Экология - файл n1.doc

приобрести
Экология
скачать (49.8 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc209kb.21.02.2009 11:55скачать

n1.doc

СОДЕРЖАНИЕ:
Введение

  1. Наука экология, ее содержание и задачи.

1.1. Наука об окружающей среде и области ее приложения.

1.2. Структура современной экологии.

1.3. Экология в системе наук о биосфере.

  1. Общая экология.

    1. . Окружающая среда как целостная и сбалансированная

система.

2.2. Биосфера.

2.3. Экосистемы: типы и составляющие.

    1. Потоки энергии и круговорота веществ в экосистемах.

    2. Воздествие человека на экосистемы.

3. Глобальные экологические проблемы.

    1. Проблема энергетического голода.

    2. Проблема промышленных отходов.

    3. Проблема кислотных дождей.

    4. Проблема озонового слоя.

    5. Проблема парникового эффекта.

    6. Проблема обезлесывания и сохранения болот.

    7. Проблема экологии человека.

4. Правовые основы охраны окружающей среды.

4.1. Общие принципы защиты среды.

Заключение.

Список используемой литературы.
ВВЕДЕНИЕ.
1. НАУКА ЭКОЛОГИЯ, ЕЕ СОДЕРЖАНИЕ И ЗАДАЧИ.
1.1. Наука об окружающей среде и области, ее приложения.
Понятие «экология» известно всякому образованному человеку, ибо о ней сейчас говорят все: с экранов телевизоров, по радио, со страниц газет и журналов. Слово «экология» на устах первых руководителей государств мира.

Экология — наука, изучающая условия существования живых организмов во взаимосвязи с окружающей средой. Этот термин был предложен в 1866 году немецким зоологом Эрнестом Геккелем (1834—1919), считавшим, что под экологией мы должны понимать «сумму знаний, относящихся к экономике природы: изучение всей совокупности взаимоотношений животного с окружающей его средой, как органической, так и неорганической, и прежде всего его дружественных или враждебных отношений с теми ными и растениями, с которыми он прямо или косвенно вступает в контакт».

Экологическая проблема возникла с появлением человека на Земле. В естественный и сбалансированный круговорот вещества в биосфере вклинился фактор хозяйственной деятельности человека, который неуклонно вносил дисбаланс в окружающую среду по мере своего развития. Глубокие потрясения, связанные с геноцидом, вначале по отношению к животному, а затем и растительному миру, наконец, сокрушительное давление на земельные, водные ресурсы и атмосферу породили тот клубок противоречий, который называется проблемой выживания человечества.

Поэтому в настоящее время отмечаются разнообразные толкования содержания самого термина:

1) Экология — одна из биологических наук, изучающая живые системы в их взаимодействии со средой обитания.

2) Экология — комплексная наука, синтезирующая данные естественньих и общественных наук о природе и взаимодействии ее и общества.

З) Экология — особый научный подход к исследованию проблем взаимодействия организмов, биосистем и среды (экологический подход).

4) Экология — совокупность научных и практических проблем взаимоотношений человека и природы (экологические проблемы).

5) Экология — наука о взаимодействии трех систем: природы, человеческого общества, порожденной человеком техники (глобальная экология).

Таким образом, современная экология не ограничивается только рамками биологической дисциплины, трактующей отношения главным образом животных и растений, она превращается в междисциплинарную науку, изучающую сложнейшие проблемы взаимодействия человека с окружающей средой. Актуальность и многогранность этой проблемы, вызванные обострением эиологической обстановки в масштабах всей планеты, привели к «экологизации» многих естественных, технических и гуманитарных наук.

По этому поводу можно привести слова писателя С. Залыгина: «Сегодня экология представляется мне как деятельность, направленная на преобразование всех остальных форм деятельности современного человека: управленческой, производственной, социальной, эдравоохранительной - всех без исключения. Ибо человечество подошло к тому пределу, за которым, если не будет пересмотрена вся наша жизнь в пользу сохранения природы, мы неизбежно должны будем погибнуть. Критический момент паступил» (Новый мир, 1994, №11).

С научной точки зрения вполне обоснованно деление экологии, на теоретическую и прикладную:

теоретическая экология вскрывает общие закономерности организации жизни;

прикладная экология изучает механизмы разрушения биосферы человеком, способы предотвращения этого процесса и разрабатывает принципы рационального использования природных ресурсов.

Стратегической задачей экологии считается развитие теории взаимодействия природы и общества на основе нового взгляда, рассматривающего человеческое общество как неотъемлемую часть биосферы.

Экологическая безопасность — состояние защищенности общества и государства, человека и биосферы от угроз, возникающих в результате антропогенных и природных (стихийных) воздействий на окружающую среду.

Охрана окружающей природной среды — система государственных и общественных мер воздействия, направдеиных на обеспечение гармоничного взаимодействия системы «общество — природа» на основе:

- сохранения и воспронаводства объектов природопользования;

- их рационального и сбалансированного использования;

- улучшения качества окружающей человека жизненнообходимой среды обитания путем восстановления функций самоорганизацви природных систем, которые были утрачены под давлением хозяйственной деятельности человека.

Поэтому усилия, на сбалансированное развитие человечества, должны быть подчинены трем основным целям:

1) распространение знаний о направленности в эволюции биосферы. Поиск путей, необходимых для сдерживания роста населения на планете;

2) создание условий для достаточно быстрого экономического роста и справедливого распределения доходов, чтобы удовлетворить основные потребности как нашего, так и последующих поколений в рамках сохранности биосферы;

3) разработка такой стратегии управления природопользованием и экологизации экономики, чтобы огромное потенциальное воздействие человека на окружающую среду оставалось в допустимых пределах.

