Лучистая энергия солнца, живое вещество и деятельность человека

Министерство здравоохранения  и социального развития РФ БОУ СПО ВО «Череповецкий медицинский колледж им. Н.М. Амосова»

 

 

 

 

Исследовательская работа

для участия в научно-практической конференции

 

«Лучистая энергия  солнца,

живое вещество

и

деятельность  человека»

 

Дисциплина: Экология.

 

 

 

 

Подготовила: Ремарчук Наталия Руслановна

1 курс 3 группа, отделение:  «Сестринское дело»

Презентация: …. Елизавета

1 курс 4 группа, отделение:  «Сестринское дело»

Научный руководитель: Карымова Оксана Вячеславовна

Череповец, 2013

 

Оглавление

Введение………………………………………………………..3

1. Лучистая энергия солнца……………………………….….5
2. Биосфера и живое вещество……………………………….7
3. Человек и его деятельность…………………………….….9
4. Противостояние природы и человека…………………….11
5. Основные экологические проблемы……………………...13
6. Решение экологических проблем…………………………16
7. Возможно ли равновесие?....................................................18

Заключение………………………………………………….….19

Список использованных источников…………………………21

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

В настоящее время экология является одной из самых актуальных для исследования областей познания. Все, что нас окружает, имеет обязательную  экологическую составляющую. По этим причинам я выбрала для исследования тему отношений в среде «человек-живое вещество». В настоящей работе представлены основные моменты происхождения, существования и перспектив развития живого вещества на нашей планете. Один из основных обозреваемых пунктов – деятельность человека и её влияние на живое вещество, природные циклы и закономерности. Данная тема позволяет обозначить проблемы экологического взаимодействия в ноосфере и указать возможные гипотезы устранения этих проблем.

Целью моей работы было изучение основных существующих теорий в современной биогеохимии и экологии, касающихся взаимодействия всего живого на Земле, а также формулировка предположительных путей превращения простого экологического знания в мудрое и бережное обращение с природой.

Задачи:

1. Определить понимание зарождения жизни на Земле, основных возможностей, с которыми связано распределение лучистой энергии солнца.
2. Дать понятие биосферы и объяснить связующую роль живого вещества.
3. Выделить из общей массы живого вещества человека  и показать потенциал его влияния на биосферу.
4. Раскрыть понятие ноосферы и тенденции ее развития.
5. Выделить основные экологические проблемы настоящего времени.
6. Указать пути разрешения существующих проблем во взаимодействии человека и живого вещества.
7. Сделать соответствующие цели работы выводы

При выполнении данной работы были использованы следующие методы:

- изучение литературы  – монографии, сборники статей, учебники, изучение информации, представленной  на интернет-ресурсах;

- анализ данных, полученных  при изучении литературы, выяснение  основного направления исследования, составление плана работы;

- поиск необходимых схем  и иллюстраций, дополняющих работу;

- обобщение информации  и рассуждения на тему работы, выводы.

Основной гипотезой моей работы является предположение о ведущей роли человека в биосфере в настоящий момент времени и возможности достижения согласия между всеми составляющими живого вещества без ущерба друг для друга.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Лучистая энергия солнца

Солнце  — единственная звезда Солнечной системы. Вокруг Солнца обращаются другие объекты этой системы: планеты и их спутники, карликовые планеты и их спутники, астероиды, метеориты, кометы и космическая пыль.  Излучение Солнца — основной источник энергии на Земле. Его мощность характеризуется солнечной постоянной — количеством энергии, проходящей через площадку единичной площади, перпендикулярную солнечным лучам.

Проходя сквозь атмосферу Земли, солнечное излучение теряет в энергии примерно370 Вт/м², и до земной поверхности доходит только 1000 Вт/м². Эта энергия используется в различных естественных и искусственных процессах. Растения, используя её посредством фотосинтеза, синтезируют органические соединения с выделением кислорода. Прямое нагревание солнечными лучами или преобразование энергии с помощью фотоэлементов может быть использовано для производства электроэнергии (солнечными электростанциями) или выполнения другой полезной работы. Путём фотосинтеза была в далёком прошлом получена и энергия, запасённая в нефти и других видах ископаемого топлива.

