9 Функций: газовая, кислородная, окислитель-ная, кальциевая, восстановительная, концентрационная и др. (по в.И. Вернадскому)

Современная классификация выделяет следующие функции: 1)энергетическая; 2)газовая; 3)окислительно-восстановительная; 4)концентрационная; 5)деструктивная; 6)транспортная; 7)средообразующая; 8)рассеивающая. (по А.В. Лапо)

Все свойства живого вещества определяются большой концентрацией (большими запасами) энергии в нём.

Нет такого физического или химического агента, который был бы гибелен для одних организмов и абсолютно безвреден для других.

Разница только количественная - одни организмы более чувствительны, другие менее, одни в ходе отбора быстрее приспосабливаются, а другие медленнее.

Нет и не может быть пестицида, гибельного для вредителей полей и безвредного для человека.

С самого начала следовало искать быстроразлагающиеся ядохимикаты, которые бы не попадали в пищу человека и вообще минимально контактировали с людьми.

Количество живого вещества био-сферы в пределах рассматриваемого геологического периода есть константа.

Общее видовое разнообразие в биосфере есть константа – число нарождающихся видов в среднем равно числу вымирающих.

Процесс вымирания видов неизбежен из-за изменения условий жизни на планете.

Вид никогда не исчезает в одиночку, он “тянет за собой” ещё порядка 10 других видов.

На их место согласно правилам экологического дублирования приходят другие виды, особенно в управляющем звене экосистем - среди консументов.

Во все геологические периоды массового вымирания организмов наблюдалось и бурное видообразование.

Основные теории (гипотезы) возникновения Вселенной, Земли и жизни на ней:

- стационарное состояние - Вселенная существовала извечно;

- большой взрыв (с последующим расширением);

- рожденин в одной из чёрных дыр;

- создание Творцом.

Вселенная – весь существующий материальный мир, безграничный во времени и пространстве и бесконечно разнообразный по формам, которые принимает материя в процессе своего развития.

Метагалактика – часть Вселенной, доступная исследованиям астрономическими методами, соответствующими современным достижениям науки. Состоит из нескольких десятков миллиардов галактик.

Галактики – гигантские звёздные системы, содержащие сотни миллиардов звёзд.

Солнце в общей структуре Вселенной принадлежит к галактике “Млечный путь” - громадному скоплению звёзд, видимому на небе как светлая туманная полоса.

Наша звёздная система имеет конечные размеры. Галактический диск имеет диаметр около 100000 световых лет и толщину 1000 световых лет. Внешне наша Галактика напоминает чечевичное зерно с утолщением посередине.

Внешняя часть Галактики вращается очень медленно, а внутренний галактический диск вращается быстрее.

Скорость вращения Галактики на разных расстояниях от центра изменяется от нуля до 200 ... 240 км/с.

Масса диска равна в 150 млрд. масс Солнца.

В среднем химический состав звёзд и газа в диске почти такой же как и у Солнца.

Основной химический элемент в Галактике - водород. Другой наиболее распространён- ный элемент - это гелий, составляющий около одной четверти её.

Радиоизотопные методы измерения промежутков времени в миллиарды лет основаны на том, что всегда и независимо от внешних условий число радиоактивных атомов (Nt) и масса изотопа убывают со временем по закону.

Биологическая эволюция - необратимое и направленное историческое развитие живой природы, сопровождающееся изменением генетического состава популяций, формированием адаптаций, образованием и вымиранием видов, преобразованиями биогеоценозов, крупных экосистем и биосферы в целом.

Результатом биологической эволюции всегда является соответствие развивающейся живой системы условиям её существования.

В наше время ежедневно в мире исчезает по одному виду животных и еженедельно - по одному виду растений.

Вымирание одних групп часто служит условием возникновения и распростране- ния новых групп организмов, увеличивает биоразнообразие на Земле.

Вымирание одних и формирование новых видов - процесс каскадный, лавинообраз- ный.

Каждый вымерший вид увлекает за собой 7 ... 11 других, связанных с ним видов.

Находясь в единой сети жизни, человек подчиняется её законам, в соответствии с одним из которых:

Любой вид может существовать до тех пор и постольку, поскольку окружающая его среда соответствует генетическим возможностям приспособления к её колебаниям и изменениям.

