Факторы приводящие к разрушению биосферы и условия для ее сохранения сообщение

Обновлено: 02.07.2024

На заре развития человеческое общество, в целом, не оказывало существенного влияния на природную среду. Около 10 тысяч лет назад более интенсивным стало истребление крупных травоядных, сведение лесов, в результате распространения подсечной системы земледелия. Негативное действие новых факторов усилилось в результате климатических изменений, которые приводили к эрозии почв, опустыниванию больших территорий.

Нарушения в биогеоценозах под воздействием хозяйственной и иной деятельности человечества происходят быстро, являются катастрофическими по своим последствиям. Наиболее сильное негативное влияние оказывают распашка земель, вырубка лесов, осушение болот, возведение гидротехнических сооружений.

Вмешательство человека первоначально затрагивало лишь поверхность Земли. Ныне хозяйственная деятельность распространяется вглубь и ввысь:

Литосфера изменяется при добыче полезных ископаемых, подземных взрывах (рис. 1).
Атмосфера загрязняется в результате выбросов от сжигания топлива и горючего, ракетных запусков.
Состав и объем гидросферы изменяют промышленные и бытовые стоки, плотины, забор воды для производственных процессов и орошения.
Сокращается разнообразие жизни во всех ее проявлениях (биоразнообразие).

Рис. 1 Добыча полезных ископаемых открытым способом (в карьере)

Длительное время негативные последствия деятельности человека для природы Земли нивелировались благодаря способности биосферы к самовосстановлению. Возрастающая антропогенная нагрузка, необратимые изменения окружающей среды вызвали сокращение численности и вымирание многих видов живых организмов.

Влияние антропогенной деятельности наиболее явно прослеживается в повышении отрицательной роли таких процессов, как загрязнение и истощение природных ресурсов, неблагоприятные изменения климата, разрушение и смена экосистем.

Загрязнение воздуха и изменение климата

Газовый состав атмосферы начал формироваться в далеком геологическом прошлом Земли, миллиарды и миллионы лет назад. Воздух — газовая смесь, состоящая из молекулярного азота (78%), кислорода (21%), диоксида углерода (0,02–0,04%), аргона (0,93%), и прочих инертных газов. Состав непостоянен, меняется в зависимости от региона, удаленности от морей и океанов, времени суток.

Загрязнения — чужеродные вещества и факторы в природной среде. Они могут быть природными, если возникают при извержении вулканов, землетрясениях, наводнениях, природных пожарах. Антропогенные загрязнения возникают в результате деятельности человека, как ее последствия. Во все оболочки Земли поступают соединения углерода, серы, азота, пыль, тяжелые металлы, частички органики, искусственных и синтетических материалов, радиоактивные вещества. Над городами и промышленными объектами концентрация загрязнителей выше

Выбросы в атмосферу чужеродных для природы соединений приводит к угнетению жизнедеятельности растений и животных. Загрязняющие агенты на организменном уровне вызывают нарушение физиологических функций и поведения, снижают темпы роста и развития, могут вызывать резкие изменения численности организмов.

Загрязнения на экосистемном уровне сказывается на структуре и функциях природных сообществ. Чтобы избежать отрицательных последствий, законодательно установлены предельно допустимые нормы сброса (ПДС) в окружающую среду, предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в воде и воздухе.

Нарушения озонового слоя

Основными факторами разрушения естественного защитного слоя считают выбросы в атмосферу диоксида азота и фреонов (хлорфторуглеводородов), используемых в качестве хладагентов, в составе пенообразователей, аэрозолей, растворителей.

Парниковый эффект

Повышение концентрации оксидов углерода, фосфора, серы, увеличение количества пыли и сажи в атмосфере, в результате всех видов производственной деятельности, работы транспорта, привели к снижению прозрачности воздуха. Накопившиеся загрязнители задерживают инфракрасные лучи, испускаемые земной поверхностью.

Рис. 2 Парниковый эффект

Признаки парникового эффекта:

Происходит разогрев поверхности и повышение температуры воздуха в нижних слоях атмосферы на несколько градусов.
Повышается среднегодовая температура, увеличивается количество жарких дней в году.
Снижается количество осадков, наблюдается аридизация климата, учащаются засухи и пылевые бури.
Происходит таяние льдов в Арктике и Антарктике, снеговых шапок в горах, отодвигается на север граница распространения вечной мерзлоты.
Наблюдается подъем уровня вод Мирового океана, грозящий затоплением прибрежным городам и странам.
Учащаются катастрофические природные явления (штормы, ураганы, пожары и др.

Решить насущные проблемы человечества, вызванные глобальным потеплением, призваны международные договоры в этой сфере. Монреальский (1987) и Киотский (1997) протоколы ограничили использования фреонов. В настоящее время они заменены другими, более безопасными для природы, хладагентами.

Другие направления охраны воздуха:

сокращение выбросов в атмосферу от транспорта, сельского хозяйства.
внедрение малоотходных и безотходных технологий в промышленности;
переход на источники энергии, не связанные с сжиганием топлива (солнечные батареи, ветряные двигатели, приливы);
лесовосстановление и лесоразведение.

Не все ученые согласны с тем, что глобальное потепление вызвано антропогенной деятельностью. Многие исследователи объясняют происходящие процессы цикличностью температурных изменений на планете. Мы живем в межледниковый период, закономерно наступивший после последнего оледенения.