Должно быть ясно, что если человеческа цивилизация, включая сельское хозяйство, промышленность и т. д., нуждается в устойчивости, она должна соответствовать этим целям и принципам. Однако до сих пор мы развивали ее, в основном руководствуясь представлениями и прихотями, которые слабо соотносятся с естественными экологическими законами. Этот процесс напоминает сооружение небоскреба без учета строительных принципов.

Действительно, нарастание числа проблем, связанных с состоянием окружающей среды и истощением ресурсов, кризисы, с которыми мы столкнулись, — следствие и свидетельство неверного пути развития.
1.2. Структура современной экологии.

Рис. 1. Структура современной экологии
1.3. Экология в системе наук о биосфере.
Весь органический мир Земли (живая природа) и окружающая его природная среда (неживая природа), об разующие биосферу, являются ее основными, невероятно сложными и взаимодействующими структурными со ставляющими. Все проявления жизни: строение и функции живых существ, их происхождение, развитие и распространение, связи друг с другом и с неживой природой, а также образуемые ими сообщества изучает биология. Неживая природа и ее компоненты — рельеф, климат, воды, суша, океан и ледяной покров — исследуются физической географией.

Фундаментом для биосферы служит земная кора — самая верхняя изтвердых оболочек планеты. Состав, строение, историю развития и движения земной коры изучает геология. На стыке биологии, физической географии и геологии возникла наука о биосфере, которая изучает планетаржую систему организации жизни на Земле.

Биосфера как система плакетарного уровня организации состоит из отдельных взаимосвязанных структурных образований — экосистем, или биогеоценозов, представляющих собой природные комплексы, которые образованы живыми организмами и средой их обитания. Эти комплексы различной степени сложности и организованности, связанные общим потоком вещества и энергии, являются объектом изучения экологии.

Экология рассматривает, прежде всего, организмы как живые существа, которые обладают совокупностью свойств, отличающих их от неживой материи. В большинстве случаев это клеточная организация, обмен веществ, движение, раздражимость, рост и развитие, размножение, изменчивость и наследственность, а также приспособляемость к условиям существования.

Согласно современным научным взглядам на организацию живой материи, жизнь на Земле представлена икдивидуумами (особями) определенного строения, принадлежащими к систематическим группам, а также сообществам различной сложности. Сообщества организмов бывают одновидовые и многовидовые. Индивидуумы и сообщества организованы в пространстве и во времени.

На основе разных способов структурно-функционального объединения элементов, составляющих живую материю, выделяют несколько уровней ее организации, которые образуют своеобразный биологический спектр от генов до сообществ. На каждом из уровней в результате взаимодействия с окружающей физической средой (веществом и энергией) возникает определенная функциональная система.


Рис. 2. Уровни организации живого – объекты изучения биологии,

экологии физической географии

2. ОБЩАЯ ЭКОЛОГИЯ


    1. Окружающая среда как целостная и сбалансированная

система
Миллиарды лет назад, когда еще не было на земле человека, в природе происходили сложные явления, обусловившие грандиозные изменения на нашей планете. В частности, постепенно стабилизировался климат, сформировался определенный газовый состав атмосферы, приобрели современные очертания Мировой океан и суша. Неорганическая природа, развиваясь, породила органическую, в результате появился растительный и животный мир. На Земле стал постоянно совершаться круговорот веществ, который, по существу, и поддерживает определенный баланс в природе, т. Е. установились определенные взаимосвязи.
2.2. Биосфера
Биосфера (греч. Bios — жизнь, sphaira — шар, сфера) — сложная наружная оболочка-Земли, населенная организмами, составляющими в совокупности живое вещество планеты.

Наша планета имеет неоднородное строение и состоит из концентрических оболочек (геосфер) — внутренних и внешних. К внутренним относятся ядро, мантия, а к внешним — литосфера (земная кора), гидросфера, атмосфера и сложная оболочка Земли — биосфера.


Рис. 3. Наша система жизнеобеспечения: общее строение Земли
Практически вся жизнь на Земле существует в пределах тонкой «прослойки» воздуха, воды и горных пород, простирающейся от глубины около 60 м ниже уровня моря до высоты примерно 6000 м над его уровнем.

Живые организмы, составляющие биосферу, взаимодействуют друг с другом, с солнечной энергией и с разнообразными химическими веществами, образующими атмосферу, гидросферу и литосферу. Эта совокупность живых и неживых организмов (биосфера), взаимодействующих друг с другом и со своей неживой средой обитания (энергией и химическими веществами), в планетарном масштабе называется экосферой. Главная цель экологии состоит в том, чтобы узнать, как «работает» экосфера.

Атмосфера (греч. атмос — пар). Наиболее легкая — оболочка Земли, граничащая с пространством. Через нее осуществляется обмен веществ нашей планеты с Космосом. Атмосфера пронизывается насквозь излучением Солнца (кроме жесткого излучения, задерживаемого озоновым слоем и. обеспечивающим развитие живых организмов). Именно Солнце определяет энергетический режим поверхности планеты и живого вещества ва Земле.

Большая часть массы атмосферы состоит из зота (78,08%), кислорода (20,95%) и инертного газа аргона (0,93%). На долю углекислого газа приходится всего 0,034%. Следовательно, в целом атмосфера Земли является аргоново-кислородно-азотной. На долю остальных газов приходится менее 0,01% объема. Это инертные газы, метан, диоксид азота, пары воды, водород, гелий, озон.

