Функции живого вещества в биосфере:

1. Энергетическая. Именно живые организмы преобразуют энергию солнечного света в химическую энергию органического вещества(пища) и создают новую биомассу.

2. Транспортная. Живые организмы осуществляют глобальный круговорот вещества на планете. Во время миграций они перемещают на большие расстояния вещество и энергию.

3. Средообразующая. Живые организмы активно воздействуют на среду, например участвуя в выветривании, в образовании осадочных пород, почвообразовании.

4. Концентрационная. Живые организмы накапливают в своих телах определенные изотопы химических элементов и соединения. Так, известно, что хищные животные, находящиеся на вершине экологической пирамиды, накапливают высокие концентрации вредных веществ (например, хищные рыбы содержат много соединений ртути).

5. Деструктивная. Организмы-редуценты разлагают органические вещества до неорганических.

Космическая роль зеленых растений:

Биосферное значение зеленых растений заключается в следующем.

1. В процессе жизнедеятельности растений из неорганического вещества создаются огромные количества органики, которая затем используется как пища другими организмами и самими растениями.

Ежегодно растениями суши синтезируется до 30 млрд т органического вещества. Продукция планктона Мирового океана составляет примерно 31 млрд т в год. Тропический лес вносит до 29% в общую продукцию фотосинтеза суши, а вклад лесов всех типов составляет 68%.

2. Зеленые растения обеспечивают атмосферный воздух кислородом, необходимым для дыхания организмов.

Земная атмосфера состоит на 21% (по объему) из кислорода. Исследования показали, что почти весь кислород воздуха имеет фотосинтетическое происхождение. Процессы дыхания и горения — это окислительные процессы, требующие кислород. Следовательно, эти процессы стали возможны только после возникновения фотосинтеза.

3. В органическом веществе зеленых растений аккумулируется солнечная энергия, за счет которой развивается жизнь на Земле, и она же представляет основу энергетических ресурсов, используемых человеком.

В процессе фотосинтеза в клетках зеленых растений энергия солнечного света превращается в химическую энергию органического вещества. Только с помощью зеленых растений энергия Солнца накапливается в виде химических связей. Органическое вещество, используемое всеми организмами как пища, поставляет измененную и аккумулированную энергию.

Кроме этого, следует отметить следующие факты.

• • Растения способны образовывать устойчивые комплексы — растительные сообщества, которые являются основным компонентом биоценозов и тем самым формируют среду жизни для других организмов — животных, грибов, бактерий.

• • Растения — важный фактор почвообразования, они влияют на состав и структуру почвы, а также препятствуют разрушению почвенного покрова.

• • Растительность оказывает воздействие на гидрологический режим территорий и имеет климатообразующее значение.

21.Воздействие человека на биосферу. Деятельность человека как экологический фактор. Особенности воздействия человека на природу в современную эпоху.

Биосфера — это оболочка Земли, заселенная живыми организмами и преобразованная ими. Она включает почти всю гидросферу, нижнюю часть атмосферы и верхнюю часть земной коры.

Биосфера является динамичной и устойчивой системой, адаптированная к воздействию природных факторов, в большей степени испытывает влияние новых небывалых по мощности и разнообразию воздействий со стороны человека.

Антропогенное воздействие – это влияние производственной и непроизводственной деятельности человеческого общества на компоненты и свойства биосферы. Подавляющая часть антропогенных воздействий носит целенаправленный характер, т. е. осуществляется человеком сознательно во имя достижения конкретных целей.

Антропогенные факторы — разнообразные виды деятельности человека, влияющей как на сами организмы, так и на их местообитания. В зависимости от способа воздействия выделяют:

1. прямые факторы — непосредственное воздействие человека на организмы (скашивание травы, посадка леса, отстрел животных, разведение рыбы); вырубку лесов ради постройки транспортных путей, высушивание рек и озер, затопление отдельных участков земли ради постройки ГЭС

2. косвенные факторы — влияние человека на среду обитания организмов самим фактом своего существования и через хозяйственную деятельность. Как биологическое существо человек поглощает кислород и выделяет углекислый газ, изымает пищевые ресурсы. Как социальное существо он оказывает влияние через сельское хозяйство, промышленность, транспорт, бытовую деятельность и др. Развитие промышленности и последующий смог, радиация, загрязнение грунтов и вод.

