Структура биосферы. Лимитирование природопользования.

СОДЕРЖАНИЕ

1.  Характеристика и состав биосферы___________________________ 3

2. В.И.Вернадский о биосфере и “живом веществе”_______________ 11

3. Биосфера и человек. Ноосфера.______________________________ 12

4. Роль человеческого фактора в развитии биосферы.____________ 14

5. Лимитрование природопользования_________________________ 16

Список литературы__________________________________________ 28

1.  Характеристика и состав биосферы

       

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

        Первоначально под всеми этими терминами подразумевалась только совокупность живых организмов, обитающих на нашей планете, хотя иногда и указывалась их связь с географическими, геологическими и космическими процессами, но при этом скорее обращалось внимание на зависимость живой природы от сил и веществ неорганической природы. Даже автор самого термина "биосфера" Э.Зюсс в своей книге "Лик Земли", опубликованной спустя почти тридцать лет после введения термина (1909 г.), не замечал обратного воздействия биосферы и определял ее как "совокупность организмов, ограниченную в пространстве и во времени и обитаюшую на поверхности Земли".

        Первым из биологов, который ясно указал на огромную роль живых организмов в образовании земной коры, был Ж.Б.Ламарк (1744 – 1829). Он подчеркивал, что все вещества, находящиеся на поверхности земного шара и образующие его кору, сформировались благодаря деятельности живых организмов.

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

        Очень важным для понимания биосферы было установление немецким физиологом Пфефером (1845 – 1920) трех способов питания живых организмов:

*       автотрофное – построение организма за счет использования веществ неорганической природы;

*       гетеротрофное – строение организма за счет использования низкомолекулярных органических соединений;

*       миксотрофное – смешанный тип построения организма (автотрофно-гетеротрофный).

        Биосфера (в современном понимании) – своеобразная оболочка Земли, содержащая всю совокупность живых организмов и ту часть вещества планеты, которая находится в непрерывном обмене с этими организмами.

        Биосфера охватывает нижнюю часть атмосферы, гидросферу и верхнюю часть литосферы.

·        Атмосфера – наиболее легкая оболочка Земли, которая граничит с космическим пространством; через атмосферу осуществляется обмен вещества и энергии с космосом.

Атмосфера имеет несколько слоев:

*       тропосфера – нижний слой, примыкающий к поверхности Земли (высота 9–17 км). В нем состредоточено около 80% газового состава атмосферы и весь водяной пар;

*       стратосфера;

*       ноносфера – там “живое вещество” отсутствует.

Преобладающие элементы химического состава атмосферы: N2 (78%), O2 (21%), CO2 (0,03%).

·        Гидросфера – водная оболочка Земли. В следствие высокой подвижности вода проникает повсеместно в различные природные образования, даже наиболее чистые атмосферные воды содержат от 10 до 50 мгр/л растворимых веществ.

Преобладающие элементы химического состава гидросферы: Na+, Mg2+, Ca2+, Cl–, S, C.   Концентрация того или иного элемента в воде еще ничего не говорит о том, насколько он важен для растительных и животных организмов, обитающих в ней. В этом отношении ведущая роль принадлежит N, P, Si, которые усваиваются живыми организмами. Главной особенностью океанической воды является то, что основные ионы характеризуются постоянным соотношением во всем объеме мирового океана.

·        Литосфера – внешняя твердая оболочка Земли, состоящая из осадочных и магматических пород. В настоящее время земной корой принято считать верхний слой твердого тела планеты, расположенный выше сейсмической границы Мохоровичича. 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: O, Si, Al, Fe, Ca, Mg, Na, K. 

        Ведущую роль выполняет кислород, на долю которого приходится половина массы земной коры и 92% ее объема, однако кислород прочно связан с другими элементами в главных породообразующих минералах. Т.о. в количественном отношении земная кора – это “царство” кислорода, химически связанного в ходе геологического развития земной коры.

        Постепенно идея о тесной взаимосвязи между живой и неживой природой, об обратном воздействии живых организмов и их систем на окружающие их физические, химические и геологические факторы все настойчивее проникала в сознание ученых и находила реализацию в их конкретных исследованиях. Этому способствовали и перемены, произошедшие в общем подходе естествоиспытателей к изучению природы. Они все больше убеждались в том, что обособленное исследование явлений и процессов природы с позиций отдельных научных дисциплин оказывается неадекватным. Поэтому на рубеже ХIХ – ХХ вв. в науку все шире проникают идеи холистического, или целостного, подхода к изучению природы, которые в наше время сформировались в системный метод ее изучения.

Сфера взаимодействия общества и природы, в пределах которой разумная деятельность предстает главным, определяющим фактором развития биосферы и человечества, называется ноосферой.

