Uploaded by Юлия Валерьевна Подольская

БЖД. Понятие биосферы

advertisement
Оглавление
Введение ................................................................................................................... 2
Понятие биосферы .................................................................................................. 4
Загрязнение биосферы ............................................................................................ 5
Последствия загрязнения для биоразнообразия .................................................. 7
Заключение ............................................................................................................ 14
1
Введение
Жизнь человека как биологического вида неразрывно связана с
определёнными условиями среды обитания: температурой, влажностью,
составом воздуха, качеством воды, составом пищи и др. Требования любого
живого
организма к
качеству внешней
среды
консервативны,
они
отрабатывались в течение многих тысячелетий эволюции. Отклонение
условий жизни от нормальных приводит к нарушению обмена веществ и как
крайний случай – к несовместимости новых условий окружающей среды с
жизнью человека или других организмов. Высокое качество окружающей
природной среды означает:
‒ возможность
устойчивого
существования
и
развития
данной
экологической системы;
‒ отсутствие неблагоприятных последствий для данной популяции1.
Проблема сохранения биологического разнообразия в последние годы
приобрела чрезвычайную популярность, хотя, новой она не является. Сам
термин появился еще в конце XIX в., а вся летопись природоохранного дела
отражает историю усилий и действий, направленных на сохранение
разнообразия природы. Но то, что эта тема стала одной из центральных на
Конференции ООН в Рио-де-Жанейро (июнь 1992 г.), безусловно, имело
огромное положительное значение для ее решения
–
впервые на столь
высоком уровне было заявлено, что сохранение биологического разнообразия
необходимо для сохранения поддерживающих жизнь систем биосферы и что
это – общая задача всего человечества, государства несут ответственность за
сохранение своего биологического разнообразия и устойчивое использование
биологических ресурсов.
Биосферу можно представить в виде огромной
стены. Построенная в ходе эволюции и состоящий из очень большого
количества кирпичиков
1
–
видов и их сообществ. Пока все кирпичики
Попов В.Ф., Толстихин О.Н. Экология: учебное пособие. – Якутск: Изд-во БГУЭП, 2013. – 308 с.
2
находятся на своих местах, стена обладает большой прочностью. Но человек
выбивает один кирпичик за другим. Многие виды исчезли безвозвратно.
Нужно иметь ввиду и то, что каждый вид связан различным образом с
десятками и сотнями других видов (так называемые консортивные связи)
через питание, размножение, расселение, места обитания и т.д. Поэтому
потеря видов ослабляет до этого устойчивую стену – биосферу, ведет к
дестабилизации2.
2
Джумабаева С.А. Особенности сохранения биологического разнообразия в Кыргызстане. Институт
леса и ореховодства НАН КР
3
Понятие биосферы
Биосфера (от греч. bios – жизнь и sphera – шар, сфера) – это
геологическая оболочка Земли вместе с населяющими ее организмами на всех
уровнях их организации; это живой покров Земли. Организмы не просто живут
на
поверхности
планеты,
они
связаны
со
средой
обитания
непрекращающимися процессами обмена веществ и энергии3.
Термин «биосфера» предложил австрийский ученый Э. Зюсс в 1875 г., а
учение о биосфере создал русский академик В. И. Вернадский (1863-1945).
Образование
биосферы
на
Земле
обусловлено
совокупностью
следующих факторов:
1) силы земного притяжения;
2) космического излучения;
3) количества кислорода и углекислого газа в атмосфере;
4) интенсивности коротких ультрафиолетовых лучей;
5) температуры.
По определению В. И. Вернадского, биосфера представляет собой
совокупность частей земных оболочек (лито-, гидро- и атмосферы), которая
заселена живыми организмами, находится под их воздействием и занята
продуктами их жизнедеятельности.
Жизнь на Земле существует, потому что на Земле существует жизнь.
Если бы на Земле не было живых существ, планета была бы такая же, как
ядовитая парилка Венера или как остывший пустынный Марс.
3
Новости экологии. Биосфера Земли. https://ecoportal.info/biosfera-zemli/ 07 мая 2017
4
Загрязнение биосферы
Различного рода загрязнения атмосферы, почвы и гидросферы
определяются выбросом промышленных, бытовых и сельскохозяйственных
отходов, содержащих вещества, не имеющие природных разрушителей и
обладающие токсическим действием на живые организмы.
