Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Белорусский государственный экономический университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Методичка Модули осн.охр.окр.ср.и эн..doc

Скачиваний:

Добавлен:

01.04.2025

Размер:

13.49 Mб

Скачать

☆

1 / 61 2 3 4 5 6 > Следующая >>>

Частное учреждение образования

Минский техникум предпринимательства.

Модули к дисциплине:

«Основы охраны окружающей среды и энергосбережения»

Составил: преподаватель Андрончик И.А.

СОДЕРЖАНИЕ

Предисловие	5
1. Теоретические основы экологии и экономики природопользования	6
1.1. Предмет и задачи курса	6
1.2. Основы общей экологии	6
1.3. Взаимодействие природы и общества	8
1.4. Природные условия и ресурсы и их экономическая оценка	9
Тренировочные задания	10
Тест	11
2. Эколого-экономические проблемы использования природных ресурсов и охраны окружающей среды	13
2.1.Экологияи обеспечение качества воздушного бассейна	13
2.2. Эколого-экономические аспекты использования и охраны водных ресурсов	14
2.3. Эколого-экономические проблемы землепользования	17
2.4. Использование и охрана лесных и других биологических ресурсов	18
2.5. Рациональное использование и охрана ресурсов недр	20
Тренировочные задания	22
Тест	23
3. Хозяйственный механизм природопользования	25
3.1. Хозяйственный механизм природопользования в условиях становления рыночных отношений	25
3.2. Система прогнозирования и планирования природоохранной деятельности и рационального использования природных ресурсов	25
3.3. Управление природопользованием и правовая защита природной среды	26
3.4. Мониторинг, учет и контроль в сфере охраны окружающей среды	30
3.5. Экономическое стимулирование природоохранной деятельности и рационального природопользования	33
3.6. Финансирование мероприятий по охране окружающей среды	35
Тренировочные задания	37
Тест	38

4. Эффективность функционирования экологической сферы	40
4.1. Экономические оценки ущерба от антропогенного воздействия на природную среду	40
4.2. Природоохранные затраты и их экономическое обоснование	42
4.3. Экономическая и социальная эффективность природоохранных мероприятий	43
4.4. Стратегия устойчивого человеческого развития и экологическая политика	44
Тренировочные задания	48
Тест	50
5. Глобальные и региональные экологические проблемы	50
5.1. Глобальные экологические проблемы человечества	50
5.2. Региональные экологические проблемы стран СНГ и пути их решения	51
5.3. Международное сотрудничество в природоохранной деятельности	53
Тренировочные задания	54
Тест	55
Выводы	57
Решение тренировочных заданий.	58
Вопросы для повторения	63
Контрольные вопросы	64
Толковый словарь	66
Рекомендуемая литература	70

ПРЕДИСЛОВИЕ

При изучении курса "Основы охраны окружающей среды и энергосбережения" рассматриваются проблемы взаимодействия общества и природной среды на современном этапе, который характеризуется практическим воплощением идеи устойчивого экономического, социального и экологического развития. Работа экономиста в условиях становления рыночных отношений требует глубоких знаний всей системы хозяйственного механизма природопользования — управления и правового регулирования, эколого-экономического прогнозирования и планирования, мониторинга окружающей среды, финансирования и кредитования, экономического стимулирования рационального природопользования и природоохранной деятельности.

Цель курса — формирование экологического мировоззрения и эколого-экономического мышления, ознакомление с теоретическими и методологическими основами общей экологии и экономики природопользования, приобретение навыков экономической оценки природных ресурсов, учета и анализа экологических издержек производства, определения экономической эффективности природоохранных мероприятий и т.п.

Главной задачей курса является усвоение системы знаний о рациональном природопользовании, путях достижения устойчивого эколого-экономического развития, функционировании и совершенствовании хозяйственного механизма природопользования, адекватного рыночной экономике.

Пособие состоит из шести тем каждая из них оформлена по модульной системе. Для успешного изучения необходимо использовать как данное пособие, так и рекомендуемую литературу.

Введение.

Названия модулей:

М 0. КДЦ.

М 1. Введение.

Предмет Цели задачи дисц.

Проблемы взаимоотношений человека общества и природы.,

Топливно-энергетический кризис.

М 0. Комплексная дидактическая цель.

Учащиеся должны:

Знать Предмет и задачи дисциплины. Характеризовать особенности процесса взаимоотношений человека, общества и природы.

Уметь раскрывать сущность мирового топливно-энергетического кризиса.

М 1.Введение.

УЭ 0. Входной контроль.

УЭ 1.. Предмет. Цели задачи дисциплины.

УЭ 2.. Проблемы взаимоотношений человека общества и природы,

УЭ 3.. Топливно-энергетический кризис.

УЭ 4. Резюме.

УЭ 5. Вспомогательные блоки.

№ УЭ

Учебный материал с указанием заданий.

Руководство по усвоению материала.

Входной контроль

Цель: повторить материал о усвоенном ранее материале.

Что такое природопользование?
Что такое ресурсообеспеченнось?
Что такое рациональное природопользование?
Что такое нерациональное природопользование?

Мы рассматриваем Предмет Цели задачи дисц.

Цель: рассмотреть Предмет изучения дисциплины, его цели и задачи стоящие перед курсом.

Изучите текст:

ПРЕДМЕТ И ЗАДАЧИ КУРСА

Объектом изучения курса является природопользование (ПП):

особая сфера деятельности, направленная на взаимосвязанное решение задач ресурсообеспеченности экономики, ресурсосбережения, сохранение жизненной среды и охраны природы.

Основные направления ПП:

ресурсопотребление;

конструктивное преобразование природы;

воспроизводство природных ресурсов;

охрана природы;

управление и мониторинг.

Предметом изучения дисциплины являются отношения между людьми, которые складываются в процессе взаимодействия с окружающей средой в связи с использованием сил и ресурсов природы, ее охраны и восстановления, т.е. эколого-экономические отношения.

К основным задачам экологии и экономики природопользования относятся:

разработка ресурсосберегающего развития экономики и экологической политики государства;

формирование системы государственного регулирования, прогнозирования и контроля природоохранной деятельности;

исследование и научное обоснование хозяйственного механизма природопользования в условиях становления рыночных отношений;

совершенствование организационных основ управления природопользованием;

разработка экономического механизма охраны окружающей среды и эффективного природопользования с применением рыночных рычагов;

теоретическое обоснование и выработка методических подходов к определению экономических показателей природоохранной деятельности производственных объектов и степени их воздействия на окружающую среду;

установление путей и методов повышения эффективности использования природных ресурсов;

изучение эколого-экономических проблем Республики Беларусь и путей их решения;

формирование и развитие эколого-экономического мышления.

Экология (Э.) — наука о взаимоотношениях живых организмов между собой и с окружающей средой обитания. В наиболее общем виде она подразделяется на общую и частную (экология растений и экология животных). Задача общей Э. — исследование популяций, биоценозов, биосферы, экологических систем и биогеоценозов. В соответствии с уровнем организации живого вещества Э. подразделяется на ауто Э. (изучает взаимодействие со средой обитания отдельных особей или их групп) и син Э. (изучает ассоциации популяций различных видов в связи с окружающей средой. Условно Э. можно подразделить на блоки (табл. 1.1).

Распространение живых организмов определяется в первую очередь средой, в которой они обитают. Элементы среды, воздействующие на живые организмы, называются экологическими факторами. Они подразделяются на три группы:

абиотические (климат, почва, рельеф, ионизирующие излучения и др.);

биотические (формы воздействия живых существ друг на друга);

антропогенные (воздействие деятельности человека).

Табл. 1.1. Структура современной экологии (по Н.Ф. Реймерсу)

Биоэкологи

Экосистемы и земные сферы

Человек и природа

Э. микроорганизмов

Э. тундр и арктических пустынь

Археоэкология

Э. грибов

Лесная Э.

Историческая Э.

Э. растений

Э. степей

Э. человека

Э. животкых

Э. пустынь

Э. города

Паллоэкология

Э. гор

Инженерная Э.

Э. островов

Сельскохозяйственная Э.

Э. континентальных вод

Промысловая Э.

Э. морских побережий, лиманов, эстуариев

Рекреационная Э.

—————

Э. океана

Медицинская Э.

Э. атмосферы, гидросферы и литосферы

Э. и право

Э. почв

Экологическое прогнозирование

Э. космоса

Экономическая экология (эконология, экономика природопользования)

Ландшафтная Э.

Э. и политика

Глобальная Э.

Радиационная Э.

Химическая Э.

Под воздействием экофакторов живые организмы объединяются в оп- ределенные иерархические системы: популяции, сообщества и экосистемы. В процессе жизни на земле происходит круговорот биологически важных веществ и перенос энергии от ее источников (растений) к ряду организмов. Этот процесс называется трофической (пищевой) цепью. Выделяются следующие трофические уровни:

продуценты — зеленые растения, создающие органические вещества и неорганические;

консументы — организмы, потребляющие органические вещества;

редуценты — организмы, питающиеся мертвым органическим веществом и минерализующие его до простых минеральных соединений.

Экосистемой высшего ранга на Земле является биосфера (Б.) — оболочка планеты, населенная живым веществом. В физико-химическом составе Б. выделяются следующие компоненты:

живое вещество — совокупность всех живых организмов;

косное вещество — неживые тела или явления;

биокосное вещество — разнородные природные тела (почва, воды и

др.);

биогенное вещество — продукты жизнедеятельности живых организмов (уголь, торф, сланцы и др.);

радиоактивное вещество;

рассеянные атомы;

вещество космического происхождения (космическая пыль, метеориты).

Область распространения живых организмов ограничена следующими пределами: в атмосфере — высотой 8—18 км, в литосфере — глубиной 3 км и всей гидросферой. Масса Б. составляет 0,05 % массы земли, а ее объем — 0,4 % объема планеты, Процесс создания органического вещества в Б. происходит одновременно с процессами потребления и разложения — малый (биологический) круговорот веществ. Большой (геологический) круговорот вызван поступлением солнечной энергии и проявляется прежде всего в круговороте воды и циркуляции атмосферы,

В процессе взаимодействия природы и общества человечество должно следовать основным законам Э., которые гласят:

все связано со всем (всеобщая связь явлений);

все должно куда-то деваться (закон сохранения);

ничто не дается даром (цена развития);

природа знает лучше (главный критерий эволюционного отбора);

на всех не хватит (закон ограниченности ресурсов).

Парная работа по изучению текста с использованием взаимоконтроля из блока самоконтроля. Выполнение заданий

Мы характеризуем Проблемы взаимоотношений человека, общества и природы.

Цель: Создать условия для понимания процессов взаимоотношений возникающих между человеческим обществом и природой.

Изучите текст:

Взаимодействие природы и общества возникает в процессе трудовой деятельности и обусловлено следующими причинами:

природа — это необходимое условие жизни человека как биологического вида;

природа — это основа материального производства и источник материальных благ.

Выделяются следующие этапы взаимодействия природы и общества:

1) эпоха палеолита, когда человек не оказывал существенного влияния на природу;

2) эпоха неолита, характеризующаяся развитием сельскохозяйственной деятельности, зависящей от особенностей природной среды;

3) эпоха промышленного переворота, характеризующаяся значительным усилением воздействия общества на природу я нарушением экологического баланса. Эти тенденции усилились в эпоху НТР, так как масштабы воздействия на окружающую среду стали превышать восстановительные способности природы. (творческое задание2)

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Природа не может перечить человеку, если человек не перечит ее законам.

А. Герцен

ОСНОВНЫЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Общие сведения

Существует шесть главных уровней организации живой материи: молекулярный, клеточный, организменный, популяционный, экосистемный, биосферный.

Именно на уровне организма осуществляется его обмен веществом, энергией и информацией с окружающей средой. На уровне популяции к этому добавляется воспроизведение вида, его эволюция и участие в многовидовых сообществах. На уровне экосистемы поддерживается устойчивый круговорот веществ и происходит формирование общей среды обитания сообщества организмов. На уровне биосферы осуществляется глобальный круговорот вещества и энергии, кооперативное взаимодействие и жизнеобеспечение всех экосистем, создание планетарной среды жизни.

Экосистема

Термин «экосистема» введен в экологическую науку английским ботаником А.Тенсли в 1935 г. и первоначально обозначал любую совокупность совместно обитающих организмов и окружающую их среду. Экосистемы являются основными объектами экологии.

По современным представлениям экосистема — это пространственно определенная совокупность живых организмов и среды их обитания, объединенных вещественно-энергетическими и информационными взаимосвязями.

Экосистема - понятие достаточно широкое. Оно применимо ко всем стабильным системам живых и неживых компонентов, где происходит внешний и внутренний круговорот веществ и энергии. Так, к экосистемам можно отнести каплю воды с микроорганизмами, аквариум, озеро и океан.

Масштабы экосистем различны. Выделяют микроэкосистемы (например, покрытый мхом камень, болотная кочка, придорожная лужа), мезоэкосистемы (озеро, болото, песчаная дюна, лесная поляна, луг), макроэкосистемы (континент, океан, коралловый риф). Следовательно, существует своеобразная иерархия систем разных порядков.

Различают водные и наземные экосистемы. Все они образуют на поверхности планеты густую сеть. При этом в одной природной зоне встречается множество похожих экосистем, которые могут быть слиты в однородные комплексы или разделены другими экосистемами. Например, участки лиственного леса, прорезанные хвойными лесами, или болота среди лесов.

Наземные экосистемы имеют следующую иерархию: биосфера - экосистема суши - климатический пояс - биоклиматическая область - природная (ландшафтная) зона - природный (ландшафтный) округ - природный (ландшафтный) район - природный (ландшафтный) подрайон - биогеоценотический комплекс - экосистема. Таким образом, биосфера является экосистемой высшего ранга.

Экосистемы, измененные сельскохозяйственной деятельностью человека, называются агроэкосистемами (поля, сады, огороды, виноградники, лесозащитные придорожные полосы и т.д.). Их основой являются культурные фитоценозы-многолетние и однолетние травы, зерновые, овощные и другие сельскохозяйственные растения. Такие экосистемы получают дополнительно энергию извне в виде сельскохозяйственных удобрений, пестицидов, гербицидов, поливных вод, обработок земли и прочих воздействий, что существенно преобразует почвы, изменяет видовой состав и структуру флоры и фауны.

