Автор работы: Пользователь скрыл имя, 19 Мая 2015 в 00:08, реферат
Факты и положения о биосфере накапливались постепенно в связи с развитием ботаники, почвоведения, географии растений и других преимущественно биологических наук. Те элементы знания, которые стали необходимыми для понимания биосферы в целом, оказались связанными с возникновением экологии, науки, которая изучает взаимоотношения организмов и окружающей среды. Это единство обусловлено, прежде всего, функциональной неразрывностью окружающей среды и живых существ. И человек, как и другие организмы, сосуществует внутри природы и является ее частью. Само по себе человечество есть природное явление и естественно, что влияние биосферы сказывается не только на среде жизни, но и на образе мысли.
Министерство образования и науки Республики Татарстан
Альметьевский государственный нефтяной институт
Кафедра «Прикладной химии»
Реферат
По дисциплине « Экология»
Тема « Техногенные аварии и катастрофы. Их экологические последствия.»
Выполнил студент группы: 32-91
Потапов Р.А.
Проверил: Рымашевская И.Н.
Альметьевск 2015г.
Оглавление
Факты и положения о биосфере накапливались постепенно в связи с развитием ботаники, почвоведения, географии растений и других преимущественно биологических наук. Те элементы знания, которые стали необходимыми для понимания биосферы в целом, оказались связанными с возникновением экологии, науки, которая изучает взаимоотношения организмов и окружающей среды. Это единство обусловлено, прежде всего, функциональной неразрывностью окружающей среды и живых существ. И человек, как и другие организмы, сосуществует внутри природы и является ее частью. Само по себе человечество есть природное явление и естественно, что влияние биосферы сказывается не только на среде жизни, но и на образе мысли.
Но не только природа оказывает влияние на человека, существует и обратная связь. Конец второго тысячелетия завершился глобальным воздействием человечества на структуру и функции биосферы. Нарушаются условия нормального функционирования различных подсистем биосферы, их "сосуществования" и совместимости. И для того, чтобы не разрушать среду своего обитания, человек должен обратить внимание на исследование и изучение сложной структуры биосферы нашей планеты.
Именно поэтому задача данного реферата – не только отвлеченно показать, как устроена биосфера и сколь многообразны направления потоков вещества и энергии в ней (а, следовательно, взаимосвязи между структурами и подсистемами), но и в том, чтобы обратить внимание на те структуры, которые в наши дни подвержены антропогенному воздействию и потому заслуживают внимательного изучения и мониторинга, а в ряде случаев поддержки и воспроизводства. Это тем более важно в связи с тем, что биосфера — целостное системное образование, «сцепление» подсистем, внутри которого многое еще известно недостаточно или вовсе неизвестно.
Биосфера (от греч. bios — жизнь, sphaira — шар) — область системного взаимодействия живого и костного вещества планеты. Она представляет собой глобальную экосистему — совокупность всех биогеоценозов (экосистем) нашей планеты. Первые представления о биосфере как «области жизни» и наружной оболочке Земли были высказаны в начале XIX в. Ж. Ламарком. В 1875 г. австрийский геолог Э. Зюсс впервые ввел в научную литературу современный термин «биосфера», понимая под ним область взаимодействия основных оболочек Земли: атмо-, гидро- и литосферы, где встречаются живые организмы. Заслуга же создания целостности учения о биосфере принадлежит В. И. Вернадскому. Используя этот термины, он создал науку «биосфера», ввел понятие «живое вещество» — совокупность всех живых организмов, а также отвел живым организмам роль главнейшей преобразующей силы планеты Земля, учитывая деятельность организмов не только в настоящее время, но и в прошлом. Поэтому биосфера — это все пространство, где существует или когда-либо существовала жизнь, т. е. где встречаются живые организмы или продукты их жизнедеятельности.
Ту часть биосферы, где живые организмы встречаются в настоящее время, обычно называют современной биосферой или необиосферой, а древние биосферы относят к былым биосферам, иначе палеобиосферам или мегабиосферам. Примерами последних могут служить безжизненные скопления органических веществ (залежи угля, нефти, газа и др.) или запасы иных соединений, образовавшихся при непосредственном участии живых организмов (известняки, ракушечники, образования мела, ряда руд и многое другое).
Активная деятельность живых организмов охватывает относительно небольшой слой поверхностных оболочек нашей планеты, что объясняет несовпадение верхних и нижних границ нео- и палеобиосферы.
Верхняя граница теоретически определяется озоновым слоем. Для необиосферы это нижняя
граница озонового слоя (около 20 км), который ослабляет до приемлемого уровня губительное космическое ультрафиолетовое излучение. Что же касается палеобиосферы, то за ее верхнюю границу принимается верхняя граница того же озонового слоя (около 60 км), поскольку кислород в атмосфере Земли есть результат преимущественно жизнедеятельности растительности. Стоит, однако, отметить, что любая классификация в экологии затруднена тем, что жесткие, резкие границы в природе являются редчайшим исключением, и в большинстве случаев в качестве верхней теоретической границы биосферы указывают озоновый слой без уточнения его границ.
