Природные Ресурсы Земли

Лекция 2. Система «Человек – среда обитания». Основные понятия, структура, общая характеристика.

1. Основные положения о системе «Человек – среда обитания». Человек – основной компонент системы.

2. Среда обитания – необходимое условие существования и деятельности человека.

СИСТЕМА - множество элементов, находящихся в связях и отношениях друг с другом, образующих определённую целостность, единство.

ЧЕЛОВЕК ЕСТЬ МЕРА ВСЕХ ВЕЩЕЙ (Протагор, 5 век до Н.Э.)

ЧЕЛОВЕК

Постоянный, основной компонент системы «Ч – СО», главный субъект среды обитания, её основной «потребитель» и «виновник» искусственных изменений.

- Это живая система, представляющая единство физического и духовного, природного и социального, наследственного и прижизненно приобретённого.

- Включен в природную связь явлений и подчиняется биологическим (биофизическим, биохимическим, физиологическим) закономерностям. Является производной общества, продуктом и субъектом общественной трудовой деятельности.

- Управляет своей деятельностью, создаёт мир материальной и духовной культуры.

ОПРЕДЕЛЯЮЩЕЕ УСЛОВИЕ СТАНОВЛЕНИЯ ЧЕЛОВЕКА – ТРУД, возникновение которого ознаменовало собой эволюционное развитие человека.

Физическая и морфологическая организация человека является высшим уровнем организации материи в известном нам мире.

СРЕДА ОБИТАНИЯ

Это окружающие человека биологические, материальные и духовные условия его существования, формирования и деятельности.

Это необходимый комплекс условий нормального существования и деятельности человека.

3 околоземные природные зоны:

- БИОСФЕРА,

- БИОГЕОСФЕРА,

- ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ СРЕДА,

- ТЕХНОГЕННАЯ СРЕДА.

БИОСФЕРА – оболочка Земли, состав, структура и энергетика которой в существенных чертах обусловлены прошлой или современной деятельностью живых организмов (В.И. Вернадский).

Охватывает часть атмосферы, гидросферу, верхнюю часть литосферы.

Объединяет все компоненты окружающей среды, является «общим» домом человечества.

В ней происходят процессы перехода солнечной энергии в жизненные процессы, синтез биогенных веществ на Земле.

БИОСФЕРА – глобальная система.

Она не образует сплошного слоя с чёткими границами, а как бы «пропитывает» другие геосферы планеты, охватывает нижнюю часть атмосферы, всю гидросферу и верхнюю часть литосферы, взаимосвязанные биогеохимическими циклами миграции вещества и энергии.

Заслуга в разработке стройного, целостного учения о биосфере как «области жизни» принадлежит академику Вернадскому Владимиру Ивановичу.

БИОСФЕРА – это среда нашей жизни, это та природа, которая нас окружает, о которой мы говорим в разговорном языке.

Человек – прежде всего – своим дыханием, проявлением своих функций, неразрывно связан с этой «природой», хотя бы он жил в городе или в уединённом домике.

Он назвал биосферой оболочку Земли, в формировании которой живые организмы играли и играют основную роль.

Он выделил в ней три главных компонента:

- живые организмы (вся их совокупность, так называемое живое вещество);

- минеральные вещества, включённые в биогенный круговорот;

- продукты деятельности живого вещества, временно не участвующие в биогенном круговороте.

Исследования Вернадского В.И. привели к осознанию роли жизни и живого вещества в геологических процессах. Облик земли, её атмосфера, осадочные породы, ландшафты – всё это результат жизнедеятельности живых организмов. Особую роль в становлении лика нашей планеты Вернадский отводил человеку.

Специфика современной биосферы – это чётко направленные потоки энергии и биогенный (связанный с деятельностью живых существ) круговорот веществ. Химическое состояние нашей планеты всецело находится под влиянием жизни и определяется живыми организмами, с деятельностью которых осуществляется великий планетарный процесс – миграция химических элементов в биосфере.