Трансформированные за счет человеческой деятельности экосистемы менее устойчивы, чем естественные, так как они в большей степени зависят от дополнительного поступления вещества и энергии в виде элементов хозяйственной деятельности. Поэтому дополнительные вливания вещества и энергии создаваемым агроэкосистемам должны в обязательном порядке базироваться на естественных нормах соотношения пашни, лугов, лесов и вод в соответствии с почвенно-климатическими и хозяйственными условиями, а также на законах, правилах и принципах общей и прикладной экологии.

В естественных экосистемах постоянно происходят изменения состояния популяции организмов. Они вызываются разными причинами: погодные условия, различные сочетания факторов среды и пр. Однако все эти колебания, как правило, более или менее регулярны и не выходят за границы устойчивости экосистемы — ее обычного размера, видового состава, биомассы, продуктивности, соответствующих конкретным географическим и климатическим условиям местности. Такое состояние экосистемы называется климаксным.

Стремясь к равновесию, экосистемы способны к изменениям, развитию, переходу от более простых к более сложным формам. Существенные изменения географической обстановки или ландшафта*, например, под влиянием природных катастроф или хозяйственной деятельности человека приводят к определенным изменениям состояния биогеоценозов местности и постепенной замене одних сообществ другими. Такие изменения называются экологической сукцессией. Сукцессии могут быть первичными или вторичными.

Первичная сукцессия — это постепенное заселение организмами появившейся девственной суши, оголенной материнской породы. В этих случаях решающую роль играет процесс почвообразования. Начальное выветривание высвобождает некоторое количество биогенных веществ, на которых поселяются бактерии, лишайники, мхи, а затем уже и одноярусная пионерская растительность. Ее появление, а с нею и появление многих мелких животных организмов, значительно ускоряет образование почвы и постепенное заселение территории все более сложными растительными сообществами, в которые вписаны и животные. Так система постепенно проходит все стадии развития до климаксного состояния.

Вторичная сукцессия имеет характер постепенного восстановления свойственного данной местности сообщества после происшедших климатических или иных нарушений (буря, пожар, вырубка леса, наводнение и др.). Возникшая в результате вторичной сукцессии экосистема может в значительной степени отличаться от ранее существующей, а может в основных чертах повторять ее. Это зависит от масштабов повреждения среды.

Кроме сукцессии в развитии экосистем могут происходить и другие события: изменение соотношения между автотрофными и гетеротрофными организмами, постепенное увеличение биологического разнообразия и т.д. Наибольшие изменения в эволюцию экосистем приносит человеческая деятельность.

Сообщество

Термин «сообщество» часто употребляется как синоним биоценоза.

Обычно в состав сообщества входит несколько видов с высокой численностью и множество видов с небольшой численностью. В каждой локальной наземной экосистеме есть абиотический компонент — биотоп, или экотоп, и биотический компонент — сообщество, или биоценоз.

Биотоп (экотоп) — это участок поверхности с одинаковыми ландшафтными, климатическими и почвенными условиями.

Сообщество (биоценоз) — это совокупность всех живых организмов, населяющих данный биотоп.

Биотоп является общим местообитанием для всех членов сообщества. Биоценозы состоят из представителей многих видов растений, животных и микроорганизмов. Члены сообщества обычно так тесно взаимодействуют со средой обитания, что биоценоз часто практически невозможно рассматривать отдельно от биотопа. Поэтому обычно их объединяют под названием биогеоценоз.

Биогеоценоз — это элементарная наземная экосистема, главная форма существования природных экосистем. Для большинства биогеоценозов определяющей характеристикой является наличие определенного типа растительного покрова, по которому судят о принадлежности однородных биогеоценозов к данному экологическому сообществу (сообщество соснового бора, березового леса, мангровой заросли, ковыльной степи). Понятие биогеоценоз ввел в 1942 г. советский ученый В.Н. Сукачев. На рис. 1.1 представлена схема биоценоза.

. Пограничные зоны между двумя или более сообществами, например между лесом и лугом, называют экотоном.

Тенденция к увеличению разнообразия и плотности живых организмов на границах сообщества называется краевым эффектом.

Организмы, которые преимущественно обитают, наиболее многочисленны или проводят большую часть времени на границах сообществ, называют пограничными видами.

Отдельные виды или группы видов, принимающие основное участие в регуляции энергетического обмена и оказывающие существенное влияние на среду обитания других видов, называют экологическими доминантами.

Рис. 1.1. Схема биоценоза

пи). Понятие биогеоценоз ввел в 1942 г. советский ученый В.Н. Сукачев. На рис. 1.1 представлена схема биоценоза.

. Пограничные зоны между двумя или более сообществами, например между лесом и лугом, называют экотоном.

1.1.4. Популяция

Все живые организмы существуют в форме популяции. Каждый вид представлен популяцией или ее частью.

Популяция - это совокупность особей вида с общими условиями, необходимыми для поддержания его численности на определенном уровне в течение длительного периода, и с известными свойствами, определяющими единство особей (например, общность ареала и происхождения, свободное скрещивание, сходство морфологических и других признаков).

Популяция имеет определенные признаки: численность (или объем), плотность (среднее число особей на единицу площади), рождаемость, смертность, возрастную (соотношение особей разного возраста), половую и пространственную (колония, семья, стая) структуру, скорость роста, выживаемость и др.

В естественных условиях наблюдается регулярная цикличность численности популяций в связи с внутривидовой конкуренцией при высокой плотности, сокращением количества и ухудшением качества пищи, годовыми флуктуациями погодных условий, с изменением генетического состава. Например, у рыси наблюдаются десятилетние колебания численности популяции, а у полевок и питающихся ими хищников — четырехлетние.

Популяции бывают нескольких типов:

• равновесные, или наиболее устойчивые (многолетние растения, позвоночные животные), находящиеся в состоянии равновесия с ресурсами и их плотностью;

• оппортунистические (однолетние растения, насекомые), дающие в процессе развития регулярные или случайные всплески роста и численности, чередующиеся со спадами.

Структура популяции, колебания ее численности зависят от особенностей популяции, параметров факторов среды обитания и других условий.

Каждая популяция занимает определенную экологическую нишу, обеспечивающую совокупность всех требований организмов, обитающих в ней, к факторам окружающей среды и месту, где эти требования удовлетворяются. Иными словами, всякие (любые) виды или популяции занимают в природе свою экологическую нишу, обусловленную потребностью в территории и пище.

СРЕДА ОБИТАНИЯ И ФАКТОРЫ, ЕЕ ФОРМИРУЮЩИЕ

Среда обитания организмов

В результате процессов развития, формирования и эволюции биосферы живые организмы освоили практически все имеющиеся на планете физико-химические среды: водную, водно-воздушную, почвенную, организметшую.

Водная среда обитания является по современным представлениям первичной, материнской средой появления живых организмов на планете.

В дальнейшем по мере создания соответствующих условий на суше некоторые живые существа вышли сначала в пограничные водно-воздушные пространства, а потом и непосредственно на сушу. При этом они претерпели такие анатомические и физиологические изменения, которые помогли им освоить пространства континентов.

На суше жизнью охвачено воздушное пространство до верхней границы поля жизни, непосредственно поверхность суши, а многочисленные виды живых организмов сделали своим миром собственно почву.

В результате развития жизни и приспособления ее к определенным условиям развились такие специфические отношения живых организмов, как паразитизм, когда один организм полностью живет за счет другого.

Таким образом, живыми существами были использованы все возможные сферы обитания на планете, причем они выработали как специфические биологические, так и поведенческие навыки жизни именно в конкретной среде обитания. Это их природная среда обитания.

Антропогенная среда — это природная среда, измененная человеком. Она сформирована определенными факторами, одни из которых по отношению к живым организмам являются вредными, другие - безразличными. Факторы, влияющие на организмы, называются экологическими.

Экологический фактор — это любой элемент среды, способный оказывать влияние на живые организмы, Экологические факторы подразделяются на биотические (связанные с живым веществом), абиотические (связанные с мертвым веществом) и антропогенные (связанные с хозяйственной деятельностью человека).

Экологические факторы окружающей среды

Биотические факторы

Согласно В.И. Вернадскому, живым веществом называется совокупность живых организмов, выраженная в весе (массе), химическом составе, количестве энергии и характере пространства.

Совокупность всех живых организмов нашей планеты образует живую природу, являющуюся наряду с мертвой природой, одной из составляющих биосферы. Мертвую природу биологи называют косным веществом.

Живая природа образована из разного по своему виду и составу живого вещества, которое распределено на поверхности континентов и островов, в пресных и соленых водах и т.д.

Живое вещество биосферы представлено огромным количеством чрезвычайно разнообразных организмов, однако все они могут быть систематизированы по способу получения и использования энергии, что и определяет их роль и место в биосфере. По этому признаку все живые организмы могут быть либо продуцентами (производителями), либо консумента-ми (потребителями), либо редуцентами (разрушителями).

По способу питания живые организмы подразделяются на автотрофные, гетеротрофные и хемотрофные.

Автотрофные организмы — это организмы, способные синтезировать все необходимые им органические вещества из неорганических, используя в качестве источника энергии свет или некоторые неорганические соединения. Основные авто-трофы на Земле — это зеленые растения. Они являются и основным источником свободного кислорода в атмосфере, они же создают и наибольшее количество органического вещества, т.е. являются истинными продуцентами.

Гетеротрофные организмы — это организмы, которые в качестве источника энергии для жизнедеятельности используют разные органические или неорганические соединения. К ним относятся все высшие животные и человек. По способу производства и накопления энергии и органического вещества они могут быть продуцентами, консументами, редуцентами или детритофагами, т.е. организмами, питающимися детритом (мертвым или частично разложившимся органическим веществом).

Хемотрофные организмы — это организмы, которые образуют органическое вещество за счет химической энергии ряда неорганических соединений. К этой группе организмов относятся бактерии, микроорганизмы и некоторые простейшие. По своей природе это наиболее древние организмы.

В естественной среде каждый организм (группа организмов) неизбежно подвергается воздействию физико-химических условий и обитающих рядом и одновременно с ним других организмов (групп организмов).

Непосредственное живое окружение организма составляет его биотическую среду.

Существование живых организмов возможно только в такой среде, где связи с другими живыми организмами обеспечивают комфортные условия для роста, развития и воспроизведения себе подобных. Основной формой проявления связей с другими живыми организмами служат пищевые взаимоотношения, на которых базируется формирование сложных звеньев и цепей питания.

Пищевая цепь состоит из нескольких звеньев, или трофических (пищевых)уровней. На рис. 1.2 представлена классическая пищевая цепь.

Первый уровень образуют автотрофные организмы - продуценты, т.е. зеленые растения и простейшие, содержащие хлорофилл; второй — консументы 1-гопорядка, или потребители, т.е. животные организмы, потребляющие растения (или растительноядные), Их называют фитофагами. Третий трофический уровень представлен паразитическими и хищными животными организмами, живущими за счет растительноядных коысументов. В классической цепи питания может существовать еще один уровень, образованный сверхпаразитами и хищниками 2-го порядка. Следует отметить, что обычно цепи питания не бывают бесконечно длинными, чаще всего они состоят из 3-5 уровней; чем больше участников цепи питания, тем больше она подвержена влиянию внешней среды и тем менее устойчива.

Существование и жизнедеятельность продуцентов и коысументов ограничены во времени, жизненные циклы любого организма неизбежно заканчиваются его смертью. Смерть является необходимой диалектической противоположностью жизни на нашей планете.

Поэтому конечное звено любой пищевой цепи создают организмы-редуценты, которые утилизируют мертвое органическое вещество, обеспечивая собственные рост и развитие. Благодаря деятельности редуцентов происходит возврат минеральных элементов (косного вещества) в биогеохимический цикл в биосфере.

В табл. 1.3 представлены трофические уровни в экологических системах.

Трофические уровни экосистем в биосфере

Трофический уровень	Организмы
1	2	3	4
I	Автотрофные организмы — продуценты	Зеленые растения	Животные
11	Гетеротрофные организмы — консументы	Консументы I-го порядка	Растительноядные животные (фитофаги)
1	2	3	4
III		Консументы 2-го и последующих порядков г-плотоядные животные (зоофаги)	Паразиты животных и хищники
IV-V			Сверхпаразиты животных и хищники
VI		Редуценты, или деструкторы	Бактерии, грибы, животные, насекомые, растения и др.

Иначе трофические уровни в экосистеме можно представить в виде так называемой пищевой пирамиды (рис. 1.3).

В сообществе организмов кроме пищевых неизбежно возникновение пространственных взаимоотношений, т.е. каждый организм имеет строго ограниченное и свойственное только ему место обитания. Образующиеся пищевые и пространственные связи формируют биотические комплексы, в которых разнообразные виды объединяются не в произвольном сочетании, а только при условии строгой приспособленности к совместному обитанию.

Выделяют следующие наиболее существенные формы биотических взаимоотношений,

1.Конкуренция - это отрицательное воздействие особей или популяций друг на друга в борьбе за пищу, местообитание и другие необходимые для существования вида условия. Например, в случае ограничения пищевых ресурсов два одинаковых в экологическом отношении вида существовать не могут, иначе начинается неизбежное взаимоуничтожение видов в борьбе за пищу вплоть до полного уничтожения или максимального подавления одного из них (закон конкурентного исключения Г. Гаузе). Причем острые конкурентные взаимоотношения свойственны всем представителям живой природы от вирусов до человека.

Наиболее отчетливо конкуренция как форма биотической связи проявляется на популяционном уровне. При росте попу-

Рис. 1.3. Пример простой трофической пищевой пирамиды:

а - пирамида чисел; б - пирамида биомасс; в - пирамида энергий. Данные

приведены в расчете на 4 га за год. Шкала логарифмическая

ляции, когда численность ее особей достигает такой величины, что не может быть обеспечено нормальное существование и развитие данной популяции, вступают в действие внутренние физиологические механизмы регуляции численности: увеличивается смертность, снижается плодовитость, рождаются преимущественно особи мужского пола и т.д. В популяциях, где пространство и пища становятся предметами конкуренции, обычно наблюдаются явления каннибализма, накопления токсичных продуктов обмена веществ, рассасывания эмбрионов у самок и происходят другие явления, автоматически ограничивающие рост численности особей. Следует отме-тить, что конкурентные отношения — это один из основных механизмов формирования видового состава сообщества, пространственного распространения видов и регуляции их численности. Эти отношения играют основополагающую роль в эволюционном процессе развития и формирования видов.