И все же одним из важнейших компонентов атмосферы является озон. Его образование и разлож ние связано с поглощением ультрафиолетовой радиации Солнца, которая губительна для живых организмов.

Основная масса озона располагается на высотах 10— 50 км с максимальной ее концентрацией на высоте 20 — 25 км. Озоновый слой — «экран» — имеет исключительно важное значение для сохранения жизни на Земле.

Гидросфера (греч. «гидора» — вода) — водная оболочка Земли. Вода в силу своей подвижности, способности универсального растворителя проникает в различные природные образования, неся с собой жизнь. Она находится в виде паров и облаков в земной атмосфере, формирует океаны, моря, реки, озера, существует в замороженном состоянии в высокоширотных и высокогорных районах, включая многолетнюю мерзлоту, проникающую в глубь земли не сколько сот метров. Вода входит в структуру многих минеральных видов и в этом смысле может существовать в связанном состоянии на достаточно больших глубинах в земной коре. Предельная глубина существования воды в свободном состоянии определяется критической температурой 374 С и давлением 220 атмосфер. Под материками она может существовать на глубинах около 12 — 15 км.

Вода существует в форма почвенной влаги, подземных вод. Она способна растворять в себе многие вещества, поэтому любые воды гидросферы можно рассматривать в качестве естественных растворов разной степени концентрации. Даже чистые атмосферные воды содержат 10-50 мг/л растворенных веществ. Отсюда ясно, что если атмосфера загрязнена, то концентрация веществ атмосфеных осадках будет возрастать и непременно повышать кислотность ночв за счет реакций газов и паров воды. Таким образом, вода находится в тесной воамосвязи с литосферой и атмосферой и входит в них в качестве обязательного компонента.

Таблица 1

Распределение водных масс в гидросфере Земли


Подавляющая часть, массы гидросферы сосредоточена, таким оразом, в Мировом океане, который представляет собой уникальную природную систему. Здесь происходят грандиозный обмен и трансформация энергии и вещества нашей планеты с древнейших времен.

Литосфера (от греч. «литос». камень) каменная оболочка Земли, включающая земную кору мощностью (толщиной) от 6 (под океанами) до 80 км (горные системы). Доля различных горных пород в земной коре не одинакова — более 70% приходится на базальты, граниты в другие магматические породы, около 17%. на преобразованные давлением и высокой температурой породы и лишь чуть больше 12% — на осадочные.

Возраст литосферы 4,1 млрд лет. В земной коре наиболее распространенными элементами являются кислород кремний, алюминий, железо, кальций, магний, натрий, калий, углерод, сера. На долю этих элементов приходится более 99% вещества. Кислород составляет около 47,3% от общей массы земной коры, или 92% ее объема.

Всю совокупность организмов (растений, животных, микробов) называют биотой (от. лат. био.— жизнь).

Следовательно, биосфера — область распространения жизни на Земле, включающая населенную организмами верхнюю часть земной коры, воды и нижнюю часть атмосферы. Биосфера представляет собой равновесную систему, в которой процессы обмена веществ и энергии происходят главным образом за счет жизнедеятельности организмов.

Живое вещество биосферы занимает ничтожную часть объема Земного Шара, однако история его образования захватывает громадный интервал времени хотя вещество в своей массе оставляет ничтожную долю по сравнению с любой из оболочек Земли, оно проникает почти во всю толщу атмо сферы и гидросферы, в твердую оболочку Земли — до нескольких тысяч метров.

Таким образом, необходимо отметить главное: ни одна из составляющих биосферу оболочек не может развиваться изолированно от других. Любое качественное изменение одной из них адекватно сказыватся на другой. Всеобщий закон сбалансированности биосферы является основным принципом напраленности в развитии всего органического и неорганичского мира.

Таблица 2

Количественные соотношения живого вещества с

другими оболочками Земли

2.3 Экосистемы: типы и составляющие.
Основополагающим объектом изучения экологии является взаимодействие пяти уровней организации материи живые организмы, популяции, сооб щества экосистемы и экосфера.
Рис. 4. Уровни организации материи
Живой организм — это любая форма жизнедеятельности. Все организмы подразделяются на три царства: растения, животные и деструкторы —редуценты. Размеры растений варьируют от микроскопических одноклеточных плавающих растений известных как фитопланктон, до самых больших из всех живых организмов - произрастающих в западной Америки деревьев секвойя. Размеры животных могут изменятъся от размеров мельчайшего плавающего зоопланктона до размеров четырехметрового африканского слона и тридцатиметрового голубого кита.

Популяция — группа организмов одного вида, проживающих в определенном районе. Популяции - это динамичные группы организмов, адаптирующиеся к изменениям условий окружающей среды путём изменения своих размеров, распределения возрастных групп (возрастной структуры), генетического состава.

Вид — совокупность популяций особей, представители которых факгически или потенциально скрещиваются друг с другом в естественных условиях. Подсччитано, что в мире существует от 3 до 30 млн. видов живых организмов.

Каждый организм или популяция имеет свое местообитания: местность или тип местности, где они проживают. Когда несколько популяций различных видов живых организмов живут в одном месте и взаимодействуют друг с другом, они создают так называемое сообщество. Примерами являются все растения, животные и деструкторы произрастающие и проживающие в лесу, пруду, пустыне или в аквариуме.

Экосистемавзаимосвязь сообществ с химическими и физическими факторами создающими неживую окружающую среду. Это вечно меняющаяся (динамичная) сеть биологических, химических и физических взаимодействьй, которые поддерживают жизнеспособность сообществ и помогают им приспосабливаться к изменениям условий окружающей среды.

