4. Вчення в.І. Вернадського про ноосферу.

В.І. Вернадський, який створив вчення про біосферу, ще в пер­шій половині XX століття передбачав, що біосфера розвинеться у ноосферу (термін запропонований у 1927 році французькими фі­лософами Е. Леруа та П.Т. де Шарденом).

Спочатку В.І. Вернад­ський розглядав ноосферу як особливу «розумову» оболонку Землі, яка розгортається над біо­сферою, поза нею. Але згодом він дійшов висновку, що ноосфе­ра – це новий стан біосфери, при якому розумова діяльність людини стає тим фактором, який визначає її розвиток.

В.І. Вернадський у своїй праці «Наукова думка як планетне явище» зазначав, що під впливом наукової думки і людської праці біосфера переходить у новий стан – ноосферу. Людство все біль­ше відходить від інших організмів як нова, небувала біогенна гео­логічна сила. Завдяки своїй науковій думці, техніці, людина засе­ляє ті частини біосфери, куди раніше вона не проникала або де життя було відсутнє взагалі.

Людина створила нову форму біогеохімічної енергії, яку В.І. Вернадський називав енергією людської культури, або куль­турною біогеохімічною енергією. Ця енергія за своєю потужністю і різноманітністю значно переважає біогеохімічну енергію, ство­рену іншими організмами. Ця нова форма енергії і визначає про­цес переходу біосфери в ноосферу, який буде підсилюватись у міру об'єднання зусиль людства для вирішення глобальних проблем.

Для ноосфери як нового якісного етапу в розвитку біосфери характерний тісний зв'язок законів природи і соціально-еконо­мічних законів суспільства, заснований на науково обґрунтовано­му, раціональному використанні природних ресурсів біосфери, який передбачає відновлюваність кругообігу речовин та потоку енергії.

Характерною рисою ноосфери є екологізація всіх сфер життя людини. До вирішення будь-яких проблем людина повинна під­ходити з позицій екологічного мислення, тобто з позицій збере­ження і поліпшення стану природного середовища.

Отже, ноосфера – це якісно нова форма організації біосфери, яка формується внаслідок її взаємодії з людським суспіль­ством.

Питання для самоконтролю

1. Дайте визначення поняттю біосфера за В.І. Вернадським.

2. Охарактеризуйте біосферу як оболонку землі. Які її межі?

3. Визначте, що становить собою жива речовина біосфери? Які її властивості?

4. Дайте характеристику функції живої речовини?

5. Складіть схему кругообігу води в біосфері.

6. Опишіть схему кругообігу кисню в біосфері.

7. Охарактеризуйте роль живих організмів у кругообігу вугле­цю.

8. Порівняйте кругообіг азоту та фосфору в біосфері.

9. Дайте характеристику вчення В.І. Вернадського про біосферу та ноосферу.

Лекція 7

ОХОРОНА БІОСФЕРИ – НАЙВАЖЛИВІШЕ ЗАВДАННЯ

СУЧАСНОЇ ЦИВІЛІЗАЦІЇ

План

1. Основні техногенні забруднювачі біосфери.

2. «Нові» забруднювачі.

3. Методи визначення якості та обсягів забруднень.

4. Екологічний моніторинг.

1. Основні техногенні забруднювачі біосфери.

Частина біосфери, охоплена впливом діяльності людини, її технічних засобів, об'єктів, які працю­ють або споруджуються, називається техносферою.

Вона почала формуватись у XVIII–XIX ст. водночас із бурхливим розвитком науки та техніки й до другої половини XX ст. стала силою плане­тарного масштабу. Це пов'язано з активізацією діяльності люди­ни й появою нових факторів негативного впливу на природу: розвиток атомної енергетики, розробка нових видів озброєнь, хімізація сільського господарства, подальший розвиток усіх видів транспорту, гірничодобувної, металургійної промисловості, машинобудування та освоєння космічного простору.