Кислотные дожди

Причина подкисления природных вод — выпадение осадков, содержащих капельки сернистой, серной, азотистой и азотной кислот. Причина — растворение в дождевой воде, росе оксидов серы и азота. В результате показатели рН изменяются с нейтральных до слабокислых.

Кислотные осадки усиливают эрозию почв, вызывают деградацию лесной, луговой и степной растительности. Выпадение кислотных дождей — одна из причин сокращения численности и исчезновения рыбы в пресных водоемах.

Повышение выбросов газообразных и твердых веществ в атмосферу происходит в промышленных районах и городах. Образуется смог — чрезмерно загрязненный воздух, вызывающий рост заболеваемости органов дыхания и кожи.

В состав смога входят следующие вещества:

продукты горения ископаемых видов топлива;
молекулы озона, возникшие в результате атмосферного электричества;
летучие органические вещества;
перекиси.

Соединения в составе смога легко окисляются, проявляют высокую химическую активность. Вероятность возникновения явления повышается в безветренную погоду, при высокой температуре воздуха, в городах, окруженных естественными ветрозащитными преградами.

Загрязнение водоемов

Человечество нуждается в огромных объемах питьевой и технической воды. Кроме увеличения водопотребления, происходит интенсивный вылов рыбы, сбор морепродуктов, добыча полезных ископаемых на мелководье и шельфе. Усиленная эксплуатация привела к истощению и загрязнению водных ресурсов.

Последствия ощущаются даже в регионах, не тронутых сельскохозяйственной и промышленной деятельностью. Пестицид ДДТ обнаружен в организмах рыб и пингвинов в прибрежных водах Антарктиды.

Видовое разнообразие пресноводных и морских экосистем нарушено промышленными и бытовыми стоками, радиоактивными отходами. Истощаются ресурсы подземных и поверхностных пресных вод. Считается, что более 1 млрд. человек испытывает недостаток в чистой питьевой воде. Повышаются затраты на исследования качества водных ресурсов, добычу и очистку от загрязнений.

В городах питьевая вода загрязнена нефтепродуктами, моющими средствами, лекарствами. Для сельскохозяйственных районов характерно повышенные концентрации в воде пестицидов, удобрений. Моря и океаны загрязнены пластиковыми отходами полиэтиленовыми бутылками, упаковками, канистрами. Пластик распадается на мелкие частички, попадающие в организмы водных обитателей.

Загрязнение почвы

Земельные ресурсы истощаются в результате хозяйственной деятельности человечества. Происходят неблагоприятные изменения состава почвы, даже ее уничтожение. Земли разрушаются в результате добычи полезных ископаемых, строительства населенных пунктов и предприятий.

Основные загрязнители почвы:

промышленные и бытовые отходы;
пестициды, удобрения;
нефтепродукты;
металлы, их соединения;
радиоактивные вещества.

Наносят вред почвам монокультуры, чрезмерный выпас скота, работа обрабатывающей техники. Сохранение плодородия достигается развитием биологического земледелия, террасированием склонов, прекращением глубокой вспашки с оборотом пласта земли.

Вырубка лесов

Многие виды флоры и фауны и более крупные систематические группы исчезали на всех этапах развития органического мира. Эта проблема приобрела угрожающий размах в последние десятилетия.

Необходимы лесонасаждение, создание биосферных заповедников, национальных парков, рекультивация земель. Утрату биоразнообразия могут приостановить борьба с браконьерством, запреты на отлов и торговлю дикими животными.

Биосфера, верхняя оболочка Земли, в которой существуют все живые организмы, составляет глобальную экосистему планеты. Она состоит из гидросферы, нижней части атмосферы, верхней части литосферы. Четких границ биосферы не существует, она находится в постоянном состоянии развития и динамики.

Со времен появления человека, следует говорить об антропогенном факторе влияния на биосферу. В наше время особо возрастает скорость этого влияния. Приведем лишь несколько примеров действий человека, которые ухудшают состояние биосферы: истощение природных ресурсов, загрязнение окружающей среды, применение новейших небезопасных технологий, перенаселение планеты. Таким образом, человек способен значительно влиять на изменения глобальной экосистемы и делает ее более уязвимой.

Проблемы экологической безопасности биосферы

Теперь поговорим о проблемах экологической безопасности биосферы. Поскольку деятельность человека представляет угрозу для живой оболочки планеты, антропогенное влияние приводит к разрушению экосистем и уничтожению видов флоры и фауны, изменениям рельефа земной коры и климата. Вследствие этого образуются трещины в литосфере и пробелы в биосфере. Кроме того, природа способна сама себе навредить: после извержения вулканов увеличивается количество углекислого газа в атмосфере, землетрясения изменяют рельефы, пожары и наводнения приводят к уничтожению видов растений и животных.

Чтобы сохранить глобальную экосистему, человек должен осознать проблему разрушения биосферы и начать действовать на двух уровнях. Поскольку данная проблема глобального характера, она должна решаться на государственном уровне, а значит иметь законодательную основу. Современные государства разрабатывают и реализовывают политику, направленную на решение глобальных проблем биосферы. Кроме того, каждый человек может внести свою лепту в это общее дело: беречь ресурсы природы и рационально их использовать, утилизировать отходы и применять ресурсосберегающие технологии.

