Ноосфера как новая стадия эволюции биосферы

Экологический мониторинг. Система наземного мониторинга.

Санитарно-защитные зоны:Согласно существующим санитарным правилам и нормам предприятия, их отдельные здания и сооружения, технологические процессы которых являются источниками выделений в окружающую среду вредных веществ, так же источниками шума, вибрации, ультразвука, ЭМВ, статического электричества, необходимо отделять от жилой застройки СЗ зонами.

В зависимости от мощности, условий эксплуатаций, концентрации объектов на данной территории, характера и количества выделяемых в окружающую среду токсических и пахучих веществ, уровня создаваемого шума, вибраций и др. вредных физических факторов, для предприятий, производств и объектов устанавливаются следующие минимальные размеры СЗ зон:

Класс предприятий, СЗЗ в метрах:

1. 1000 м

2. 500 м

3. 300 м

4. 100 м

5. 50 м

Для минипроизводств, т.е. предприятий пищевой, парфюмерно-косметической промышленности, общепита, зрелищных и культурных объектов, минимальная СЗЗ принимается равной 50 метрам при расчетном обосновании ее достаточности по шумовому воздействию.

В СЗЗ допускается размещать:

1. Предприятия, их отдельные здания и сооружения с производствами меньшего класса вредности чем производство для которого установлена СЗЗ при условии аналогичного характера вредности.

2. Пожарное депо, гаражи, склады (кроме общественных и специализированных продовольственных), здания управлений конструкторских бюро, учебных заведений, магазины, предприятия общепита, поликлиники, научно исследовательские лаборатории связанные с обслуживанием данного и прилегающих предприятий.

3. Помещения для дежурного аварийного персонала и охраны предприятий по установленному списочному составу. Стоянки для индивидуального транспорта. ЛЭП, линии нефти и газа провода, скважины для технического водоснабжения. Можно размещать сооружения для подготовки технической воды, водоохлаждающие сооружения, водопроводные и канализационные насосные станции, сооружения оборотного водоснабжения, питомники растений для озеленения предприятий и СЗЗ.

Не допускается размещать в СЗЗ:

1. Предприятия производственные вредности которых могут оказать неблагоприятное воздействие на здоровье работающих или привести к порче материалов, оборудования и готовой продукции другого предприятия, а также к увеличению концентраций химических веществ в зоне жилой застройки выше допустимых.

2. Размещение спортивных сооружений, парков, детских учреждений, больниц, учебных заведений, жилых домов.

Экологический мониторинг

Под экологическим мониторингом понимают систему наблюдения среды вызванные антропогенными причинами позволяющие прогнозировать эти изменения. Мониторинг система выполненных в заданной программе регулярных комплексных наблюдений за состоянием окружающей природной среды происходящими природными явлениями, а так же оценка и прогноз последовательных изменений. Одним из главных принципов мониторинга является непрерывность не прерывность слежения. Экологический мониторинг является начальным этапом системы обеспечения экологической безопасности.

Различают три уровня территориального охвата:

1) локальный (биоэкологический, санитарно – гигиенический)

2) региональный (геосистемный, природно - хозяйственный)

3) глобальный, фоновый, биосферный (включает в себя наблюдение за окружающей средой из космоса – космический мониторинг.

Блок мониторинга	Объект мониторинга	Характеризуемые показатели	Службы опорные базы
Биологический (санитарный)	Приземленный слой воздуха Поверхностные воды. Промышленные и бытовыек стоки и выбросы Радиоактивные излучения	Содержание токсических веществ физические и биологические раздражители (шумы, аллергены, и д.р_) степень радиоизлучения	Гидрометеорологическая, водохозяйственная, санитарно– эпидемиологи - еская
Геосистемный (хозяйственный)	Исчезающие виды растений и животных Природные экосистемы Агросистемы Лесные экосистемы	Функциональная структура природных экосистем и ее нарушения Популяционное состояние растений и животных Урожайность сельскохозяйственных культур Продуктивность насождений
Биосферный (голбальный)	Атмосфера (тропосфера) и озоновый экран Гидросфера Растительный и почвенный покров, животное население	Радиационный баланс, тепловой перегрев, газовый состав и запыление Загрязнение больших рек и водоемов; водные бассейны, круговороты на обширных водосборах и континентах глобальные характеристики состояния почв, растительного покрова и животных. Глобальные балансы СО₂ и О₂. крупномасштабные круговороты веществ.	Международне биосферные станции

Ведутся постоянные наблюдения за присутствием следующих веществ, в атмосферном воздухе оксидов С,N,S взвешенных веществ, углеводородов, радио нуклидов, бензапирена в поверхностных водах нефтепродукты, фенолов, соединений P и N, тяжелых Ме, пистецидов, минеральных солей, pH: в биоте тяжелых Ме, пистецидов. Также приводится мониторинг воздействия в редки физических факторов, таких как радиация, шум, электро - магнитные поля, излучение.

