Биосфера, ее эволюция

Очистка населенных мест от жидких отходов.

В неканализованных населенных местах: сбор производится в уборные, вывоз осуществляется специальным автотранспортом.

В канализованных местах – сбор и транспортировка жидких отходов производится по сети трубопроводов ( нет загрязнения воды, почвы, воздуха).

Обезвреживание и утилизация сточных вод происходит с применением механической очистки и биологической.

Механическая очистка – освобождение сточных вод от веществ, находящихся в нерастворенном состоянии. К механическим очистным сооружениям относятся: решетки, песколовки, отстойники. На решетках задерживается крупная взвесь, на песколовках – минеральная, в отстойниках – взвесь органического происхождения.

Целью биологическая очистки является освобождение сточных вод от оставшейся органической коллоидной взвеси и патогенных микроорганизмов.

2 вида биологической очистки: естественная и искусственная.

Естественная биологическая очистка ( почвенный метод) основана на самоочищении почвы. Микробы, находящиеся в почве, разлагают ( процесс биохимического окисления) поступающие в нее органические вещества до минеральных веществ и гумуса. На этом основана работа естественных биологических очистных сооружений – полей ассенизации и запахивания.

Искусственная биологическая очистка представлена искусственными биологическими сооружениями – биофильтрами и аэротенками

Биофильтры в своей работе используют биологическую пленку, заселенную микробами, которые разлагают органические вещества до минеральных. В аэротенках органические вещества расщепляются микробами, содержащимися в «активном» иле, который подается в емкость со сточной водой.

 

 

 

 

Лекция № 2

 

Тема: « Биосфера и ее эволюция»

 

Вся сумма живых существ в совокупности со средой обитания, и в том числе и человек представляют собой биосферу. Возникла биосфера 3,4 – 4,5 млрд лет тому назад. Нижняя граница биосферы опускается на 2-3 км на суше и на 1-2 км ниже дна океана.

Верхней границей служит защитный озоновый слой – на высоте 20-25 км.

Понятие биосферы как сферы обитания живых организмов было предложено австрийским ученым Э. Зюссом в 1875г. Позднее русским ученым В.И. Вернадским было создано учение о биосфере, согласно которому биосфера есть результат длительного процесса взаимодействия живой и неживой материи, который длится с момента возникновения жизни на Земле. Живые организмы – существующие, стареющие, умирающие в течение миллионов лет- порождают планетарный процесс- миграцию химических элементов , движение земны атомов. В.И Вернадский рассматривал живое вещество как носителя свободной энергии в биосфере. Живое вещество, считал ученый, является функцией биосферы в биохимическом понимании. В состав живого вещества, геохимически меняющего процессы в земной коре, В.И. Вернадский включил и человечество, рассматривая тем самым систему природы и систему общества в единстве.

Биосфера – это единственная система, обеспечивающая устойчивость среды обитания живых организмов, и в том числе человека, при любых возникающих возмущениях.

Биосфера является естественным и пока единственным местом обитания человечества. В процессе взаимодействия человеческого сообщества с биосферой происходит появление еще одной оболочки Земли, включающий результат общественного развития – хозяйственной деятельности, культуры, религии и пр., которая называется ноосферой.

В.И. Вернадский считал, что ионосфера- это новое геологическое явление на Земле. Превращение биосферы в ноосферу является закономерным развитием жизни на Земле.

Экосистемы.

Все живые существа, населяющие Землю, взаимодействуют друг с другом и окружающей их неживой природой, существуя и эволюционируя при этом многие миллионы лет.

Совокупность различных видов растений, животных и микробов, взаимодействующих друг с другом и с окружающей и х неживой природой таким образом, что может сохраняться неопределенно долгое время, называется экосистемой.

Экосистема- это безразмерные, устойчивые системы живых и неживых компонентов, в которых совершается внешний и внутренний круговорот веществ и энергии.

Закономерное сочетание разных организмов, обитающих на определеннойтерритории,называется биоценозом.

Совокупность условий среды, в которых обитает биоценоз, носит название биотоп.