Создание заповедных зон как метод сохранения биосферы

Мы уже знаем, в какой беде находится наша планета, и по вине самих же людей. И в этом виноваты не предшественники, а нынешние поколения, так как наибольшие разрушения начали происходить только в ХХ веке с применением инновационных технологий. Проблему сохранения Земли стали поднимать в обществе сравнительно недавно, но, несмотря на ее молодость, экопроблемы привлекают все большее количество людей, среди которых есть действительно настоящие борцы за природу и экологию.

Чтобы хоть как-то улучшить состояние окружающей среды и сохранить некоторые экосистемы, можно создавать заповедники и национальные парки. В них сохраняется природа в первозданном виде, запрещается вырубка лесов и охотиться на зверей на территории заповедных зон. Охрану подобных объектов и защиту природы обеспечивают государства, на земле которых они размещаются.

Любой заказник или национальный парк представляет собой природный ландшафт, в котором свободно растут все виды местной флоры. Особенно это важно для сохранения редких видов растений. Животные перемещаются по местности свободно. Они живут так, как привыкли в дикой природе. При этом люди осуществляют минимальное вмешательство:

наблюдают за численностью популяций и отношениями особей;
лечат травмированных и больных животных;
в тяжелые времена подкидывают еду;
защищают зверей от браконьеров, которые незаконно проникают на территорию.

Кроме того, туристы и посетители парков имеют возможность понаблюдать за разными животными с безопасного расстояния. Это помогает сближать людей и мир природы. Хорошо приводить детей в такие места, чтобы воспитать в них любовь к природе и научить, что нельзя ее разрушать. В результате в парках и заповедниках сохраняется флора и фауна, а поскольку отсутствует антропогенная деятельность, отсутствует и загрязнение биосферы.

Конец XX века поставил человечество и биосферу в совершенно новые условия существования, для которых традиционные стандарты жизни вряд ли станут пригодными.(М. Н. Моисеев). Начало XXI века - Тоже чрезвычайно сложный, решающий период в истории человечества - период невиданного доселе, угрожающего существованию цивилизации усиление ряда негативных факторов, к которым прежде относятся:

· упадок человеческой морали;

· рост бедности, преступности;

· распространение болезней (особенно СПИДа и злокачественных опухолей);

· деградация природы; обострения до критического уровня конфликта между техносферой и биосферой.

Современная технологическая деятельность человечества существенным образом изменяет биосферу Земли. Резкое увеличение атропогенного давления на природу привело к нарушению экологического равновесия и вызвало деградацию не только среды обитания, но и здоровья людей. Биосфера постепенно утратила свое господствующее значение и в населенных регионах стала превращаться в техносферу.

Проблема взаимодействия биосферы и техносферы является актуальной в наши дни. Преобладающее влияние человека на природу неизбежно. Помимо истощения природных ресурсов, развитие промышленности создало новую проблему – проблему загрязнение окружающей среды.

В биосфере возникли своеобразные критические очаги, где коренным образом был нарушен механизм биогеохимического и энергетического равновесия. В биосферу внесены вредные отходы промышленности, пестициды, избыток химических удобрений, радиоактивные вещества и другие отходы хозяйственной деятельности человека. В результате преобразования человеком естественной среды обитания можно говорить уже о реальном существовании нового ее состояния — о техносфере.

более полно раскрыть понятия: биосфера, техносфера и их взаимодействие;

рассмотреть факторы деградации биосферы, их природу и значение.

Характеристика и состав биосферы.

В буквальном переводе термин "биосфера" обозначает сферу жизни, и в таком смысле он впервые был введен в науку в 1875 г. австрийским геологом и палеонтологом Эдуардом Зюссом (1831 - 1914). Однако, задолго до этого под другими названиями, в частности "пространство жизни", "картина природы", "живая оболочка Земли" и т.п., его содержание рассматривалось многими другими естествоиспытателями.

Первоначально под всеми этими терминами подразумевалась только совокупность живых организмов, обитающих на нашей планете, хотя иногда и указывалась их связь с географическими, геологическими и космическими процессами, но при этом скорее обращалось внимание на зависимость живой природы от сил и веществ неорганической природы.

Факты и положения о биосфере накапливались постепенно, в связи с развитием ботаники, почвоведения, географии растений и других преимущественно биологических наук, а также геологических дисциплин. Те элементы знания, которые стали необходимыми для понимания биосферы в целом, оказались связанными с возникновением экологии - науки, которая изучает взаимоотношения организмов и окружающей среды. Биосфера является определенной природной системой, а ее существование в первую очередь выражается в круговороте энергии и веществ при участии живых организмов.

Биосфера в современном понимании - это своеобразная оболочка Земли, содержащая всю совокупность живых организмов и ту часть вещества планеты, которая находится в непрерывном обмене с этими организмами. Она охватывает нижнюю часть атмосферы, гидросферу и верхнюю часть литосферы. Итак, Биосфера — область распространения жизни на Земле, включающая нижний слой атмосферы высотой 12–15 км, всю водную среду планеты (гидросферу) и верхнюю часть земной коры (литосферу глубиной 2–3 км). Верхняя граница биосферы находится на высоте 15–20 км от поверхности Земли в стратосфере.