Вернадский отмечал, что пределы биосферы обусловлены, прежде всего, полем существования жизни. На развитие жизни, а, следовательно, на границы биосферы оказывают влияние многие факторы, и, прежде всего наличие кислорода, углекислого газа и воды.

Солнечное тепло – одно из главных слагаемых климата Земли, основа для развития многих геологических процессов.

Жизнь любого организма во всех формах её проявления возможна только при постоянном взаимодействии с окружающей средой, которую составляет неорганическая и органическая природа.

Неорганическая среда биосферы подразделяется на:

= литосферу,

= гидросферу,

= атмосферу.

Литосфера – каменная оболочка Земли, включающая земную кору толщиной от 6 (под океанами) до 80 км (горные системы). Земная кора – важный ресурс для человечества.

Она содержит:

+ топливо-энергетическое сырьё (уголь, нефть, горючие сланцы),

+ рудные (железо, медь, алюминий, олово и др.)

+ нерудные (фосфориты, апатиты и др.) полезные ископаемые,

+ естественные строительные материалы (известняки, пески, гравий и др.)

Жизнь в литосфере концентрируется только в поверхностном слое земной коры – в почве.

Гидросфера – водная оболочка Земли (поверхностная и подземная).

Поверхностная – покрывает до 70, 8 % поверхности Земли.

Мировой океан составляет 96, 5 % от общего объёма гидросферы.

Подземные воды – 1, 7 %.

Воды рек, озёр и ледников – 1, 8 %.

Солёные воды составляют 98 %, пресные около -2 %.

Основная часть пресных вод сосредоточена в ледниках, воды которых пока используются очень мало. На долю пресных вод, пригодных для водоснабжения, приходится всего 0, 3 % (4, 2 млн. км³)

Атмосфера - газовая оболочка Земли, состоящая из смеси различных газов, водяных паров и пыли. На высоте от 10 до 50 км, с максимумом концентрации на высоте 20-25 км, расположен озоновый слой, защищающий Землю от чрезмерного ультрафиолетового облучения, гибельного для организмов.

В формировании природной среды Земли велика роль тропосферы (нижний слой атмосферы до высоты 8-18 км). В ней происходит глобальные перемещения воздушных масс, во многом определяющих круговорот воды, теплообмен, трансграничный перенос пылевых частиц и загрязнений.

Атмосфера, гидросфера и литосфера тесно взаимодействуют между собой. Практически все поверхностные экзогенные геологические процессы обусловлены этим взаимодействием и проходят, как правило, в биосфере.

Эволюция органического мира прошла несколько этапов.

Первый этап – характеризовался возникновением биологического круговорота веществ в биосфере.

Второй этап – сопровождался формированием многоклеточных организмов и вследствие этого усложнением циклической структуры жизни. Эти два этапа часто называют БИОГЕНЕЗОМ.

Третий этап связан с дальнейшей эволюцией биосферы и превращением её в сферу РАЗУМА – в НООСФЕРУ.

Это новое состояние биосферы, когда разумная деятельность человека становится главным фактором, обуславливающим её развитие. НООСФЕРА – высший тип целостности, управляемый за счёт тесной взаимосвязи законов природы, мышления и социально-экономических законов общества.

«Биосфера перейдёт, так или иначе, рано или поздно в ноосферу…

На определённом этапе развития человек вынужден взять на себя ответственность за дальнейшую эволюцию планеты, иначе у него не будет будущего» (Вернадский В.И.)

В соответствии с законом сохранения жизни

Ю.Н. КУРАЖКОВСКОГО

«Жизнь может существовать только в процессе движения через живое тело потоков вещества, энергии, информации».

А это значит, что при жизни человек связан с внешним миром (средой обитания) потоками вещества, энергии и информации, поглощая (или излучая их).

Потоки в естественной среде:

1. Солнечное излучение, излучение звёзд и планет.

2. Космические лучи, пыль, астероиды.

3. Электрическое и магнитное поля Земли.

4. Круговороты веществ в биосфере в экосистемах, в биогеоценозах.

5. Связанные с атмосферными, гидросферными и литосферными явлениями, в том числе и со стихийными и др.