Биотоп + биоценоз – образуют экосистему

Крупные наземные экосистемы ( тундра, тайга, пустыня) называются биомами.

Экосистемы не изолированы друг от друга, а плавно переходят одна в другу

Структура и организация экосистем см. стр.24-29 учебника Л.Ю. Трушкина Гигиена и экология человека

Круговорот веществ в природе.

Круговорот воды

Вода находится в постоянном движении. Испаряясь с поверхности водоемов, почвы, растений, вода накапливается в атмосфере и рано или поздно, выпадает в виде осадков, пополняя запасы в океанах, реках, озерах и т.п. Таким образом, количество воды на Земле не изменяется, она только меняет свои формы – это и есть круговорот воды в природе. Из всех выпадающих осадков 80% попадает непосредственно в океан.

Круговорот воды является одним из грандиозных процессов на поверхности земного шара. Он играет главную роль в связывании геологического и биотического круговоротов. В биосфере вода, непрерывно переходя из одного состояния в другое, совершают малый и большой круговороты. Испарение воды с поверхности океана, конденсация водяного пара в атмосфере и выпадение осадков на поверхность океана образует малый круговорот.Если же водяной пар переносится воздушными течениями на сушу, круговорот становится значительно сложнее. В этом случае часть осадков испаряется и поступает обратно в атмосферу,.другая – питает реки и озера, но в итоге вновь возвращается в океан речным и подземным стоком, завершая тем самым большой круговорот. Важное свойство круговорота воды заключается в том, что он, взаимодействуя с литосферой, атмосферой и живым веществом, связывает воедино все части гидросферы: океан, реки, почвенную влагу, подземные воды и атмосферную влагу.

Наиболее замедленной частью круговорота воды является деятельность полярных ледников.

Круговорот углерода.

Углерод в биосфере часто представлен наиболее подвижной формой – углекислым газом. Источником первичной углекислоты биосферы является вулканическая деятельность. Миграция СО2 в биосфере протекает двумя путями. Первый путь заключается в поглощении его в процессе фотосинтеза с образованием органических веществ и в последующем захоронении их в литосфере в виде торфа, угля, горных сланцев, рассеянной органики, осадочных горных пород. Находясь в породах миллионы лет и оставаясь не востребованным, органическое вещество ( детрит) под воздействием высоких температур и давления ( метаморфизация) превращалось в нефть, природный газ и уголь, которые сейчас используются как источник энергии.

По второму пути миграция углерода осуществляется созданием карбонатной системы в различных водоемах, затем с помощью растворенного в воде кальция ( реже магния) происходит осаждение карбонатов. Возникают мощные толщи известняков. Наряду с этим большим круговоротом углерода существует еще ряд малых его круговоротов на поверхности суши и в океане.

В пределах суши, где имеется растительность, СО2 атмосферы поглощается в процессе фотосинтеза в дневное время. В ночное время часть его выделяется растениями во внешнюю среду. С гибелью растений и животных на поверхности происходит окисление органических веществ с образованием СО2. Особое место в современном круговороте веществ занимает массовое сжигание органических веществ и постепенное возрастание содержания СО2 в атмосфере, связанное с ростом промышленного производства и транспорта. Это в свою очередь ведет к изменению климата («потеплению»).

Круговорот кислорода.

Кислород - наиболее активный газ. В пределах биосферы происходит быстрый обмен кислорода среды с живыми организмами или их остатками после гибели.. Господствующей формой нахождения О2 в атмосфере является молекула кислорода. Круговорот кислорода в биосфере сложен, поскольку он вступает во множество химических соединений минерального и органического миров. Свободный кислород современной земной атмосферы является побочным продуктом процесса фотосинтеза зеленых растений и его общее количество отражает баланс между продуцированием кислорода и процессами окисления и гниения различных веществ. В истории биосферы Земли наступило такое время, когда количество свободного кислорода достигло определенного уровня и оказалось сбалансированным таким образом, что количество выделяемого кислорода стало равным количеству поглощаемого кислорода.