Активная техногенная деятельность человека привела к разрушению биосферы во многих регионах планеты и созданию нового типа среды обитания — техносферы.

Современная техносфера.

За два последних столетия (XIХ – начало ХХI в.) в развитии современного общества и биосферного мира произошли значительные количественные и качественные перемены, которые были подготовлены всем периодом социоприродной эволюции человечества, особенно наступившим ее новым этапом – техногенным [Степин 2006: 19–23; Демиденко, Дергачева 2010; Дергачева 2011].

Человечество в результате промышленного переворота (конца XVIII – начала XIX в.) добилось огромных успехов в удовлетворении своих потребностей, в социализации человека и окультуривании природы планеты. Была создана обширная искусственная неживая предметно-вещественная, материально-энергетическая, электромагнитная и информационно-коммуникативная среда обитания человечества – техносфера. Техносфера может рассматриваться как некоторая совокупность актов трудовой деятельности человека, в рамках которых происходит развитие всех реальных процессов, протекающих в биосфере.

Техносфера — это регион биосферы в прошлом, преобразованный людьми в технические и техногенные объекты, т. е. среда населенных мест.

Техносферу можно определить как планетарное пространство, находящееся под воздействием инструментальной и технической производственной деятельности людей и занятое продуктами этой деятельности.

На современном этапе развития человека общество непрерывно взаимодействовало на среду обитания. Ниже показана схема взаимодействия человека со средой обитания.

Техносфера пришла на смену биосфере и в результате на планете осталось мало территорий с ненарушенными экосистемами. В наибольшей степени экосистемы разрушены в развитых странах — Европе, Северной Америке, Японии. Естественные экосистемы сохранились здесь на небольших площадях, которые окружены со всех сторон территориями, нарушенными деятельностью человека. Поэтому сохранившиеся относительно небольшие пятна биосферы подвержены сильному техносферному давлению.

Развитие техносферы в ХХ в. имело исключительно высокие темпы по сравнению с предыдущими столетиями. Это привело к двум диаметрально противоположным последствиям. С одной стороны, были достигнуты выдающиеся результаты в науке и различных отраслях промышленности, что оказало позитивное влияние на все сферы жизнедеятельности. С другой — были созданы невиданные ранее потенциальные и реальные угрозы человеку, сформированным им объектам и среде обитания. Создавая техносферу, человек стремился к повышению комфортности среды обитания, обеспечению защиты от естественных негативных воздействий. Все это благоприятно отразилось на условиях жизни и в совокупности с другими факторами сказалось на качестве и продолжительности жизни. Однако созданная руками человека техносфера не оправдала во многом надежды людей.

Факторы деградации биосферы, их природа и значение.

При появлении жизни на Земле возникла биосфера - саморазвивающаяся биологическая система, состоящая из множества различных видов живых организмов, обитавших на суше, в воде, в воздухе и даже под землей. За миллиард лет биосфера Земли успела достичь высочайших вершин самоорганизации.

В земной биосфере нет ненужных ей популяций - если какой-нибудь вид животных или растений начинает эволюционировать "не в ту сторону" - мутации произошли, скажем, или естественный отбор "сбился" с курса, - биосфера достаточно быстро (в историческом масштабе времени) восстанавливает равновесие.

Лишние виды вымирают, и у природы есть для этого множество способов, которые она использует по мере необходимости: от истребления одних видов другими до инфекций, способных "выкосить" множество особей в кратчайшие сроки. Баланс сил в биосфере сложился, достиг совершенства.

С появлением Homo sapiens (несколько сотен тысяч лет назад) возник первый вид живых существ, воздействие которых на биосферу представляет собой потенциальную угрозу равновесию в природе. С тех пор постоянный технический прогресс, а также головокружительный демографический рост оказывают небывалое разрушительное действие на естественную среду. Таким образом, человек — единственное существо, ответственное за деградацию биосферы — процесс, который с точки зрения экологов и палеонтологов еще не достиг своего апогея.

Изменение окружающей среды, вызванное первобытным человеком.

Огонь, без сомнения, был первым техническим завоеванием человечества. До тех пор пока человек не подчинил себе огонь, он жил в идеальной гармонии с природой, во всяком случае, с экологической точки зрения. Но как только первобытные охотники палеолита получили огонь, они начали разрушительное наступление на окружающую природу, непропорциональное их относительной малочисленности. Сегодня мыточно знаем, что использование огня для загона и ловли дичи сотни тысяч лет назад вызвало разрушение растительных сообществ в различных районах земного шара. Африка, без сомнения, пострадала больше других континентов.

Несколько позднее дикорастущий растительный покров в различных районах Африки, Азии и тропической Америки также был погублен человеком, однако уже сознательно: для создания дополнительных полей злаковых, которые способны поддерживать более богатую фауну копытных, чем первоначальные леса. Подобное сознательное уничтожение лесных массивов предопределило распространение саванн в западной части Африки и Юго-Восточной Азии. Около 10 000 лет назад индейцы Северной Америки таким же методом создали прерии — выжгли леса под пастбища для бизонов. Систематическое уничтожение огнем растительных сообществ, как правило, уменьшало биологические возможности среды —это подтверждает изучение саванн в таких страных, как Берег Слоновой Кости (Lamotte e. а., 1967), Бразилия, Гвиана.