2. Хищничество — это чрезвычайно Широко представленные в природе отношения между живыми организмами, один из которых является охотником, а другой — его жертвой. Хищники -это живые организмы, которые используют другие живые организмы в качестве объекта питания. У них обычно широкий выбор объектов питания за счет возможного переключения с одной добычи на другую, в данный момент более многочисленную и легкодоступную. Эти биологические отношения с экологической точки зрения благоприятны для одного вида и неблагоприятны для другого. Виды приобретают такой образ жизни и такие численные соотношения, которые вместо постепенного исчезновения хищника или жертвы обеспечивают их сосуществование. Обычно численность жертв значительно превышает численность хищников, плодовитость жертв также значительно выше плодовитости хищников и т.д.

Хищничество проявляется в активном поиске и овладении сопротивляющейся, убегающей, путающей свои следы жертвой, поэтому у хищников выработались разнообразные экологические адаптации — развитие органов чувств, скорость бега, быстрота реакции, ряд специфических аиатомо-физиологических особенностей и т.д. В свою очередь, жертвы также экологически приспосабливаются к своему статусу (покровительственная окраска, шипы, иглы, инстинкт затаивания, использование убежищ и пр.). Экологические связи хищник—жертва направляют ход эволюции сопряженных видов.

3. Паразитизм — такая форма биотических связей разных видов, при которой один организм живет за счет другого, обитая либо внутри, либо на поверхности тела организма-хозяина. Причем организм-паразит использует организм хозяина не только как источник пищи, но и как место постоянного или временного обитания. Паразитизм может быть постоянным (стационарным), временным (облигатным) или полупаразитизмом в зависимости от длительности контакта между организмами, участвующими в этих отношениях. В случае постоянного паразитизма организм-паразит находится в организме хозяина постоянно и вне его существовать не может (малярийный плазмодий, паразитические амебы и инфузории и др.).

Временный (облигатный) паразитизм характеризуется более сложными циклами развития организма-паразита и наличием промежуточного хозяина (паразитические грибы, плодожорка яблоневая, аскариды, нематоды и др.), т.е. организм-паразит использует организм хозяина в какое-то определенное время своего жизненного цикла, переходя затем к другому организму-хозяину, но практически не существуя в окружающей среде в свободном состоянии.

Полупаразитизм присущ таким организмам, которые могут часть своего жизненного цикла существовать независимо от какого-либо другого организма или получать часть необходимых жизненных ресурсов самостоятельно, а другую часть -за счет организма-хозяина (омела, лишайники и др.).

Среди паразитов выделяют эндо- и эктоформы. Эндопаразиты обитают в теле хозяина и питаются его тканями или содержимым пищеварительного тракта (эхинококк, паразитические черви, малярийный плазмодий и др.). Эктопаразиты обитают на поверхности тела хозяина и обладают достаточной подвижностью, чтобы переходить от одной особи к другой (блохи, вши, пухоеды, некоторые клещи и др.).

Критерием паразитизма является специфичность, т.е. зависимость паразита от конкретного вида организма-хозяина, за счет которого он существует и приобретает специализированные морфологические и биологические приспособления именно к данному виду. Паразитизм по своей природе является высшей формой хищничества.

4. Аменсализм — форма биотического взаимодействия Двух видов, при котором один вид причиняет вреддругому виду, не получая при этом ощутимой для себя пользы. Такая форма взаимодействия в большей степени присуща растительным организмам (древесные растения и травянистые под их кронами). Аменсализм регулирует числе-нность организмов путем их Распределения и взаимного подбора. Аналогичный результат наблюдается и в том случае, когда одна популяция вырабатывает вещество, вредно действующее на конкурирующую с ней соседнюю популяцию. Такое взаимодействие обычно называ-ется антибиозом.

5. Симбиоз (мутуализм) — неразделимое, взаимовыгодное и длительное сожительство двух или более видов организмов.

Симбионтами могут быть растения, растения и животные, животные. Симбиоз различают по степени соединения партнеров и по их пищевой зависимости друг от друга. Примерами пи-щеобусловленных симбионтов могут быть клубеньковые бактерии и бобовые растения, микориза некоторых грибов и корни деревьев, термиты и простейшие их кишечника и т.д. Одноклеточные водоросли поселяются в коралловых полипах и морских губках для получения убежища и защиты; актиния красуется на раковине краба-отшельника, она питается остатками пищи краба, обеспечивая ему защиту от хищников своими ядовитыми щупальцами, выполняя санитарные функции и привлекая своими выделениями добычу хозяина.

6. Комменсализм — это такой тип биотических взаимоотношений двух видов, при котором деятельность одного из них предоставляет пищу, убежище или защиту другому. Комменсалы односторонне используют другой вид, извлекая при этом для себя пользу, но и не принося никакого вреда или заметной выгоды партнеру.

Количественно живое вещество Земли составляет весьма небольшую долю по отношению к массе тел неживой природы. Считается, что это соотношение составляет 1:10 . Однако роль живого вещества для состояния биосферы является основополагающей. В.И. Вернадский писал: «Можно без преувеличения утверждать, что химическое состояние наружной коры нашей планеты, биосферы, всецело находится под влиянием жизни, определяется живыми организмами... именно живые организмы, совокупность жизни, превращают космическую лучистую энергию в земную химическую и создают бесконечное разнообразие нашего мира... Этот великий планетарный процесс есть миграция химических элементов в биосфере».

Практически все атомы подавляющего числа элементов в периодической системе русского ученого-энциклопедиста Д.И. Менделеева прошли в своей истории через состояние живого вещества. В состоянии живого вещества постоянно присутствует не менее 25 рассеянных и редких элементов. Наибольшая доля приходится на кислород (65-70%) и водо-род (10%), потом следуют углерод, кремний, алюминий, железо, кальций и другие элементы, всего порядка 60. Массовое количество живого вещества в биосфере называют биомассой.

В табл. 1,4 представлены данные по количеству биомассы живого вещества в биосфере.

Таблица 1.4

Распределение биомассы растений и животных в океане и на суше, по сухому веществу, т-10^,2/%

Континенты

Оксан

Всего

Зеленые растения

2,4/99.2

Животные и микроорганизмы

0,02/0,8

Итого

Зеленые растения

2,42/100

0,0002/6,3

Животные и микроор-

0,003/93,7

Итого

0,0032/100

2,4232

Как видно, живое вещество планеты в основном сосредоточено в зеленых растениях суши. Это связано со способностью экосистем вырабатывать валовую (общую) первичную продукцию и их продуктивностью. Валовая первичная продукция -суммарное количество органического вещества и энергии, фиксируемое автотрофными организмами за определенный промежуток времени. Продуктивность определяется скоростью образования органического вещества за принятую единицу времени. Общая первичная продуктивность биосферы оценивается в 61 млрд т органического вещества в год.

1.32.2. Абиотические факторы

Абиотические факторы среды — это такие силы и явления природы, происхождение которых прямо не связано с жизнедеятельностью ныне живущих организмов.

К наземным животным и растениям может быть применима следующая классификация абиотических (физико-химических) факторов:

• климатические, или атмосферные;

• почвенно-грунтовые (эдафические);

• орографические (геоморфологические);

• гидрологические.

Абиотические факторы в значительной мере определяют свойства и качество биосферы. В своем взаимодействии со средой все организмы должны поддерживать известное равновесие, или гомеостаз.

Потребность того или иного вида, например, в тепловой или лучистой энергии для процессов жизнедеятельности, должна находиться в строгом соответствии с наличием данного ресурса в данном месте в данное время и поступлением его извне или образованием внутри организма. Нарушение баланса между поступлением и расходованием необходимого ресурса неизбежно ведет к летальным последствиям для организма.

Абиотические факторы действуют на организм разными путями. В самом простом случае имеет место прямое влияние: без прямого воздействия солнечного света в зеленом растении прекращается фотосинтез, солнечные лучи действуют на лежащую на камне ящерицу, и ее тело нагревается и т.д. Чаще абиотические факторы влияют на организмы опосредованно или косвенно, причем порой через многие промежуточные звенья. Например, длительное сочетание высокой температуры воздуха с низкой его влажностью и отсутствием осадков приводит к засухе, что не раз наблюдалось практически на всех широтах планеты. В результате засухи на обширных пространствах выгорает травянистая растительность, гибнут деревья и кустарники, травоядные животные погибают либо вынуждены мигрировать на значительные расстояния. Это, в свою очередь, сказывается на состоянии популяций хищников и трупоядов, ихповедеыии и образе жизни.

Результаты влияния абиотических факторов могут сильно различаться в зависимости от того, раздельно или в совокупности они действуют. Например, зимой даже не очень сильный мороз при высокой влажности воздуха и наличии ветра становится весьма ощутимым, а во многих случаях даже опасным, так как такое сочетание климатических факторов влечет повышенное излучение теплоты с, поверхности тела и может привести к значительному переохлаждению организма вплоть до его гибели. Даже летом во время дождя мелкие хищные животные с интенсивным обменом веществ после полного намокания шерсти нередко погибают от переохлаждения.

Большое значение для живых организмов имеет также дозировка абиотических факторов, их количественная характеристика. Существует наиболее благоприятная дозировка того или иного фактора. Она составляет зону экологического оптимума, или комфорта. По обе стороны от нее располагаются зоны пессиума и, наконец, летальные пределы. Описанная закономерность носит название правила экологического оптимума.

Среди абиотических факторов особенно важное значение имеют климатические условия, прежде всего лучистая энергия, свет, температура, влажность воздуха, осадки, снежный покров, атмосферное давление, газовый состав атмосферы, движение воздуха, атмосферное электричество.

Климатические факторы оказывают прямое и косвенное влияние на живое вещество биосферы. Но живое вещество, в свою очередь, в значительной мере формирует климат экосистем и в целом климат нашей планеты. Например, в дубовом лесу умеренной зоны до поверхности земли доходит только 3,5% количества света, падающего на вершины крон; в вязово-кле-новом лесу - лишь 0,4%, а во влажном тропическом лесу — 0,1—0,2%: Картофельная ботва на поле задерживает до 97% световой энергии. Под растительным покровом значительно изменяется и температурный режим. Суточные и сезонные колебания температуры сокращаются, и поэтому температурные условия становятся более умеренными. Эти колебания сказываются и на средних годовых температурах экосистем. Так, среднегодовая температура воздуха в плотном лесном массиве в среднем на 4,2 — 7,3 °С выше, чем в окружающем его открытом пространстве.

Наличие растительного покрова резко снижает скорость ветра. Если на опушке традиционного для нашей республики сосново-березового леса средней сомкнутости скорость ветра принять за 100%, то уже на расстоянии 70 м от нее скорость ветра составит всего 23% от первоначальной. Даже на лугу, где на высоте 1,5 м ветер дует со скоростью 7,6 м/с, в глубине травяного покрова скорость ветра немногим превышает 1 м/с, а на высоте 7-8 см над землей наблюдается полный штиль.

Растительность весьма интенсивно задерживает выпадающие осадки. Это зависит от состава древесных пород, сомкнутости крон, развития ярусов, а также от силы и интенсивности выпадения осадков.

Наряду с разного рода климатическими факторами очень важную роль в формировании биосферы играют почвенно-грунтовые условия или так называемый эдафический фактор. Почва имеет огромное значение в жизни живых существ на нашей планете. Именно почва явилась той промежуточной средой, которая обеспечила выход жизненных форм из водной среды на сушу и их адаптацию к новым условиям существования. Эдафический фактор деятельно участвовал в эволюции органического мира и одновременно развивался и трансформировался сам под его воздействием.

По сравнению с другими абиотическими факторами эдафический фактор обладает исключительным своеобразием. Во-первых, в отличие от климатических факторов он не только прямо или косвенно воздействует на организмы, но одновременно служит постоянной или временной средой обитания для многих видов живых существ разного уровня организации, т.е. относится к средообразующим экологическим факторам. Во-вторых, почва представляет продукт динамического взаимодействия первичных и вторичных горных пород, климата и органического мира, а в настоящее время и человеческой деятельности. В-третьих, в связи с указанными выше обстоятельствами эдафический фактор находится как бы на границе абиотических факторов с биотическими. Поэтому иногда почву называют биокосным телом.

Эдафический фактор непостоянен в пространстве и изменяется по ландшафтным зонам в соответствии с общим законом зональности русского почвоведа В.В.Докучаева. Более того, эда-фические условия могут весьма сильно отличаться друг от друга в пределах одной зоны, даже на соседних участках с неодинаковым рельефом, растительностью, микроклиматом. Все эти особенности так или иначе сказываются на органическом мире (на растительности непосредственно, а на животных - прямо и косвенно) и в значительной степени формируют биосферу.

В современном мире особое значение приобретают несвойственные естественному развитию мира факторы среды -атропогенные.

Антропогенные факторы

Антропогенные факторы среды обусловлены непосредственной хозяйственной деятельностью человека, точнее, совокупностью разнообразных его воздействий на окружающую среду и биосферу в целом.

Антропогенные факторы среды чаще всего проявляются в форме разного рода загрязнений биосферы: механического, химического, биологического, теплового, акустического, вибрационного, электромагнитного, радиоактивного, осмофорно-го и светового. Все эти виды загрязнений и их источники будут подробно рассмотрены в следующей главе.

Вмешательство человека в естественные процессы изменяет состав биосферы и ее свойства. В свою очередь, изменение условий среды обитания влияет не только на растения и животных, но и на природу человека.

Мы знакомимся с топливно-энергетическим кризисом.

Цели: Изучить особенности мирового топливно-энергетического кризиса как явления.

