Контрольная работа по "Экологии"

 

Содержание:

 

Биосфера, ее оболочки – литосфера, гидросфера, атмосфера. Учение о биосфере В.И. Вернадского. Роль биосферы. Понятие о ноосфере – новом состоянии биосферы.	3
Основные направления инженерной экологической защиты окружающей среды от промышленного загрязнения.	8
Современное экологическое состояние территории России. Зоны экологических бедствий.	10

 

 

 

 

1. Биосфера, ее оболочки – литосфера, гидросфера, атмосфера. Учение о биосфере В.И. Вернадского. Роль биосферы. Понятие о ноосфере – новом состоянии биосферы.

Биосфера, ее структура.

Средой  обитания всех живых организмов Земли, в том числе человека, является биосфера.

Биосфера – это все живое вещество Земли и область его распространения. Биосфера представляет собой оболочку вокруг Земли, включающую все живые  организмы, обитающие на планете. В  состав биосферы входит и та часть  вещества Земли, которая находится  в непрерывном обмене с этими  организмами.

Биосферой называется та часть  земного шара, в пределах которой  существует жизнь. Однако такое определение порождает ряд вопросов и требует уточнений. Пропуская через фильтр воздух, взятый на больших высотах, можно найти в нем споры бактерий и грибов. Но этот «аэропланктон», очевидно, не имеет активного метаболизма. Даже на поверхности Земли немало мест, слишком холодных, слишком жарких или слишком сухих, для того чтобы там могли существовать организмы с активным метаболизмом. Но и в таких местах всегда можно найти споры. Таким образом, оболочка Земли, называемая биосферой, имеет неправильную форму, т. к. она окружена некоей «парабиосферной» областью, в которой жизнь присутствует только в покоящемся состоянии. В настоящее время живой организм может, конечно, существовать далеко за пределами естественной биосферы, находясь в космическом корабле или скафандре. Такие искусственные места обитания можно рассматривать как участки биосферы, вырванные из нее и временно заброшенные в космос.

У Земли существует три внешние (атмосфера, гидросфера, литосфера) и  одна внутренняя (мантия) геосфера.

Атмосфера (от греческого "atmos" - пар) - это мощная простирающаяся на огромную высоту - около 20 тыс.км над поверхностью планеты - и граничащая с космическим пространством. Через атмосферу происходит обмен веществом и энергией между землей и космосом. Атмосфера представляет собой сложную неоднородную структуру и состоит из нескольких слоев.

Тропосфера - нижний слой атмосферы, примыкающий к поверхности земли. Мощность тропосферы составляет 8-10 км в полярных областях и 16-18 км у экватора. В этом слое сосредоточено около 80% всех газов, находящихся в атмосфере.

В тропосфере происходят вертикальные и  горизонтальные перемещения воздушных  масс, обуславливающих круговорот воды и многих других веществ, теплообмен, перенос загрязнителей. Этот слой атмосферы  изучен наиболее полно. Именно в нем  могут существовать живые организмы  земли.

Стратосфера расположена над тропосферой  на высоте 18-55 км. В стратосфере на высоте около 30-40 км расположен озоновый слой - зона с высоким содержанием трехатомного кислорода - озона (О3). Озон образуется из кислорода под воздействием космического излучения.

Озоновый слой вокруг земли поглощает  практически все солнечное коротковолновое ультрафиолетовое излучение, губительное для всех живых организмов, Кроме того, озон задерживает также инфракрасное (тепловое) излучение Земли, препятствуя ее охлаждению.

Мезосфера - следующий слой атмосферы, расположенный  на высоте 55-80 км от уровня моря. В мезосфере происходит резкое понижение температуры с высотой.

Термосфера, расположенная выше 80 км над уровнем моря, характеризуется постоянным повышением температуры. В верхней части термосферы температура достигает 1000К. Термосферу часто называют еще ионосферой, так как в ней находится большое количество ионов. Эти ионы обладают способностью задерживать космическое излучение, образуя "северное сияние".

