Лекции по "Биоэкологии"

 Эволюция биосферы привела к появлению ноосферы (от греч. noos – разум) – сферы разума,  «мыслящей оболочки».  Основоположником учения о ноосфере является В.И. Вернадский. Ключевые положения ноосферной концепции В.И.Вернадского сводятся к следующему: человечество – великая геологическая сила; эта сила есть разум и воля человека как существа социально организованного; лик планеты изменен настолько глубоко, что оказался затронутым ее биогеохимический метаболизм; человечество эволюционирует в сторону обособления от остальной биосферы. В.И. Вернадский считал, что биосфера должна закономерно перейти в ноосферу, и,  познавая законы природы и развивая технику, человек должен придать ей новые черты – черты более высокой организации.

    Основные схемы,  иллюстрирующие содержание

 

Схема 8. Круговорот углерода

Схема 9. Круговорот воды

 

Схема 10. Круговорот азота

 

 

Современный период развития биосферы характеризуется  глобальным загрязнением природной среды, что приводит к изменениям ее физико-химических параметров и, как результат, сокращению биоразнообразия и ухудшению здоровья человека. 

 

Вопросы для самоконтроля:

1. Кто является автором учения о биосфере
2. Что подразумевал под биосферой В.И. Вернадский
3. Каковы отличительные особенности биосферы от геологических сфер Земли
4. Какова мощность биосферы и чем обусловлены ее границы
5. Что такое живое вещество биосферы и каковы его функции
6. В чем заключается планетарная (геологическая) роль живого вещества биосферы
7. Что является движущей силой глобальных биогеохимических циклов
8. Что собой представляет ноосфера

 

Рекомендуемая литература:

       1. Вернадский В.И. «Философские мысли натуралиста», М., «Наука», 1988.

       3. Вернадский  В.И. «Живое вещество», М.,  «Наука», 1969 г.

4. Никаноров А.М., Хорунжая Т.А.. «Глобальная  экология», М.,  ЗАО, «Книга сервис», 2003.
5. Новиков Ю.В. Экология, окружающая среда и человек.  М., «ФАИР-ПРЕСС»,2003.
6. Колумбаева С.Ж., Бильдебаева  Р.М. Общая экология. Алматы, «Қазақ университеті», 2006.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лекция 11. Тема «Природные ресурсы и   их рациональное  природопользование

 как один  из аспектов устойчивого развития»

Цель лекции – сформировать знания о природных ресурсах как источника жизнеобеспечения общества и рациональном природопользовании как одном из условий устойчивого развития

Ключевые слова – природные ресурсы, устойчивое развитие, общество, природа, охрана окружающей среды, рациональное природопользование, безотходные технологии, полезные ископаемые. 

Основные вопросы и краткое содержание:

1. Характеристика природных ресурсов и их классификации

2. Что собой представляют природные ресурсы

3. Принципы классификации природных ресурсов
4. Какие природные ресурсы относятся к возобновимым и невозобновимым
5. Какое значение имеют для человека природные ресурсы
6. Как вы понимаете рациональное природопользование, приведите примеры
7. Какие экологически чистые источники энергии вы знаете

 

 

      Природные  ресурсы – это основа жизни  любого человеческого общества. К ним относятся те средства  существования людей, которые  не созданы их трудом. Это   вода, почва, растения, животные, микроорганизмы, полезные ископаемые, космические ресурсы (энергия солнца).  Среди полезных ископаемых можно выделить энергетические (каменный уголь, нефть, газ, горючие сланцы) и минеральные ресурсы, используемые непосредственно или переработанные (обогащение различных руд). Существуют различные классификации природных ресурсов. Например, по использованию природные ресурсы подразделяются на производственные, здравоохранительные, эстетические, научные и др.; а по принадлежности к каким-либо  компонентам природы – на земельные, водные, лесные, минеральные, энергетические и др.

      Наиболее общая  классификация природных ресурсов  по их исчерпаемости. Согласно  этой классификации все природные  ресурсы делятся на исчерпаемые и неисчерпаемые (Схема 12). Исчерпаемые ресурсы в свою очередь подразделяются на возобновимые и невозобновимые. К возобновимым ресурсам относятся живой компонент биосферы, некоторые минеральные ресурсы (например, соли, осаждающиеся в озерах и морских лагунах), а также почва, плодородие которой формируется на протяжении большого промежутка времени и являющейся одной  из самых дефицитных ресурсов. Однако темпы использования возобновимых ресурсов должны соответствовать темпам их восстановления, иначе возобновимые ресурсы могут стать невозобновимыми.  К невозобновимым ресурсам относятся богатства недр Земли, которые не восстанавливаются или восстанавливаются значительно медленнее, чем идет их использование. Это горнорудные ресурсы, которые образовались в особых  физико-географических условиях, и такие полезные ископаемые, как каменный уголь, нефть, природный газ, которые представляют собой мертвую органику и формировались в течение миллионов лет.  К неисчерпаемым ресурсам относятся космические, климатические и водные ресурсы. Космические ресурсы – это солнечная радиация и энергия морских приливов и отливов, обусловленных воздействием Луны на нашу планету. Поступление солнечной радиации на поверхность Земли зависит от состояния атмосферы и степени ее загрязненности. Климатические ресурсы – это атмосферный воздух, атмосферные осадки, ветер. Водные ресурсы – это водный запас Земли. В глобальном масштабе этот ресурс неисчерпаем, но в локальном масштабе он может быть исчерпан (например, Аральское  море).

