Лекции по "Экологии"

- земноводные  - ежесуточно заливаемая во время  приливов часть береговой зоны (литоральная зона);

- мелководная - акватория океана с глубиной около 200 м;

- ледовая - многолетний  припай льда в Антарктике и  Арктике;

- переменного  режима - акватории морей, систематически  покрывающиеся льдом.

В шельфовой  области вся толща воды населена фотосинтезирующими бактериями, поэтому водно-поверхностный ярус непосредственно переходит в донный ярус.

Континентальная область биосферы занимает 149,0 млн. км² (133 - сухопутная, 16 - ледовая). Океаническая область - 333,0 млн. км² (65,3%). Переходная (без литоральной) - 28,0 млн. км².

15. Основные функции живого вещества  в биосфере

Живое вещество - живые организмы, населяющие нашу планету.

Масса живого вещества составляет лишь 0,01% от массы всей биосферы. Тем не менее, живое вещество биосферы – это главнейший ее компонент.

Наибольшая  концентрация жизни в биосфере наблюдается  на границах соприкосновения земных оболочек: атмосферы и литосферы (поверхность суши), атмосферы и  гидросферы (поверхность океана), и  особенно на границах трех оболочек –  атмосферы, гидросферы и литосферы (прибрежные зоны). Эти места наибольшей концентрации жизни В.И. Вернадский назвал «пленками жизни». Вверх и вниз от этих поверхностей концентрация живой материи уменьшается.

К основным уникальным особенностям живого вещества можно  отнести следующие:

1. Способность быстро занимать (осваивать) все свободное пространство. Это свойство связано как с интенсивным размножением, так и со способностью организмов интенсивно увеличивать поверхность своего тела или образуемых ими сообществ.
2. Движение не только пассивное, но и активное, то есть не только под действием силы тяжести, гравитационных сил и т.п., но и против течения воды, силы тяжести, движения воздушных потоков и т.п.
3. Устойчивость при жизни и быстрое разложение после смерти (включение в круговороты веществ). Благодаря саморегуляции живые организмы способны поддерживать постоянный химический состав и условия внутренней среды, несмотря на значительные изменения условий внешней среды. После смерти эта способность утрачивается, а органические остатки очень быстро разрушаются. Образовавшиеся органические и неорганические вещества включаются в круговороты.
4. Высокая приспособительная способность (адаптация) к различным условиям и в связи с этим освоение не только всех сред жизни (водной, наземно-воздушной, почвенной, организменной), но и крайне трудных по физико-химическим параметрам условий (микроорганизмы встречаются в термальных источниках с температурой до 140^оС, в водах атомных реакторов, в бескислородной среде).
5. Феноменально высокая скорость протекания реакций. Она на несколько порядков значительнее, чем в неживом веществе.
6. Высокая скорость обновления живого вещества. Только небольшая часть живого вещества (доли процента) законсервирована в виде органических остатков, остальная же постоянно включается в процессы круговорота.

Все перечисленные  свойства живого вещества обуславливаются  концентрацией в нём больших  запасов энергии.

Выделяют следующие  основные геохимические функции  живого вещества:

1. Энергетическая (биохимическая) - связывание и запасание солнечной энергии в органическим веществе и последующее рассеяние энергии при потреблении и минерализации органического вещества. Эта функция связана с питанием, дыханием, размножением и другими процессами жизнедеятельности организмов.
2. Газовая - способность живых организмов изменять и поддерживать определенный газовый состав среды обитания и атмосферы в целом. С газовой функцией связывают два переломных периода (точки) в развитии биосферы. Первая из них относится ко времени, когда содержание кислорода в атмосфере достигло примерно 1% от современного уровня. Это обусловило появление первых аэробных организмов (способных жить только в среде, содержащей кислород). Второй переломный период связывают со временем, когда концентрация кислорода достигла примерно 10% от современной. Это создало условия для синтеза озона и образования озонового слоя в верхних слоях атмосферы, что обусловило возможность освоения организмами суши.
3. Концентрационная - «захват» из окружающей среды живыми организмами и накопление в них атомов биогенных химических элементов. Концентрационная способность живого вещества повышает содержание атомов химических элементов в организмах по сравнению с окружающей средой на несколько порядков. Результат концентрационной деятельности живого вещества - образование залежей горючих ископаемых, известняков, рудных месторождений и т.п.
4. Окислительно-восстановительная - окисление и восстановление различных веществ с участием живых организмов. Под влиянием живых организмов происходит интенсивная миграция атомов элементов с переменной валентностью (Fe, Mn, S, P, N и др.), создаются их новые соединения, происходит отложение сульфидов и минеральной серы, образование сероводорода
5. Деструктивная - разрушение организмами и продуктами их жизнедеятельности как остатков органического вещества, так и косных веществ. Наиболее существенную роль в этом отношении выполняют редуценты (деструкторы) - сапрофитные грибы и бактерии.
6. Транспортная - перенос вещества и энергии в результате активной формы движения организмов.
7. Средообразующая - преобразование физико-химических параметров среды. Результатом средообразующей функции является и вся биосфера, и почва как одна из сред обитания, и более локальные структуры.
8. Рассеивающая - функция, противоположная концентрационной - рассеивание веществ в окружающей среде. Например, рассеивание вещества при выделении организмами экскрементов, смене покровов и т.п.
9. Информационная - накопление живыми организмами определённой информации, закрепление её в наследственных структурах и передача последующим поколениям. Это одно из проявлений адаптационных механизмов.
10. Биогеохимическая деятельность человека - превращение и перемещение веществ биосферы в результате человеческой деятельности для хозяйственных и бытовых нужд человека. Например, использование концентраторов углерода - нефти, угля, газа.

