Взаимосвязь природы и общества. Ноосфера - первичная структурная единица биосферы

4. Основные экологические законы (12 законов)

1.Биосфера как среда жизни человека. Учение о биосфере и ее эволюции. Ноосфера.

Основоположником современных представлений о биосфере является выдающийся советский натуралист академик В.И. Вернадский. Научные идеи, которые легли в основу учебы о биосфере, он обобщил в книге "Биосфера" (1926г).

В настоящее время современные экологические противоречия имеют кризисный характер потому, что на изменение прошлых конфликтов человека и природы они добывают глобальный характер, задевают всю совокупность взаимоотношений между человеком, обществом и природой, материальную и духовную жизнь, сферу ума и экологическую культуру. И поэтому крепкое здоровье и хорошо развитая способность адаптации организма к действию экологических факторов окружающей среды является одними из наиболее важных условий формирования личностных качеств человека, развития его естественных способностей и эффективной учебы, а также в дальнейшем работы инженером. Анализ фактов и тенденций говорит о том, что антропогенный фактор постоянно действует на биосферу, вызывая ее изменения в структуре. В результате чего заметно снизилась самоочистка биосферы, что уже не может справиться с посторонним «грузом», что выбрасывается у нее человеком. Во многих больших городах количество углекислого газа срослось в десятки раз, на 20% в сравнении с состоянием атмосферы в начале ХХ столетия. Это состояние негативно влияет на здоровье человека.

Биосфера - своеобразная оболочка Земли, что содержит всю совокупность живых организмов и ту часть веществ планеты, что находится в непрерывном обмене с этими организмами.

Термин ввел в научный оборот австрийский ученый Э.Зюсс, а современную материалистическое учение о биосфере разработал академик В.И. Вернадский (1926). Он понимал под биосферой "область существования живого вещества", что включает нижнюю часть атмосферы (по озоновый пояс - на высоте 20-25 км), всю гидросферу - к максимальным глубинам, и верхнюю часть литосферы. В.И. Вернадский отмечал, что вещество биосферы складывается с 7 глубоко разнородных частей, геологически не случайных веществ:

1. Живое вещество - растения, животные, микроорганизмы;

2. Биогенное вещество - уголь, битумы, нефть, известняк, созданный жизнью то есть органического происхождения и является источником чрезвычайно могучей потенциальной энергии; С; N; О; Р; H; S;

3. Неорганические вещества- минеральные горные породы образованные процессами, в которых живое вещество не принимало участие;

4. Биокостное вещество - продукты распада и переработки горных пород живыми организмами (ґрунт).

5. Вещество в радиоактивном распаде;

6. Вещество рассеянных атомов;

7.Вещество космического происхождения.

Состав ґрунта: 93% неорганических и 7% биогенных веществ.

Биосфера- является частью земного пространства, охваченного жизнью с ее активным химическим проявлением. Все живое вещество по своей массе занимает незначительное место по сравнению с каждой из верхних геосфер земного шара. (в млн.тонн)

1) Живое вещество - 2,4*10 1

2) Атмосфера -5,15*10 2146

3) Гидросфера - 1,5* 10 602500

4) Земная кора - 2,8* 10 1670000

Таким образом, в отношении массы живое вещество уступает даже такой легкой оболочке, как атмосфера, до двух тысяч раз.

Дослидження В.И. Вернадского и О.П. Виноградова позволяют представить средний элементарный состав живого вещества биосферы. Было установлено, что наибольшая частица в составе живого вещества належитьСО₂ (65-70%) и водородные (10%). Другие 20-25% приходяться на разнообразные элементы. При этом первую декаду от 1-10% составляют такие элементы: С, Si, Al, Fe, Ca.Ba, Mn, S, P, Sr. Во второй декаде (от 0.1-1,0%) виявляються- N, Mg, К, Na, Cl. Zn, Br, J, В, Сu. Кроме того, в составе живого вещества постоянно собравшиеся рассеянные и жидкие элементы.

К основным биогенным элементам жизни относятся: С, О, Н, N, Р, S. Сущность учебы В.И.Вернадского заключается в том, что высшая форма материи на Земле - живые организмы. Они определяют химическое состояние внешней коры нашей планеты и биосферы в целом.

2. Основные аспекты учебы В.И.Вернадского о биосфере:

1.Энергетический; 2. биогеохимический; 3. Информационный; 4. Пространственный; 5. Ноосферичний (влияние человека).