Лучистая энергия солнца – это прямое и ясное для всех проявление жизни на Земле. Научные данные указывают на то, что солнце освещает нашу планету уже около 4,5 миллиарда лет. Предположительно жизнь появилась на Земле примерно 3,9 млрд. лет назад, то есть в течение первого миллиарда после её возникновения. С тех пор биосфера Земли значительно изменила атмосферу и прочие абиотические факторы, обусловив количественный рост аэробных организмов, а также формирование озонового слоя, который вместе с магнитным полем Земли ослабляет вредную для жизни солнечную радиацию, тем самым сохраняя условия существования жизни на Земле.

Вообразим, что Солнце вдруг  исчезло, или что какая-то огромная заслонка преградила путь его лучам  к нашей планете. Тогда Земля  внезапно погрузится во мрак. Луна и  планеты, отражающие солнечные лучи, также перестанут светить. Лишь тусклый  свет далеких звезд будет освещать Землю. Зеленые растения погибнут, так  как они могут усваивать углерод  из воздуха только под воздействием солнечных лучей. Животным нечем будет питаться, и они начнут вымирать от голода. Помимо этого, все живое станет замерзать от страшного холода, который быстро распространится по Земле. Воздух, океаны и суша очень скоро отдадут мировому пространству ту энергию, которую они постоянно получают от Солнца. Перестанут дуть ветры, и замерзнут все водоемы. Начнет сжижаться воздух, и на Землю польется дождь из жидкого кислорода и азота. В результате наша планета покроется слоем льда из твердого воздуха. Сможет ли в таких условиях существовать жизнь? Конечно, нет.

 К счастью, каждый день Солнце посылает на Землю свои животворные лучи, нагревая сушу, воды и воздух, заставляя испаряться водоемы, приводя к образованию облаков и ветров, способствуя выпадению осадков, давая тепло и свет животным и растениям.

Солнце направляет свои лучи на бутон, и он распускается, превращаясь в ослепительно прекрасный цветок, структуры которого сложны и совершенны, потому что представляют собой часть жизни. Ту самую, которой принадлежит и человек.

2. Биосфера и живое вещество

Биосфера Земли – открытая, сложная, многокомпонентная, саморегулирующаяся, связанная с космосом система живого вещества, в которую непрерывно проникают космические излучения, и, прежде всего, лучеиспускание Солнца, поддерживающее динамическое равновесие, организованность происходящего. Земная оболочка, биосфера, обнимающая весь земной шар, имеет резко обособленные размеры и в значительной мере она обусловлена существованием в ней живого вещества. Между ее костной безжизненной частью и живыми веществами ее населяющими, происходит непрерывный материальный и энергетический обмен, выражающийся в движении атомов. Изучение жизни в форме живого вещества позволяет увидеть это явление как космическое, общее для проявлений всего живого в мире.

Главными компонентами биосферы являются: (файл презентации)

1. Потоки космической энергии.
2. Биомасса живой растительности.
3. Почвенный покров.
4. Биомасса живущих на почве и в почве консументов и редуцентов.
5. Гидросфера.
6. Атмосфера.
7. Литосфера.

Живое вещество – совокупность всей массы организмов, населяющих нашу планету в тот или иной момент (фитомасса, зоомасса, микробиомасса). Биогеохимическая роль организмов зависит от их размеров, быстроты размножения и энергии взаимодействия с окружающей средой. Исключительно высокую функциональную активность живого вещества В.И. Вернадский назвал «напором жизни», выделив три ключевых принципа.

1. Жизнь стремится заполнить в максимальном объеме любое пригодное для нее пространство.
2. С ходом времени продуктивность животных и растений увеличивается.
3. В течение всего геологического времени заселение планеты должно быть максимально возможным для всего живого вещества, которое существовало в тот или иной момент. Живое вещество, достигшее качественно новой высшей формы развития – формы человеческого общества, получило возможность существования на всем пространстве земной поверхности. При этом отношения человеческого общества с биосферой также перешли в новую форму: биосфера стала превращаться в ноосферу.

