стала глобальной, когда его жизнь стала определяться потреблением и выбросами в гигантских размерах.
1.2. Деятельность человека и экология биосферы
Появление человека на Земле предопределило дальнейшее развитие биосферы. Длительное время воздействие на неё человека было ничтожным, и антропогенного фактора, специфически влияющего на экосистемы, не существовало. Только 20-30 тыс. лет назад положение резко изменилось в связи с тем, что биологические законы развития человека стали оттесняться социальными законами развития общества. Он всё больше высвобождался из-под прямой зависимости от внешней среды, усиливал воздействие на природу, способствовал быстрому развитию производственной деятельности, в процессе которой человеческое общество потребляет природные ресурсы и создаёт необходимые средства производства, готовые изделия и продукты питания.
Биологический обмен веществ между человеком и природой не исчез - природа была и остаётся постоянным условием жизни человека и развития общества. Однако, возникший в процессе деятельности новый обмен веществ и энергии между природой и обществом носит уже иной, техногенный, а не биологический характер, и называется антропогенным или социальным обменом веществ.
Антропогенный обмен (круговорот) веществ – это совокупность превращений и перемещений определенного вещества или групп веществ на всех этапах использования его человеком (выявление, извлечение из природной среды, переработка, использование, возвращение в природу). Но если природные (биогеохимические) циклы замкнутые, то антропогенный круговорот практически не замкнут, т. е. использованные вещества не возвращаются в места их изъятия.
Антропогенный обмен веществ существенно влияет на планетарный
(биогеохимический) круговорот веществ, резко ускоряя его. Антропогенный круговорот может и должен находиться под контролем человека и регулироваться им.
Необходим качественно новый подход к проблеме взаимоотношений природы и общества. Экологическая задача сводится к тому, чтобы производственные процессы включить в функцию биосферы. Технически реализовать такую огромную задачу исключительно сложно. Для этого необходимо разработать систему долгосрочных экологических прогнозов при создании и модернизации промышленных, энергетических и сельскохозяйственных комплексов, строго планировать всю производственную деятельность с учётом экологических последствий.
При решении экологических проблем биосферы в целом необходим экологический подход и к биогеоценозам, и к популяциям организмов. Это в полной мере относится к искусственным агроценозам и другим антропогенным ландшафтам, созданным человеком и занимающим уже 1/5 суши земного шара. Современный человек легко усвоил, что созданные им механизмы – сложные системы, и нельзя, удалив какую-либо деталь, рассчитывать на хорошую работу машины. Но он долго не поступал так по отношению к природе – системе ещё более сложной, неумелое обращение с элементами которой неизбежно сказывается на её жизнедеятельности. Природу также можно совершенствовать, однако, только при условии знания её законов, структуры и функционирования.
Процесс становления биосферы идет через выявление и разрешение противоречий между её отдельными компонентами, и периоды резкого обострения противоречий могут быть названы экологическими кризисами .
То, что современный экологический кризис является обратной стороной научно-технического прогресса, подтверждает тот факт, что именно те его достижения, которые послужили отправной точкой объявления о наступлении научно-технической революции, привели и к самым мощным экологическим катастрофам на нашей планете.
Технократический путь развития нашей цивилизации с его потребительским отношением к природе все более ухудшает экологическую ситуацию, и по сей день является катастрофической ошибкой человечества. Научно-технический прогресс только тогда экологически полезен, когда его достижения находятся в гармонии с возможностями природы.
1.3. Антропогенные факторы
Под антропогенными воздействиями понимают деятельность, связанную с реализацией экономических, военных, культурных и других интересов человека, вносящую физические, химические, биологические и другие изменения в окружающую среду.
Известный эколог Б. Коммонер (1974) выделил пять, по его мнению, основных видов вмешательства в экологические процессы:
1) упрощение экосистемы и разрыв биологических циклов;
2) концентрация рассеянной энергии в виде теплового загрязнения;
3) рост ядовитых отходов от химических производств;
4) введение в экосистему новых видов;
5) появление генетических изменений в организмах растений и животных.
Человек видоизменяет живую и неживую природу, и берет на себя в известном смысле и геохимическую роль (например, высвобождая замурованный в виде угля и нефти на многие миллионы лет углерод и выпуская его в воздух углекислым газом). Поэтому антропогенные факторы по размаху и глобальности своего воздействия приближаются к геологическим силам.
Подавляющая часть антропогенных воздействий носит целенаправленный характер , т. е. осуществляется человеком сознательно во имя достижения конкретных целей.
Существуют и антропогенные воздействия стихийные, непроизвольные, имеющие характер последействия. Например, к этой категории воздействий относятся процессы подтопления территории, возникающие после её застройки (и др.). Под цепной реакцией в природе понимается цепь природных явлений, каждое из которых влечет за собой изменение других, связанных с ним явлений. Любые изменения среды (вещества, энергии, информации, динамических качеств экосистемы) неизбежно приводят к развитию природных цепных реакций, идущих в сторону нейтрализации произведенного изменения или формирования новых природных систем, образование которых при значительных изменениях среды может принять необратимый характер.
Таким образом, любое жесткое вмешательство в природные процессы сопровождается цепными реакциями, приводит к целому ряду негативных явлений.
Примеры цепных реакций
● Распаханный луг через некоторое время при отсутствии дальнейшего воздействия возвращается в естественное исходное состояние, т. е. наблюдается нейтрализация произведенных изменений.
● При сильном загрязнении озеро теряет возможность самоочищения, развиваются анаэробные организмы, и оно превращается в болото, т. е. формируется новая природная система.
● Химические удобрения в большом количестве, особенно нитраты и фосфаты, нарушают экологическое равновесие в биоценозах почв, а также водоёмов (при попадании сточных и дренажных вод с сельскохозяйственных полей в реки и озера). Продукты, полученные с использованием больших доз удобрений, отрицательно влияют на здоровье человека.
● Цепь природных реакций вследствие вторжения хозяйственной деятельности человека в природную среду можно рассмотреть и на примере вырубки лесов в бассейне реки. В результате указанного воздействия происходит, во-первых, гибель компонентов биогеоценоза, в данном случае леса (растительный и животный мир), во-вторых, изменяется климатический режим (усыхание притоков реки и снижение уровня грунтовых вод приводит к уменьшению влажности почвы, снижение уровня воды в реке, озере и т. д.). Эти факторы по мере их увеличения вызывают дефицит воды для города, гибель рыбы и других водных животных и растений. Строительство плотины в целях накопления воды в реке и нормального режима увлажнения на полях не решает проблемы поддержания уровня грунтовых вод и прекращения усыхания озера (расход воды на испарение с поверхности водохранилища усугубляет недостаток речного стока в озеро, а подпор вод плотиной вызывает подтопление местности, её заболачивание).
● Процесс подтопления - яркий пример ответной реакции природной среды на действие антропогенных факторов. Впервые он привлёк внимание при создании водохранилищ, когда уровень грунтовых вод по их берегам стал быстро подниматься. В настоящее время под подтоплением понимают любое повышение уровня грунтовых вод до критических величин (менее одного-двух метров от поверхности земли). Подтопление территорий весьма негативно влияет на природную среду. Массивы горных пород переувлажняются и заболачиваются. Активизируются оползни, карст и другие неблагоприятные процессы.
● В сферу строительного освоения в районах вечной мерзлоты вовлекаются все новые и новые территории. Вторжение человека не проходит бесследно для “хрупких” природных экосистем Севера: разрушается почвенно-растительный слой, изменяется рельеф, режим снегового покрова, возникают болота, нарушаются взаимосвязи и взаимодействия в экосистемах.
● Разрушение человеком верхнего слоя вечномерзлых пород ведет к уменьшению метана в атмосфере, что стабилизирует климат на планете. Увеличение глубины протаивания меняет соотношение между аэробной (кислородной) зоной почвы и анаэробной (безкислородной). Аэробная зона – источник выделения углекислого газа, образующегося при разложении органики в кислородной среде, а анаэробная зона продуцирует метан.
1.4. Основные направления воздействия человека
на биосферу
Направлений воздействия человека на биосферу очень много. Воздействия человека на биосферу настолько значительны, что они, как считал, создают новую оболочку Земли – ноосферу. Ноосфера – это сфера взаимодействия общества и природы, в пределах которой разумная деятельность предстаёт главным, определяющим фактором развития биосферы и человечества. Это новое состояние биосферы, где создаются новые формы её организованности как новое единство, возникающее в результате взаимодействия природы и общества.