1. Энергетический - энергия, что добавляет биосфере ее обычный вид, имеет космическое происхождение. Она выходит из Солнца в форме лучезарной энергии. Но именно живые организмы превращают эту энергию в земную, химическую, биологическую и создают бесконечная разнообразность нашего мира. В.И. Вернадский рассматривает биосферу как термодинамическую оболочку в которой сосредоточенная жизнь и осуществляется постоянное взаимодействие всей живой с неорганическими условиями среды. Учеба о биосфере выделяет основные функции живого вещества, что играют важную роль в атмосферных, гидрологических и ґрунтових процессах:

1) Газовая функция - метаболизм организмов, их дыхание и обмен с внешней средой, ведет к выделению СОО и ОО . Все это связано с газовой функцией организмов.

2)Окисна функция: В процессе выветривания, миграции огромная роль принадлежит окислительной функции, что выполняют бактерии.

3)Відбудовна функция: выполняется бактериями (денитрификация) образуются окислы азота.

4) Концентрация элементов из рассеянного состояния. Химические элементы аккумулируются в биогенных осадочных породах.

5) Функция синтеза и разрушения органического вещества. Эту работу выполняют высшие и низшие животные. Более 90% масс органического вещества в конечном счете постепенно переходит в газообразную фазу, а другие - в разные минеральные и промежуточные органические соединения.

1.1 – и закон В.И. Вернадского - Закон биогенной миграции атомов.

Миграция химических элементов на земной поверхности и в биосфере в целом осуществляется либо при участии живого вещества (биогенная миграция), либо же протекает в среде, геохимические особенности которой обусловлены живым веществом.

Биогенная миграция атомов химических элементов в биосфере осуществляется в основном под воздействием живого вещества, организмов. Живое вещество или принимает участие в биохимических процессах непосредственно или образует нужное богатое кислородом, углекислым газом, водородом, азотом вещество для окружающей его среды. Этот закон имеет важное практическое и теоретическое значение. С помощью этого закона можно избегать негативных последствий, руководить биогеохимическими процессами, применяя "мягкие" экологические методы.

2.2 -й закон В.И. Вернадского - Закон внутреннего динамического равновесия. Все вещества, энергия, информация и динамическое равновесие отдельных естественных систем очень тесно связанные между собой, так,що если изменяется хотя бы только один из этих показателей это неминуемо приводит к нарушению функционально-структурных изменений, но при этом хранятся общие функции экосистемы- вещественный - энергетические, информационные. Следствию действия этого закона оказывается в том, что эти изменения вызывают развитие пищевых реакций, что стремятся нейтрализовать эти изменения. Этот закон внутреннего динамического равновесия - один из основных в природопользовании.

3. БИОГЕОХИМИЧЕСКИЙ КРУГОВОРОТ (Б.К.) ВЕЩЕСТВ В ПРИРОДЕ

Б.К. - это перемещение и превращение химических элементов через отсталую и органическую природу при активном участии живого вещества. Химические элементы циркулируют в биосфере по разным путям биологического круговорота: поглощаются живым веществом и заряжаются энергией, потом оставляют это вещество, отдавая накопленную энергию во внешнюю среду. Такие замкнутые пути были названы В.И.Вернадским биохимическими циклами". Эти циклы можно подразделить на два основных типа: 1. Круговорот газообразных веществ в атмосфере, гидросфере, литосфере, осадочный цикл в литосфере.

К главным циклам можно отнести колообиги: кислорода, азота, углерода, фосфора, серы и биогенных катионов.

УГЛЕРОД - его круговорот начинается с фиксации атмосферного СОО , в процессе фотосинтеза в зеленых растениях. с COO и НН Об образуются углеводы и высвобождается О₂ уходящий в атмосферу. Часть фиксированного растениями С потребляется животными, что дышат и выделяют СО О₂. Мертвые растения и животные разлагаются микроорганизмами ґрунта; углерод их тканей окисляется до СО О и возвращается в атмосферу.

Вильям писал, что единственный способ прибавить чему-то конечному свойство бесконечного - это вынудить конечное вращаться по замкнутой кривой то есть втягивать его в круговорот. И так российский геохимик А. Перельман предложил назвать законом В.И. Вернадского биогенный круговорот атомов в природе для незамкнутых систем. В науке утвердилась концепция большого круговорота энергии и веществ в биосфере. Под действием солнечной энергии и живого вещества глубинные породы литосферы они выветриваются, откладываются, видоизменяются в разные осадочные породы. При этом уровень энтропии веществ уменьшается, потому, что в осадочных породах запасается, консервируется энергия. Так образуется уголь, нефть.

Поиск по сайту: