Понятие и определение биосферы.

Учение В.И.Вернадского о биосфере [5]

Биосфера – это среда нашей жизни, это та природа, которая нас окружает,

о которой мы говорим в разговорном языке.

Человек – прежде всего – своим дыханием, проявлением своих функций,

неразрывно связан с этой «природой»,

хотя бы он жил в городе или в уединенном домике.

В.И.Вернадский

Сложный природный процесс, протекавший и протекаю­щий на Земле, непосредственно связан с взаимодействием трех оболочек планеты: литосферы, гидросферы и атмосферы. Имен­но эти оболочки и являются той сферой, той областью, где суще­ствуют живые организмы. Область существования живых организмов на Земле называется биосферой.

Австрийский геолог Э.-Ф. Зюсс в 1875 г. ввел в науку понятие и определение биосферы.

Биосфера — оболочка Земли, населенная живыми организмами, область обитания жи­вых организмов планеты. Именно живые организмы сформиро­вали отложения известняков, залежи угля и нефти, накопили свободный кислород в атмосфере.

Биосфера охватывает нижнюю часть атмосферы до высоты озонового экрана (20—25 км), верхнюю часть литосферы (кора вы­ветривания) и всю гидросферу до глубинных слоев океана.

Рис. 2. Общая структура оболочек Земли, формирующих биосферу

Ограничивают область распространения жизни слишком вы­сокие или низкие температуры. Жизнь в литосфере прослеживается до глубины 3—4 км.

Что касается границы биосферы в морях и океанах, то анг­лийский натуралист Э. Форбс в 1841 г. по результатам своих на­блюдений в Средиземном море заявил, что глубже 540 м жизнь в океанических водах невозможна. Однако уже спус­тя 20 лет с глубины 2160 м с затонувшего судна был поднят ка­бель: он оказался весь усеян кораллами, устрицами, двустворча­тыми и брюхоногими моллюсками, яйцами кальмаров. В 1960 г. исследователи-океанологи опустились в батискафе в Марианскую впадину Тихо­го океана. На глубине 10 525 м они разглядели рыбу и креветку. Следует только отметить, что плотность организмов в океане крайне неравномерна. Примерно 5/6 его обитателей предпочитают верхние, освещаемые солнцем слои. По мере спуска на глубину количество видов резко уменьшается.

Относительно верхней границы существования жизни следу­ет заметить, что ученые обычно проводят ее на высоте 20—25 км, где находится спасительный для всего живого озоновый экран. Здесь та же ситуация с расселением организмов, что и в океане, только наоборот. Уже на высоте 8—9 км низкие температуры сильно ограничивают существование животных и растений.

Биосферу населяют около 2—2,5 млн видов живых существ.

Одним из выдающихся ученых, посвятивших себя изучению процессов, протекающих в биосфере, был академик Владимир Иванович Вернадский.

В 1926 г. В.И. Вернадский опубликовал книгу «Биосфера», которая ознаменовала собой рождение новой науки о природе и взаимосвязи с ней человека. Биосфера впервые показана как единая динамическая система, населенная и управляемая жизнью, живым веществом планеты.

Основными компонентами биосферы Вернадский считал:

· живое вещество – совокупность всех живых организмов, населяющих нашу планету;

· косное вещество образуется в результате процессов, в которых живые организмы не принимают участия, например, изверженные горные породы;

· биогенное вещество – вещество, создаваемое и перерабатываемое живыми организмами (нефть, газ, торф и т.п.);

· биокосное вещество - это элементы неживой природы, преобразованное живыми организмами (почва, кора выветривания, ил).

Еще в 20-е годы ХХ в. В.И.Вернадский обратил внимание на мощное воздействие человека на окружающую среду и преобразование современной биосферы.

Ноосфера (от греч. noos – разум) – это биосфера, разумно управляемая человеком. Ноосфера является высшей стадией развития биосферы, связанной с возникновением и становлением в ней цивилизованного общества, с периодом, когда разумная деятельность человека становится главным фактором развития на Земле.

