Биосфера как область жизни
Человек и среда обитания, её состояние
Вопрос №1.
Термин "экология" происходит от двух греческих слов: "ойкос" - жилище, или убежище, и "логос" - наука. Этот термин был в 1866 г. введен в науку ученым дарвинистом Эрнстом Геккелем, который под этим термином понимал "отношение животного к окружающей его органической и неорганической среде, в частности его дружественные или враждебные отношения к тем животным и растениям, с которыми оно входит в прямой контакт".
Как известно, планета Земля характеризуется наличием трех поверхностных геосфер -литосферы, гидросферы и атмосферы.
Литосфера, или земная кора, представляет внешнюю твердую оболочку земного шара, толщиной в несколько десятков километров. Она сложена на континентах из верхнего гранитного и подстилающего его базальтового слоев.
Гидросфера, или водная оболочка Земли, представлена океанами, морями, озерами, реками и искусственными водоемами. Водная оболочка покрывает около 71% поверхности земного шара.
Атмосфера, или воздушная оболочка, в свою очередь, состоит из нескольких слоев: тропосферы, с водяными парами, до 15 км высотой над поверхностью Земли; стратосферы, с озоновым экраном, простирающейся до высоты 100 км; ионосферы, представляющей слой разреженного газа из ионизированных атомов, доходящей вверх примерно до 500 км. Состав атмосферы у поверхности Земли: 78,1% азота, 21% кислорода, 0,9% аргона, в незначительных долях процента углекислый газ, водород, гелий и другие газы. Выше 100 км растет доля легких газов, причем на очень больших высотах преобладают гелий и водород.
Биосфера или область жизни (от греч. "биос" - жизнь и "сфера" - шар), населена живыми организмами и охватывает верхнюю часть литосферы, всю гидросферу и нижнюю часть атмосферы. Границы биосферы определяются наличием условий, необходимых для жизни различных организмов. Верхний предел жизни биосферы ограничен интенсивной концентрацией ультрафиолетовых лучей; нижний - высокой температурой земных недр.
По мере ускорение темпов технического прогресса, воздействие хозяйственной деятельности человека на природу становится все более разрушительным. В природу попадает все больше и больше чуждых ей веществ, порой сильно токсичных для живых организмов. Часть из них не включается в естественный круговорот и накапливается в биосфере, вызывая опасность для всего живого, населяющего планету Земля.
Таким образом, нарушая законы природы, человек ухудшает обеспечение своей жизнедеятельности. Он стал задумываться о путях и возможностях сохранения качества среды. Постепенно развилось научное направление, регулирующее общественные экологические отношения в сфере взаимодействия общества и природы в интересах сохранения жизни в настоящем и будущем.
Принято выделять две формы взаимодействия общества и природы:
• экономическая форма — потребление ресурсов природы, т.е. использование ее для удовлетворения человеком своих материальных и духовных потребностей;
• экологическая форма — охрана окружающей природной среды с целью сохранения человека как, биологического и социального организма, и его естественной среды обитания.
Человек, потребляя ресурсы среды обитания для решения хозяйственных задач, еще и изменяет природную среду, которая начинает воздействовать негативно на самого человека. За всю историю цивилизации было вырублено 2/3 лесов уничтожено более 200 видов животных и растений, запасы кислорода в атмосфере снизились на 10 млрд. т, в результате неправильного ведения сельского хозяйства деградировало около 200 млн. га сельхозугодий.
Негативная деятельность человека по отношению к природной среде проявляется в следующих направлениях:
• загрязнение окружающей природной среды;
• истощение природных ресурсов;
• разрушение природной среды.
Загрязнение окружающей природной среды бывает космическое — естественное, которое Земля получает из космоса или из-за извержения вулканов, и антропогенное, совершаемое в результате хозяйственной деятельности человека;
Ежегодно на одного жителя Земли приходится свыше 20 т отходов, основными объектами загрязнения являются воздух, водоемы (включая мировой океан), почвы. Ежедневно в атмосферу выбрасываются тысячи тонн угарного газа, окислов азота, серы, солей тяжелых металлов и других веществ. И только 10% этих загрязнителей поглощают растения.
Физико-химическое изменение атмосферы приближает нас к явлению парникового эффекта. Парниковый эффект выражается в повышении температуры, изменении погоды и климата. Подъем уровня Мирового океана на 6 м приведет к затоплению 1/6 суши Земли.
С загрязнением атмосферы также связано ухудшение состояния озонового слоя, основная функция которого состоит в охране человека и природной среды Земли от губительного воздействия ультрафиолетового излучения. Сокращение же озонового слоя на 1%, ведет к росту онкологических заболеваний на 6%.
Кислород в атмосфере пополняется за счет двух источников растительности (40%) и Мирового океана (60%). По мнению известного исследователя Мирового океана Жака Ива Кусто, именно моря и океаны являются основными легкими планеты Земля.
Эти и другие последствия загрязнения окружающей природной среды отрицательно сказываются на физическом здоровье человека, его нервном, психическом состоянии, на здоровье будущих поколений.
Из-за интенсивной хозяйственной деятельности происходит потеря тех природных невосполнимых ресурсов, которые служат для человека источником его экономической деятельности. При нынешних темпах потребления разведанных запасов угля, нефти, природного газа и других полезных ископаемых, по мнению ученых, хватит для промышленного использования на 50—500 лет. Причем, меньший показатель касается жидких углеводородов т.е. нефти.
