Глобальные экологические проблемы.
Перечислим наиболее значимые экологические проблемы, стоящие перед человечеством:
1. Демографический взрыв и обеспечение качества жизни (здоровье, питание, быт и др.).
2. Ограниченность природных ресурсов и необходимость перехода к рациональному природопользованию (всемерное сбережение энергии, воды, ископаемых, затрат на производство продуктов питания и др.).
3. Глобальное загрязнение природной среды (воздуха, воды, почвы, биоты).
4. Разрушение озонового слоя в атмосфере, защищающего все живое от губительного воздействия интенсивного ультрафиолетового излучения.
5. Изменение климата в результате химического и теплового загрязнения атмосферы.
6. Обеднение генофонда в результате интенсивного исчезновения видов животного и растительного мира. Это упрощает биосферу и создает условия для возможных экологических взрывов.
7. Изменение генофонда биосферы в результате мутационных эффектов, создаваемых загрязнением окружающей среды.
8. Возрастание числа и масштабов техногенных катастроф.
9. Необходимость перехода к новому экологическому мышлению и экологической политике, которые позволят обеспечить устойчивое развитие без ущерба будущим поколениям.
2. Понятие, строение, функции атмосферы, гидросферы и литосферы.
Атмосфера — газообразная оболочка Земли. К ней относятся: атмосферный воздух; газы, растворенные в поверхностных и подземных водах; газовая составляющая почв, а также газы, выделяющиеся из горного массива, которые прямо или косвенно влияют на жизнедеятельность живых организмов. Атмосфера распространяется над Землей до 2 000 км;Функции атмосферы:
1) Регулирование климата Земли.2)Поглощение солнечной радиации.3)Пропускает тепловое излучение Солнца.4)Сохраняет тепло. 5)Является средой распространения звука. 6)Источник кислородного дыхания.7)Формирование влагооборота, связанного с образованием облаков и выпадением осадков.8)Формирующий фактор литосферы (выветривание).
Атмосфера делится на:Тропосфера — граница до 10 – 12 км.Стратосфера— граница до 55 км от тропосферы.Мезосфера — граница до 85 – 90 км от стратосферы.Термосфера — граница до 150 км от мезосферы.Экзосфера — граница до 800 – 2 000 км от термосферы.
Литосфера — это твердая внешняя оболочка Земли, земная кора. Состоит из земной коры и верхней части мантии. Максимальная толщина земной коры около 70 км - под горными системами, 30- 40 км - под равнинами, наиболее тонкая земная кора - под океанами, всего 5- 10 км. В литосфере выделяют массив горных пород, земную поверхность и почвы.
Почва — это рыхлый поверхностный горизонт суши, способный производить урожай растений. Важнейшее свойство почвы — ее плодородие, которое определяется физическими и химическими свойствами почвы.Функции литосферы:
1)Ресурсная функцияверхних горизонтов литосферы заключается в ее потенциальной способности обеспечения потребностей биоты (экосистем) абиотическими ресурсами, в том числе и потребностей человека теми или иными полезными ископаемыми, необходимыми для существования и развития человеческой цивилизации.
2)Геодинамическая функциялитосферы в экологическом аспекте проявляется в ходе различных геологических процессов (экзогенных - оползней, обвалов, селей, береговой абразии, подтопления и т.д. и эндогенных - землетрясений, вулканических извержений и т.д.), так или иначе влияющих на различные экосистемы, в том числе и человеческое общество.
3)Геохимическая функциялитосферы в экологическом аспекте заключается в ее активном участии в процессах круговорота веществ в природе. Причем одинаково важен анализ обеих сторон круговорота - как вредных, так и полезных для экосистем веществ.
Гидросфера — это водная оболочка Земли. К ней относят: поверхностные и подземные воды, прямо или косвенно обеспечивающие жизнедеятельность живых организмов, а также вода, выпадающая в виде осадков. Вода занимает преобладающую часть биосферы. Гидросфера Земли на 94% представлена солеными водами океанов и морей, более 75% всей пресной воды законсервировано в полярных шапках Арктики и Антарктиды. Океан — главный приемник и аккумулятор солнечной энергии, поскольку вода обладает высокой теплопроводностью. Основными физическими свойствами водной среды являются ее плотность (в 800 раз выше плотности воздуха) и вязкость (выше воздушной в 55 раз).функции гидросферы:
Без воды не могло бы быть человека, животного и растительного мира, так как большинство растений и животных состоит в основном из воды. Кроме того, для жизни необходимы температуры в диапазоне от 0 до 100° С, что соответствует температурным пределам жидкой фазы воды. Для многих живых существ вода служит средой обитания. Таким образом, главнейшей особенностью гидросферы является изобилие жизни в ней.
Велика роль гидросферы в поддержании относительно неизменного климата на планете, поскольку она, с одной стороны, выступает как аккумулятор тепла, обеспечивая постоянство средней планетарной температуры атмосферы, а с другой - за счет фитопланктона продуцирует почти половину всего кислорода атмосферы.
Водная среда используется для лова рыбы и других морепродуктов, сбора растений, добычи подводных залежей руды (марганца, никеля, кобальта) и нефти, перевозки грузов и пассажиров. В производственной и хозяйственной деятельности человек применяет воду для очистки, мытья, охлаждения оборудования и материалов, полива растений, гидротранспортировки, обеспечения специфических процессов, например выработки электроэнергии и т.п.
3. Понятие «биосферы», причины ее устойчивости, основные функции и структура биоты.
Биосфера – область существования всего живого. Биосфера - самая крупная (глобальная) экосистема Земли. Она включает нижнюю часть атмосферы, всю гидросферу и верхнюю часть литосферы Земли, населенные живыми организмами (биота – живое вещество, экотоп – неживая материя). Термин «биосфера» ввел в 1875 г. австрийский геолог Э. Зюсс, изучая взаимодействие живой и неживой природы.
Причины устойчивости:
1. Использование внешних источников тепла, не вызывающих загрязнения.
2. Использование веществ в кругообороте, без накопления вредных веществ.
3. Многообразие видов и биологических сообществ, находящихся в равновесии между собой на всех уровнях: генетическом, видовом, экологическом.
Функции:
1. Энергетическая – аккумуляция солнечной энергии в виде органических веществ, как источник химической энергии и как источник питания в пищевой цепи.
2. Деструктивная («могильщики») для возврата веществ в кругооборот после разложения растительных и животных остатков.
3. Концентрационная – накопление.
4. Средообразующая как результат трёх предыдущих.
Био́та — исторически сложившаяся совокупность видов живых организмов, объединённых общей областью распространения в настоящее время или в прошедшие геологические эпохи. В состав биоты входят как представители клеточных организмов растения, животные, грибы, бактерии, протисты и пр.), так и бесклеточные организмы (например, вирусы).
Грибы и бактерии (I кл) – низшие организмы, лишенные хлорофила, играют важную роль в круговороте веществ биосферы. Они разлагают растительные остатки. Низшие почвенные грибы играют важную роль в процессах почвообразования – минерализации органического вещества и образования гумуса. Обычно в одном грамме почвы содержится 200-500 млн бактерий (иногда до 2 млрд.).
Среди животных организмов (II кл) наиболее многочисленным является вид членистоногих (~108 млрд. насекомых, т.е. 250 млн насекомых на одного человека).
В связи с деятельностью живого вещества планеты постепенно сформировался современный химический состав атмосферы: 75,5% - N2 , 23% - O2, 1,3% - Ar, 0,046% - CO2, … , и растворенного вещества гидросферы.