Таким образом, биосфера представляет собой сложную  динамическую систему, осуществляющую улавливание, накопление и перенос  энергии путём обмена веществ  между живым веществом и окружающей средой.

16. Ноосфера

Ноосфера —  объект науки, изучающей загрязнение окружающей среды человеком и меры по ликвидации чистых уголков природы.

Миллионы лет  назад, когда ноосферы, как таковой, ещё не существовало, на планете  царила зоосфера: Землю населяло несчитанное  множество живых существ, питающихся экологически чистейшими растениями и другими не менее экологически чистыми животными под невероятно чистым и прозрачным небом. Это, без всякого сомнения, были ужасные времена: динозавры и мамонты свободно разгуливали по девственной земле, а царям природы в это время приходилось прятаться в пещерах.

К счастью, люди были значительно умнее живых  существ, поэтому они предприняли  все меры для того, чтобы показать, кто здесь хозяин. Научившись добывать огонь, неандертальцы стали сжигать  лесные массивы. Образовавшиеся при этом дым и смрад отрицательно сказывались на здоровье живности, и её численность постепенно уменьшалась. Таким пещерным людям удалось полностью уничтожить динозавров, мамонтов и многих других ненужных животных.

Однако вплоть до Средневековья экология Земли по-прежнему оставляла желать худшего. Единственным более-менее загрязнённым континентом была Европа, которая превосходила по этому уровню другие континенты в десятки раз. Со временем, благодаря таким великим мореплавателям, как Христофор Колумб, открытые земли также были успешно загрязнены. Именно с этого времени ноосфера окончательно стала господствовать над остатками зоосферы.

Настоящее время 

Уровень научно-технического прогресса в настоящее время  позволяет производить загрязнение  окружающей среды на высочайшем уровне: ежегодно расходуются миллиарды баррелей нефти на сжигание их продуктов с выделением вредных веществ в атмосферу, при этом её часть выливается из кораблей в моря и океаны для покорения гидросферы; также регулярно засоряется космическое пространство для расширения пределов ноосферы; создаются атомные бомбы и электростанции для повышения уровня радиации. В последнем, кстати, больше всего преуспели самоотверженные чернобыльцы, перевыполнив план по загрязнению природы в 3,5 раза. Впоследствии в честь этих героев была создана культовая игра о борьбе с чистой природой «Сталкер».

Общественное  поддержание ноосферы

 После скромного отдыха на природе.

Население земного  шара с малых лет приучается к  отрицательному воздействию на экологию. Родители специально водят детей на дикую природу, чтобы те рвали цветы, стреляли из рогатки по птицам и разрушали их гнёзда. Сами родители в это время подают пример подрастающему поколению, жаря шашлыки на костре, разведённом на опушке из отломанных веток, который в 10 % случаев приводит к лесному пожару. Если же костёр потух, не принеся природе заметного ущерба, то взрослые (а нередко и дети) бросают окурки в сторону леса, повышая таким образом статистику до 15 %. Немаловажно также отсутствие в подобных местах мусорных ящиков, способствующее равномерному распределению бытовых отходов по ещё недостаточно загрязнённой территории.

Не остаётся без внимания населения и гидросфера. Люди подсознательно предпочитают купаться, попутно разбавляя воду «лекарством  доктора Малахова», в водоёмах с повышенной прозрачностью, при которой можно разглядеть дно на глубине более 50 см. Когда прозрачность реки, озера или моря в этом участке снижается до нормы, люди находят более чистое место, и всё начинается сначала.

Проблемы ноосферы

 Загрязнение Антарктиды. Фото из искусственного спутника с сохранением цветов атмосферы.

