Антропогенное воздействие как геологический и геохимический фактор эволюции биосферы

Давлетова Ш.К. Курс «Экология  и устойчивое развитие»   

Тема 7. Антропогенное воздействие как геологический и геохимический фактор эволюции биосферы

Концепция В. И. Вернадского о живом веществе

Концепция о биосфере

Концепция о биосфере-ноосфере

Структурные подразделения ноосферы:

Нообиогеоценоз 

Природно-промышленный комплекс

Загрязнение окружающей среды

Типы  загрязнения: загрязнение воздуха, загрязнение воды, загрязнения почвы

Закон биологического увеличения  
 

Концепция В. И. Вернадского о биосфере-ноосфере 
 
Владимир Иванович Вернадский (1863-1945) был ученый, который разработал концепцию биосферы Земли и неизбежности эволюционного преобразования биосферы в царство человеческого разума - ноосферу. Научная деятельность В. И. Вернадского, охватывала широкий спектр проблем, от кристаллографии и биохимии до философских вопросов, таких как происхождение и смысл жизни, принципы функционирования живой материи, взаимодействие между человечеством и окружающей средой, будущее человеческой цивилизации и так далее. 
 
В. И. Вернадский был одним из основателей геохимии (см. глобальные биогеохимические циклы). Он изучал распределение и миграцию различных химических элементов в земной коре и в других сферах Земли (гидросфера, атмосфера). Он писал: "безусловно, что полезные ископаемые, которые были сформированы в ходе геологического времени всегда были одинаковы." Его исследования показали, что почти все известные химические элементы могут быть найдены в тех или иных органах животных и растений. Таким образом, он расширил это постоянство на живую материю. В своих исследованиях о живом веществе, Вернадский утверждал, что сохранение массы живого вещества является "неизменной константой нашей планеты."

Ранее австрийский геолог Эдуард Зюсс назвал оболочку Земли биосферой, т.е. сфера жизни (1875). Теория Вернадского о биосфере была расширен в его работе "Биосфера" (1926). По определению В. И. Вернадского, биосфера является единственной самой большой геологической силой на Земле, которая перемещает, обрабатывает и перерабатывает несколько миллиардов тонн массы в год.

Термин «ноосфера» был введен в 1922 году французским философом и математиком Эдуардом Ле Роем. Ле Рой понимал ноосферу как оболочку Земли или "слой мышления ", который включает различные компоненты, такие как промышленность, язык и другие формы рациональной человеческой деятельности. Концепция Ле Роя была далее разработана де Шарденом, который считал ноосферу чем-то внешним по отношению к биосфере - планетарным слоем сознания и духовности, которая появилась в результате биологической, психологической и духовной эволюции. Напротив, В. И. Вернадский видел в ноосфере в основном материалистическое представление исторически неизбежного этапа в эволюционном развитии биосферы.

Ноосфера  является новым эволюционным этапом биосферы, когда человеческий разум обеспечит дальнейшее устойчивое развитие как человечества так и глобальной окружающей среды.

"Биосфера  и ноосфера" В. И. Вернадского (American Scientist, 1945) отражает суть концепции биосферы и ноосферы как планетарного и космического явления. В. И. Вернадский разработал свою концепцию ноосферы, опираясь на свое учение о биосфере, свои работы по биогеохимии и философии.

В своей статье "Несколько слов о ноосфере" (1944) В. И. Вернадский сформулировал  конкретные условия, которые должны быть сохранены для создания ноосферы.

Условия для создания ноосферы по Вернадскому:

1. Население  Земли; 
2. Резкое преобразование средств связи и торговли между различными странами; 
3. Создание политических и иных связей между всеми государствами Земли;

4. Преобладание геологической роли человека над другими процессами, происходящими в биосфере; 
5. Расширение границ биосферы и выход человека в космос; 
6. Промышленное освоение новых источников энергии; 
7. Равенство людей всех рас и религий;

8. Увеличение  роли масс в принятии решений по вопросам внутренней и внешней политики; 
9. Свобода научной мысли и научного поиска от давления религиозных, философских и политических соображений, а также создание условий, благоприятных для свободной научной мысли в социальной и государственной структуре;

10. Повышение  благосостояния населения в мире. Создание реальной возможности  исключить недоедание, голод, нищету  и ослабление влияния болезней; 
11. Рациональное преобразование первоначальной природы Земли с целью удовлетворения материальных, эстетических и духовных потребностей человечества; 
12. Исключение войн из жизни общества.

В.И. Вернадский верил в человеческий разум. Его  позитивный характер и личность могут объяснить его оптимизм и веру в позитивный разум и добрую волю других человеческих существ на планетарном, космическом уровне: "Я с большим оптимизмом смотрю в будущкк. Я думаю, что мы переживаем через не только исторические, но так же и планетарные изменить. Мы живем в период перехода к ноосфере "(Вернадский, 1945).