В самом общем виде можно сказать, что такие формы влияния на
биосферу
целиком
определяются
несовершенством
технологических
процессов и незнанием закономерностей круговорота веществ в природе.
Промышленное влияние на атмосферу включает изменение ее естественного
газового состава – уменьшение содержания кислорода и существенное
увеличение двуокиси углерода. По некоторым подсчетам, в развитых
капиталистических странах суммарное количество потребляемого кислорода,
включая его промышленное использование, более чем в 1,5 раза превышает
его продукцию растениями на территории этих стран. Острота этой проблемы
смягчается глобальностью процессов обмена газов в атмосфере в целом.
Наряду с изменением естественного соотношения газов в составе атмосферы,
в последнее время наблюдается прогрессирующее загрязнение ее пылью и
газообразными веществами промышленных выбросов. В частности, весьма
опасными оказываются кислотные выбросы, а также токсичные газы.
Подсчитано, что тепловая электростанция средней мощности только за час
выбрасывает в атмосферу около 5 т сернистого ангидрида и 16-17 т золы.
Вокруг химических и металлургических комбинатов от вредных выбросов
погибают леса, болеют люди и животные.
Пылевые загрязнения атмосферы, помимо прямого патологического
воздействия на дыхательные органы человека и животных, снижают
проницаемость
атмосферы
для
солнечного
излучения.
Промышленная деятельность человека приводит и к загрязнению почв.
Основные компоненты такого загрязнения – промышленные и бытовые
отходы: отходы строительства, зола тепловых электростанций, отвалы пустой
5
породы в местах разработки полезных ископаемых и т. п. Эти загрязнения не
только скрывают под собой плодородный слой почвы, но и содержат ряд
химических элементов, которые в больших количествах токсичны для
растений и микроорганизмов (сера, молибден, медь, кадмий, цинк, мышьяк,
алюминий, фтор и многие другие).
Одной из острейших проблем современности стало загрязнение пресных
вод. Рост численности населения и прогрессивное развитие различных
отраслей промышленности ведут к нарастающим масштабам загрязнения рек,
озер и других континентальных водоемов бытовыми и промышленными
стоками. Многие из веществ, входящих в состав сточных вод, токсичны для
человека и многих других живых организмов. В частности, весьма губительны
для
большинства
промышленности.
В
гидробионтов
водоемах,
отходы
принимающих
целлюлозно-бумажной
сточные
воды
таких
предприятий, погибает почти все население беспозвоночных животных и рыб.
Положение усугубляется еще и тем, что окисление древесной массы связывает
большое количество кислорода, приводя к общему дефициту его в водоеме.
Характерно, что в таких водоемах быстро формируются сообщества на базе
цианобактерий, устойчивые к фенолам и иным токсикантам. Это подчеркивает
их
высокую
приспособляемость
на
уровне
экосистем,
но
человек
воспринимает такие водоемы как мертвые.
В современных условиях антропогенное изменение ландшафтов
представляет собой наиболее мощный и постоянный фактор, оказывающий
влияние на видовой состав, структуру и экологические связи в экосистемах. В
процессе антропогенного освоения природных комплексов происходит
изменение условий существования как отдельных видов, так и целых
сообществ. Экологические механизмы влияния преобразования ландшафта на
биоценозы
известны
пока
лишь
в
самых
общих
чертах.
Одна из наиболее обычных форм антропогенного изменения ландшафта – его
упрощение, создание «ландшафтной монотонности» и на этой основе –
разрушение
сложных
экосистем
с
6
заменой
их
более
простыми.
Особенно наглядно это видно на примере введения монокультур в сельском и
лесном хозяйстве.
Последствия загрязнения для биоразнообразия
При рассмотрении этого важнейшего направления экологической науки
необходимо еще раз подчеркнуть, что охрана окружающей, в том числе и
природной среды представляет собой типичную инженерную научную
дисциплину. Это прикладная наука, которая на базе фундаментальных
экологических знаний разрабатывает инженерные решения (инженерные
мероприятия, инженерные сооружения и оборудование) в целях сохранения
природой ресурсо- и средовоспроизводящих функций, генофонда, а также
невозобновимых природных ресурсов. Кроме инженерного аспекта, в систему
охраны
окружающей
среды
входят
правовые,
нормативные,
административные, просветительские, образовательные мероприятия и
действия на федеральном, региональном, национальном и международном
уровнях.