В чуждой среде вид существовать не может.

Ресурсы биосферы- Тела и явления природы становятся определённым природным ресурсом лишь в том случае, если в них возникает потребность.

ЧЕЛОВЕК В БИОСФЕРЕ.

Человек - биосоциальное существо, высшее из земных созданий, одаренное разумом, свободной волей и словесною речью.

Общность природы человека со всеми живыми существами и необходимость сохранения биосферы для продолжения жизни человечества – это базовое положение современного экологического мировоззрения.

Экология человека Человек как биологический вид принадлежит к царству животных, типу хордовых, классу млекопитающих, отряду приматов, семейству гоминидов, роду людей, виду "человек разумный".

Человек и власть природы.

Экологическая ниша человека в начале определялась его положением в трофических цепях.

Человек является консументом (он гетеротроф, а по типу своего питания он – полифаг, т.е., способен питаться пищей разного рода).

Природой человек более всего приспособлен к потреблению растительной пищи - зерновых и плодов.

Сейчас человек занимает положение на вершине трофических пирамид, питаясь различными видами пищи.

Уникальные свойства человека:

-разум;

-членораздельная речь;

-трудовая деятельность;

-социальное поведение;

-и др.

Численность первых людей была невелика и контролировалась природными факторами согласно природной экологической нише:

с одной стороны – хищниками и паразитами;

с другой – конкурирующими видами человекообразных (внутривидовой борьбой).

Современный человек расширил границы местообитания: освоил все широты, океан и космос.

Однако вне своего первоначального ареала он может выжить не благодаря адаптации, а с помощью специальных устройств и приспособлений (отапление, одежда, кислородные приборы и т.д.).

Человек имитируют среду своего обитания так, как это делается в зоопарках, ботанических садах, океанариях.

Среда обитания человека.

Различные типов среды обитания человека:

-информационная среда – фильтрат внешних впечатлений;

-минимальная среда – сумма необходимых ресурсов, без которых невозможна сама жизнь

-физиологическая среда жизни – минимальная среда плюс условия для более сложных потребностей (напри- мер, не просто питание, а полноценное питание, и т.д.);

-экологическая среда – самое широкое понятие окружающей среды.

экологическая среда  это вся природная среда.

Группы потребностей:

- элементарные потребности: пища, одежда, жилище, воздух, вода;

- вторичные потребности в конкретных вещах и условиях (при возможности их выбора);

- псевдопотребности, т.е., потребности в предметах роскоши и следовании каким-то привычкам.

Базовые биологические потребности человека помимо пищи, воздуха, воды, одежды и жилища это также:

потребность в безопасности;

тепловой, акустический, электромагнитный комфорт;

состав воздуха, не приводящий аномалиям;

питьевая вода, не угрожающая здоровью и приятная на вкус;

сбалансированность питания, включая калорийность пищи;

определенные вкусовые характеристики пищи и её безвредность;

продолжение рода и получение сексуального удовлетворения.

Важнейшие биологические потребности человека:

полноценный сон и отдых (релаксация);

защита от заболеваний и антропогенных загряз- нений;

пространственный комфорт - жизнь без пере- уплотнения);

комфорт природной среды;

подвижность и труд;

информация, необходимая для здоровья и развития мозга;

биолого-социальный климат (определенное поло- жение в иерархической структуре общества).

Псевдопотребности, которые возникают при нереализованности биологических потребностей человека. Они выражаются в виде: агрессии, лидерства путём агрессии, в предметах роскоши.

Это, в конечном счете, ведёт к асоциально- му поведению человека, к нарушению правил поведения человека в природе.

Экологические факторы и здоровье человека.

Современные концепции здоровья:

-общепринятая концепция – с древних времен и по наше время это просто отсутствие болезней;

-по биологическим представлениям это способность организма сохранять гомеостатическое равновесие, т.е. устойчивость регуляционных систем организма;

-по определению Всемирной организации здравоохранения  это позитивное состояние, характеризующее личность в целом (состояние фи- зического, духовного и социального благополучия).

Один из главных показателей и следствий социального здоровья населения это такой социально значимый фактор, как работоспособность.

