Главная страница
Навигация по странице:

  • Сфера взаимодействия общества и природы, в пределах которой разумная деятельность предстает главным, определяющим фактором развития биосферы и челове

  • 5. ПРИРОДНЫЕ РЕСУРСЫ.

  • Рациональное управление природными ресурсами.

  • Стратегия развития промышленности, энергетики и борь- ба с загрязнениями.

  • Рациональное использование минеральных ресурсов.

  • Приир. Учебники и учебные пособия для высших учебных заведений в. А. Медведский Т. В. Медведская сельскохозяйственная экология


    Скачать 1.54 Mb.
    НазваниеУчебники и учебные пособия для высших учебных заведений в. А. Медведский Т. В. Медведская сельскохозяйственная экология
    АнкорПриир
    Дата11.03.2022
    Размер1.54 Mb.
    Формат файлаpdf
    Имя файлаUChEBNIK-EK..pdf
    ТипУчебники и учебные пособия
    #392445
    страница8 из 29
    1   ...   4   5   6   7   8   9   10   11   ...   29
    Круговорот веществ.
    В процессе жизнедеятельности все организмы находятся в по- стоянном и активном взаимодействии с окружающей средой. Суть это- го взаимодействия заключается в обмене веществом и энергией. В це- лом в биосфере происходит непрерывный процесс созидания живого вещества и аккумуляции энергии и одновременно разрушения слож- ных органических веществ и превращения их в исходные вещества:
    СО
    2
    , Н
    2
    О, Н
    2
    S, различные соли. Эти два процесса составляют сущность круговорота веществ, они неразделимы и биосфера может существо- вать лишь при одновременном их протекании.
    Различаются 2 круговорота – большой (геологический) и ма- лый (биологический). В процессе геологического круговорота с одного места в другое в масштабе всей планеты переносятся минеральные со- единения, а также изменяется агрегатное состояние Н
    2
    О (жидкая, твердая (лед, снег), газообразная (пар). Геологический круговорот наи- более четко проявляется в круговороте Н
    2
    О. Круговорот воды – про- цесс непрерывного, взаимосвязанного перемещения воды на земле, происходящий под влиянием солнечной энергии, силы тяжести и жиз- недеятельности организмов. Испарение воды происходит с поверхно- сти водоемов, почвы и растений. Вода, находящаяся в парообразном состоянии возвращается затем в виде осадков. Над океаном выпадает
    78% общего количества осадков, над сушей – 22%. Геологический кру- говорот веществ проходит медленнее и границы его часто шире гра- ниц биосферы, и живые организмы в геологическом круговороте иг- рают второстепенную роль.
    С появлением живых организмов на базе геологического кру- говорота возник биологический. Суть биологического круговорота

    72 заключается в протекании двух противоположных, но взаимосвязан- ных процессов – создания органических веществ и их разрушения. На- чальный этап возникновения органического вещества обусловлен фо- тосинтезом зеленых растений. Растения извлекают из почвы в раство- ренном виде серу, фосфор, кальций, калий, магний, алюминий, и т.д..
    Растительноядные животные поглощают уже соединения этих элемен- тов в виде пищи растительного происхождения. Хищники питаются растительноядными животными, потребляя пищу более сложного со- става, включая белки, жиры, аминокислоты. В процессе разрушения микроорганизмами органического вещества отмерших растений и ос- татков животных в почву и водную среду поступают простые мине- ральные соединения доступные для усвоения растениями и начинается следующий виток биологического круговорота.
    Обмен веществом и энергией, осуществляющийся между раз- личными структурными частями биосферы и определяющийся жизне- деятельностью микроорганизмов, называется биохимическим циклом.
    К главным циклам относятся биохимические циклы углерода, кислорода, азота, серы, фосфора.
    Круговорот углерода - это один из важнейших круговоротов в биосфере. В биологическом круговороте углерода выделаются три ста- дии:
    1. Зеленые растения, поглощая углекислый газ из воздуха, создают органическое вещество;
    2. Животные, питаясь растениями, из содержащихся в них соедине- ний углерода продуцируют другие соединения;
    3. Микроорганизмы разрушают вещество мертвых растений и жи- вотных и освобождают углерод, который снова попадает в атмо- сферу в составе углекислого газа.
    Источником углерода также является углекислый газ, посту- пающий в атмосферу при дыхании растений в темное время суток.
    Часть углерода накапливается в виде мертвых органических веществ там, где отсутствуют условия для их разложения, и переходит в иско- паемое состояние (торф, каменный уголь, нефть). О масштабности со- временного биологического круговорота углерода можно судить по тому обстоятельству, что растительные организмы, включая водорос- ли, ежегодно продуцируют около 1,5 трлн. тонн углерода органической массы.

