Міністерство освіти І науки України Харківський автомобільно-дорожній технікум еколог І я
| Вид материала | Лекція |
- Міністерство науки І освіти, молоді та спорту україни харківський національний університет, 157.11kb.
- Міністерство освіти та науки україни національний технічний університет "Харківський, 375.28kb.
- Міністерство освіти І науки України Департамент міжнародного співробітництва та європейської, 39kb.
- Міністерство освіти І науки україни міністерство економіки україни міністерство фінансів, 18.39kb.
- Міністерство освіти І науки україни, 28.03kb.
- Міністерство освіти І науки України Харківський національний університет радіоелектроніки, 399.18kb.
- Міністерство освіти І науки україни донецький обласний центр туризму та краєзнавства, 189.44kb.
- Міністерство освіти І науки україни харківський національний економічний університет, 975.59kb.
- Міністерство освіти І науки, молоді та спорту україни харківський національний університет, 2554.82kb.
- Методичні рекомендації до проведення семінарських занять викладач А. В. Солнцева україна., 243.47kb.
Концепція ноосфери.
Ноосфера (за В.І. Вернадським) такий стан біосфери, за якою розумна діяльність людини стає визначальним фактором й розвитку.
Ноосфера (за IL Тейяром де Арденом) - це "мислячий пласт, який розгортається поза біосферою і над нею, еволюція духу".
Для побудови ноосфери (за B.L Вернадським) людство має: стати єдиним в економічному та інформаційну відношенні; • прийти до цілковитої рівності рас і народів; - подолати усі війни на планеті.
Багато вчених вважають, що концепція ноосфери є утопічною.
За розрахунками В. Горшкова, щоб контролювати функціонування і
взаємовідносини між організмами всіх видів і екосистем у біосфері,
людству потрібно мати інформаційні можливості, які б дорівнювали
обсягові потоків інформації всієї планети, що на 20 порядків
перевищують можливості людини. Межею стійкості (витривалості)
екосфери щодо антропогенних навантажень є 1% чистої первинної глобальної продукції біоти. Відповідно цього "правила на стабілізацію умов довкілля буде потрібно понад 99% енергетичних і трудових витрат, на підтримання ж і розвиток цивілізації залишиться лише 1%. За таких умов людство не зможе існувати.
Стратегія ""неорозкоші".
У доповіді Римському клубу Е. Вайцзеккер та інші (1994р.) висунули ідею "неорозкошування - неоізобілізму", де аналізується можливість подолання екологічних проблем та досягнення сталого розвитку шляхом подвоєння продукції при використанні половини ресурсів, за рахунок підвищення ефективності їх використання, впровадження найновітніших технологій, нової податкової політики, яка повинна заохочувати ефективність використання природних ресурсів тощо.
Стратегія сталого розвитку.
Сталий розвиток (стійкий, англ. Sustainable development):
- екологічне зростання і розвиток, які доповнюють одне одного і не антагоністичні навколишньому середовищу й суспільству;
такий економічний розвиток, який не підриває природну базу для майбутніх поколінь;
- процес гармонізації людства і навколшпнього середовища. За В. Даниловим-Данильяном: сталий розвиток - це безперервно
підтримувальний розвиток, це підтримка глобальної економіки в межах
несучої ємності екосистеми планети; це такий розвиток , який не
виводить глобальну цивілізацію за межі господарської ємності біосфери, не викликає в ній процесів руйнування і деградацій.
В. Данилов - Данильян, М. Горшков та інші так визначають стійкість біосфери та шляхи її збереження:
біосфера - це складна система, в якій біота забезпечує стабільність навколишнього середовища;
біосфера має граничну господарську ємність, перевищення якої порушує стійкість біоти і довкілля;
- у межах господарської ємності біосфера і екосистеми функціонують згідно з принципом Ле Шательє, швидко відновлюють усі порушення рівноваги у довкіллі, залишаючи його стійким; ця здатність змінюється з залежності від продуктивності біоти: в пустелях вона найменша, в лісах - найбільша;
перевищення господарської ємності зумовлює недотримання принципу Ле Шательє біотою, порушення біологічного кругообігу речовин, деградацію екосистем, забруднення довкілля;
забруднення і руйнування навколишнього середовища призводить до трансформації екологічних ніш і загибелі багатьох видів організмів;
господарська ємність біосфери відповідає переведенню в антропогенний канал не більш 1%чиcтoї первинної продукції біоти (фотосинтез), вона обмежує межі росту людства; перевищення цього порогу призведе до глобальної екологічної катастрофи і розпаду генома людини і, як наслідок, зникнення її як виду;
демографічна ємність біосфери складає 0,5-1,5 млрд. чоловік, це та чисельність населення планети для якої можуть бути забезпечені належні стандарти життя при достатньому забезпеченні біотичної рівноваги;
головне завдання людини - збереження і відновлення природних угрупувань організмів у масштабах, які забезпечать господарську ємність біосфери в цілому.