Производство пищи. Одно из традиционных направлений в производстве пищи заключается в рубке лесов и распахивании новых земель. Уже сейчас пахотные земли занимают 1,3 млрд. гектаров (10% поверхности Земли). Однако неправильное распахивание земель ведёт к эрозии почвы, к зарастанию её сорняками. Для достижения высоких урожаев прибегают к обильному орошению посевов, но это ведёт к засолению почв. Кроме того, прибегают к химическим удобрениям, вносимых в почву в больших количествах. Но не использованные растениями удобрения с дождевыми или вешними водами выносятся в водоёмы и «удобряют» их. Вследствие чего в них усиленно размножается планктон, что изменяет водные экосистемы, ведёт к экологической сукцессии с её неблагоприятными последствиями.
Это относительно самостоятельный естественно-искусственный мир, «вторая природа», где осуществляется разнообразная предметно-практическая деятельность человека.
Техносфера охватывает почти всю биосферу и часть околоземного космоса. Техносфера является объектом инженерной экологии.
Инженерная экология - прикладная дисциплина, представляющая собой систему научно обоснованных инженерно-технических мероприятий, направленных на сохранение качества окружающей среды в условиях растущего промышленного производства. Инженерная экология возникла на стыке технических, естественных и социальных наук. В современном представлении инженерная экология включает в первую очередь промышленную и коммунальную экологию.
К задачам инженерной экологии относится разработка инженерных методов исследования и защиты окружающей природной среды, в результате чего происходит:
· уменьшение воздействия на население и окружающую природную среду загрязняющих веществ химического и биологического происхождения;
· сокращение твердых, жидких и газообразных выбросов промышленных предприятий и транспорта;
· создание оборудования и технологии обезвреживания и переработки бытовых и промышленных отходов и др.
2. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Изучите теоретический материал и проанализируйте воздействие антропогенных факторов на биосферу. Закрепите полученные знания путем заполнения таблицы, с помощью тестов и контрольных вопросов.
Отчет должен содержать: название темы, цель работы, выполненные задания соответствующего варианта.
Вариант 1
Задание 1. Выберите один правильный ответ
1. 1/3 биомассы Земли составляют…
а) животные; б) растения; в) микроорганизмы; г) грибы
2. В состав биоценоза входит…
а) биотоп; б) экотоп; в) почва; г) сообщество растений.
3. Устойчивость экосистемы зависит от…
а) её размеров; в) климатических условий;
б) постоянства цепей питания; г) рельефа;
4. Естественное загрязнение биосферы происходит в результате…
а) пыльных бурь; в) увеличения численности одного из видов;
б) обработки растений пестицидами; г) внесения удобрений.
5. Положительный антропогенный фактор - это …
а) выбросы промышленных предприятий в атмосферу;
б) увеличение количества свалок бытовых отходов;
в) использование химических средств защиты растений;
г) сохранение исчезающих видов животных в заповедниках.
6. Озоновый слой в верхних слоях атмосферы …
а) задерживает тепловое излучение Земли;
б) является защитным экраном от УФ излучения;
в) образовался в результате промышленных загрязнений;
г) способствует разрушению загрязнителей.
7. Ноосферу создает деятельность …
а) животных; в) человека;
б) микроорганизмов; г) растений.
в результате недостаточной санитарной культуры людей – это…
а) гельминты; в) москиты;
б) грызуны; г) клещи.
9. За последние 100 лет концентрация углекислого газа в атмосфере
увеличилась на … %.
а) 3; б) 10; в) 12; г) 15.
10. Особо чувствительными к воздействию низких температур
в условиях ядерной зимы окажутся … леса.
а) хвойные; б) лиственные; в) горные; г) тропические.
Задание 2. Выберите несколько правильных ответов . Используйте материалы теоретической части.
1. Выпадение кислотных дождей имеет следующие последствия для
биосферы:
б) изменение состава биоценозов;
в) поражение и опадение листьев растений;
г) бурный рост растительности;
д) повышение кислотности почвы.
2. Использование пестицидов опасно для всего живого, так как…
а) многие из них являются мутагенами;
б) они распространяются по пищевой цепи и “попадают на стол”
человеку;
в) они являются дорогостоящими;
г) происходит зарастание почвы сорняками;
д) они являются чужеродными для живых организмов.
3. Последствия деятельности человека в области использования
транспорта - …
а) расходуется большое количество кислорода;
б) разливы нефти в морях;
в) пыль и сажа поглощают солнечный свет, прекращается
процесс фотосинтеза;
г) УФ излучение превышает норму на 10 % и более;
е) происходит засоление почв.
4. Современные границы техносферы:
а) наличие микроорганизмов в литосфере;
б) донные отложения в Мировом Океане;
в) максимальная глубина бурения;
г) максимальное удаление от Земли космических аппаратов;
д) озоновый экран;
5. Последствия деятельности человека в области производства пищи -
а) пыль и сажа поглощают солнечный свет, прекращается процесс
фотосинтеза;
б) засоление почв;
в) расходуется большое количество кислорода;
г) образуются загрязняющие вещества в результате сжигания
энергоносителей;
д) обильное орошение.
Задание 3. Проанализируйте негативные последствия деятельности человека в биосфере и выявите их причины. Заполните таблицу 2.1.
Таблица 2.1
Деятельность человека в биосфере
1. Вырубка леса в бассейне реки приводит к усыханию малых рек – притоков, снижению уровня грунтовых вод, уменьшению влажности почвы, снижению уровня воды в реке и озере, в которое она впадает…….
2.Тепличные газы вызывают потепление климата. За этим следует высвобождение жидкой воды из вечных льдов и повышение уровня Мирового океана………
Вариант 2
Задание 1. Выберите один правильный ответ . Используйте материалы теоретической части.
1. Элементарной единицей биосферы является…
а) экологическая ниша; в) биоценоз;
б) экосистема; г) биотоп.
2. Мощность биосферы определяется …
а) верхним слоем литосферы;
б) количеством живых существ, обитающих в нижних слоях
тропосферы;
в) запасами биогенных веществ;
г) биомассой живущих одновременно на Земле организмов.
3. Ноосферу создает деятельность …
а) человека; в) животных;
б) растений; г) микроорганизмов.
4. Регулирующий механизм в естественных экосистемах - это …
а) экологическая культура; в) социальные законы;
б) конкуренция; г) наказания.
5. Антропогенные ландшафты занимают … % суши Земли.
а) 20; б) 30; в) 50; г) 70.
6. Выпадение кислотных дождей связано с…
а) изменением солнечной радиации;
б) повышением содержания СО2 в атмосфере;
в) увеличением количества озона в атмосфере;
г) выбросами в атмосферу двуокиси серы и оксидов азота.
7. Обильное орошение посевов ведёт к …
а) размножению планктона; в) загрязнению почв;
б) засолению почв; г) деградации почв.
8. Биологические загрязнители, попадающие в окружающую среду
в результате экологической сукцессии – это …
а) клещи; в) гельминты;
б) амёбы; г) патогенные бактерии.
9. Разрушение озонового слоя планеты хлорфторуглеводородами
приводит к …
а) повышению УФ облучения живых организмов;
б) снижение количества О2 в атмосфере;
в) снижение интеллектуальных возможностей человека;
г) изменению местообитаний животных и растений.
10. «Парниковый эффект» связан с накоплением в атмосфере …
а) мутагенных веществ; в) серной кислоты;
б) углекислого газа; г) радиоактивных веществ.
Задание 2. Выберите несколько правильных ответов . Используйте материалы теоретической части.
1. Производство промышленных материалов …
а) обогащает биосферу природными ресурсами;
б) сопровождается использованием запасов минеральных веществ;
в) требует больших количеств воды;
г) приводит к запылению атмосферы;
д) не приводит к отрицательным последствиям.
2. Выпадение кислотных дождей имеет следующие последствия для
биосферы:
а) сохранение и увеличение разнообразия видов живых существ;
б) бурный рост растительности;
в) повышение кислотности почвы;
г) изменение состава биоценозов;
д) нарушение процесса фотосинтеза у растений.