Но охотники палеолита не только видоизменяли или разрушали на больших площадях растительные сообщества. С помощью огня, комбинируя различные способы охоты, они обедняли, и весьма чувствительно, видовой состав крупных позвоночных, населявших различные районы Земли.

Сельское хозяйство как первопричина нарушения равновесия в природе вследствие деятельности человека.

В начале неолита с возникновением сельского хозяйства воздействие человека на биосферу увеличилось во много раз. Начался небывалый демографический рост.

Развитие сельского хозяйства вызвало первое серьезное антропогенное потрясение биосферы. Оно также ускорило модификацию зооценоза, сопровождавшуюся вымиранием крупных представителей фауны, которых пастухи считали конкурентами домашних животных. Но особенно велико влияние сельского хозяйства как фактора смены экосистем. Известная регрессивная серия sylva-saltus-ager — пример такой смены экосистем: лесные биомы сменяются сначала пастбищами, а затем полями сельскохозяйственных культур.

Развитие сельского хозяйства сопровождается полным искоренением первоначального растительного покрова на обширных площадях, чтобы освободить место для небольшого количества отобранных человеком видов, наиболее пригодных для питания. К тому же, люди научились хранить зерновые, это позволило создавать запасы и способствовало переходу от кочевого к оседлому образу жизни.

Разрушение естественных растительных сообществ часто приводило в конце концов к бесплодности и превращению территорий, отведенных под культурные растения или пастбища, в настоящие пустыни.

Необратимые изменения окружающей среды во многих районах Земли произошли уже к началу нашей эры. Такова среди прочих судьба плодородного полукруга. Эта территория — колыбель цивилизации — включала юг Палестины, северные районы Сирии и Месопотамии и тянулась вплоть до восточной части Ирана. Именно там более 10000 лет назад зародилось земледелие: в Ираке найдены свидетельства существования (начиная с IX тысячелетия) зернохранилищ и овцеводства. Сегодня песчаная пустыня простирается там, где 8000 лет назад процветала цивилизация неолита. Чрезмерная эксплуатация этих биотопов постепенно разрушила леса, потом вторичный покров земель и, наконец, почву.

До недавнего времени, несмотря на прогресс культуры и техники, различные общественные формации сохраняли общую экономическую основу, восходящую к неолиту. Какова бы ни была их социально-экономическая база, они все представляли собой главным образом аграрные цивилизации.

В Европе начиная с появления первых аграрных цивилизаций неолита и до середины XIX в. экосистема человека была основана на эксплуатации земель и ограниченной деятельности ремесленников, использовавших главным образом растительные материалы, т. е. биодеградирующие, и небольшое количество коррозирующих металлов.

Эта экосистема была еще достаточно разнообразна: дикие прерии, целинные земли, леса, ограниченные районы многоотраслевого хозяйства представляли собой незначительно измененные или нетронутые места обитания.

К тому же подобная экосистема имела своих первичных производителей (дикорастущие и декоративные растения), которыми человек питался или непосредственно, или косвенно через вторичных продуцентов (скот, дичь и т. д.), которые снабжали его большинством применяемых им материалов (лес, растительное волокно). Человек был основным потребителем этой экосистемы, в которой также развивалось довольно большое число животных, обладающих значительной суммарной биомассой. Вся продукция, потребляемая нашим видом, трансформировалась в биодеградирующие отбросы, разрушаемые третьей категорией организмов биоценоза — деструкторами. Последние окончательно разрушали отбросы и осуществляли их минерализацию в простые вещества (фосфаты, нитраты и другие минеральные соли), которые снова использовались автотрофами в процессе фотосинтеза так же, как и выделяющийся углекислый газ. Таким образом, самоочищение вод и земель полностью осуществлялось и круговорот вещества в экосистеме не нарушался.

Современное промышленно развитое общество и его воздействие на биосферу

С начала XVIII в. был сделан ряд научных открытий, которые вызвали расцвет современного промышленно развитого общества. Начиная с этого времени экономическая структура основных европейских стран быстро изменялась, так как изобретались первые машины, использовалась новая техника, что способствовало росту промышленных предприятий. Тогда же были введены в обиход новые растительные культуры, что повышало эффективность земледелия и животноводства. Все эти нововведения были предвестниками радикального изменения отношений между человеком и природой.

Во второй половине XIX в. вместе с появлением современной индустрии перемены стали особенно значительными. Изучение структуры и деятельности экосистемы человека в современном промышленно развитом обществе позволяет заключить, что в экологических границах она характеризуется тремя основными источниками воздействий, которые нейтрализуют гомеостатические возможности экосистемы и непоправимо нарушают ее естественное равновесие.

Строятся города, унифицируются сельские районы путем разведения на больших пространствах технических монокультур, разрушаются последние остатки дикорастущей растительности, уничтожаются леса и болота, бесполезные с точки зрения современного человека. Что касается диких животных, то они почти полностью вытеснены из так называемых развитых районов земного шара.

Помимо уменьшения разнообразия естественной среды (одна из основных причин нарушения равновесия в природе), имеются еще два фактора, которые оказывают пагубное влияние на деятельность экосистемы человека.