Едва только мы полноценно обратим внимание на происходящий повсюду  закономерный процесс жизни, то не сможем закрыться от нее, ведь все явления происходят одновременно и не останавливаются, а с ними и мы, люди. Все наделены волей к жизни, и муравей, и дерево, все движутся вперед. И, если взглянуть справедливо: изначально возможности равны, нет причин для превосходства. Лучистая энергия распределяется беспристрастно, проявляя непосредственные и индивидуальные свойства каждого организма.

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Человек и  его деятельность

Биогеохимические функции человечества несравнимы по разнообразию и глубине воздействия на окружающую его среду с тем, что мы наблюдаем в отношении других живых существ. На расход, связанный с техникой жизни, приходится основная часть современного расхода вещества на планете – примерно 97%. А это значит, что человек и техника способны серьезно изменить все вещество биосферы, а также и вещество Земли. Антропогенное поступление веществ в биосферу составляет от долей процента до нескольких сотен в разных областях. Более того, большинство биогеохимических функций человека с течением времени и развитием научно-технического прогресса становятся все более чужеродными биосфере, поэтому с ними связана нецикличность антропогенных веществ, которая проявляется как их неразлагаемость, синергизм, токсичность и, в конечном счете, подавление естественных функций живого вещества.

 

Рис. Геохимия ноосферы (по Д. И. Перельману, 1973)

Процессы, унаследованные от биосферы, но существенно измененные в ноосфере: 1 — биологический  круговорот атомов; 2 — круговорот воды, водная и атмосферная миграция элементов; 3 — отработка месторождений и  т. д. Процессы, чуждые биосфере: 4 —  получение металлов и других элементов, неустойчивых в термодинамическом  поле биосферы; 5 — производство энергии на атомных электростанциях; б — синтез органических веществ, не существовавших в биосфере (полимеры и др.)

Человек, силой своего разума и труда, для того чтобы обеспечить свое существование, перестраивает  область жизни. И чем дальше, тем  больше умственных и трудовых усилий должен он прилагать, чтобы сохранить для грядущих поколений природные богатства. К отрицательным проявлениям человеческой деятельности относится прежде всего химическое загрязнение компонентов биосферы и опасность неконтролируемого, неуправляемого использования атомной энергии. Однако, В.И. Вернадский был глубоко убежден в том, что человечество рано или поздно осознает пагубность грубого вмешательства в природные процессы и неизбежно встанет на прогрессивный путь развития.

Мы часто забываем об этой принадлежности ко ВСЕМУ живому. В  течение жизни нас влекут загадочные цели, борьба с препятствиями, но кто  является нашим истинным врагом? Неужели  наш разум, который перевернул все  верно и справедливо устроенное с ног на голову? Думается, что  это просто его искаженная форма, отсутствие осознанности настоящего момента, и искреннего неэгоистического внимания к каждой живой клетке, каждому происходящему действию.

 

4. Противостояние природы и Человека

Единственное живое существо на планете Земля, которое выделяет себя из многообразных царств этого  мира – человек. И, отделившись, уже  не может оставаться равным всему  сущему, не может умиротвориться единством  с природой, он всегда берет выше и хочет управлять.

Это является одновременно проблемой и закономерностью, потому что, как было сказано выше, выделение  человека было неизбежным процессом, только со временем выбившимся из рамок естественного взаимодействия со всеми остальными частями биосферы.

Живое вещество за время  своего существования глубоко изменило первоначальную структуру планеты, биологизировало её. Жизнь сама приспосабливала и оптимизировала среду. Фотосинтез растений явился механизмом накопления активной биохимической энергии в массах органического вещества, гарантирующих удовлетворение запросов организмов на случай стрессовых условий и неблагоприятных периодов. Возник и доказал свою исключительную роль механизм сотрудничества – симбиоз – между растениями, животными, насекомыми, микроорганизмами, что позволило обходиться небольшими запасами энергии и химических соединений.