Все экосистемы Земли составляют экосферу. Ю. Одум (1986) выделяет три группы природных экосистем: наземные (биомы), пресноводные и мор ские.


Рис. 5. Основные типы природных экосистем
В основе классификации лежат определенные признаки: для наземных — тип растительности, для пресноводных — физические свойства воды и др.

Наземные экосистемы — это тундра, тайга, пустыни и т.п.

Пресноводные экосистемы лентические (стоячие воды): озера, пруды, водохранилища и др.

Морские экосистемы — открытый океан, воды континентального шельфа, районы апвеллинга (с продуктивным рыболовством), эстуарии (бухты, устья рек, лиманы).

Как большие, так и малые экосистемы обычно не имеют четких границ. Переходная зона между двумя смежными экосистемами называется экотоном. Экотон включает в себя представителей видов растений, животных и деструкторов обеих смежных экосистем.

Неживые, или абиотические, компоненты экосистемы включают различные физические и химические факторы. К важным физическим факторам относятся солнечныи свет, тень, испарения, ветер, температура и водные течения. Главными химическими факторами являются питательные элементы и их соединения в атмосфере, гидросфере и земной коре, необходимые в больших и малых количествах для существования, роста, размножения организмов.

Биотические компоненты экосистемы — основные типы организмов, которые формируют живые компоненты экосистемы. Их принято подразделять на продуцентов, консументов и редуцентов. Это разделение базируется на преобладающем способе питания организмов.

Прежде всего, все организмъг делятся на две большие группы автотрофов и гетеротрофов.

  1. Аутотрофные организмы используют неорганические источники для своего существования, тем самым, создавая органическую материю из неорганической.



Рис. 6. Способ питания аутотрофов
К таким организмам относятся фотосинтезирующие – зеленые растения суши и водной среды, сине-зелёные водоросли, некоторые хемосинтезирующие бактерии др. Это замечательные химические фабрики.

Используя энергию света, они из углекислого газа и воды синтезируют глюкозу, выделяя в качестве побочного продукта кислород. Окисляя часть глюкозы для получения дополнительной химической эвергии, из остальной глюкозы и извлекаемых из почвы биогенов они образуют другие сложные молекулы и все ткани растений, за счет которых и растут.

2. Гетеротрофные организмы — представители живого органического мира, нуждающиеся в органической пище для осуществления своих метаболических функций к ним относятся все животные, некоторые сосудистые растения (паразиты, грибы), некоторые бактерии. Гетеротрофы делятся на:

1) сапрофиты (например; грибы, макроорганизмы) потребляющие мертвую органику;

2) паразиты (например, клещи, глисты), способные жить и развиваться в живых организмах за счет живых тканей.

Поскольку организмы достаточно разнообразны по видам и формам питания, то они вступают между собой в сложные трофические (пищевые) взаимодействия, выполняя важнейшие экологические функции в биотических сообществах. Одни из них:

Продуценты — организмы, производящие органические соединения, используемые ими как источник энергии и литательных веществ, а также производителя продукции которой потом питаются все остальные организмы.

Консументы — потребители органических веществ. В зависимости от источников питания консументы подразделяются на три основных класса:

фитофаги (растительноядные) — это консументы первого порядка, питающиеся исключительно живыми растениями либо целиком, либо их отдельными органами.

хищники (плотоядные) — консументы. 2-го порядка, которые питаются исключительно растительноядными животными, а также косументы З-го порядка питающиеся только плотоядными животными;

эврифаги (всеядные), которые могут поедать как растительную, так и животную пищу.

Редуценты (восстановители) возвращают вещества из отмерших организмов снова в неживую природу, разлагая органику до простых неорганических соединений и элементов. Возвращая в почву или водную среду биогенные элементы, они тем самым завершают биохимический круговорот сущес ствует два основных класса редуцентов:

Детритофаги напрямую потребляют мертвые организмы или органические остатки.

Большая часть мертвой – материи в экоситеме, особенно мертвые древесные породы и листья проходят стадии разложения и гниения, в результате чего сложные органичесике молекулы делятся на более простые неорганиче соединения. Этот процесс также входящий в пищевую цепь, производится типом редуцентов деструкторами. К деструкторам относятся два типа организмов — грибы и микроскопические одноклеточные бактерии. Редуценты являются завершающим звеном в круговороте веществ.

Любой фактор, тормозящий рост популяции видов в экосистеме, называется лимитирующим фактором.
2.4. Потоки энергии и круговорота веществ в экосистемах.
В функционирующей природной экосистеме не существует отходов. Все организмы живые или мертвые потенциально являются пищей для других организмов (рис. 7). Последовательность организмов, в которой каждый из них съедает или разлагает другой, называется иищевой‚ цепью. В природе они редко изолировавы друг от друга в подавляющем большинстве случаев взаимосвязаны и образуют сложную пищевую сеть.

Рис. 7. Простые пищевые цепи
Все организмы, пользующиеся одним типом пищи, принадлежат к одному‚ трофическому уровню. Концепция пищевых цепей помогает проследить круговорот химических элементов и потоки энергии в экосистеме.

Поток энергии в биосфере складывается из энергии Солнца и внутренней энергии Земли. Однако энергетический обмен охватывает все составные части биосферы, включая и живое вещество.
Круговорот веществ в природе.

Круговорот веществ и энергии в природе складывается из нескольких взавмосвязанных процессов:

1. Регулярно повторяющийся или непрерыввый приток энергии, а также образование и синтез новых соединений.