Изучите текст:

Ограниченность запасов органических и минеральных ресурсов. Эта глобальная проблема человечества связывается прежде всего с ограниченностью важнейших природных ресурсов планеты в том числе и топливных. Учёные предупреждают о возможном исчерпании известных и доступных для использования запасов нефти и газа.

Во всём мире сегодня идёт переход к менее продуктивным месторождениям сырья или расположенным в труднодоступных районах со сложными природными условиями, что сильно удорожает добычу. Так эксплуатация нефти с буровых платформ на шельфе Мирового океана обходится гораздо дороже, чем на богатейших месторождениях Ближнего Востока. Массовое бурение на нефть и газ во многих странах ведётся уже и на глубине 5-6 км. Истощение топливных ресурсов заставляет вырабатывать ресурсосберегающую политику, вторичное сырьё. Впервые энергетическая проблема встала перед человечеством во весь рост одновременно с энергетическим кризисом, разразившимся в мире в середине 70-х гг. В чём его причины, и каковы его последствия?

В течении многих лет нефть была самым дешевым и доступным видом топлива. Благодаря дешевизне нефти стоимость энергии длительный период почти не изменялась, хотя ее потребление нарастало очень быстро. Арабские нефтедобывающие страны воспользовались продажей нефти как политическим оружием в борьбе за свои права и резко повысили на неё цены. Таким образом, в основе энергокризиса лежали не только экономические причины, но и политические, социальные и др. Кризис знаменовал собой конец эпохи дешёвых источников энергии. Он также поставил под сомнение использование нефти и газа как энергетических ресурсов в будущем. При этом не следует забывать, что эти ресурсы – ценнейшее сырьё для химической промышленности. Сегодня энергетика мира базируется на не возобновляемых источниках энергии _ горючих органических и минеральных ископаемых, а также энергии рек и атомной. В качестве главных энергоносителей выступают газ, уголь. Ближайшие перспективы развития энергетики связаны с поисками лучшего соотношения энергоносителей и прежде всего с тем, чтобы попытаться уменьшить долю жидкого топлива. Можно сказать, что человечество уже сегодня вступило в переходный период _ от энергетики, базирующейся на органических природных ресурсах, которые исчерпаемы (нефть, газ, уголь), к энергетике на практически неисчерпаемой основе (ядерная энергия, солнечная радиация, тепло Земли и т. д.). Для этого периода характерно развитие также энергосберегающей технологии и всемерная экономия энергии во всех сферах человеческой деятельности. (задание 3)

Резюме:

Цель:

Подвести итог изученному материалу обобщить изученную тему.

Главный вывод. Данная дисциплина обеспечивает минимальный уровень компетенции тем трудовым кадрам которые призваны будут принимать социально значимые решения, позволяя им ориентироваться в процессах природопользования (итоговое задание 4).

Вспомогательные блоки

Блок добывания знаний и умений

Задание 1. Схематически покажите и охарактеризуйте трофические связи Смешанного леса.

Задание 2. Составьте таблицу «Этапы взаимодействия человеческого общества и природы» спрогнозируйте в ней будущий этап

Задание 3. Используя периодическую печать и доп. источники знаний составьте сообщение на тему: «Перспективы преодоления энергетического кризиса».

Задание 4.Проанализируйте свою собственную среду обитания покажите какие факторы среды обитания влияют на вас и каким образом?

Блок самоконтроля и взаимоконтроля.

Знаете ли вы? 1. В чем состоит главная задача курса «Основы экологии и экономика природопользования»?

2. Назвать законы экологии, получившие наиболее яркую формулировку (по Б.Коммонеру)

Можете ли вы:

охарактеризовать причины возникновения топливно- энергетического кризиса

Выполнить задания в тетради

Т1. Экологические основы охраны окружающей среды

Цели и задачи:

Сформировать (актуализировать) понятия экосистемы, биосферы, техносферы, ноосферы. Дать представление об учении В.И.Вернадского о биосфере. Дать представление об окружающей среде ,её элементах и составляющих, о принципах охраны окружающей среды и направлениях государственной политики в области охраны окружающей среды и энергосбережения.

Занятие №

№2. Учение В. И. Вернадского о биосфере. Роль живых организмов.

№3. Природная среда и её составляющие, объекты. Окружающая среда. Основные принципы охраны окружающей среды.

Общие рекомендации по работе с темой.

Приступая к изучению темы, вы должны исходить из того, что основные понятия темы проходились в курсе Общая биология в 11 кл., целесообразно повторить их перед изучением этой темы.

Рекомендации по основному тексту модуля.

При рассмотрении УЭ 1

При рассмотрении УЭ 2

При рассмотрении УЭ 3

Экологические основы охраны окружающей среды. Названия модулей:

М 0. КДЦ.

М 1. Учение о биосфере В.И.Вернадского. Роль живых организмов в биосфере. Свойства живого вещества. Круговорот веществ и превращение энергии.

М 2. Природная среда её составляющие

М 0. Комплексная дидактическая цель.

Учащиеся должны:

Знать понятия»экосистема», «биосфера», «техносфера», «ноосфера»,, основные свойства экосистемы.

Уметь Высказывать общие суждения об основных положениях учения В.И.Вернадского о биосфере. Называть элементы и составляющие окружающей среды, принципы ее охраны и направления государственной политики в области охраны окружающей среды и энергосбережения.

М 1.Учение В.И.Вернадского о биосфере. Роль живых организмов в биосфере. Свойства живого вещества. Круговорот веществ и превращение энергии.

№ УЭ

Учебный материал с указанием заданий.

Руководство по усвоению материала.

Входной контроль

Цель: повторить материал о усвоенном ранее материале.

Что такое экология?
Что такое устойчивость?
Что такое изменчивость?
Что такое биосфера?
Что такое биоценоз?

Мы рассматриваем Учение В.И.Вернадского.

Цель: рассмотреть сущность и основные положения учения о биосфере.

Изучите текст: В век научно-технического прогресса особое значение приобретают знания о жизненных процессах в целом, происходящих на всей планете. Увеличение народонаселения на Земле требует изыскания новых пищевых ресурсов. В связи с этим необходимо понять роль живой природы в круговороте веществ на Земле. Необходимо знать структуру жизни на всей планете и основы её устойчивости. Совокупность всех живых организмов составляет живое вещество, или биомассу, планеты. Жизнедеятельность организмов изменила и изменяет земную кору и атмосферу. Растительная часть биомассы за миллиарды лет очистила атмосферу от углекислого газа, обогатила её кислородом и привела к отложению углерода в известняках, каменных углях, нефти. В процессе эволюции на Земле образовалась особая оболочка, или сфера жизни, она названа биосферой Учение о биосфере создано академиком В.И.Вернадским, основоположником новой науки – биогеохимии, связывающей химию Земли с химией жизни установивший роль живого вещества в преобразовании земной поверхности. Границы биосферы определяются наличием условий, необходимых для жизни различных организмов. Верхний предел жизни биосферы ограничен интенсивной концентрацией ультрафиолетовых лучей; нижний высокой температурой земных недр (свыше100град. С)( Задание1)

Парная работа по изучению текста с использованием взаимоконтроля из блока самоконтроля. Выполнение заданий

Мы характеризуем Свойства живого вещества.

Цель: Создать условия для понимания свойств живого вещества

Изучите текст:

Организмы, составляющие биомассу, обладают громадной способностью воспроизводства – размножения и распространения по планете. Энергия биомассы особенно проявляется в размножении,»Живое вещество – совокупность организмов, - подобно массе газа, распекается по земной поверхности и оказывает определенное давление в окружающей среде, обходит препятствия, мешающие его продвижению, или им овладевает, их покрывает. Это движение достигается путем размножения организмов…»(Вернадский).Захват пространства разными организмами обусловлен интенсивностью их размножения. Плотность жизни зависит от размеров организмов и необходимой для их жизни площади. Напор жизни создаёт борьбу организмов за площадь, пищу, воздух, воду. Особое значение в биосфере имеет выделение кислорода и поглощение углекислого газа при фотосинтезе зелёных растений.. (творческое задание2)

Мы знакомимся с круговоротом вещества на планете.

Цели : Закрепить понятия круговорот веществ.

Изучите текст:

Круговорот веществ. Основной биологический круговорот веществ, создавший биосферу и определяющий её устойчивость и целостность, связан с жизнедеятельностью всей биомассы планеты в целом. Зелёные растения, поглощая световую энергию солнца, создают из неорганических веществ органические вещества – первичную продукцию для животных, грибов, бактерий всей планеты. Животные превращают первичную растительную продукцию во вторичную – животную. Бактерии разрушают первичную растительную и вторичную животную продукцию до минеральных веществ. Основу биологического круговорота, обеспечивающего жизнь на земле, составляют энергия Солнца и хлорофилл зелёных растений. Все остальные круговороты связаны с биологическим и способствуют ему. Во всяком биогеоценозе взаимоотношения между популяциями разных видов очень сложны и противоречивы. Животные и растения связаны цепями питания друг с другом и постоянным обменом веществ с окружающей средой . Тем самым они включаются в круговороты вещества, происходящие в каждом биогеоценозе и во всей биосфере. В круговороте веществ живое вещество, или биомасса, выполняет биогеохимческие функции: газовую, концентрационную, окислительно-восстановительную и биохимическую.

Газовая функция осуществляется зелёными растениями, которые в процессе фотосинтеза выделяют кислород, а также растениями и животными, которые при дыхании выделяют углекислый газ, многими бактериями, восстанавливающими азот, сероводород и др.

Концентрационная функция проявляется в захвате живым веществом химических элементов (водорода, углерода, азота, кислорода, натрия, марганца, магния, алюминия, фосфора, кремния, калия. Кальция, серы, железа) и накоплении отдельными видами иода, радия и др.

Окислительно-восстановительная функция проявляется в окислении веществ с помощью организмов в почвах и гидросфере с образованием солей, оксидов и других соединений, в восстановлении веществ (сероводород, серное железо и др.). В результате деятельности бактерий в земной коре образовались отложения известняков, бокситов, руды и др.

Биохимическая функция связана с питанием, дыханием и размножением. Все эти функции проявляются в биогенной миграции атомов Причем каждый атом двигается со своей постоянной скоростью, что обеспечивает неагрессивное состояние окружающей среды.. (задание 3)

БИОСФЕРА, ТЕХНОСФЕРА, НООСФЕРА

По имеющимся в современной науке данным, планета Земля является уникальным явлением в Солнечной системе. В тонком слое, окружающем планету, непрерывно взаимодействуют воз-дух, почва и живые организмы разного уровня организации. Этот слой, населенный живыми организмами, взаимодействующими с воздухом (атмосферой), водой (гидросферой) и земной корой (литосферой ), называется биосферой.

Согласно современным представлениям биосфера определяется как зона Земли (включая верхнюю литосферу, гидросферу и нижнюю часть атмосферы), являющаяся областью существования живого вещества или затронутая жизнедеятельностью живых организмов (в том числе и в историческом прошлом).

Представление о биосфере как об особой оболочке земной коры, охваченной жизнью, было впервые введено в естественные науки в 1875 г. известным геологом профессором Венского университета Э. Зюссом."

Интересную интерпретацию понятия биосферы дает русский генетик Н.В. Тимофеев-Ресовский: биосфера — существеннейшая составная часть общей жизни Земли как планеты, энергетический экран между землей и Космосом, та пленка, которая превращает определенную часть космической, в основном солнечной, энергии, поступающей на Землю, в ценное высокомолекулярное органическое вещество.

Биосфера является верхней оболочкой, или геосферой, одной из концентрических оболочек планеты — земной коры.

Средняя толщина земной коры составляет приблизительно 60 км. Она также состоит из собственного ряда концентрических оболочек, физико-химические свойства которых и процессы, непрерывно в них протекающие, в значительной степени определяют и природу биосферы.

Согласно классификации русского естествоиспытателя В.И. Вернадского, выделяется шесть основных термодинамических оболочек, формирующих земную кору. В большинстве случаев точная граница их не может быть определена. Очевидно, что поверхности, разделяющие оболочки, вследствие постоянно происходящих в них физико-химических процессов меняются стечением времени, иногда эти изменения могут происходить очень быстро (извержения вулканов, землетрясения, прочие катастрофы).

Биосфера, таким образом, всего лишь одна из многочисленных оболочек нашей планеты, которая по своему строению, составу, физическим условиям среды целиком входит в область жизни. В свою очередь, жизнь за миллиарды лет приспособилась к условиям биосферы, создала и трансформировала их. Поверхность биосферы равна 5,10065-10⁸ км².

Биосфера является непрерывной земной оболочкой, и этим она отличается от таких прерывных оболочек как гидро- и литосфера. Земная оболочка, в которой наблюдается живое вещество, всецело отвечает полю существования жизни (полю жизни). Однако границы жизни в биосфере являются непостоянными, и жизненные формы с различной скоростью проникают в ранее несвойственные им области.

Выделяют верхнюю и нижнюю границы жизни. Верхняя граница обусловливается интенсивным потоком лучистой энергии Солнца и космического пространства, присутствие которой исключает жизнь.

Жизнь проникает в атмосферу и существует в ней главным образом в виде мельчайших бактерий, вирусов, спор, летающих форм более высокоорганизованных животных. Самая верхняя граница жизни, где она представлена бактериями и их спорами, определяется высотой проникновения пыли с земной поверхности, на частичках которой и обитают бактерии. Пылевая атмосфера связана, преимущественно, с сушей и распространяется на высоту около 5 км от земной поверхности.

Таким образом, верхняя граница жизни расположена не выше 5-6 км над твердой оболочкой, хотя зафиксированы разовые поднятия спор микроорганизмов и грибов на высоту 9-13 км.

Дальше всех проникает в стратосферу человек, и область его продвижения с каждым годом все увеличивается, что неизбежно приводит и к расширению ареала обитания разного рода сопутствующих ему живых организмов более низкого уровня организации.

В настоящее время общепринято, что жизнь, проявляющаяся в биосфере, достигает своего предела — озонового слоя — только в исключительных случаях. В основном не только стратосфера, но и верхние слои тропосферы практически безжизненны. Кроме того, нет ни одного живого организма, который бы постоянно обитал в атмосфере. Лишь тонкий слой атмосферы, составляющий менее 100 м над твердой оболочкой Земли, можно считать наполненным жизненными формами.