 
В. И. Вернадский чувствовал ответственность за целенаправленное использование научно-технического прогресса для улучшения благосостояния человечества в целом. Его научные теории о биосфере и ноосфере были построены на обширной эмпирической основе и основных законах природы. Ноосфера Вернадского не только экологически антропоцентрическая (т.е. ставит в центр влияние человека на окружающую среду, но и "человека ответственного" (человека, заботящегося о ее сохранении).. 
 
В. И. Вернадский внес важный вклад в науку в целом, и в экологии, в частности. По существу, теория Вернадского о биосфере, изложенная в его труде "Биосфера" (1926),

которая воплотилась в глобальном подходе к экологическим проблемам сегодня, которые могут поставить под угрозу даже само существование человечества в будущем, развитие нового мировоззрения у людей, особенно у молодых поколений.

Структурные подразделения ноосферы

Ноосфера - материальная оболочки Земли, преобразованная в результате деятельности человека.

Структурные подразделения ноосферы: территориально-производственные комплексы (ТПК), промышленные объекты, отдельные административные области, автономные республик, государства в целом, группа стран, которые тесно взаимодействуют друг с другом, отдельные континенты.

Поэтому под экономическое управление в структуру экосистемы должен быть включен нооценоз - сложная система, состоящая из географически и функционально связанных промышленных и бытовых структурных подразделений.

Таким образом, традиционная схема материальных и  энергетических единиц биосферы (биогеоценоз), включая  биоценоз и экотопы, преобразуется в новую схему материальных и энергетических единиц техносферы - нooбиoгeoцeнoз.

Экотоп - основа для развития экологичес-кого сообщества и нooцeнoза.

Нообиогеоценоз – пространственно- ограниченная, внутренне однородная система функционально взаимосвязанных организмов и окружающей их абиотической среды под постоянным антропогенным давлением. Проще говоря, нooбиoгeoцeнoз - это основные природные и промышленные системы (естественные и технические геосистемы) - биогеоценоза под воздействием человека.

Нooбиoгeoцeнoз - это элементарные природно-промышленной системы. Примерами нooбиoгeoцeнoза являются агроэкосистемы, образованные в результате сельскохозяйственной деятельности человека; техноэкосистемы, образованные в результате промышленной деятельности человека, и городские экосистемы, образованные в результате человеческого поселения.

Структура нooбиoгeoцeнoза

Структура нooбиoгeoцeнoза состоит из трех равных сообществ - экотоп, биоценоз и нooцeнoз - которые взаимодействуют и обеспечивают существование системы. Структурные компоненты нooбиoгeoцeнoза работают вместе и взаимосвязано друг с другом через потоки энергии и вещества.

Биоценоз, взаимодействия с биотопом и нooцeнoзом, определяет круговорот веществ и дальнейшее развитие всех живых организмов, а также продуктивную деятельность человека.

Природно-промышленная (эколого-экономическая) система - ограниченная определенной территорией часть техносферы, в которой природные, социальные и промышленные структуры и процессы связаны взаимно устойчивыми потоками вещества, энергии и информации.

Природно-промышленная системы (ППС) имеет иерархическую структуру (снизу вверх): 
Нooбиoгеoцeнoз; 
Природно-промышленный комплекс (ППК); 
Территориально-промышленный комплекс (ТПК); 
Техносфера.

Природно-промышленный комплекс (ППК) - природная и промышленная система, которая существует в течение длительного времени и работает в строительстве и эксплуатации промышленных предприятий, что приводит к значительным изменениям исходных (естественных) экосистем окружающего региона.

Природно-промышленный комплекс является относительно самостоятельным природным и промышленной системы, в состав которого входят промышленные, бытовые и сельскохозяйственные объекты, функционирующие как единое целое на основе определенного типа обмена веществом, энергией и информацией.

Набор природно-промышленных систем на региональном уровне является территориально-промышленным комплексом.

Техносфера  - часть биосферы, преобразованная людьми с помощью прямого или косвенного действия технических средств и занимает продукция промышленной деятельности.

 

Загрязнение окружающей среды

Загрязнение в широком смысле можно определить как нежелательное изменение физических, химических или биологических свойств воздуха, воды и земли, которые могут вредно влиять на жизнь человека, желательных видов, условий жизни или ухудшение сырьевых ресурсов.

Типы загрязнения: загрязнение воздуха, загрязнение  воды, загрязнение почвы.

Загрязнение воздуха

Загрязнение воздуха - наличие материалов в воздухе в такой концентрации, которые вредны для человека и окружающей его среды. 
Основной причиной загрязнения в городских районах являются автомобили, которые неэффективно сжигают нефть, производят 75% шумов, 80% загрязнителей воздуха.

Источники техногенного загрязнения