Ресурсы биосферы и воздействие на них человеком

Московский государственный технический университет

им.  Н.Э.Баумана

Калужский филиал

Кафедра экологии

Реферат по экологии

Ресурсы биосферы и воздействие на них человеком

Выполнила:

Студентка группы ЭКД.Б-11

Минаева Е.О.

Проверила: Дмитриева Т.В.

                                              Калуга 2011

Содержание

1. Этапы воздействия человека на биосферу

2.Ресурсы атмосферы

3.Воздействия человека па природные ресурсы

4. Загрязнение атмосферы

Пути решения проблемы.

Список используемой литературы

1. Этапы воздействия человека на биосферу

Различают пять этапов воздействия человека на биосферу.

1-й этап - до 30 тыс. лет назад, когда воздействие древнейшего человека на биосферу было ничтожным. Все, что человеку было необходимо для удовлетворения потребностей в еде, одежде и жилище, он добывал собирательством, использовал готовые продукты и объекты природы. На природу он воздействовал так же, как и другие дикие животные.

2-й этап - около 30-10 тыс. лет назад. Это начало активной деятельности человека, которая была связана не только с собирательством, но и с охотой. Охота заметных изменений в экосистемы не вносила, урона биосфере не было. Лишь в отдельных, редких местах временного скопления людей в конце этого этапа, возможно наблюдалось временное истощение охотничьих угодий, что могло приводить к частичной гибели людей и их расселению по другим территориям.

3-й этап - около 10-5 тыс. лет назад. Он связан с началом скотоводства, с развитием которого начинается заметное воздействие человека на растительность, обусловленное неумеренной пастьбой скота на землях с засушливым климатом. Отмечается устойчивое изменение человеком некоторых экосистем. Так, имеются свидетельства, что до периода одомашнивания диких животных пустыня Сахара была плодородной областью. Вероятно, домашние животные превратили в пески территорию Саудовской Аравии, Средней Азии.

4-й этап - примерно 5-7 тыс. лет назад, когда человек стал заниматься земледелием. Во времена древнейших цивилизаций, а затем позднее, в древние века и последние столетия, развитие земледелия усугубило преобразование экосистем в связи с распашкой земель, выжиганием и вырубкой леса. Это привело к дальнейшему опустыниванию земель. В целом земледельческая деятельность человека, а в последние века человеческой цивилизации и развитие промышленности заметно обострили экологическую ситуацию на Земле.

5-й этап - ХХ век. Начало глобального, быстро нарастающего изменения экологических компонентов биосферы. Это связано с быстрым ростом численности людей и ростом масштабов их бытовой, сельскохозяйственной и промышленной деятельности.

Современные вредные воздействия на биосферу в результате деятельности человека разнообразны. Их делят на две группы: истощение природных ресурсов, когда потребление этих ресурсов выше способности природной среды к их воспроизводству; загрязнение природной среды, что наносит урон живым организмам и среде их обитания.

        Рис. 2.1. Рост численности населения Земли в новую эру

2.Ресурсы атмосферы

Атмосфера - это газообразная оболочка Земли, которая делится на тропосферу (до 20 км), стратосферу (20-40 км), мезосферу (40-80 км), ионосферу (80-500 км). Оценочное значение массы атмосферы - 5 200 000 млрд т. В ней масса азота составляет 4 050 000 млрд т, кислорода - 1 100 000, аргона - 48 000, диоксида углерода - около 1300 млрд т. Пары воды и пыль занимают в воздухе дополнительно до 3-4% по объему. Масса паров воды - около 13 000 млрд т.

Атмосфера оказывает регулирующее влияние на температурный режим Земли. Она защищает биосферу от коротковолнового излучения, является средой распространения света и звука, способствует горению.