Впервые термин "ноосфера" в 1926 – 1927 гг. употребили французские ученые Э. Лекруа (1870 – 1954) и П. Тейяр де Шарден (1881 – 1955) в значении "новый покров", "мыслящий пласт", который, зародившись в конце третичного периода, разворачивается вне биосферы над миром растений и животных. В их представлении ноосфера – идеальная, духовная ("мыслящая") оболочка Земли, возникшая с появлением и развитием человеческого сознания. Заслуга наполнения данного понятия материалистическим содержанием принадлежит академику В. И. Вернадскому (1965, 1978).

В представлении В. И. Вернадского, человек – часть живого вещества, подчиненного общим законом организованности биосферы, вне которой оно существовать не может. Человек является частью биосферы, утверждал выдающийся ученый. Целью общественного развития должно быть сохранение организованности биосферы. Однако сохранение ее первичной организованности – "нетронутой природы" – не несет в себе творческого начала в мощную геологическую силу. "И 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". Ноосфера представляет собой качественно новый этап эволюции биосферы, в котором создаются новые формы ее организованности как новое единство, возникающее в результате взаимодействия природы и общества. В ней законы природы тесно переплетаются с социально-экономическими законами развития общества, образуя высшую материальную целостность "очеловеченной природы".

В. И. Вернадский, предугадавший наступление эпохи научно-технической революции в XX веке, основной предпосылкой перехода биосферы в ноосферу считал научную мысль. Материальным ее выражением в преобразуемой человеком биосфере является труд. Единство мысли и труда не только создает новую социальную сущность человека, но и предопределяет переход биосферы в ноосферу. "Наука есть максимальная сила создания ноосферы" – таково главное положение В. И. Вернадского в учении о биосфере, призывающем преобразовывать, а не разрушать ойкумену.

Элементарной структурной единицей биосферного уровня организации жизни на Земле является биогеоценоз. Биогеоценоз – это участок земной поверхности (вместе с почвой, водными компонентами среды и прилежащей атмосферой), занимаемый биоценозом, - совокупность растений, животных, грибов и микроорганизмов, связанных между собой и образующих «жизненное сообщество». Комплекс живых, косных и биокосных компонентов, образующих биогеоценоз, связан воедино обменом внеществ и энергии и отделен от соседних таких же комплксов какой-либо существенной границей: биоценотической, микроклиматической, гидрологической, почвенной, геоморфологической или геохимической.

Биогеозенозы – элементарные составные части биосферы Земли. Биогеоценоз является энергетически незамкнутой системой. Обмен веществ между соседними биогеоценозами осуществляется в газообразной, твердой и жидкой фазах, а также в форме переноса «живого вещества» (например, миграции животных). Биогеоценозы формируют среду эволюции составляющих их популяций живых организмов , которые воздействуют друг на друга (в  том числе посредством изменения живыми организмами абиотических условий, например, выделения веществ – экологических хемомедиаторов).

Нарушение видового разнообразия является, по-видимому, одним из наиболее универсальных немедленных ответов биогеоценоза на всякие существенные повреждающие воздействия. Есть множество примеров резкого сокращения видового многообразия ценозов после химического загрязнения водной среды; есть данные о влиянии загрязнения воздуха на качественный состав бактериальной и грибной микрофлоры поверхности листьев деревьев. Под влиянием тепловых загрязнений исчезают некоторые виды рыб и беспозвоночных. По данным одной из работ, обработка соснового леса гербицидом 2,4-Д привела к сокращению как общего числа птиц на 50%, так и числа видов птиц на данном участке (120 га) также на  50%. Вокруг сельскохозяйственных угодий, где применяются пестициды, исчезают многие виды насекомых, растений, позвоночных. Даже незначительное нефтяное загрязнение приводит к изреживанию мангровых зарослей. Известно из многих наблюдений, что видовой состав фитопланктона изменяется уже при ничтожной концентрации полихлорбифенилов (ПХБ) – всего одна часть на 10 млрд. частей воды.

Не только загрязнение, но и механические воздействия оказываются причиной изменения структуры животных и растительных сообществ. В результате вспашки, например, возрастает численность одних видов почвенных клещей (простигматит и астигматид) и резко сокращаетсячисленность клещей криптостигматит. Влияние перевыпаса и рекреации (вытаптывания) выражается обычно в деградации наземной растительности и обеднении фауны почвенных песпозвоночных. Существуют типы биогеоценозов, которые подвергались особенно сильному воздействию. Уничтожению подвергаются и тропические леса. Эти леса отличаются исключительно высоким видовым разнообразием, они содержат до 40-50 % всего числа видов в биосфере. С исчезновением тропических лесов связана серьезная угроза мировому видовому разнообразию : к 2000г. биосфера может потерять около 20% всех видов. Кроме потери генофонда, реальна и возможность появления, по меньшей мере, локальных климатических изменений (вследствие сдвигов атмосферного теплового баланса, изменения выпадения осадков, общей модификации гидрологии крупнейших рек) ; возможен также дополнительный выброс в атмосферу СО2.