В результаті збільшилося забруднення всіх компонентів довкілля – повітря, води, ґрунтів, продуктів харчування. В біосфері почалися процеси міграції речовин, спричинені виробничою діяльністю людини, утворився третій вид кругообігу речовин у природі (крім гео­логічного й біологічного) – технологічний.

Основні техногенні забруднювачі природного середовища – це різні гази, газоподібні речовини, аерозолі, пил, які викидають­ся в атмосферу об'єктами енергетики, промисловості й транспор­ту, радіоактивні, електромагнітні, магнітні й теплові випроміню­вання та поля, шуми й вібрації, «збагачені» шкідливими хімічни­ми сполуками промислові стоки, комунальні й побутові відходи, хімічні речовини (передусім пестициди й мінеральні добрива), що у величезній кількості використовуються в сільському госпо­дарстві, нафтопродукти.

Сьогодні довкілля забруднюють більше ніж 7 тис. хімічних спо­лук, що виділяються в процесі промислового виробництва, багато з яких – токсичні, мутагенні й канцерогенні.

До найпоширеніших і найнебезпечніших забруднювачів повітря належать діоксид азоту, бензол, води – пестициди, нітра­ти (солі азотної кислоти), ґрунту – поліхлоровані дифеніли, соляна кислота.

Особливу небезпеку становлять важкі метали, які дедалі в більшій кількості нагрома­джуються в ґрунті, воді й продуктах харчування.

У найзагальнішому вигляді забруднювачі й забруднення дов­кілля класифікуються так:

• за походженням – механічні, хімічні, фізичні, біологічні, матеріальні, енергетичні;

• за трива­лістю дії – стійкі, нестійкі, напівстійкі, середньої стійкості;

• за впливом на біоту – прямої й непрямої дії;

• за ха­рактером – навмисні (заплановані), супутні, аварійно-випадкові.

Механічні забруднювачі – це різні тверді частинки або предме­ти (викинуті як непотрібні, відпрацьовані, невикористані) на поверхні Землі, в ґрунтах, воді, в Космосі (пил, уламки машин та апаратів).

Хімічні забруднювачі – тверді, газоподібні й рідкі речовини, хімічні елементи та сполуки штучного походження, які надходять у біосферу й порушують природні процеси кругообігу речовин та енергії (особливо небезпечні – хімічна зброя).

Фізичні забруднення – це зміни теплових, електричних, елек­тромагнітних, гравітаційних, світлових, радіаційних полів у при­родному середовищі, шуми, вібрації, які створює людина.

Біологічні забруднення – поява в природі в результаті діяль­ності людей нових різновидів живих організмів (наприклад, віру­су СНІДу), підвищення патогенності паразитів та збудників хво­роб, а також спровоковане людиною катастрофічне розмноження окремих видів (наприклад, унаслідок необґрунтованої інтро­дукції, порушень карантину тощо).

До матеріальних належать різні атмосферні забруднення, стічні води, тверді відходи, до енергетичних – теплові викиди, шуми, вібрації, електромагнітні поля, ультразвукове, інфразвуко­ве, світлове, лазерне, інфрачервоне, ультрафіолетове, іонізуюче, електромагнітне випромінювання.

До стійких належать забруднювачі, які довго зберігаються в природі (пластмаси, поліетилени, деякі метали, скло, радіоак­тивні речовини з великим періодом напіврозпаду тощо).

Нестійкі забруднювачі швидко розкладаються, розчиняються, нейтралізуються в природному середовищі під впливом різних факторів і процесів.

Навмисні забруднення – це зумисні (заборонені) протизаконні викиди й скиди шкідливих відходів виробництва у водні об'єкти, повітря й на земельні ділянки, цілеспрямоване знищення лісів, пасовиськ, перевилов риби, браконьєрство, утворення кар'єрів, неправильне використання земель, природних вод і т. д.