Жизнь простирается в тропосфере до 6-8 км. Состав чистого, сухого воздуха в этом слое (по объему): азота - 78%, кислорода - 21; аргона - 0,93; диоксида углерода - от 0,02 до 0,04; других газов (водород, озон, гелий, аммиак и т. п.) - около 0,02%. Без воздуха процесс дыхания в биосфере невозможен. Человек без воздуха погибает через 3-5 мин. В сутки он потребляет около 500 л кислорода (до 10 тыс. л воздуха). До 1950 г. населением затрачено на дыхание около 270 млрд т кислорода, за 50 последних лет - около 250 млрд т.

Классификация природных ресурсов атмосферы (по Н.Ф. Реймерсу).

Примечание: таблица приведена с сокращениями, она содержит только сведения об атмосфере.

3.Воздействия человека па природные ресурсы

- все виды деятельности человека и созданных им объектов, вызывающие те или иные изменения в природе.

Многообразные воздействия на природную среду можно условно объединить в несколько групп:

        изъятие из природы вещества (минерального, органического, воды, воздуха) и энергии (тепловой, гидравлической, ветра, солнца и т.д.);

        привнесение в природу искусственных веществ и эмиссий, в том числе отходов производственного и непроизводственного потребления, химических удобрений и ядохимикатов, химически активных, токсических, радиоактивных, а также более инертных веществ, но в количествах, превышающих их содержание в окружающей природной среде, выбросы тепловой, звуковой энергии и т.д.;

        перераспределение природного вещества вследствие распашки и мелиорации земель, инженерной подготовки земель к строительству, освоению, использованию;

        трансформация компонентов или процессов природы, сооружение технических объектов, сопровождаемое изменениями ландшафтов (иссушением, заболачиванием, обводнением и т.д.), изменением режимов природных процессов (скоростей ветра, температур, осадков и т.п.).

Кроме приведенной группировки воздействий, возможна их классификация и по другим признакам, например, по территориальному и временному, а также по интенсивности.

В территориальном аспекте могут различаться воздействия следующего типа:

        точечно-очаговые (воздействия промышленности и поселений);

        линейно-сетевые (воздействия транспорта);

        площадные (воздействия сельского хозяйства).

Во временном аспекте различают воздействия:

        длительные и кратковременные;

        непрерывные и импульсивные,

        сезонные и круглогодичные и т.п.

Различают воздействия также по силе, интенсивности. Каждый вид деятельности характеризуется тем или иным видом воздействия или определенным их сочетанием. Это позволяет разрабатывать типологию воздействий, которая может быть использована для изучения регионов с разными видами производственных комплексов.
Изменения в природной среде - изменения состава, состояния, строения, режимов природных комплексов и их компонентов. Для полного представления об изменениях природной среды и их прогнозирования необходим анализ так называемых "цепных реакций", происходящих в природе. Благодаря им изменения распространяются как в рамках отдельных компонентов, так и от компонента к компоненту и от комплекса к комплексу.

Разное отношение природных комплексов и их компонентов к воздействиям (разная их устойчивость - способность к самоочищению, самовосстановлению) во многом определяют территориальное распространение изменений и их продолжительность. Изменения природной среды могут быть обратимыми, когда после прекращения (снятия) "нагрузки" возможно возвращение природной среды в "исходное" состояние за определенный период времени (например, срок жизни поколения) и необратимыми, когда такого возвращения не происходит.

Степень измененности природных комплексов и их компонентов зависит как от степени их устойчивости, так и от характера и величины "нагрузок" - силы воздействий на них.

Последствия воздействия - изменения в состоянии хозяйства или жизни населения, происходящие под влиянием измененной природной среды. Подобные последствия, как уже отмечалось, могут быть как положительными для общества, так и отрицательными.

Многие изменения природной среды воспринимаются нами как ухудшение ее качества, а также количества природных ресурсов (первичные последствия). Они влекут за собой ухудшение здоровья населения и условий труда, условий работы техники, ухудшение качества и уменьшение количества продукции отраслей природопользования и т.д.