От последствий воздействия эти подгруппы антропогенных факторов подразделяют на: Факторы положительного влияния повышают численность организмов до оптимального уровня или улучшают среду их обитания ( посадка и подкормка растений, разведение и охрана животных, охрана окружающей среды)  воспроизводство природных ресурсов, восстановление запасов подземных вод, полезащитное лесоразведение, рекультивацию земель на месте разработок полезных ископаемых и некоторые другие мероприятия. Создание заповедников и парков. Высадка зеленых насаждений. Ирригационные системы. Рациональное использование сельскохозяйственных земель. Системы очистных сооружений.

Факторы отрицательного влияния снижают численность организмов ниже оптимального уровня или ухудшают среду их обитания. К ним можно отнести вырубку лесов, загрязнение окружающей среды, разрушение местообитаний, прокладку дорог и других коммуникаций. истощение запасов пресных подземных вод, засоление и опустынивание земель, резкое сокращение численности и видов животных и растений.

По природе происхождения косвенные антропогенные факторы можно разделить на:

1. физические — создаваемые в ходе деятельности человека электромагнитное и радиоактивное излучения, непосредственное воздействие на экосистемы строительной, военной, промышленной и сельскохозяйственной техники в процессе ее использования;

2. химические — продукты сгорания топлива, пестициды, тяжелые металлы;

3. биологические — распространяемые в ходе деятельности человека виды организмов, способных внедряться в естественные экосистемы и нарушать тем самым экологическое равновесие;

4. социальные — рост городов и коммуникаций, межрегиональные конфликты и войны.

Особенностью человека как экологического фактора является активный, творческий характер его деятельности, а также в осознанности, целенаправленности и массированном воздействии на природу. Изменяет облик , воздействует на экосистемы,

Масштабы взаимодействия современного общества с природой определяются не биологическими потребностями человека, а непрерывно нарастающим уровнем технического и социального развития.Энергия, которую использует человек, обращается на изменение среды обитания. Создание искусственной среды обитания, нооценоз. Экологический оптимум человека как существа биологического ограничен, в связи с этим возможность существования в различных средах обитания достигается путем изменения окружающей среды. Человек в результате трудовой деятельности создает вокруг себя искусственную среду обитания. Естественные экосистемы вытесняются антропогенными экосистемами, абсолютно доминирующим фактором в которых является человек, так как антропогенные системы не обладают способностью к саморегуляциии и самовосстановлению.

В результате человеческой деятельности происходят изменения физической среды – газового состава воздуха, качества воды и пищи, климата, потока солнечной энергии и других факторов, которые отражаются на здоровье и работоспособности людей.

Благодаря воздействию на все главные компоненты биосферы влияние человечества достигает самых отдаленных экологических зон планеты: примером может служить обнаружение пестицида ДДТ в печени пингвинов и тюленей, отловленных в Антарктиде, где никогда не применялся этот ядохимикат.

Особенности воздействия человека на природу в современную эпоху

Загрязнение атмосферы влияет на глобальное потепление и изменение климата на планете. Влияют теплоцентрали и тепловые электростанции, предприятия цветной и черной металлургии, химическое производство, автомобильные выхлопы, добыча и переработка угля и нефти. Последствия - таяние ледового пояса в Арктике и Антарктиде, повышение уровня Мирового океана, увеличение частоты наводнений.

Загрязнение Мирового океана — Из-за загрязнения меняются органолептические свойства воды, в ней в больших количествах появляются тяжелые металлы, хлориды, сульфиты, радиоактивные элементы, сокращается количество растворенного в воде кислорода.

Загрязняют океан и пластиковые отходы. Они образуют на его поверхности целые острова, угрожающие жизни морских жителей. Самый большой мусорный остров находится в Тихом океане. Животные и рыбы принимают пластмассу за пищу и заглатывают ее. Пластик не растворяется даже под воздействием желудочного сока, что неминуемо приводит к смерти живых существ.

Загрязнение почвы. В результате деятельности промышленных предприятий, также спользование пестицидов, инсектицидов. Свалки ведут к тому, что все вредные вещества, вымываемые осадками, поступают в почву, отравляя ее и все живое рядом.