2. Постоянный или периодический перенос и распределение энергии, вынос и направленное перемещение сиитезировавных соединений под влияниев физических, химических и биологических агентов.

3. Направленное ритмическое или периодическое последовательное преобразование, разложение и деструкция (разрушение) синтезированных ранее соединений под влиянием биогенных или абиогенных воздействий среды.

4. Постоянное или периодическое образование простейших минеральных и органоминеральных компонентов в газообразном, жидком или твёрдом состоянии, которые играют роль составных компонентов для новых очередных — синтетических циклов круговорота веществ.

Символом круговорота веществ является спираль, а не круг это означает, что новый цикл круговорота не повторяется в точности старый, а вносит что-то новое, что со временем приводит к весьма значительным изменениям.

К главным циклам можно отнести круговороты улерода, кислорода, азота, фосфора, серы и биогенных катионов.
2.5. Воздействие человека на экосистемы.
Научно-текническая революция, огромный рост индустрии и возросшая производительная активность человека меняют облик нашей планеты. В истории человечества сейчас наступил период, когда общество вынуждено четко соизмерять свою активность с возможностями природы. Известный французский исследователь моря Жак Ин Кусто охарактеризовал этот период так: «Раньше природа устрашала человека, а теперь человек устрашает природу». Вступив в эпоху бурного научно-технического прогресса, боль шинство людей не задумываются о возможных последствиях безграничой эксплуатации природных ресурсов, не заботятся о судьбе биосферы, которая ис пытывает на себе все последствия хозяйственной деятельности человека.

Человек как элемент биосферы появился относительно недавно, около 3 — 2 млн. лет назад, в один из поздних этапов ее эволюции, и до начала ХХ века, его активность носила локальный характер. Несмотря на свою молодость по сравнению с другими представителями животного царства, именно человек стал той громадной геологической и геохимической силой, которая сильно повлияла на изменение экологической обстановки за последние 100, а

особенно 50 лет.

Вначале человек использовал свою мускульную силу, затем животных и кинетическую энергию падающей воды, энергию ветра. Потом он овладел энергией пара, превратив его в механическую, а затем и в электрическую энергию. Наконец, он научился использовать энергию атома и вплотную подошел к возможности использования энергии термоядерного синтеза. Мощное рассеяние энергии в биосфере резко усилило напряженость протекающих в ней ароцессов.

Сейчас активность человека уже охватывает всю биосферу и является глобальной. Человечество вступило в индустриалъный век интенсивного давления на окружающую среду во всех сферах: воздушной, наземной, подземной.

ХХ век поставил проблему выживания человечества в силу появления неотвратимых признаков уничтожения уже не только целых народов, а среды обитания.

ХХ век — это век перехода биосферы в ноосферу, когда человечество стало значительной планетарной силой, что особенно ярко проявилось в 40 — 50-х годах ХХ столетия с наступлением атомной и космической эры.

Если биосфера — это сфера Земли, то ноосфера — это уже сфера Солнечной системы. Ноосфера в будущем станет особой областью Солнечной системы в познавательных и производственно-хозяйственных целях человеческого общества. Однако надо помнить об ограниченности ресурсов биосферы и необходимости сохранения среды обитания как колыбели Жизни и Человечества.
3. Глобальные экологические проблемы.
Человек на протяжении своей длительной эволюции долгое время оставался обычным биологическим видом. Он без ограничений использовал различные природные ресурсы: потреблял для своих нужд разнообразные организмы, осваивал новые земли. Особое положение в биосфере человек стал занимать с того времени, когда он научился использовать небиосферные вещества и энергию. Сюда относятся не только полезные минеральные ископаемые, например, руды различных металлов, но и те природные вещества, которые биосфера исключила из постоянного биологического круговорота: подземные залежи углей, нефти, горючих газов. Это привело к загрязнению — привнесению в среду или возникновению в ней новых, обычно не характерных веществ и энергии, или обычных веществ, превышающих нормальный уровень.
3.1. Проблема энергетического голода.
Современный научно-технический прогресс, а также быстрый рост численности населения обусловлены в первую очередь очень интенсивным использованием традиционных источников энергии: угля, нефти, горючих газов, сланцев, торфа. Их использование ведет к повышению уровня загрязнения биосферы. Кроме того, сами по себе эти источники не бесконечны. По оценкам ученых, они будут полностью истощены уже в ближайших два столетия. Подсчитано также, что за счет энергии и других ресурсов, которые биосфера постоянно восстанавливает, на планете Земля нормально могут жить только 200 — 250 млн. человек. Современная численность населения планеты составляет 5 млрд. человек. Поэтому ведется активный поиск альтернативных, т. е. новых источников энергии: атомной, солнечной, морских приливов и т. д. Среди альтернативных источников энергии в настоящее время наибольшую значимость приобрела атомная. Однако при использовании этого вида энергии возникает много сопутствующих проблем. До сих пор не решено, как использовать большое количество твердых отходов радиоактивного топлива, как предотвратить радиоактивное поражение организмов? Радиоактивное загрязнение наиболее опасно, так как проявляется: непосредственно, сразу (соматические поражения); в одном поколении или в их короткой цепи; в неопределенно длинной цепи поколений (мутагенные поражения). В результате катастрофы на Чернобыльской АЭС в 1986 г. в середине Европы впервые в истории образовалась экологическая пустыня — территория, непригодная для жизни человека.