Одним из последствий антропогенных изменений природной среды выступают потери в генофонде и в степени разнообразия экосистем. Величина последствий зависит как от степени изменения природы, так и от типа социально-хозяйственного комплекса, подвергающегося воздействию измененной природы.

 

4. Загрязнение атмосферы

Под загрязнением понимается процесс привнесения в воздух или образование в нем физических агентов, химических веществ или организмов, неблагоприятно воздействующих на среду жизни или наносящих урон материальным ценностям. В определенном смысле загрязнением можно считать и изъятие из воздуха отдельных газовых ингредиентов (в частности, кислорода) крупными технологическими объектами. И дело не только в том, что попадающие в атмосферу газы, пыль, сера, свинец и другие вещества опасны для человеческого организма — они неблагоприятно влияют на круговороты многих компонентов на земле. Загрязняющие и ядовитые вещества переносятся на большие расстояния, попадают с осадками в почву, поверхностные и подземные воды, в океаны, отравляют окружающую среду, отрицательно сказываются на получении растительной массы.
Существует два главных источника загрязнения атмосферы: естественный и антропогенный. Естественный источник - это вулканы, пыльные бури, выветривание, лесные пожары, процессы разложения растений и животных. К основным антропогенным источникам загрязнения атмосферы относятся предприятия топливно-энергетического комплекса, транспорт, различные машиностроительные предприятия.
Главные источники загрязнения атмосферы — предприятия топливноэнергетического комплекса, обрабатывающей промышленности и транспорт. Более 80% всех выбросов в атмосферу составляют выбросы оксидов углерода, двуокиси серы, азота, углеводородов, твердых веществ. Из газообразных загрязняющих веществ в наибольших количествах выбрасываются окислы углерода, углекислый газ, угарный газ, образующиеся преимущественно при сгорании топлива. В больших количествах в атмосферу выбрасываются и оксиды серы: сернистый газ, сернистый ангидрид, сероуглерод, сероводород и др. Самым многочисленным классом веществ, загрязняющих воздух крупных городов, являются углеводороды. К числу постоянных ингредиентов газового загрязнения атмосферы относятся также свободный хлор, его соединения и др.

Помимо газообразных загрязняющих веществ в атмосферу поступают десятки миллионов тонн твердых частиц. Это пыль, копоть, сажа, которые в виде мелких частиц свободно проникают в дыхательные пути и оседают в бронхах и легких. Однако и это еще не все — «по пути» они обогащаются сульфатами, свинцом, мышьяком, селеном, кадмием, цинком и другими элементами и веществами, многие из которых канцерогенны. С этой точки зрения особенно опасна для здоровья человека асбестовая пыль. К первому классу опасности также принадлежат кадмий, мышьяк, ртуть и ванадий. С загрязнением атмосферы ассоциируется и такое специфическое явление, как кислотные дожди.