3. Последствия деятельности человека в области производства энергии
следующие - …
б) образуются загрязняющие вещества в результате сжигания
энергоносителей;
в) выпадение кислотных осадков;
г) распад экосистем в результате низких температур и радиации;
д) увеличение содержания углекислого газа в атмосфере.
е) разливы нефти в морях;
4. Техносфера – это…
а) искусственная реальность, расширяющая возможности
человека;
б) совокупность абиотических, биотических и социально-
экономических факторов;
в) область распространения биологической формы жизни на
г) область распространения технических устройств, созданных
человечеством;
д) единство живых и минеральных элементов, вовлеченных в
сферу жизни.
5. Последствия деятельности человека в области производства
химических материалов - …
а) загрязнение окружающей среды мутагенами;
б) расходуется большое количество кислорода;
в) распад экосистем в результате низких температур и радиации;
г) разрушение озонового слоя;
д) повышение температуры в верхних слоях атмосферы;
е) использование больших количеств воды.
Задание 3. Проанализируйте негативные последствия деятельности человека в биосфере и выявите их причины. Заполните таблицу 2.2.
Таблица 2.2
Деятельность человека в биосфере
а) Применение больших доз удобрений может иметь пагубное влияние на почву, а также на человека: нарушается экологическое равновесие в биоценозах почв,………
б) Нефть отличается высокой температурой замерзания и вязкостью. Чтобы нефть текла по трубопроводам с необходимой скоростью, ее подогревают, что ведёт к протаиванию верхнего слоя вечномерзлых грунтов. Изменение состояния вечной мерзлоты приводит к ……..
Контрольные вопросы
1. Что такое биосфера, каковы её границы? Как определить мощность биосферы?
2. Перечислите регулирующие механизмы гомеостаза в природных и антропогенных экосистемах.
3. Что такое антропогенный обмен веществ? Какие законы развития играют определяющую роль в современном человеческом обществе?
4. Что необходимо сделать для того, чтобы производственные процессы были включены в функцию биосферы?
5. Какие основные виды вмешательства человека в экологические процессы выделил Б. Коммонер?
6. Приведите примеры целенаправленных и непроизвольных антропогенных воздействий на природу.
7. Что понимают под цепной реакцией в природе? Приведите примеры.
8. Почему экологический кризис называют обратной стороной научно-технического прогресса?
9. В чём опасность технократического пути развития человечества?
10. Дайте определение понятию «ноосфера».
11. Что такое «техносфера»? Каковы её границы?
12. Перечислите задачи инженерной экологии.
3. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. А кимова, Т. А. Экология. Природа - человек - техника [Текст]: учебник / , . – 2-е изд. - М. : Экономика, 20с.
2. Банников, А. Г. Основы экологии и охраны окружающей среды [Текст]: учебник / , – 4-е изд. – М. : Колос, 1999. – 304 с.
3. Горелов, А. А. Экология [Текст]: учебник / – 2-е изд. - М. : Академия, 2007. – 400 с.
Учебное издание
БИОСФЕРА И НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ПРОГРЕСС
Методические указания по выполнению практической работы
Составители
Петрова Елена Юрьевна
Петров Григорий Леонидович
Подписано в печать 19.06.2012. Формат 60х90 1/16. Усл. печ. л. 1,25
Тираж 45 экз. Заказ № 000.
Библиотечно-издательский комплекс
федерального государственного бюджетного образовательного
учреждения высшего профессионального образования
«Тюменский государственный нефтегазовый университет».
Тюмень, ул. Володарского, 38.
Типография библиотечно-издательского комплекса.
Влияние природной среды на индивидуальное здоровье
Организм человека приспособлен к определенной интенсивности и длительности воздействия природных факторов, которые в норме создают комфортную среду для здоровья человека. Природными факторами могут быть суточные колебания температуры, влажности, освещенности, напряженность электромагнитного поля, природный ландшафт, звуковой фон, радиационный фон. То есть человеческий организм, как и любой другой, подчиняется законам влияния экологических факторов, например закону Либиха-Шелфорда. Избыток или недостаток факторов приводит к развитию болезненных состояний, что подтверждает характер адаптаций человека.
Человек зависит от солнечной энергии и освещенности. Вращение Земли вокруг Солнца (период 365 дней), вращение Земли вокруг оси (период 24 часа), вращение Луны вокруг Земли (28 суток) создали определенные биоритмы жизни людей. Видимый свет ориентирует человека в пространстве, влияет на состояние центральной нервной системы, воздействует на фотохимические процессы в организме, обмен веществ. Ультрафиолетовые лучи воздействуют на кожу (загар), способствуют выработке в организме витамина Д. Недостаток солнечной радиации способствует развитию ряда заболеваний, например, туберкулеза, рахита у детей. Избыток солнечного света снижает иммунитет организма, повышает риск развития злокачественных опухолей. Тепло, влажность, свет влияют на состояние атмосферы и на организм человека через погодные факторы: ветер, атмосферное давление, электрические явления.
Комфортными для организма являются относительная влажность 40-60 % и температура воздуха 18-20 о С. Чистый воздух содержит достаточное количество кислорода и способствует высокой работоспособности. Резкие изменения погоды опасны для людей с сердечно-сосудистыми заболеваниями, для здоровых людей служат тренингом.
Жизнь человека ритмична в соответствии с колебаниями состояния окружающей среды. Наблюдаются околосуточные (циркадные), околонедельные, околомесячные, окологодовые ритмы. В соответствии с этими ритмами повышается или понижается температура тела, меняется количество адреналина в крови, работоспособность (циркадные ритмы).(Чем "жаворонки" отличаются от "сов"?)
Наследственность, пол, состояние здоровья определяют адаптации организма к абиотической среде. Имеется зона оптимума экологических факторов и лимитирующий фактор - радиация, например.
Существуют такие природно-очаговые болезни, которые передаются контактным путем без переносчиков. К ним относятся бешенство (при укусе), безжелтушный лептоспироз (через воду), диерсениоз (через пищу), чума, орнитоз (воздушно-капельным путем).
Существуют эндемические неинфекционные заболевания, связанные с особенностями химического состава почвы, воды, воздуха в данной местности. Передаются по трофическим цепям в процессе обмена веществ с окружающей средой. К ним относится зоб, обусловленный недостатком йода; флюороз, вызванный избытком фтора; кариес зубов, вызванный недостатком фтора; анемии, связанные с недостатком железа.
Профилактическими мероприятиями болезней являются: уничтожение мест скопления грызунов и переносчиков инфекций, оздоровление ландшафта.
Экстремальные условия. Стресс и адаптация
Подавляющее большинство людей живет в определенном диапазоне экологических факторов. Адаптации наблюдаются в определенном диапазоне изменения температуры, влажности, освещенности, давления, радиации. Если поставить человека в экстремальные условия, к которым не имеется готовых адаптаций, то человек адаптируется к ним в течение какого-то времени. Например, экстремальными являются условия жизни на высотах от 3300 до 5500 м. над уровнем моря (горный Тибет, давление от 500 до
370 мм. рт. ст.); влажные тропические леса (Африка, ср. температура +28 о С и относительная влажность 70 %); невесомость. Однако местными жителями приобретены адаптации к этим условиям: большой объем легких у жителей гор, малый размер поверхности тела у пигмеев, космонавты.
Каким образом происходит адаптация к экстремальным условиям?
Стресс - это неспецифическая реакция организма на сильное внешнее воздействие. После того как организм испытал стресс, возникают две связанные между собой цепи реакций. Первая цепь: резко увеличивается функция системы, на которую падает основная нагрузка в процессе адаптации. Например, при адаптации к высоте или физической нагрузке в сердце растут сосуды, снабжающие мышцу сердца кислородом. Вторая цепь (была открыта канадским биологом Гансом Селье): в кровь выбрасывается гормон надпочечников - адреналин, который мобилизует ресурсы э организма и передает их целенаправленно на решение задачи. После установления адаптации стресс-реакция исчезает. Таким образом происходят адаптации к социальным, физическим, химическим факторам среды.
Адаптации, достигнутые к одним факторам среды, повышают толерантность к другим. Вредными для организма являются продолжительные, интенсивные, многократные стрессы. Такие стрессы вызывают заболевания: язвенную болезнь, гипертонию, атеросклероз, болезни сердца, диабет, психические, кожные заболевания, злокачественные опухоли.