Рациональное природопользование – это система деятельности,
призванная обеспечить экономное использование природных ресурсов и их
воспроизводство с учетом перспективных интересов развивающегося
хозяйства и сохранения здоровья людей. Основные принципы рационального
природопользования: изучение (учет и оценка, прогноз развития, разработка
системы управления и использования), охрана (поддержание продуктивности
– воспроизводство), освоение (комплексность и экономичность добычи и
переработки), преобразование (улучшение и оптимизация).
Современный
предусматривает,
фундаментальных
подход
помимо
к
проблеме
охранных
экологических
охраны
природной
мероприятий,
исследований
разного
среды
проведение
масштаба
и
использование их результатов для активного вмешательства в нарушенные
7
экосистемы с целью придания им адаптивных в новых условиях черт,
повышения их устойчивости и продуктивности.
С экологической точки зрения, охрана водных ресурсов состоит, прежде
всего, в непосредственном обеспечении людей водой для жизни и санитарногигиенических нужд. Не считая огромные изменения планетарной воды
океанов, морей, ледников, поверхностных водоемов и подземных пластов,
которые составляют 1,359 млн. м3, запасы питьевой воды не превышают 2-3
%. По данным ООН, сегодня около 1,3 млрд. людей не обеспечены питьевой
водой
ни
Проблема
в
качественном,
состоит
в
том,
ни
что
в
количественном
пресную
воду,
отношении.
необходимую
для
жизнедеятельности человека, выпивает, образно говоря, его дитя –
современная промышленность. Достаточно сказать, что для получения 1 т
капрона используется 10 т чистой воды, а для изготовления 1 кг бумаги – 100
кг. В промышленно развитых странах на одного человека расходуется 1,2 тыс.
м3 воды в год. Еще недавно затраты воды на одного жителя города составляли
30-40 л/сутки, а сегодня – почти 300 л.
Водные экосистемы, которые расположены возле городских поселений,
с давних времен служили для размещения бытовых отходов. Биологические
возможности водных экосистем настолько велики, что они к определенному
моменту, используя растворенный в воде кислород, самоочищались от
бытового загрязнения.
Основным направлением охраны водных ресурсов должна стать очистка
стоков, как промышленных и сельскохозяйственных, так и коммунальных.
Одновременно следует активнее внедрять технологии, которые бы уменьшали
до минимума химические загрязнения поверхностных и подземных вод.
В условиях дальнейшего наращивания объемов промышленного
производства преимущественно на морально и физически устаревшем
оборудовании в базовых отраслях экономики, а также неуклонно растущего
количества автомобилей следует ожидать и дальнейшее ухудшение качества
атмосферного воздуха.
8
Мероприятия,
направленные
на
охрану
атмосферного
воздуха,
предусматривают внедрение технических решений по обезвреживанию и
улавливанию газообразных загрязняющих веществ, разработку и утверждение
нормативов загрязнения, предельно допустимых выбросов для всех
предприятий, создание современных приборов постоянного контроля и учета
выбросов.
Охрана видов и целых экосистем необходима по многим причинам. Вопервых, биоразнообразие живых организмов, которое является следствием их
длительной эволюции, составляет одно из главных условий устойчивости
биосферы во времени. Обеднённость экосистем вследствие сокращения
численности особей или уменьшения количества видов нарушает их
устойчивость
и
вызывает
снижение
биохимической
активности.
Во-вторых, естественные биоценозы следует охранять, поскольку из них мы
черпаем
материалы
для
улучшения
сортов
растений
и
пород
сельскохозяйственных животных, производства химических препаратов для
борьбы с вредителями и, что очень важно, для производства лекарственных
веществ. Природоохранные мероприятия не ограничиваются защитой
отдельных видов, под защиту берутся целые экосистемы, которые включают
в состав заповедников, национальных парков, заказников, резерватов.
