БИОСФЕРА КАК СИСТЕМА КОТОРАЯ ОБЕСПЕЧИВАЕТ СУЩЕСТВОВАНИЕ ЧЕЛОВЕКА. ЭКОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА.

Крупнейшим обобщением в комплексе наук о Земле (геология, география, геохимия, биология) стало учение о биосфере, созданное русским ученым В. И. Вернадским. Начав свою научную деятельность (как геолог) с изучения осадочных пород земной коры, В. И. Вернадский выявил огромную роль живых организмов в сложных геохимических процессах нашей планеты. В 1926 г. вышла его книга «Биосфера». В этом произведении глубоко анализируются сложные взаимоотношения живых организмов и неживой природы Земли. Его работа несколько опередила время. Лишь во второй половине ХХ в., на фоне обострения экологических проблем, его учение о биосфере получило широкое распространение.

В. И. Вернадский (12. 03. 1863 г.)

Важным элементом учения В. И. Вернадского о биосфере является идея тесной зависимости биосферы от деятельности человека и сохранности ее в результате разумного отношения человека к природе. Ученый писал: Человечество, взятое в целом, становится мощной геологической силой. Перед ним, перед его мыслью и трудом становится вопрос о перестройке биосферы в интересах свободно мыслящего человечества как единого целого. Это новое состояние биосферы, к которому мы, не замечая этого, приближаемся, и есть ноосфера. В настоящее время учение о биосфере представляет собой важнейшую часть экологии, непосредственно связанную с проблемами регулирования взаимодействия человека и природы.

Впервые термин «биосфера» был употреблен Ж. Б. Ламарком в начале XIX в. Позднее он был упомянут в работе австрийского геолога Э. Зюсса в 1875 г. Однако это понятие не было детально разработано названными учеными, а использовано вскользь для обозначения области жизни на Земле. Лишь в работах В. И. Вернадского оно анализируется детально и тщательно и под ним понимается «оболочка жизни» на нашей планете.

Биосферой называют совокупность всех живых организмов нашей планеты и те области геологических оболочек Земли, которые заселены живыми существами и подвергались в течение геологической истории их воздействию.

Границы биосферы. Живые организмы неравномерно распространены в геологических оболочках Земли:литосфере, гидросфере и атмосфере. Поэтому биосфера сейчас включает верхнюю часть литосферы, всю гидросферу и нижнюю часть атмосферы.

Длительный период добиологического развития нашей планеты, определяющийся действием физико-химических факторов неживой природы, закончился качественным скачком – возникновением органической жизни. С момента своего появления организмы существуют и развиваются в тесном взаимодействии с неживой природой, причем процессы в живой природе на поверхности нашей планеты стали преобладающими. Под действием солнечной энергии развивается принципиально новая (планетарных масштабов) система – биосфера. В составе биосферы различают:

♦ живое вещество, образованное совокупностью организмов;

♦ биогенное вещество, которое создается в процессе жизнедеятельности организмов (газы атмосферы, каменный уголь, известняки и др.);

♦ косное вещество, образующееся без участия живых организмов (основные породы, лава вулканов, метеориты);

♦ биокосное вещество, представляющее собой совместный результат жизнедеятельности организмов и абиогенных процессов (почвы).

Эволюция биосферы обусловлена тесно взаимосвязанными между собой тремя группами факторов: развитием нашей планеты как космического тела и протекающих в ее недрах химических преобразований, биологической эволюцией живых организмов и развитием человеческого общества.

Границы жизни определяются факторами земной среды, которые препятствуют существованию живых организмов. Верхняя граница биосферы проходит на высоте около 20 км от поверхности Земли и отграничена озоновым слоем, который задерживает коротковолновую часть ультрафиолетового излучения Солнца, губительную для жизни. В гидросфере земной коры живые организмы населяют все воды Мирового океана – до 10–11 км в глубину. В литосфере жизнь встречается на глубине 3,5–7,5 км, что обусловлено температурой земных недр и уровнем проникновения воды в жидком состоянии.

Атмосфера. Газовая оболочка Земли состоит в основном из азота и кислорода. В небольших количествах в ней содержатся диоксид углерода (0,003 %) и озон. Состояние атмосферы оказывает большое влияние на физические, химические и биологические процессы на поверхности Земли и в водной среде. Для процессов жизнедеятельности особенно важны:кислород, используемый для дыхания и минерализации мертвого органического вещества; диоксид углерода, используемый зелеными растениями в фотосинтезе; озон, создающий экран, защищающий земную поверхность от ультрафиолетового излучения. Атмосфера образовалась в результате мощной вулканической и горообразовательной деятельности, кислород появился значительно позднее как продукт фотосинтеза.

Нижняя граница атмосферы совпадает с поверхностью Земли, так как воздух проникает в мельчайшие поры в почве и растворен даже в воде.

Верхняя граница на высоте 2000-3000 км постепенно переходит в космическое пространство.

Благодаря атмосфере, в которой содержится кислород, возможна жизнь на Земле. Атмосферный кислород используется в процессе дыхания человека, животными, растениями.

Если бы не было атмосферы, на Земле была бы такая же тишина, как на Луне. Ведь звук — это колебание частиц воздуха. Голубой цвет неба объясняется тем, что солнечные лучи, проходя сквозь атмосферу, как через линзу, разлагаются на составляющие цвета. При этом рассеиваются больше всего лучи голубого и синего цветов.

Атмосфера задерживает большую часть ультрафиолетового излучения Солнца, которое губительно действует на живые организмы. Также она удерживает у поверхности Земли тепло, не давая нашей планете охлаждаться.

Стратосфера — слой атмосферы, расположенный над тропосферой на высоте от 8 до 50 км. Цвет неба в этом слое кажется фиолетовым, что объясняется разреженностью воздуха, из-за которой солнечные лучи почти не рассеиваются.

В стратосфере сосредоточено 20 % массы атмосферы. Воздух в этом слое разрежен, практически нет водяного пара, а потому почти не образуются облака и осадки. Однако в стратосфере наблюдаются устойчивые воздушные течения, скорость которых достигает 300 км/ч.

В этом слое сосредоточен озон (озоновый экран, озоносфера), слой, который поглощает ультрафиолетовые лучи, не пропуская их к Земле и тем самым защищая живые организмы на нашей планете. Благодаря озону температура воздуха на верхней границе стратосферы находится в пределах от -50 до 4-55 °С.

Между мезосферой и стратосферой расположена переходная зона — стратопауза.

Мезосфера — слой атмосферы, расположенный на высоте 50-80 км. Плотность воздуха здесь в 200 раз меньше, чем у поверхности Земли. Цвет неба в мезосфере кажется черным, в течение дня видны звезды. Температура воздуха снижается до -75 (-90)°С.

На высоте 80 км начинается термосфера. Температура воздуха в этом слое резко повышается до высоты 250 м, а потом становится постоянной: на высоте 150 км она достигает 220-240 °С; на высоте 500-600 км превышает 1500 °С.

В мезосфере и термосфере под действием космических лучей молекулы газов распадаются на заряженные (ионизированные) частицы атомов, поэтому эта часть атмосферы получила название ионосфера — слой очень разреженного воздуха, расположенный на высоте от 50 до 1000 км, состоящий в основном из ионизированных атомов кислорода, молекул окиси азота и свободных электронов. Для этого слоя характерна высокая наэлектризован- ность, и от него, как от зеркала, отражаются длинные и средние радиоволны.

В ионосфере возникают полярные сияния — свечение разреженных газов под влиянием электрически заряженных летящих от Солнца частиц — и наблюдаются резкие колебания магнитного поля.

Экзосфера — внешний слой атмосферы, расположенный выше 1000 км. Этот слой еще называют сферой рассеивания, так как частицы газов движутся здесь с большой скоростью и могут рассеиваться в космическое пространство.

Атмосфера — это смесь газов, состоящая из азота (78,08 %), кислорода (20,95 %), углекислого газа (0,03 %), аргона (0,93 %), небольшого количества гелия, неона, ксенона, криптона (0,01 %), озона и других газов, но их содержание ничтожно. Современный состав воздуха Земли установился более сотни миллионов лет назад, однако резко возросшая производственная деятельность человека все же привела к его изменению. В настоящее время отмечается увеличение содержания СО₂ примерно на 10-12 %.

Входящие в состав атмосферы газы выполняют различные функциональные роли. Однако основное значение этих газов определяется прежде всего тем, что они очень сильно поглощают лучистую энергию и тем самым оказывают существенное влияние на температурный режим поверхности Земли и атмосферы.

Гидросфера. Вода – важный компонент биосферы и необходимое условие существования живых организмов. Большое значение имеют газы, растворенные в воде: кислород и диоксид углерода. Их содержание широко варьируется в зависимости от температуры и присутствия живых организмов. В воде содержится в 60 раз больше диоксида углерода, чем в атмосфере. Гидросфера формировалась в связи с развитием геологических процессов в литосфере, при которых выделялось большое количество водяного пара. Гидросфера — водная оболочка нашей планеты — это безбрежные просторы морей и океанов, синева озёр, сверкающие ленты рек и топи болот, облака и туманы, серебристый иней и капли росы. Водой покрыто около 3/4 поверхности Земли. Молекула воды Н2О состоит из трех атомов — одного атома кислорода и двух атомов водорода. Это бесцветное химическое соединение, не имеющее вкуса и запаха, — самое распространённое на планете, без него невозможно существование жизни, и его роль в формировании географической оболочки огромна.

Общий объём воды на земном шаре 1390 млн. км3, основная его часть приходится на моря и океаны — 96,4%. На суше наибольшее количество воды содержат ледники и постоянные снега — около 1,86% (при этом в горных ледниках — 0,2%). Около 1,7% от общего объёма гидросферы приходится на подземные воды и примерно 0,02% — на воды суши (реки, озёра, болота, искусственные водоёмы - прим. от geoglobus.ru). Некоторое количество воды находится в живых организмах биосферы и в атмосфере. Пресная вода составляет лишь 2,64%.

На нашей планете в естественных условиях вода может существовать в трёх агрегатных состояниях — твёрдом (лёд), жидком (вода) и газообразном (водяной пар), в отличие от других веществ, которые находятся или в твёрдом (минералы, металлы - прим. от geoglobus.ru) или в газообразном (кислород, азот, углекислый газ) состоянии.

Жизнь на Земле зародилась благодаря тому, что на ней появилась вода — удивительное вещество, обладающее аномальными химическими и физическими свойствами. Молекулы воды необычайно сильно притягиваются друг к другу, примерно в 10 раз сильнее, чем молекулы других жидкостей. Поэтому при нормальном атмосферном давлении вода кипит при 100 °С и плавится при 0 °С. Если сравнить воду — оксид водорода — с другими веществами, представляющими собой соединения водорода с элементами, находящимися в периодической таблице Менделеева в одном ряду с кислородом, — теллуром, селеном и серой, то окажется, что температура замерзания и кипения воды необычно высока. Следовало ожидать, что лёд должен был бы таять при —90 °С, а вода кипеть при —70 °С. При этом все льды на Земле расплавились бы, а океаны и моря — выкипели. Нормальным в условиях нашей планеты стало бы только газообразное состояние воды.

Некоторые удивительные свойства воды определяют многие важнейшие природные процессы, происходящие на планете. Например, вода обладает наибольшей плотностью не при 0 °С — температуре плавления, а при 4 °С. Пресная вода, охлаждённая до температуры ниже
4 °С, становится менее плотной и поэтому остаётся в поверхностном слое. Это позволяет водоёмам не промерзать до дна, что сохраняет жизнь их обитателям.

При замерзании вода расширяется, и её плотность в жидком состоянии больше, чем в твёрдом. Поэтому лёд легче воды — это ещё одно замечательное свойство воды, которым она отличается от подавляющего большинства других веществ. Благодаря этому свойству лёд не тонет, не опускается на дно водоёма, а в океанах плавают гигантские айсберги. Вечным льдом покрыты Антарктида, остров Гренландия и многие другие острова в высоких широтах. В горах на больших высотах образуются горные ледники. Вода обладает большим поверхностным натяжением, поэтому дождевые капли очень упруги и успешно разрушают горные породы. Благодаря особенностям молекулярного строения вода хорошо растворяет различные химические соединения. За долгую геологическую историю планеты не раз менялись очертания материков и океанов, развивались крупные покровные ледники, мощные реки уносили в моря и океаны огромные массы разрушенных горных пород. Во всех этих процессах принимала участие вода - прим. от geoglobus.ru. Вода может течь вверх — она самостоятельно поднимается по почвенным капиллярам, питая влагой почвенный слой. Двигаясь вверх по капиллярным сосудам трав и деревьев, вода снабжает их питательными веществами.