Загрязнение окружающей среды разрушает привычную биосферу и ухудшает здоровье людей. Опасной для здоровья является радиация: дозы свыше 100 Гр приводят к смерти, свыше 5 Гр - к тяжелой лучевой болезни, от 2 до 5 Гр - к легкой лучевой болезни. До 2 Гр - естественный радиоактивный фон.
Здоровый образ жизни
Чтобы сохранить здоровье, нужно вести здоровый образ жизни. Образ жизни - это способ удовлетворения потребностей в рамках природных и социальных ограничений. Следует заметить, что на фоне неудовлетворенных потребностей развиваются неврозы. В последние два десятилетия заболеваемость неврозами у людей возросла в 24 раза в среднем по земному шару. Понятие образа жизни охватывает труд, культуру, общение, питание и другое.
Здоровый образ жизни поддерживается в первую очередь в семье. Семья компенсирует дефицит близкого общения человека, создает ему комфортный моральный климат. В семье нужно планировать рождаемость, здоровье.
Возможность реализовать себя человек получает в труде. Культурные потребности удовлетворяются благодаря посещению концертов, театров, кино, музеев и т.д.
Питание должно быть умеренным по количеству и калорийности, но разнообразным и полноценным по составу. Здоровая диета предполагает ограничение жиров и соли, увеличение доли фруктов, овощей, изделий из муки грубого помола.
Нужно больше двигаться, возможно, специально заниматься в спортзале. Недопустимо употребление табака, алкоголя, наркотиков.
Излишества ведут к разрушению здоровья.
Тест
1. С точки зрения экологии, человек это:
1. Живой организм.
2. Социальное существо.
3. Духовное (интеллектуальное) существо.
4. Организм, социальное и духовное существо одновременно.
2. Назовите составляющие окружающей природной среды:
1. Природной и артеприродной среды.
2. Природной, квазиприродной, артеприродной и социальной среды.
3. Природной и социальной среды.
3. Основной обмен информацией происходит между человечеством и:
1. Артеприродной средой.
2. Природной средой.
3. Социальной средой.
4. Основной обмен энергией и веществом происходит между человечеством и:
1. Социальной средой.
2. Природной средой.
3. Природной, квазиприродной, артеприродной средой.
5. К какой группе факторов относится влажность атмосферы?
1. Биотические.
2. Антропогенные.
3. Абиотические.
6. К какой группе факторов относится энцефалитный клещ?
1. Биотические.
2. Антропогенные.
3. Абиотические.
7. К какой группе факторов относится выброс окислов азота в атмосферу?
1. Биотические.
2. Антропогенные.
3. Абиотические.
8. К какой группе факторов относится шум:
1. Антропогенные.
2. Абиотические.
3. Биотические.
9. От каких факторов зависят циркадные ритмы организмов?
1. Вращение Земли вокруг Солнца.
2. Вращение Луны вокруг Земли.
3. Вращение Земли вокруг своей оси.
| Предыдущая |
Термин «биосфера» был впервые введен австрийским палеонтологом и геологом Эдуардом Эоссом в 1875 г. В буквальном переводе он обозначал сферу жизни. Однако задолго до этого периода биосфере давали другие названия. Она упоминалась как «картина природы», «пространство жизни», «живая оболочка» и т. п. Содержание этого понятия рассматривалось многими естествоиспытателями.
История изучения биосферы
Изначально под терминами «картина природы» и тому подобными подразумевали лишь совокупность тех живых организмов, которые обитали на планете. Однако биологом Ж. Б. Ламарком (1744-1829 гг.) было выдвинуто революционное мнение. Он указал на то, что живые организмы играют огромную роль в процессе формирования земной коры. Ламарк подчеркивал, что те вещества, которые входят в нее, были сформированы в результате деятельности живых организмов.
С годами идея о том, что между живой и неживой природой существует тесная взаимосвязь, а также о том, что все организмы производят воздействие на окружающие их химические, геологические и физические факторы, все сильнее овладевала умами ученых. На это повлияли и те перемены, которые произошли в общем подходе к изучению природы. Естествоиспытатели все больше убеждались в том, что процессы и явления, происходящие в окружающей человека среде, необходимо изучать в общей совокупности.
Около шестидесяти лет назад академиком В. И. Вернадским было разработано учение о биосфере как об которая населена живыми организмами. Это несколько изменило значение термина. Теперь понятие «биосфера» распространялось не только на организмы, но и на среду их обитания.
Состав
Считается, что в состав биосферы входят:
- являющееся результатом процесса жизнедеятельности организмов (известняки, каменный уголь, газы атмосферы и т. д.);
- живое вещество, представляющее собой совокупность организмов;
- костное вещество, появившееся без участия каких-либо живых организмов (вулканическая лава, основные породы и т. д.);
- биокостное вещество, ставшее совместным результатом абиогенных почвенных процессов и жизнедеятельности организмов.
Развитие человеческого общества и биосфера
Люди с момента своего появления оказывают непосредственное воздействие на окружающую их среду. Этот период длится уже порядка 30-40 тысяч лет. Влияние человека на биосферу Земли является антропогенным фактором.
Началом его проявления послужил каменный век, который совпал с периодом оледенения. Для того чтобы выжить, людям приходилось охотиться на таких крупных животных, как северный и благородный олень, шерстистый носорог, мамонт, тур и т. д. Подтверждение этого факта - кости диких зверей, найденные учеными на древних стоянках. Влияние человека на эволюцию биосферы в каменном веке выразилось в массовом истреблении крупных травоядных. Последствием охоты стало снижение количества особей многих популяций, а также исчезновение некоторых видов.
10-13 тысяч лет назад ледниковый период сменило резкое потепление. По всей Европе распространились леса, произошло вымирание крупных животных. В этот период влияние биосферы на человека было весьма значительным. Изменение природных условий изменило жизнь и людей. При этом разрушилась уже сложившаяся экономическая база человеческого общества. Люди перешли к иному периоду своего развития, оставив позади чисто потребительские отношения к окружающей среде.
Наступил новый каменный век, когда одновременно с охотой, рыбной ловлей, а также собирательством грибов и ягод нарастала значимость процесса производства пищи. Влияние биосферы на человека постепенно снижалось. Стали предприниматься первые попытки разведения растений и одомашнивания животных. В подтверждение этому учеными обнаружены поселения людей того периода, на которых были найдены пшеница, ячмень и чечевица. Здесь же находились и кости домашних животных - свиней и овец.
С развитием человеческого общества стало возникать скотоводческое и земледельческое хозяйство. Позже люди стали осваивать минеральные ресурсы. Произошло зарождение металлургии.
В последние два столетия влияние человека на биосферу стало особенно интенсивным. Этому способствовали качественные скачки в развитии техники и науки. В наши дни влияние человека на состояние биосферы приняло планетарный масштаб. При этом оно оказывает прямое и косвенное воздействие на дальнейшую эволюцию окружающей среды.
Противоречия между человеком и биосферой
Весь исторический период совместного существования природы и общества можно выразить в единстве двух различных тенденций. Прежде всего, влияние деятельности человека на состояние биосферы стремительно и постоянно расширяется в связи с его все увеличивающимся господством над природой. Кроме того, происходит постоянное углубление дисгармонии между обществом и окружающей средой.
Использование природных ресурсов
Влияние человека на биосферу выражается прежде всего в том, что он привлекает для нужд общества значительную часть территорий Земли, добывая все большее и большее количество минеральных ресурсов, которые подразделяются на неисчерпаемые и исчерпаемые. К первым из них относится энергия ветра, морских волн и солнечной радиации. Это климатические, водные и Неисчерпаемыми считаются также вода и атмосферный воздух. Однако деятельность человека сделала такое определение относительным. Так, в результате загрязнения, вызванного экономическими нуждами, вода в некоторых районах нашей планеты перешла в категорию дефицита.
В настоящее время только условно к неисчерпаемым ресурсам можно отнести и кислород. Ученые полагают, что для восстановления прежнего статуса воды и атмосферы должно быть оказано положительное влияние человека на биосферу. Его осуществление возможно в виде разработки и дальнейшей реализации различных крупномасштабных экологических программ.