В 2017г. объем выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух
от контролируемых стационарных источников составил 49,6тыс. тонн и по
сравнению с 2016г. сократился на 6,1 %, а по сравнению с 2013г., напротив,
увеличился на 10 %. Из них выбросы сернистого ангидрида, как одного из
основных видов загрязнителей воздуха, уменьшились с 16,1 тыс.тонны в
2016г. до 7,8 тыс.тонны в 2017г., или на 48,4 %. Около половины выбросов
загрязняющих атмосферу веществ (44 %) приходится на г.Бишкек. В целом по
республике в 2017г. объемы выбросов в расчете на один кв. км составили 248,2
кг, в том числе на душу населения – 8,1 кг. На конец 2017г. на территории
республики насчитывалось около 128,4 млн.тонн отходов производства и
потребления, что по сравнению с 2013г. на 18,5 % больше. При этом,
9
наибольшая доля таких отходов (95 %) произведена в Иссык-Кульской
области.4
Таблица 1 – Расходы государственного бюджета на охрану окружающей среды
Всего
в том числе на:
борьбу с загрязнением окружающей среды
природные заповедники и природные парки
охрану животных
охрану растений
противоэрозные мероприятия
ветеринарную диагностику
химизацию, защиты и карантин растений
прочие услуги по защите биоразнообразия и
охране ландшафта
научно-исследовательские
и
опытноконструкторские разработки, связанные с
охраной окружающей среды
вопросы охраны окружающей среды, не
отнесенные к другим категориям
другие у слуги по охране окружающей среды
2013
562,0
2014
665,9
2015
810,1
2016
934,5
2017
921,5
22,4
56,2
71,5
60,4
52,7
80,9
6,5
1,2
63,2
90,9
43,9
93,3
8,4
1,6
61,2
109,3
42,5
114,1
9,4
1,5
46,6
107,2
60,1
145,8
10,4
1,5
109,3
150,8
88,8
131,7
9,8
–
105,6
134,6
85,9
235,6
277,1
392,6
358,6
231,4
6,2
6,7
7,1
6,3
6,3
11,2
9,6
–
–
163,5
–
–
–
2,6
–
Природные ресурсы и биосфера Кыргызстана – редкое и уникальное
достояние народа, соответственно, экологичность должна стать основным
критерием всех принимаемых мер и политик по развитию страны.
Для выполнения целей и задач Стратегии устойчивого развития КР на
2018-2040 гг. «ТАЗА КООМ.ЖАҢЫ ДООР» в рамках экологической
безопасности, необходимо принятие определенных мер. Увеличение лесных
массивов, которые в настоящее время составляют только 5,6% территории
страны,
могло
бы предотвратить
или
замедлить
таяние
ледников.
Программа сохранения ледников должна способствовать восстановлению
лесов в зоне ледников, а также на горных землях, неиспользуемых населением.
Будет также принята Национальная стратегия защиты и увеличения
биоразнообразия,
направленная
на
сохранение
и
восстановление
численности и ареалов ключевых видов редких представителей флоры и
фауны, в том числе снежного барса, а также на сокращение коммерческой
4
Окружающая среда в Кыргызской Республике. Нацстатком Кыргызской Республики 2018 – 89с
http://www.stat.kg/media/publicationarchive/69c50a26-74ca-4fe9-8816-26447055f3fb.pdf
10
охоты и рыболовной практики в соответствии с международными нормами
и требованиями.
В целях дальнейшего снижения выбросов углекислого газа и их
отрицательного влияния на ледники будут стимулироваться импорт и
эксплуатация техники, работающей на возобновляемых источниках энергии
или инновационных принципах.
Будет продолжена реформа государственных институтов в области
охраны окружающей среды, нацеленная на модернизацию с упором на науку,
международный опыт и соответствующие технические нормы и правила, а
также на критерии и индикаторы устойчивого развития.
технологии,
включая
информационную
компьютеризацию данных
систему,
и
Современные
географическую
будут систематически внедряться в область
охраны окружающей среды.