Биосфера, ноосфера

По современным представлениям, биосфера — это особая оболочка Земли, содержащая всю совокупность живых организмов и ту часть вещества планеты, которая находится в непрерывном обмене с этими организмами. Эти представления базируются на учении В. И. Вернадского (1863—1945) о биосфере, являющимся крупнейшим из обобщений в области естествознания в XX в. По представлениям В. И. Вернадского, биосфера включает живое вещество (т. е. все живые организмы), биогенное (уголь, известняки, нефть и др.), косное (в его образовании живое не участвует, например магматические горные породы), биокосное (создается с помощью живых организмов), а также радиоактивное вещество, вещество космического происхождения (метеориты и др.) и рассеяние атомы. Сущность учения В. И. Вернадского заключена в признании исключительной роли «живого вещества», преобразующего облик планеты. Суммарный результат его деятельности за геологический период времени огромен. Вторым главнейшим аспектом учения В. И. Вернадского является разработанное им представление об организованности биосферы, которая проявляется в согласованном взаимодействии живого и неживого, взаимной приспособляемости организма и среды

Важнейшей частью учения о биосфере В. И. Вернадского являются представления о ее возникновении и развитии. Современная биосфера возникла не сразу, а в результате длительной эволюции (табл. 8.1) в процессе постоянного взаимодействия абиотических и биотических факторов.

1. Вначале сформировалась литосфера — предвестник окружающей среды, а затем после появления жизни на суше — биосфера.

2. В течение всей геологической истории Земли никогда не наблюдались азойные геологические эпохи (т. е. лишенные жизни). Следовательно, современное живое вещество генетически связано с живым веществом прошлых геологических эпох.

3. Живые организмы — главный фактор миграции химических элементов в земной коре, «по крайней мере, 90% по весу массы ее вещества в своих существенных чертах обусловлено жизнью» (В. И. Вернадский, 1934).

4. Грандиозный геологический эффект деятельности организмов обусловлен тем, что их количество бесконечно велико и действуют они практически в течение бесконечно большого промежутка времени.

5. Основным движущим фактором развития процессов в биосфере является биохимическая энергия живого вещества. Венцом творчества В. И. Вернадского стало учение о ноосфере, т. е. сфере разума.

Исследуя проблемы биологической регуляции окружающей среды, В. В. Горшков, В. Г. Горшков, В. И. Данилов-Даниль- ян и др. (1999) пришли к выводу, что в настоящее время в экологической науке известны две основные концепции взаимодействия биоты и окружающей ее среды. Согласно первой концепции — традиционной — окружающая среда пригодна для жизни в силу уникальных условий на поверхности Земли, а естественная биота приспосабливается к любой окружающей ее среде благодаря главному свойству жизни — способности к эволюции и непрерывной адаптации к меняющимся условиям среды. При этом любые виды организмов, способные адаптироваться к окружающей среде и производить наибольшее количество потомков, могут составлять земную биоту.

По мнению В. В. Горшкова и др. (1999), в традиционной концепции фактически игнорируются экологические ограничения на численность популяций биологических видов (в том числе человека), а также причины образования естественных сообществ, устойчивость сообществ и их среды обитания.

Во второй концепции основная роль отводится биотической регуляции окружающей среды. Биота Земли рассматривается как единственный механизм поддержания пригодных для жизни условий окружающей среды в локальных и глобальных масштабах. В случае прекращения регулирующего воздействия биоты физически неустойчивая окружающая среда быстро перейдет (примерно за 10 тыс. лет) в устойчивое состояние, в такое, как на Марсе или Венере, где жизнь невозможна. В этой концепции главным свойством жизни считается способность видов к поддержанию тех условий окружающей среды, которые пригодны для существования биоты на любом экосистемном уровне, а не способность к непрерывной адаптации к изменяющимся условиям этой среды.