Питання для самоконтролю знань.
1. Що таке біосфера?
2.Які шли речовин вирізняв в біосфері В.І. Вернадський?
3.Які властивості має жива речовина?
4. У чому полягають основні функції ‘ живої речовини?
5. Що таке біотичний кругообіг речовин?
6.Чим забезпечується невичерпність органогенних елементів біосфері?
7. Як впливає діяльність людини на кругообіг речовин в біосфері?
8.Чи можна вважати, що історичний розвиток природи на протязі мільйонів років є повністю безвідходним? Відповідь обґрунтуйте.
9.Що таке ноосфера?
10.Чому концепцію ноосфери ряд вчених вважають утопічною?
11.У чому полягає стратегія "неорозкошї";
12.Яка господарська ємність біосфери та до яких наслідків може призвести перевищення її порогу дальністю людини?
13.Що таке демографічна ємність біосфери?
14.У чому полягає головне завдання людства у справі забезпечення відповідного рівня господарської ємності біосфери?
Література.
ЛІ стор. 54-80,101-108
Л2 crop. 34-40, 51-55
Лекція 3
ЛЮДИНА І БІОСФЕРА.
АНТРОПОГЕННИЙ ПЛИВ НА НАВКОЛИШНЄ СЕРЕДОВИЩЕ.
Біосфера як досить динамічна планетарна екосистема в усі періоди свого еволюційного розвитку постійно змінювалась під впливом різних природних процесів. Наслідком тривалої еволюції стала її здатність до саморегуляції та нейтралізації негативних процесів.
Потужним фактором у біосфері стала людська діяльність. Із виникненням, удосконаленням і поширенням нових технологій: полювання - землеробська культура - промислова революція планетарна екосистема, адаптована до впливу природних факторів, стала відчувати вплив факторів, викликаних людиною антропогенних факторів.
Глибоке порушення природної екологічної рівноваги називається екологічною кризою. Кризи за своєю природою зворотні; екологічні катастрофи характеризуються незворотнім характером змін.
Катастрофи бувають природні і антропогенні. Природні катастрофи спричиняються екзогенними - зовнішніми (космічними) і ендогенними - внутрішніми процесами (в надрах Землі). До зовнішніх факторів належать: зміни магнітного, електричного, гравітаційного полів і радіаційного поясу, спричинені космічними явищами (спалахи наднових зірок, проходження поблизу Землі великих космічних тіл. падіння метеоритів), урагани, цунамі, повені, сильні посухи, страшні зливи тощо.
Внутрішніми силами Землі викликаються: виверження вулканів, землетруси, переміщення велетенських мас гірських порід через утворення в земній корі великих розломів.
Наближення ураганів попереджають завдяки супутникам, але перед падінням космічних тіл, виверженням вулканів та землетрусами людина практично безсила.
Екологічні кризи, що виникли внаслідок людської діяльності спостерігались впродовж усієї історії цивілізації. Одна з перших екологічних криз розігралася наприкінці плейстоцену, коли внаслідок полювання були виснажені запаси дичини - мамонтів, шерстистого носорога, гігантського оленя, степового зубра.
Інша криза розгорнулась в північно-західній Індії та Середній Азії, де внаслідок інтенсивного землекористування та неправильної системи зрошування відбулась швидка деградація ґрунтів та спустелювання земель. Найродючіші землі стали непридатними дня життя.
Глобальна екологічна криза XX століття зумовлена не природними, а технолого-виробничими причинами. Темпи зміни параметрів біосфери виявились в тисячі разів вищими, ніж темпи її природної еволюції.
Антропогенний вплив на природу.
Форми впливу людини на природу:
Прямий - безпосередній вплив на природу (добування нафти, газу тощо).