Влияние хозяйственной деятельности человека на биосферу выражается и в использовании исчерпаемых ресурсов. К ним относятся: плодородие почв, животный и растительный мир, а также полезные ископаемые. Применять их для своих нужд человек начал еще в период неолита. Вначале люди стали использовать самородки меди и золота. Позже они начали добывать и выплавлять различные руды. Из этих ископаемых получали олово, свинец, серебро и медь. На сегодняшний день в своем промышленном производстве человек использует большинство известных минеральных руд, а также нефть, каменный уголь и газ. Развитие научно-технического прогресса открывает перед обществом все новые сферы применения цветных и черных металлов, а также разнообразного неметаллического сырья. При этом расширяются разработка и добыча бедных руд, и растет объем нефти, полученной из скважин, расположенных на морском дне.
В хозяйственном обороте человечества находятся огромные территории нашей планеты. Однако несмотря на это, их площадь увеличивается из года в год. Растет и использование промысловых животных, рыбных ресурсов и древесины.
Загрязнение воздуха
С каждым годом на нашей планете увеличивается плотность населения. При этом повышается и степень воздействия людей на окружающую природу. Как правило, негативные последствия всей этой деятельности первой принимает на себя биосфера. способно изменить вековой ход давно налаженных биогенных процессов.
Одним из результатов развития промышленности является Особенно это заметно в черте города, а также в пределах заводских и фабричных районов. Здесь в атмосфере резко возрастает степень концентрации вредных газов. И как следствие этого, происходит обратное влияние биосферы на человека. Прежде всего, оно выражается в той опасности, которую загрязненный воздух несет нашему здоровью. Помимо этого, вредные газы соединяются в атмосфере с влагой и выпадают на землю в виде Такие осадки ухудшают качество почвы, снижая урожайность культур.
Основные источники загрязнения атмосферы - металлургические производства, а также объекты, сжигающие природное топливо. Вредные вещества попадают в воздух из топок, выхлопных труб машин и печей. Особенно опасным элементом является сернистый ангидрит. Это ядовитый газ, который легко растворяется в воде. Попадание этого и других загрязняющих веществ в органы дыхания людей и употребляемые ими продукты питания приводит к тому, что биосфера влияние на организм человека оказывает отрицательное.
Наличие высокой концентрации сернистого газа наблюдается недалеко от медеплавильных заводов. Это вещество вызывает недоразвитие зерновых культур, разрушает хлорофилл и способствует засыханию и опаданию листьев и хвои. Часть этого газа в дальнейшем окисляется. В результате такой реакции получается серный ангидрит, который не только причиняет вред всему живому, но и разрушает здания. Кроме того, попадая в почву, этот элемент вымывает из нее перегной, из которого растения получают все необходимые им питательные вещества.
В связи с постоянным сжиганием большого количества топлива также происходит загрязнение биосферы. Влияние загрязнения на человека весьма негативно. Дело в том, что в атмосферу попадает множество ядовитых соединений. Это оксиды углерода и азота, соединения свинца и различных углеводов, таких, как этилен и ацетилен. Эти вредные компоненты, соединяясь в воздухе с капельками воды, становятся ядовитым туманом - смогом. Он губит растительный мир городов. Помимо этого, проявляется и негативное влияние биосферы на здоровье человека. Ядовитый туман способствует проявлению множества заболеваний, в том числе онкологических.
Загрязнение пресной воды
Рост потребления этого важного природного ресурса связывают с увеличением числа жителей планеты, улучшением их санитарно-гигиенических условий, а также развитием и промышленности. Все это может привести к вероятности возникновения «водного голода». И здесь должно быть оказано положительное влияние человека на биосферу. Одним из мероприятий для устранения данной проблемы является разработка вопросов по рациональному потреблению водных ресурсов. Кроме того, должны быть приняты меры по устранению сбросов отходов промышленного производства в реки. Ведь ядовитые вещества омертвляют водоемы.
Загрязнение морей
Вместе с речными стоками в воды Мирового океана поступают нефтепродукты, болезнетворные отходы, ядовитые типы органических соединений, соли многих тяжелых металлов.
В результате загрязнение достигает таких масштабов, что выловленные моллюски и рыбы непригодны к употреблению в пищу.
Изменения почвенного слоя
Каждый год человек собирает на полях урожай. Вместе с ним из плодородных слоев почвы изымается большое количество калия, фосфора и азота, то есть веществ, необходимых для питания растений. Для пополнения столь важных компонентов ежегодно на поля вносятся органические, а также минеральные удобрения. Их объем должен быть достаточным для получения большого урожая и устранения истощения плодородного слоя. Важной частью сохранения качества полей является и применение правильного севооборота.
При неверной обработке земли человеком в почве возникает эрозия. Это разрушение верхнего слоя, спровоцированное ветром или потоками воды. При чрезмерном выпасе скота в полупустынях и степях возможно появление ветровой эрозии.
В итоге хозяйственная деятельность человека грозит изыманием из аграрного оборота значительных территорий. Это возможно и при открытом способе добычи полезных ископаемых. Отвалы грунта и глубокие карьеры разрушают большие площади прилегающих территорий. При этом происходит нарушение гидрологического режима местности, загрязнение вод, атмосферы и почв. Одновременно с этим снижается урожай сельскохозяйственных культур.
Влияние на животный и растительный мир
В результате прямого воздействия человека на природу происходит косвенное изменение окружающей среды. Одной из форм такого влияния является сплошная вырубка лесов. При этом растения оставшегося нижнего яруса оказываются под неблагоприятным влиянием прямых лучей солнца. У тенелюбивых представителей флоры разрушается хлорофилл и угнетается рост. В результате происходит исчезновение отдельных видов. Изменения претерпевает и мир животных. Те виды, существование которых связано с древостоем, мигрируют в другие места или исчезают.
Отрицательное влияние на растительный покров оказывают посещающие леса туристы и отдыхающие. Они вытаптывают и уплотняют почву, а также загрязняют природу.
Негативное влияние на животный мир оказывает промысел тех представителей фауны, которые представляют для человека пищевую ценность или способны принести материальную пользу. Данный факт подводит некоторые виды животных к грани исчезновения. А это, в свою очередь, вызывает уменьшение устойчивости биоценозов.
Радиоактивное загрязнение
В 1945 г. наша планета столкнулась с огромной проблемой. Случилось это после того, как на японские города Нагасаки и Хиросиму американцы сбросили атомные бомбы. Человечество узнало о ядерном загрязнении биосферы. Более глобальные масштабы этот вопрос принял после испытаний ядерного оружия, проводимых до 1963 г.
Взрываясь, атомные бомбы вызывают сильнейшее ионизирующее излучение. При этом радиоактивные частицы разносятся на большие расстояния, заражая живые организмы, водоемы и почву. И здесь начинает оказываться негативное влияние биосферы на человека. Радиоактивные изотопы, попадая в организм, губительно влияют на клетки тканей и органов. При этом человек остается незащищенным от множества заболеваний, в том числе и смертельных.
Испытания ядерного оружия несут в себе и еще одну опасность. Во время взрыва бомбы происходит образование огромнейшего количества мелкой пыли. Ее частицы надолго задерживаются в атмосфере и не пропускают на Землю значительное количество солнечной радиации. Это может повлечь за собой наступление «ядерного похолодания», что приведет к гибели всех живых организмов.
Влияние деятельности человека на природные сообщества весьма разнообразно и прослеживается во всех частях биосферы. В первую очередь оно связано с такими формами антропогенного воздействия, как прямое истребление ряда видов живых организмов, а также с загрязнением биосферы промышленными и бытовыми отходами, пестицидами и т.п.[ ...]
Влияние деятельности человека на биологическое разнообразие и богатство биосферы проявляется через прямое истребление видов живых организмов и через косвенное разрушение экосистем.[ ...]
Биосфера (греч. bios - жизнь, spharia - шар) - оболочка Земли, в которой развивается жизнь разнообразных организмов, охватывающая нижнюю часть атмосферы, гидросферу и верхнюю часть литосферы. Биосфера возникла 3,5...4,5 млрд лет назад и представляет собой результат взаимодействия живой и неживой материи. При этом как живое вещество является «функцией» биосферы, так и биосфера - результат развития живого вещества. Как пример можно привести тот факт, что 99% всего вещества в верхних слоях литосферы трансформировано живыми организмами. Суммарная масса живых организмов Земли оценивается примерно в 2,4 -1012 т. Биосфера развивается. Человеческое общество является одним из этапов развития жизни на Земле, т.е. одним из этапов биогенеза. Отличительной чертой биогенеза на современном этапе эволюции является влияние разума (разумной деятельности человека). Следовательно, биогенез получил характерный признак ноогенеза. Соответственно происходит постепенное превращение биосферы в ноосферу.[ ...]
