Круговорот веществ, роль и место человека в биосфере

   Жизнь живых организмов, в т. ч. и человека, невозможна без окружающей среды, без природы. Человеку свойственен обмен веществ с окружающей средой, который является основным условием существования любого живого организма.

  Организм  человека во многом связан с компонентами биосферы - растительностью, насекомыми, животными, микроорганизмами. Он входит в глобальный круговорот веществ. Человеческий организм, как и организмы других животных, подвержен суточным и сезонным ритмам, реагирует на сезонные изменения  окружающей температуры, интенсивности (активности) солнечной радиации.

   Человек  - часть природы, но благодаря  эволюционному развитию биологических систем животный предок человека подошел к той грани, за которой открылась возможность его социальной эволюции. Сегодня человек является частью особой социальной среды - общества. Человек обладает уникальной способностью самопознания, познания и преобразования окружающего мира.

  Человек, как живое существо и человеческий род, как совокупность индивидов, подчиняется законам экосистемы и экосферы. Специфика экосистемы «Человек – окружающая среда» определяется не только физическими и биологическими факторами, но также социально-экономическими условиями, которые по мере развития общества приобретают все большее значение в отношениях человека и природы. В процессе целесообразной трудовой коллективной деятельности человек воздействует на природу, меняет способы организаций своей жизни, создает особые формы общественных отношений.

  Биологический обмен веществ между человеком  и природой сохранился. Природа остается постоянным условием жизни человека и развития общества. Однако в результате производственной деятельности возник новый процесс обмена веществ и энергии между ПРИРОДОЙ и обществом. Этот обмен носит уже техногенный характер и называется антропогенным или социальным обменом веществ и энергии.

  Антропогенный обмен существенно изменяет общепланетарный круговорот веществ, резко ускоряя его. Он отличается от биотического круговорота своей незамкнутостью, носит открытый характер. На входе антропогенного обмена находятся природные ресурсы, а на выходе - производственные и бытовые отходы. Экологическое несовершенство антропогенного обмена заключается в том, что коэффициент полезного использования природных ресурсов, как правило, чрезвычайно низок, а отходы производства ухудшают природную среду, многие из них не разлагаются до природного состояния. В период научно-технического прогресса и на стадии его интенсификации масштабы и скорость антропогенного обмена резко возрастают, вызывая заметные напряжения в биосфере.

  До  появления человека равновесие биосферы определяли пять энергетических факторов: солнечная радиация, сила гравитации, тектонические силы, химическая энергия (окислительно-восстановительные процессы), биогенная энергия (фотосинтез у растений, хемосинтез у бактерий, усвоение и окисление нищи у животных, размножение и продуктивность у биомассы).

  Эти факторы  развивались по геологической шкале  времени и за 3,5 млрд. лет сформировали природную среду.

   В настоящее время появился новый  фактор - энергия мирового производства. Этот фактор развивается не по геологической, а по исторической шкале времени. От организации производства зависит сохранение или необратимое нарушение подвижного равновесия в биосфере.

   На  современном этапе исторического  развития сложились две формы  взаимодействия общества и природы: э к о н о м и ч е  с к а я и э к о л о г и ч е с к а я. Экономическая фор м а - потребление ресурсов природы, т. е. использование их для удовлетворения человеком своих материальных и духовных потребностей. Экологическая форма - охрана окружающей природной среды с целью сохранения человека как биологического и социального организма и его естественной среды обитания.

   Человек, потребляя природные ресурсы  для решения своих хозяйственных  задач, еще и изменяет природную  среду, которая  как бумеранг, начинает воздействовать негативно на самого человека.

   За  всю историю цивилизации было вырублено 2/3 лесов, уничтожено более 200 видов животных и растений, запасы кислорода в атмосфере снизились на 10 миллиардов тонн, в результате неправильного ведения сельского хозяйства потеряно около200 млн. га сельхозугодий.