Земная атмосфера сравнительно хорошо пропускает коротковолновую солнечную радиацию, которая почти полностью поглощается земной поверхностью. Нагреваясь за счет поглощения солнечной радиации, земная поверхность становится источником земного, в основном длинноволнового, излучения, часть которого уходит в космическое пространство.
Ученые-исследователи продолжают спорить о составе так называемых парниковых газов. Наибольший интерес в этой связи вызывает влияние увеличивающейся концентрации углекислого газа (СО2) на парниковый эффект атмосферы. Высказывается мнение, что известная схема: «рост концентрации углекислого газа усиливает парниковый эффект, что ведет к потеплению глобального климата» — предельно упрощена и очень далека от действительности, так как наиболее важным «парниковым газом» является вовсе не углекислый газ (и не закись азота, не метан или хлорфторуглеводороды), а водяной пар. При этом оговорки, что концентрация водяного пара в атмосфере определяется лишь параметрами самой климатической системы, сегодня уже не выдерживают критики, так как антропогенное воздействие на глобальный круговорот воды убедительно доказано. Согласно наиболее распространенным оценкам, к концу XXI в. содержание атмосферного СО2 удвоится, что неизбежно приведет к повышению средней глобальной приземной температуры на 3—5 °С. При этом потепление ожидается более сильным в высоких широтах и соответственно станет более засушливым лето в умеренных широтах Северного полушария.
Во-вторых, предполагается, что подобный рост средней глобальной приземной температуры приведет к повышению уровня Мирового океана на 20—165 см за счет термического расширения воды. (Что касается ледникового щита Антарктиды, то его разрушение не является неизбежным, так как для таяния необходимы более высокие температуры. В любом случае, процесс таяния антарктических льдов займет весьма продолжительное время.)
В-третьих, концентрация атмосферного СО2 может оказать весьма благоприятное воздействие на урожаи сельскохозяйственных культур. Результаты проведенных экспериментов позволяют предполагать, что в условиях прогрессирующего роста содержания СО2 в воздухе природная и культурная растительность достигнут оптимального состояния: возрастет листовая поверхность растений, повысится удельный вес сухого вещества листьев, увеличатся средний размер плодов и число семян, ускорится созревание зерновых, а их урожайность повысится.
Истощение озонового слоя. В последние годы ученые все с большей тревогой отмечают истощение озонового слоя атмосферы, который является защитным экраном от ультрафиолетового излучения. Особенно быстро этот процесс происходит над полюсами планеты, где появились так называемые озоновые дыры. Опасность заключается в том, что ультрафиолетовое излучение губительно для живых организмов.

Основной причиной истощения озонового слоя является применение людьми хлорфторуглеводородов (фреонов), широко используемых в производстве и быту в качестве хладореагентов, пенообразователей, растворителей. аэрозолей. Фреоны интенсивно разрушают озон. Сами же они разрушаются очень медленно, в течение 50-200 лет. В 1990 г. в мире производилось более 1300 тыс. т озоноразрушающих веществ.

Под действием ультрафиолетового излучения молекулы кислорода (О2) распадаются на свободные атомы, которые в свою очередь могут присоединяться к другим молекулам кислорода с образованием озона (О3). Свободные атомы кислорода могут также реагировать с молекулами озона, образуя две молекулы кислорода. Таким образом, между кислородом и озоном устанавливается и поддерживается равновесие.

Однако загрязнители типа фреонов катализируют (ускоряют) процесс разложения озона, нарушая равновесие между ним и кислородом в сторону уменьшения концентрации озона.

Учитывая опасность, нависшую над планетой, международное сообщество сделало первый шаг к решению этой проблемы. Подписано международное соглашение, по которому производство фреонов в мире к 1999 г. должно сократиться примерно на 50% .

Загрязнение атмосферы подвижными источниками. В последние десятилетия в связи с быстрым развитием автотранспорта и авиации существенно увеличилась доля выбросов, поступающих в атмосферу от подвижных источников: грузовых и легковых автомобилей, тракторов, тепловозов и самолетов. В США в целом по стране по крайней мере 40 % общей массы пяти основных загрязняющих веществ составляют выбросы подвижных источников.

Пути решения проблемы.

Загрязнение атмосферы – важная проблема, требующая скорейшего решения. Это понимают во всех странах и предпринимают различные действия для сокращения загрязнения атмосферы. На многих предприятиях устанавливают очистительные фильтры, значительно сокращающие количество выбросов в атмосферу вредных веществ В некоторых государствах промышленные предприятия переносят подальше от крупных городов, где и так велика концентрация загрязнения Во многих странах ( например в США ) создают так называемые системы движения в режиме « зелёной волны », существенно сокращающие число остановок транспорта на перекрестках, и призванные сократить загрязнение атмосферного воздуха в городах.
 

     Список используемой литературы

       Владимиров А.М. и др. «Охрана окружающей среды», Санкт-Петербург : Гидрометеоиздат 1991.

       Болбас М.М. «Основы промышленной экологии», Москва : Высшая школа , 1993.

       http://revolution.allbest.ru/life/00015739_0.html

       http://www.kailib.ru/books/ekologiya?start=23