Правда, общество располагает перспективой использования иных видов энергии, в частности атомной, энергии ветра, Солнца, морских приливов, геотермальных вод, энергии водорода, запасы которых пока считаются неистощимыми. Однако использование атомной энергий в крупномасштабном производстве тормозится нерешенностью проблемы захоронения отходов атомной промышленности. Освоение водорода как источника энергии, пока возможно лишь теоретически, так как технологически эта задача еще не решена.
Одна из острых современных проблем — нехватка чистой пресной воды. Имеющейся пресной воды вполне хватило бы человечеству и сейчас, и в будущем. В среднем в мире для бытового водоснабжения в год расходуется 30 м3 воды на человека, из которых около 1 м3 предназначено для питья. Несмотря на громадное потребление воды для нужд промышленности и сельского хозяйства, мировых запасов чистой воды хватило бы для 20—25 млрд. людей. Однако в ближайшем будущем нам угрожает водный кризис. И не потому, что воды не хватает, а потому, что человек загрязняет ее, делает непригодной не только для питья, но и вообще для жизни всех обитателей водоемов и рек.
На загрязнение природной среды и истощение природных ресурсов существенно влияет увеличение населения Земли. Например, если в XIX в. за 100 лет население Земли прибавилось на 1 млрд., то в начале XX в. этот миллиард был достигнут за 30 лет, а во второй половине XX в. население увеличилось на 1 млрд. за 15 лет. В наше время темпы роста населения составляют 150 человек в минуту. Причем 50% населения проживает в Азии, 22% —в Африке, 10% — в Латинской Америке, 8% — в Европе и 3% —в Северной Америке.
Анализ причин загрязнения, истощения и разрушения природной среды, исходящих от хозяйственной деятельности человека, показывает, что они могут быть как объективными, так и субъективными. К объективным можно отнести следующие:
• предельную способность земной природы к самоочищению и саморегуляции. До определенного предела земная природа перерабатывает, очищает отходы производства, как бы защищая себя от их вредного воздействия. Но возможности природы ограничены;
• физическую ограниченность земельной территории рамками одной планеты;
• отходность человеческого производства. В природе производство осуществляется по замкнутому циклу. Конечный продукт в одном цикле становится исходным для нового производственного цикла. Производство же, в котором участвует человек, в своей массе и своей основе является отходным. Подсчитано, что для обеспечения жизнедеятельности человека в год расходуется не менее 20 т природных ресурсов. Из них лишь 5—10% идут на продукцию, а 90—95% поступают в отходы, зачастую в виде несвойственных природе веществ;
• необходимость познания и использование человеком законов развития природы. Особенность этой причины заключается в том, что законы развития природы, определяющие последствия человеческой деятельности, человек вынужден познавать в процессе использования природы, путем накопления опыта ведения хозяйства.
Здесь следует назвать две особенности проявления результатов воздействия человека на природную среду. Первая касается времени: результаты производственно-хозяйственной деятельности, загрязнение или разрушение среды обитания могут проявиться не только в настоящем, но и в будущем.
Вторая особенность относится к проявлению последствий хозяйственной деятельности в пространстве: антропогенное воздействие на природу в одном регионе, благодаря действующим законам единства и взаимосвязи природной среды, может повлиять на другие регионы.
Именно через печальный опыт хозяйствования человечество познает пагубные последствия этой деятельности, понимает, что уничтожение лесов ведет к исчезновению почвенного покрова, уменьшению кислородного запаса, исчезновению рек; массовое загрязнение окружающей среды порождает болезни, ведет к деградации человеческой личности, вредно отражается на будущих поколениях. Нынешнее поколение ощущает на себе результаты загрязнения 70-80-х гг.
Вторую группу, составляют субъективные причины. Главные из них:
• недостатки, организационно-правовой и экономической деятельности- государства по охране окружающей среды;
• недостаточное экологическое воспитание и образование населения страны.
До настоящего времени, в России законы, и постановления правительства, носят декларативный характер. Механизм их исполнения, не отработан. Административная и уголовная ответственность за экологические преступления для физических и юридических лиц, как правило, явление редкое.
Оригинальные исследования о связи алкоголизма с загрязненностью окружающей среды проведены академиком А.В. Яблоковым. Им отмечено, что в нормальной экологической среде крысы предпочитают пить чистую воду, игнорируя при этом слабый раствор спирта. При загрязнении среды углекислым газом в нормах, свойственных крупным промышленным городам, крысы предпочитают пить разбавленный в воде спирт.
Идея охраны природы возникла еще в XIX в. и рассматривалась как защита памятников природы и уникальных объектов от разрушения человеком.
Для современного этапа развития охраны окружающей среды характерны следующие направления:
• гуманизация охраны окружающей среды. Это значит, что в центре проблемы ставится человек, т.е. через призму здоровья и генетической цельности человечества решаются проблемы охраны всей окружающей природной среды;
• экологизация хозяйственной деятельности. Это значит, что экологические требования должны внедряться во все виды и на всех этапах хозяйственной деятельности человека, а также в его духовной и культурно-бытовой сфере;
• экономизация охраны окружающей среды. Это направление исходит из заинтересованности любого субъекта в охране окружающей природной среды.
• антивоенная направленность природозащитных мероприятий. Происходящие процессы сокращения вооружений и армий, перевода военной промышленности на производство товаров мирного назначения способствуют не только развитию экономики в мире, но и имеют большое экологическое значение. Во-первых, снимается угроза разрушения природной среды в результате военных действий; во-вторых, снижается угроза загрязнения среды обитания, которую обеспечивают военно-промышленные комплексы; в-третьих, увеличиваются денежные и материальные расходы на социальные нужды и на благо природы.