Нарушен круговорот веществ, так как отходы человека больше не минерализуются деструкторами. Деятельность микроорганизмов в воде и почве все чаще затормаживается различными очень токсичными загрязняющими веществами, заражающими эти среды. К тому же в процессе промышленного производства образуется большое количество веществ, которые невозможно разложить биологическим путем; эти вещества накапливаются в атмосфере, гидросфере и почве, нарушая деятельность большинства экосистем.

Но человек еще и заимствует из литосферы различные минералы (например, сырье для удобрений), редкие металлы (например, ртуть) и многие другие, которые затем в значительных количествах рассеиваются в воздухе, воде и почве.

С точки зрения экологии подобные непрекращающиеся накопления различных остатков в будущем могут иметь пагубные последствия.

Отходы современной цивилизации ставят перед обществом ряд проблем, что не всегда ясно не специалисту, однако становится очевидным, когда накопление хозяйственных отходов и твердых отбросов (например, на автомобильных кладбищах) причиняет явный вред.

Переходу от биосферы к техносфере способствуют следующие факторы:

- высокие темпы роста численности населения на земле (демографический взрыв) этому способствуют достижения в медицине, повышение комфортабельности, повышение продуктивности сельского хозяйства;

- рост промышленного производства в военной промышленности, энергетике, численности средств транспорта;

- развитие сельского хозяйства, в целях повышения плодородия почв и борьбы с вредителями используются искусственные удобрения и пестициды, что влияет на состояние биосферы;

- техногенные аварии и катастрофы.

Причина деградации биосферы одна. Все остальное является ее следствиями. Эта причина состоит в недопустимо высокой численности людей на земном шаре.

Человечество разрушало биосферу всегда. Скорость современного разрушения биосферы катастрофична, и человечество непрерывно сталкивается с различными элементами этого разрушения на протяжении жизни одного поколения. Замедление этого разрушения до уровня, на котором оно, по крайней мере, перестанет быть заметным на протяжении жизни одного поколения, возможно при сокращении численности людей в десять раз. Стационарное состояние биосферы с медленным восстановлением нарушенных функций биосферы возможно при стократном сокращении численности людей на Земле.

При современной численности населения Земли остановка деградации биосферы невозможна ни при каких достижениях технологии и прогресса. Остановка деградации биосферы при десятикратном сокращении численности и полное самовосстановление нарушенных функций биосферы при стократном сокращении численности населения возможно только при правильном, научно обоснованном взаимодействии с биосферой.

Вернадский В.И. Общее понятие о биосфере. // Вернадский В.И. Начало и вечность жизни./ Сост. М.С. Бастракова, И.И. Мочалов, В.С. Неаполитанская. - М.: 1999

Данилов-Данильян В. И., Залиханов М. Ч., Лосев К. С. Экологическая безопас-ность. Общие принципы и российский аспект. М. : МППА БИМПА, 2007.

Демиденко Э. С. Ноосферное восхождение земной жизни. М. : МАОР, 2003.

Демиденко Э. С., Дергачева Е. А. Техногенное развитие общества и трансформация биосферы. М. : Красанд, 2010.

Кацура А., Отарашвили З. Экологический вызов: выживет ли человечество? М. : МЗ Пресс, 2005.

Загрязнение биосферы происходит по разным причинам. Это природные факторы, связанные с изменением ландшафта и последствия деятельности людей. Много вредных компонентов синтезируется человеком. Технический прогресс связан с радиомагнитным, химическим, физическим влиянием на экосистему.

Зная основные причины загрязнений биосферы, можно разрабатывать методы и способы ликвидации последствий деятельности человека. Нужно минимизировать загрязняющую нагрузку, чтобы избежать техногенных катастроф. Люди обязаны находить пути решения создаваемых проблем.

Естественное загрязнение биосферы

На планете постоянно происходят геологические и биологические процессы, стихийные бедствия, нарушающие экологический баланс. Меняется наземная флора и фауна, подводный мир. Загрязнителями становятся вещества, находящиеся в почве, атмосфере и водной среде.

Основные факторы естественного загрязнения биосферы:

вулканический дым с большим содержанием Sc2;
продукты сгорания во время лесных пожаров, содержащие загрязняющие СО, СО2;
эрозия почвы от ветра;
взвесь пыльцы от цветов, деревьев;
минерализация воды от растворения солей, содержащихся в почве, земной коре;
замутнение водных источников в период оползней, землетрясений, наводнений;
попадание в водоемы наземной органики, вызывающей дисбаланс водной среды.

Изменение водной экосистемы, заиливание водоемов, их обмеление изменяет движение и структуру грунтовых вод. Нарушается питание лесов, пополняющих запасы кислорода.

Естественное загрязнение биосферы напрямую связано с разрушением экосистем.

Промышленное загрязнение биосферы

Деятельность человека постоянно вызывает изменение облика Земли. Если говорить о масштабах воздействия, различают загрязнения биосферы по степени влияния на окружающий мир. Основные факторы:

Локального характера:

Горнорудные разработки, они меняют экосреду растений и животных, влияют на подводных обитателей;
Крупные предприятия промышленного и животноводческого направления;
Электростанции, преобразующие разные виды энергии.

Региональные, охватывающие большие территории. В большой доле урбанизация влияет на загрязнение биосферы, вокруг городов разрастаются производственные площадки, развиваются сельскохозяйственные комплексы.
Изменения планетарного уровня, например, тепловое загрязнение вызывает парниковый эффект, от вредных выбросов возникают климатические аномалии.