Растительный и животный мир, постоянно самовозобновляясь, обеспечивает активное движение – кругооборот веществ и поток энергии в биосфере Земли. Растения в воде и на суше активно участвуют в фотосинтезе – сложнейшем биохимическом процессе образования органических соединений, которые служат пищей для гетеротрофных живых существ. Велика роль растений и в формированиии некоторых полезных ископаемых и почв. Животные, потребляя органическое вещество, в свою очередь являются основными регуляторами продуктивности биогеоценозов, образующих на определенной территории взаимосвязанное и взаимообусловленное единство компонентов живой и неживой природы.

Биогеоценозы – не случайное сочетание различных организмов и окружающей их неживой природы, а вполне для данных условий среды закономерно сложившаяся в результате длительной эволюции единая согласно функционирующая система, все части которой настолько взаимоприспособлены друг к другу, что система обладает максимальной устойчивостью, делающей её относительно независимой от внешних влияний. В такой системе нет лишних звеньев, и исчезновение любого вида организмов влечет за собой перестройку всего биогеоценоза. Поэтому люди должны заботиться о сохранении не только используемых в хозяйственной практике животных, но и видов, ставших редкими, малочисленными. Сохранение всего многообразия растений и животных – главное условие сохранения целостности и устойчивости окружающей нас среды, к которой мы наиболее приспособлены.

Вместе взятые, биогеоценозы образуют биосферу Земли. В ней (биосфере) люди – одно из звеньев всей системы, поэтому её целостность и устойчивое функционирование – необходимое условие для существования человечества. Не может быть переоценена и непосредственная польза, которую приносят человеку животные и растения. Кроме того, они занимают значительное место в духовной жизни человека – искусстве, науке, общении человека с природой. Поэтому животный и растительный мир должен быть сохранен при всех изменениях облика Земли, в условиях  постоянного роста промышленности и увеличения численности населения. Добывая и перерабатывая руды металлов, сжигая горючие ископаемые для получения энергии, выращивая домашних животных и сельскохозяйственные растения для получения продуктов питания, человек существенно изменяет качественные и количественные характеристики планетарного круговорота веществ. Объем веществ и энергии, вовлекаемых в антропогенный или технологический обмен, непрерывно увеличивается, следовательно растет влияние общества на природу.

Перерабатываемые в ходе антропогеного обмена природные ресурсы дают продукцию, используемую человеком, и отходы – в большинстве своем чуждые природе соединения, которые не включаются в естественные циклы, то есть не разлагаются, как, например, изделия из полимерных материалов. Ещё 30….40 лет назад объемы и токсичность техногенных выбросов в целом не превышали способности биосферы к их поглощению и нейтрализации. Сегодня же они достигают предела возможностей биогеоценозов к самоочищению. Например, объем нефти, попадающей в океаны и моря при утечке во время добычи, транспортировке, переработки и использования, во много раз превышает её естественную утечку в гидросферу;  почти половина газообразных соединений серы приносится в атмосферу промышленностью. Невелико пока абсолютное количество попадающих в биосферу с отходами производства радиоактивных элементов, ртути, свинца, пестицидов, синтетических моющих средств, фреонов и т.п., но они очень ядовиты, способны аккумулироваться в живых организмах и постепенно накапливаться в окружающей среде.

Истребление многих видов животных и растений, дефляция и эрозия почв, загрязнение воды и воздуха – все это изменения, которые сопровождают вызванные производственной деятельностью людей нарушения сбалансированного круговорота веществ и потока энергии в природе. Поэтому насущными стали конкретные преобразования, направленные на приведение технологического обмена в определенное состояние с естественными биохимическими циклами миграции веществ. Иначе говоря, необходимо научиться применять во всех отраслях материального производства технологию, которая обеспечит оптимальные взаимоотношения природы и общества.

 

2. В.И.Вернадский о биосфере и “живом веществе”

        Центральным в этой концепции является понятие о живом веществе, которое В.И.Вернадский определяет как совокупность живых организмов. Кроме растений и животных, В.И.Вернадский включает сюда и человечество, влияние которого на геохимические процессы отличается от воздействия остальных живых существ, во-первых, своей интенсивностью, увеличивающейся с ходом геологического времени; во-вторых, тем воздействием, какое деятельность людей оказывает на остальное живое вещество.

          Это воздействие сказывается прежде всего в создании многочисленных новых видов культурных растений и домашних животных. Такие виды не существовали раньше и без помощи человека либо погибают, либо превращаются в дикие породы. Поэтому Вернадский рассматривает геохимическую работу живого вещества в неразрывной связи животного, растительного царства и культурного человечества как работу единого целого.

Несмотря на некоторые противоречия, учение Вернадского о биосфере представляет собой новый крупный шаг в понимании не только живой природы, но и ее неразрывной связи с исторической деятельностью человечества.

3. Биосфера и человек. Ноосфера.

        Вернадский, анализируя геологическую историю Земли, утверждает, что наблюдается переход биосферы в новое состояние – в ноосферу под действием новой геологической силы, научной мысли человечества. Однако в трудах Вернадского нет законченного и непротиворечивого толкования сущности материальной ноосферы как преобразованной биосферы. В одних случаях он писал о ноосфере в будущем времени (она еще не наступила), в других в настоящем (мы входим в нее), а иногда связывал формирование ноосферы с появлением человека разумного или с возникновением промышленного производства. Надо заметить, что когда в качестве минералога Вернадский писал о геологической деятельности человека, он еще не употреблял понятий “ноосфера” и даже “биосфера”. О формировании на Земле ноосферы он наиболее подробно писал в незавершенной работе “Научная мысль как планетное явление”, но преимущественно с точки зрения истории науки.

        Итак, что же ноосфера: утопия или реальная стратегия выживания? Труды Вернадского позволяют более обоснованно ответить на поставленный вопрос, поскольку в них указан ряд конкретных условий, необходимых для становления и существования ноосферы. Перечислим эти условия:

1.     заселение человеком всей планеты;

2.     резкое преобразование средств связи и обмена между странами;

3.     усиление связей, в том числе политических, между всеми странами Земли;

4.     начало преобладания геологической роли человека над другими геологическими процессами, протекающими в биосфере;

5.     расширение границ биосферы и выход в космос;

6.     открытие новых источников энергии;

7.     равенство людей всех рас и религий;

8.     увеличение роли народных масс в решении вопросов внешней и внутренней политики;

9.     свобода научной мысли и научного искания от давления религиозных, философских и политических построений и создание в государственном строе условий, благоприятных для свободной научной мысли;

10.продуманная система народного образования и подъем благосостояния трудящихся. Создание реальной возможности не допустить недоедания и голода, нищеты и чрезвычайно ослабить болезни;

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

12.исключение войн из жизни общества.

4. Роль человеческого фактора в развитии биосферы.

Центральной темой учения о ноосфере является единство биосферы и человечества. Вернадский в своих работах раскрывает корни этого единства, значение организованности биосферы в развитии человечества. Это позволяет понять место и роль исторического развития человечества в эволюции биосферы, закономерности ее перехода в ноосферу.

Одной из ключевых идей, лежащих в основе теории Вернадского о ноосфере, является то, что человек не является самодостаточным живым существом, живущим отдельно по своим законам, он сосуществует внутри природы и является частью ее. Это единство обусловлено прежде всего функциональной неразрывностью окружающей среды и человека, которую пытался показать Вернадский как биогеохимик. Человечество само по себе есть природное явление и естественно, что влияние биосферы сказывается не только на среде жизни но и на образе мысли.

Но не только природа оказывает влияние на человека, существует и обратная связь. Причем она не поверхностная, отражающая физическое влияние человека на окружающую среду, она гораздо глубже. Это доказывает тот факт, что в последнее время заметно активизировались планетарные геологические силы. “...мы все больше и ярче видим в действии окружающие нас геологические силы. Это совпало, едва ли случайно, с проникновением в научное сознание убеждения о геологическом значении Homo sapiens, с выявлением нового состояния биосферы — ноосферы — и является одной из форм ее выражения. Оно связано, конечно, прежде всего с уточнением естественной научной работы и мысли в пределах биосферы, где живое вещество играет основную роль”  Так, в последнее время резко меняется отражение живых существ на окружающей природе. Благодаря этому процесс эволюции переносится в область минералов. Резко меняются почвы, воды и воздух. То есть эволюция видов сама превратилась в геологический процесс, так как в процессе эволюции появилась новая геологическая сила. Вернадский писал: “Эволюция видов переходит в эволюцию биосферы”.

      Вернадский видел неизбежность ноосферы, подготавливаемой как эволюцией биосферы, так и историческим развитием человечества. С точки зрения ноосферного подхода по-иному видятся и современные болевые точки развития мировой цивилизации. Варварское отношение к биосфере, угроза мировой экологической катастрофы, производство средств массового уничтожения — все это должно иметь преходящее значение. Вопрос о коренном повороте к истокам жизни, к организованности биосферы в современных условиях должен звучать как набат, призыв к тому, чтобы мыслить и действовать, в биосферном – планетном аспекте.