Непрямий - є наслідком прямого, не завжди можна передбачити і врахувати, наслідки можуть з'явитись у майбутньому.
Свідомий - можна контролювати та планувати.
Несвідомий - спостерігається, наприклад, у зонах рекреації.
Масштаби впливу господарської діяльності людства глобальні, наприклад:
водночас людство виробляє відходів у 2000 разів більше, ніж решта біосфери;
-щохвилини вирубується 20 га лісу;
-щорічно світова промисловість виробляє 2100 млн. тон твердих відходів;
-у Світовому океані захоронено радіоактивні відходи, що за потужністю дій дорівнюють 30 "Чорнобилям";
-щороку в світі синтезується близько 250 тис. нових хімічних сполук - ксенобіотиків, що є "чужими" для природи;
-щохвилини в атмосферу викидається понад 12 тис. тон. вуглекислого газу.
Наслідки впливу людини на природне середовище:
- зміни структури земної поверхні - розорювання цілини, вирубування лісів, осушення боліт, утворення штучних водойм тощо;
- зміни складу біосфери, кругообігу і балансу речовин - добування корисних копалин, утворення відвалів, забруднення атмосфери, гідросфери тощо;
- зміни енергетичного, в тому числі й теплового балансу планети;
- зміни біоценозів - знищення окремих видів, переселення організмів у нові місця, створення нових сортів рослин та порід тварин.
Глобальна екологічна криза.
Такий стан екосистеми, коли втрачається здатність до саморегуляцій та порушується природна динамічна рівновага, називається екологічною кризою.
Наприкінці XX ст. екологічна криза набула глобального характеру.
Першопричиною глобальної екологічної кризи сучасності вважають демографічний вибух - різке зростання чисельності населення планети, що призводить до зростання енергопромислового та сільськогосподарського виробництва, які в свою чергу спричинюють: катастрофічне ресурсопоглинання, продукування відходів та забруднення довкілля.
Перед людством постали екологічні проблеми, що вимагають прийняття термінових заходів. До них належать:
• демографічний вибух - різке збільшення населення планети. Учені - демографи вважають, що до 2100 року чисельність населення сягне 9-13 мільярдів чоловік, при цьому приріст населення відбуватиметься за рахунок країн, що розвиваються (88%). Спеціальні дослідження показують, що для нормального існування такої кількості людей природних ресурсів Землі й можливостей біосфери абсолютно недостатньо. Навіть, якщо кількість населення становитиме 7-8 млрд. чоловік, на планеті відбуватимуться масові вимирання людей від голоду, поширюватимуться епідемій, хвороби, спалахуватимуть війни через нестачу прісної води та інших ресурсів споживання.
Не кероване зростання населення планети призведе до виснаження ресурсів, забруднення навколишнього середовища, негативних кліматичних змін, зменшення біорізноманіття тощо.
•забруднення навколишнього середовища - негативно впливає на глобальні процеси в біосфері, кругообіг речовин, стан озонового шару, ґрунтів, стан водних екосистем, біорізноманіття, здоров'я людини. Забрудники – ксенобіонтами, речовинами "чужими" для природи, яка не має механізмів їх розкладання, тому, попадаючи в організми, вони накопичуються, мігруючи по ланцюгах живлення та вшивають мутації, хвороби, вимирання організмів.
Забруднення довкілля буває природного та антропогенного характеру. Захист природи від забруднення забезпечується процесами самоочищення: розбавлення, розсіювання, окислення, осадження шкідливих домішок, їх поглинання ґрунтом, океанами, перетворенням живими організмами ‘ рослинами, бактеріями тощо.
У XX столітті забруднення довкілля набуло загрозливих масштабів.
Основні типи забруднень:
- хімічне - надходження до навколишнього середовища ксенобіотиків - речовин антропогенного походження;
- фізичне - шум, вібрації, фізичні поля;
- термічне - скид у природні водойми нагрітої води,
- радіоактивне - надходження у навколишнє середовище штучних ізотопів;
- засмічення - забруднення твердими відходами;
- біологічне - поява не властивих екосистемам організмів.
Особливим випадком є мікробіологічне забруднення, пов'язане з розвитком паразитичної мікрофлори.
До негативних наслідків забруднення навколишнього середовища належать:
- кліматичні зміни - потепління клімату викликане тепличним ефектом внаслідок забруднення атмосфери вуглекислим газом, оксидами нітрогену та сульфуру, водяною парою, що може спричинити танення льодовиків, зміни кліматичних зон, перерозподіл опадів, затоплення великих територій тощо.