В.И. Вернадский подчеркивал: «...Все человечество, вместе взятое, представляет ничтожную массу вещества планеты. Мощь его связана не с его материей, но с его мозгом, разумом и направленным этим разумом его трудом. Ноосфера есть новое геологическое явление на нашей планете. В ней впервые человек становится крупнейшей геологической силой. Он может и должен перестраивать своим трудом и мыс­лью область своей жизни, перестраивать коренным образом по сравнению с тем, что было раньше».

Общая характеристика природных ресурсов [5]

Природные ресурсы — это все то, что человек использует для обеспечения своего существования: продукты питания, мине­ральное сырье, энергоносители, пространство для жизни, воз­душное пространство, вода, объекты для удовлетворения эстети­ческих потребностей. Это часть всей совокупности природных условий существования человечества и важнейших элементов природы (виды вещества и энергии). Природные ресурсы ис­пользуются человеком в хозяйственной деятельности.

Под общим понятием «ресурсы» понимаются любые источ­ники и предпосылки получения необходимых людям матери­альных благ. Природные (естественные) ресурсы — это объекты и явления природы, используемые для прямого и непрямого по­требления в качестве средств труда (земля, водные пути, вода для орошения), источников энергии (гидроэнергия, солнечная энер­гия, горючие ископаемые, атомное топливо) или предметов по­требления (растения, животные, питьевая вода).

Природные ресурсы используются в качестве:

• непосредственных предметов потребления (кислород возду­ха, питьевая вода, растения, грибы, продукты охоты, рыболовства);

• средств труда, с помощью которых осуществляется общест­венное производство (земля, водные пути, вода для орошения);

• предметов труда (древесина, минералы);

• источников энергии (гидроэнергия, атомное топливо, за­пасы горючих ископаемых, солнечные батареи и др.);

• банка генетического фонда (выведение новых сортов и пород);

• мест рекреации (восстановление здоровья и трудоспособ­ности с помощью отдыха на природе).

Рис. 3. Основные типы природных ресурсов

Исчерпаемые природные ресурсы делятся на исчерпаемые восстанавливаемые (возобновимые) и исчерпаемые невосстанавливаемые (невозобновимые).

К первой группе прежде всего относятся биологические ресур­сы — растительность и животный мир. Это лесные ресурсы, ре­сурсы сельскохозяйственных растений, диких и домашних жи­вотных. Сюда же входят и некоторые минеральные ресурсы, например выпадающие в осадок соли в соленых водоемах. При определенных условиях возобновимые ресурсы могут в сравни­тельно короткий геологический период восстановиться качест­венно и количественно.

Ко второй группе относится большинство полезных ископае­мых — нефть, уголь, газ и т.д. Исчерпаемость ресурсов связана, во-первых, с их широкомасштабным применением. Изъятие этих ресурсов из природной среды происходит очень интенсив­но, запасы их неуклонно уменьшаются. Во-вторых, восполнение этих ресурсов происходит значительно медленнее, чем потребле­ние (нефть, уголь, сланцы и др.).

Можно выделить также относительно возобновимые ресурсы. Это прежде всего почвы, частично вышедшие из сельскохозяйст­венного оборота в результате водной и ветровой эрозии либо ра­диоактивного загрязнения, старые лесные древостой, торф, ис­пользуемый в качестве топлива. По истечении определенного промежутка времени (от сотен до нескольких тысяч лет) эти ре­сурсы можно будет снова использовать.

Все природные ресурсы также подразделяются на реаль­ные и потенциальные. Реальные природные ресурсы исполь­зуются непосредственно в производстве при ныне существую­щем уровне развития технологий. Потенциальные ресурсы — это те, которые в настоящее время недоступны производ­ственной деятельности, но заведомо будут использоваться со временем по мере развития техники и технологий. Независимо от принадлежности ресурсов к какой-либо категории они в со­вокупности поддерживают нормальное функционирование экосистем, и поэтому также должны рассматриваться как эко­логические, или ресурсы окружающей среды.

Природные ресурсы, которые реально могут быть вовлече­ны в хозяйственную деятельность при данных технических и социально-экономических возможностях общества, при усло­вии сохранения среды жизнедеятельности человека, называ­ются природно-ресурсным потенциалом.

По отношению к компонентам биосферы различают биоло­гические, экологические, геологические, климатические, ми­неральные, земельные, водные, генетические, растительные, животные, лесные и другие ресурсы.