Литосфера. Основная масса организмов литосферы находится в почвенном слое, глубина которого не превышает нескольких метров. Почва состоит из неорганических веществ (песок, глина, минеральные соли), образующихся при разрушении горных пород, и органических веществ – продуктов жизнедеятельности организмов.

Основными соединениями, образующими литосферу, являются диоксид кремния, силикаты и алюмосиликаты. Большую часть литосферы составляют кристаллические вещества, образовавшиеся при охлаждении магмы – расплавленного вещества в глубинах Земли. При остывании магмы образовывались и горячие растворы. Проходя по трещинам в окружающих горных породах, они охлаждались и выделяли содержащиеся в них вещества. В литосфере выделяют массив горных пород, земную поверхность и почвы. Основная часть литосферы состоит из изверженных магматических пород (95 %), среди которых на континентах преобладают граниты и гранитоиды, а в океанах-базальты. Верхний слой литосферы – это земная кора, минералы которой состоят преимущественно из окислов кремния и алюминия, окислов железа и щелочных металлов.
Основная масса организмов и микроорганизмов литосферы сосредоточенная в грунтах, на глубине не большее нескольких метров.

Грунты - органо-минеральный продукт многолетней (сотни и тысячи лет) общей деятельности живых организмов, воды, воздуха, солнечного тепла и света есть одними из важнейших природных ресурсов.  Современные грунты являются трехфазной системой (разнозернистые твердые частицы, вода и газы, растворенные в воде, и порах), которая состоит из смеси минеральных частиц (продукты разрушения горных пород), органических веществ (продукты жизнедеятельности биоты ее микроорганизмов и грибов). Наибольшей трансформации подвергается самый верхний, поверхностный горизонт литосферы в пределах суши. Суша занимает 29,2% поверхности земного шара и включает земли различной категории, из которых важнейшее значение имеет плодородная почва.
Поверхностный слой литосферы, в котором осуществляется взаимодействие живой материи с минеральной (неорганической), представляет собой почву. Остатки организмов после разложения переходят в гумус (плодородную часть почвы). Составными частями почвы служат минералы, органические вещества, живые организмы, вода, газы.

Преобладающие элементы химического состава литосферы: О, Si, Аl, Fe, Са, Мg, Na, К. Земная кора и верхняя (твердая) часть мантии образуют литосферу. Она представляет собой «шар» из твёрдого вещества радиусом около 6400км. Земная кора – внешняя оболочка литосферы. Состоит из осадочного, гранитного и базальтового слоев. Отличают океаническую и материковую земную кору. В составе первой отсутствует гранитный слой. Максимальная толщина земной коры около 70 км – под горными системами, 30- 40 км – под равнинами, наиболее тонкая земная кора – под океанами, всего 5- 10 км. Остальную часть мы называем внутренней литосферой, которая включает также и центральную часть, называемую ядром. О внутренних слоях литосферы нам почти ничего не известно, хотя на их долю приходится почти 99,5% всей массы Земли. Их можно изучать только с помощью сейсмических исследований. Литосфера разбита на блоки – литосферные плиты – это крупные жесткие блоки земной коры, которые двигаются по относительно пластичной астеносфере.

Литосфера под океанами и континентами значительно различается. Литосфера под океанами претерпела множество этапов частичного плавления в результате образования океанической коры, она сильно обеднена легкоплавкими редкими элементами и в основном состоит из дунитов и гарцбургитов. Литосфера под континентами значительно холоднее, мощнее и, видимо, разнообразнее. Она не участвует в процессе мантийной конвекции, и претерпела меньше циклов частичного плавления. В целом она богаче несовместимыми редкими элементами. В её составе значительную роль играют лерцолиты, верлиты и другие богатые редкими элементами породы. Литосфера расколота примерно на 10 больших плит, самые крупные – Евразийская, Африканская, Индо–Афстралийская, Американская, Тихоокеанская, Антарктическая. Литосферные плиты движутся с возвышающейся на них сушей. В основе теории движения литосферных плит – гипотеза А. Вегенера о дрейфе континентов. Литосферные плиты постоянно меняют свои очертания, они могут раскалываться в результате рифтинга и спаиваться, образуя единую плиту в результате коллизии. С другой стороны, разделение земной коры на плиты не однозначно, и по мере накопления геологических знаний выделяются новые плиты, а некоторые границы плит признаются несуществующими. Движение литосферных плит обусловлено перемещением вещества в верхней мантии. В рифтовых зонах оно разрывает земную кору и расталкивает плиты. Большинство рифтов находится  на дне океанов, где земная кора тоньше. На суше крупнейшие рифты расположены в районе Великих Африканских озер и озера Байкал. Скорость движения литосферных плит - -1-6 см в год. При столкновении литосферных плит на их границах образуются: горные системы, если в зоне столкновения обе плиты несут материковую кору (Гималаи), и глубоководные желоба, если одна из плит несет океаническую кору (Перуанский желоб). С этой теорией согласуется предположение о существовании древних материков: южного – Гондваны и северного – Лавразии. Границы литосферных плит – это подвижные области, где происходят горообразование, сосредоточены области землетрясений и большинство действующих вулканов (сейсмические пояса). Самые обширные сейсмические пояса – Тихоокеанский и Средиземноморского – Трансазиатский. На глубине 120-150 км под материками и 60-400 км под океанами залегает слой мантии, называется астеносферой. Все литосферные плиты как бы плавают в полужидкой астеносфере, как льдины в воде.
Существенным, хотя и не всегда сразу заметным, стало нарушение литосферных функций почв, в которых почвенный покров выступает как некая защитная по отношению к литосфере оболочка, контролирующая состав верхних горизонтов литосферы и их функционирование. Литосфераобладает рядом фундаментальных свойств, которые следует учитывать при ее изучении и анализе геологического процесса, а также процесса эволюции литосферы.

Важнейшим свойством литосферы является ее изменчивость. Неоднородность литосферы проявляется в таких важнейших ее свойствах, как анизотропность и симметрия-диссимметрия. Анизотропность формально можно определить как зависимость некоторой функции геологического параметра от преобразований вращения. Это свойство проявляется на всех уровнях организации литосферы: в виде структурной этажности, ярусности, фациальной изменчивости, слоистости, а также различия текстуры, показателей свойств  грунтов и мер их рассеяния в главных направлениях изменчивости и по глубине. Литосфера не просто анизотропна по структуре и свойствам. К числу важнейших свойств литосферы принадлежит ее дискретность. Дискретность твердого минерального вещества проявляется в виде пористости, пустотности (кавернозности), трещиноватости, тектонической нарушенности. Дискретностью твердой фазы обусловлено наличие в составе литосферы жидкой, газовой и биологической компонент.
Экологическая геология изучает верхние горизонты литосферы как абиотическую компоненту природных и антропогенно измененных экосистем высокого уровня организации. Ее объектом исследований являются биотопы экосистем, а предметом исследований - экологическая роль и экологические функции литосферы, основными среди которых являются ресурсная, геодинамическая и геохимическая. Все эти функции литосферы теснейшим образом связаны между собой.
Ресурсная функцияверхних горизонтов литосферы заключается в ее потенциальной способности обеспечения потребностей биоты (экосистем) абиотическими ресурсами, в том числе и потребностей человека теми или иными полезными ископаемыми, необходимыми для существования и развития человеческой цивилизации.

Геодинамическая функция литосферы в экологическом аспекте проявляется в ходе различных геологических процессов (экзогенных - оползней, обвалов, селей, береговой абразии, подтопления и т.д. и эндогенных - землетрясений, вулканических извержений и т.д.), так или иначе влияющих на различные экосистемы, в том числе и человеческое общество. Геохимическая функциялитосферы в экологическом аспекте заключается в ее активном участии в процессах круговорота веществ в природе. Причем одинаково важен анализ обеих сторон круговорота - как вредных, так и полезных для экосистем веществ.
Огромной заслугой В. И. Вернадского является обоснование нового содержания представлений о живом веществе. Живым веществом Вернадский называл «совокупность организмов, сведенных к их весу, химическому составу и энергии». Живое вещество по своей массе представляет собой ничтожную часть биосферы. Если все живое вещество Земли равномерно распределить по ее поверхности, то оно покроет нашу планету слоем толщиной 2 см. Однако именно живое вещество, по мнению В. И. Вернадского, выполняет ведущие функции в формировании земной коры.

Термин «биосфера» появился в научной литературе в 1875 году. Его автором был Эдуард Зюсс (с которым BI Вернадский был знаком лично), где ученый в пределах Земного Шара выделил несколько структурных частей - оболочек, которые назвал геосферами. Одна из геосфер получила название биосфера.

Биосфера образовалась в результате возникновения жизни (живых организмов) как прямой результат общего развития планеты Земля. Продолжительность существования жизни на Земле определяется временем от 1.5-2 до 4-5 млрд. лет.

Биосфера Земли представляет собой сложную термодинамически открытую систему, которая включает в себя, согласно определению В.И.Вернадского, верхние слои земной коры, всю гидросферу и нижнюю часть атмосферы - тропосферу с организмами, их населяющих. Естественным образом биосфера распадается на более или менее самостоятельные единицы, которые характеризуются большой замкнутостью круговорота веществ.

Приспособляемость живых организмов впечатляет. Живые бактерии обнаружены в горячих гейзерных источниках с температурой воды 980С, а также в трещинах антарктических ледников, где температура редко поднимается выше 0 °. Бактерии живут в глубинных водах Черного моря, насыщенных сероводородом, некоторые бактерии обнаружены даже в атомных реакторах. Живу спора бактерии были обнаружены в одной из трубок американской космической станции, которая три года находилась на поверхности Луны - она попала туда с Земли и сохранила жизнеспособность, несмотря на пребывание в условиях космического вакуума, резких колебаний температуры и высокого уровня радиации.

Нижняя граница биосферы ограничена температурой подземных вод и горных пород, постепенно растет и на глубине 1.5-15 км (гейзеры-материнская порода) уже пре-вышает 100 ° С. Наибольшая глубина, на которой в слоях земной коры найдены бактерии составляет 4 км. В нефтяных месторождениях на глубине 2-2.5 км бактерии регистрируются в значительном количестве. В океане - жизнь рас-ся к более значительных глубин и встречается даже на дне океанических впадин (10-11 км от поверхности), где температура около 0 ° С.

Верхняя граница жизни в атмосфере ограничена интенсивной концентрацией ультрафиолетовой радиации. Физическим пределом распространения жизни в атмосфере является озоновый экран, на высоте 25-30 км поглощает большую часть ультрафиолетового излучения Солнца, хотя основная часть живых существ концентрируется на высоте 1-1.5 км.

На высоте 20-22 км, где еще наблюдается наличие живых организмов: бактерий, спор грибов, простейших. Во время запусков геофизических ракет в стратосферу на высоте 85 км в пробах воздуха было обнаружено споры микроорганизмов в латентном (спящем) состоянии. В горах межарозповсюдження наземного жизни достигает около 6 км над уровнем моря.

Заселенными есть невероятные обитания: термальные источники, температура в которых достигает 100 ° С, возрастные снега Гималаев, где на высоте 8300 м существуют девять видов бактерий, безводные пустыни и надсолони озера, где бушуют цианобактерии и один из видов креветок.

На поверхности Земли в наше время полностью отсутствует жизнь только в областях значительных оледенений и в кратерах действующих вулканов.

Совокупность всех живых организмов образует биомассу (или, по выражению В. И. Вернадского, живое вещество) планеты.

По массе это составляет около 0,001% массы земной коры. Однако несмотря на незначительную общую биомассу, роль живых организмов в процессах, происходящих на планете, огромна. Именно деятельностью живых организмов обусловлены химический состав атмосферы, концентрация солей в гидросфере, образования одних и разорению других горных пород, формирование почвы в литосфере и т.д..

Наибольшая плотность жизни в тропических лесах. Здесь больше видов растений (более 5 тыс.). К северу и к югу от экватора жизнь становится беднее, уменьшаются его плотность и число видов растений и животных: в субтропиках около 3 тыс. видов растений, в степях около 2 тыс., далее идут широколиственные и хвойные леса и, наконец, тундра, в которой растет около 500 видов лишайников и мхов. В зависимости от интенсивности развития жизни в разных географических широтах меняется биологическая продуктивность. Подсчитано, что общая первичная продуктивность суши (биомасса, образована автотрофными организмами за единицу времени на единицу площади) составляет около 150 млрд т, в том числе на долю лесов земного шара приходится 8 млрд т органического вещества в год. Суммарная растительная масса на 1 га в тундре составляет 28,25 т, в тропическом лесу - 524 т. В умеренном поясе 1 га леса за год образует около 6 т древесины и 4 т листьев, составляет 193,2 * 109 Дж (~ 46 * 109 кал). Вторичная производительность (биомасса, образуемая гетеротрофными организмами за единицу времени на единицу площади) в биомассе насекомых, птиц и других в этом лесу составляет от 0,8 до 3% биомассы растений, то есть около 2 * 109 Дж (5 * 108 кал). < /p>

Первичная годовая производительность различных агроценозов значительно различается. Средняя мировая производительность в тоннах сухого вещества на 1 га составляет: пшеницы - 3,44, картофеля - 3,85, риса - 4,97, сахарной свеклы - 7,65. Урожай, который собирает человек, составляет лишь 0,5% общей биологической продуктивности поля. Значительная часть первичной продукции разрушается сапрофитами - жителями почв.