5. Лимитрование природопользования

Психическое и физическое самочувствие человека, его настроение, деловая активность в решающей степени зависят от состояния его здоровья. Но только подорвав его, человек полностью осознаёт, что именно здоровье является главным благом, определяющим возможность пользоваться всеми другими благами.

Здесь важна зависимость двух процессов:

Чем выше уровень использования извлечённых природных ресурсов, тем ниже уровень загрязнения окружающей природной среды. Дело в том, что большинство загрязняющих окружающую среду вредных веществ является ни чем иным, как природными ресурсами, оказавшимися не на своём месте. Сера, свинец, ртуть, даже радиоактивные элементы не приносят никакого вреда, пока находятся на своих месторождениях, но если их оттуда извлечь и использовать не полностью, то вся оставшаяся часть, называемая отходами производства и потребления, превращается в загрязняющие и даже отравляющие окружающую среду вещества.

Самыми важными для здоровья и жизни человека являются качество воздуха и качество питьевой воды и продуктов питания, а также естественный радиационный фон, уровни шума и электромагнитных колебаний, не превышающие допустимые значения.

Чтобы содержание загрязняющих веществ не вело к повышению заболеваемости, оно не должно превышать ПДК – норматива, устанавливаемого в законодательном порядке санитарными правилами.

ПДК – предельно допустимая концентрация различных видов загрязнителей в воздухе, воде или почве, превышение которой оказывает вредное воздействие на человека, растения и животных.

В настоящее время почти в сотне городов РФ ПДК различных веществ периодически превышается в 10 раз и более.

В каждом кубическом сантиметре городского воздуха содержится до 100 тыс. мельчайших частиц, большинство из которых опасны для здоровья. В одних только выхлопах автомобильных двигателей содержится несколько сотен компонентов (окись углерода, окислы азота, сажа, бензапирен и др.), значительная часть которых способна вызвать различные заболевания, вплоть до рака лёгких.

Так как воду для бытовых нужд в РФ берут в основном из поверхностных источников (рек, озёр, водохранилищ), то перед подачей в водопровод её приходится не только очищать от различных отходов, но и обеззараживать. Основными методами при этом являются хлорирование и озонирование. Развитые страны давно уже перешли на озонирование как наиболее безвредный способ обеззараживания. Но он более дорогой, поэтому в нашей стране пока используют хлорирование. Однако это может привести к образованию в питьевой воде диоксина – самого страшного из всех веществ, синтезированных человеком. Даже в очень незначительных дозах он вызывает заболевания, вплоть до рака и генных мутаций. Если суммировать все последствия потребления загрязнённой воды, то окажется, что она является прямой или косвенной причиной возникновения 70-80% заболеваний.

В последние годы всё 6ольшую опасность для здоровья населения создаёт повышенный естественный радиационный фон, который в норме составляет примерно 15 мкР/ч. Это связано с последствиями ядерных испытаний, аварий на атомных объектах, с нарушением правил сбора и хранения радиоактивных отходов промышленными и научными предприятиями и медицинскими учреждениями, использующими радиоактивные изотопы и др.

Шум также является причиной нервных заболеваний, понижения слуха и даже белокровия, а главное, он способствует развитию сердечно-сосудистых заболеваний. По мнению учёных, шум сокращает продолжительность жизни человека в больших городах на 8-12 лет. В Древнем Китае существовала даже звуковая казнь за богохульство.

Вредным для здоровья является уровень шума, превышающий 80-100 дБ. Громкий разговор превышает 60 дБ, а на выступлении оркестра современной музыки сила звука может достигать 110-120 дБ.

Резкое ухудшение экологической обстановки в мире во многом совпадает с бурным научно-техническим развитием, умножившим возможности человека эксплуатировать природные богатства и влиять на окружающую среду. На этой основе некоторые люди делают вывод о необходимости задержки научно-технического развития и даже возвращения к доиндустриальному состоянию. Однако, во-первых, это нереально, во-вторых, в этом нет необходимости, так как не сам по себе прогресс, а его антигуманная направленность лежит в основе создавшегося положения, в-третьих, это только уменьшит наши шансы на выживание.

В ходе своего исторического развития человечество уже не раз сталкивалось с экологическими кризисами, характеризующимися несоответствием потребностей развивающегося общества возможностям природы, в результате чего людям приходилось менять формы и методы эксплуатации.

Бурное развитие общества и его производительных сил в середине века привело к экологическому кризису массового уничтожения лесов и прочих ресурсов растительного и животного мира, следствием которого стала промышленная революция, ориентированная на широкое использование минеральных ресурсов

Однако если в предыдущие эпохи человечество могло себе позволить выходить из создавшихся кризисных ситуаций в течение столетий и даже тысячелетий, то современный кризис требует принятия срочных мер. Иначе уже к середине следующего века он перейдёт в экологическую катастрофу, при которой разрушительные процессы выйдут из-под контроля человека и примут необратимых характер.