В ходе решения проблемы «энергетического голода ведется интенсивный поиск решения, как энергетических вопросов, так и путей стабилизации роста населения планеты.
3.2. Проблема промышленных отходов.
В связи с растущими объемами производства в биосфере постоянно накапливаются разнообразные отходы: твердые, отходящие газы, сточные воды. Большой объем отходов привел к «кризису редуцентов». В трофических сетях биоценозов редуценты не успевают очищать биосферу от антропогенных продуктов или вовсе неспособны это сделать из-за неприродного характера выбрасываемых синтетических веществ. С твердыми отходами связаны необходимость постоянного расширения имеющихся полигонов отходов возле населенных пунктов и неизбежное попадание в окружающую среду разнообразных вредных веществ. Отходы, содержащие немало вредных веществ, со временем попадают в открытые водные источники, ухудшая условия жизни не только пресных, но и морских водоемов. В промышленно развитых районах существует постоянная угроза загрязнения источников питьевой воды. Поэтому наиболее оптимальным признано обеспечение населения питьевой водой не из открытых источников, а из глубоких подземных (артезианских). В большинстве европейских государств запрещен сброс в открытые водоемы недоочищенных стоков. Вблизи водных источников запрещается строительство предприятий. Главным направлением в решении проблемы снижения объемов попадания загрязняющих веществ в окружающую среду является создание малоотходных и безотходных технологий.
3.3. Проблема кислотных дождей.
Различные топливные установки выбрасывают в воздух большое количество оксидов, которые, соединяясь с атмосферной влагой, образуют кислотные соединения. Далее воздушные массы способны перемещаться на сотни и тысячи километров и выпадать в виде кислотных дождей или снега. Закисление природной среды за счет попадания в воздух соединений серы и азота характерно практически для всей территории Европы и для многих других регионов Земли. Закисленные осадки, попадая в водоемы, резко ухудшают развитие рыб и других водных животных, особенно на ранних стадиях их развития. С закислением природной среды связывают прогрессирующее в Европе усыхание еловых лесов и некоторые другие, экологически нежелательные явления. Попадание в природные водоемы (особенно стоячие) серы, азота, фосфора, углерода в значительных концентрациях способствует бурному развитию синезеленых водорослей и других микроскопических продуцентов. Массы этих перегнивающих организмов расходуют огромное количество кислорода, растворенного в воде, ухудшая, таким образом, условия жизни для других обитателей водоемов. В дальнейшем полусгнившие массы синезеленых водорослей, бактерий в смеси с пылевыми частицами, тоже поступающими из воздуха, оседают на дно и приводят в конечном итоге к ускоренному заилению и обмелению водоемов. Особенно ускорился в Европе этот процесс в последние десятилетия.

Кислотные дожди очень опасны для здоровья человека. В процессе сгорания углеводородного топлива (бензин, мазут, дизтопливо), кроме летучих оксидов, выделяются ионы тяжелых металлов (металлов со сравнительно высоким атомным весом): свинца, ртути, кадмия и др. Подвижность тяжелых металлов и солей резко возрастает при подкислении почвенных растворов. В результате эти вещества поглощаются растениями и через пищевые цепи попадают в организм человека. Тяжелые металлы из тканей человека выводятся крайне медленно. Они способны вызвать как соматические, так и мутагенные повреждения.

Основными путями снижения попадания в окружающую среду кислотных соединений и тяжелых металлов признаны: совершенствование и установка газоуловительных устройств на теплоустановках; переход на экологически чистые виды топлива (например, природный газ); создание растительных защитных полос на транспортных магистралях.
3.4. Проблема озонового слоя.
В верхнем слое атмосферы, на высоте 20 — 25 км существует тонкая газообразная оболочка, состоящая из молекул озона в повышенной концентрации озоновый слой. Озоновый слой препятствует попаданию на земную поверхность опасной для жизни части ультрафиолетового излучения. По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), уменьшение концентрации озона на 1% приводит к увеличению заболеваний людей раком на 6%. Уменьшение озона в верхних слоях атмосферы приводит к нарушению обмена веществ и далее к снижению продуктивности сельскохозяйственных растений, гибели фитопланктона (корма для рыб) в океанах и т. д.

Озоновой дырой называется значительное пространство с понижением концентрации озона до 50% и более. В начале 80-х годов озоновая дыра была выявлена над Антарктидой. В начале 90-х годов озоновые мини-дыры стали отмечаться и над Антарктикой. Основной причиной разрушения озона считается выброс в атмосферу фреонов. Эти летучие вещества, применяемые в холодильниках, различных аэрозольных баллончиках, оказавшись в воздухе, быстро поднимаются вверх и разрушаются с освобождением свободного хлора. Одна молекула хлора губит десять тысяч молекул озона. Установлено, что разрушителями озонового слоя являются и сверхзвуковые самолеты, раке ты — носители космических систем.