Одним из важных компонентов биогеоценозов поверхности суши являются почвы. Исходным материалом для почвообразования являются поверхностные слои горных пород. Из них под воздействием микроорганизмов, растений и животных формируется почвенный слой. Организмы концентрируют в себе биогенные элементы: после отмирания растений и животных и разложения их остатков эти элементы переходят в состав грунта, благодаря чему

в нем аккумулируются биогенные элементы, а также накапливаются не полностью разложены органические печовины. В почве содержится огромное количество микроорганизмов. Так, в одном грамме чернозема количество их достигает 25 * 108. Таким образом, почва имеет биогенное происхождение, состоит из неорганических, органических веществ и живых организмов (эдафон - совокупность всех живых существ почвы). Вне биосферы возникновения и существования почвы невозможно. Почва - среда для жизни многих организмов (одноклеточных животных, кольчатых и круглых червей, членистоногих и многих других). Почва пронизана корнями растений, из него растения впитывают питательные вещества и воду. С жизнедеятельностью живых организмов, которые есть в почве, связана урожайность сельскохозяйственных культур. Внесения химических веществ в почву часто пагубно влияет на жизнь в нем. Поэтому нужно рационально использовать почвы и оберегать их.

Каждая местность имеет свои почвы, которые отличаются от других по составу и свойствам. Образования отдельных типов почв связано с различными почвообразовательного породами, климатом и особенностями растений. В. В. Докучаев выделил 10 основных типов почв, сейчас их насчитывается более 100. На территории Украины выделяют следующие почвенные зоны: Полесье, Лесостепь, Степь, Сухой степь, а также Карпатскую и Крымскую горные области с присущими для каждой из них типами структуры почвенного покрова. Для Полесья характерны дерновопидзолисти, серые лесные,. Темносири лесные почвы, черноземы оподзоленные т.д.. Зона Лесостепи имеет серые и темносири лесные почвы. Зона Степи в основном представлена черноземами. В Украинских Карпатах преобладают бурые лесные почвы. В Крыму случаются разные почвы (черноземы, каштановые и т.д.), но они, как правило, щебнистыми и каменистые.

Мировой океан занимает более 2/3 площади поверхности планеты. Физические свойства и химический состав вод океана благоприятные для развития и существования жизни. Как и на суше, в океане плотность жизни крупнейшая в экваториальной зоне и снижается по мере виддаляння от нее. В верхнем слое, на глубине до 100 м, живут одноклеточные водоросли, которые составляют планктон, «общая первичная продуктивность фитопланктона Мирового океана составляет 50 млрд т в год (около 1/3 всей первичной продукции биосферы). Почти все цепи питания в океане начинаются с фитопланктона, которым питаются животные зоопланктона (например, рачки). Рачки являются пищей для многих видов рыб и усатых китов. Рыб поедают птицы. Крупные водоросли растут преимущественно в прибрежной части океанов и морей. Наибольшая концентрация жизни - в коралловых рифах. Океан беднее на жизнь, чем сушу, биомасса его продукции в 1000 раз меньше. Большинство образованной биомассы - одноклеточныеводоросли и прочие обитатели океана - отмирают, оседают на дно и их органическое вещество разрушается редуцентами. Лишь около 0,01% первичной продуктивности Мирового океана через длинную цепь трофических уровней доходит до человека в виде пищи и химической энергии.

На дне океана, в результате жизнедеятельности организмов, формируются осадочные породы: мел, известняки, диатомит и др..

Биохимическая функция реализуется в процессе обмена веществ в живых организмах (питание, дыхание, выделение) и разрушение, деструкции отмерших организмов и продуктов их жизнедеятельности. Эти процессы обусловливают круговорот веществ в природе, биогенной миграции атомов.

В биогенной миграции элементов участвуют разные организмы, в том числе и человек. В связи с этим миграцию биогенных элементов делят на три типа: первый (самый мощный) осуществляют микроорганизмы, второй - многоклеточные организмы, третий - человек, овладела различными формами энергии (механической, электрической, атомной) и тем самым способствовала значительному изменению биогенной миграции элементов.

В. И. Вернадский отмечал, что биогенная миграция обусловлена тремя процессами жизнедеятельности: обменом веществ в организмах, ростом и размножением их. Из неживой природы атомы биогенных элементов прежде впитываются растениями, а от них по цепям питания переходят к животных и человека.

В процессе фотосинтеза растения усваивают углерод, который поступает к листьям из воздуха в виде углекислого газа, и образуют углеводы. При этом происходит преобразование солнечной энергии в химическую. В этом заключается космическая роль зеленых растений. В процессе дыхания растений часть углеводов окисляется и углекислый газ выделяется в атмосферу. Большая часть углеводов накапливается в растениях, где образуются также белки и жиры.

Растения поедаются гетеротрофными организмами, таким образом соединения, синтезированные растениями, проходят через ряд звеньев в цепях питания. Во время дыхания растений углеводы окисляются. За счет высвобождения энергии происходят все жизненные процессы, а углекислый газ выделяется в воздух.

Отмершие растения и животные разлагаются с участием гнилостных бактерий: при этом также окисляется углерод органических веществ с образованием CQ2, поступающей в окружающую среду. Результате разложения остатков организмов в отсутствие кислорода, т.е. без окисления (например, на дне водоемов), образуются торф, каменный уголь, нефть, сланцы. Человек их использует в качестве источника энергии, а углекислый газ также поступает в атмосферу. Так, в одних случаях длинные, а в других - короткое круг замыкается и начинается новый цикл включения углерода в органические соединения, синтезируемые растениями.

Кислород атмосферы имеет биогенное происхождение. Он постоянно поступает в атмосферу вследствие протекания процессов фотосинтеза. Свободный кислород в процессе дыхания используется аэробными организмами. Одним из конечных продуктов окисления углерода является СО2. В соединении с углеродом кислород возвращается во внешнюю среду, чтобы снова поступить в фотосинтезирующие организмы. Поскольку высвобождение энергии из органических и неорганических соединений сопровождается расщеплением их в процессе окисления, то круговорот кислорода обеспечивает круговорот всех биогенных элементов.

Так создаются круговорот биогенных элементов и поток энергии в пределах совокупности организмов. Постоянное поступление энергии питает этот циклический процесс и компенсирует неизбежную потерю энергии из системы в виде теплового излучения. Вследствие круговорота веществ в биосфере происходит непрерывная биогенная миграция элементов. Необходимые для жизни растений и животных химические элементы переходят из среды в организм. Во время разрушения организмов эти элементы вновь возвращаются в среду, откуда поступают в организм или откладываются в виде биогенных геологических пород (т.е. круговорот веществ в природе замкнутый не полностью).

Газовая функция осуществляется зелеными растениями в процессе фотосин-тезис - при этом атмосфера пополняется кислородом, а также растениями и животными, которые выделяют углекислый газ в процессе дыхания. Происходит также круговорот азота, который тесно связан с жизнедеятельностью микроорганизмов.

Фотосинтезом называют процесс синтеза органических соединений из неорганических (СО2 и Н2С2) »который проходит с использованием лучистой энергии Солнца с участием хлорофилла.

Этот сложный и багаттоступинчастий процесс (рис.) начинается с поглощения квантов света молекулой хлорофилла. Зеленый цвет его обусловлен поглощением преимущественно красных и фиолетовых лучей солнечного спектра. С момента поглощения солнечного света хлорофиллом начинается световая стадия фотосинтеза.

Под влиянием фотонов света происходит возбуждение молекулы хлорофилла, причем уровне возбуждения могут быть разными. Суть этого процесса заключается в том, что электроны в молекуле хлорофилла переходят на более высокий энергетический уровень, накапливая потенциальную энергию. Часть из них сразу возвращается на прежний уровень, а энергия, которая выделяется при этом, излучается в виде теплоты. Значительная часть электронов с высоким уровнем энергии передает ее другим химическим соединениям для выполнения фотохимической работы, которая осуществляется в нескольких направлениях.

1. Преобразование энергии электронов в энергию АТФ: АДФ.4 Ф + Энергия -> АТФ. Поскольку присоединение остатков фосфорной кислоты происходит за счет энергии света, этот процесс называется фотофосфорилирование.

2. Течение процесса фотолиза воды: Н2О -> Н + + ОН-. В результате ионы Н +, присоединяя электроны с высоким энергетическим уровнем, превращаются в атомарный водород, который используется в следующих реакциях фотосинтеза, а гидроксильные ионы, взаимодействуя между собой, образуют молекулярный кислород, воду и свободные электроны:

3. Передача энергии электронами с высоким энергетическим уровнем через ряд промежуточных веществ для восстановления универсального биологического переносчика (акцептора) водорода НАДФ (никотинамид-фосфат). Вследствие поглощения энергии НАДФ присоединяет два атома водорода, высвободились в процессе фотолиза воды и превращается в НАДФ * Н2 (восстановленная соединение). Итак, для световой стадии фотосинтеза характерно превращение энергии - возбуждение электронов хлорофилла, фотолиз воды, образование АТФ и восстановления НАДФ.

Далее наступает темновая стадия фотосинтеза, для протекания которой свет не нужен. При наличии углекислого газа и энергии АТФ, образовавшихся вследствие протекания световых реакций, происходит присоединение водорода к CO2, который поступает в хлоропласты из внешней среды. Происходят последовательные реакции с участием специфических ферментов, в результате чего образуются различные соединения, среди которых первое место занимают углеводы.

Процесс фотосинтеза можно представить следующим суммарным уравнением:

Фотосинтез имеет большое значение для существования биосферы. Зеленые растения благодаря фотосинтезу ежегодно вносят в состав органических веществ около 170 млрд. т углерода, способны восстановить весь кислород атмосферы примерно за 2 тыс. лет и все углекислый газ - за 300 лет. Однако в процессе фотосинтеза используется лишь 1% всей солнечной энергии, попадающей на растения.

Большой вклад в изучение роли света и хлорофилла в процессе фотосинтеза сделал выдающийся русский ученый К. А. Тимирязева. По его словам, зеленые растения играют космическую роль благодаря тому, что они способны усваивать солнечную энергию. Эта энергия, аккумулированная в органических веществах, используемая всеми живыми организмами нашей планеты.

Пути повышения продуктивности фотосинтеза. Сложные биохимические процессы, происходящие при световой и темновой стадии фотосинтеза, обусловливают и сложный характер зависимости этой функции от условий жизни растения. На интенсивность процесса фотосинтеза влияют как комплекс внешних факторов - освещенность, температура среды, содержание углекислого газа, влажность и т.д., так и биологические особенности растений, специфика их реакции на внешние воздействия. Вот почему процесс фотосинтеза следует рассматривать как результат взаимодействия всего комплекса внутренних и внешних факторов в жизнедеятельности растений.

Относительно освещенности, температуры, влажности потребности различных видов растений сильно отличаются - есть светолюбивые и теневыносливые виды, теплолюбивые, холодостойкие, засухоустойчивые виды и т.п.. Однако можно отметить, что для большинства видов растений интенсивность фотосинтеза усиливается с повышением температуры и достигает максимума при температуре 25 ° С, содержания СО2 около 1% и насыщения водой. Дальнейший рост этих показателей может лослаблюваты интенсивность фотосинтеза. Повышение интенсивности солнечного освещения от 1 до 30% (от максимального) вызывает значительное усиление интенсивности фотосинтеза во всех высших растений, а дальнейшее повышение интенсивности освещения усиливает фотосинтез только в светолюбивых растений.

Фотосинтез - это основной процесс образования органических веществ в сочетании с ассимиляцией минеральных солей из почвы создает биомассу растений. Органические вещества, образующиеся в процессе фотосинтеза, составляют около 95% сухой массы растения. Поэтому управление процессом фотосинтеза, повышения его производительности - один из эффективных методов воздействия на продуктивность растений, а для сельскохозяйственных культур - важное средство повышения урожая. Разработан комплекс агротехнических мероприятий, которые позволяют влиять на процесс фотосинтеза. К ним относится обеспечение потребностей растения водой и минеральными солями, в том числе микроэлементами (медью, цинком и др.), от которых зависит производительность всего фотосинтезирующего аппарата растений.