Научно-технический прогресс отмечается не только в промышленности, но и в сельском хозяйстве, где также часто сопровождается истощением и загрязнением природных ресурсов. Это связано с использованием минеральных удобрений без учёта требований экологических законов и строгого соблюдения сроков внесения этих удобрений, что ведёт к загрязнению продуктов питания, почвы, эвтрофикации водоёмов.

Такие же последствия имеет и скопление отходов крупных животноводческих ферм, их попадание в открытые водоёмы и подземные воды. Чрезмерное удобрение почвы навозом, так же как и минеральными азотными удобрениями, ведёт к отравлению её нитритами.

Особую опасность для окружающей среды и здоровья человека представляет собой чрезмерное использование пестицидов.

Наконец, сельскохозяйственная техника, сконструированная без учёта экологических требований, также оказывает влияние на окружающую природную среду. Вспашка плугами сухой лёгкой почвы способствует возникновению пыльных бурь.

Эти опасности нарастают с каждым годом, так как в силу действия закона снижения энергетической эффективности природопользования для удвоения урожая необходимо десятикратно увеличивать количества удобрений, пестицидов и затрат мощности машин.

Только при взаимосвязанном развитии естественных и гуманитарных наук, техники и экологической культуры возможно построение ноосферы. Только интегрированная наука может подсказать приемлемый путь перехода от цивилизации покорения природы, где прогресс отождествляется с экономическим ростом, к природоохранной цивилизации, где прогрессивным будет считаться только такое развитие, которое обеспечивает действие принципа коэволюции общества и природы.

На первых порах экологизация научно-технического прогресса должна проявляться в изучении безопасных пределов антропогенного давления общества на окружающую среду, в широком использовании чистых и неисчерпаемых источников энергии, в более полной добыче полезных ископаемых из недр и полезного вещества из извлечённой породы, во внедрении ресурсосберегающей и безотходной технологии, позволяющей использовать вторичные ресурсы.

О тесной связи экономики и экологии говорит даже название этих наук. Оба названия произошли от греческого слова «ойкос»-жилище. Однако до сих пор само понятие «дом» в этих науках не совпадало.

В своём стремлении найти пути наиболее выгодного ведения хозяйства экономика не учитывала в затратах ущерба, наносимого природе. Наибольшую прибыль получал тот, кто наиболее безжалостно использовал природу как источник природных ресурсов и резервуар для отходов производства.

Отсутствие  материальной заинтересованности производителей в бережном отношении к природе и соответственно недостаточность денежных средств, выделяемых для защиты окружающей среды, - одна из основных причин доведения последней до кризисного состояния. И только тогда, когда это состояние стало оказывать ощутимое отрицательное влияние на условия производства продукции и получения прибыли, в поле зрения экономики стали входить экологические проблемы.

Это отрицательное влияние проявляется в истощении наиболее доступных месторождений полезных ископаемых, что ведёт к удорожанию сырья и материалов; ухудшению здоровья работников, что отражается на производительности их труда; ухудшению работы оборудования и качества продукции вследствие загрязнённости воздуха и воды, используемых в производстве; снижению урожайности сельскохозяйственных культур.

Но и до сих пор средства, выделяемые на экологические нужды, значительно отстают от потребностей в них, что приводит к значительному превышению сумм ущерба, наносимого народному хозяйству нерациональным природопользованием, над затратами по его рационализации.

Деятельность по рациональному использованию и охране окружающей среды контролируется, регулируется и направляется государством через систему природоохранного законодательства. Только тогда, когда экологические законы и требования, осознанные наукой, находят соответствующее юридическое оформление в виде законов, декретов, указов, постановлений, обязательных для исполнения, они получают реальные шансы на претворение в жизнь. Поэтому постоянное совершенствование природоохранного законодательства в соответствии с развитием науки и техники имеет важнейшее значение. В последние десятилетия наблюдается направление, связанное с заботой государства  об устранении ранее допущенных ошибок в природопользовании. Принимается целый ряд постановлений, направленных на улучшение экологической ситуации в «горячих точках» страны, таких как Байкал, бассейн Волги и Урала, Каспий и др.

В ХХ в., особенно в последней его трети, стало ясно, что решить проблемы сохранения окружающей среды только на уровне отдельных стран в принципе невозможно. Причина в том, что природный комплекс каждой страны, особенно небольшой по площади занимаемой территории, какими являются большинство стран мира, неразрывно связан с природным комплексом соседних стран, или даже является их основной частью, не говоря уже о том, что вся биосфера едина. Поэтому мало совершенствовать собственное законодательство, необходимо всячески способствовать развитию международного законодательства, регулирующего совместные усилия всех стран в деле охраны природы.