Также, как и верхняя, четко определена и нижняя граница Жизни. Теоретически она должна соответствовать той высокой температуре, при которой не может существовать, размножаться и развиваться ни один живой организм. Такой лимитирующей распространение жизни температурой является температура разрушения белковых молекул — 60 °С. Температура в 100 °С уже, несомненно, является абсолютно непригодной для длительного существования каких-либо живых существ. Эта температура характерна для глубин 3—3,5 км, а кое-где она наблюдается на глубине 2,5 км.

Предел в 100 °С есть чисто условная граница. Известны поверхностные организмы, размножающиеся при температуре 70-80 °С, но пока не встречены живые существа какого бы то ни было уровня организации, длительно существующие при 100 °С.

Таким образом, нижняя граница биосферы в самом крайнем пределе — 2,5—3 км на суше и 5,0-6,0 км в области океана.

В планетарном масштабе жизнь на суше оканчивается на уровне океана, в гидросфере она охватывает слой на 3,5 км ниже.

Организовываться и эволюционировать биосфера начала с появлением первых живых организмов простейшей структуры, хотя некоторые наиболее радикальные палеоэкологи считают, что процесс формирования биосферы в планетарном масштабе начался с момента образования самой планеты Земля. Последние исследования относят момент возникновения биосферы к 3,5-3,8 млрд лет назад, т.е. практически к моменту образования Земли как твердого небесного тела.

В настоящее время общепринятой считается теория холодного происхождения Земли, которую наиболее полно и доказательно развил русский ученый О.Ю. Шмидт. Согласно этой теории где-то около 5 млрд лет назад из холодного протоплазменного облака, состоящего из газа и более крупных частиц, возникло пылегазовое образование — планета Земля. Как показывают данные радиоактивного распада ядер некоторых химических элементов, именно 5 млрд лет назад были заведены геологические часы Земли.

Таким образом, считается , что возраст Земли как планеты — 5 млрд лет; возраст мантии - около 4,5 млрд лет; возраст земной коры - 3,2—4 млрд лет; биологическая эволюция началась 3,2-3,5 млрд лет назад, хотя некоторые данные позволяют отнести зарождение жизни на 3,4-4 млрд лет назад.

На основании всех известных науке данных разработана геохронологическая и стратиграфическая шкала существования планеты и развития биосферы (табл. 1.1).

Общая геохронологическая и стратиграфическая шкала эволюции Земли и биосферы

1	Эра	Период (система)	Эпоха(отдел)	Изотопная датировка. млн лет	Характерные формы жизни
	2	3	'1	5	6
Криптозой Криптозой	Кайнозой	Четвертичный	Голоцен Прей сто цен	1.8	Развитие рода Homo
		Неоген	Плиоцен	25+2	Возникновение современных семейств млекопитающих, формирование современной флоры
		Палеоген	Миоцен Оли го цен Эоцен Палеоцен	66+3	Расцвет млекопитающих и птиц
	Мезозой	Мел		136+5	Развитие цветковых растений, расцвет насекомых, вымирание многих рептилий
		Юра		(190-195)+5	Господство рептилий на суше, в воде и воздухе. Возникновение покрытосеменных растений и птиц
		Триас		230+10	Расцвет рептилий, распространение голосеменных, появление млекопитающих
	Палеозой	Пермь		280+10	Появление голосеменных, распространение рептилий
	2	3	4	5	6
		Карбон		345±10	Распространение лесов, расцвет амфибий, появление летающих насекомых, возникновение рептилий
		Девон		400+10	Господство рыб, возникновение насекомых и амфибий, появление лесов из папоротников и плаунов
		Силур		435+10	Выход растений и беспозвоночных на сушу
		Ордовик		490+15	Появление первых позвоночных — бесчелюстных
		Кембрии		570+20	Развитие беспозвоночных, появление высших растений
		Венд		(650-690 )±20	Появление кишечнополостных, членистоногих, иглокожих
	Протерозой	Рифей		1650+50	Появление эуакариот, многоклеточных растений и животных
		Ка рел ий		2500+100	Развитие низших растений
	Архей			Более 3500	Зарождение жизни, появление прокариот. Господство бактерий и синезеленых, появление зеленых водорослей

Первые живые организмы скорее всего появились 3,5 — 3,8 млрд лет назад в архее.

Вопрос о происхождении жизни на Земле пока еще вызывает много споров и представлен целым рядом гипотез, которые образуют две большие группы. Приверженцы первой считают, что первичные организмы были занесены из космического пространства и в силу ряда причин начали осваивать нашу планету {теория панспермии); вторые считают местом возникновения первых живых организмов собственно планету Земля.

Предположение о переносе на Землю первичных организмов крупными метеоритами разделяли такие великие умы, как английский физик Кельвин, немецкий ученый Гельмгольц и шведский физикохимик Аррениус. Пока нет неопровержимых доказательств возможности такого заноса живого вещества метеоритами из космического пространства. В 1996 г. появилось сообщение о том, что американским ученым удалось определить наличие молекул органического происхождения в пробе вещества из хвоста кометы. Теория панспермии все равно не объясняет проблему происхождения жизни в целом: как, где, почему и каким путем она возникла. Но как писал крупный советский ученый, посвятивший всю свою жизнь разработке теории происхождения жизни, А.И. Опарин, «все-таки жизнь когда-то и где-то должна была возникнуть на эволюционном пути, а Земля, как показывают современные научные данные, была для этого вполне подходящим местом».

Скорее всего, тайна происхождения жизни скрыта здесь, на Земле. Уже установлено достаточно фактов, которые показывают, что физико-химические условия протоокеана как нельзя лучше подходят для появления первых живых структур. И большинство современных исследователей убеждены, что возникновение жизни в условиях первичной Земли есть естественный и неизбежный результат эволюции материи. Основным доказательством служит единство химической основы жизни, построенной из присущих нашей планете простых и сложных атомов (водород, гелий, азот, углерод, магний, кислород, сера, железо, кремний и др.).

В настоящее время установлено с полной вероятностью, что в период от 3,8 до 3,5 млрд лет назад уже существовали первые автотрофные фотосинтезирующие организмы, кото-рые вместе с древними гетеротрофными протобионтами обитали в атмосфере, практически лишенной кислорода.

Уже в начале архея происходит параллельное развитие си-незеленых водорослей и бактерий. Эти организмы, скорее всего, произошли не от одного предка, а от каких-то разных самостоятельных биообъектов. Они не имели обособленного ядра (прокариоты), обладали весьма развитой системой обмена веществ, способностью к размножению и примитивным фотосинтетическим аппаратом. Они быстро распространялись и к концу архея заполонили на планете все водные среды. Около . 1,35 млрд лет назад появляются эукариоты (одноклеточные с ядром) и половое размножение, что давало таким организмам большое преимущество в размножении и выживании.

К этому моменту планета уже достаточно остыла, образовались постоянные континенты суши, в атмосфере начал накапливаться кислород, под воздействием ряда физико-химических факторов (температура, жесткое радиоактивное излучение, мощные электромагнитные поля, агрессивная химическая среда) начался процесс биологической эволюции и формирование присущей только нашей планете биосферы.

Таким образом, живое вещество планеты представляет собой непрерывное историческое целое, закономерно связанное с окружающей косной (неорганической) средой биосферы.

Исторически сложившаяся биосфера с момента появления человека как Homo sapience (Человек разумный) стала все сильнее подвергаться негативному эволюционно незапланированному влиянию его хозяйственной деятельности. Для максимального выживания и расширения ареала обитаниия человек был вынужден пойти по пути техногенного развития, который давал ему неоспоримые преимущества перед любым другим видом живых организмов, не наделенных такой высокой степенью организации нервной системы и прежде всего — головного мозга. Особенно жесткому воздействию со стороны человеческой деятельности природные комплексы стали подвергаться последние сто лет, причем степень воздействия на них возрастает с каждым десятилетием.

Для преобразованного человеческой деятельностью мира предложен термин техносфера, который может быть определен как область проявления технической деятельности человека.

Особенностью техносферы является то, что область жизни в ней постоянно подвергается разнообразным и порой чрезвычайным по мощности залповым воздействиям. В начале эволюции техносферы эти воздействия были направлены практически полностью на живое вещество с целью максимально возможного обеспечения человека пищевыми ресурсами, т.е. человек как бы навязывал отдельным видам особый техногенный ритм жизнедеятельности. В результате многие виды животных и растений попросту исчезли, выпали из продолжающейся эволюции биосферы. С момента перехода к искусственному воспроизведению пищевых ресурсов (скотоводство и земледелие) человек начал вовлекать в сферу своих экономических интересов другие природные ресурсы - полезные ископаемые, воду и пр. С каждым десятилетием интенсивность вовлечения в сферу хозяйственных интересов человечества биосферы все ускоряется, в связи с этим значительно изменяется и ход протекания природных процессов и явлений. В результате биосфера не просто изменилась, она изменила свою пространственно-временную структуру и энергетическую сущность, превратившись в область активной технической деятельности, или в техносферу.

Однако в связи с нарушением эволюционно выработанного равновесия, выпадения части звеньев, ускорения всех процессов техносфера как система весьма уязвима и крайне неустойчива. Пример тому - глобальные катастрофы, обрушивающиеся на планету в последние десятилетия, лавинообразное исчезновение видов растений и животных, нарастание количества патогенных мутаций, вызывающих и провоцирующих совершенно эволюционно чуждые человеческому организму заболевания, и т.д.

Кроме того, в техносфере появился новый, несвойственный биосфере элемент — техномасса, техновещество. Например, на суше техновещество соотносится с биовеществом следующим образом (в т/год):

Биовещество

Техновещество

Биомасса - 10¹²

Биопродукция — 10"

Техномасса- 10¹³-10¹⁴

Технопродукция — 10'' —10¹"

Техновещество обладает огромной геологической активностью и очень быстро изменяет облик планеты. В некоторых крупных промышленных регионах вырабатывается такое количество энергии, что оно практически соизмеримо с интенсивностью потока солнечной энергии (табл. 1.2).

Таблица 1.2

Сравнительная характеристика энергетической мощности биосферы и техносферы, эрг/сем"

Регион	Техногенная энергия	Солнечная радиация
Аляска ( США )	18.6-10³	18,1-Ю³
Рурская область (ФРГ)	10.3-10³	50,4-10°
Лос-Анджелес (США)	21.2-10³	108,8-10°
Манхэттен (Нью-Йорк)	630.0-10³	93,7-10³

Кроме того, существует принципиальное различие между солнечной и техногенной энергией. Солнечная радиация поступает к нам из «дарового» источника. Техногенная появляется при уничтожении невосполнимых форм энергии, накопленных ранее существовавшими экосистемами на протяжении всего времени существования планеты. Техновещество расходует потенциальную энергию ныне существующей биосферы примерно в 10 раз быстрее, чем она может быть аккумулирована всем современным живым веществом. Поэтому разрушительная функция техновещества намного превосходит все его созидательные качества.

Техносфера, созданная человеком с целью максимального удовлетворения своих потребностей, с одной стороны, сделала его жизнь значительно комфортнее, однако, с другой стороны, стала основной угрозой человеку как биологическому виду. Наступил момент выбора: либо человечество посредством того же техновещества предпримет попытку возродить естественную биосферу, либо будет уничтожено в результате жизнедеятельности техносферы. Только осознанный переход техносферы в ноосферу, в сферу управляемой человеком биосферы, может обеспечить выживание вида.

Термин «ноосфера» был введен французским математиком и философом Н. Ле-Руа в 1927 г. на основании разработанной В.И. Вернадским биогеохимической теории биосферы. Ноосфера (от греч. noos — разум и sphaira — шар) — это следующий этап эволюции органического мира, в котором разумная человеческая деятельность становится главным определяющим фактором развития биосферы.

Ноосфера - это новое геологическое явление на планете, в котором крупнейшей геологической силой является человек и его деятельность. Причем в основе изменения реальностей ноосферы лежит мысль, психическая энергия, преобразующая мир. И направление этого преобразования, этого энергетического потока в ближайшие несколько десятилетий определит форму существования биосферы, если она ею останется.

Разрабатывая идеи преобразования биосферы через техносферу в ноосферу, В.И. Вернадский констатировал, что этим заканчивается эпоха стихийного развития человечества и начинается новая эпоха управляемого развития, которое основывается только на объективных законах эволюции природы и общества при всестороннем общественном согласии на такое управление.

На современном этапе концепция управляемого развития предполагает формирование новой нравственности, ведущей к росту качества сознания человека и утверждению разумных, а не искусственно раздуваемых материальных потребностей. Разумное, осознанное ограничение своих материальных потребностей в интересах потомков наряду с превалированием Духовных интересов является неизбежным этапом человеческого поведения в эпоху интенсивного развития.

В настоящее время большинство цивилизованных стран, в том числе и Республика Беларусь, разработали свои национальные стратегии устойчивого развития, в которых определены стратегические и тактические программы бесконфликтного взаимодействия общества с окружающей средой.

СВОЙСТВА БИОСФЕРЫ И ОРГАНИЗАЦИЯ ЭКОСИСТЕМ

Общие сведения

Пространство, охваченное жизнью, обладает одной редкой особенностью по сравнению со всей окружающей жизнь косной материей. Эта особенность названа французским ученым Л. Пастером дисимметрией. Она проявляется в нашей обыденной жизни на каждом шагу: в левизне и правизне строения живых существ, движении внутри живых тел и в распределении живых организмов в окружающей среде обитания. Дисим-метрия вне влияния живого на нашей планете неизвестна.

Косная природа характеризуется полной симметричностью строения и существования. Можно предположить, что дисиммет-рия является общим для Вселенной признаком живого вещества.

Второй характерной чертой живого вещества планеты является его необыкновенное разнообразие. Известно 1 013 773 полностью описанных видов животных и около 440 тыс. видов растительных организмов. Такое разнообразие живых существ говорит о чрезвычайно сложных и агрессивных условиях окружающей косной среды, определявших биологическую эволюцию и формирование биосферы.