В целях снижения социально-экономического давления на водные
ресурсы будут внедрены современные водосберегающие технологии и
производственные
процессы,
обеспечивающие снижение
удельного
водопотребления и сокращение потерь и неучтенных расходов воды в
ирригационных, технических и 114 питьевых целях. Будут развиваться
системы оборотного и повторного водоснабжения.
Политика устойчивого управления отходами будет нацелена на
уменьшение объема отходов путем принятия мер по предотвращению
их образования, сокращению, переработке и повторному использованию.
Кроме того, будут проведены мероприятия по устранению потенциальной
опасности
хранилищ радиоактивных
отходов
и
отходов
металлургической промышленности, включая их переработку.
В целях развития и сохранения природных ресурсов и минимизации
вреда окружающей среде будет стимулироваться переход бизнеса на
«зеленые» технологии производства и строительства. Будет разработан
единый государственный сертификат «Эко» со своими стандартами
для
каждой отрасли в отдельности (строительство, энергетика, сфера услуг и
11
др.). Сертификат будет предусматривать налоговые послабления и другие
виды стимуляции экологически дружественного предпринимательства.
Учитывая ограниченность и деградацию пахотных земель страны, а
также имеющееся сравнительное преимущество на мировом рынке,
органическое сельское хозяйство будет являться стратегической отраслью
Кыргызстана и способствовать регенерации деградированных пахотных
земель,
пастбищ,
восстановлению лесных экосистем, а также поможет
Кыргызстану занять свою нишу на мировом рынке сельского хозяйства. В
этих целях будет разработана и принята Национальная программа по
развитию органического сельского хозяйства до 2022 года, которая будет
стимулировать фермеров к переходу на органическое сельское хозяйство
путем сертифицирования, информирования, налоговых льгот, технической
помощью и продвижением продукциина внешнем рынке.
Будут внесены изменения в Кодекс о недрах с целью укоренения
нижеследующих
концептуальных
принципов
и
подходов
защиты
окружающей среды:
‒
минимизация добычи полезных ископаемых в зоне естественных
экосистем;
‒
страхование
обеспечение
экологических
финансовой
рисков
в
процессе недропользования,
прозрачности
деятельности предприятий
горнорудной промышленности;
‒
введение
обязательных
требований
по
вкладу
горнорудного
предприятия в развитие местных общин и восстановление природной
среды;
‒
определение ключевых зон и природных объектов, которые не
допускаются под горнорудное освоение;
‒
установление четких санитарных охранных зон вокруг рудников.
12
13
Заключение
Хозяйственная деятельность человека, приобретая все более глобальный
характер, начинает оказывать весьма ощутимое влияние на процессы,
происходящие в биосфере. К счастью, до определенного уровня биосфера
способна к саморегуляции, что позволяет свести к минимуму негативные
последствия деятельности человека. Но существует предел, когда биосфера
уже не в состоянии поддерживать равновесие. Начинаются необратимые
процессы, приводящие к экологическим катастрофам. С ними человечество
уже столкнулось в ряде регионов планеты.
Из-за
увеличения
масштабов
антропогенного
воздействия
(хозяйственной деятельности человека), особенно в последнее столетие,
нарушается равновесие в биосфере, что может привести к необратимым
процессам и поставить вопрос о возможности жизни на планете. Это связано
с развитием промышленности, энергетики, транспорта, сельского хозяйства и
других видов деятельности человека без учета возможностей биосферы Земли.
Уже сейчас перед человечеством встали серьезные экологические проблемы,
требующие незамедлительного решения.
14
Список литературы
1. Попов В.Ф., Толстихин О.Н. Экология: учебное пособие. – Якутск:
Изд-во БГУЭП, 2013. – 308 с.
2. Джумабаева С.А. Особенности сохранения биологического разнообразия в
Кыргызстане. Институт леса и ореховодства НАН КР
3. Новости экологии. Биосфера Земли. https://ecoportal.info/biosfera-zemli/ 07
мая 2017
4. Окружающая среда в Кыргызской Республике. Нацстатком Кыргызской
Республики 2018 – 89с http://www.stat.kg/media/publicationarchive/69c50a2674ca-4fe9-8816-26447055f3fb.pdf
5. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
ИЗМЕНЕНИЯМ КЛИМАТА
15
И
АДАПТАЦИЯ
К
Download