Деятельность человека приводит к накоплению в воде и почве чуждых для естественной природы компонентов. Возрастает ингредиентное загрязнение металлами, ядохимикатами, карьерными отработками, промышленными стоками.

Предприятиями, транспортом, сельским хозяйством и энергетикой вырабатывается основной объем загрязнителей мировой экосистемы.

Химические

По подсчетам Всемирной организации здравоохранения, влияние на здоровье человека оказывают до полумиллиона химических элементов. 40 тысяч из них относятся к категории вредных веществ, 12 тысяч – токсичных.

Ежегодно увеличивается объем углекислого газа. Выбросы металлургических предприятий вызывают кислотные дожди. Появляются соединения синтетического происхождения, не свойственные природе (до 200 тысяч в год):

активные ПАВ;
нефтепродукты (топливо, масла и другое);
удобрения и с/х химия;
пищевые добавки и лекарственные средства;
косметика, ароматизаторы;
растворители, лаки, строительные материалы.

Токсичное поражение биосферы вызывают массовые загрязнители:

сернистые компоненты;
синтезируемые ароматизаторы канцерогенного характера;
хлорсодержащие неорганические и органические соединения;
пестициды;
газообразные СО, NО2;
радиоактивные вещества с разным периодом разложения;
тяжелые металлы, в том числе свинец, кадмий, ртуть.

Для опасных загрязнителей устанавливают ПДК (уровень предельной концентрации), пределы токсичности, определяют длительность воздействия.

Физические

Факторы, влияющие на измеряемые параметры окружающей среды, называют физическим загрязнением биосферы:

Радиоактивные факторы вызывают мутации, системные заболевания.
Тепловые влияют на погоду.
Выделяют волновые загрязнители, к ним относится шум, свет, всевозможные вибрации, электромагнитные излучения в диапазоне от долей Герца до МГц.

На человека, экосистему воздействуют постоянные вибрации, оценивается вибрационная нагрузка. Установлен предел, имеющий биологический эффект. Основные источники вибрации:

автомобильный, ж/д транспорт;
силовые установки, большегрузная строительная, землеройная спецтехника;
технологическое оборудование ударного действия.

Акустическое загрязнение – шум различной интенсивности в диапазоне от ультра до инфразвуков, влияющих на психологическом уровне. Установлен критический предел акустического воздействия: в пределах городской среды инфразвук не должен превышать 90 дБ.

Биологические

Человек создает новые виды растений, делает эксперименты на клеточном уровне. Последствия генной инженерии пока трудно оценить с экологической точки зрения. Биоматериалы, используемые для разработки вакцин, лекарств, бактериологического оружия представляют угрозу загрязнения биосферы. Под влиянием загрязнителей продуцируются новые виды микроорганизмов.

Яды, тяжелые металлы вызывают мутагенные изменения в организме, проблемы со здоровьем. Токсические вещества оказывают канцерогенное действие. Среди загрязнителей есть вещества, изменяющие состояние тканей, биологических мембран.

Загрязнение биосферы разными видами транспорта

Достижения технического прогресса способствовали развитию инфраструктуры. Наземный, водный и воздушный транспорт влияет на биосферу, увеличивая загрязнение.

По данным статистики, в мире более миллиарда машин, основная масса не соответствует современным экологическим нормам. Продукты сгорания топлива, частицы металла, образующие из-за износа механизмов – малая часть загрязнителей.

Тяжелые металлы накапливаются в костях, углеводороды влияют на флору, фауну, подводных обитателей. Аварии при транспортировке топлива, сырья и продуктов производства усугубляют ситуацию.

Разработка месторождений в акватории морей и океанов связано с риском разлива нефти. Снижается выработка кислорода водными растениями, их доля в экосистеме достигает 70%. Разрушение океанического биомира сказывается на состоянии атмосферы.

Загрязнение биосферы в результате сельскохозяйственной деятельности

Последние исследования доказали, что промышленное производство продуктов питания – источник загрязнения. Доказан парниковый эффект животноводческих комплексов. Химические вещества для защиты растений снижают популяции птиц, грызунов. Наибольшую опасность представляют пестициды. На втором месте по вредности находятся удобрения.

Вредные вещества, завозимые на поля, с наземными водами попадают в водоемы, загрязняя их. Причиной 40% случаев массового мора рыбы стал дуст (ДДТ). При повышении концентрации химикатов до 200 г/га погибает более 80% фауны в окружающих водоемах.

В результате отравлений у млекопитающих снижается функция воспроизведения. Период разложения пестицидов в среднем 15 лет. Они вместе с овощами, зеленью попадают в корм животных. Под химическим воздействием мутируют насекомые, приспосабливаясь к изменениям в среде обитания.

Жидкие аммиачные стоки, навоз – источник вторичных энергоресурсов. При повышенной концентрации в почве отходы животноводства вызывают гибель растений, отравляют грунтовые воды.

Шумовое загрязнение биосферы

Мегаполисы и предприятия – источники шума. Средний показатель промышленных шумов – до 100 дБ, шумовой фон городской среды до 70 дБ. Шумовые стрессы свойственны не только людям, но и животным, птицам и насекомым.