По характеру использования природные ресурсы класси­фицируются на промышленные, сельскохозяйственные, мине­рально-сырьевые, топливно-энергетические, продоволь­ственные, оздоровительные, рекреационные, ландшафтно-курортные и др.

Строгой границы между категориями ресурсов не сущест­вует. При современных темпах роста производства и потреб­ления природные ресурсы вне зависимости от классификаци­онной принадлежности требуют тщательного количественного и качественного учета и контроля за их расходованием.

Проблема исчерпаемости природных ресурсов [5]

За годы, прошедшие после Второй мировой войны, было ис­пользовано столько же минерального сырья, сколько за всю пре­дыдущую историю человечества. Поскольку запасы угля, нефти, газа, железа и других полезных ископаемых невозобновимы, они будут исчерпаны, по расчетам ученых, через несколько десятиле­тий. Но даже если ресурсы и относятся к категории возобнови­мых, это вовсе не значит, что с ними все в порядке. Большинство возобновимых ресурсов на самом деле быстро убывает, вырубка леса в мировом масштабе значительно превышает прирост дре­весины, площадь лесов, дающих Земле кислород, уменьшается с каждым годом. Главный фундамент жизни — почвы — повсюду деградируют. В то время как Земля накапливает 1 см чернозема за 300 лет, ныне 1 см почвы погибает за 3 года.

Лишь одна десятая часть всех земель планеты пригодна для сельского хозяйства. Так, в Европе на их долю приходится 36 %, в Центральной Америке — 25 %, в Северной Америке — 22 %. Меньше всего хороших земель в Северной и Центральной Азии (10 %), Юго-Восточной Азии (14 %), Южной Америке и Австралии (по 15 %). Значительная часть этих земель, несмотря на то что их и так мало, ежегодно изымается из сельскохозяйственного оборота под нужды строительства.

Расход невозобновимых видов сырья повышается, все боль­ше пахотных земель выбывает из экономики — на них строятся города и заводы.

Ныне вопрос коренного улучшения использования природ­ных ресурсов и ресурсообеспечения человечества стоит особенно остро. Из всей площади суши почти 45 млн км², или около ¹/₃ уже занято пахотными, сенокосными, пастбищными угодьями, садами и плантациями. Леса занимают более 40 млн км² суши, но весьма значительная их часть разрабатывается (ежегодно за­готавливается свыше 2 млрд м³ древесины).

В целях избежания угрозы истощения природных ресурсов огромное значение приобретает разработка системы мероприя­тий, обеспечивающих усиленную разведку запасов невозобнови­мых ресурсов, поиски новых источников сырья, топлива и энер­гии (в том числе освоение термоядерной энергии, развитие производства синтетических материалов и др.), наиболее полное вовлечение в хозяйственный оборот разнообразных возобнови­мых ресурсов, организацию более интенсивного использования этих видов ресурсов в экологически рациональных масштабах и формах. Особенно актуальны задачи предотвращения нера­ционального использования природных ресурсов, экономного и улучшенного их использования. Одним из важнейших путей ре­шения этих задач является широкое применение вторичного сы­рья и комплексное использование природных ресурсов.

При эксплуатации невозобновимых ресурсов необходимо достижение резкого сокращения потерь сырья в недрах при его добыче (по нефти, например, они составляют порядка 50 % и бо­лее), переработке и транспортировке, а также максимального увеличения оборота извлеченного вещества природы за счет все­мерной утилизации вторичного сырья и отходов. Огромное зна­чение имеет повышение коэффициента полезного использова­ния уже извлеченных исходных материалов и продуктов (ныне из всей энергии, заключенной в добытом топливе, используется лишь одна четверть; допускаются значительные потери при заго­товке и переработке древесины и т.п.), а также продление срока службы изделий длительного пользования.