Для уменьшения масштабов разрушения озонового слоя, согласно международным соглашениям, промышленно развитые государства мира переходят на производство с заменой озоновредных веществ. Установлено, что те же молекулы озона в тропосфере (нижний слой атмосферы) разрушают живые ткани, включая клетки легких человека. Признано также, что уничтожение лесов, падение их биологической продуктивности усиливаются совместным воздействием кислотных дождей и загрязнения озоном. Опасные концентрации озона в тропосфере возникают в результате фотохимической реакции окислов азота и органических загрязнителей.
3.5. Проблема парникового эффекта.
Установлено, что на Земле по сравнению с концом ХIХ в. средняя температура повысилась на 0,6° С, а к 2025 г. повышение составит уже 2,2 — 2,5° С. Такое потепление объясняют увеличением концентрации в воздухе антропогенных газов (углекислого газа, метана, оксида азота, фреонов). Эти газы, скапливаясь в атмосфере, пропускают солнечные лучи, но задержи-вают тепловое излучение с Земли. Такая задержка тепла и приводит к медленному потеплению климата планеты (парниковый эффект). С дальнейшим развитием парникового эффекта предполагается возможное таяние морских и горных льдов в районах вечной мерзлоты, подтопление при морских равнин и ряд других отрицательных последствий для человека и природы. Одновременно предполагаются и положительные последствия парникового эффекта: увлажннение климата и «оживание» пустынь, увеличение продуктивности лесов и других биоценозов в регионах с недостатком влаги и т. д. Учитывая преобладание отрицательных последствий, создан межправительственный комитет, разрабатывающий меры предотвращения парникового эффекта.
3.6. Проблема обезлесивания и сохранения болот.
В отчете ЮНЕП «О состоянии окружающей среды к 2000 году» отмечено, что «сведение лесов — вероятно, наиболее серьезная экологическая проблема, стоящая перед человечеством...» Особенно интенсивно вырубаются леса в тропических зонах Америки, Азии, Африки. В Европе лесная растительность, особенно хвойные массивы, страдают из-за губительного влияния кислотных дождей. Сведение лесов приводит к отрицательным экологическим последствиям: изменяются погодные условия на крупных площадях, на рушается баланс кислорода и углерода в круговоротах веществ, усиливается эрозия (разрушение почв), изменяется режим рек, сокращается численность живых организмов, исчезают редкие биоценозы.

Сведение лесов — основная причина вымирания видов животных и растений.
3.7. Проблемы экологии человека.
Экология человека — комплексная наука, изучающая взаимодействие человека как биологического организма и как социального (общественного) существа с окружающей средой. Экология человека — это бурно развивающаяся наука. Научно-технический прогресс, значительно повысивший уровень материальных и культурных потребностей человека, породил и значительное техногенное воздействие на живую природу, в том числе и на самого человека. Проблемы экологии человека объединяются в две большие группы:

— выяснение источников неблагоприятного воздействия на организм и на сообщество людей;

— поиск практических путей устранения или снижения неблагоприятного воздействия окружающей среды.

Появились и продолжают расти заболевания, связанные с загрязнением окружающей среды или вызванные переуплотненным проживанием людей в одном месте (например, в крупных городах) — «болезни цивилизации». По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), значительная часть болезней (около 80%) — результат экологической обстановки в определенных регионах земного шара. Аллергия — состояние повышенной реактивности животного организма на определенные, преимущественно органические вещества (пыльца, споры растений, бытовая пыль, некоторые пищевые продукты и т. д.). Наиболее быстро увеличивается число людей, страдающих бронхиальной астмой, аллергическим ринитом и другими аллергическими болезнями.

Современные болезни, занимающие первые места в печальной статистике смертности населения планеты, — сердечно-сосудистые и онкологические (раковые) гораздо чаще встречаются в регионах повышенной загрязненности среды. Грусть новых городов — явление повышенной заболеваемости жителей новых городских районов. Это болезненное явление связывают с пока малоизученньими социально-экологическими нарушениями.

Бактериальные и вирусные заболевания. В результате загрязнения и общего ухудшения качества питьевой воды в регионе Аральского моря в 29 раз увеличилось количество заболеваний брюшным тифом, в 7 раз — гепа титом (желтухой).

Пороки опорно-двигательной системы. Нередко вызываются прямым загрязнением, например в Иркутске, где предприятия по производству алюминия выбрасывают много вредных веществ в среду, у 100% детей, достигших 10-летнего возраста, найдены пороки в развитии скелета.

Химические заболебания связаны с непосредственным влиянием конкретных загрязняющих веществ. В городе Черновцы в результате массового попадания в воздух вредных веществ у детей обнаружилась алопеция (облысение). В городах Алтая после пожаров на шахтах и уничтожения на полигонах ядерных ракет появились желтые дети. В Алтайском крае у 28% новорожденных обнаружена тяжелая желтуха. В Японии широко распространено заболевание минамата — избыток в организме соединений ртути, приводящий к расстройствам психики. Там же выявлено и (заболевание Итай-Итай) — избыток в организме кадмия, цинка и свинца, приводящий к тяжелым повреждениям кровеносных сосудов (инсульт). С непосредственным воздействием загрязнителей связаны и многие профессиональные заболевания — силикоз, лучевая болезнь, пневмокониоз и др.

В настоящее время проводится активное изучение различных регионов с целью оценки их пригодности для нормального существования человека. Наиболее загрязненные местности выделены в районы экологической катастрофы — районы с необратимым изменением окружающей среды, при котором человек вынужденно становится страдающей, пассивной стороной. Наиболее крупные районы экологической катастрофы — Приаралье и Чернобыль ская зона отселения. Районы экологического кризиса — напряженное, но обратимое состояние окружающей среды. Установлено, что на территории бывшего СССР в 1989 г. в районах экологического кризиса (от 16% территории страны) продолжительность жизни людей была на 10 — 15 лет меньше, чем по стране.