Третьей, и наиболее важной, особенностью живого вещества биосферы является его химическая активность. Всякое живое вещество, даже однородное, представляет, по выражению французского зоолога Ж. Кювье, совокупность интенсивных «молекулярных» вихрей.

Во все геологические периоды геосфера как внешняя оболочка Земли, в которой взаимодействуют земная кора, атмосфера (до озонового слоя), гидросфера и биосфера и где сосредоточены жизнь и хозяйственная деятельность человека, развивалась как единое целое. Единство, саморегулирование и развитие обеспечивались непрерывным движением — круговоротом вещества и энергии в биосфере.

Известно, что биосфере присущи, как писал русский биолог М. Камшилов «... определенные биогеохимические функции: газовая, включающая биогенную миграцию газов в результате фотосинтеза и азотфиксации; концентрационная, состоящая в аккумуляции живыми организмами химических элементов, рассеянных во внешней среде; окислительно-восстановительная, в частности превращение веществ, содержащих атомы с переменной валентностью (железо, марганец и т.п.); биохимическая — процессы, протекающие в живых организмах».

Основу биосферы и ее функций составляет прежде всего круговорот биологически важных веществ, таких, как углерод, кислород, фосфор, азот и вода. Циклы элементов существенно отличаются от простого физического преобразования энергии, которая в конце концов превращается в теплоту и никогда потом не используется.

Для синтеза живого вещества необходимо примерно 40 элементов. Наиболее биологически значимыми являются углерод, кислород, азот, водород, фосфор и сера. Другие элементы требуются в меньших количествах, но и они также необходимы. Это кальций, железо, калий, магний, натрий, кремний и др. Все элементы попеременно переходят из живой материи' в материю косную (неживую), участвуя в более или менее сложных биогеохимических циклах. Последние можно разделить на две группы: круговорот газов, в котором главным резервуаром элементов служит атмосфера (круговоротуглерода, азота, кислорода), и круговорот осадочный, элементы которого в твердом состоянии находятся в составе осадочных пород (круговорот фосфора, железа и серы).

1.4.2. Круговорот углерода

Единственным источником углерода, используемого авто-трофными растениями для синтеза органического вещества, служит углекислота, входящая в состав атмосферы или нахо-дящаяся в растворенном состоянии в воде. Углерод горных пород (преимущественно карбонаты) автотрофами практически не используется. Круговорот углерода (рис. 1.4) начинается с фиксации атмосферной углекислоты в процессе фотосинтеза. Весьма упрощенно процесс фотосинтеза можно представить следующим образом (рис. 1.5).

В результате фотосинтеза из диоксида углерода и воды образуются углеводы и высвобождается кислород, поступающий в атмосферу. Часть образовавшихся углеводов используется самим фотосинтезирующим организмом (зеленым растением или некоторыми микроорганизмами и простейшими)для получения энергии, идущей на рост и развитие, а часть употребляется животными в пищу. При этом диоксид углерода переходит в окружающую среду через корни, листья и некоторые другие органы растений, а также выделяется животными в процессе дыхания.

в окружающую среду через корни, листья и некоторые другие органы растений, а также выделяется животными в процессе дыхания. Мертвые животные и растения постепенно разлагаются микроорганизмами почвы, и углерод их тканей окисляется вновь до углекислоты и возвращается в атмосферу. Аналогичный процесс происходит не только на суше, но и в океане.

Благодаря длительной фотосинтетической деятельности растений, в атмосфере накопилось количество свободного кислорода, достаточное для процветания белковой жизни. О масштабах круговорота углерода можно судить по следующим цифрам. Запасы углерода в атмосфере оцениваются в 700 млрд т, в гидросфере - в 50 000 млрд т. Если принять, что общий годовой фотосинтез в этих средах составляет соответственно 30 и 150 млрд т, то продолжительность круговорота углерода равна трем или четырем столетиям, а по некоторым данным — 1000 лет.

В настоящее время лимитирующими факторами для процесса фотосинтеза является содержание в атмосфере СС₂ и кислорода. Фотосинтезирующие зеленые растения и карбонатная система моря весьма эффективно удаляют избыток С0₂ из атмосферы. Однако быстро растущее потребление ископаемого топлива, газовые выбросы промышленности и транспорта, снижение поглотительной способности зеленых растений в связи со значительным сокращением лесов (влажных джунглей Амазонки и таежных лесов Сибири), а также влияние ряда химических загрязнителей на сам процесс фото-синтеза начинают заметно сказываться и на атмосферном фонде круговорота углерода.

В настоящее время в результате развития промышленного производства и нарушения равновесного состояния биосферы содержание С0₂ в атмосфере повышается, что может привести к целому ряду отрицательных последствий.

1.4.3. Круговорот воды

Круговорот воды в биосфере (рис. 1.6) предполагает, что суммарное испарение уравновешивается выпадением осадков. Ежегодно с поверхности Мирового океана в атмосферу испаряется около 880, а с суши 140 мм воды и столько же выпадает на Землю в виде осадков. В средних широтах растения способны задерживать до 25% воды, выпадающей в виде осадков. Остальная вода впитывается в почву или стекает по поверхности земли в водоемы. Благодаря испарению часть воды снова возвращается в атмосферу. В Германии был проведен количественный учет дождевой воды на всей территории страны. Выяснилось, что из годовой нормы осадков 771 мм только 367 мм, или меньше 50%, достигает моря в виде ливневых стоков; остальная часть, т.е. 404 мм, испаряясь, возвращается в атмосферу. Растения поглощают и транспирируют (испаряют)

в атмосферу 38% осадков. Следовательно, задерживается и идет на создание живого вещества всего 1 % атмосферной влаги. В экваториальных районах испарение играет еще более существенную роль. Например, известно, что тропические леса бассейна реки Конго испаряют 2/3 выпадающих осадков.

Из океана испаряется больше воды, чем попадает в него с осадками, на суше — наоборот. «Лишние» осадки, выпадающие на суше, попадают в ледяные шапки и ледники и сохраняются там, пополняя грунтовые воды, откуда растения забирают их с помощью корневой системы и используют на рост и развитие. Грунтовые воды питают реки и озера, из которых снова возвращаются со стоком в океан. Живые организмы играют активную роль в круговороте воды на Земле. Подсчитано, что вся вода планеты проходит через живую оболочку Земли за 2 млн лет.

Удаление некоторого количества воды в виде паров и водорода в космос компенсируется в основном за счет ювенильной воды, т.е. поднимающейся на поверхность из глубоких магматических очагов в результате вулканической деятельности и землетрясений.

1.4.4. Круговорот азота

Круговорот азота (рис. 1.7) также охватывает все области биосферы. Хотя его запасы в атмосфере практически неисчерпаемы (около 78% по объему), однако высшие растения могут усваивать азот лишь после того, как он образует легкорастворимые соли с водородом или кислородом. В этом процессе основополагающую роль играют азотфиксирующие бактерии. Растения, поглотившие азот, в дальнейшем поедаются животными. Продукты жизнедеятельности последних также с помощью бактерий разлагаются до аммиака, а затем другими микроорганизмами связываются до нитратов и нитритов и т.д.

С энергетической точки зрения круговорот азота .можно представить как ряд этапов, требующих энергии извне либо поставляющих ее за счет энергонасыщенных соединений. В процессе круговорота азот протоплазмы переводится из органической в неорганическую форму в результате деятельнос

ти нескольких видов бактерий, каждый из которых выполняет одну индивидуальную функцию.

Таким образом, азот постоянно поступает в атмосферу благодаря жизнедеятельности денитрифицирующих бактерий и снова включается в круговорот за счет деятельности азотфик-сирующих бактерий и зеленых водорослей, а также образования азота при атмосферных электроразрядах (молниях). Для круговорота азота, как и любого другого процесса, необходима энергия. Хемосинтезирующие бактерии, превращающие аммиак через ряд процессов в нитрит, получают энергию за счет разложения; денитрифицирующие и азотфиксирующие бактерии получают ее за счет других источников.

Азот могут фиксировать многие бактерии, такие, как сво-бодноживущие Azotobacter и Clostridium, симбиотические клубеньковые бактерии бобовых растений, некоторые пурпурные и различные почвенные бактерии. Кроме того, водоросли и бактерии, живущие на листьях, и эпифиты тропических лесов также могут фиксировать атмосферный азот, часть которого опосредованно используется и деревьями. Однако до сих пор не обнаружено ни одного высшего растения, способного самостоятельно получать азот из атмосферы и использовать его в процессе жизнедеятельности. Известно, что в биосфере в среднем за год фиксируется (связывается) из воздуха 140— 700 мг/м' азота. В основном это биологическая фиксация и лишь крайне незначительное количество его связывается за счет фотохимических и электрических процессов.

1.4.5. Круговорот фосфора

Фосфор - один из наиболее важных элементов живого вещества, принимающий участие в основных биохимических реакциях, обеспечивающих жизнедеятельность организма и его целостность. В связи с высокой активностью в окружающей среде свободный фосфор является относительно редким элементом. Ежегодно человеком добывается 2-2,5 млн т фосфорсодержащих пород, используемых в качестве минерального сырья для получения ряда продуктов, большая часть этого фосфора исключается из круговорота. Запас же таких пород ограничен, и уже в настоящее время ощущается их дефицит.

Круговорот фосфора (рис. 1.8) в отличие от круговорота азота является сравнительно простым процессом, хотя по своей значимости для биосферы не уступает ему. Основные запасы фосфора содержат различные горные породы, которые пос тепенно за счет вымывания и выветривания отдают фосфаты наземным экосистемам. Фосфаты потребляются прежде всего растениями разного уровня организации и используются ими для синтеза органических веществ, таких, как аминокислоты, ферменты и др. При разложении бактериями растительных остатков и трупов животных, образуются фосфаты, которые возвращаются в почву и затем снова используются растительными организмами и микробами. Помимо этого, часть фосфатов выносится с паводковыми водами в море, что обеспечивает развитие фитопланктона и существование зависящих от него организмов. Часть фосфора, содержащегося в морской воде и морских организмах, может вновь возвращаться на сушу при вылове рыб, моллюсков, ракообразных, водорослей и т.д.

1.4.6. Круговорот энергии

Все преобразования веществ в процессе круговорота требуют затрат энергии. Ни один живой организм не продуцирует энергию, она может быть получена только извне. В современной биосфере основным источником энергии для биогенного круговорота является Солнце. По приблизительным расчетам, если энергию солнечного излучения принять за 100%, то только 15% ее достигает поверхности Земли и лишь 1 % связывается в виде органического вещества растениями, основными продуцентами первичной продукции. Около половины этой энергии расходуется на процессы жизнедеятельности (потери на дыхание). Оставшиеся 50% идут на рост биомассы. Таким образом, чистая продукция соответствует примерно 0,5% солнечной энергии, падающей на Землю. Накопленная в процессе фотосинтеза биомасса растений (первичная продукция) - это резерв, часть которого используется в качестве пищи организмами - гетеротрофами (коысументами 1 -го порядка). Остальная часть - это реальное количество массы растительности в экосистеме.

Примерно в той же последовательности происходит дальнейшее использование энергии организмами-гетеротрофами. Полученная с пищей энергия (так называемая большая энергия) соответствует энергетической стоимости съеденной пищи, которая оценивается в килокалориях на единицу массы корма. Однако эффективность усвоения пищи никогда не достигает 100% и зависит от состава корма, температуры, влажности, сезона года и ряда других факторов.

Усвоенная энергия за вычетом энергии, содержащейся в экскрементах (фекалии, моча, пот и др.), составляет метабо-лизированную энергию. Часть ее выделяется в виде теплоты в процессе переваривания пищи и либо рассеивается, либо используется на терморегуляцию организма.

Оставшаяся энергия подразделяется на энергию существования, которая немедленно и постоянно расходуется на поддержание всех процессов жизнедеятельности, и продуктивную энергию, которая всегда аккумулируется в виде массы нарастающих тканей, энергетических резервов (жир) и половых продуктов. Энергия, накопленная в тканях тела ге-теротрофов, является вторичной продукцией. Подобным образом энергия расходуется на всех гетеротрофных этапах круговорота, т.е. в организмах, последовательно использующих в пищу биомассу предыдущих трофических уровней. В результате этого количество энергии, доступное для потребления, постоянно уменьшается по ходу повышения трофических уровней, что и лежит в основе относительно небольшой длины пищевых цепей.

В цепях разложения постепенное разрушение органического вещества организмами-редуцентами связано с высвобождением энергии, частично рассеивающейся, а частично аккумулирующейся в составе тканей этих организмов. После смерти тела их также попадают в цикл редукции.

Длительное существование жизни на Земле, которое невозможно без непрерывного использования минеральных веществ, обязано описанному выше процессу круговорота вещества и энергии. Если бы в биосфере не было биотического круговорота, а абиотические (минеральные) продукты расходовались бы только на восполнение и поддержание жизни, то в конце концов они были бы исчерпаны и жизнь на Земле прекратилась как планетарное явление.

Однако, к счастью, в природе наблюдается непрерывный процесс создания и разрушения органического вещества с возвращением полученных простых минеральных соединений в следующие циклы использования (биотический круговорот), которые протекают непрерывно. Как показали ориентировочные расчеты, весь кислород атмосферы проходит через живые организмы за 2 тыс. лет, диоксид углерода - за 300 лет, а весь запас воды распадается и восстанавливается за 2 млн лет.

Иными словами, все вещества в порядке циркуляции прошли через живое вещество за время существования биосферы тысячи, даже миллионы раз.

Описанные биогеохимические явления круговорота вещества и энергии свидетельствуют об исключительной роли зеленых.растений — основных продуцентов органического вещества и организмов-деструкторов, или биоредуцентов. Их функция трансформации органических веществ в доступную для продуцентов форму столь же важна, как и созидающая деятельность последних. При этом интенсивность жизнедеятельности всех трех основных слагаемых органического мира — продуцентов, консументов и редуцентов — обязательно находится во взаимном равновесии, которое устанавливалось миллионы лет эволюции биосферы. Подобное равновесие было неизменным условием существования биосферы и основным ее свойством, несмотря на глобальные, зачастую катастрофические геологические, географические или космические преобразования, происходившие на Земле на протяжении ее длительной истории. Это позволяет рассматривать биосферу как саморегулирующуюся систему, если, конечно, она не подвергается несбалансированному и эволюционно незакрепленному воздействию каких-то иных факторов, прежде всего антропогенного происхождения.