На суше эволюция характеризуется развитием высших таксономических групп как в растительном, так и в животном царствах. В результате на суше в настоящее время доминируют наиболее сложные и специализированные из всех организмов, а именно семенные растения, насекомые и теплокровные позвоночные. К последним относится и человек, популяция которого год от года разрастается и оказывает все большее влияние на биосферу вообще и на наземные экосистемы в частности. Это не значит, что низшие (с эволюционной точки зрения) формы, такие, как бактерии, грибы, простейшие и т. п., отсутствуют или не имеют значения; напротив, микроорганизмы играют жизненно важную роль во всех экосистемах.[ ...]
Биосфера и экологические системы относятся к категории сложных. Поэтому их наблюдаемое поведение неразрывно связано с эволюционными процессами развития, т.е. с предшествующей историей систем. Так, начиная с 60-х годов XX века установлено все большее число явлений, свидетельствующих о росте внутренней изменчивости климата на Земле. Это послужило основанием для установления влияния человека на этот процесс.[ ...]
Человек как биологический вид - компонент биосферы и экологический фактор, оказывающий влияние на свое окружение. Антропогенное воздействие на природу усиливалось по мере увеличения численности населения нашей планеты. Считают, что 10 тыс. лет назад на Земле обитало приблизительно 5 млн человек. Люди существовали за счет даров природы. С развитием растениеводства и животноводства численность человеческой популяции существенно увеличилась. К началу новой эры население Земли составило 200 млн человек. Затем темпы прироста населения резко ускорились, что, полагают, связано не только с демографическими процессами, но и с развитием науки. Научные достижения способствовали увеличению производства пищевых продуктов, с одной стороны, и повышению эффективности методов борьбы с заболеваемостью людей - с другой. Численность населения Земли в 1950 г. составила 2400 млн человек. Через 40 лет она удвоилась и в настоящее время составляет приблизительно 6 млрд. Рост численности населения сопровождался расширением его ареала. Люди сейчас живут практически повсюду. Они освоили даже такие места, которые считали непригодными для жизни (Северный и Южный полюсы и т. д.). Сфера воздействия человека на природу расширилась, и сейчас на Земле практически нет экосистем, которые не испытали бы антропогенного влияния (глубины океана, космического пространства и т. д.).[ ...]
Человек издавна оказывал влияние на природу, воздействуя как на отдельные виды растений- и животных, так и на сообщества в целом. Но лишь в текущем столетии рост населения, а главным образом качественный скачок в развитии науки и техники привели к тому, что антропогенные воздействия по своему значению для биосферы вышли на один уровень с естественными факторами планетарного масштаба. Преобразования ландшафтов в города и иные поселения человека, в сельскохозяйственные угодья и промышленные комплексы охватило уже более 20 % территории суши. Количество перемещаемого в процессе производственной деятельности вещества в наше время на порядок выше величин естественных рельефообразующих процессов. Расход кислорода в промышленности и транспорте составляет в масштабе всей биосферы порядка 10 % планетарной продукции фотосинтеза; в некоторых странах техногенное потребление кислорода превышает его производство растениями. В наши дни воздействие человека на природные системы становится направляющей силой дальнейшей эволюции экосистем.[ ...]
В биосферу входят: нижняя часть атмосферы, состоящая из тропосферы и нижней части стратосферы, высотой до 15-20 км, гидросфера, где наблюдается жизнь ниже глубины Мирового океана на 1-2 км, и литосфера - верхняя часть оболочки Земли глубиной до 4,5 км (рис. 1). На этой глубине в нефтеносных водах найдены микроорганизмы. Верхней границей служит защитный озоновый экран, который предохраняет живые организмы на Земле от вредных влияний ультрафиолетовых лучей. К биосфере относится и человек.[ ...]
Экология человека - комплексная дисциплина, исследующая общие законы взаимоотношения биосферы и человечества, влияние среды природной на человека и группы людей. Изучает социально-психологические и этологические отношения между людьми, отношение людей к природе и представляет собой комплексную эколого-социально-экономичес-кую отрасль знания, где все социальные и природные условия рассматриваются как одинаково важные составляющие среды жизни человека, удовлетворяющие различные его потребности.[ ...]
ЭКОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА - 1. Комплексная дисциплина, исследующая общие законы взаимоотношения биосферы (ее подразделений) и антропосистемы (ее структурных уровней) человечества, его групп (популяций) и индивидуумов, влияние природной (в ряде случаев и социальной) среды на человека и группы людей. 2. Экология человеческой личности. 3. Экология человеческих популяций, в том числе учение об этносах.[ ...]
Экология человека (Ло/поваргелв) - это комплексная дисциплина, исследующая общие законы взаимодействия биосферы и антропосистемы, структурные уровни человечества, его группы и индивидуумы, влияние природной среды, в том числе и социальной, на человека и группы людей.[ ...]
Появление человека, как высшего разумного существа, оказало и оказывает все более возрастающее влияние на биосферу. Окружающая человека природная среда, как составная часть биосферы, является средой его обитания, производственной и хозяйственной деятельности. Наряду с глубоким диалектическим единством человека и природы, их взаимоотношения имеют противоречивый характер. С одной стороны, человек вышел из природы, пользуется ее ресурсами, с другой стороны, из-за своей бурной деятельности человек стал создавать свою собственную, отличную от естественной экосистему человека. Появление в биосфере новых компонентов, вызванных хозяйственной деятельностью человека, характеризуют термином антропогенное «загрязнение». Под этим термином понимают побочные отходы, образующиеся в результате хозяйственной деятельности человека (общества), которые, попадая в окружающую природную среду, изменяют или разрушают ее биотические и абиотические свойства. Загрязнения могут также влиять на энергетический баланс, физико-химические свойства, уровни радиоактивности и электромагнитного фона окружающей среды. Рассмотрим в качестве примера количество отходов, поступающих в биосферу за сутки от города с миллионным населением (рис. 1.1) .[ ...]
ИЗМЕНЕНИЕ БИОСФЕРЫ ЧЕЛОВЕКОМ - неминуемое изъятие человечеством вещества и изменение физических и химических характеристик биосферы в ходе собственного развития. В историческом плане можно выделить несколько этапов изменения биосферы человечеством, заканчивавшихся экологическими кризисами и сопутствовавшими им экологическими революциями. Эти этапы следующие: 1) простое биологическое воздействие человека на биосферу; 2) сверхинтенсивная охота без изменения экосистем в период становления человечества; 3) изменение экосистем через естественно идущие процессы - пастьбу, усиление роста трав путем их выжигания и т. п.; 4) интенсификация влияния на природу распашки земель и широкой вырубки лесов; 5) глобальное изменение всех экологических компонентов биосферы в целом. Последний этап начался сравнительно недавно - не более 300 лет назад (главным образом в последнее столетие) и достигнет наибольшей остроты в 2000-2030 гг. (см. таблицу).[ ...]
Антропогенные влияния на среду не ограничиваются воздействием на здоровье человека и прямыми формами действия на флору и фауну. Упрощение структуры экосистем, уменьшение набора составляющих их видов означает нарушение эволюционно сложившихся механизмов, поддерживающих устойчивость экологических систем и эффективность их функционирования. Это ведет к снижению уровня продуктивности, угрожает поддержанию постоянства газового состава атмосферы, нарушает естественные процессы самоочищения вод, поддержания плодородия почв и т.д. Таким образом, борьба за охрану природы, предотвращение гибели различных представителей растительного и животного мира представляет собой задачу совсем не только эстетическую. Сохранение биологического разнообразия означает сохранение регулирующих механизмов природы, обеспечивающих бесперебойное функционирование экосистем и поддержание устойчивого уровня биологической продукции, регуляции физикохимических свойств биосферы, формирования и регулирования климата и других условий существования жизни на планете.[ ...]