      Человек с первых  дней своего существования стал  эксплуатировать природу. Однако  в современном мире потребительское отношение к окружающей среде перешло все разумные границы. Начиная с бронзового века,  человек стал систематически добывать полезные ископаемые. До 18 века человечество использовало » 30 химических элементов, в начале 20 века в промышленную обработку было вовлечено более 50 элементов, а в настоящее время – более 100 элементов таблицы Менделеева. Потребности в полезных ископаемых неуклонно растут,  и спрос на них  обусловлен, прежде всего, демографическим ростом. Начиная примерно с 50-х годов 20 столетия,  развитые страны расходуют минерального сырья больше, чем весь мир за все предвоенное время. За последние 30 лет полезных ископаемых разведано и добыто больше, чем за всю историю человечества.

      Казахстан занимает  одно из ведущих мест в мире по запасам полезных ископаемых.  По запасам свинца, цинка, хромитов, серебра, вольфрама, висмута, ванадия и др. цветных металлов наша республика занимает первое место среди бывших союзных республик, а по меди, асбесту, железу, коксующемуся углю, нефти – одно из первых мест в мире. Широкомасштабные темпы добычи и использования минеральных ресурсов способствуют  загрязнению окружающей среды такими элементами, как цинк, медь, свинец, никель, мышьяк, молибден, селен, сурьма, кадмий, ртуть, вольфрам. По мнению многих специалистов, общая токсичность этих элементов превышает суммарную токсичность радиоактивных и органических загрязнителей. Эти элементы, накапливаясь в окружающей среде и попадая по пищевой цепочке в организм человека, создают серьезную угрозу здоровью, вызывая не только физиологические изменения, но и  поражая генетический материал (мутагенный эффект). 

      В результате разносторонней  и часто необдуманной деятельности  человека сокращается количество  видов животных (кожистая черепаха, каспийский тюлень, усурийский тигр, дрофа и др.) и растений (жень-шень, цитверная полынь и др.). Эти биологические ресурсы Земли имеют первостепенное значение, так как определяют, прежде всего, биологическую основу жизнедеятельности людей. Биологические ресурсы количественно возобновимы (через размножение), но качественно практически невосстановимы, так как потеря вида или экосистемы безвозвратна.

      К биологическим  ресурсам относятся и генетические  ресурсы – наследственная генетическая  информация, заключенная в генетическом коде живых организмов. Исчезновение генетического ресурса невосполнимо, поскольку исчезнувший вид со всем его генетическим комплексом воссоздать невозможно.            

Рациональное природо-пользование  в современных условиях – это  такая система хозяйственной деятельности общества, при которой достигается неисчерпаемость его энергетической и сырьевой базы в сочетании с сохранением параметров среды обитания, необходимых человеку как биологическому виду и разумному социальному существу. Рациональное природопользование имеет двоякую цель – необходимо добиться сохранности природы во всем ее разнообразии и обеспечить ост благосостояния населения.

Рациональное природопользование предусматривает переход промышленности и сельского хозяйства к ресурсосберегающим технологиям: 1) возможно более полное использование извлекаемых природных ресурсов; 2) повторное использование отходов производства и потребления; 3) овладение чистыми источниками энергии; 4) строгое ограничение выбросов в пределах норм, установка очистительных фильтров и сооружений. 

     Необходимо  помнить, что природные ресурсы  входят в состав экосистем,  где все экологические компоненты  взаимосвязаны. Поэтому использование  уже одного из природных ресурсов  оказывает воздействие на другой  ресурс. Например, при орошении полей  уменьшаются водные ресурсы того или иного водного бассейна, что неизбежно окажет влияние  на рыбное хозяйство, судоходство, гидроэнергетику и т.д. Полив также вызывает изменение уровня подземных вод, изменение видового состава почвенных микроорганизмов. Поэтому при эксплуатации любого из природных ресурсов следует учитывать воздействие такой эксплуатации на экосистемы в целом и отдельные природные ресурсы, в частности.   