Очень эффективным методом является повышение содержания СО2 путем поливки растений водой, насыщенной углекислым газом. Важно также правильное размещение растений та густоты посева их. Этот метод позволяет предотвратить самозатенение растений и использовать максимальную площадь их листьев. Большую роль в эффективности использования сельскохозяйственными культурами солнечной энергии играет селекция - создание засухоустойчивых сортов, которые имеют высокие интенсивности фотосинтеза и ростовых процессов.

Итак, газовую функцию осуществляют зеленые растения, которые в процессе фотосинтеза выделяют в атмосферу кислород, растения и животные, которые при дыхании выделяют углекислый газ, а также многие виды бактерий, которые восстанавливают азот из соединений, сероводород и др..

Живое вещество обладает рядом специфических свойств:

1. Живое вещество характеризуется огромной свободной энергией.

2. В живом веществе химические реакции протекают в тысячи (иногда и в миллионы) раз быстрее, чем в неживом веществе. Поэтому для характеристики изменений в живом веществе пользуются понятием исторического, а в косном веществе – геологического времени.

3. Химические соединения, входящие в состав живого вещества (ферменты, белки и др.), устойчивы только в живых организмах.

4. Живому веществу присуще произвольное движение – пассивное, обусловленное ростом и размножением, и активное – в виде направленного перемещения организмов. Первое является свойством всех живых организмов, второе характерно для животных и в редких случаях – для растений.

5. Для живого вещества характерно гораздо большее химическое и морфологическое разнообразие, чем для неживого.

6. Живое вещество в биосфере Земли находится в виде дисперсных тел – индивидуальных организмов. Размеры и масса живых организмов сильно колеблются (диапазон более 10⁹).

7. Живое вещество возникает только из живого и существует на Земле в форме непрерывного чередования поколений.

Живые организмы в пределах биосферы распределены очень неравномерно. На большой высоте и глубинах гидросферы и литосферы организмы встречаются достаточно редко. Жизнь сосредоточена главным образом на поверхности земли, в почве и поверхностном слое Мирового океана.

В. И. Вернадский выделил две формы концентрации живого вещества:жизненные пленки, занимающие огромные площади, и сгущения жизни,представленные небольшими площадями (например, пруд). Вся остальная часть биосферы является зоной разряжения живого вещества.

В океане можно выделить две жизненные пленки – планктонную идонную, которые находятся на границе раздела фаз. Планктонная лежит на границе атмосферы и гидросферы, донная – на границе гидросферы и литосферы. Сгущения жизни в океане различают трех типов: прибрежные, саргассовые и рифовые.

На суше также имеются различные формы концентрации жизни. Верхняя пленка жизни на суше – наземная, расположенная на границе атмосферы и литосферы. Под ней находится почвенная пленка жизни, представляющая собой сложную систему, населенную огромным количеством бактерий, простейших и других представителей живых организмов. Сгущения жизни представлены на суше береговыми, пойменными и тропическими формами. Важная закономерность наблюдается в соотношении видового состава живых организмов на Земле. Растения составляют 21 % от общего числа видов, образуя 99 % общей биомассы. Среди животных 96 % видов представлены беспозвоночными и только 4 % – позвоночные, из которых только 10 % – млекопитающие. Таким образом, организмы, стоящие на относительно низком уровне эволюционного развития, в количественном отношении значительно преобладают.

Масса живого вещества очень мала по сравнению с массой неживого вещества и составляет всего 0,01-0,02 % от косного вещества биосферы. В то же время живое вещество играет главенствующую роль в геохимических процессах. Ежегодно благодаря жизнедеятельности растений и животных воспроизводится около 10 % биомассы.

Живым веществом в биосфере выполняются важные функции:

1. Энергетическая функция – поглощение солнечной энергии и энергии при хемосинтезе, дальнейшая передача энергии по пищевой цепи.

2. Концентрационная функция – избирательное накопление определенных химических веществ.

3. Средообразующая функция – преобразование физико-химических параметров среды.

4. Транспортная функция – перенос веществ в вертикальном и горизонтальном направлениях.

5. Деструктивная функция – минерализация необиогенного вещества, разложение неживого неорганического вещества.

Живые организмы осуществляют миграцию химических элементов в биосфере в процессе дыхания, питания, обмена веществ и энергии.

Главная функция биосферы заключается в обеспечении круговорота химических элементов, который выражается в циркуляции веществ между атмосферой, почвой, гидросферой и живыми организмами.

В условиях научно-технического прогресса человечество все чаще вступает в конфликт с природой. Активная деятельность человека не только существенно меняет не только облик нашей планеты, но и влияет на характер процессов в биосфере. Деятельность человека приводит к нарушению биотического круговорота веществ, истощению природных ресурсов, нарушению термодинамического равновесия и т. д. Дальнейшее углубление этого конфликта может привести к глобальной катастрофе, которая грозит гибелью всего живого на планете, в том числе и человека. В связи с этим должны быть коренным образом пересмотрены взаимоотношения человека с окружающей его средой, его место в природе. Существование и развитие человечества должны соизмеряться с законами развития биосферы.

Основополагающее значение для разработки стратегической концепции взаимоотношений между человеческим обществом и окружающей средой имеют учение о биосфере (В. И. Вернадский, 1926) и понятия о биогеоценозах (В. Н. Сукачев, 1940) и экологических системах (А. Тенсли, 1935) как элементарных структурно-функциональных единицах биосферы.Биогеоценоз (экосистема) – это устойчивое сообщество организмов разных видов (растений, животных и микроорганизмов), тесно связанных между собой и с окружающей их неживой природой (биотопом) обменом веществ и энергии. Биогеоценоз пространственно ограничен (например, биогеоценоз дубравы) и относительно однороден (как по видовому составу живых существ, так и по комплексу абиотических факторов – свет, температура, давление и др.). Постоянное поступление энергии Солнца, минеральных веществ почвы, газов и воды обеспечивает жизненные процессы организмов, при которых выделяются теплота, кислород, диоксид углерода, продукты жизнедеятельности. Основные функции биогеоценоза – аккумуляция и перераспределение энергии и круговорот веществ. Ведущая активная роль в процессах взаимодействия компонентов биогеоценоза принадлежит живым существам. Организмы, входящие в биогеоценоз, можно отнести к трем функциональным группам – продуцентам, консументам и редуцентам. Продуценты составляют группу автотрофных организмов (фото– и хемосинтетиков), которые потребляют неорганические вещества из биотопа, используют энергию солнечного света (либо энергию, выделяемую при окислении ими неорганического субстрата) и синтезируют органическое вещество. К этой группе относятся растения и некоторые бактерии.Консументы – гетеротрофные организмы, использующие готовые органические вещества (в виде пищи) как источники энергии и веществ, необходимых для их жизнедеятельности. К ним относятся все животные, некоторые грибы, бактерии и растения (растения-хищники и растения-паразиты). Редуценты – это организмы-деструкторы, разлагающие остатки организмов, превращая их в простые неорганические соединения. Трофические отношения между тремя названными компонентами биоценоза определяют всю «экономику» биогеоценоза – потоки энергии и круговорот веществ. Продуценты, поглощая минеральные вещества и улавливая солнечную энергию, создают органические вещества, из которых строится их тело (солнечная энергия, таким образом, переводится в энергию химических связей). Консументы, поедая продуцентов и друг друга (растительноядные, хищные, паразитические организмы), расщепляют органические вещества пищи, используя их и высвобождающуюся энергию для построения собственного тела и обеспечения жизнедеятельности. Наконец, редуценты разлагают органические вещества мертвых организмов, получая необходимые им материалы и энергию. Редуценты обеспечивают возврат неорганических веществ, которые вновь могут быть использованы продуцентами. Постоянное осуществление круговорота веществ является залогом длительного существования биогеоценоза, несмотря на ограниченный запас минеральных веществ. Взаимодействия всех организмов биогеоценоза между собой и с физической средой характеризуются динамическим равновесием (экологический гомеостаз системы). Биогеоценозы являются структурно-функциональными единицами биосферы, ее материально-энергетическими ячейками и взаимосвязаны круговоротом веществ и потоком энергии. Обмен веществами между биогеоценозами может осуществляться в газообразном, жидком и твердом состояниях, а также в форме живого вещества (например, миграции животных).

Биотический круговорот органических веществ – основа и условие существования биосферы. Его непрерывность – залог развития и самого существования жизни на Земле. Каждый вид является звеном в процессе биотического круговорота. Непрерывность жизни обеспечивается процессами синтеза и распада. Поступающая в биосферу солнечная энергия частично расходуется на синтез высокомолекулярного богатого энергией органического вещества. Передаваясь с одного трофического уровня на другой, энергия постепенно рассеивается. Особая роль в круговороте принадлежит микроорганизмам, которые превращают мертвые остатки растений и животных в неорганические вещества, используемые в дальнейшем зелеными растениями для фотосинтеза. Обновление всего живого вещества биосферы Земли происходит приблизительно за 8 лет. Вещество наземных растений обновляется за 14 лет, а вся биомасса океана – за 33 дня.

В. И. Вернадский рассматривал биотический круговорот как основу организации жизни в планетарном масштабе.

Итак, биосфера – совокупность всех живых организмов вместе со средой обитания. Среда обитания включает воду, нижнюю часть атмосферы и верхнюю часть земной коры. Живые и неживые вещества биосферы находятся в непрерывном взаимодействии и единстве, образуя целостную систему. Многолетняя работа В. И. Вернадского над проблемами взаимодействия живой материи и геохимических процессов на Земле была завершена созданием учения о биосфере, основными положениями которого являются следующие.

1. Целостность биосферы определяется самосогласованностью всех процессов в биосфере, ограниченных физическими константами, уровнем радиации и пр.

2. Земные законы движения атомов, преобразования энергии являются отражением гармонии космоса, обеспечивая гармонию и организованность биосферы. Солнце как основной источник энергии биосферы регулирует жизненные процессы на Земле.

3. Живое вещество биосферы с древнейших геологических времен активно трансформирует солнечную энергию в энергию химических связей сложных органических веществ. При этом сущность живого постоянна, изменяется лишь форма существования живого вещества. Само живое вещество не является случайным созданием, а есть результат превращения солнечной световой энергии в действительную энергию Земли.

4. Чем мельче организмы, тем с большей скоростью они размножаются. Скорость размножения зависит от плотности живого вещества. Растекание жизни – результат проявления ее геохимической энергии.

5. Автотрофные организмы получают все необходимые для жизни вещества из окружающей косной материи. Для жизни гетеротрофов необходимы готовые органические соединения. Распространение фотосинтезирующих организмов (автотрофов) ограничивается возможностью проникновения солнечной энергии.

6. Активная трансформация живым веществом космической энергии сопровождается стремлением к максимальной экспансии, стремлением к заполонению всего возможного пространства. Этот процесс В. И. Вернадский назвал «давлением жизни».

7. Формами нахождения химических элементов являются горные породы, минералы, магма, рассеянные элементы и живое вещество. В земной коре происходят постоянные превращения веществ, круговороты, движение атомов и молекул.

8. Распространение жизни на нашей планете определяется полем устойчивости зеленых растений. Максимальное поле жизни ограничивается крайними пределами выживания организмов, которое зависит от устойчивости химических соединений, составляющих живое вещество, к определенным условиям среды.

9. Количество живого вещества в биосфере постоянно и соответствует количеству газов в атмосфере, прежде всего кислорода.

10. Всякая система достигает устойчивого равновесия, при котором свободная энергия системы приближается к нулю.

Особое место в трудах В. И. Вернадского занимает концепция эволюции биосферы. Он выделяет три этапа развития биосферы. Первый – возникновение первичной биосферы с биотическим круговоротом веществ. Ведущие факторы на этом этапе – геологические и климатические изменения на Земле. Второй этап – усложнение структуры биосферы в результате появления одноклеточных и многоклеточных эукариотных организмов. Движущим фактором выступает биологическая эволюция. И наконец, третий этап – возникновение человеческого общества и постепенное превращение биосферы в ноосферу. Ведущим фактором в этом процессе является разумная деятельность человека, характеризующаяся рациональным регулированием взаимоотношений человека и природы.