Уничтожение лесов сказывается на состоянии атмосферы и нарушает водный режим нашей планеты. Мелеют реки, находящиеся в зоне вырубки, их дно заиливается, а это приводит к уничтожению мест нереста и сокращению численности различных видов рыб. Существенно уменьшаются запасы грунтовых вод, а следовательно, высыхает почва, которую беспрепятственно смывают дождевые потоки и сдувают ветры, больше не сдерживаемые лесами. Вымирают животные.

Незаконное уничтожение животных на сегодня также является одной из важных экологических проблем. Браконьерская охота уничтожила некоторые виды зверей и птиц, а другие оказались на грани исчезновения.

22. Загрязнение окружающей среды. Природа и свойства загрязняющих веществ, рассеивание и циркуляция загрязняющих веществ в биосфере. Биологические накопители и включение загрязняющих веществ в биомассу живых организмов. Экологические последствия загрязнения биосферы.

Загрязнение окружающей среды – поступление в природную среду любых твёрдых, газообразных и жидких веществ, микроорганизмов или энергий в виде тепловых, шумовых, вибрационных, электромагнитных и радиоактивных излучений в количествах вредных для здоровья человека, животных, растений и экосистем.

Различают природные и антропогенные источники загрязнения. Природное загрязнение связано с деятельностью вулканов, лесными пожарами, селевыми потоками, выходом полиметаллических руд на поверхность земли; выделением газов из недр земли, деятельностью микроорганизмов, растений, животных. пыльные бури, выветривание почвы и горных пород

Антропогенное загрязнение связано с хозяйственной деятельностью человека.Источниками антропогенного загрязнения являются предприятия промышленности, энергетики, сельского хозяйства, строительства, транспорта, теплоэнергетика, производства и потребления продуктов питания, использования предметов быта.

Виды загрязнения окружающей среды:

1. механическое – загрязнение химически инертным мусором, протаптывание тропинок и прочее механическое воздействие на среду;

2. химическое– это появление химического вещества в непредназначенном для него месте;

3. физическое в него включают:тепловое, световое, шумовое, электромагнитное

4. радиационное (радиоактивное) – превышение естественного радиоактивного фона, попадание радиоактивных веществ в живые организмы и среду их обитания (атмосферу, гидросферу, почву);

5. биологическое – появление в экосистеме несвойственных ей организмов (микроорганизмов).

По составу - примеси подразделяют на:

• газообразные (СО, СО2,SO2, NO) - около 90 % выбросов;

• твердые - (пыль, тяжелые металлы, минеральные и органические соединения, радиоактивные)- 10%;

• жидкие - (серная кислота H₂SO₄) -масса выбросов мала по сравнению с твердыми и газообразными.

Оксид углерода – ( СО ) или угарный газ. Природа образования - результат сжигания ископаемого топлива. Свойства : концентрация СО, превышающая ПДК, приводит к удушью, головной боли, потеря сознания. высокая концентрация – к смерти.

Диоксид серы (SO 2 ) – сернистый газ. Природа образования - результат сжигания ископаемого топлива. Свойства : При концентрации в дыме приводит к затруднению дыхания и болезням легких, раздражение слизистых оболочек, и кожи. поражаются листья растений и иголки сосны.Разрушаясь в атмосфере, образует серный ангидрид SO 3, взаимодействующий с парами воды и образующий H 2 SO 3 и H 2 SO 4.

Оксиды азота NO Природа - образуются в процессах горения при высоких температурах, в ДВС, работающих на бензине и дизельном топливе. Свойства : в присутствии ультрафиолетового солнечного излучения образуют фотохимические окислители ( ПАН, ПБН ), которые участвуют в образовании смога. Воздействие на человека - раздражение и воспаление глаз, что приводит к заболеваниям.

Углеводороды (СН) Природа – образуются в процессе сжигания топлива, в т. ч. автотранспортом ( ДВС и топливные баки автомобилей, дизельные двигатели ). Свойства : очень концерогенен. одно из первых мест по загрязнению атмосферы канцерогенными веществами. общая слабость, сильные головные боли, головокружения, в больших концентрациях могут вызвать паралич дыхательных центров центральной нервной системы и практически мгновенную смерть.