Состав фауны под воздействием шума меняется, вызывая дисбаланс экосистемы. В естественной природе звуки, свыше 40 дБ – сигнал опасности. До 60% населения постоянно испытывают шумовой стресс, это жители городов, работники промышленных предприятий.

Радиационное воздействие на биосферу

Загрязнение биосферы радионуклидами приводит к мутациям, гибели животного и растительного мира. Потенциальную угрозу заражения представляют АЭС, ядерные реакторы подводных лодок, отходы переработки ядерного топлива, горнорудные разработки урановых месторождений. Облучение приводит к уродству животных, растений.

полезные ископаемые;
диагностическая аппаратура;
сигнальные индикаторы;
ядерная энергетика;
производство ядерного топлива;
испытания ядерного оружия;
технологические ядерные отходы.

Радиационное заражение составляет до 0,2% общего объема загрязнителей. Накопление радиоактивных веществ в местах захоронения ядерных отходов представляет угрозу заражения биосферы.

Загрязнение биосферы электромагнитными полями

К естественному электромагнитному полю Земли (МПЗ) добавляются другие излучения. Деформация естественного МПЗ – фактор экологической значимости. Источники антропогенных полей:

электризующиеся предметы;
магниты;
энергетические магистрали;
электрооборудование;
трансформаторные станции;
электромагнитные установки;
электропроводка;
бытовые и промышленные электроприборы, оборудование.

Электростатическое поле влияет на сердечно-сосудистую систему млекопитающих, органы чувств, половую систему. Степень воздействия зависит от напряженности излучения. Доказано влияние магнитных загрязнений на биосферу.

Экологические последствия загрязнения биосферы и бесхозяйственной деятельности людей

Изменения экосистемы под влиянием человека носят необратимый характер. Основные факторы влияния на состояние планеты:

Парниковый эффект.
Постоянные метеорологические наблюдения доказывают изменение климата. Средняя температура воздуха постоянно повышается. Эксперты связывают это с увеличением концентрации углекислого газа, задерживающим тепловое излучение. Ожидается:

изменение круговорота воды в природе – увеличение числа осадков, это приведет к интенсивному естественному загрязнению;
нарушение климатического цикла повлияют на флору, приведут к изменениям фауны;
повышение уровня мирового океана;
изменение подводных течений приведет к структурным температурным аномалиям, это грозит землетрясениями, цунами.

Истощение озонового слоя.
Избыточный ультрафиолет приведет к гибели многих видов животных, растений.
Кислотные осадки.
Вызваны накоплением в атмосфере сернистых, азотистых соединений. Они пагубно влияют на растительный мир.
Массовое уничтожение лесов, генерирующих кислород.
Разрушение подводной экосистемы.
Чрезмерное скапливание отходов.

Защита биосферы от загрязнений

В комплекс мер по снижению вредного воздействия на экосистему планеты входят мероприятия по всесторонней защите биосферы от загрязнений, включающие меры административного и экономического порядка, развитие технологий по переработке, утилизации отходов производства и жизнедеятельности человека.

Должны разрабатываться законы, ограничивающие вредное влияние на экосистему. Меры по охране биосферы от загрязнения подразумевает очистку отходящих газов, сточных вод. Развитие альтернативной энергетики – одна из составляющих разумной утилизации отходов. Промышленность должна ориентироваться на малоотходные технологии.

Последствия загрязнения атмосферы

По степени влияния загрязнителей на экосистему выделяют факторы, которые непосредственно влияют на организм, или приводят к изменениям окружающей среды.

Источники прямого воздействия на человека загрязнений биосферы:

водные ресурсы – при загрязнении водоемов меняется химический состав питьевой воды;
почвенный слой – загрязнители через продукты попадают в пищу;
атмосфера – изменение компонентного состава воздуха.

Под влиянием экологических последствий загрязнения биосферы сокращается популяция животных, исчезают многие виды растений, мир вокруг нам меняется. Нарушения экосистемы затрагивают все стороны жизнедеятельности человека. Несложно выделить факторы косвенного воздействия на человека загрязнений биосферы:

химические средства борьбы с насекомыми;
радионуклиды;
климатические изменения;
ландшафтные трансформации естественного или техногенного характера.

Биосфера чутко реагирует на внедрение в экосистему. Накопление вредных веществ в воздухе, воде и земле ухудшают комфортность пребывания человечества на планете.

Влияние загрязнения атмосферы на здоровье человека и окружающую среду

Определение степени загрязнения воды: прямые и косвенные показатели

Причины возникновения экологических проблем в больших городах

Как защитить воду и предотвратить ее загрязнение?

Загрязнение почвы химическими веществами: последствия и охрана

Тепловое загрязнение окружающей среды: источники и последствия

С чем связано и чем опасно загрязнение почвы тяжелыми металлами

Основные источники загрязнения воды

Проблема захоронения радиоактивных отходов

Утилизация судов на металлолом: как и где можно утилизировать?

Основные загрязнители воды: естественные и антропогенные

Что относится к химическим и естественным источникам загрязнения гидросферы?

Сейчас выпустили много материала, те же телефоны даже, машины. Чего не было у нас 100 лет. А после их поломок, ненадобности люди могут загрязнять биосферу даже их остатками. Вот и результат.