Биосфера. Загрязнение и защита окружающей среды

Тема 1: Биосфера

Биосфера (Зюсс в кн. 19 – го века) – «сфера жизни всего живого» 1875г.

Первый автор учения о биосфере – В.И. Вернадский. Кот. считал, что жизнь не появилась откуда – то из «вне», она существовала на земле всегда.

Установлен закон в соотв. с кот. биосфера подчин. закону «константности». В соответствии с законом масса живого вещества на планете составляет 101

9 тонн. Количество живой энергии сост. 4,171810 Дж. Химический состав на планете остаётся стабильным.

Основа биосферы – живое вещество, кот. охватывает и перераспределяет химические вещества и т.п. Сущ. также абиотическое (неживое) вещество. Радиоактивное вещество – электронные и др. виды полей излучений, вкл. космическое вещество.

Особенности биосферы:

1. способность быстро наращивать массу вещества;

2. интенсивно размножаться и осваивать всё живое пространство;

3. движение под действием сил гравитации;

4. активное движение;

5. устойчивость, в течение жизни, и быстрое разложение;

6. способность адаптации к любым условиям;

7. чрезвычайно высокая скорость реакции.

Функции биосферы:

1. энергетическая:

1.1. фотосинтез;

1.2. поглощение.

2. концентрационная – живое вещество концентрирует в массе тела избранные хим. элементы;

3. деструктивная – сост. в том, чтоб разрушать;

4. средообразующая;

5. газообразующая;

6. транспортная – перенос веществ и энергии в результате активного движения организма;

7. информационная – выражается в том, что организмы и их колонии накапливают определенную информацию, закрепляет её в наследственности структуры и передаёт последующим поколениям. Основное звено передачи информации – клетка.

Экосистема (1935г., автор Тенсли) – совокупность взаимосвязанных элементов.

Свойства экосистемы: целостна; открыта для обмена; способна поддерживать высший уровень внутренней упорядоченности; способна предупреждать неконтролируемые процессы, способна повышать суммарную энергию системы.

Энтропия – мера упорядоченности экосистем.

Функции экосистемы:

1. гомеостаз – механизм саморегуляции экосистемы;

2. обмен;

3. борьба за выживание.

Основные микроэлементы ЖО: H; O; C; Ca; Na; K; P; S.

Экосистема – единый природный или антроп. – природный комплекс, созд. живыми организмами, в кот. живые и неживые компоненты объединены между собой причинно – следственными взаимосвязями, обменом веществ и распределяются потоком энергии.

ТЕРМИНЫ.

Продуцент (автотроф) – организм, кот. создает (продуцирует) органическое вещество из воды, углекислого газа и минеральных солей, используя при этом солнечную энергию. Всего зеленый покров Земли состоит из 350 тыс. видов.

Консумент (гетеротроф) – орг., который получает жизненную энергию, питаясь растениями или животными. Среди них: травоядные животные, хищники, паразиты, хищные растения (росянка, прим.), грибы. Таких орг. ок. 1,5 млн. видов.

Редуцент – орг., кот. расщепляют органическое вещество вырабатываемое продуцентами и консументами до простых соединений (воды, углевода, минеральных солей), замыкая т.о. круговорот веществ в биосфере. Таких орг. на Земле ок. 75 тыс. видов (к ним относятся микроорганизмы). Грибы, к прим., разрушают отмершую древесину, выполняя роль редуцентов.

Пищевая (трофическая) цепь – взаимосвязи между организмами, каждый из которых питается другими, и ,в свою очередь, служит пищей третьему. В начале цепи расположены продуценты, они служат пищей для консументов 1 – го порядка (травоядным животным), далее следуют консументы 2 – го порядка (хищники), замыкают цепь продуценты.

В современной науке об окружающей сущ. 2 системы взглядов на существование биосферы: 1) антропоцентрическая; 2) биоцентрическая.

Антропоцентрическая система взглядов – отмечает власть человека над природой. Такой подход называют технологическим. При таком подходе законы природы считают вторичными, они не могут мешать социальному прогрессу.

Биоцентризм – утв., что природа – это объект сосуществования видов, в т.ч. и человека.

По мере развития общества сформ. система связи между экономикой и биосферой (биоэкономика).

Производством потребляется ежегодно:

· гидросфера – 5,3 тыс. гГт воды, отходы составляют 5013±4 Гт;

· атмосфера – производство потребляет 28 Гт, человек 1,2 Гт, отходы в атмосферу сост. 35±1,6 Гт;

· минеральное сырье – 100 Гт;

· биомасса – 10 Гт в год (используется не более 7,5%);

· энергоресурсы – исп. на 16%, повсеместно!

Показателем использования ресурсов служит ИИР (индивидуальное использование ресурсов) – коэффициент потери резерва за год – отношение общего кол. добытых ресурсов к численности населения региона (страны или мира).

По величине ИИР делятся на 3 гр.:

1. ресурсы со степенью истощения более 1,7% (золото, ртуть и др.);

2. ИИР ≤ 1,3% (молибден, железо, никель, алюминий и др.);

3. ост. ИИР, в кот. резерв сост. 0,4 – 0,6%.

Структура (схема) использования ресурсной базы:

Потребление► Производство► Продукты производства► Потребление продукты производства► Отходы производства► Потребление.

Законы природы: развитие, целостность и функциональность.

Целостность – воздействие на один из элементов биосферы влечет за собой изменение во всей системе.

Функциональность – круговорот веществ и энергии в природе, многократная повторяемость процессов, обеспечит их высокую суммарную эффективность, при ограниченном объеме вещества, что учитыв. в этих процессах.

Развитие системы - сост. в непрерывном изменении биосферы.

Круговорот веществ осущ. благодаря открытости биосферы. О2 производится ежегодно в объёме 1,5×108 т; при этом потребляется 2×1010 т.

Палютанты – вещество – загрязнитель биосферы, влияющие на биоценоз.

Тема 2: Загрязнение ОС

Материальные полютанты – имеют всевозможное агрегатное состояние и хим. состав. Осн. их виды:

1. механические (без хим. примесей!);

2. химические – полютанты, кот. вызывают изменение хим. особенностей среды и негативно воздействуют на экосистемы;

3. физические – изменяют параметры среды (температура, радиация, волновые колебания и т.п.);

Физические загрязнения:

1. тепловое – изменение температурного режима среды (причина – тепловые выбросы предприятий!);

2. световое – нарушение природной освещенности (в сл. действия источников искусственного освещения, что созд. аномалию в жизни растений и животных);

3. шумовое – увеличение интенсивности звука свыше природного уровня.

4. электромагнитное – излучение исх. от электросетей, работы промышленных устройств и т.п., что нередко приводит к географическим аномалиям, изменения чувствительности биологической среды;

5. радиационное – повышение уровня радионуклидного излучения, кот. влияет на биосферу.

Биологическое загрязнение: биотическое и микробиологическое.

Информационное загрязнение: загрязнение генотипа (РНК и ДНК!)

Для оценки уровня загрязнения используют показатели: ПДК, ПДУ; для оценки загрязнения экосистемы – ПДТН, ПДЕН, МТН.

 Скачать реферат