Экзосфера - расположенный над термосферой  верхний слой атмосферы, граничащий с околоземным космическим пространством.

Вся газовая оболочка - атмосфера - это "одеяло" земли, предохраняющее ее от губительного космического излучения, резких перепадов  температур и от падения крупных  метеоритов. Если бы вокруг земли не существовало атмосферы, то температуры  у поверхности планеты днем превышало  бы +1000С, а ночью опускалась ниже -1000С.

Гидросфера - водная оболочка земли. Ее подразделяют на поверхностную и подземную гидросферы. Большая часть водного запаса расположена на поверхности земли.

Поверхностная гидросфера включает в себя все поверхностные  воды земли: океаны, моря, озера, реки, болота, ледники и т. д. Эта часть гидросферы занимает 70,8% поверхности земли.

Подземная гидросфера включает воды, находящиеся  в верхней части земной коры.

Более 98% всех водных запасов земли составляют соленые воды океанов, морей и  т. д. Общий объем пресных вод не превышает 2% от общего объема гидросферы. Причем большая часть пресных вод сосредоточена в виде льда у полюсов планеты. Таким образом, хотя общий запас воды на земле  значителен, запасы пресной воды очень  малы.

Вся гидросфера земли в большей степени  влияет на формирование климата планеты. Вода обладает способностью медленно нагреваться и медленно остывать, поэтому мировой океан служит аккумулятором тепловой энергии  Солнца.

Гидросфера  влияет на многие атмосферные процессы: нагревание и охлаждение воздушных  масс, насыщение воздуха водяными парами и др.

Литосфера - внешняя твердая оболочка Земли или земная кора. Толщина литосферы составляет от 6-8 км (под дном океана) до 80 км (в горных системах). Именно литосфера является основным источником природных ресурсов для человека.

Земная  кора сложена горными породами, среди  которых выделяют магматические, осадочные  и метаморфические.

Магматические горные породы возникли в результате кристаллизации расплавов в недрах Земли и на поверхности. К ним  относятся базальты, граниты и  др.

Осадочные горные породы образуются в результате процессов переотложения продуктов  разрушения и выветривания различных  горных пород, при выпадении осадка из природных вод, в результате жизнедеятельности некоторых живых организмов. К осадочнымпородамотносятся  известняки, доломит, кальцит, пески, глины  и т. д.

Метаморфические горные породы образовались в результате преобразования в недрах Земли различных  горных пород под воздействием высоких  давления и температуры. К ним  относятся слюда, полевой шпат и  др.

Доля  различных горных пород  в земной коре неодинакова: более 70% приходится на магматические горные породы, около 17% - на метаморфические и чуть больше 12% - на осадочные.

Ниже литосферы расположена мантия - внутренняя геосфера земли. Условной границей между  мантией и литосферой (земной корой) служит так называемая "поверхность  Мохоровичича", названная так в честь обнаружившего ее югославского геолога А.Мохоровичича. Вблизи этой границы, лежащей на глубине около  50 км от поверхности Земли, происходит резкое увеличение скорости сейсмических волн, возникающих при землетрясениях и распространяющихся в породах Земли. Мантия, лежащая ниже границы Мохоровичича, имеет толщину около 2900 км и состоит в основном из оксидов кремния железа и магния. Материи мантии характеризуются большой однородностью (гомогенностью). Согласно современным представлениям, вещество мантии представляет собой аморфную стеклообразную массу.

Мантия  окружает  тяжелое ядро, вес которого составляет 34% от всего веса Земли. Радиус ядра оценивается в 3500 км. Из всех планет солнечной системы только Земля и Венера имеют такие тяжелые ядра.

Учение В. И. Вернадского  о биосфере

По современным представлениям, биосфера - это особая оболочка Земли, содержащая всю совокупность живых организмов и ту часть вещества планеты, которая находится в непрерывном обмене с этими организмами.