Типичные патологические состояния и болезни человека.

Патологическое состояние в каждом отдельном организме возникает чаще всего не сразу, а путем накопления усталости, некомпенсирован- ных стрессовых состояний, т.е. того, что часто называется состоянием "предболезни".

Болезни можно разделить на группы:

- наследственные заболевания, возникающие у носителей мутантных генов;

- "экопатологии", то есть болезни, вызванные факторами среды (в т.ч. это "болезни образа жизни", преимущественно связанные с недостаточностью или с избыточностью питания, а также из-за избыток рафинированной пищи);

- болезни старения (ожирение, рак, диабет, гипертония и др., связанны не только с возрастом, но и с экологическими факторами).

Защитные системы организма:

-Кожные покровы, а также слизистые оболочки легких и пищеварительного тракта и др. – первая барьерная система.

-Печень, обладающая способностью детоксикации вредных веществ (и даже ядов), попавших в организм вместе с пищей – вторая защитная система.

-Иммунная система, предназначенная для защиты целостности и здоровья организма – главная барьерная система.

Онтогенез (от греч. ontos — сущее и genos — происхождение) —индивидуальное развитие особи, включая всю совокупность ее преобразований от зарождения до конца жизни, или история индивидуальной жизни .

Периоды онтогенеза:

1. Эмбриогенез (это период развития, который проходит у человека в утробе матери под защитой специального барьерного органа — плаценты. (этапы: Оплодотворение, Дробление , Дифференциация клеток, Органогенез))

2. Новорожденность(это возрастной период от рождения до достижения четырех–шести недельного возраста, когда происходит первичная адаптация ребенка к окружающему миру.)

3. Детство(этап развития человека от рождения до начала полового созревания.(Четыре периода детства: 1. младенчество, от рождения до одного года; 2. раннее детство, от года до 3 лет; 3. дошкольный возраст, от 3 до 6-7 лет; 4. младший школьный возраст с 6-7 до 10 лет.))

4. Юношество(период жизни в возрасте между отрочеством и зрелостью.)

5. Репродуктивный период(период мощной и согласованной работы всех систем организма.)

6. Старение(это период жизни человека от утраты способности организма к продолжению рода до смерти )

Численность первых людей (в до сельскохозяйственную эпоху)

была невелика и контролировалась природными факторами согласно природной экологической нише: "сверху" – хищниками и паразитами; "со стороны" – конкурирующими видами человекообразных (внутривидовой борьбой). "изнутри" – каннибализмом, войнами, инфантицидом (умерщвлением детей); "снизу" – истощением ресурсов.

По мере развития цивилизации всё бóльшее значение для регуляции численности человечества приобретает фактор истощения ресурсов.

Для развитых стран лимитирующим фактором развития прежде всего является загрязнение окружающей природной среды, связанное с высоким уровнем потребления.

Для развивающихся стран главным лимитирующим фактором является демографический.

Проблемы питания и производства продовольствия.

Факторы, лимитирующие развитие человечества:

1.Демографический взрыв

2. Истощение природных ресурсов. 3. Загрязнение среды обитания.

Экологические кризисы и катастрофы.

Кризисы, бедствия и катастрофы ведут к нарушению природного экологического равновесия, потере биологическими системами устойчивости.

К р и з и с ы не разрушают систему полностью, а приводят её в состояние неустойчивости, из которого возможен выход к изменению уровня функционирования или управления системой, но возможен и выход к гибели системы. Кризис ещё может быть обратим.

К а т а с т р о ф а – комплекс изменений в системе, которые ведут к её исчезновению.

Первый1 антропогенный экологический кризис произошёл 10 ... 50 тыс. лет назад и был к р и з и с о м п е р е п р о м ы с л а ж и в о т н ы х (кризис консументов), т.е. в результате интенсивного развития охоты произошёл перепромысел крупных животных-консументов.

Около 2 тыс. лет тому назад, произошёл кризис, из-за повышения производительности сельского хозяйства. Появились излишки продукции, которые можно было менять или продавать. Истощение плодородия почв вызвало к р и з и с п р и м и т и в н о г о п о л и в н о г о з е м л е д е л и я (кризис продуцентов).