Очень важно сохранять видовое разнообразие живых организмов на Земле, говоря иначе – генофонда. Без этого невозможна эволюция биосферы в прогрессивном направлении, нет достаточного материала для экологического дублирования. С потерей видов навсегда теряются оригинальные свойства, которые можно было бы использовать в генной инженерии будущего.

За неполные 400 лет, в течение которых ведутся описания животного и растительного мира, полностью исчезли более 60 видов млекопитающих и более 90 видов птиц.

Большую опасность представляет хозяйственное освоение прежде заповедных территорий. Охраняемая площадь не может быть произвольно сокращена без нанесения вреда всему заповеднику в целом в силу действия некоторых экологических законов, в своей сущности гласящих, что уменьшение территории по сравнению с оптимальными размерами приводит к уменьшению количества видов и размеров отдельных особей, а в конечном итоге – к полной деградации заповедных экосистем.

Иногда естественное стремление человека к природе, если оно не базируется на воспитании бережного к ней отношения, может приносить трудно поправимый вред. Речь идёт о туризме. Там, где он хорошо организован, проложены маршруты, оборудованы стоянки, активно ведётся просветительская и информационная деятельность, туризм способствует экологическому воспитанию и оздоровлению населения, а также приносит многомиллионные доходы его организаторам, не причиняя слишком большого вреда окружающей среде.

К сожалению, в РФ больше развит «дикий» туризм, самодеятельный, слабо поддающийся регулированию, что ведёт к громадным экологическим и экономическим потерям, а иногда и к человеческим жертвам. Особенно большой вред наносят пожары, очень часто возникающие от неосторожного обращения с огнём

Без уделения достаточного внимания экологическому воспитанию населения с детских лет нельзя надеяться на реализацию даже самых научно обоснованных программ сохранения биосферы. Во многих случаях только внутренняя культура человека может остановить его от нанесения ущерба природе.

Только тогда, когда большинство населения поймёт, что экологическое преступление – это преступление, а не извинительный проступок, можно будет надеяться на благополучный выход из экологического кризиса.

Итак, природопользование и проблемы его рационализации имеют множество аспектов, важнейшими из которых являются здравоохранительный, научно-технический, экономический, эстетический, юридический, заповедный. При этом каждый из них связан прямой и обратной зависимостями со всеми остальными, и потому эта проблема может быть решена только при более или менее одновременном решении каждого из составляющих её аспектов.

Без выделения достаточных финансовых средств и применения материальных стимулов в сфере природопользования, т.е. без решения экономических вопросов, не может быть решён ни один другой вопрос, будь то создание и содержание заповедников или разработка и внедрение безотходных технологий в производстве.

Важнейшими направлениями экологизации научно-технического прогресса должны стать поиск таких путей развития цивилизации, которые обеспечивали бы возможность согласованной эволюции общества и природы; внедрение ресурсосберегающих и безотходных технологий; переход к чистым и неисчерпаемым источникам энергии.

Таким образом, природопользование – это сложная система, состоящая из множества взаимосвязанных сторон, и для его рационализации требуется соответствующий, системный, комплексный подход, изучающий и учитывающий эти взаимосвязи. 

В целом охрана окружающей среды и задачи восстановления природных ресурсов должны предусматривать:

-         локальный и глобальный логический мониторинг, т.е. измерение и

-         контроль состояния важнейших характеристик состояния окружающей

-         среды, концентрации вредных веществ в атмосфере, воде, почве; 0

-         восстановление и сохранение лесов от пожаров, вредителей, болезней;

-         расширение и увеличение числа заповедников, зон эталонных экосистем, уникальных природных комплексов;

-         охрану и разведение редких видов растений и животных;

-         широкое просвещение и экологическое образование населения;

-         международное сотрудничество в деле охраны окружающей среды.

Такая активная работа во всех областях человеческой деятельности по формированию отношения к природе, разработка рационального природоиспользования, природосберегающие технологии будущего смогут решать экологические проблемы сегодняшнего дня и перейти к гармоничному сотрудничеству с Природой.

В наши дни потребительское отношение к природе, изъятие ее ресурсов без осуществления мероприятий по их восстановлению уходит в прошлое. Проблема рационального использования природных ресурсов, охрана природы от губительных последствий хозяйственной деятельности человека приобретает государственное значение.

Охрана природы и рациональное природопользование - проблема комплексная, и ее решение зависит как от последовательного осуществления государственных мероприятий, направленных на сбережение экосистем, так и от расширения научных знаний, которые обществу для собственного благополучия рентабельно и выгодно финансировать.

Для вредных веществ в атмосфере законодательно установлены предельные допустимые концентрации, не вызывающие у человека ощутимых последствий. С целью предотвращения загрязнения атмосферы разработаны мероприятия, обеспечивающие правильное сжигание топлива, переход на газифицированное центральное отопление, установку на промышленных предприятиях очистных сооружений. Помимо предохранения воздуха от загрязнения, очистные сооружения позволяют экономить сырье и возвращать в производство многие ценные продукты. Например, улавливание серы из выделяющихся газов дает возможность увеличить выпуск серной кислоты, улавливание цемента сберегает продукцию, равную производительности нескольких заводов. На алюминиевых заводах установка фильтров на трубах предотвращает выброс в атмосферу фтора. Помимо строительства очистных сооружений ведутся поиски технологии, при которой образование отходов было бы сведено к минимуму. Этой же цели служит улучшение конструкций автомобилей, переход на другие виды топлива (сжиженный газ, этиловый спирт), при сжигании которого образуется меньше вредных веществ. Разрабатывается автомобиль с электродвигателем для передвижения в пределах города. Большое значение имеет правильная планировка города и зеленых насаждений. Деревья очищают воздух от взвешенных в нем жидких и твердых частиц (аэрозолей), поглощают вредные газы. Например, сернистый газ хорошо поглощается тополем, липой, кленом, конским каштаном, фенолы - сиренью, шелковицей, бузиной.

Бытовые и промышленные сточные воды подвергаются механической, физической и биологической обработке. Биологическая очистка заключается в разрушении растворенных органических веществ микроорганизмами. Вода пропускается через специальные резервуары, содержащие только так называемый активный ил, в который входят микроорганизмы окисляющие фенолы, жирные кислоты, спирты, углеводороды, и т.д.

Охрана недр заключается прежде всего в предотвращении непроизводительных затрат органических ресурсов в комплексном их использовании. Например, много каменного угля теряется при подземных пожарах, горючий газ сгорает в факелах на нефтепромыслах. Разработка технологии комплексного извлечения металлов из руд позволяет получать дополнительно такие ценные элементы, как титан, кобальт, вольфрам, молибден и др.

Для повышения продуктивности сельского хозяйства громадное значение имеет правильная агротехника и осуществление специальных мероприятий по охране почвы. Например, борьба с оврагами успешно ведется путем посадки растений - деревьев, кустарников, трав. Растения защищают почвы от смыва и уменьшают скорость течения воды. Окультуривание оврагов позволяет использовать их в хозяйственных целях. Посев завезенной из Америки аморфы, имеющей мощную корневую систему, не только эффективно предотвращает смыв почвы: само растение дает бобы, имеющие высокую кормовую ценность. Разнообразие посадок и посевов по оврагу способствует образование стойких биоценозов. В зарослях поселяются птицы, что имеет немаловажное значение для борьбы с вредителями. Защитные лесонасаждения в степях препятствуют водной и ветровой эрозии полей. Развитие биологических методов борьбы с вредителями позволяет сократить использование в сельском хозяйстве пестицидов. В настоящее время в охране нуждаются 2000 видов растений, 236 видов млекопитающих, 287 видов птиц. Международным союзом охраны природы учреждена специальная Красная книга, в которой сообщаются сведения об исчезающих видах и даются рекомендации по их сохранению. Многие виды животных, находящиеся под угрозой исчезновения, сейчас восстановили свою численность. Это относится к лосю, сайгаку, белой цапле, гаге.

Сохранению животного и растительного мира способствует организация заповедников и заказников. Помимо охраны редких и исчезающих видов заповедники служат базой для одомашнивания диких животных, обладающих ценными хозяйственными свойствами. Заповедники являются также центрами по расселению животных, исчезнувших в данной местности, помогают обогащению местной фауны. В России успешно прижилась северноамериканская ондатра, дающая ценный мех. В суровых условиях Арктики успешно размножается овцебык, завезенный из Канады и Аляски. Восстановлена численность бобров, почти исчезнувших в начале века.

Подобные примеры многочисленны. Они показывают, что бережное отношение к природе, основанное на глубоких знаниях биологии растений и животных, не только сохраняет ее, но и дает значительный экономический эффект.

Список литературы

1.     «Биосфера. Экология. Охрана природы» : справочное пособие Под редакцией  акад. К.М.СЫТНИКА  \\ Киев, Наукова Думка, 1987

2.     «Окружающая среда и человек» Д. П. Никитин, Ю. В. Новиков \\ М., Высшая Школа, 1980

3.     «Экология, природопользование, охрана окружающей среды» Т. А. Дёмина  \\ М., Аспект Пресс, 1996

4.     «Экологический словарь» Б. А. Быков \\ Алма-Ата, Наука, 1988

5.     «Природа и мы»

6.     М. Я. Лемешев  \\ М., Советская Россия, 1989