- кислотні опади - утворюються внаслідок забруднення атмосфери оксидами нітрогену та сульфуру, та призводять до деградації ґрунтів, водних екосистем, загибелі рослинності, руйнування будівель.
- руйнування озонового екрану атмосфери - виникає внаслідок забруднення атмосфери фреонами та іншими хімічними забруднювачами, та негативно впливає на живі організми, на урожайність сільськогосподарських культур, впливає на здоров'я людей.
- загибель водних екосистем - спричинюється глобальним забрудненням водойм, підвищенням кислотності води, хижацьким промислом риби.
- зникнення видів - природа не має механізмів розкладання ксенобіотиків - речовин антропогенного походження, тому вони накопичуються в організмах та мігруючи по ланцюгах живлення підвищують свою концентрацію та визивають мутації, хвороби, вимирання організмів.
- погіршення здоров'я людей, зростання кількості генетичних хвороб.
- проблема відходів - більшість відходів, що виробляються людиною, не переробляються природою, а нагромаджуються, отруюючи організми та довкілля. Ксенобіотики дуже повільно руйнуються в природі: скло зберігається до 1000 років, пластмаса - до 500 років, поліетилен - 200 років, консервні металеві бляшанки - 100 років, папір - 2-10 років.
- деградація грунтів - відбувається внаслідок вітрової та водної ерозії (видування та вимивання верхнього родючого шару), внаслідок засолення (при надмірному зрошування), внаслідок перехімізації та фізичної деструкції (витоптування худобою, екстенсивне переорювання, розробка кар'єрів);
- спустелювання - виснаження екосистем в посушливих та арктичних районах. Проявляється в деградації природних біомів та втраті родючості ґрунтів. До основних причин цього процесу належать: перевипасання худоби, вирубування рослинності, геологічні розвідки, ущільнення колесами техніки (в тундрі).
- знищення лісів - призводить до зміни гідрологічного режиму місцевості; виникнення повеней та селей, зникнення видів;
- зменшення біологічного різноманіття - відбувається внаслідок забруднення природного середовища, руйнування місць проживання, надмірної експлуатації природних систем
Антропогенні катастрофи.
У XX столітті виникнення більшості надзвичайних екологічних ситуацій - катастроф - пов'язане з людською діяльністю. Перше місце серед них посідають катастрофи, пов'язані з війнами, випробуваннями ядерної зброї. Сумарної потужності ядерних боєголовок достатньо для того, щоб 70 разів поспіль знищити всі міста планети.
Будь-які широкомасштабні втручання в природні екосистеми також мають катастрофічні наслідки: осушення боліт, що визиває зміну гідрологічного режиму регіону, зрошення земель, що призводить до засолення або заболочування ґрунтів, зменшення водоносності рік, тощо.
Наприклад:
- впровадження системи зрошення на ріках Амудар’я та Сирдар’я спричинило зменшення на 40% водної поверхні Аральського моря;
- аварія на Чорнобильській АЕС спричинила радіоактивне забруднення величезних територій землі, природних вод та значне погіршення здоров'я населення та стала найбільшою техногенною катастрофою в історії людства.
Питання для самоконтролю знань.
1.Що таке екологічна криза?
2.У чому полягає різниця між екологічною кризою та екологічною катастрофою?
3.Які причини зумовлюють природні катастрофи?
4.Чи були екологічні кризи антропогенного характеру впродовж історії цивілізації
5.Що є першопричиною глобальної екологічної кризи сучасності?
6.Які глобальні екологічні проблеми постали перед сучасною цивілізацією?
7.Які причини утворення кислотних опадів та до яких негативних наслідків вони призводять?
8.Яке екологічне значення озонового шару?
9.Які наслідки зменшення озонового шару та у чому полягають причини цього процесу?
10.Які причина та глобальні наслідки тепличного ефекту?
11.Що таке спустелюнання та які причини цього процесу?
12.У чому полягає проблема відходів сучасної цивілізації та які шляхи її вирішення?
13.Чому міжнародна торгівля відходами є небезпечним шляхом вирішення проблеми відходів?
Література:
ЛІ стор. 14-25.
Л2 стор. 60-64.