 Самой главной  проблемой всегда была и остаётся  весьма низкий уровень загрязнения  Антарктиды, что объясняется крайне  низкой температурой. Чтобы выжить  и хоть как-то согреться на этом материке, нужно выпивать не менее 1 литра сорокапроцентного раствора спирта в день, что предусматривает чрезмерные материальные затраты для обеспечения загрязнения всей Антарктиды на должном уровне. За последние 100 лет этот серьёзный изъян в ноосфере устраняется косвенно путём создания озоновой дыры над материком с надеждой на то, что когда-нибудь он растает и автоматически загрязнится путём диффузии с уже загрязнённым Мировым океаном.

Большое многообразие флоры и фауны также не соответствует установленным нормам ноосферы. В истории известно немало попыток истребить её избыточную часть, однако в большинстве случаев на месте сожжённых и срубленных растений вырастали новые, а животные размножались не менее быстро, чем их отстреливали. Поэтому были выпущены специальные Красные книги, описывающие виды животных и растений, представленных достаточно малым количеством экземпляров, позволяющим истребить весь вид до того, как они оставят после себя потомков. А чтобы звери не могли сбежать от охотников, по всему миру создаются огороженные колючей проволокой заповедники.

Движение «Гринпис». В любой сфере деятельности людей  находятся свои сторонники и противники, и ноосфера не стала исключением. Несмотря на отсутствие закона, предусматривающего уголовную ответственность за вмешательство в загрязнение природы, членов «Гринписа» во всём мире насчитывается не так уж и много, что позволяет отнести эту проблему к второстепенным. Это достигается особенностью менталитета остальных граждан: их нетолерантность к «зелёным» даже выше, чем к «голубым».

Апогей ноосферы

Предполагается, что, при сохранении настоящих темпов развития ноосферы, уже к XXII веку она  достигнет своего пика, в частности:

 Если человек  в положении стоя будет в  состоянии увидеть сквозь воздух свои ноги, то будет считаться, что он живёт в экологически чистой местности.

 Многие станут  ходить в «курилку» для того, чтобы подышать свежим воздухом, очищенным сигаретным дымом. 

 Самыми счастливыми  людьми станут токсикоманы. Им  больше не придётся нюхать клей, чтобы вдыхать воздух полной грудью и радоваться жизни.

 Жилищам  людей больше не будут страшны  пожары. В будущем для поддержания  такого огня кислорода не хватит  и во всём городе.

 Атмосфера  Земли будет не только непрозрачной  и бедной кислородом, но и вязкой. Благодаря этому человек, упавший даже с крыши Бурдж-Халифа, не разобьётся.

 Срок годности  продуктов питания станет неограниченным, поскольку плесень и пищевые  бактерии просто побрезгуют ими  и вымрут от голода.

 Единственными  домашними животными останутся тараканы, которые смогут охранять дом вместо собак, откусывая чужакам ноги своими слегка модифицированными жвалами. Однако эти насекомые будут весьма привередливы к еде: если предварительно не вымыть из неё частицы урана, плутония и пока не полученного 120 элемента таблицы Менделеева дистиллированной водой (в обычной воде из-под крана концентрация радионуклидов будет ещё выше, чем в пище), то тараканы отравятся и погибнут.

 У работников  ВАЗ руки по-прежнему будут  расти из одного места. На этот раз в прямом смысле, на фоне генных мутаций.

 В честь  Нового года и других праздников  будут запускать не салюты, а  атомные бомбы, ведь яркий гигантский  гриб смотрится куда красочнее  каких-то жалких мимолётных искр.

 Радиационный  фон, включающий в себя альфа-, бета- и гамма-излучение, а также излучения с остальными греческими буквами, станет настолько высоким, что отпадёт надобность в рентгеновских снимках, как таковых. Более того, люди перестанут говорить друг другу «Отойди, не стеклянный!», что, несомненно, положительно отразится на их взаимоотношениях.

 Помимо кислотного  дождя, регулярно будет выпадать  щелочной снег и цианистый  град. Чтобы укрыться от этих  осадков хотя бы на час, понадобится  зонтик с толщиной брони не  менее 50 мм.

 Уровень  Мирового океана поднимется на 50 метров. Таяние льдов Антарктиды и Гренландии тут ни при чём, просто бытовые отходы, скапливающиеся на дне морей и океанов, вытеснят воду до указанного уровня.

 В самом  чистом уголке планеты можно  будет увидеть самый настоящий мох. Посмотреть на это чудо природы будут съезжаться со всего мира.

 Люди смогут  каждый день наблюдать лунное  и солнечное затмение благодаря  скопившемуся космическому мусору.

 Само прилагательное  «чистый» и его производные  потеряют свою лексическую ценность и станут архаизмами.

17.Основные  экологические проблемы РБ

Национальная  экологическая политика создает  необходимые предпосылки для  реализации права нынешнего и  будущих поколений на дальнейшее развитие при сохранении качества окружающей среды. Однако все же остается нерешенным ряд серьезных экологических проблем, вызванных как внешними, так и внутренними угрозами.