Современная биосфера сложилась в результате длительного эволюционного процесса живого и косного вещества нашей планеты. Роль человека в развитии биосферы определяется прежде всего его биосоциальной природой. Существование человека как гетеротрофного организма зависит от наличия органической пищи, воздуха, воды и т. д. В то же время человек обладает существенными особенностями, выделяющими его из живой природы, – это разум, способность к труду, творческой деятельности, производственным отношениям. На ранних этапах существования человека его деятельность не нарушала равновесия в биосфере. Потребляемые человечеством ресурсы природы и продукты его жизнедеятельности циркулировали в общем круговороте веществ, так же как и продукты деятельности других видов живых существ. Постепенно деятельность человека стала не просто приспособлением к условиям среды, но приобрела разумный целенаправленный характер, изменяя окружающую природу. Человек вывел много новых сортов растений и породживотных, увеличивая разнообразие природных видов, но в то же время многие виды исчезли или находятся на грани уничтожения (дронт, стеллерова корова, странствующий голубь и др.). Деятельность человека становится мощным экологическим фактором, нарушающим равновесие в природе, биосфере. Воздействия человека на окружающую природу достигли к настоящему времени планетарных масштабов. В результате деятельности человека происходят изменения климата, ландшафтов, состава атмосферы, видового и численного состава живых существ. Повсеместное уничтожение лесов приводит к снижению выделения в атмосферу кислорода и утилизации углекислого газа, к эрозии почв, изменению климата, нарушению водного режима. Сгорание органического топлива снижает содержание кислорода в атмосфере (так, например, при пробеге автомобилем 100 км пути расходуется годовая норма кислорода для одного человека). В последние годы отмечается повышение содержания углекислого газа в атмосфере, накопление промышленной пыли. Это ведет к возникновению «парникового эффекта» – нарушению рассеивания тепла с поверхности Земли в космос, что приводит к постепенному потеплению климата на планете. В атмосферу ежегодно поступают миллионы тонн загрязненных веществ. Особую опасность представляет сернистый газ, который соединяется с парами воды и является причиной выпадения кислотных дождей. Повсеместно на нашей планете отмечается ухудшение состояния водных систем в результате ирригационных и мелиоративных мероприятий. Происходит истощение подземных вод, массовая гибель малых рек, сокращение крупных рек, высыхание крупных водоемов (например, исчезло с лица Земли Аральское море-озеро). Значительно воздействие человека на литосферу – распахивание земель для сельскохозяйственных нужд (сегодня 30 % суши занято угодьями) приводит к эрозии почв, их засаливанию, поднятию грунтовых вод. Человек создает техносферу, не составляющую целостную систему с биосферой, не создающую новых запасов энергии. Деятельность человека представляет угрозу для экологического равновесия, для существования биосферы.

Выходом из экологического кризиса должно стать создание на Земленоосферы. Концепция ноосферы явилась логическим результатом научной деятельности В. И. Вернадского, который говорил, что «биосфера перейдет однажды в сферу разума – ноосферу. Произойдет великое объединение, в результате которого развитие планеты сделается направленным силой разума». О формировании на Земле ноосферы он наиболее подробно писал в незавершенной работе «Научная мысль как планетное явление». Рассматривая переход биосферы в ноосферу («сферу разума»), В. И. Вернадский указал ряд конкретных условий, необходимых для становления и существования ноосферы. Нужно, чтобы:

♦ человечество стало единым целым, заселив и преобразовав всю планету;

♦ резко преобразовались – стали мобильными – средства связи и обмена информацией между странами;

♦ усилились связи, в том числе политические, между всеми странами Земли;

♦ расширились границы биосферы, произошел выход в космос;

♦ были открыты и начали активно использоваться новые источники энергии, развивалась энергетика;

♦ установилось реальное равенство людей всех рас и религий;

♦ наладилось разумное преобразование первичной природы Земли с целью сделать ее способной удовлетворить все материальные, эстетические и духовные потребности численно возрастающего населения;

♦ были исключены войны из жизни общества;

♦ произошел рост общего уровня жизни, были побеждены голод и болезни.

Ноосфера – это высшая стадия развития биосферы, когда преобразующая деятельность человека основывается на научном понимании естественных и социальных процессов с учетом общих законов развития природы. Ноосфера не может формироваться стихийно, для ее формирования необходимы сознательная деятельность людей, активное вмешательство разума в судьбу природы. Изменения биосферы должны происходить в интересах человечества, но без ущерба для самой биосферы. Такое взаимоотношение человека и биосферы называется коэволюцией.

В структуре ноосферы выделяют следующие компоненты: человечество, совокупность научных знаний, сумму техники и технологий в единстве с биосферой.

Ноосфера предполагает не выживание человечества, а сохранение экосферы в гармонии живой и неживой природы, сохранение природы с сохранением ресурса органического мира в биогеоценозах.

Верхней границей биосферы принято считать озоновый слой, располагающийся на высоте от 30 до 50 км над поверхностью Земли. Он защищает все живое на нашей планете от мощного ультрафиолетового солнечного излучения, в значительной мере поглощая эти лучи. Выше озонового слоя существование жизни невозможно.

Таким образом, основная часть видов живых организмов сосредоточена на границах атмосферы и литосферы, атмосферы и гидросферы, образуя относительно «тонкую пленку жизни» на поверхности нашей планеты.

Строение и функционирование биосферы. Биосфера — это глобальная экологическая система, состоящая из множества экосистем более низкого ранга, биогеоценозов, взаимодействием которых друг с другом и обусловлена ее целостность. Действительно, биогеоценозы существуют не изолированно — между ними существуют непосредственные связи и отношения. Например, в водные биогеоценозы ветром, дождями, талыми водами выносятся из наземных экосистем минеральные и органические вещества. Может происходить перемещение организмов из одного биогеоценоза в другой (например, сезонные миграции животных). И наконец, всех объединяет атмосфера Земли, служащая общим резервуаром для живых существ. В нее поступают кислород (выделяемый растениями в процессе фотосинтеза) и углекислый газ (образуемый в процессе дыхания аэробных организмов). Из атмосферы же растения всех экосистем черпают углекислый газ, необходимый им в процессе фотосинтеза, а все дышащие организмы получают кислород.

Существование биосферы базируется на непрерывно осуществляющемся круговороте веществ, энергетической основой которого является солнечный свет .

Круговорот веществ в природе между живой и неживой материей — одна из наиболее характерных особенностей биосферы. Биологический круговорот — это биогенная миграция атомов из окружающей среды в организмы и из организмов в окружающую среду. Биомасса выполняет и другие функции:

1)  газовая — постоянный газообмен с внешней средой за счет дыхания живых организмов и фотосинтеза растений;

2)  концентрационная — постоянная биогенная миграция атомов в живые организмы, а после их отмирания — в неживую природу;

3)  окислительно-восстановительная — обмен веществом и энергией с внешней средой. При диссимиляции окисляются органические вещества, при ассимиляции используется энергия АТФ;

4)  биохимическая — химические превращения веществ, составляющие основу жизнедеятельности организма.

Все вещества на нашей планете находятся в процессе биохимического кругооборота веществ. Выделяют 2 основных кругооборота большой или геологический и малый или химический.
Большой кругооборот длится миллионы лет. Он заключается в том, что горные породы подвергаются разрушению, продукты разрушения сносятся потоками воды в Мировой океан или частично возвращаются на сушу вместе с осадками. Процессы опускания материков и поднятия морского дна в течении длительного времени приводят к возвращению на сушу этих веществ. И процессы начинаются вновь.
Малый кругооборот, являясь частью большого, происходит на уровне экосистемы и за-ключается в том, что питательные вещества почвы, вода, углерод аккумулируются в веществе растений, расходуются на построение тела и жизненные процессы. Продукты распада почвенной микрофлоры вновь разлагаются до минеральных компонентов, доступных растениям и вновь вовлекаются в поток вещества. Кругооборот химических веществ из неорганической среды через растения и животные обратно в неорганическую среду с использованием солнечной энергии химической реак-ций называется биохимическим циклом.
Круговорот веществ на Земле (К. в.) - повторяющиеся процессы превращения и перемещения вещества в природе, имеющие более или менее выраженный циклический характер. Эти процессы имеют определённое поступательное движение, т. к. при так называемых циклических превращениях в природе не происходит полного повторения циклов, всегда имеются те или иные изменения в количестве и составе образующихся веществ. 
Около 5 млрд. лет назад произошла дифференциация вещества Земли, разделение его на ряд концентрических оболочек, или геосфер: атмосферу, гидросферу, земную кору, гранитную, базальтовую и др. оболочки, отличающиеся друг от друга характерным химическим составом, физическими и термодинамическими свойствами. 
В современный период обмен веществом между геосферами по вертикальному направлению достаточно определенно может наблюдаться в пределах 10-20 км от поверхности Земли и местами - в 50-60 км. Не исключено движение вещества и из более глубоких зон Земли, однако этот процесс в настоящее время уже не играет существенной роли в общем К. в. на Земле. 
Непосредственно непрерывный К. в. наблюдается в атмосфере, гидросфере, верхней части твёрдой литосферы и в биосфере. Со времени появления биосферы (около 3,5 млрд. лет назад) К. в. на Земле изменился. К физико-химическим превращениям прибавились биогенные процессы. Наконец, огромной геологической силой стала ныне деятельность человека (антропогенные факторы). К. в. на Земле в процессе развития нашей планеты изменялся и в современный период с геологической точки зрения наиболее интенсивен на поверхности Земли. В интенсивный обмен захватывается в литосфере, атмосфере, гидросфере и биосфере единовременно лишь небольшая часть вещества этих оболочек. Наблюдаемый К. в. на Земле слагается из множества разнообразных повторяющихся в основных чертах процессов превращения и перемещения вещества. Отдельные циклические процессы представляют собой последовательный ряд изменений вещества, чередующихся с временными состояниями равновесия. Как только вещество вышло из данной термодинамической системы, с которой оно находилось в равновесии, происходит его дальнейшее изменение, пока оно не возвратится частично к первоначальному состоянию. Полного возвращения к первоначальному состоянию никогда не происходит. Вместе с тем благодаря этим повторяющимся процессам на поверхности Земли обеспечивается известная стабильность её рельефа.
Яркой иллюстрацией этого может служить круговорот воды в природе: Вода находится в постоянном движении. Испаряясь с поверхности водоемов, почвы, растений, вода накапливается в атмосфере и, рано или поздно, выпадает в виде осадков, пополняя запасы в океанах, реках, озерах и т.п. Таким образом, количество воды на Земле не изменяется, она только меняет свои формы - это и есть круговорот воды в природе.. Упрощенно говоря, у воды, выпавшей на суше, есть два пути. Либо она, собираясь в ручейки, речушки и реки, попадает в результате в озера и водохранилища - так называемые открытые (или поверхностные) источники водозабора. Либо вода, просачиваясь через почву и подпочвенные слои, пополняет запасы грунтовых вод. Поверхностные и грунтовые воды и составляют два основных источника водоснабжения. Оба этих водных ресурса взаимосвязаны и имеют как свои преимущества, так и недостатки в качестве источника питьевой воды.
Круговорот воды является одним из грандиозных процессов на поверхности земного шара. Он играет главную роль в связывании геологического и биотического круговоротов. В биосфере вода, непрерывно переходя из одного состояния в другое, совершает малый и большой круговороты. Испарение воды с поверхности океана, конденсация водяного пара в атмосфере и выпадение осадков на поверхность океана образуют малый круговорот. Если же водяной пар переносится воздушными течениями на сушу, круговорот становится значительно сложнее. В этом случае часть осадков испаряется и поступает обратно в атмосферу, другая - питает реки и водоемы, но в итоге вновь возвращается в океан речным и подземным стоком, завершая тем самым большой круговорот. Важное свойство круговорота воды заключается в том, что он, взаимодействуя с литосферой, атмосферой и живым веществом, связывает воедино все части гидросферы: океан, реки, почвенную влагу, подземные воды и атмосферную влагу. Вода - важнейший компонент всего живого. Грунтовые воды, проникая сквозь ткани растения в процессе транспирации, привносят минеральные соли, необходимые для жизнедеятельности самих растений. Наиболее замедленной частью круговорота воды является деятельность полярных ледников, что отражают медленное движение и скорейшее таяние ледниковых масс. Наибольшей активностью обмена после атмосферной влаги отличаются речные воды, которые сменяются в среднем каждые 11 дней. Чрезвычайно быстрая возобновляемость основных источников пресных вод и опреснение вод в процессе круговорота являются отражением глобального процесса динамики вод на земном шаре. 
Различают следующие виды круговоротов веществ:

1.            круговорот углерода;

2.            круговорот фосфор;

3.            круговорот кислорода;

4.            круговорот азота;

5.            круговорот воды.

От природного круговорота воды зависит существование жизни на нашей планете. Жизнь без воды не может существовать в принципе, так как без участия воды не могут протекать химические реакции органического характера. Это значит, что всему живому нужна чистая, в том числе питьевая вода.

В результате многих реакций вода загрязняется. Не смотря на это, природа способна обеспечить живые организмы практически нескончаемыми запасами чистой воды – это обеспечивается круговоротом воды в природе.

Процесс природного круговорота воды называется гидрологическим циклом. Он представляет собой непрерывное движение воды, которая из гидросферы и поверхности земли попадает в атмосферу, а потом обратно. Такая доставка воды зависит от четырех процессов: испарения, конденсации, выпадения осадков и стока вод. После выпадения часть осадков частично снова испаряется и конденсируется, часть пополняет или создает новые водоемы, часть уходит под землю, превращаясь в грунтовые воды.