    73
    На суше особенно мощным естественным источником по- ступления СО
    2
    в атмосферу являются вулканы.
    Биохимический цикл кислорода является планетарным про- цессом, связывающим атмосферу, гидросферу и литосферу. Все орга- нические вещества – это соединения О
    2
    , поэтому кислород является жизненно важным элементом почти для всех живых организмов (за исключением анаэробных бактерий). В количественном отношении О
    2
    - преобладающий компонент живой материи (тело человека по массе состоит из О
    2
    на 62,8%. 30% земного шара, 47% земной коры, 85,7% гидросферы и 70% живого вещества составляет по массе О
    2
    . Огромные его количества прочно химически связаны с другими элементами, об- разуя многочисленные минералы. В биосфере происходит быстрый обмен кислорода среды с живыми организмами или их остатками по- сле гибели. В течение веков растения главным образом производят свободный О
    2
    , а животные являются его потребителями путем дыха- ния. Господствующей формулой нахождения кислорода в атмосфере является молекула О
    2
    , в ничтожных количествах присутствует озон

    3
    ). Свободный кислород атмосферы является побочным продуктом процесса фотосинтеза зеленых растений, его общее количество отра- жает баланс между его продукцией и процессами окисления и гниения различных веществ. Количество выделяемого кислорода равно количе- ству поглощаемого.
    Азот – главный газ атмосферы (80% свободного). В связанном состоянии встречается в форме неорганических соединений, например, натриевой селитры NaNO
    3
    и калийной KNO
    3
    , аммиака NH
    3
    (продуктов гниения). В виде органических соединений азот содержится во всех организмах. В атмосфере Земли он находится в виде N
    2
    – химически инертного газа. Большинство организмов не способны усваивать сво- бодный азот из воздуха. Растения извлекают азот из почвы с неоргани- ческими веществами – солями аммония и нитратами (нитраты – соли азотной кислоты, нитриты – соли азотистой кислоты) Животные ус- ваивают органически связанный азот при потреблении растительной или животной пищи.
    В круговорот атмосферный азот вовлекается главным образом благодаря азотфиксации. Свободный азот фиксируют синезеленые во- доросли, азотбактерии. Отмершая органика перерабатывается сапро- фитами (грибы, бактерии). В итоге связанный в органике азот высво- бождается и возвращается в молекулярной форме в атмосферу.