   В последнее время хозяйственное  давление человека на природу существенно усилилось: ежегодно в результате только нерациональной его деятельности обращаются в пустыни 44 га земель, уничтожается 690 тыс. га лесов, исчезает по одному виду животных и растений.

   2. Понятие загрязнения  окружающей среды

   Негативная  деятельность человека проявляется в следующих т р е х    н а п р а в л е н и я х: загрязнение окружающей природной среды, истощение природных ресурсов, разрушение природной среды.

      Под загрязнением среды обитания понимают физико-химические изменения состава  природного вещества (воздуха, воды,  почвы), которые неблагоприятно влияют на окружающую среду обитания.

      Загрязнение окружающей природной среды бывает к о с м и ч е с к  о е,  т. е. естественное, которое  Земля получает из Космоса или  при извержении вулканов, и а н т р о п о г е н н о е, связанное с хозяйственной деятельностью человека.

  А н  т р о п о г е н н  о е загрязнение окружающей среды  подразделяется на пылевое, газовое, хuмuческое (в т. ч. Загрязнение почвы химикатами), ароматuческое, тепловое (изменение температуры воды, воздуха, почвы), радиоактивное. Источником загрязнений является хозяйственная деятельность человека: промышленность, сельское хозяйство, транспорт. Доля того или иного источника загрязнения может значительно колебаться в зависимости от региона.

  Таким образом, человек стал в настоящий  период главной силой, изменяющей процессы в биосфере. Управлять этими процессами человек только учится. Научно-технический прогресс значительно опередил наши знания законов биосферы, что привело к заметному нарушению биосферного равновесия, превышению возможностей природных систем по самоочищению. Необходимо изучать законы природы, чтобы предотвратить ее разрушение, найти пути разумного использования природных ресурсов и сбалансированного природопользования.

  Гармоничное сосуществование человека и природы - новый этап в развитии биосферы, который академик В. И. Вернадский назвал ноосферой (греч. nоos - разум). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

  3.Ноосфера как новая стадия эволюции биосферы.

  Ноосфера («мыслящая оболочка», сфера разума) – высшая стадия развития биосферы. Это «сфера взаимодействия природы   общества, в пределах которой разумная человеческая деятельность становится главным, определяющим фактором развития».¹

  Почему  возникло понятие «ноосфера»? Оно  появилось с связи с оценкой  роли человека в эволюции биосферы. Непреходящая ценность учения В.И. Вернадского  о ноосфере именно в том, что он выявил геологическую роль жизни, живого вещества в планетарных процессах, в создании и развитии биосферы и всего разнообразия живых существ в ней. Среди этих существ он выделил человека как мощную геологическую силу. Эта сила способна оказывать влияние на ход биогеохимических  и других процессов в охваченной ее воздействием среде Земли и околоземном пространстве (пока «ближний» космос). Вся эта среда весьма существенно изменяется человеком, благодаря его труду. Он способен перестроить ее согласно своим представлениям и потребностям, изменить фактически ту биосферу, которая складывалась в течение всей геологической истории Земли.

  В.И. Вернадский писал, что становление ноосферы «есть не случайное явление на нашей планете», «создание свободного разума», «человеческого гения», а «природное явление, резко материально проявляющееся в своих следствиях в окружающей человека среде». Иными словами, ноосфера – окружающая человека среда, в которой природные процессы обмена веществ и энергии контролируются обществом.

  Человек, по мнению В.И.Вернадского, является частью биосферы, ее «определенной функцией». Подчеркивая тесную связь человека с природой, он допускал, что предпосылки возникновения человеческого разума имели место еще во времена животных, предшественников Homo sapiens,  и проявление его началось миллиарды лет назад, в конце третичного периода. Но как новая геологическая сила смог проявить себя только человек.

  Воздействие человеческого общества, как единого  целого на природу, по своему характеру  резко отличается от воздействия  других норм живого вещества. В.И. Вернадский писал: «Раньше организмы влияли на историю тех атомов, которые были нужны им для роста, размножения, питания, дыхания. Человек расширил этот круг, влияя на элементы, нужные для техники и создания цивилизованных форм жизни», что и изменило «вечный бег геохимических циклов».