Круговорот фосфора

Круговорот фосфора (рис. 1.8) в отличие от круговорота азота является сравнительно простым процессом, хотя по своей значимости для биосферы не уступает ему. Основные запасы фосфора содержат различные горные породы, которые постепенно за счет вымывания и выветривания отдают фосфаты наземным экосистемам. Фосфаты потребляются прежде всего растениями разного уровня организации и используются ими для синтеза органических веществ, таких, как аминокислоты, ферменты и др. При разложении бактериями растительных остатков и трупов животных, образуются фосфаты, которые возвращаются в почву и затем снова используются растительными организмами и микробами. Помимо этого, часть фосфатов выносится с паводковыми водами в море, что обеспечивает развитие фитопланктона и существование зависящих от него организмов. Часть фосфора, содержащегося в морской воде и морских организмах, может вновь возвращаться на сушу при вылове рыб, моллюсков, ракообразных, водорослей и т.д.

Круговорот энергии

Резюме:

Цель:

Подвести итог изученному материалу обобщить изученную тему.

Главный вывод: биосфера – грандиозная система всего живого вещества и круговоротов химических элементов на Земле, но система открытая, так как в неё извне постоянно вливается поток солнечной энергии. (итоговое задание 4).

Вспомогательные блоки

Блок добывания знаний и умений

Задание 1.Сформулируйте основные тезисы учения о биосфере

Задание 2.Охарактеризуйте плотность жизни в одном из биоценозов.

Задание 3 Начертите по выбору схему круговорота в биосфере: воды, углекислого газа, или кислорода..

Задание 4 Как происходит биогенная миграция атомов в биосфере?.

Блок самоконтроля и взаимоконтроля.

Как вы объясните:

Каковы основные свойства биомассы.

Какое значение имеет круговорот веществ для существования биосферы?

Знаете ли вы?

1.,Какое влияние оказывает деятельность человека на биомассу?

2.Как происходит биогенная миграция атомов в биосфере

Можете ли вы: Рассказать основные положения учения о биосфере?

/. Каковы цель и задачи изучения предмета?

2. Что представляет собой экосистема и какова ее организация?

3. Назовите основные характеристики сообщества и популяции.

4. Какие факторы формируют среду обитания?

5. Дайте характеристику биотическим факторам среды.

6. Какие факторы среды относятся к абиотическим?

7. Каковы основные свойства и строение биосферы?

8. Какова роль антропогенных факторов в формировании современной среды обитания?

9. Что представляет собой круговорот вещества и энергии в биосфере и каково его значение для существования жизни на Земле?

УЭ 0. Входной контроль.

УЭ 1. Мы рассматриваем учение В.И.Вернадского.

УЭ 2. Мы характеризуем Свойства живого вещества.

УЭ 3. Мы знакомимся с круговоротом вещества на планете.

УЭ 4. Резюме.

УЭ 5. Вспомогательные блоки.

М 3.Природная среда и её составляющие объекты. Окружающая среда. Основные принципы охраны окружающей среды..

УЭ 0. Входной контроль.

УЭ 1. Мы рассматриваем понятие ПРИРОДНАЯ СРЕДА и её составляющие объекты. .

УЭ 2. Мы характеризуем Окружающую среду.

УЭ 3. Мы знакомимся с основными принципами охраны окружающей среды.

УЭ 4. Резюме.

УЭ 5. Вспомогательные блоки.