Второй антропогенный кризис, произошёл 150 ... 350 лет назад. Это к р и з и с п е р е п р о м ы с л а р а с т и т е л ь н о г о м а т е р и а л а (также кризис продуцентов). Человечество начать интенсивное использование минеральных (ископаемых) источников энергии (уголь, нефть, газ), что вызвало дисбаланс в энергетических процессах биосферы.

50 ... 60 лет назад, в связи с научно-технической революцией начался и продолжается в настоящее время третий антропогенный кризис или глобальный к р и з и с ф и з и ч е с к о г о и х и м и ч е с к о г о з а г р я з н е н и я б и о с ф е р ы, угрозы нехватки минеральных ресурсов. Это кризис редуцентов, которые уже не в состоянии справляться с разложением всего постоянно растущих загрязнений.

Современный экологический кризис:

В наши дни 3-й антропогенный кризис дополнился четвёртым г л о б а л ь н ы м т е р м о д и н а м и ч е с к и м (тепловым) к р и з и с о м, который называют энергетическим кризисом потребления.

АНТРОПОГЕННОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ БИОСФЕРЫ.

ЗАГРЯЗНЕНИЕ - всё то, что появляется не в том месте,не в то время и не в том количестве, какое естественно для природы,что выводит её системы из равновесия, что отличается от нормы, обычно наблюдаемой и (или) желательной для человека.

Принято выделять загрязнение:

- х и м и ч е с к о е (или ингредиентное), заключающееся в изменении химического состава среды (отклонении от нормального уровня концентрации характерных ингредиентов и появлении новых);

- ф и з и ч е с к о е (или параметрическое), связанное с отклонением от нормы физических параметров окружающей среды;

- б и о л о г и ч е с к о е, включающее микробиологическое (бактериями и вирусами – возбудителями болезней, носящих характер эпидемий) и макробиологическое (животными и растениями, случайно либо ошибочно интродуцированными1 в новые экосистемы).

По масштабам воздействия загрязнения биосферы подразделяют на:

- л о к а л ь н о е – ( города, крупные промышленных и транспортных пред- приятия, крупные животноводческие комплексы);

- р е г и о н а л ь н о е – (значительные территории и акватории, крупные промышленные районы);

- г л о б а л ь н о е – (распространяется на большие расстояния вплоть до общепланетарного влияния).

Человек – основной загрязнитель окружающей природной среды.

Всякая хозяйственная деятельность приводит к образованию отходов, которые рассеиваются в окружающей природной среде, меняя диапазон естественных колебаний экологических (в первую очередь абиотических) факторов.

Р е с у р с н ы й ц и к л – обмен веществ между природой и обществом, включающий извлечение естественных ресурсов из природной среды, вовлечение их в хозяйственный оборот с последующей утилизацией, а также возвращение трансформированной природной субстанции в окружающую среду.

Аналогом рассматриваемого понятия, в определённой степени, является "ж и з н е н н ы й ц и к л" продукции – новое понятие, введённое международными стандартами ИСО серии 14 000.

Всё произведённое человеком, включая шедевры искусства и памятники истории, рано или поздно изнашиваются, выходят из строя, разрушаются и рассеиваются в окружающей природной среде.

АНТРОПОГЕННОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ НА БИОСФЕРУ.

Главные источники антропогенного загрязнения воздуха: энергетика, транспорт, чёрная и цветная металлургия, химия и нефтехимия.

Основные загрязнители гидросферы: предприятия целлюлознобумажной промышленности, нефтеперерабатывающей, химической, пищевой и легкой отраслей промышленности, индустриальное сельское хозяйство.

Основная масса промышленных твёрдых и жидких отходов образуется на предприятиях горнодобычи и горнопереработки, энергетики, металлургической и химической промышленности.

Воздействие на атмосферу.

Основные ингредиенты загрязнения атмосферы:

-оксид углерода (СО);

-Оксиды азота (NOX);

-диоксид серы (SO2);

-углеводороды (СnHm);

-взвешенные частицы (пыль).

В качестве синонима "диоксида углерода" в международных дискуссиях по глобальной климатической проблеме широко используется термин "углерод", при этом имеются в виду количество СО2 в пересчёте на углерод.