Технологический процесс должен быть организован таким образом, чтобы отходы производства не загрязняли окружающую среду, а вновь поступали в производственный цикл как вторичное сырье. Пример дает сама природа: углекислый газ, выделяемый животными, поглощается растениями, которые вырабатывают кислород, необходимый для дыхания животных. Безотходным является такое производство, в котором все исходное сырье в ко­нечном счете превращается в ту или иную продукцию (в настоя­щее время 98 % исходного сырья современная промышленность переводит в отходы). Расчеты показывают, что 80 % отходов теп­лоэнергетической, горнодобывающей, коксохимической отраслей можно использовать, а получаемая из них продукция по качеству зачастую превосходит изделия, изготовленные из первичного сырья. Например, зола тепловых электростанций, используемая в качестве добавки при производстве газобетона, примерно в два раза повышает прочность строительных панелей и блоков. Боль­шое значение имеют развитие природовосстановительных отрас­лей (лесное, водное, рыбное хозяйство), разработка и внедрение материалосберегающих и энергосберегающих технологий.

Основные принципы рационального природопользования [10]

Природопользование — это удовлетворение различных потребностей человеческого общества путем использования природных ресурсов и природных условий. Природопользование определяется также как система непосредственных взаимоотношений человека с природой, возникающих в процессе трудовой деятельности людей, и включает мероприятия по ос­воению, охране и восстановлению окружающей среды.

Существуют две формы природопользования — общее и специальное.

Общее природопользование не требует специального разрешения и осуществляется гражданами на основе принад­лежащих им естественных (гуманитарных) прав (пользование водой, воздухом и т.п.).

Специальное природопользование осуществляется физи­ческими и юридическими лицами на основании разрешения уполномоченных государственных органов. Оно носит целевой характер и по видам используемых объектов подразделяется на землепользование, водопользование, лесопользование и др.

Природопользование может быть рациональным и нерацио­нальным.

Согласно Н.Ф.Реймерсу (1990г.), рациональное природопользование – система деятельности, призванная обеспечить экономную эксплуатацию природных ресурсов и условий и наиболее эффективный режим их воспроизводства с учетом перспективных интересов развивающегося хозяйства и сохранения здоровья людей.

Рис. 4. Основные принципы рационального природопользования

Рациональное природопользование направлено на разумнее освоение природных ресурсов, предотвращение возможных негативных последствий человеческой деятель­ности для биосферы, поддержание, повышение продуктивнос­ти и привлекательности природных комплексов и отдельных природных объектов. Рациональное природопользование предлагает такое вовлечение природных богатств в сферу об­щественно-производственной деятельности, которое обеспе­чивает потребности как настоящего, так и всех будущих поко­лений людей без значительного изменения качества окружаю­щей среды и ее разнообразия.

Рациональное природопользование может быть организо­вано только при заинтересованности всего общества в выжи­вании. Рациональное природопользование призвано обеспечить про­цветание и прогресс человечества, получение им материаль­ных благ, максимальное использование каждого ресурса при­родного комплекса и одновременное предотвращение возмож­ных негативных последствий для каждого звена этого комп­лекса, а также полное исключение отрицательного влияния процесса производства на состояние биосферы в целом.

Эффективным инструментом рационального использова­ния ресурсов является анализ жизненного цикла продукции включающего производство, использование, утилизацию ее на протяжении определенного периода.

Нерациональное природопользование — это бездумное, хищническое, нерасчетливое изъятие природных ресурсов, ко­торое ведет к качественному ухудшению природной среды; со­провождается явлениями загрязнения, истощения и деграда­ции природных систем, нарушает баланс экологических ком­понентов и разрушает биогеоценозы. Все это в итоге сказыва­ется на состоянии человеческой популяции, прежде всего на таких ее критериях, как здоровье, рождаемость и смертность. Нерациональное природопользование может быть результа­том как преднамеренного (сознательного) потребительского отношения, так и непреднамеренных (стихийных или попут­ных) воздействий общества на природу.

Рациональное природопользование немыслимо без научно обоснованных технологий производства, базирующихся на ра­зумном использовании естественных ресурсов без нарушения природной сбалансированности экосистем.

Известно несколько основных направлений снижения уровня негативных воздействий материального производства на окружающую среду. Раньше борьба с промышленным за­грязнением заключалась в оснащении производства все более сложными многоступенчатыми системами обезвреживания и очистки отходов при сохранении его традиционной технологии.

В настоящее время общепринято, что кардинальным путем охраны окружающей среды и рационального природопользо­вания является создание и внедрение безвредных малоотход­ных, а в дальнейшем абсолютно безотходных и бессточных технологий.