Потоки в техносфере:

1. сырья и энергии;

2. продукции отраслей экономики;

3. отходы экономики;

4. информационные;

5. транспортные;

6. световые (искусственное освещение);

7. при техногенных авариях.

Потоки в социальной среде:

1. информационные (обучение, гос. управление, международное сотрудничество;

2. людские (демографический взрыв, урбанизация населения);

3. наркотических средств, алкоголя и др.

Потоки, потребляемые и выделяемые человеком в процессе жизнедеятельности:

1. кислорода, воды, пищи и иных веществ (алкоголь, табак, наркотики и т.п.);

2. энергии (механической, тепловой, солнечной и др.);

3. информации;

4. отходов процесса жизнедеятельности.

Американский зоолог В. Шелфорд в начале ХХ в. сформулировал

ЗАКОН ТОЛЕРАНТНОСТИ:

«Лимитирующим фактором процветания популяции (организма) может быть как минимум, так и максимум экологического воздействия, а диапазон между ними определяет величину выносливости (предел толерантности) организма к заданному фактору».

ТОЛЕРАНТНОСТЬ – СПОСОБНОСТЬ ОРГАНИЗМА ПЕРЕНОСИТЬ НЕБЛАГОПРИЯТНОЕ ВЛИЯНИЕ ТОГО ИЛИ ИНОГО ФАКТОРА СРЕДЫ.

БИОГЕОСФЕРА - часть биосферы, оболочка земного шара, в которой сконцентрировано всё живое вещество Планеты. Она включает только область концентрации живого вещества – плёнку толщиной от нескольких метров до нескольких десятков и сотен метров. В ней происходит деятельность человека. Человек в ней получает воду, кислород, топливо, продовольствие, сырьё. На биогеосферу воздействует человек.

ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ СРЕДА - часть земного природного, в той или иной степени изменённого людьми окружения человеческого общества, с которой общество в данный момент непосредственно связано в своей жизни и производственной деятельности.

ТЕХНОГЕННАЯ СРЕДА - это элементы окружающей среды, созданные из природных веществ трудом и сознательной волей человека (города, заводы, инженерные сооружения и т.д.).

Основу отношения человека к окружающей среде образует ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ.

Основу деятельности составляют ПРИРОДНЫЕ РЕСУРСЫ - это важнейшая часть всей совокупности природных условий существования человечества и компоненты окружающей его естественной среды, используемые в процессе производства.

ПРИРОДНЫЕ РЕСУРСЫ ЗЕМЛИ

И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ

- Солнечная энергия - 5 х 10² º ккал/ год.

- Масса атмосферы Земли - 5, 15 х 10¹ ³ тонн.

- Ресурсы гидросферы - 1, 5 млрд. км³.

- Фито масса в сухом виде - 50 – 100 млрд. тонн.

- Запасы угля - 10 – 12 трилл. Тонн.

- Железная руда - 350 млрд.тонн.

- Природный газ - 130 – 140 трилл. м³.

- Запасы нефти - 71, 3 млрд.тонн из них:

67% - Ближний и Средний Восток; 18, 5% - Африка;

3% - Ю-В Азия и Д.Восток; 9% - Северная Америка;

5, 5% - Центральная и Южная Америка; 3% - Западная Европа.

ВОЗДЕЙСТВИЕ – ЭТО ЛЮБЫЕ СОБЫТИЯ, ПРИВОДЯЩИЕ К ИЗМЕНЕНИЮ В СОСТОЯНИИ ЗДОРОВЬЯ ЧЕЛОВЕКА, СРЕДЫ ОБИТАНИЯ, СОЦИАЛЬНЫХ СИСТЕМ ИЛИ ИХ ЭЛЕМЕНТОВ.

Признаки воздействия на окружающую среду:

1. Одомашнивание животных,

2. Создание культурных растений,

3. Сокращение площади лесов,

4. Загрязнение мирового океана (10 млн. т/год),

5. Энергетический эффект – выделение огромного количества тепла,

6. Промышленно-бытовые стоки (500 млн. т/год).