Происходящие в биосфере процессы связаны с экономическими и технологическими процессами, осуществляемыми человеком. Поэтому современное производство необходимо рассматривать как функционирование сложных эколого-экономической и технологической систем. Человек должен отказаться от потребительского отношения к природе. Его взаимосвязь с природой и воздействие на нее должны быть разумными, научно обоснованными. Пренебрежение влиянием деятельности человека на природу, на ее экологические системы сопряжено с отрицательными последствиями, зачастую неисправимыми. К таким последствиям следует отнести возрастающее содержание загрязняющих веществ в атмосфере, реках, озерах, морях и океанах.[ ...]
Среда, окружающая человека в этих условиях, - это совокупность абиотической и социальных сред, совместно и непосредственно оказывающих влияние на людей и их хозяйство. В целом же, среда городская и населенных пунктов городского типа - это часть техносферы, т.е. биосферы, коренным образом преобразованной человеком в технические и техногенные объекты.[ ...]
Дестабилизирующее влияние человека по отношению к биосфере не остается безнаказанным. Природа сопротивляется наступлению на нее человека, и зачастую плата за потребительство и хищничество оказывается весьма высокой. Это прежде всего рост заболеваний людей, нарушение генофонда человека, острые проблемы голода, обострение отношений между “бедными” и “богатыми” странами, отдельными социальными группами, этносами. В конечном счете, это проблемы сохранения и эволюции человека.[ ...]
Любая деятельность человека независимо от его добрых намерений оказывает отрицательное воздействие на ресурсы Земли, задача экологизации оостоит в том, чтобы сделать последствия деятельности человека менее пагубными. Промышленная экология изучает многосторонние связи промышленного производства и окружакь щей среды, занимается вопросами оптимизации производства о позиции охраны окружающей среды, т.е. экологизацией производства. Следовательно, экологизация химической технологии сводится к оптимизации многосторонних связей химического производства и окружающей среды, т.е. к минимизации экологических нарушений в окружающей среде под влиянием химической технологии при максимальном удовлетворении потребностей человека в продуктах этой отрасли (подсистемы). При этом должны быть учтены как прямые ближайшие, так и косвенные, отдаленные последствия воздействия химической технологии на окружающую среду. Экологическая опасность есть, по существу, концентрированное выражение отрицательных экологических последствий. Для ликвидации такой опасности необходимо своевременно предвидеть и предотвращать возможные экологические последствия. При создании химических производств это прежде всего необходимо сделать в стадиях исследования и проектирования.[ ...]
Характер и масштабы влияния человека на окружающую его среду определяются двойственностью его положения в биосфере, С одной стороны, человек - биологический объект, входящий в общую систему круговорота и необходимо связанный со средой сложной системой трофических и энергетических взаимодействий и адаптаций. В этой системе связей человек как вид занимает нишу гетеротрофного кон-сумента-палифага с аэробным талом обмена.[ ...]
Проблема загрязнения биосферы встала особенно остро после того, как в XX. в. под влиянием Н1Р качественно изменился, характер производства и человек существенно расширил количество используемых им металлов (например, урана, ртути и т.д.), стал производить вещества, которые не только неизвестны природе, но даже вредны для организмов биосферы (синтетические Еолокна, пластмассы, пестицида и др.). Эти вещества после их использования, как правило, не поступают в естественный природный круговорот, загрязняют почву, воду, воздух, растительные и животные организмы и в конечном счете отрицательно отражаются на человеке. Наиболее характерные антропогенные факторы и их последствия на элементы биосферы показаны в табл.[ ...]
Он подразделяет мониторинг на три ступени: первая ступень - биоэкологический (санитарно-гигиенический) мониторинг, включающий наблюдения за состоянием окружающей среды с точки зрения ее влияния на состояние здоровья человека; вторая ступень - геоэкологический, геосистемный, природо-хозяйственный мониторинг, распространяющийся на наблюдения за изменением природных экосистем, преобразованием их в природно-технические; третья ступень - биосферный мониторинг, охватывающий наблюдения за параметрами биосферы в глобальном масштабе.[ ...]
Гораздо большее значение имеет влияние человека на возобновимые ресурсы (также относящиеся к исчерпаемым). К этой группе относятся все формы живого и биокосного вещества: почвы, растительность, животный мир, микроорганизмы и т. д. Характерной чертой возобновимых ресурсов является их способность к самовоспроизводству. временные масштабы которого сопоставимы с темпами их изъятия из биосферы в результате эксплуатации и других форм человеческой деятельности. Совокупность возобновимых ресурсов - не что иное, как глобальная экосистема Земли; она существует на основе фундаментальных закономерностей экологии. Для того чтобы эксплуатация биологических ресурсов была разумной и способствовала действительному прогрессу социальной, культурной и научно-технической жизни человечества, нужно четко представлять себе механизмы влияния различных сторон деятельности человека на природные системы, знать закономерности реакции биологических объектов на антропогенные воздействия и на этой основе переходить к управлению экосистемами с целью поддержания их устойчивости и продуктивности.[ ...]
При незначительном вмешательстве человека в экосистемы биосфера сохраняет свое равновесие. Однако усиливающееся влияние человека на природу, например, вырубка лесов, которые выделяют кислород и испаряют много воды, сжигание больших количеств содержащего углерод топлива с выделением углекислого газа, уменьшение испарения с поверхности океана из-за загрязнения нефтью - все это нарушает круговороты веществ и приводит к глобальному ухудшению состояния биосферы.[ ...]
Развитие экологии можно проследить на основе изменения, расширения ее предмета. Биологическая экология рассматривает условия существования живых организмов и взаимосвязи между организмами и средой, в которой они обитают. Глобальная экология призвана исследовать эволюцию биосферы в связи с влиянием на нее антропогенных, космических, геофизических и других воздействий. Предметом исследования экологии человека являются вопросы сохранения и развития здоровья людей с учетом связей человека с окружающей его природной и социальной средой. Социальная экология изучает систему «природа - обществом, перспективы ее устойчивого развития, гармонизации. Экология впервые включает в свое содержание вопросы, связанные с жизнедеятельностью людей. И тем самым становится интегративной, социоестественной наукой.[ ...]
К отрицательным (негативным) воздействиям на биосферу относят все виды воздействий, создаваемых человеком и угнетающих природу. Небывалые по мощности и разнообразию негативные антропогенные воздействия особенно резко стали проявляться во второй половине XX в. Под их влиянием естественная биота экосистем перестала служить гарантом устойчивости биосферы, как это наблюдалось ранее - в течение миллиардов лет.[ ...]
Поскольку показатель суммарного воздействия человека на природную среду достигает максимальных значений в городских поселениях, последние необходимо рассматривать как природную среду, находящуюся в экстремальных условиях, тогда как сельская местность представляет собой часть природной среды, в большей или меньшей степени затронутую антропогенным воздействием. Вместе с тем сельская среда обитания не представляет собой изолированного природного образования. Например, рекреационное воздействие человека сказывается и на состоянии природных комплексов в сельской местности, а ореол рассеяния промышленных выбросов в атмосферу, гидросферу и биосферу распространяется на многие десятки (иногда сотни) километров от городских поселений. В свою очередь городские жители ощущают влияние пыльных бурь, очагами которых являются сельскохозяйственные территории, расположенные на расстоянии многих сотен километров от городов.[ ...]
Окружающая среда представляет собой определенную часть биосферы (называемую также иногда гомосферой или антропосферой), т. е. как бы часть природы вообще. Поэтому круг вопросов, касающихся окружающей среды, по сравнению с проблематикой биосферы как бы сужается и сосредоточивается в биологической части на проблемах жизни человека на Земле, на проблемах его отношений со средой (аутэкология человека, ме-сология). Окружающая среда как часть биосферы подвергается непосредственному влиянию человека и может быть определена как «поле» (в физическом смысле слова), в котором осуществляются отношения человека с природой (биосферой) вообще. На современном этапе развития невозможно представить себе существование человечества на Земле без этой посреднической и одновременно защитной функции поля.[ ...]
В наше время об экологии знают все. И при этом почти каждый человек понимает это слово по-своему. В подавляющем большинстве случаев под экологией подразумевают негативные последствия, которые вносит человек в окружающую его среду. Переэксплуатация природных ресурсов, различные формы загрязнения воды и воздуха рассматриваются с позиций их отрицательного влияния на здоровье человека и условия его жизни. Такой антропоцентрический подход к экологии оправдан в современных условиях кризисного состояния биосферы; ликвидация вредных для человека последствий неправильного ведения хозяйства - важная задача сегодняшнего дня.[ ...]