Эти представления базируются на учении В. И. Вернадского (1863-1945) о биосфере, являющимся крупнейшим из обобщений в области естествознания в XX в. Исключительная значимость его учения В. И. Вернадского о биосфере во весь рост проявилась лишь во второй половине прошлого века. Этому способствовало развитие экологии, и прежде всего глобальной экологии, где биосфера является основополагающим понятием.

Учение В. И. Вернадского  о биосфере - это целостное фундаментальное учение, органично связанное с важнейшими проблемами сохранения и развития жизни на Земле, знаменующее собой принципиально новый подход к изучению планеты как развивающейся саморегулирующейся системы в прошлом, настоящем и будущем.

По представлениям В. И. Вернадского, биосфера включает живое вещество (т. е. все живые организмы), биогенное (уголь, известняки, нефть и др.), косное (в его образовании Живое не участвует, например магматические горные породы), биокосное (создается с помощью живых организмов), а также радиоактивное вещество, вещество космического происхождения (метеориты и др.) и рассеяние атомы. Все эти семь различных типов веществ геологически связаны между собой.

Сущность учения В. И. Вернадского  заключена в признании исключительной роли «живого вещества», преобразующего облик планеты. Суммарный результат его деятельности за геологический период времени огромен. По словам В. И. Вернадского, «на земной поверхности нет химической силы более постоянно действующей, а потому более могущественной по своим конечным последствиям, чем живые организмы, взятые в целом». Именно живые организмы улавливают и преобразуют лучистую энергию Солнца и создают бесконечное разнообразие нашего мира.

Венцом творчества В. И. Вернадского  стало учение о ноосфере, т. е. сфере  разума.

В целом, учение о биосфере В. И. Вернадского заложило основы современных представлений о взаимосвязи и взаимодействии живой и неживой природы. Практическое значение учения о биосфере огромно. В наши дни оно служит естественнонаучной основой рационального природопользования и охраны окружающей среды.

Роль биосферы (живого вещества) на Земле

- Захват и создание запасов солнечной энергии в процессе фотосинтеза

- Создание органического вещества и его перенос по планете

- Концентрация химических элементов

- Отложение органического вещества на длительный период (известняки, мел, каменный уголь, нефть, и так далее)

- Окислительно-восстановительная активность (анаэробные и аэробные организмы)

- Создание почвы и ее плодородного слоя

- Санитарно-очистительная функция (разложение мертвых органических остатков)

Переход биосферы в ноосферу: прогноз и реальность

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 неё), 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 ещё не употреблял понятий «ноосфера» и даже «биосфера». О формировании на Земле ноосферы он наиболее подробно писал в незавершённой работе «Научная мысль как планетное явление», но преимущественно с точки зрения истории науки.

Сам Вернадский, замечая  нежелательные, разрушительные последствия  хозяйствования человека на Земле, считал их некоторыми издержками. Он верил в человеческий разум, гуманизм научной деятельности, торжество добра и красоты. Что-то он гениально предвидел, в чём-то, возможно, он ошибался. Ноосферу следует принимать как символ веры, как идеал разумного человеческого вмешательства в биосферные процессы под влиянием научных достижений. Надо в неё верить, надеяться на её пришествие, предпринимать соответствующие меры.

 

2. Основные направления  инженерной экологической защиты  окружающей среды от промышленного  загрязнения.

Основные направления инженерной экологической защиты от загрязнения и других видов антроогенных воздействий - внедрение ресурсосберегающей, безотходной и малоотходной технологии, биотехнология, утилизация и детоксикация отходов и главное - экологизация всего производства, при котором обеспечивалось бы включение всех видов взаимодействия с окружающей средой в естественные циклы круговорота веществ.

Эти принципиальные направления основаны на цикличности материальных ресурсов и заимствованы у природы, где, как известно, действуют замкнутые циклические процессы.