Большой круговорот воды

В природе существует Большой круговорот (который также называется Мировым), а также два малых круговорота воды – континентальный и океанический. Осадки собираются над океанами, перемещаются ветрами на континенты, где они выпадают, после чего снова возвращаются в океаны с стоком. Таким образом в природе соленая вода превращается в пресную, из которой в том числе изготавливается и бутилированная вода.

Малый круговорот воды

Когда вода непрерывно испаряется, конденсируется и выпадает в океан в виде осадков – этот процесс называют малым океаническим круговоротом. Если все эти же процессы происходят над сушей, то такой круговорот воды называется малым континентальным.

Между прочим, в процессе круговорота из океана испаряется большее количество воды, чем выпадает осадков, тогда как на суше все наоборот – количество осадков превышает количество испаряемой воды. Все осадки, выпавшие на суше, рано или поздно возвращаются в океан.

Известно, что три четверти поверхности нашей планеты покрыты водой, большая часть которой является соленой. Вода может находиться в трех состояниях: твердом, жидком и газообразном. Скорость движения воды, а, следовательно, и ее круговорота в природе, зависит от агрегатного состояния воды. Ветер быстро переносит водяной пар, который конденсируется, после чего выпадает на сушу или океан в виде осадком. Чтобы проделать такой путь, вода сначала должна испариться, а если это лед, то он должен растаять. Когда человек потребляет воду, в том числе делает заказ воды, можно сказать, что он также участвует в круговороте воды.

Скорость природного круговорота воды в разных местах не одинакова. Наиболее быстро обновление воды происходит в живых организмах. Человек восстанавливает запас чистой воды в своем организме в течение нескольких часов. Для хранения чистой воды современные люди используют различные емкости, в том числе кулер для воды. Для оперативного выполнения этой задачи предназначены почки и печень. Таким образом, самым быстрым круговоротом воды в природе является тот, который происходит в живых организмах.

Напротив, полное обновление ледников в полярных широтах происходит лишь раз за 9700 лет. Очищение воды, которая содержится в почве, происходит ежегодно, а содержащейся в облаках – в течение восьми дней. Полное обновление горного ледника происходит в течение 1600 лет. Для полного очищения Мирового океана понадобится 2700 лет – срок очень большой. Люди должны понимать, что чем больше вода загрязняется промышленными стоками, тем быстрее может наступить тотальный дефицит пресной чистой воды, так как природный круговорот воды может не справиться самостоятельно с очищением загрязненной воды.

Основные этапы круговорота углерода:

1) СО2 поглощается при фотосинтезе зелеными растениями и фотосинтезирующими водорослями;

2) углерод проходит по цепям питания в составе разнообразных органических соединений;

3) углерод выделяется в составе СО2 при дыхании всех видов организмов в воздух и воду;

4) часть углерода постоянно выводится из круговорота: заторфовывается, недоокисляется и переслаивается осадочными породами с образованием нефти, угля, сланцев;

5) при соединении СО2 с Са2+ часть углерода выводится из цикла бактериями, простейшими, коралловыми полипами и моллюсками, с образованием залежей известняков.

Круговорот углерода неразрывно связан с круговоротом кислорода, поскольку СО2 является ключевым звеном для обоих круговоротов. В течение геологической истории Земли содержание СО2 в атмосфере все время снижалось от примерно 60 до 0,33 % в настоящее время. Процессы недоокисления органических остатков редуцентами привели к образованию известняков, угля, газа и горючих сланцев – резервуара углерода.

Человек сжигает ископаемое топливо, возвращая в атмосферу углерод. Факты увеличения количества углекислого газа и метана в атмосфере доказаны. За последние 100 лет концентрация СО2 увеличилась с 0,27 до 0,33 %. Широкая общественность связывает повышение концентрации СО2 в атмосфере с глобальным потеплением. Парниковым эффектом (способностью задерживать тепловое излучение Земли в космос) обладают многие газы: фреоны (хлорфторуглероды, например, CCl2F2), CH4, СО2, N2O, пары Н2О и многие другие. Прогнозируемое потепление в ближайшее 100 лет – 4,5 ?С не будет равномерным. У полюсов температура повысится на 10 – 12 ?С, что приведет к активному таянию льдов и повышению уровня Мирового океана на 5 – 7 м.

Основные этапы круговорота азота:

1) растения и животные содержат азот в составе аминокислот и нуклеиновых кислот;

2) продукты жизнедеятельности организмов (аммиак, мочевина и пр.) и мертвые тела разлагаются с помощью бактерий, при этом азот аминокислот (NH2-) окисляется до нитритов (NO2-), а затем до нитратов (NO3-);

3) нитраты захватываются растениями и встраиваются в аминокислоты:

Первая стадия реакций идет легко и активно. При внесении удобрений растения тратят на эту стадию все энергетические ресурсы. Вторая стадия реакции – перевод нитритов в аммиак, задерживается в силу её энергоемкости (надо разорвать тройную связь). Нитриты накапливаются в растениях, а в желудке человека образуют нитрозамины – активные канцерогены и мутагены;

4) мертвая органика разлагается с выделением аммиака (аммонификация). Часть его прочно связывается с гумусом, а избыток (например, при внесении в почву органических удобрений) усваивается растениями;

5) в океане бактерии группы Псевдомонас восстанавливают нитраты, смываемые с полей до газообразного азота, часть которого возвращается в атмосферу, где его очень много;

6) происходит биологическая фиксация газообразного азота из атмосферы прокариотами. Для этого безъядерные организмы имеют белок-нитрогеназу, переводящий N2 в NH3. Это очень энергоемкий процесс, все способные на азотфиксацию организмы связывают примерно 15 кг/га в год. Клубеньковые бактерии – симбионты бобовых растений связывают до 300 кг/га в год. В лесу такие клубеньки имеет ольха. Внесение азотных удобрений выключает биологическую фиксацию азота;

7) связанный азот восстанавливается до газообразного в анаэробных условиях с помощью бактерий (денитрификация, «нитратное дыхание»):

C6H12O6 + 24XNO3 = 30CO2 + 18H2O + 24XOH + 12N2 + Q (570 ккал/г-моль).

Иногда реакция идет не до конца, с выделением опасных парниковых газов NO и NO2. Так разлагается часть избытка удобрений.

Проблемы, связанные с азотом, заключаются в том, что в целях повышения продуктивности агроценозов, человек вносит в почву азотные удобрения. Они усваиваются не более чем на 50 % и выключают биологические механизмы усвоения азота. Смытые в реки нитраты вызывают эвтрофикацию, а накопленные в овощах – отравление. Оксиды азота, вдобавок, образуются в двигателях внутреннего сгорания, и вреда от них гораздо больше, чем от нитратов. Оксиды азота входят в состав фотохимического смога, на свету взаимодействуя с недогоревшими углеводородами топлива, образуют ядовитые озон и ПАН (пероксиацетилнитрат). Окислы азота в некоторых районах дают до 40 % кислотных дождей, под воздействием которых гибнет природное сообщество, разрушаются памятники архитектуры.

Фосфор – один из наиболее важных биогенных элементов. Он входит в состав нуклеиновых кислот, фосфолипидов клеточных мембран, АТФ, ферментов, костной ткани, дентина. Основные звенья круговорота фосфора:

1) в биотический круговорот фосфор поступает в процессе разложения организмов и постепенно переходит в фосфаты. Основной путь круговорота – превращение нерастворимых солей фосфорной кислоты (H3PO4) в растворимые;

2) большая часть фосфора быстро и прочно связывается с металлами почвы, особенно с Fe и Al;

3) бактерии и особенно микоризообразующие грибы способны растворять фосфаты своими органическими кислотами. Живя в симбиозе с растениями, они делают фосфаты съедобными для них;

4) биосферный фосфор медленно вымывается с континентов в океан. Механизмы возвращения фосфора в круговорот в природе недостаточно эффективны и не возмещают его потерь. Вынос фосфатов на сушу осуществляется в основном с рыбой (около 60 тыс. т. в год). Морские птицы также участвуют в возвращении фосфора в круговорот. Однако перенос фосфора и других веществ из моря на сушу птицами сейчас происходит не столь интенсивно, как в прошлом;

5) человек ускоряет перенос континентального фосфора в океан, добывая ежегодно свыше 100 млн. т фосфорсодержащих пород. Большая часть этого фосфора попадает в море с удобрениями и с моющими средствами, в производстве которых он используется. Фосфорные удобрения усваиваются не более чем на 20 – 30 %. В воде, стекающей с городских территорий, в 7 раз больше этого элемента, чем в воде реки, протекающей по местности, занятой лесом. Кроме того, в стоке с освоенных территорий до 80 % фосфора содержится в минеральной форме, т.е. в виде фосфатов, а в стоке с территорий, занятых естественной растительностью, преобладают органические соединения фосфора. Основной вред от смыва фосфора в водоемы – эвтрофикация. В то же время запасы фосфоритов и апатитов на Земле быстро истощаются.

Место человека в биосфере отличается существенной спецификой, обусловленной самой природой человека. Его существование, как и всех других гетеротрофных организмов, зависит от наличия органической пищи, воздуха, воды и т. д. В то же время он обладает особенностями, выделяющими его, — способностями к труду, творческой деятельности, социальным отношениям.

На ранних этапах существования человека его деятельность не нарушала равновесия в биосфере. Потребляемые ресурсы природы и продукты человеческой жизнедеятельности циркулировали в общем круговороте веществ, так же как и других видов живых существ. Со временем же, по мере увеличения численности людей и развития цивилизации, интенсивность использования нашим обществом природных ресурсов сталя резко возрастать. Человек становится мощным экологическим фактором, нарушающим равновесие в биосфере.

Воздействие его на окружающую природу достигло к настоящему времени планетарных масштабов. В результате деятельности человека происходят изменения климата, ландшафтов, атмосферы, видового и численного состава живых организмов. Повсеместное уничтожение лесов приводит к снижению выделения кислорода и утилизации углекислого газа, нарушению водного режима, эрозии почв, изменению климата. Сжигая органическое топливо (уголь, торф, древесину, нефтепродукты), люди снижают содержание кислорода в атмосфере. Так, например, при пробеге автомобилем 100 км пути расходуется годовая норма кислорода, необходимая для дыхания одного человека.

За последние десятилетия отмечаются повышение содержания углекислого газа в атмосфере, накопление промышленной пыли. Это ведет к возникновению парникового эффекта — нарушению рассеивания тепла с поверхности Земли в космос, что оборачивается постепенным потеплением климата на планете. По некоторым данным, за последние 30 лет средняя температура приземной атмосферы повысилась на 1 °С. Если тенденция загрязнения атмосферы сохранится, то через 50 лет температура увеличится еще на 2–3 °С, что чревато таянием «полярных шапок» и катастрофическим повышением вследствие этого уровня Мирового океана (примерно на 50–60 м). При этом огромные пространства суши окажутся затопленными.

В атмосферу ежегодно выбрасываются миллионы тонн загрязняющих биосферу веществ. Особую опасность представляет сернистый газ, который, соединяясь с парами воды, образует сернистую кислоту и служит причиной выпадения кислотных дождей.

Повсеместно на нашей планете отмечается ухудшение состояния водных систем в результате ирригационных и мелиоративных мероприятий. Истощаются подземные воды, происходит массовая гибель малых рек, сокращается водосток крупных, высыхают обширные водоемы (например, Арал).

Промышленные и бытовые стоки, загрязняющие гидросферу ядовитыми веществами, радиоактивными отходами и т. п., составляют 700 км³ в год (примерно 3 % всего планетарного объема воды). Тяжелый ущерб природным водным системам наносит «тепловое загрязнение» — сброс горячих промышленных вод.

Значительно наше воздействие и на литосферу. Распахивание земель для сельскохозяйственных нужд (а сегодня около 30 % суши занято угодьями) приводит к эрозии почв, их засаливанию, поднятию грунтовых вод. Наконец, человек непосредственно уничтожает отдельные виды растений и животных. Так, были истреблены тур, морская корова, эпиорнис, дронт и многие другие. Немало видов животных, которые находятся на грани исчезновения, — зубры, куланы, белые медведи, синие киты, многие виды промысловых рыб.

Рассматривая переход биосферы в ноосферу («сферу разума»), В. И. Вернадский предполагал плановое, научнообоснованное использование природных ресурсов, предусматривающее «разумное» сочетание потребностей человеческого общества и нормального функционирования биосферы. Первоначально ноосфера представлялась как «мыслящая оболочка Земли» (от гр. noqs — «ум»). В настоящее время под ноосферой понимают биосферу, преобразованную трудом и научной мыслью человека.