Одновременно ученые и практики активно изучают и выявляют механизмы конкретного влияния новых, созданных промышленностью веществ на организмы человека. Но это очень трудная задача. Из 35 тыс. пестицидов, появившихся с 1945 г., только 10% прошли лабораторные испытания на возможные вредные последствия их применения для здоровых людей. В целом ученые успевают провести испытания долгосрочного воздействия на организм человека (раковые заболевания и генетические изменения) менее 10% новых химических веществ. Сравнительно хорошо изучено конкретное влияние на организм человека наиболее характерных загрязнителей в населенных пунктах, особенно в городах. Для улучшения экологической обстановки в населенных пунктах и их окрестностях обязательно создаются зеленые зоны — древесно-кустарниковые насаждения, естественные леса и искусственные (лесопарки, парки, скверы), активно поглощающие вредные вещества и одновременно предоставляющие места отдыха людям. Во многих странах выде ляются реабилитационные районы — районы сохранившейся дикой природы с минимальными загрязнителями. Такие районы, например, выделены на Кольском полуострове. В реабилитационных районах планируется создание различных здравниц для лечения конкретных болезней и улучшения общего самочувствия людей. Появляется все больше данных о природной терапии - активном использовании лечебных свойств природных объектов и явлений. В последние десятилетия как бы «вторую жизнь получила фитотерапия — использование лекарственных свойств растений и грибов. Выясняется целебное воздействие звуков, запахов, эстетических образов на организм человека и социальные группы. Развиваются и многие другие направления адаптации человека к современным изменениям окружающей среды. По прогнозным оценкам Всемирной организации здравоохранения, в грядущем столетии произойдет интенсивный переход к лечению и оздоровлению естественными природными веществами, что будет способствовать гармонизации отношений человека и окружающей среды.
4. Правовые основы охраны окружающей среды.
4.1 Общие принципы защиты среды.
Необходимость бережного отношения к природе, ее защиты понимали еще философы древности. Существовала, правда, и другая концепция правового подхода к природе — господство над ней. Некоторые современные исследователи счатают основоположником такого подхода Ф. Энгельса писавшего, что в отличие от животного, которое только пользуется внешней природой, человек заставляет ее служить своим целям господствует нед ней. Но далее Энгельс разъясняет: наше господство над ней состоит в том, что мы, в отличие от всех других существ, умеем познавать ее законы и правильно их применять. Именно для защиты среды обитания человека, и разрабатывается природоохранное законодательство раздел международного права и правовой охраны природы внутри государства, определяющий юридические основы сохранения природных ресурсов и среды жизни. Необходимость такого подхода не раз декларировалась Организацией Объединенных Наций. В Декларации конференции ООН по окружающей среде и развитию (Рио де-Жанейро, июнь 1992 г.) сформулированы два основных принципа правого подхода к охране природы:

«…Принцип 11. Государствам следует ввести зффективное законодательство в области охраны окружающей среды. Нормы, связанные охраной окружающей среды, выдвигаемые задачи и приоритеты должны отражать ситуацию в области охраны окружающей среды и развития, в которой они будут реализовываться.

…Принцип 13. Государство должно разработать национальное законодательство, касающееся ответственности и компенсаций тем, кто пострадал от загрязнения окружающей среды и другого экологического ущерба...».

Несмотря на некоторое многословие этих принципов, из них прямо следует не только необходимость в жёстком, разумном природоохранном законодательстве, но и тот факт, что такого законодательства у многих членов ООН нет. Это касается России: ведь у нас до сих пор нет закона о возмещении труда причиненного здоровью людей неблагоприятными воздействиями окружающей среды, связанными с хозяйственной иной деательностью. Нет и некоторых друтих необходимых актов, но об этом ниже. Значительно четче эта же мысль сфоркулирована акад. Н. Моисееевым. Дальнейшее развитие цивилизации возможно в условиях согласования стратегии природы и стратегии человека.

Некоторые исследователи считают, что природоохранное право впервые проявилось в ХШ в. а эдикте короля Эдуарда, запрещающем использование каменного угля для отопления жилищ Лондона. В Росссии этому праву положили указы Петра 1 по охране лесов, животного мира и др. — может быть одна из первых попыток комплексного подхода к защите среды такая же попытка была сделана сразу же после октября 1917 г. изданием декретов «О земле» (1917); «О лесах» (1918); «О недрах земли» (1920) и кодексов Земельного (1922), Лесного (1923).

Решение экологических задач на современном этапе должно реализоваться как в деятельности в специалных государственных органов, так и всего общества. И целью такой деятельности является не только рациональное использование риродных ресурсов, но и устранение загрязнения среды, а так же экологическое обучение и воспитание членов общества.

Правовая охрана окружающей природной среды заключается в создании, обосновании и применении нормативных актов, определяющими как объекты охраны, так и меры по ее обеспечению, которые образуют экологичесое право, регулирующее отношения между природой и обществом.
Заключение
Целью данного реферата было продемонстрировать, что одним из главных стимулов развития современной науки и техники стала экология. Новейшие изобретения человека направлены на урегулирование конфликта между его хозяйственной деятельностью и окружающей средой. Можно предположить следующее: идеальным вариантом мирного сосуществования природы и человека было бы использование последним быстровосстанавливаемой энергии солнца и, как следствие, отказ от использования в качестве энергоносителей ископаемых минералов, нефти, газа; минимизация или полное избавление от отходов промышленных производств; полная утилизация отходов жизнедеятельности человека и так далее.
Используемая литература:


  1. Алексеев В.С. Экология: Учеб. Пособие. – М.: Издательство

РИОР, 2005 г.

  1. Демянчик В.Т. Биология: Краткий курс для учащихся старших классов. 1997 г.

  2. Киселев В.Н. Основы экологии: Учеб. Пособие. – 2-е изд., 2000 г

  3. Колесников В.И. Экология для технических вузов Ростов н/Д: Феникс, 2001 г.

  4. Трушина Т.П. Эколгические основы прородопользования. Изд. 2-е – Ростов н/Д: Феникс, 2003 г.


СОДЕРЖАНИЕ: Введение
Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации