Schimbări globale în biosferă
La toate etapele de dezvoltare a omului său a fost strâns legată de lumea exterioară. Dar, din moment ce societatea puternic industrializat a apărut, interferența umană periculoase în natură a crescut dramatic, lărgit domeniul de aplicare al acestei intervenții, a devenit mai variată, iar acum amenință să devină o amenințare globală pentru omenire. Consumul de materii prime neregenerabile crește, mai mult teren arabil și mai este retras din economie, deoarece acestea sunt orașe și fabrici construite. Unul trebuie să intervină tot mai mult în economia biosferei - acea parte a lumii, în care există viață. biosfera Pământului se află în prezent impactul antropic în creștere. Este posibil să se identifice unele dintre cele mai importante procese, oricare dintre acestea nu îmbunătățește situația ecologică de pe planetă.
Cea mai extinsă și semnificativă este poluarea chimică ea substanțe improprii de natură chimică. Printre ei - poluanți gazoși și de aerosol de origine industriale și menajere. Progrese și acumularea de dioxid de carbon în atmosferă. Dezvoltarea în continuare a acestui proces va intensifica tendință de creștere nedorită a temperaturii medii de pe planetă. Cauzarea de alarmă în rândul ecologiștilor și poluarea continuă a oceanelor cu petrol și produse petroliere, a ajuns la 1/5 din suprafața totală. Poluarea cu petrol a acestei dimensiuni ar putea provoca încălcări semnificative ale schimbului de gaze și de schimb de apă între hidrosfera si atmosfera. Nu există nici o îndoială, și valoarea contaminării chimice a solului cu pesticide și aciditate crescută, ceea ce duce la prăbușirea ecosistemului. În general, toți factorii considerați, care pot fi atribuite efectului contaminante, exercită o influență semnificativă asupra proceselor care au loc în biosferă.
Biosferă - un, un imens sistem integrat, relativ stabil ecologic, dependența de istoric Formată în echilibrul relațiilor dintre locuitorii săi, adaptarea lor la mediul înconjurător, rolul materiei vii în biosferă, de influența activității umane [7, 10].
În conformitate cu reprezentările științifice stabilite Biosfera acoperă o parte din atmosfera, hidrosfera și partea superioară a litosferei, care sunt interconectate prin cicluri biogeochimice complexe ale materiei și migrația de energie.
Schimbări semnificative în biosferă a trecut de la apariția omului. Dezvoltarea rapidă a industriei, științei și tehnologiei timp de mai multe secole - este geologically perioadă nesemnificativă de timp - a contribuit la o accelerare semnificativă a migrației de atomi. Omul a creat mii de noi rase și soiuri, și a distrus numeroase specii de animale și plante sălbatice, a atras de miliarde crusta terestra de tone de minerale; ca urmare a activității sale formate noi lacuri - rezervoare - și râu artificial - canale, zone imense ale ecosistemelor naturale sunt înlocuite cu artificiale. Activitățile omenirii, nesemnificative în biomasa lor afectează compoziția oceanelor Pământului și atmosferă. Acum putem spune că omul care stăpânește energia enormă, el este cel mai puternic factor în schimbarea biosfera. Vladimir Vernadsky a sugerat că omenirea trebuie să creeze o nouă coajă a Pământului - noosfera (Noos greacă -. „Mind“) sunt tratate ca un strat minte nimeni din biosferă [7, 25].
Omenirea nu este întotdeauna folosit cu înțelepciune sunt resursele. Neștiind multe legi ale naturii, o persoană care de multe ori nu este consecințele „victoria“ lor asupra naturii. Unele dintre națiunile antice ale lumii au dispărut de pe fața pământului, ca urmare a atitudinii agresive față de natură: epuizarea solului și a defrișărilor. defrișărilor cauzează desicare și eroziunea, crește numărul de inundații și a fluxurilor de moloz în munți, care afectează climatul local și global.
Activitatea umană duce la o reducere a livrărilor de apă dulce. Instalațiile industriale aruncate frecvent ape uzate fără curățare corespunzătoare, contaminând rezervoarele din jurul compușilor chimici toxici. Centrale hidroelectrice si baraje interfera cu migrația normală a peștilor de râu. Motoarele cu ardere internă în autovehicule, fabrici, energie termică emit substanțe nocive în atmosferă. Apariția unor noi acumulări halde urbane și industriale reduce păduri și pășuni zonă, sprijinind la un nivel dorit pentru viața concentrației de oxigen din atmosferă (vezi. Fig. 1).
Figura 1. Modificări în compoziția atmosferei Pământului
utilizarea iresponsabilă a energiei nucleare conduce la poluarea mediului înconjurător cu substanțe radioactive care cauzeaza cancer.
Creșterea populației mondiale (care trăiesc în prezent pe Pământ pentru mai mult de șase miliarde de oameni) ar putea duce în curând la o exacerbare a problemei alimentelor. Rapoartele Clubului de la Roma - o organizație internațională dedicată studiului de probleme globale care afectează chiar fundamentele existenței umane - este prezis criza de resurse energetice și alimentare, în mijlocul secolului al XXI. Unul dintre obiectivele biologiei - pentru a oferi omenirii cu putere. În prezent, acesta a avut loc o varietate de cercetare pentru a crește productivitatea agrocenoses existente, dezvoltarea de noi rase de animale și soiuri de plante, utilizarea plantației agriculturii marine, utilizarea celor mai recente realizări ale ingineriei genetice și microbiologie [17, 135].
Flying om în spațiu a dus la crearea unei noi ramuri de biologie - biologie spațială. În plus față de studiul fenomenului de viață pe alte planete și în spațiul deschis în fața acestei științe a pus o mulțime de probleme aplicate: promovarea condițiilor umane necesare pentru viață în spațiu, protecția împotriva radiațiilor, problema corpului uman de a se adapta la imponderabilitate și mobilitate redusă. Multe dintre aceste probleme au fost rezolvate.
În prezent, în lume, era necesar să se stabilească o utilizare rațională a resurselor naturale. protecția necesară a atmosferei, apei, solului, faunei sălbatice. În multe țări au fost deja luate legile privind protecția naturii; industriale, construcții și instituțiile agricole sunt obligate să ia în considerare echilibrul resurselor naturale și posibilele consecințe ale dezechilibrului fenomenelor naturale. Creat așa-numita „Cartea Roșie“ - listele de specii rare și pe cale de dispariție de animale și plante. Peste tot în lume, un număr mare de organizații de mediu implicate în protecția mediului; cel mai cunoscut dintre ele este „Greenpeace“ ( „Green Peace“).
Un rol important în protejarea rezervelor naturale joaca - teritoriu (zona de apă), care, în forma sa originală, starea naturală este păstrat tot complexul lor natural. În cadrul rezervei este interzisă activitatea economică, accesul persoanelor neautorizate. În parcuri naționale, spre deosebire de rezerve, regulat tururi ghidate. Rezerve și parcuri naționale sunt, de obicei, în locuri cu sisteme ecologice unice.
O problemă gravă este schimbările climatice la nivel mondial în biosferă. Unele substanțe chimice (de exemplu, freon) emise în atmosferă, ceea ce duce la distrugerea stratului de ozon. In prezent, peste Antarctica și anumite regiuni arctice există în mod constant zonele în care stratul de ozon este fie standarde semnificativ diluant sau inexistente (vezi. Fig. 2) [14, 147].
Figura 2. Variația concentrației de CO2 și temperatura medie a atmosferei Pământului
Unele fracțiune din radiația solară ajunge la suprafața pământului; o parte din ea este re-emis înapoi atmosfera are o radiație mai lungă undă în infraroșu. efect de seră natural menține temperatura pământului cu aproximativ 33 ° mai mare decât cea care ar fi observate în absența sa. Emisie în atmosferă de dioxid de carbon și alte gaze și solide provoacă un efect de seră provocate de om, rezultând astfel o creștere a temperaturilor medii. creșterea temperaturii chiar câteva grade poate duce la topirea calotelor polare și a coastelor inundații ocean, inclusiv regiunile dens populate din Europa de Vest și de Est, subcontinentul indian, America de Sud. Cu toate acestea, 7 miliarde de tone de CO2 pe an, emisă în atmosferă prin arderea combustibililor, - o valoare mică în comparație cu 200 de miliarde de tone de dioxid de carbon format prin procese naturale de degradare și de respirație, și o creștere a temperaturii medii la 0,5 ° C, pentru ultima sută ani pot fi atribuite altor cauze (de exemplu, schimbarea activității solare). Cu toate acestea, schimbările climatice globale cauzate de activitatea umană - aceasta este o problemă pentru studiul care trebuie abordat cu o mare responsabilitate.
Una dintre schimbările globale cele mai presante din prezent și viitorul apropiat, este o problemă de creștere a acidității precipitațiilor și a învelișului de sol. Zonele de soluri acide nu cunosc seceta, dar fertilitatea lor naturală este coborâtă și instabilă; acestea sunt epuizate rapid și randamentele acestora sunt scăzute. Ploile acide nu provoacă doar acidifierea suprafețelor de apă de suprafață și sol. Aciditatea apei deversorul este distribuit în toată profilul solului și a apelor subterane cauzează considerabile Acidifierea. Ploile acide apar ca urmare a activităților umane, însoțite de emisia de cantități enorme de oxizi de sulf, azot și carbon. Acești oxizi sunt eliberate în atmosferă, transportate pe distanțe lungi, reacționează cu apa și sunt transformate în soluții de amestec sulfuros, sulfuric, azot, acid azotic și acid carbonic, care se încadrează ca „ploi acide“ pe teren prin interacțiunea cu plantele, solurile, apele. Principalele surse din atmosferă este arderea șisturile bituminoase, petrol, cărbune, industria gazelor naturale, în agricultură, în viața de zi cu zi. Activitățile umane aproape sa dublat în atmosferă de oxizi de sulf, azot, hidrogen sulfurat și monoxid de carbon. Bineînțeles, acest lucru a afectat creșterea acidității precipitațiilor atmosferice, de suprafață și subterane. Pentru a rezolva această problemă, trebuie să crească cantitatea de măsurători sistematice ale compușilor reprezentativi de poluanți atmosferici pe zone întinse.
Cauzele schimbărilor globale în biosferă: creșterea populației, dezvoltarea industrială, rutier, feroviar, transportul aerian, apariția unor rețele complexe de drumuri, minerit intensivă, construcții de centrale electrice, agricultură și altele.
Consecințele negative ale dezvoltării industriei, transporturilor, agriculturii - poluarea mediului de viață (sol-aer, apă, sol), pierderea fertilității solului, reducerea terenurilor arabile, distrugerea unor suprafețe mari de păduri, dispariția multor specii de plante și animale, apariția de noi, pune viața în pericol agenți patogeni umani (virusul SIDA, hepatita infecțioasă, etc.), reducerea rezervelor de apă dulce, epuizarea resurselor fosile, și altele.
poluarea biosferei, ca urmare a activităților agricole. Utilizarea unor doze mari de pesticide - sol cauza contaminarea apei în lacurile de acumulare, reducând numărul speciilor lor de animale, decomposers lent de viață (distrugere a reziduurilor organice și le transformă utilizabile minerale centrale electrice). Nerespectarea regulilor de îngrășăminte minerale - Poluarea solului cu nitrați motiv, acumularea lor în produsele alimentare, au oameni intoxicații.
Solul acoperă pământul este o componentă esențială a biosferei Pământului. Plicul sol determină multe dintre procesele care au loc în biosferă. Critic este acumularea materiei organice din sol, diverse elemente chimice, precum și energia. Acoperirea solului actioneaza ca o chiuveta biologică, distrugătorul și un convertor de contaminările. Dacă acest link biosfera va fi distrusă, funcționarea predominantă a biosferei ireversibil deranjat. De aceea, este extrem de important pentru a studia valorile biochimice globale ale solului, starea actuală a acestuia și modificările sub influența activităților umane. Unul dintre tipurile de impact uman este poluarea cu pesticide.
Deschiderea pesticidelor - protecția substanțelor chimice de plante și animale din diverse dăunători și boli - una dintre cele mai importante realizări ale științei moderne. Astăzi, lumea se aplică pe 1 ha până la 300 kg. mijloace chimice. Cu toate acestea, ca urmare a utilizării prelungite a pesticidelor în agricultură, medicină (pentru combaterea vectorilor patogeni), aproape peste tot există o scădere a eficienței, datorită dezvoltării dăunătorilor rezistenți și răspândirea noilor dăunători, dușmani naturali și competitorii din care au fost distruse de pesticide. În același timp, acțiunea pesticidelor a început să se manifeste pe o scară globală. Ele sunt de un număr mare de insecte dăunătoare doar 0,3% sau 5 mii. Feluri. In 1250 cinci specii gasite rezistenta la pesticide. Acest lucru este agravată de fenomenul de rezistență încrucișată, care constă în faptul că rezistența crescută la un medicament este însoțită de rezistență la alte clase de compuși. Cu funcții biologice generale de rezistență poate fi privită ca populațiile trecerea de la trecerea de la o tulpină sensibilă a tulpinilor rezistente ale aceleiași specii datorită selecție cauzate de pesticide. Acest fenomen este asociat cu alterarea genetică, fiziologice și biochimice ale unui organism.
Utilizarea excesivă a pesticidelor (erbicide, insecticide, defolianți) afectează în mod negativ calitatea solului. În legătură cu aceasta a studiat intens soarta pesticidelor în sol și posibilitatea de a neutraliza metode chimice și biologice. Este important să se creeze și să se aplice numai produselor cu o speranță de viață mică, măsurată în săptămâni sau luni. În acest caz, am realizat deja un oarecare succes și pregătirile sunt introduse într-un ritm rapid de degradare, dar problema în ansamblu nu este încă rezolvată.
Tipuri de biosferă poluare industrială: 1) chimică - alocarea sutelor de substanțe biosferice, care nu mai devreme a fost în natură (ploaie acidă, etc.). 2) radiații, zgomot, poluare biologică, efectele sale negative asupra sănătății umane, în materia vie a biosferei.
Principala cale de a proteja biosfera împotriva poluării, conservarea resurselor de la epuizare, specii de plante și animale de la dispariție, menținerea echilibrului și integritatea biosferei - utilizarea rațională a resurselor naturale.