    74
    Ноосфера.
    В основе современных представлений о взаимоотношении че- ловека и природы лежит разработанная в начале XX века
    В.И.Вернадским концепция ноосферы, как нового геологического эта- па развития биосферы, на котором человек впервые становится круп- нейшей геологической силой. Сфера взаимодействия общества и
    природы, в пределах которой разумная деятельность предстает
    главным, определяющим фактором развития биосферы и челове-
    чества, называется ноосферой.
    В представлении В.И.Вернадского, человек – часть живого вещества, подчиненного общим законам организованности биосферы, вне которой оно существовать не может. Человек является частью био- сферы, утверждал выдающийся ученый. Ноосфера представляет собой качественно новый этап эволюции биосферы, в котором создаются новые формы ее организованности как новое единство, возникающее в результате взаимодействия природы и общества.
    В.И.Вернадский считал основной предпосылкой перехода биосферы в ноосферу научную мысль. Материальным ее выражением в преобразуемой человеком биосфере является труд.
    Учение о биосфере и ее высшей стадии – ноосфере в настоя- щее время приобрело особое, практическое значение в связи с тем, что локальное воздействие человека на биосферу стало носить глобальный характер. Международная программа «человек и биосфера» посвящена поиску оптимальных путей решения экологических проблем, обеспе- чения разумной хозяйственной деятельности человека, не нарушающей функций биосферы.
    Человек издавна воздействовал на окружающую природную среду, но на протяжении долгого времени возможности его были огра- ничены.
    Быстрый рост населения, резкое увеличение потребления ре- сурсов, появление мощной техники значительно усилило воздействие человека на природную среду, достигнув глобальных масштабов.
    Человек ежегодно извлекает из земных недр более 200 млрд. тонн руд, горючих и строительных материалов, сбрасывает в море и

    75 реки более 750 млн. тонн нефтепродуктов, выбрасывает в атмосферу более 25 млрд. тонн оксидов углерода, 1,5 млн. тонн фреонов, 190 млн. тонн диоксида серы и т.д.
    Интенсивно проводилось сведение лесов под пашню и паст- бища. Из-за неправильного использования земель ежегодно возникает около 6 млн. га. «рукотворных» пустынь. Ежегодно на планете теряет- ся 26 млрд. тонн плодородного слоя пахотных земель.
    Однако наиболее сложной экологической проблемой является интенсивное загрязнение окружающей среды. Выделяют 3 типа загряз- нения природной среды:
    1. физическое (тепловое, шумовое, электромагнитное, ра- диоактивное);
    2. химическое (аэрозоли, химические вещества, пластмас- сы, пестициды)
    3. биологическое (биогенное, микробиологическое, генная инженерия).
    Особую опасность представляют предприятия химической, цветной, нефтеперерабатывающей, топливной промышленности; раз- личные виды транспорта (особенно автомобили); сельское хозяйство
    (мин. удобрения, пестициды); АЭС.
    Загрязнители поглощаются живыми организмами и, переме- щаясь по пищевым цепям, увеличивают свои концентрации, оказывая вредное воздействие на природные экосистемы и живые организмы.
    Среди экологических проблем биосферы особую опасность представляет ее радиоактивное загрязнение. Оно может быть вызвано главным образом антропогенными факторами: разработка радиоактив- ных руд, ядерные взрывы в мирных целях, испытание ядерного ору- жия, аварии на АЭС.
    Авария на Чернобыльской АЭС (1986г.) является крупнейшей экологической катастрофой. Суммарный выброс радиоактивных ве- ществ в атмосферу составил 77 кг (для сравнения – при взрыве атом- ной бомбы над Хиросимой было выброшено 740г) радионуклидов. 70% выброса радиоактивных веществ пришлось на территорию Белоруссии, причем большая часть их выпала в радиусе 300 – 400 км от станции.
    Площадь погибших сосновых лесов составила 600 га, а пораженных более 15 тыс. га. Чернобыльскими радионуклидами были загрязнены бассейны рек Дуная, Днепра, Днестра, Дона, Волги и др. Огромные экономические потери от данной катастрофы: долгосрочное изъятие из