Различные уровни гомеостазирования биологических систем и биосферы в целом сложились на протяжении длительной геологической истории нашей планеты. В последнее время положение резко изменилось: в течение практически одного-подутора столетий «науч-но-технический взрыв» в развитии человеческого общества привел к тому, что деятельность человека (человечества) по масштабам влияния на биосферные процессы стала сопоставимой с естественными факторами, определявшими прежде развитие биосферы.[ ...]
Антропогенные (антропические) факторы - формы деятельности человека, оказывающие прямое действие на жизнь организмов или косвенное влияние на них посредством изменения среды обитания. К таким факторам относится воздействие сельскохозяйственного производства, промышленности, транспорта и всех других форм ведения хозяйства. Давление хозяйственной деятельности человека на биосферу, равное, как писал В. И. Вернадский, геологической силе, быстро возрастает и в современных условиях нередко становится господствующим. Воздействие человека на биосферу может быть прямым и косвенным, целенаправленным и разумным, вредным и разрушительным.[ ...]
Оно появилось в связи с оценкой роли человека в эволюции биосферы. Непреходящая ценность учения В. И. Вернадского о ноосфере именно в том, что он выявил геологическую роль жизни, живого вещества в планетарных процессах, в создании и развитии биосферы и всего разнообразия живых существ в ней. Среди этих существ он выделил человека как мощную геологическую силу. Эта сила способна оказывать влияние на ход биогеохи-мических и других процессов в охваченной ее воздействием среде Земли и околоземном пространстве (пока «ближний» Космос). Вся эта среда весьма существенно изменяется человеком благодаря его труду. Он способен перестроить ее согласно своим представлениям и потребностям, изменить фактически ту биосферу, которая складывалась в течение всей геологической истории Земли.[ ...]
Представления о роли человечества в эволюции Земли, так же как и знания о влиянии экологических факторов на жизнь и здоровье отдельного человека, сложились в основном во второй половине XX в. (см. гл. 1). Базовым положением современного экологического мировоззрения является общность природы человека со всеми живыми существами Земли и необходимость сохранения современной биосферы для продолжения жизни человечества. Проблемы взаимодействия природы и общества рассматриваются в этой книге неоднократно (см. гл. 1, 7, 9, 10).[ ...]
Генетический груз. Ныне много делается для анализа характера и степени нарушений, вызванных в биосфере; к сожалению, гораздо меньше исследований посвящено изучению того, как эти изменения влияют на биологические особенности человека и других организмов. Особенно это касается генетических последствий загрязнений, хотя они могут оказать определяющее влияние на судьбу человечества в целом. Мутагены среды способны проникать в клетки и поражать их генетическую программу (вызывать мутации). В том случае, когда поражение затрагивает ДНК, которая находится в зародышевых клетках человека, гибнут эмбрионы или рождаются младенцы, имеющие наследственные дефекты. Мутации в клетках тела организма (соматических клетках) вызывают рак, поражения иммунной системы, уменьшают продолжительность жизни.[ ...]
Итак, уровень радиационного загрязнения около угольной электростанции может быть таким же, как у АЭС, но влияние его на биосферу и человека будет менее значительным. Кроме того, угольные электростанции не увеличивают количества радиоактивных веществ в биосфере Земли, как делают это АЭС.[ ...]
Экологический норматив предусматривает обязательные условия сохранения структуры и функций экосистемы (от элементарного биогеоценоза до биосферы в целом), а также всех экологических компонентов, которые жизненно необходимы при хозяйственной деятельности человека. Экологический норматив определяет степень максимально допустимого вмешательства человека в экосистемы, при которой сохраняются экосистемы желательной структуры и динамических качеств. Иными словами, недопустимыми в хозяйственной деятельности человека являются такие воз-действия на природную среду, которые приводят к опустыниванию. Указанные ограничения в хозяйственной деятельности человека или ограничение влияний нооценозов на природную среду определяются жела-тельными для человека состояниями нообиогеоценоза, его социально-биологической выносливостью и хозяйственными соображениями. В качестве примера экологического норматива можно привести биологическую продуктивность биогеоценоза и хозяйственную производительность. Общим экологическим нормативом для всех экосистем является сохранение их динамических качеств, прежде всего надежности и устойчивости.[ ...]
Второе направление обычно включают в экологический мониторинг ; очевидно, что мониторинг загрязнений и связанных с ним эффектов, возникающих в биосфере (и в первую очередь реакций биоты), также безусловно является составной частью экологического мониторинга. Второе направление нередко связывают с использованием природных ресурсов и в связи с этим с влиянием на природу человека, а также с влиянием на человеческую деятельность естественных, стихийных процессов (и влиянием человека на развитие этих процессов).[ ...]
В 1992 г. и 2002 г. состоялись самые крупные в истории М.с. конференции, соответственно, в Рио-де-Жанейро (см. «Рио-92») и Йоханнесбурге (см. «Рио+10 »). Прогноз экологических последствий хозяйственной деятельности человека и обоснование роли заповедников - центральные задачи, которые решались Международной биологической программой «Человек и биосфера». В результате выполнения этой программы была создана репрезентативная сеть биосферных заповедников (к 1990 г. их число превысило 243, а площадь - 120 млн га). Важную роль играет Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) - межправительственная организация, созданная в 1946 г., усилия которой направлены на борьбу с особо опасными болезнями. В сфере компетенции ВОЗ находится и влияние на здоровье человека различных загрязнений.[ ...]
Поэтому в экологии как науке о существовании живых веществ в природе выделено направление - промышленная экология как раздел общей экологии, изучающей взаимосвязь, взаимодействие объектов хозяйственной деятельности человека (предприятие, город, сельское хозяйство, гидротехническое сооружение и т. п.) с окружающей средой. Объем и влияние деятельности человека на природу стало таким, что в качестве составляющей ее можно выделить техносферу, созданную человеком. Предметом изучения промышленной экологии стала техносфера как элемент всей экосферы, включающей гидросферу, атмосферу, литосферу, биосферу и техносферу.[ ...]
Современная научно-техническая революция значительно усложняет взаимоотношения между обществом, производством и природой. Современные масштабы производственной деятельности, объемы которой удваиваются каждые 15 лет, обусловливают изменение качества природной среды и ее ресурсов. Многие результаты производственной деятельности имеют отрицательное воздействие на природную среду: загрязнение воздушного и водного бассейнов, почвы, тепловое загрязнение, повышенный уровень шума, ионизирующего излучения и многое другое. Подход к решению данной проблемы состоит в том, чтобы определить пределы устойчивости биосферы, равновесия природных систем, выявить основные аспекты влияния хозяйственной деятельности человека на естественные процессы в биосфере и предотвратить их негативное влияние.[ ...]
Широко бытует представление о том, что ноосфера характеризуется в первую очередь разумным ведением хозяйственной деятельности. Видимо, из этого исходил и В.И. Вернадский. Разумный» образ сочетания различных форм деятельности - одна из составляющих научно-технического прогресса; как показывает опыт, это качество формируется позднее, чем реальная возможность эффективного влияния на природу, и стимулируется негативными результатами стихийного развития хозяйства. В основе отрицательных форм влияния человека на биосферу лежит именно расхождение технологических возможностей такого влияния и осознания отдаленных экологических последствий вмешательства в биосферные процессы.[ ...]
В «Диалектике природы» Ф. Энгельс пишет: «И мы, в самом деле, с каждым днем научаемся все более правильно понимать ее законы и познавать как более близкие, так и более отдаленные последствия нашего активного вмешательства в ее естественный ход. Особенно со времени огромных успехов естествознания в нашем столетии мы становимся все более и более способными к тому, чтобы уметь учитывать также и более отдаленные естественные последствия по крайней мере наиболее обычных из наших действий в области производства и тем самым господствовать над ними»2. Управление природой - это не диктат, не подавление и не разрушение ее, а сложный комплекс мероприятий, направленных на достижение гармонической взаимосвязи общества и природы. Именно с этим связывал В. И. Вернадский постепенное превращение (эволюцию) биосферы в ноосферу, под которой понимал не что-то внешнее в биосфере, а сферу влияния человеческого разума и его законов, новый этап разумного регулирования взаимоотношения человека и природы.