 

Основные схемы, иллюстрирующие содержание: Схема 12.

 

Схема 12. Классификация природных ресурсов

 

Вопросы для самоконтроля:

1. Что собой представляют природные ресурсы
2. Принципы классификации природных ресурсов
3. Какие природные ресурсы относятся к возобновимым и невозобновимым
4. Какое значение имеют для человека природные ресурсы
5. Как вы понимаете рациональное природопользование, приведите примеры
6. Какие экологически чистые источники энергии вы знаете

 

Рекомендуемая литература:

6. Акимова Т.А., Хаскин В.В.. Экология. Человек-экономика-биота-среда., М., «ЮНИТИ», 2007.
7. Новиков Ю.В. Экология, окружающая среда и человек.  М., «ФАИР-ПРЕСС»,2003.
8. Никаноров А.М., Хорунжая Т.А.. «Глобальная  экология», М.,  ЗАО, «Книга сервис», 2003.
5. Бигалиев А.Б., Халилов М.Ф., Шарипова М.А. Основы общей экологии Алматы, «Қазақ университеті», 2007.
6. Колумбаева С.Ж., Бильдебаева  Р.М. Общая экология. Алматы, «Қазақ университеті», 2006.

Лекция 12 – Тема: «Глобальное загрязнение природной среды и его последствия».

Цель лекции: Рассмотретьглобальное загрязнение природной среды и регионы экологического риска КЗ  и мероприятия по охране природы и решения проблем экологических бедствий.

Ключевые слова: экологический риск, геоэкологические провинции, полигоны, антропогенные факторы.

 Рассматриваемые вопросы и краткое содержание: рассмотреть группу регионов с критическим уровнем экологической напряженности  окружающей среды причины таких последствий и меры по охране и восстановлению данных регионов.

      Под  экологическим риском понимают  вероятность неблагоприятных для  экологических ресурсов последствий  любых антропогенных изменений  и факторов. Выявление ареалов   экологического риска  основывается  на классификации признаков экологической  напряженности окружающей среды, что позволяет проводить мероприятия по охране природы и по восстановлению нарушенного равновесия этих регионов.

      Геоэкологические  провинции РК  объединены в  группы регионов с катастрофическим, критическим уровнем экологической  напряженности  окружающей среды. В каждой из групп регионов  можно выделить регионы по признакам общности факторов техногенеза и разработать программу мероприятий по восстановлению экологического состояния нарушенных экосистем.

Разносторонняя многовековая деятельность человека наложила глубокие следы на современный почвенный и растительный покров, воздушную и питьевую (водную) среду, животный мир. Человек истощает невозобновимые природные ресурсы и ставит под угрозу продукцию тех элементов, которые можно было бы возобновить. Он меняет среду природы, от которой зависит его физическое и умственное существование, как биологического и социального феномена. Загрязнение окружающей среды приобретает все более острый, тревожный характер.

. РК не является  в этом смысле исключением. Неумелое хищническое вмешательство человека в природу нередко практиковалось в дореволюционный и советский периоды, да и далеко не изжито и сейчас.

Варварское  хищническое  отношение центральных ведомств к природным ресурсам РК привело  в 70-90 гг. к экологическому кризису в республике., принявшему в некоторых регионах катастрофический характер.

 Рассмотрим регионы  с катастрофическим уровнем экологической  дестабилизации природной среды  и экологостабилизационные мероприятия. 

 Одной из сложнейших экологических проблем является радиационное загрязнение территории РК. Ядерные испытания, проводившиеся с 1949 года на Семипалатинском полигоне, привели в заражению огромной территории в Центральном и Восточном Казахстане. В республике еще имелось 5 полигонов, где проводились ядерные испытания, в непосредственной близости от ее границ находится китайский полигон Лоб-Нор. Радиационный фон в РК повышается так же в результате образования озоновых дыр при запуске космических кораблей с космодрома Байконур. Огромную проблему для РК представляют радиоактивные отходы. Так, Ульбинский комбинат накопил около 100 тысяч тонн отходов, загрязненных ураном, торием, причем хранилища отходов находятся в городской черте Усть-Каменогорска. В РК имеются всего 3 могильника для ядерных отходов и все располагаются в водоносном слое. Именно серьезность проблемы радиационного загрязнения привела к тому, что один из первых законов суверенного Казахстана стал Указ от 30.08.1991 г. о запрещении испытаний на Семипалатинском полигоне. Необходимо восстановление геосистемы на основе рекультивации нарушенных земель. Тщательный контроль за использованием ресурсов из зоны экологического бедствия.