    76 хозяйственного оборота 144 тыс. га сельхозугодий, 492 тыс. га лесов, затраты на отселение жителей. В пострадавших районах резко повыси- лась заболеваемость анемией, сердечно-сосудистыми, легочными бо- лезнями, участились вспышки инфекций.
    В результате нерациональной деятельности человека за по- следние столетия безвозвратно истреблено много видов животных.
    Спуск недостаточно очищенных промышленных отходов в во- доемы губят в них жизнь
    Вырубка лесов без учета их воспроизведения приводит к об- мелению рек и эрозии почв.
    Увеличивается потребность в воде для бытовых и промыш- ленных нужд. Перед человеком нависла угроза водного голода.
    Становится проблемой недостаток минерального сырья. Не- умеренно используя энергетические ресурсы, человек истощает их за- пасы и наносит урон окружающей среде.
    Бесконтрольно используются горючие вещества в современ- ной технике. Это грозит опасностью нарушения атмосферных процес- сов в местном и мировом масштабе.
    5. ПРИРОДНЫЕ РЕСУРСЫ.
    В общем смысле под ресурсами понимают любые источники и предпосылки получения людям необходимых материальных благ. Эко- логов в первую очередь интересуют ресурсы природные, тоесть вся совокупность естественных продуктов природы, используемых чело- веком для удовлетворения материальных и культурных потребностей.
    По характеру использования природные ресурсы делятся на исчерпаемые и неисчерпаемые.
    Исчерпаемые ресурсы в свою очередь делятся на исчерпаемые возобновимые и невозобновимые. Если использование возобновимых ресурсов может носить непрерывный характер, тоесть на смену ис- пользованным в процессе естественного роста накапливаются новые, то невозобновимые ресурсы представляют собой какой-то определен- ный конечный запас, который может быть использован в течение того или иного промежутка времени полностью и восстановление его не- возможно. К группе возобновимых природных ресурсов прежде всего относятся биологические ресурсы – растительность и животный мир.
    Это лесные ресурсы, ресурсы сельскохозяйственных растений, домаш-

    77 них и диких животных. К возобновимым ресурсам относятся некото- рые минеральные ресурсы, например соли, выпадающие в осадок в соленых озерах и морских лагунах.
    Однако в результате неправильной деятельности человека во- зобновимые ресурсы могут стать невозобновимыми. Например, исчез- ли отдельные виды животных (тур, тарпан, стеллерова корова).
    К невозобновимым ресурсам относятся залежи полезных ис- копаемых, т.е. богатства недр земли. При добыче полезных ископае- мых необходимо стремиться к более полному извлечению их из недр и к уменьшению потерь при переработке и использовании.
    Неисчерпаемые ресурсы – это космические ресурсы (солнеч- ная радиация, морские приливы, ветер, текущая вода). Однако неис- черпаемость этих ресурсов относительна. На первый взгляд эти ресур- сы таят в себе неисчерпаемые возможности. Однако многие так назы- ваемые неисчерпаемые ресурсы оказываются, в конце концов, конеч- ными из-за того, что среда их происхождения становится зачастую непригодной для сложившегося хозяйства и жизни человека. Так, запас воды на земном шаре огромен, но пресной воды для пищевых и про- мышленных целей ограничен. При сильном загрязнении природной среды становятся ограниченными и малодоступными даже солнечная энергия, чистый воздух.
    Природная среда стала заметно меняться за последние десяти- летия в связи с возросшим масштабом взаимодействия человечества на внешнюю среду и эксплуатацию природных богатств. Научно- технический прогресс характеризуется гигантским ростом потребления энергетических ресурсов, каменного угля, нефти, горюче-смазочных материалов, торфа, сланцев. Используется атомная энергия. Быстрыми темпами идет интенсификация сельского хозяйства, эксплуатация сельскохозяйственных угодий. Высокими темпами развивается про- мышленность органического синтеза, применение цветных металлов, рост транспортных средств, электронной и космической техники.
    Научно-технический прогресс несет человечеству много благ и одновременно немало нежелательных последствий.
    Беларусь, как компактный природно-экономический район, имеет значительные энергетические ресурсы (залежи нефти, газа, угля, торфа), ценные минеральные ресурсы (залежи каменных и калийных солей, стекольных и формовочных песков, тугоплавких глин, доломи- та). Беларусь хорошо обеспечена водой. Глубинные исследования недр