В идеале ноосфера подразумевает новый этап развития биосферы, в основе которого лежит разумное регулирование взаимоотношений человека и природы.

Однако в данный момент человек воздействует на биосферу в большинстве случаев губительно. Неразумная хозяйственная деятельность человека привела к появлению глобальных проблем, среди которых:

1)  изменение состояния атмосферы в виде появления парникового эффекта и озонового кризиса;

2)  уменьшение площади Земли, занятой лесами;

3)  опустынивание земель;

4)  уменьшение видового разнообразия;

5)  загрязнение океанических и пресных вод, а также суши промышленными и сельскохозяйственными отходами;

6)  непрерывный рост численности населения.

До настоящего времени человечество явно недостаточно уделяло внимания проблемам охраны биосферы и рационального природопользования. Однако в последней четверти ХХ в. проблемы окружающей среды, регулирование взаимоотношений с природой становятся делом каждого. Общество вплотную приблизилось к возможности глобальной экологической катастрофы. Угроза собственному существованию заставляет человечество безотлагательно решать эти проблемы.

 Экология - биологическая наука, которая изучает взаимоотношение организмов и среды, организацию и функционирование надорганизменных систем: популяций, биогеоценозов и биосферы. Она тесно связанна с  эволюционным учением и решением актуальных задач народного хозяйства и охраны природы.

Экология - теоретическая основа природы и рационального его использования. Элементы окружающей среды, которые определенным образом влияют на организмы, принято называть факторами среды. В среде, которая окружает организмы различают абиотические, биотические и антропогенные факторы среды.

Э. Геккель

Немецкий ученый Э. Геккель в 1870 г. в своей работе "Общая морфология организмов" определил экологию как науку, которая изучает взаимоотношения животных с органической и неорганической природой. Продолжительное время этот термин употреблялся исключительно в узком понимании, и лишь в 1895 г. датский ботаник Э. Варминг применил его к представителям растительного мира. Только в XX ст. эта наука сформировалась как самостоятельная биологическая дисциплина со своими методами и предметом изучения.

Объектами исследований в экологии могут быть отдельные организмы, популяции, группы, экосистемы и вся биота нашей планеты. Учитывая это в экологии выделяют три уровня изучения:

1) популяционно-видовой;

2) экосистемный ;

3) эволюционно-исторический.

Популяционно-видовой уровень предусматривает изучения индивидуальных реакций отдельных организмов, популяций или вида в целом на действие факторов окружающей среды. Такой путь исследований называют также аутоэкологией. Особой актуальности для медицины среди аутоэкологических исследований приобрело изучение адаптивных возможностей человеческого организма, который находится в условиях постоянного изменения параметров окружающей среды. Современный человек более мобильная, в течение жизни ему приходится контактировать с многими потенциальными источниками заболеваний. Конечно, это определенной мерой увеличивает риск заражения инфекционными, инвазионными или другой этиологии заболеваниями. Поэтому врач должен учитывать по возможности большее количество контактов при установлении источника заболевания. Особое место в этой сфере экологических исследований займут продукты питания и лечебные препараты естественного происхождения.

Экосистемный уровень исследований предусматривает изучения процессов, вызванных взаимным влиянием организмов или популяций разных видов. На этом уровне выполняются чрезвычайно сложные и трудоемкие исследования, направленные на выяснение закономерностей, которые определяют существования в пространстве и времени связей между разными видами автотрофов и гетеротрофов. Экосистемным следует считать изучение симбиотических свойств организмов, ведь любая форма симбиоза есть прежде всего результатом суммарного влияния на объект исследования факторов неживой природы и живых организмов. Это направление исследований называют также синэкологией. Медицинский аспект на этом равные исследований состоит в том, чтобы выяснить особенности взаимодействия между организмом человека и возбудителями болезней.

Все процессы в биосфере взаимосвязаны. Человечество - лишь незначительная часть биосферы, а человек является лишь одним из видов органической жизни - Homo sapiens (человек разумный). Разум выделил человека из животного мира и дал ему огромное могущество.

 Человек на протяжении веков стремился не приспособиться к природной среде, а сделать ее удобной для своего существования.

 Теперь мы осознали, что любая деятельность человека оказывает влияние на окружающую среду, а ухудшение состояния биосферы опасно для всех живых существ, в том числе и для человека.

Всестороннее изучение человека, его взаимоотношений с окружающим миром привели к пониманию, что здоровье - это не только отсутствие болезней, но и физическое, психическое и социальное благополучие человека.

 Здоровье - это капитал, данный нам не только природой от рождения, но и теми условиями, в которых мы живем.

В настоящее время хозяйственная деятельность человека все чаще становится основным источником загрязнения биосферы. В природную среду во все больших количествах попадают газообразные, жидкие и твердые отходы производств. Различные химические вещества, находящиеся в отходах, попадая в почву, воздух или воду, переходят по экологическим звеньям из одной цепи в другую, попадая, в конце концов, в организм человека.

 На земном шаре практически невозможно найти место, где бы ни присутствовали, в той или иной концентрации, загрязняющие вещества. Даже во льдах Антарктиды, где нет никаких промышленных производств, а люди живут только на небольших научных станциях, ученые обнаружили различные токсичные (ядовитые) вещества современных производств. Они заносятся сюда потоками атмосферы с других континентов.

Вещества, загрязняющие природную среду, очень разнообразны. В зависимости от своей природы, концентрации, времени действия на организм человека они могут вызвать различные неблагоприятные последствия. Кратковременное воздействие небольших концентраций таких веществ может вызвать головокружение, тошноту, першение в горле, кашель. Попадание в организм человека больших концентраций токсических веществ может привести к потере сознания, острому отравлению и даже смерти. Примером подобного действия могут являться смоги, образующиеся в крупных городах в безветренную погоду, или аварийные выбросы токсичных веществ промышленными предприятиями в атмосферу.

При систематическом или периодическом поступлении в организм сравнительно небольших количеств токсичных веществ происходит хроническое отравление.

 Признаками хронического отравления являются нарушение нормального поведения, привычек, а также нейропсихического отклонения: быстрое утомление или чувство постоянной усталости, сонливость или, наоборот, бессонница, апатия, ослабление внимания, рассеянность, забывчивость, сильные колебания настроения.

 При хроническом отравлении одни и те же вещества у разных людей могут вызывать различные поражения почек, кроветворных органов, нервной системы, печени.

 Сходные признаки наблюдаются и при радиоактивном загрязнении окружающей среды.

 Так, в районах, подвергшихся радиоактивному загрязнению в результате Чернобыльской катастрофы, заболеваемость среди населения особенно детей, увеличилась во много раз.

 Медики установили прямую связь между ростом числа людей, болеющих аллергией, бронхиальной астмой, раком, и ухудшением экологической обстановки в данном регионе. Достоверно установлено, что такие отходы производства, как хром, никель, бериллий, асбест, многие ядохимикаты, являются канцерогенами, то есть вызывающие раковые заболевания. Еще в прошлом веке рак у детей был почти неизвестен, а сейчас он встречается все чаще и чаще. В результате загрязнения появляются новые, неизвестные ранее болезни. Причины их бывает очень трудно установить.

 Огромный вред здоровью человека наносит курение. Курильщик не только сам вдыхает вредные вещества, но и загрязняет атмосферу, подвергает опасности других людей. Установлено, что люди, находящиеся в одном помещении с курильщиком, вдыхают даже больше вредных веществ, чем он сам.

Кроме химических загрязнителей, в природной среде встречаются и биологические, вызывающие у человека различные заболевания. Это болезнетворные микроорганизмы, вирусы, гельминты, простейшие. Они могут находиться в атмосфере, воде, почве, в теле других живых организмов, в том числе и в самом человеке.

 Наиболее опасны возбудители инфекционных заболеваний. Они имеют различную устойчивость в окружающей среде. Одни способны жить вне организма человека всего несколько часов; находясь в воздухе, в воде, на разных предметах, они быстро погибают. Другие могут жить в окружающей среде от нескольких дней до нескольких лет. Для третьих окружающая среда является естественным местом обитания. Для четвертых - другие организмы, например дикие животные, являются местом сохранения и размножения.

Болезнетворные микроорганизмы могут проникнуть в грунтовые воды и стать причиной инфекционных болезней человека. Поэтому воду из артезианских скважин, колодцев, родников необходимо перед питьем кипятить.

 Особенно загрязненными бывают открытые источники воды: реки, озера, пруды. Известны многочисленные случаи, когда загрязненные источники воды стали причиной эпидемий холеры, брюшного тифа, дизентерии.

 При воздушно-капельной инфекции заражение происходит через дыхательные пути при вдыхании воздуха, содержащего болезнетворные микроорганизмы.

 К таким болезням относится грипп, коклюш, свинка, дифтерия, корь и другие. Возбудители этих болезней попадаю в воздух при кашле, чихании и даже при разговоре больных людей.

 Особую группу составляют инфекционные болезни, передающиеся при тесном контакте с больным или при пользовании его вещами, например, полотенцем, носовым платком, предметами личной гигиены и другими, бывшими в употреблении больного. К ним относятся венерические болезни (СПИД, сифилис, гонорея), трахома, сибирская язва, парша. Человек, вторгаясь в природу, нередко нарушает естественные условия существования болезнетворных организмов и становится сам жертвой природно-очаговых болезней.

Особенностью природно-очаговых заболеваний является то, что их возбудители существуют в природе в пределах определенной территории вне связи с людьми или домашними животными. Одни паразитируют в организме диких животных-хозяев. Передача возбудителей от животных к животному и от животного к человеку происходит преимущественно через переносчиков, чаще всего насекомых и клещей.

 Возможны и другие пути заражения. Так, в некоторых жарких странах, а также в ряде районов нашей страны встречается инфекционное заболевание лептоспироз, или водяная лихорадка. В нашей стране возбудитель этой болезни обитает в организмах полевок обыкновенных, широко распространенных в лугах около рек. Заболевание лептоспирозом носит сезонный характер, чаще встречаются в период сильных дождей и в жаркие месяцы (июль - август).

Человек всегда жил в мире звуков и шума. Звуком называют такие механические колебания внешней среды, которые воспринимаются слуховым аппаратом человека (от 16 до 20 000 колебаний в секунду). Колебания большей частоты называют ультразвуком, меньшей - инфразвуком. Шум - громкие звуки, слившиеся в нестройное звучание.

 Для всех живых организмов, в том числе и человека, звук является одним из воздействий окружающей среды.

 В природе громкие звуки редки, шум относительно слаб и непродолжителен. Сочетание звуковых раздражителей дает время животным и человеку, необходимое для оценки их характера и формирования ответной реакции. Звуки и шумы большой мощности поражают слуховой аппарат, нервные центры, могут вызвать болевые ощущения и шок. Так действует шумовое загрязнение.

 Тихий шелест листвы, журчание ручья, птичьи голоса, легкий плеск воды и шум прибоя всегда приятны человеку. Они успокаивают его, снимают стрессы. Но естественные звучания голосов Природы становятся все более редкими, исчезают совсем или заглушаются промышленными транспортными и другими шумами.

 Длительный шум неблагоприятно влияет на орган слуха, понижая чувствительность к звуку.

 Уровень шума измеряется в единицах, выражающих степень звукового давления, - децибелах. Это давление воспринимается не беспредельно. Уровень шума в 20-30 децибелов (ДБ) практически безвреден для человека, это естественный шумовой фон. Что же касается громких звуков, то здесь допустимая граница составляет примерно 80 децибелов. Звук в 130 децибелов уже вызывает у человека болевое ощущение, а 150 становится для него непереносимым. Недаром в средние века существовала казнь «под колокол». Гул колокольного звона мучил и медленно убивал осужденного.

 Очень высок уровень и промышленных шумов. На многих работах и шумных производствах он достигает 90-110 децибелов и более. Не намного тише и у нас дома, где появляются все новые источники шума - так называемая бытовая техника.

 В настоящее время ученые во многих странах мира ведут различные исследования с целью выяснения влияния шума на здоровье человека. Их исследования показали, что шум наносит ощутимый вред здоровью человека, но и абсолютная тишина пугает и угнетает его. Так, сотрудники одного конструкторского бюро, имевшего прекрасную звукоизоляцию, уже через неделю стали жаловаться на невозможность работы в условиях гнетущей тишины. Они нервничали, теряли работоспособность. И, наоборот, ученые установили, что звуки определенной силы стимулируют процесс мышления, в особенности процесс счета.

 Каждый человек воспринимает шум по-разному. Многое зависит от возраста, темперамента, состояния здоровья, окружающих условий.

Несколько десятков лет назад практически никому и в голову не приходило связывать свою работоспособность, свое эмоциональное состояние и самочувствие с активностью Солнца, с фазами Луны, с магнитными бурями и другими космическими явлениями.