Диоксины. Природа: образуются, в результате промышленных процессов, но могут также образовываться и в результате естественных процессов, таких как извержения вулканов и лесные пожары. при производстве пестицидов.сжигание топлива, отходов

Свойства диоксинов : Диоксины высоко токсичны и могут вызывать проблемы в области репродуктивного здоровья и развития, поражения иммунной системы, гормональные нарушения и раковые заболевания.

Пыль. Природа – образуется в процессах горения, технологических процессах обработки, дробления, сушки, транспортирования материалов. Свойства: пыль опасна для дыхательных путей и всего организма ( аллергические реакции, конъюнктивиты, дерматиты ).

Кислотный дождь -природа-источниками являются сернистая кислота, азотная кислота и аммиак, которые выбрасываются в атмосферу. Свойства. вызывает поражение растений, что приводит к снижению урожайности. вода перестаёт быть пригодной для питья и жизни. Воздействует на животных, закисление почвы. Кислые осадки вызывают разрушение зданий, конструкций, сооружений ( коррозия )

рассеивание и циркуляция загрязняющих веществ

При выбросах загрязняющее вещество попадает в воздух, воду или на почву. В дальнейшем оно может переходить многократно из среды в среду (например — испарение в воздух ранее выпавшего на почву вещества).

Распространение загрязнений по поверхности Земли происходит в атмосфере и в воде. Оно может быть локальным, — в пределах нескольких десятков километров, региональным, — до нескольких тысяч километров, и глобальным, — по всему земному шару. Закономерности распространения загрязняющих веществ должны строго учитываться при планировании размещения производства.

Загрязняющие вещества перемещаются в атмосфере благодаря атмосферной циркуляции. При переносе они могут подвергаться химическому распаду или трансформации (а также радиоактивному распаду), вымываться из атмосферы осадками и осаждаться на поверхность как под действием собственного веса {гравитационное осаждение), так и вследствие поверхностного сухого осаждения. Гравитационное осаждение свойственно только очень тяжёлым газам и крупным частицам пыли.

Помимо атмосферного рассеяния загрязняющие вещества переносятся реками, морскими течениями и талыми водами. Эти механизмы взаимосвязаны. Смытые с поверхности суши или попавшие в грунтовые воды загрязняющие вещества оказываются в реках и с речной водой попадают в моря и океаны. Особенно от этого страдают внутренние моря, например, Балтийское, Чёрное и Средиземное.

Аккумуляция загрязняющих веществ организмами - накопление в живых организмах веществ, загрязняющих среду обитания, но не разлагающихся и выделяющихся обратно.

Любое соединение, загрязняющее естественную среду, может быть поглощено живыми организмами. Постепенно происходит заражение всей пищевой цепи экосистемы, начало которому положили первичные продуценты, «выкачивающие» загрязняющие вещества, рассеянные в биотопе. Хищники и человек, находящиеся в самом пищевой цепи, оказываются обладателями наиболее высокого уровня заражения. В Японии 110 человек погибли, а многие сотни стали инвалидами из-за отравления ртутью, которая содержалась в тканях рыб в 500 000 раз больше, чем в воде залива, в которую выбрасывались ртутьсодержащие отходы химического завода. Таким образом, загрязняя окружающую среду, человек, занимающий по отношению к другим живым существам место суперхищника, сталкивается с эффектом «бумеранга».

Вредные факторы: агрохимикаты, пестициды, тяжелые металлы, радиоактивные вещества. коммунально-бытовые сточные воды, предприятий сахарных заводов, мясо- и деревообрабатывающей промышленности

Последствия загрязнения биосферы

• Глобальное потепление. Причина гп в парниковом эффекте. Парниковый эффект приводит к таянию ледников, что способствует поднятию уровня моря, а затем к сильным потопам.

• Истощение озонового слоя.

• Неплодородные земли. Распыление различных пестицидов и инсектицидов в почву приводит к деградации земли.

• ухудшение качества почвы.

• Ухудшение состояния растений, животных и смерть

• Ухудшение здоровья человека. качеством воздуха - астма, онкология легких. Загрязненная вода - сыпи и раздражения. шум - потеря слуха, развитие стресса и нарушения сна.