№ УЭ	Учебный материал с указанием заданий.	Руководство по усвоению материала.
0	Входной контроль Цель: повторить материал о усвоенном ранее материале. Что такое среда? Что такое экология? Что такое биоценоз? Что такое биотоп? Что такое экосистема?
1	Мы рассматриваем Природную среду и составляющие среду объекты. Цель: рассмотреть состав природной среды. Изучите текст: Необходимо различать такие понятия как среда и условия существования организмов. СРЕДА – это, всё что окружает организм и прямо или косвенно влияет на его состояние, развитие, рост, выживаемость, размножение и т.д. Среда каждого организма слагается из множества элементов неорганической и органической природы и элементов, привносимых человеком, его производственной деятельностью. При этом одни элементы могут быть необходимы организму, другие почти или полностью безразличны для него, а третьи оказывают вредное воздействие. Так например заяц в лесу вступает в определённые взаимоотношения с пищей, кислородом, водой, химическими соединениями, без которых он обойтись не может. А валун, ствол дерева, пень, кочка не оказывают существенного влияния на его жизнь: заяц вступает с ними во временные (укрытие от непогоды, врага), но не обязательные связи. Условия существования, или условия жизни -это совокупность необходимых для организмов элементов среды, с которыми он находится в неразрывном единстве и без которых он существовать не может. Элементы среды, необходимые организму или отрицательно на него воздействующие, называются экологическими факторами. (Задание 1 ). 2 Объекты природной среды. Природная среда как понятие сродни понятию экосистема в глобальном с одной стороны и очень конкретном с другой стороны смысле. Она включает в себя целый ряд объектов. По происхождению их можно разделить на три основные группы: Природные возникающие естественным путём существующие и развивающиеся без вмешательства человека. Природно-антропогенные возникают естественным путём, но активно используются, преобразуются человеком в результате его жизнедеятельности. Антропогенные объекты создаются человеком и существовать самостоятельно, без поддержки человека не могут	Парная работа по изучению текста с использованием взаимоконтроля из блока самоконтроля. Выполнение заданий
2	Мы характеризуем понятие окружающая среда Цель: Создать условия для понимания сходства и различий понятий окружающая среда и природная среда Изучите текст: Окружающая среда – это совокупность компонентов природной среды используемых в процессе жизнедеятельности человечества. Говоря о круговороте вещества на планете, следует отметить, что скорость вращения отдельных химических элементов не произвольная, а постоянная, что обеспечивает сбалансированное, распыленное или слабо концентрированное состояние химических элементов. Это и обеспечивает благоприятное для живых организмов, состояние окружающей среды. При нарушении скорости обращения отдельных химических элементов начинается их накопление, концентрация, а в результате возникает агрессивная окружающая среда.(задание 1)
3	Мы характеризуем понятие экологическая безопасность, природоохранная деятельность основные принципы охраны окружающей среды Цель: Создать условия для понимания необходимости природоохранной деятельности Изучите текст: ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА И СОСТОЯНИЕ ЗДОРОВЬЯ ЧЕЛОВЕКА Здоровье человека в целом определяется наследственно-генетическими, социально-экономическими и экологическими факторами. На долю экологических факторов, по мнению экспертов Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), приходится 23% случаев всех заболеваний и 25% случаев рака. XX век ознаменовался во всех странах появлением новых, неизвестных ранее хронических болезней. Причиной их являются факторы современной цивилизации: стрессы, нарушения питания, техногенные воздействия, информационные нагрузки, загрязнение окружающей среды и продуктов питания, нарушение естественных биоритмов и т.д. Это так называемые болезни цивилизации. В большой степени они зависят и от образа жизни человека. Наличие вредных привычек (прием больших доз алкоголя, антидепрессантов, транквилизаторов, наркотиков, курение), малоподвижный образ жизни, постоянное наличие шумового фона (городской шум, радио и телевидение), длительная работа за компьютером или чрезмерные социальные контакты обусловливают возникновение патологий образа жизни. Этими причинами вызваны большинство психических, нервных и гормональных заболеваний, многие сердечно-сосудистые заболевания, расстройства обмена веществ, болезни крови, опорно-двигательного аппарата, осложнения беременности и родов и др. Наиболее опасно сочетанное действие вредных привычек (курение, прием алкоголя и наркотиков), малоподвижного образа жизни и стрессов большого города. Это приводит к значительному сокращению продолжительности жизни жителей крупных городов, увеличению числа самоубийств, психических расстройств, заболеваний органов дыхания, сердечно-сосудистых заболеваний, СПИДа и гепатитов. Загрязнение окружающей среды всегда было опасным источником различных заболеваний. Вредное влияние химических факторов на организм человека можно условно разделить на несколько групп по их эффектам. Это токсиканты (ядовитые вещества), канцерогены (вещества, вызывающие онкологические заболевания), мутагены (вещества, вызывающие мутации), тератогены (вещества, вызывающие разного рода уродства рождения). Серьезную опасность представляют для человека токсиканты, к которым относятся тяжелые металлы (особенно ртуть, кадмий, свинец), нитраты, нитриты и нитросоединения, асбест, хлорированные углеводороды, полициклические ароматические соединения и др. Особую опасность для биосферы представляют стойкие органические загрязнители (СОЗ), иногда их также называют «суперэкотоксикантами XXI века». Условно СОЗ можно разделить на три группы. В первую группу входят 8 устаревших и запрещенных к использованию пестицидов (токсафен, аль-дрин, ДЦТ, гептахлор и др.), запасы которых на территории Республики Беларусь составляют около 1500 т. Эти вещества в соответствии со Стокгольмской конвенцией подлежат уничтожению или надежному захоронению. Во вторую группу входят полихлорированные бифенилы (ПХБ) и гексахлорбензол (ГХБ). Полихлорированные бифенилы представляют собой технические смеси из 209 веществ, они длительное время использовались в качестве диэлектрических жидкостей при производстве силовых трансформаторов и конденсаторов. Кроме того, ПХБ применялись в качестве пластификаторов при производстве лаков и красок, добавок в гидравлические жидкости и смазочные масла, а также для получения аытипиренов, синтетического каучука, герметизирующих и уплотняющих материалов, замазок и многих других видов продукции. В настоящее время они больше не производятся, но запасы их на складах оцениваются в 1600 т. Гексахлорбензол ранее применялся как фунгицид для протравливания семян зерновых культур. Он до сих пор вы пускается промышленностью и используется в пиротехнических составах. Особую, третью, группу представляют полихлорирован-ные диоксины (ПХДД) и полихлорированные фураны, которые чаще называют диоксинами и фуранами. По сравнению с другими суперэкотоксикантами они не производятся промышленностью, а образуются при проведении высокотемпературных процессов в виде побочных продуктов. Диоксины и фураны содержатся в выбросах химических, целлюлозно-бумажных и металлургических предприятий, при проведении процессов хлорирования, а также в дымовых газах при сжигании отходов. Все те полезные физические и химические свойства, которые сделали ПХБ и другие суперэкотоксиканты незаменимыми в промышленности, оказались губительными для биосферы. Обладая термической и химической стабильностью, распределяясь во всех средах, они устойчивы к воздействию биотических и абиотических факторов. Стойкие органические загрязнители способны включаться в глобальный круговорот и перемещаться с водными и воздушными потоками на большие расстояния. В настоящее время они обнаруживаются повсеместно, в том числе на территориях, находящихся на значительном удалении от мест их производства и использования, в том числе Арктике и Антарктике. Опасность СОЗ заключается в их способности к передаче, по пищевым цепям и аккумуляции в жиросодержащих субстратах (биоаккумуляция). Установлено, что коэффициент накопления их в некоторых биологических объектах достигает миллиона раз. Поэтому даже при очень низких концентрациях СОЗ в природной среде имеется опасность их накопления в организме человека как высшем звене пищевой цепи. Доказано, что -под воздействием СОЗ произошло резкое снижение численности популяций таких морских млекопитающих, как тюлени, дельфины, белуга. Накапливаясь в грудном молоке, стойкие опасные загрязнители переводят младенцев в группу особого риска. Многие из СОЗ являются канцерогенами, мутагенами и тератогенами. Уже сейчас известен далеко не полный перечень последствий воздействия СОЗ на человека: высокая частота мертворожденных, выкидышей, врожденных пороков развития, болезни репродуктивной и иммунной систем, гормональные нарушения, рак, кожные заболевания (в частности, хлоракне), диабет, уменьшение периода лактации у кормящих матерей и многие другие. Причем все чаще эффект от воздействия СОЗ сказывается не на первом, а на последующих поколениях. Еще одним из самых распространенных и опасных химических веществ, являющихся канцерогеном, считается бензапи-рен, который в больших количествах выбрасывается в окружающую среду автотранспортом, теплоэнергетикой, промышленными предприятиями и другими источниками при сжигании органического топлива. Основные пути проникновения химических загрязнителей в организм человека — желудочно-кишечный тракт и дыхательные пути. Другими словами, основными причинами ухудшения состояния здоровья человечества на планете является снижение качества воздуха, пищи и воды. Показано, что здоровье населения и сохранение генофонда в значительной степени определяются безопасностью продовольственного сырья и продуктов питания. Сейчас общественность всех развитых стран озабочена возможной опасностью употребления так называемых трансгенных продуктов. Это продукты питания, полученные из растений и животных, в генный аппарат которых включены методами генной инженерии несвойственные этим организмам гены с целью изменения их продуктивности или отношения к условиям среды и болезням. Употребление таких продуктов способствует снижению иммунитета у людей, что ослабляет сопротивляемость организма инфекционным и другим заболеваниям. Однако многие специалисты являются убежденными сторонниками создания и распространения таких продуктов. Они считают, что именно за ними будущее и спасение человечества от голода. Все большую озабоченность общества вызывает влияние загрязняющих веществ на детородную функцию и здоровье потомства. Отрицательное влияние на здоровье матери и младенца оказывают полициклические ароматические углеводо роды (ПАУ), тяжелые металлы, хлорорганические соединения и пестициды. В отдельную группу выделяют факторы, воздействие которых на здоровье человека находится в стадии изучения: шум, неионизирующее электромагнитное излучение и др. Уже известно, что эти факторы способствуют развитию ряда психических заболеваний, заболеваний сердечно-сосудистой системы и онкологических патологий. Наиболее опасно комбинированное действие вышеперечисленных факторов. В современном мире каждый человек постоянно подвергается воздействию нескольких, а то и всех негативных факторов среды. Влияние этого воздействия еще мало изучено, но имеется достаточно доказательств его опасности. В Республике Беларусь также изучается влияние окружающей среды на состояние здоровья населения. Считается, что у нас наибольшую угрозу здоровью может нести качество атмосферного воздуха и уровень его загрязнения, хотя существенное влияние на картину здоровья населения оказала катастрофа на ЧАЭС. Причем наиболее сильно пострадало детское население республики. В период с 1987 по 2001 г. отмечен рост первичной и общей заболеваемости у детей по большинству классов болезней, а также постоянное увеличение числа детей с хроническими патологиями щитовидной железы, и прежде всего раком щитовидной железы (заболеваемость детей раком щитовидной железы увеличилась в 88,5 раз). Также отмечено существенное увеличение заболеваний желудочно-кишечного тракта, органов кроветворения и крови. Выявлено достоверное увеличение генетической нестабильности у детей, проживающих в зонах радионуклидного загрязнения, а также снижение психоэмоционального развития. В настоящее время отмечается достоверный рост числа заболеваний СПИДом и гепатитом С. Это связано со значительным распространением употребления наркотических веществ. Особенно тревожное положение в Солигорске, Орше, Гомеле, Бресте и некоторых других городах. По состоянию на январь 2005 г. всего в республике инфицировано вирусом иммунодефицита человека (ВИЧ) 6263 человека, в Гомельской области — 3565, в г. Минске — 909 человек. Рождено 564 ребенка ВИЧ-инфицированными матерями. От ВИЧ/СПИДа уже умерло более 500 человек. Не менее тревожна ситуация с заболеваемостью туберкулезом: каждый год в стране регистрируется около 5 тыс. случаев. И хотя туберкулез в современном мире редко приводит к летальному исходу, если его не лечить, то это заболевание переходит в так называемую «латентную стадию», больной становится крайне опасным разносчиком возбудителя заболевания. Если 15 лет назад во всей республике на учете находилось 70 наркоманов, то сегодня Беларусь - одна из неблагополучных стран СНГ, в которой наркомания является одной из наиболее серьезных проблем общества. В Беларуси официально зарегистрировано более 4 тыс. человек с наркотической зависимостью, хотя неофициально эта цифра доходит до 40 тыс. 78% наркоманов употребляют опиум и его производные, растет использование гашиша и марихуаны, все больше потребляется героина и кокаина. На дискотеках и в ночных клубах молодежь отдает предпочтение синтетическому наркотику ам-фитамину. Оказывается, что по сравнению с 1990 г. распространение употребления наркотиков по данным Минздрава Республики Беларусь возросло в 6,6 раза, а количество больных наркоманией — в 1,7 раза. По регионам на первом месте Минская область (г. Светлогорск), затем — г. Минск, а по темпам выявления и распространения — на первом месте Мо- гилевская область. В широком понимании наркомания — это болезненное влечение или пристрастие к наркотическим веществам, употребляемым различными способами (вдыханием, глотанием, курением, внутривенными инъекциями) с целью достижения одурманенного состояния. Если употреблять наркотические средства регулярно, то это быстро приводит к наркотической зависимости. Отказ от наркотика вызывает крайне болезненную реакцию организма (ломку), при которой открывается рвота, наблюдаются сильные суставные и мышечные боли, чувство острого возбуждения или страха, развивается глубокая депрессия. В таком состоянии наркоман думает только о наркотике и способен на любое преступление. Не случайно, что значительное количество тяжелых и особо тяжелых преступлений в республике совершаются наркоманами. Состояние наркомании характеризуется тремя свойствами: непреодолимым желанием или потребностью принимать наркотики и доставать их любыми средствами; стремлением увеличивать дозу; психической и физической зависимостью от наркотика. Употребление наркотиков провоцирует самоубийства, развитие психических расстройств, социальную разориентированность. Известно, что если в среде шприцевых наркоманов появился ВИЧ-инфицированный, то через три года заражаются 70% партнеров. Наркомания грозит человеку не только умственным и физическим расстройствами, но и появлением потомства, зависимого от наркотиков. Наркотические вещества и продукты их метаболизма откладываются в жировой ткани, и даже если будущая мать во время беременности не употребляет наркотики, то их остатки из ее организма все равно попадают в организм плода, и ребенок рождается наркоманом. Таким детям в роддоме через 6 ч после рождения необходимо давать соответствующие наркотические вещества, в противном случае ребенок погибает. От наркомании в принципе вылечиться возможно. Разработан ряд весьма эффективных программ, таких, как «Зина-нон», «Анонимные наркоманы», «Патриарх», «Нарконон» и «Мон-де-экс». В Германии, США и Великобритании накоплен значительный положительный опыт по излечению от наркотической зависимости по этим программам. Преимущественно в крупных городах среди 8-13-летних подростков отмечается также рост токсикомании (употребление в качестве наркотических веществ разных клеев, растворителей, красок и др.). Токсикомания довольно быстро разрушает организм ребенка, приводя к слабоумию, а в случае передозировки — к смерти. Отмечается также значительный рост алкоголизма среди населения. Причем сейчас этим заболеванием страдают не только преимущественно мужчины среднего возраста, как это было еще 20 лет назад, а женщины всех возрастов, молодежь и дети. Известны случаи, когда новорожденному ребенку врачи были вынуждены давать алкоголь, так как дети рождались уже с алкогольной зависимостью. Пьянство родителей вредно не только для их психического и физического здоровья, но и влияет на здоровье потомства. Известно, что у родителей-алкоголиков вероятность рождения умственно неполноценных или уродливых детей возрастает в десятки раз по сравнению с людьми такого же возраста, не употребляющими алкоголь. Но причиной рождения хронически больного ребенка может стать и однократный прием алкоголя, если он совпал с моментом зачатия. Недаром практически у всех народов мира на свадьбе невесте и жениху не позволяется употреблять спиртные напитки, и запрет этот распространяется иногда на весь первый месяц совместной жизни. В настоящее время только в наркологических диспансерах республики наблюдается более 250 тыс. человек (почти 3% населения), страдающих алкоголизмом. Социологические опросы показывают, что абсолютно трезвый образ жизни ведут всего 22% граждан, 42% выпивают изредка, 26% — эпизодически, а 10% — систематически. На сегодняшний день потребление спиртных напитков на душу населения составляет 9,4 л абсолютного алкоголя, а по рекомендациям ВОЗ этот показатель не должен превышать 5 л. Каждое четвертое преступление совершается в состоянии алкогольного опьянения. Не следует думать, что только ликероводочные изделия и вина являются виновниками алкоголизма. Значительную роль в резком увеличении в последние годы молодежного и женского алкоголизма играет чрезмерное употребление пива. Пивной алкоголизм — истинная чума XXI в. Пиво, как и крепкие напитки, нарушает координацию движения, способствуя получению травм в быту и на производстве. Неизбежный спутник пивного алкоголизма — излишний вес. Пиво является весьма калорийным напитком. Поэтому люди, регулярно употребляющие 2—3 л пива вдень, со временем значительно увеличивают свой вес. Избыточный вес способствует развитию сердечнососудистых заболеваний, гипертонии, нарушению обмена веществ. Постепенно разрушается печень, поражаются почки. У мужчин резко снижается выработка мужского полового гормона метилтестерона, что приводит к утрате сексуального влечения и снижению потенции. У женщин снижение выработки мужского гормона провоцирует развитие рака молочной железы. Кроме того, пиво дает мощный мочегонный эффект При этом с мочой вымываются основные питательные и минеральные вещества, что приводит к разного рода расстройствам 11ри дефиците калия происходят срывы сердечного ритма повышается потливость, усиливаются боли в мышцах, ощущается слабость в ногах. Потеря витамина С провоцирует снижение поступления кислорода в мозг, что со временем приводит к утрате интеллекта и развитию слабоумия. Нарушение водно-солевого баланса вызывает развитие ряда хронических заболеваний. Пивной алкоголик, как любой другой алкоголик имеет нестабильную психику, агрессивен, плаксив и жесток. ' Обычно употребление спиртных напитков связано и с повышенным употреблением табака. В общем, курение является одной из наиболее вредных привычек и негативно отражается на здоровье населения. По данным социологического центра Национальной академии наук Беларуси, курящие люди в 2001 г. составляли примерно 42% всего населения среди них мужчины - 62%, женщины - 19%. В 2004 г. количество курящих людей снизилось до 37% от населения республики. Радует, что это снижение в основном произошло за счет отказа от курения молодых людей в возрасте 16-25 лет Больше всего курильщиков среди учащихся профтехучилищ за ними следуют работники сельского хозяйства, далее - студенты и бизнесмены. Следует иметь в виду, что курение вызывает такие заболевания, как хронический обструктивный бронхит, ишемическая болезнь сердца, атеросклероз периферических сосудов нарушение мозгового кровообращения. Достоверно показано что табак является в настоящее время наиболее распространенным канцерогеном. Эксперты ВОЗ подсчитали, что примерно .30 /о всех опухолей человека и смертей от рака в развитых странах связано с курением. А это значит, что в Беларуси из Л/000 случаев злокачественных новообразований, выявленных в 2004 г., более 11 000 были связаны с курением а 4250-5100 человек ежегодно умирают от онкозаболеваний развившихся в результате курения. Риск развития рака выше у тех кто начинает регулярно курить в юношеском возрасте Отказ от курения даже в среднем возрасте и очистка организма от продуктов табакокурения существенно снижают риск заболевания раком. Именно поэтому отказ от курения эксперты ВОЗ считают наиболее эффективным и доступным на сегодняшний день методом снижения и профилактики заболевания раком. Тем более, что отказ от табакокурения проходит значительно проще и легче, чем лечение алкоголизма и наркомании. С целью улучшения качества окружающей среды и условий работающих, стабилизации и снижения заболеваемости с временной и стойкой утратой работоспособности, улучшения демографической ситуации в стране (увеличения продолжительности жизни и рождаемости, снижения детской смертности) разработана Государственная программа «Здоровье народа». Среди приоритетных направлений Программы - оздоровление детей и подростков, охрана окружающей и производственной среды, оптимизация питания населения и др. Задачи раздела программы «Здоровье человека и окружающая среда» основаны на элементах стратегии Европейской хартии по окружающей среде и охране здоровья, целью которых является предоставление населению возможности жить в благоприятной природной среде. Программа отражает основные направления действий по улучшению качества питьевой воды и продуктов питания, сокращению объемов образования отходов (особенно устаревших пестицидов и химических веществ, медицинских отходов). Выполнение этих мероприятий позволит существенно улучшить показатели по состоянию здоровья населения Беларуси, и прежде всего такие, как продолжительность жизни и рождаемость. МОНИТОРИНГ, УЧЕТ И КОНТРОЛЬ В СФЕРЕ ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ Получение объективной информации о природной среде и характере воздействий на нее требуют постоянного наблюдения и контроля — организации системы мониторинга. Мониторингом окружающей природной среды называются постоянные, комплексные наблюдения за состоянием окружающей природной среды и ее загрязнением, а также оценка и прогноз ее состояния. По содержанию он подразделяется: на биосферный (глобальный), медицинский, импактный (особо опасные районы и точки), биологический, экологический и др. Составляющими элементами экологического мониторинга является мониторинг атмосферного воздуха, гидросферы, земель (почв), радиационный мониторинг. В Республике Беларусь формируется Национальная система мониторинга окружающей среды — НСМОС НСМОС решает следующие задачи: регулярные наблюдения за состоянием экосистем; сбор, обработку и хранение информации; оценку фактического состояния экосистем; формирование сети мониторинга; составление прогнозов состояния окружающей среды; оповещение об экологически опасных явлениях; подготовку информации для органов управления и общественности. Для учета всех характеристик природных ресурсов ведутся государственные кадастры (ГК). ГК — систематизированный свод сведений показателей о естественно-физических, экологических, хозяйственных, экономических характеристиках и правовом статусе ПР. Формирование системы наблюдения и контроля состояния природной среды тесно связано с экономико-статистическим учетом и анализом природопользования и природоохранной деятельности. (творческое задание2)общественности. Для учета всех характеристик природных ресурсов ведутся государственные кадастры (ГК). ГК — систематизированный свод сведений показателей о естественно-физических, экологических, хозяйственных, экономических характеристиках и правовом статусе ПР. Формирование системы наблюдения и контроля состояния природной среды тесно связано с экономико-статистическим учетом и анализом природопользования и природоохранной деятельности. (творческое задание2)
4	Резюме: Цель: Подвести итог изученному материалу обобщить изученную тему. Главный вывод. Природная среда изменяется, природные объекты вытесняются антропогенными. Экологическая безопасность снижается Необходима строгая природоохранная деятельность (итоговое задание 3).
5	Вспомогательные блоки Блок добывания знаний и умений Задание 1. Какие уточнения вы бы внесли в принципы охраны окружающей среды Задание 2. Предложите свой проект Моноторинга окружающей среды. Задаиие3. Нарисуйте развёрнутую схему возникновения агрессивной окружающей среды. . Блок самоконтроля и взаимоконтроля. Как вы объясните: Знаете ли вы? 1. Как влияет окружающая среда на здоровье населения? 2.. Что такое здоровый образ жизни и в чем заключаются его преимущества? Можете ли вы: Сформулировать основные признаки современного глобального экологического кризиса.

Т2. Природные ресурсы и основы природопользования.

Занятие №

1 / 61 2 3 4 5 6 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

#
20.11.2019145.41 Кб29Методичка заочника по ТПТ.doc
#
17.07.2019156.16 Кб30Методичка к ДП.doc
#
01.04.2025131.58 Кб0методичка курсовая дневное 2013.doc
#
20.02.20162.35 Mб138Методичка магистранта.doc
#
01.04.2025136.19 Кб11методичка микробиология.doc
#
01.04.202513.49 Mб9Методичка Модули осн.охр.окр.ср.и эн..doc
#
20.02.2016335.65 Кб47Методичка МЭС.pdf
#
14.11.2018303.1 Кб50методичка отчёт.doc
#
01.04.2025306.18 Кб9методичка отчёт.doc
#
18.11.2019311.68 Кб235МЕТОДИЧКА ПО МЕНЕДЖМЕНТУ.docx
#
20.02.2016257.54 Кб48МЕТОДИЧКА по офомлению.doc