 В любом явлении окружающей нас природы существует строгая повторяемость процессов: день и ночь, прилив и отлив, зима и лето. Ритмичность наблюдается не только в движении Земли, Солнца, Луны и звезд, но и является неотъемлемым и универсальным свойством живой материи, свойством, проникающим во все жизненные явления - от молекулярного уровня до уровня целого организма.

 В ходе исторического развития человек приспособился к определенному ритму жизни, обусловленному ритмическими изменениями в природной среде и энергетической динамикой обменных процессов.

 В настоящее время известно множество ритмических процессов в организме, называемых биоритмами. К ним относятся ритмы работы сердца, дыхания, биоэлектрической активности мозга. Вся наша жизнь представляет собой постоянную смену покоя и активной деятельности, сна и бодрствования, утомления от напряженного труда и отдыха. В организме каждого человека, подобно морским приливам и отливам, вечно царит великий ритм, вытекающий из связи жизненных явлений с ритмом Вселенной и символизирующий единство мира.

 Центральное место среди всех ритмических процессов занимают суточные ритмы, имеющие наибольшее значение для организма. Реакция организма на любое воздействие зависит от фазы суточного ритма (то есть от времени суток). Эти знания вызвали развитие новых направлений в медицине - хронодиагностики, хронотерапии, хронофармакологии. Основу их составляет положение о том, что одно и то же средство в различные часы суток оказывает на организм различное, иногда прямо противоположное воздействие. Поэтому для получения большего эффекта важно указывать не только дозу, но и точное время приема лекарств.

 Климат также оказывает серьезное воздействие на самочувствие человека, воздействуя на него через погодные факторы. Погодные условия включают в себя комплекс физических условий: атмосферное давление, влажность, движение воздуха, концентрацию кислорода, степень возмущенности магнитного поля Земли, уровень загрязнения атмосферы4.

Хорошо известно, что возле быстро текущей воды воздух освежает и бодрит. В нем много отрицательных ионов. По этой же причине нам представляется чистым и освежающим воздух после грозы.

 Наоборот, воздух в тесных помещениях с обилием разного рода электромагнитных приборов насыщен положительными ионами. Даже сравнительно непродолжительное нахождение в таком помещении приводит к заторможенности, сонливости, головокружениям и головным болям. Аналогичная картина наблюдается в ветреную погоду, в пыльные и влажные дни. Специалисты в области экологической медицины считают, что отрицательные ионы положительно влияют на здоровье, а положительные - негативно.

 Изменения погоды не одинаково сказываются на самочувствии разных людей. У здорового человека при изменении погоды происходит своевременное подстраивание физиологических процессов в организме к изменившимся условиям внешней среды. В результате усиливается защитная реакция, и здоровые люди практически не ощущают отрицательного влияния погоды.

Пища необходима для нормальной жизнедеятельности организма.

 В течение всей жизни в организме человека непрерывно совершается обмен веществ и энергии. Источником необходимых организму строительных материалов и энергии являются питательные вещества, поступающие из внешней среды в основном с пищей. Если пища не поступает в организм, человек чувствует голод. Но голод, к сожалению, не подскажет, какие питательные вещества и в каком количестве необходимы человеку. Мы часто употребляем в пищу то, что вкусно, что можно быстро приготовить, и не очень задумываемся о полезности и доброкачественности употребляемых продуктов.

 Полноценное рациональное питание - важное условие сохранения здоровья и высокой работоспособности взрослых, а для детей еще и необходимое условие роста и развития.

 Для нормального роста, развития и поддержания жизнедеятельности организму необходимы белки, жиры, углеводы, витамины и минеральные соли в нужном ему количестве.

 Нерациональное питание является одной из главных причин возникновения сердечно-сосудистых заболеваний, заболеваний органов пищеварения, болезней, связанных с нарушением обмена веществ.

 Регулярное переедание, потребление избыточного количества углеводов и жиров - причина развития таких болезней обмена веществ, как ожирение и сахарный диабет.

 Они вызывают поражение сердечно-сосудистой, дыхательной, пищеварительной и других систем, резко понижают трудоспособность и устойчивость к заболеваниям, сокращающая продолжительность жизни в среднем на 8-10 лет.

 Рациональное питание - важнейшее непременное условие профилактики не только болезней обмена веществ, но и многих других.

 Пищевой фактор играет важную роль не только в профилактике, но и в лечении многих заболеваний. Специальным образом организованное питание, так называемое лечебное питание - обязательное условие лечения многих заболеваний, в том числе обменных и желудочно-кишечных.

 Лекарственные вещества синтетического происхождения в отличие от пищевых веществ являются для организма чужеродными. Многие из них могут вызвать побочные реакции, например, аллергию, поэтому при лечении больных следует отдавать предпочтение пищевому фактору.

 В продуктах многие биологически активные вещества обнаруживаются в равных, а иногда и в более высоких концентрациях, чем в применяемых лекарственных средствах. Вот почему с древнейших времен многие продукты, в первую очередь овощи, фрукты, семена, зелень, применяют при лечении различных болезней.

Азот - составная часть жизненно важных для растений, а также для животных организмов соединений, например белков.

 В растениях азот поступает из почвы, а затем через продовольственные и кормовые культуры попадает в организмы животных и человека. Ныне сельскохозяйственные культуры чуть ли не полностью получают минеральный азот из химических удобрений, так как некоторых органических удобрений не хватает для обедненных азотом почв. Однако в отличие от органических удобрений в химических удобрениях не происходит свободного выделения в природных условиях питательных веществ.

Растения способны накапливать в себе практически все вредные вещества. Вот почему особенно опасна сельскохозяйственная продукция, выращиваемая вблизи промышленных предприятий и крупных автодорог.

Человек всегда стремится в лес, в горы, на берег моря, реки или озера. Здесь он чувствует прилив сил, бодрости. Недаром говорят, что лучше всего отдыхать на лоне природы. Санатории, дома отдыха строятся в самых красивых уголках. Это не случайность. Оказывается, что окружающий ландшафт может оказывать различное воздействие на психоэмоциональное состояние. Созерцание красот природы стимулирует жизненный тонус и успокаивает нервную систему. Растительные биоценозы, особенно леса, оказывают сильный оздоровительный эффект.

 Тяга к природным ландшафтам особенно сильна у жителей города. Еще в средние века было замечено, что продолжительность жизни горожан меньше, чем у сельских жителей. Отсутствие зелени, узкие улочки, маленькие дворы-колодцы, куда практически не проникал солнечный свет, создавали неблагоприятные условия для жизни человека. С развитием промышленного производства в городе и его окрестностях появилось огромное количество отходов, загрязняющих окружающую среду.

 Разнообразные факторы, связанные с ростом городов, в той или иной мере сказываются на формировании человека, на его здоровье. Это заставляет ученых все серьезнее изучать влияние среды обитания на жителей городов. Оказывается, от того, в каких условиях живет человек, какая высота потолков в его квартире и настолько звукопроницаемы ее стены, как человек добирается до места работы, с кем он повседневно обращается, как окружающие люди относятся друг к другу, зависит настроение человека, его трудоспособность, активность - вся его жизнь.

 В городах человек придумывает тысячи ухищрений для удобства своей жизни - горячую воду, телефон, различные виды транспорта, автодороги, сферу обслуживания и развлечений. Однако в больших городах особенно сильно проявляются и недостатки жизни - жилищная и транспортная проблемы, повышение уровня заболеваемости. Так, например, насыщение среды и производства скоростными и быстродействующими машинами повышает напряжение, требует дополнительных усилий от человека, что приводит к переутомлению.

 Загрязненный воздух в городе, отравляя кровь окисью углерода, наносит некурящему человеку такой же вред, как и выкуривание курильщиком пачки сигарет в день. Серьезным отрицательным фактором в современных городах является так называемое шумовое загрязнение.

 Учитывая способность зеленых насаждений благоприятно влиять на состояние окружающей среды, их необходимо максимально приближать к месту жизни, работы, учебы и отдыха людей.

 Очень важно, чтобы город был биогеоценозом, пусть не абсолютно благоприятным, но хотя бы не вредящим здоровью людей. Пусть здесь будет зона жизни. Для этого необходимо решить массу городских проблем. Все предприятия, неблагоприятные в санитарном отношении, должны быть выведены за пределы городов.

 Зеленые насаждения являются неотъемлемой частью комплекса мероприятий по защите и преобразованию окружающей среды. Они не только создают благоприятные микроклиматические и санирно-гигенические условия, но и повышают художественную выразительность архитектурных ансамблей.

 Особое место вокруг промышленных предприятий и автострад должны занимать защитные зеленые зоны, в которых рекомендуется высаживать деревья и кустарники, устойчивые к загрязнению.

 В размещении зеленых насаждений необходимо соблюдать принцип равномерности и непрерывности для обеспечения поступления свежего загородного воздуха во все жилые зоны города. Важнейшими компонентами системы озеленения города являются насаждения в жилых микрорайонах, на участках детских учреждений, школ, спортивных комплексов и пр.

 Городской ландшафт не должен быть однообразной каменной пустыней. В архитектуре города следует стремиться к гармоничному сочетанию аспектов социальных (здания, дороги, транспорт, коммуникации) и биологических (зеленые массивы, парки, скверы).

В истории нашей планеты (со дня ее формирования и до настоящего времени) непрерывно происходили и происходят грандиозные процессы планетарного масштаба, преобразующие лик Земли. С появлением могущественного фактора - человеческого разума - начался качественно новый этап в эволюции органического мира. Благодаря глобальному характеру взаимодействия человека с окружающей средой он становится крупнейшей геологической силой.

Человек, как и другие виды живых организмов, способен адаптироваться, то есть приспосабливаться к условиям окружающей среды. Адаптацию человека к новым природным и производственным условиям можно охарактеризовать как совокупность социально-биологических свойств и особенностей, необходимых для устойчивого существования организма в конкретной экологической среде.

 Жизнь каждого человека можно рассматривать как постоянную адаптацию, но наши способности к этому имеют определенные границы. Также и способность восстанавливать свои физические и душевные силы для человека не бесконечна.

 В настоящее время значительная часть болезней человека связаны с ухудшением экологической обстановки в нашей среде обитания: загрязнениями атмосферы, воды и почвы, недоброкачественными продуктами питания, возрастанием шума.

 Приспосабливаясь к неблагоприятным экологическим условиям, организм человека испытывает состояние напряжение, утомления. Напряжение - мобилизация всех механизмов, обеспечивающих определенную деятельность организма человека. При утомлении здорового человека может происходить перераспределение возможных резервных функций организма, и после отдыха вновь появятся силы. Люди способны переносить самые суровые природные условия в течение относительного продолжительного времени. Однако человек, не привыкший к этим условиям, попадающий в них впервые, оказывается в значительно меньшей степени приспособленным к жизни в незнакомой среде, чем ее постоянные обитатели.

Среди людей можно выделить два крайних адаптивных типа человека. Первый из них - спринтер, характеризующийся высокой устойчивостью к воздействию кратковременных экстремальных факторов и плохой переносимостью длительных нагрузок. Обратный тип - стайер. Интересно, что в северных регионах страны среди населения преобладают люди типа «стайер» что явилось, по-видимому, результатом длительных процессов формирования популяции, адаптированной к местным условиям.

Проблема экологии является актуальной проблемой, т.к. загрязнение окружающей среды - атмосферного воздуха, рек, озер, морей, почвы и другие воздействия окружающей среды оказывают неблагоприятное воздействие на здоровье человека.

При рассмотрении данной проблемы, мы выяснили, что хозяйственная деятельность человека все чаще становится основным источником загрязнения биосферы. В природную среду во все больших количествах попадают газообразные, жидкие и твердые отходы производств. Различные химические вещества, находящиеся в отходах, попадая в почву, воздух или воду, переходят по экологическим звеньям из одной цепи в другую, попадая, в конце концов, в организм человека. Они вызывают такие неблагоприятные последствия, как головокружение, тошноту, першение в горле, кашель – при кратковременных концентрациях; потеря сознания, острое отравление и даже смерть – при больших концентрациях токсических веществ; различные поражения почек, кроветворных органов, нервной системы, печени при хронических отравлениях.

Литература:

1. Белявский Г.А., Падун М. М., Фурдуй Р. С. Основы общей экологии. - М.: Просвещение. 1995 - 368 с.

2. Белявский Г.А., Фурдуй Р. С. Практикум по общей экологии. //Учеб. посибн.-К.: Лыбидь, 1997.-160с.

3. Злобин Ю.А. Основы экологии. - М.: Финансы и статистика, 1998. - 249.

4. Корсак К.В., Плахотник О.В. Основы экологии, - К.: МАУП, 2000. - 238 с.

5. Кудрявый В.П. Экология, - М.: Мир, - 500 с.