Супутні забруднення – це поступові зміни стану атмосфери, гідросфери, літосфери й біосфери в окремих районах, регіонах і планети в цілому в результаті діяльності людини (спустелювання, висихання боліт, зникнення малих річок, поява кислотних дощів, парникового ефекту, руйнування озонового шару).

Нижче наведено короткі характеристики найбільш поширених і небезпечних забруднювачів довкілля.

Оксид вуглецю (СО), або чадний газ, не має кольору й запаху, утворюється в результаті неповного згоряння кам'яного вугілля, природного газу, деревини, нафти, бензину. Якщо в повітрі міститься 1 % СО, то це вже негативно впливає на біоту, а 4 % для багатьох видів є летальною дозою.

Оксиди азоту (NО, NО2), що в 10 разів – небезпечні для людини, ніж СО, викидаються в повітря переважно підпри­ємствами, які виробляють азотну кислоту й нітрати, анілінові барвники, целулоїд, віскозний шовк, а також паливними агрега­тами ТЕС і ТЕЦ, металургійними заводами й спричинюють утво­рення кислотних дощів.

Аміак (NH₃), що застосовується для виробництва, зокрема азотної кислоти, подразнює дихальні шляхи людей і тварин.

Шкідливі вуглеводні (ароматичні, парафіни, нафтени, бензпірени) містяться у вихлопних газах автомобілів (недосконалість процесів згоряння бензину в циліндрах двигунів), картерних газах, випарах бензинів.

Діоксид сірки (SO₂), або сірчистий газ, виділяється під час зго­ряння палива з домішкою сірки (вугілля, нафта), переробки сірчаних руд, горіння териконів, виплавляння металів.

Триоксид сірки (SО₃), або сірчаний ангідрид, утворюється внаслідок окиснення SO₂ в атмосфері під час фотохімічних і ка­талітичних реакцій і є аерозолем або розчином сірчаної кислоти в дощовій воді, яка підкислює ґрунти, посилює корозію металів, руйнування гуми, мармуру, вапняків, доломітів, спричинює заго­стрення захворювань легень і дихальних шляхів.

Нагромад­жується в районах хімічної, нафтової й металургійної промисло­вості, ТЕЦ, цементних і коксохімічних заводів.

Сірководень (Н₂S) і сірковуглець (СS₂) викидаються в повітря окремо й разом з іншими сірчистими сполуками, але в менших кількостях, ніж SО₂, підприємствами, які виробляють штучне волокно, цукор, а також нафтопереробними й коксохімічними заводами.

Сполуки хлору з іншими елементами концентруються навколо хімічних заводів, які виробляють соляну кислоту, пестициди, це­мент, суперфосфат, оцет, гідролізний спирт, хлорне вапно, соду, органічні барвники тощо. В атмосфері містяться у вигляді моле­кулярного хлору й хлористого водню.

Сполуки фтору з іншими елементами нагромаджуються в районах виробництва алюмінію, емалі, скла, кераміки, фарфору, сталі, фосфорних добрив.

Свинець (РЬ) – токсичний метал, який міститься у вихлопних газах автомобілів, свинцевих фарбах, матеріалах покриттів, ізоля­цій електрокабелів і водопроводів, різних прокладок та ін.

Кадмій (Сd) – одна з найотруйніших речовин. Його гранично допустима концентрація – 0,001 мг/л. Так, у 1956 р. в Японії тяжке захворювання кісток, відоме як ітай-ітай, було викликане хронічним отруєнням людей кадмієм, що містився в рисі.

Цей рис вирощувався неподалік гірничодобувного комбінату, який сильно забруднював околиці відходами з умістом кадмію. В організм японців, котрі мешкали поблизу, щодня потрапляло до 600 мкг цієї отрути! На­громаджується він у золі під час спалювання сміття на звалищах.

Ртуть (Hg) – високотоксична речовина, особливо отруює органічні сполуки – метилртуть, етилртуть та ін. В довкілля по­трапляє з відпрацьованих люмінесцентних ламп, батарейок тощо.