Пути совершенствования существующих и создаваемых технологических процессов, отвечающих принципам рацио­нального природопользования, объединяются понятием «эко­логизация производства». Основным направлением экологи­зации производства является разработка и научное обосно­вание новых экологически безопасных технологий, комплекс­ное и многократное использование природных ресурсов и от­ходов производства, а также восстановление окружающей среды. Для реализации этого направления необходимо знание ресурсного цикла, представляющего собой совокупность превращений и пространственных перемещений вещества на всех этапах его использования.

Только эффективные меры по контролю, охране и защите природной среды могут обеспечить гарантию продолжения су­ществования человека, настоящих и будущих поколений лю­дей. Неконтролируемое загрязнение природной среды в современных условиях несет угрозу глобального изменения, транс­формации биосферы, в которой не найдется места человеку как виду. Таким образом, наша цивилизация вынуждена осуществлять принципы рационального природопользования, сделать их основой политики государств и объединять свои усилия за выживание на планете.

Полезные ископаемые Беларуси [8]

Ресурсы, которые человек извлекает из недр земли для удовлетворения своих потребностей, называются полезны­ми ископаемыми.

В Беларуси разведано около 30 видов минерального сы­рья (более 4000 месторождений и залежей полезных иско­паемых). Особое место среди них занимают калийные соли, по промышленным запасам которых страна занимает одно из первых мест в Европе. Запасы каменной соли в Беларуси практически неисчерпаемы. Разведанные промышленные за­пасы Мозырского, Давыдовского и Старобинского место­рождений превышают 22 млрд т. В настоящее время разраба­тывается только одно Старобинское месторождение, на базе которого был построен город Солигорск.

Наша страна богата нерудными полезными ископаемы­ми: гранитами, доломитами и доломитизированными извест­няками, мергелем и мелом, легкоплавкими и тугоплавкими глинами, суглинками, песчано-гравийными материалами. Имеется сырье для получения природных красок (болотные железные руды, охра, глауконит и др.).

На территории Беларуси широко распространены мине­ральные воды, которые являются базой для создания санитарно-курортных комплексов, а также предприятий по про­даже и экспорту минеральных лечебных и столовых вод. Раз­веданы 63 источника с общими запасами 155 572 м³/сутки.

Республика располагает достаточно мощной сырьевой базой для производства строительных материалов. Широко распространены в Беларуси залежи тор­фа, однако вследствие интенсивного использования торфя­ные месторождения как ресурсные источники добычи в ос­новном исчерпаны. Общие геологические запасы оценены в 4,4 млрд т. Извлекаемые запасы в настоящее время составля­ют 600 млн т, остальные находятся в пределах природоох­ранных зон или входят в состав земельного фонда респуб­лики.

Важным природным ресурсом являются сапропели, за­пасы которых оцениваются в 3 млрд м³. Актуальное значе­ние имеет комплексное использование торфяных и сапро­пелевых ресурсов. Запасы нефти невелики, и поэтому ее Добыча ведется в небольших объемах. В Беларуси открыты месторождения бурых углей и сланцев. Однако низкая кало­рийность и высокая зольность не позволяют использовать их в ближайшей перспективе в большой энергетике. Воз­можно лишь использование бурых углей в брикетах (в том числе с торфом) в качестве коммунально-бытового топли­ва, а также сырья для получения воска, стимуляторов роста растений. В целом собственные топливно-энергетические ресурсы, включая попутный газ и дрова, могут обеспе­чить только около 12% общей потребности хозяйства рес­публики.

Территория Беларуси имеет перспективы добычи руды черных и цветных металлов. Ведутся поиски месторождений янтаря, титана, редкоземельных металлов и др. Имеющиеся запасы минерально-сырьевых ресурсов позволяют полнос­тью обеспечить и в будущем потребности в калийной и поваренной солях, известковом и цементном сырье, туго­плавких и керамических глинах, в строительном песке, песчано-гравийном материале, облицовочном камне. Необхо­димо отметить, что недра Беларуси до сих пор недостаточно изучены. Изменившаяся экономическая ситуация и появле­ние более современных технологий требуют переоценки ме­сторождений и запасов минерально-сырьевых ресурсов рес­публики, более полного использования всех компонентов добываемых руд.

---

Дата добавления: 2015-07-15