1. Выбросы неорганического углерода из земных недр в атмосферу с огромной точностью соответствуют содержанию органического углерода в осадочных породах, что обеспечивает практически постоянное содержание неорганического углерода в атмосфере в течение сотен миллионов лет.

2. Концентрации биогенных элементов (С, N, Р, 02) в океане сформированы и поддерживаются биотой, о чем свидетельствует отношение C/N/P/02, совпадающее с таковым при синтезе органического вещества.

3. Круговорот воды на суше также определяется биотой, так как 2/3 осадков связано с испарением воды на суше, в котором доминирующая роль принадлежит биоте.

4. Незатронутая деятельностью человека биота океана поглощает избыток диоксида углерода, выбрасываемого в атмосферу человеком, т. е. действует в соответствии с отрицательными обратными связями, в то время как измененная человеком биота суши утратила эту способность.

5. Биотой океана поддерживается концентрация диоксида углерода в океане в три раза меньше, чем если бы ее воздействие отсутствовало, так как потеря неорганического углерода океаном в атмосферу компенсируется поступлением в океан органического углерода.

Ноосфера как новая стадия эволюции биосферы

Ноосфера («мыслящая оболочка», сфера разума) — высшая стадия развития биосферы. Это «сфера взаимодействия природы и общества, в пределах которой разумная человеческая деятельность становится главным, определяющим фактором развития» (БСЭ, т. 18, с. 103). Почему возникло понятие «ноосфера»? 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 биогеохимических 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. В. И. Вернадский писал, что становление ноосферы «есть не случайное явление на нашей планете», «создание свободного разума», «человеческого гения», а «природное явление, резко материально проявляющееся в своих следствиях в окружающей человека среде» (Размышления натуралиста, 1975). Иными словами, ноосфера — окружающая человека среда, в которой природные процессы обмена веществ и энергии контролируются обществом. Человек, по мнению В. И. Вернадского, является частью биосферы, ее «определенной функцией». Подчеркивая тесную связь человека и природы, он допускал, что предпосылки возникновения человеческого разума имели место еще во времена животных, предшественников Homo sapiens, и проявление его началось миллионы лет назад, в конце третичного периода. Но как новая геологическая сила смог проявить себя только человек.

Воздействие человеческого общества как единого целого на природу по своему характеру резко отличается от воздействий других форм живого вещества. В. И. Вернадский писал: «Раньше организмы влияли на историю тех атомов, которые были нужны им для роста, размножения,- питания, дыхания. Человек расширил этот круг, влияя на элементы, нужные для техники и создания цивилизованных форм жизни», что и изменило «вечный бег геохимических циклов» (Размышления натуралиста. Кн. 2, 1977). Эти гениальные мысли В. И. Вернадского позволили ряду ученых допустить в дальнейшем и такой ход событий в эволюции биосферы, как коэволюцию между человеческим обществом и природной средой, в результате чего и возникнет ноосфера, но это будет происходить благодаря «новым формам действия живого вещества на обмен атомов живого вещества с косной материей». Он считал, что «геологически мы переживаем сейчас выделение в биосфере царства разума, меняющего коренным образом и ее облик, и ее строение, — ноосферы».

Рассматривая такое развитие биосферы в ноосферу с позиций системного подхода, можно заключить, что ноосфера — это новое состояние некоторой глобальной суперсистемы как совокупности трех мощных подсистем: «человек», «производство» и «природа», как трех взаимосвязанных элементов при активной роли подсистемы «человек» (Прудников, 1990). Становление ноосферы, по В. И. Вернадскому, — процесс длительный, но ряд ученых полагают, что человечество уже вступило в период ноосферы, хотя многие считают, что пока об этом говорить рано, так как то, что сейчас происходит во взаимодействии человека и природы, трудно увязать с наступлением эпохи разума. Тем не менее прогресс человеческого разума и научной мысли ноосферы налицо: они вышли уже за пределы биосферы Земли, в Космос и глубины литосферы (сверхглубокая Кольская скважина). По мнению многих ученых — ноосфера в будущем станет особой областью Солнечной системы. «Биосфера перейдет так или иначе\ рано или поздно в ноосферу... На определенном этапе развития человек вынужден взять на себя ответственность за дальнейшую эволюцию планеты, иначе у него не будет будущего», — утверждал В. И. Вернадский.