      Эти гениальные мысли В.И.Вернадского  позволили ряду ученых допустить  в дальнейшем и такой ход событий  в  эволюции биосферы, как коэволюцию между человеческим обществом и  природной средой, в результате чего и возникнет ноосфера. Но это будет происходить благодаря «новым формам действия живого  вещества на обмен атомов живого вещества с косной материей». Он считал, что «геологически мы переживаем сейчас выделение в биосфере царства разума, меняющего коренным образом и ее облик, и ее строение, - ноосферы».

      Анализируя  представления В.И.Вернадского о  ноосфере. Э.В.Гирусов (1986) высказал мнение, что ломка развития человеческой деятельности должна идти не вопреки, а в унисон с организованностью биосферы, ибо человечество, образуя ноосферу, всеми своими корнями связано с биосферой. Ноосфера – естественное и необходимое следствие человеческих усилий. Это преобразованная людьми биосфера соответственно познанным и практически освоенным законам ее строения и развития. Рассматривая такое развитие биосферы в ноосферу с позиций системного подхода, можно заключить, что ноосфера – это новое состояние некоторой глобальной суперсистемы как совокупности трех мощных подсистем: «человек», «производство» и «природа», как трех взаимосвязанных элементов при активной роли подсистемы «человек».

     Становление ноосферы, по В.И. Вернадскому, процесс длительный, но ряд ученых полагают, что человечество уже вступило в период ноосферы, хотя многие считают, что пока об этом говорить рано, так как  то, что сейчас происходит во взаимодействии человека и природы, трудно увязать с наступлением эпохи разума.

     Тем не менее, прогресс человеческого разума и научной мысли ноосферы налицо: они вышли уже за пределы биосферы Земли, в космос и глубины литосферы (сверхглубокая Кольская скважина). По мнению многих ученых – ноосфера в будущем станет особой областью Солнечной системы. «Биосфера перейдет, так или иначе, рано или поздно в ноосферу… На определенном этапе развития человек вынужден взять на себя ответственность за дальнейшую эволюцию планеты, иначе у него не будет будущего», - утверждал В.И.Вернадский. 
 
 
 
 
 
 
 

Заключение

     Человек, став мощным геологическим фактором, оказывает глобальное воздействие  на биосферу. Биосфера, со своей стороны, через свои экологические законы, которые он вынужден соблюдать, чтобы выжить, в том числе и закон о биотической регуляции окружающей среды, воздействует на человека. Создаются условия, очень напоминающие сопряженную эволюцию или коэволюцию – человек-биосфера.

     Продуктом такой коэволюции может стать так называемая «ноосфера», т. е. сфера разума, основоположником  теории развития которой был Владимир Иванович Вернадский.

     В качестве дополнительных средств защиты применяется различное очистное оборудование, к которому относятся  аппараты и системы очистки газовых выбросов, сточных вод, глушители шума при сбросе газов в окружающую среду. Перечисленные мероприятия позволят снизить выброс вредных веществ в окружающую среду и тем самым более полно использовать природные ресурсы. Таким образом, рациональное использование ресурсов и обеспечение качества окружающей среды являются общей задачей, которую должны решать специалисты различных областей науки и отраслей техники.

     Перечисленные выше особенности круговорота веществ, эволюции биосферы и понятие загрязнений окружающей среды это лишь некоторые, крайне важные аспекты предмета природопользования, как дисциплины и как науки, изучающей влияние человека на круговорот веществ и природное равновесие.

     Представления всего человечества и мировой  цивилизации о безграничной возможности самоочищения и самовосстановления природной среды являются ошибочными  т. к. на сегодняшний день все экологи мира бьют тревогу об озоновых дырах, нехватке пресной питьевой воды, сырьевой проблеме, огромных объемах выхлопных газов, глобальном потеплении и многих других экологических проблемах, носящих общемировое, планетарное значение.