ПРИРОДНІ РЕСУРСИ.
ЕКОЛОГІЧНИЙ МОНІТОРИНГ. ЕКОЛОГІЧНЕ НОРМУВАННЯ.
Природні ресурси - це всі компоненти довкілля і всі умови існування, які використовуються для задоволення матеріальних та духовних потреб людства; це всі компоненти довкілля, які людина використовує дня забезпечення свого існування: мінеральна сировина, життєвий простір, повітря, вода та ін.
Існує кілька класифікацій природних ресурсів. За природно-економічною класифікацією їх поділяють на:
земельні - ґрунти ті інші землі;
мінеральні - сировинна база;
енергетичні - традиційні та нетрадиційні джерела енергії;
біологічні - склад флори та фауни;
кліматичні - сприятливі для життя, праці, розмноження (температура, вологість, опади та ін.);
життєвий простір - місце для проживання й відпочинку, генетичний фонд - адаптаційна здатність усього живого.
За ознакою вичерпності природні ресурси поділяються на:
невичерпні - енергія сонця, вітру, океану, земних надр;
умовно невичерпні - повітря, вода;
вичерпні - земельні, мінеральні, біологічні.
Вичерпні ресурси в свою чергу поділяються на:
невідновні - ті, що абсолютно не відновлюються (кам'яне вугілля, нафта, більшість корисних копалин), або відновлюються в
мільйони разів повільніше, ніж використовуються (торф'яники, багато осадових порід);
-відновні - такі, що при раціональному використанні постійно взаємовідновлюються: ґрунти, рослинний і тваринний світ та деякі мінеральні ресурси, наприклад морська сіль.
Земельні ресурси - найбільш універсальний природний ресурс, необхідний для всіх галузей господарства.
Верхній тонкий шар Землі - ґрунт - має природну родючість. Стан ґрунтів у світі характеризується загальною деградацією. Серед основних причин деградації ґрунтів: ерозія (що виникає внаслідок знелісення та неправильного обробітку - земель), спустелювання (виникає через вирубку рослинності та перевите худоби в посушливих районах та арктичних), засолювання (виникає в результаті неправильного зрошування) та забруднення мінеральними добривами, пестицидами тощо. Через діяльність людини структура земної поверхні постійно змінюється: зменшуються площі лісів, степів, зростають площі, зайняті транспортними магістралями, містами тощо. Світові земельні ресурси придатні до життя вичерпані до краю.
Освоєність території України - 92%, сільськогосподарське освоєння - 70%, це один з найвищих показників у світі
Енергетичні ресурси. Джерела енергії, які використовує людство, поділяються на відновлювані - енергія Сонця, вітру, морських припливів, гідроенергія річок, внутрішнього тепла Землі, й не відновлювані - викопне мінеральне паливо та ядерна енергія. Спалювання мінеральної сировини - це нераціональний спосіб використання природних ресурсів тому що:
це цінна сировина для хімічного синтезу;
при спалювання забруднюється навколишнє середовище; запасів вистачить не надовго.
Крім того, використання викопного палива спричиняє додаткове нагрівання атмосфери й гідросфери, що може визвати кліматичні зміни. Використання ж відновлюваних джерел енергії не порушує теплового балансу Землі, тому майбутнє - за альтернативними джерелами енергії.
Мінеральні ресурси - належать до невідновних і
характеризуються рудним резервом. Запаси руд у багатих родовищах на верхніх горизонтах Землі майже вичерпані. Нині видобувають бідніші руди на більших глибинах. Подовжити термін використання мінеральних ресурсів можна пошуком нових родовищ, вдосконаленням технології видобутку руд, економічною та раціональною переробкою сировини, повторним використанням металів (переробка брухту), пошуком замінників металів.
Значним і поки що невикористаним резервом природних ресурсів є Світовий океан.
Біологічні ресурси - продукція сільськогосподарського виробництва може прогодувати обмежену кількість людей, причому ці можливості нерівномірно розподілені на планеті До того ж екологічно чистих продуктів харчування у світі становиться все менше. Як результат - від голоду та хвороб, обумовлених недоїданням, щорічно у світі помирає біля 3 мільйонів дітей.
Крім того вирубка лісів, промисел риби, морепродуктів, звірів та птахів, порушення та руйнування природних біоценозів, зменшення біологічного різноманіття останнім часом набули загрозливих масштабів.