6. Экология, природоиспользование и охрана окружающей среды.

Практическая значимость экологии заключается, в первую очередь, в том, что она может и должна осуществлять научный контроль природопользования. Природопользование составляет ресурсную базу экономики. Имеются в виду не только природные биоресурсы – лес и другие эксплуатируемые человеком сообщества дикорастущих растений и промысловых животных, но и пространства территорий и акваторий, земля, вода, воздух, солнечный свет, агроресурсы, продукты недр – все, что так или иначе участвует в природных и антропогенных трансформациях энергии и круговоротах веществ.

Природопользование может быть рациональным (разумным) и нерациональным. При рациональном природопользовании, обеспечивающем экономически эффективное потребление и воспроизводство природных ресурсов, создаются возможности для удовлетворения потребностей в них не только настоящего, но и будущих поколений людей. В основе природопользования должны лежать законы экологии, законы экономики природы. Нарушение экологических требований ведет к ухудшению природной среды и вызывает необходимость проведения специальных природоохранных мероприятий.

Основания охраны окружающей среды формируются в первую очередь со стороны безопасности и потребностей человека. Охранять среду – означает не допускать появления в среде обитания людей вредных для здоровья агентов.

Эти подходы соотносятся как стратегия и тактика, как выбор долговременного поведения и меры первоочередных решений. Они не могут быть разъединены: загрязнение окружающей человека среды наносит вред другим организмам и живой природе в целом, а деградация природных систем ослабляет их способность к естественному очищению среды. Но всегда следует понимать, что сохранить качество окружающей человека среды невозможно без участия приро

дных экологических механизмов.

На протяжении истории цивилизации практически все формы инженерной деятельности и все технические достижения человека имели в той или иной степени антиприродную, природопокорительную направленность. Распашка степей, уничтожение лесов, осушение болот, возведение плотин, прокладка магистральных дорог, каналов, трубопроводов, бурение скважин, вскрытие карьеров, выброс в среду отходов производства, взрывы, военные действия и, по существу, любая человеческая деятельность наносила и наносит раны природе.

Необходимо отказаться от природопокорительной идеологии и практики, научиться соизмерять технический прогресс с выносливостью природы. Необходим поиск принципиально новых решений, технологий, производственных процессов, создание нового, экологически адекватного мира вещей. Отсюда – необходимость высокой экологической образованности каждого инженера.

7. Глобальный круговорот веществ.

Солнечная энергия обеспечивает на Земле два круговорота веществ: большой, или геологический (абиотический), и малый, или биологический (биотический).

Большой круговорот наиболее четко проявляется в циркуляции воздушных масс и воды. В основе большого геологического круговорота веществ лежит процесс переноса минеральных соединений из одного места в другое в масштабе планеты. Около половины падающей на Землю лучистой энергии расходуется на перемещение воздуха, выветривание горных пород, испарение воды, растворение минералов и т.п. Круговорот воды, включающий переход ее из жидкого в газообразное и твердое состояния и обратно, - один из главных компонентов абиотической циркуляции веществ.

Малый круговорот. На базе большого геологического круговорота возникает круговорот органических веществ, или малый, биологический круговорот. В основе малого круговорота веществ лежат процессы синтеза и разрушения органических соединений. Эти два процесса обеспечивают жизнь и составляют одну из главных ее особенностей. В отличие от геологического, биологический круговорот характеризуется ничтожным количеством энергии. На создание органического вещества затрачивается всего около 1% падающей на Землю лучистой энергии.

Все химические элементы участвуют и в большом, и в малом круговороте веществ. Более или менее замкнутые пути движения химических элементов называются биогеохимическими циклами («био» – относится к живым организмам, а «гео» – к твердым породам, воздуху и воде). Из почти ста химических элементов, встречающихся в природе, 30-40 являются биогенными, т.е. необходимыми организмам. Жизненно важные для организмов элементы всегда участвуют в биохимических циклах, которые называют круговоротом питательных или биогенных веществ. В круговороте отдельных элементов различают две части: резервный фонд – большая масса медленно движущихся веществ (в основном, небиологическая часть) и подвижный, или обменный фонд, – меньший, но более активный. Иногда резервный фонд называют «недоступным», а обменный – «доступным». Биогеохимические циклы делятся на два типа: круговороты газообразных веществ с резервным фондом в атмосфере и гидросфере и осадочные циклы с резервным фондом в земной коре. Главными биогеохимическими циклами, обеспечивающими жизнь на планете, кроме круговорота воды, являются циркуляции углерода, кислорода, азота, фосфора, серы и других биогенных элементов.