    78 открыли перспективы республики на такие виды полезных ископае- мых, как железная руда, руды цветных металлов. Надо иметь ввиду, что потребность промышленности в различных видах минерального сырья должна удовлетворяться не только за счет открытия новых ме- сторождений, но и за счет более экономичного потребления полезных ископаемых. При добыче необходимо стремиться к наиболее полной отработке месторождений, снижать потери при добыче, извлекать весь комплекс пород, представляющих ценность для промышленности, т.е. необходимо рационально использовать природные ресурсы, так как богатства природы могут быть исчерпаны, а внешняя среда из-за раз- рушения и загрязнения станет непригодной для обитания.
    Рациональное управление природными ресурсами.
    Ограниченность ресурсов Земли является в конце ХХ в. одной из наиболее актуальных проблем человеческой цивилизации. В связи с этим, одним из важнейших условий современности можно считать ре- шение задач по рациональному управлению природными ресурсами.
    Их выполнение требует не только обширных и глубинных знаний за- кономерностей и механизмов функционирования экологических сис- тем, но и целенапрвленного формирования нравственного фундамента общества, осознания людьми своего единства с природой, необходи- мости перестройки системы общественного производства и потребле- ния.
    Для сознательного и квалифицированного управления эконо- микой и природопользованием необходимо:
    - определить цели управления;
    - разработать программу их достижения;
    - создать механизмы реализации поставленных задач.
    Стратегия развития промышленности, энергетики и борь-
    ба с загрязнениями. Главным стратегическим направлением развития промышленности является переход на новые вещества, технологии, которые позволяют уменьшить выбросы загрязнителей. Используется общее правило, что предотвратить загрязнение легче, чем ликвидиро- вать его последствия. В промышленности для этого применяются сис- темы очистки сточных вод, оборотное водоснабжение, газоулавли- вающие установки, на выхлопных трубах автомобилей устанавливают- ся специальные фильтры. Переход на новые, более «чистые» источни- ки энергии также способствует уменьшению загрязнения природной

    79 среды. Так, сжигание на ГРЭС или ТЭЦ природного газа вместо угля позволяет резко снизить выбросы диоксида серы.
    Во многих случаях загрязнение атмосферы и водоемов затра- гивает интересы нескольких или многих стран. Для уменьшения его последствий необходимо международное сотрудничество. В качестве примера такого сотрудничества следует назвать соглашение о сниже- нии производства хлорфторуглеродов, в котором участвуют большин- ство государств мира, в том числе Россия и страны СНГ.
    Рациональное использование минеральных ресурсов. Из-за несовершенства технологии добычи и переработки минеральных ре- сурсов нередко наблюдается разрушение биоценозов, загрязнение ок- ружающей среды, нарушение климата и биогеохимических циклов. К рациональным подходам к извлечению и переработке природных ми- неральных ресурсов относятся:
    - максимально полное и комплексное извлечение из месторо- ждения всех полезных компонентов;
    - рекультивация (восстановление) земель после использова- ния месторождений;
    - экономное и безотходное использование сырья в произ- водстве;
    - глубокая очистка и технологическое использование отхо- дов производства;
    - вторичное использование материалов после выхода изде- лий из употребления;
    - использование технологий, позволяющих проводить кон- центрацию и извлечение рассеянных минеральных ве- ществ;
    - использование природных и искусственных заменителей дефицитных минеральных соединений;
    - разработка и широкое внедрение замкнутых циклов про- изводства;
    - применение энергосберегающих технологий и т.д.
    Некоторые из современных производств и технологий отвеча- ют многим из этих требований, но вместе с тем нередко они еще не стали нормой производственной сферы и природопользования в миро- вом масштабе. Создание новых технологий должно сочетаться с гра- мотной экологической экспертизой всех, особенно широкомасштаб- ных, проектов в промышленности, строительстве, транспорте, сель-

    80 ском хозяйстве и других видах деятельности человека. Проводимая специальными независимыми органами, такая экспертиза позволит избежать многих просчетов и непредсказуемых последствий реализа- ции этих проектов для биосферы.
    1   ...   4   5   6   7   8   9   10   11   ...   29


    написать администратору сайта