Нижняя граница существования активной жизни традиционно определяется дном океана – 11022 м (максимальная глубина Марианской впадины) и глубиной литосферы, характеризующейся температурой 100 °С. И не смотря на то, что в основном жизнь в литосфере распространена лишь на несколько метров вглубь, ограничиваясь почвенным слоем, по отдельным трещинам и пещерам она распространяется на сотни метров, достигая глубин 3000 — 4000 м. Осадочные породы, практически все из которых претерпели переработку живыми организмами, определяют нижнюю границу былых биосфер, которая, тем не менее, не опускается на материках ниже самых больших глубин океана.
Общеизвестно, что жизнь сосредоточена в трех традиционно выделяемых геосферах: в атмосфере, в гидросфере, а также на и в литосфере (преимущественно в подвергавшейся выветриванию с участием живых организмов ее части — почве, или педосфере).
Каждая из этих геологических оболочек планеты имеет свои специфические свойства, которые определяют не только набор форм живых организмов, обитающих в данной части биосферы, но и их основные морфофизиологические особенности, оказывая тем самым влияние на пути эволюции наземных, водных и почвенных организмов. Таким образом, воздушная, водная и почвенная оболочки земного Шара представляют собой не просто пространство, заполненное жизнью, но выступают как основные среды жизни, активно формирующие ее состав и биологические свойства.
Гидросфера (от греч. hydor — вода, spahaire — шар) — жидкая оболочка нашей планеты. В понятие гидросферы включают все типы водоемов. В наиболее общем виде принято деление гидросферы на Мировой океан, континентальные воды и подземные воды.
По мнению большинства современных ученых, жизнь зародилась именно в океане, а свойства водной океанической среды во многом определили химико-физическую эволюцию всех форм жизни. В частности, большое эволюционное (и экологическое) значение имеет высокая плотность воды, которая примерно в 800—1000 раз выше плотности воздуха.
В связи с этим обитатели водной среды лишены облигатной связи с субстратом, столь характерной для наземных форм и вызванной силами гравитации. Это открывает возможность существования растений и животных в толще воды без обязательной связи с дном или другим субстратом. В толще Мирового океана и других водоемов сложились комплексы живых организмов, «парящих» в воде и вполне самостоятельно поддерживающих круговорот веществ. Благодаря всему этому жизнь распространена в гидросфере по всей ее толщине, встречаясь даже в самых глубоководных океанических впадинах — на глубине до 11 км.
Исходя из данной специфической черты гидросферы, принято структурное деление водоемов на бенталъ (область дна) и пелагиалъ (толща воды). Соответственно, все организмы-гидробионты подразделяются на виды, связанные с дном — бентос, и формы, обитающие в пелагиали — пелагос. В свою очередь, пелагос распределяется в разных глубинных зонах, формируя в океане сообщества эпи- (примерно до 200 м), батино (до 6000 м) и абиссопелагиали (более 6000 м). Эти сообщества содержат пассивно парящие в толще воды формы — планктон — и активно плавающих животных — нектон. Особую группу составляют пелагические виды, обитающие на границе водной и воздушной сред. Это животные и растения, связанные с поверхностной пленкой воды и объединяемые под названием нейстон. Другая группа обитателей «пограничной» зоны гидросферы — плейстон — характеризуется тем, что часть их тела находится в воде, а часть — в воздухе.
Рассмотрим теперь классификацию организмов, обитающих в области дна – бентали. Бентические организмы материковой отмели океана формируют сообщества литорали, подразделяющейся на супралитораль («зона брызг»), собственно литораль (зона приливов и отливов) и сублитораль (не обнажающаяся часть материковой ступени — до глубины порядка 200 м). Помимо океанов, литоральная зона хорошо выражена и в озерах, особенно крупных, где она противопоставляется зоне дна, расположенной ниже глубины проникновения достаточного для фотосинтеза света. Зону деятельности фотосинтезирующих растений, которая определяется глубиной проникновения солнечного света достаточной интенсивности, называют эуфотической, а глубина ее в среднем составляет около 200 м.
Итак, специфическая черта гидросферы заключается в отчетливом вертикальном стратиграфировании биогенного круговорота веществ. Также характерно, что вся масса живых организмов, обитающих в более глубоких слоях, прямо или опосредованно использует органические вещества, синтезированные в эуфотической зоне. При этом как объекты питания используются не только сами живые организмы, но и огромный по массе «дождь» органических остатков в виде трупов, экскретов, капелек слизи и т. п. Таким образом, все население толщи океанических вод от поверхности до самых глубоких участков дна представляет собой, по сути дела, единую трофическую систему.
Рассмотрим теперь основные характеристики еще одной важной составляющей гидросферы, а именно, подземных вод, которые являются связующим звеном для всей водной оболочки Земли. Не смотря на это, о подземных водах известно гораздо меньше, чем о других компонентах гидросферы, особенно о глубоко залегающих.
В толще земной коры по ее вертикальному разрезу выделяют несколько зон залегания подземных вод в зависимости от интенсивности обмена с другими составляющими гидросферы. До глубины 0,1—0,5 км находится зона интенсивного (или активного) водообмена подземных вод, в первую очередь верховодка и грунтовые воды (рис. 2). Воды этой зоны тесно связаны с наземными водоемами — реками, озерами, болотами, океаном. Для них также характерна наибольшая скорость движения, достигающая нескольких сантиметров в секунду.
Ниже, до глубин 1,5—2 км, находится зона затрудненного (замедленного) водообмена. Скорость движения воды здесь из-за уменьшения пористости и трещиноватости значительно меньше, а средние темпы возобновления запасов воды могут составлять десятки и сотни тысяч лет.
Глубже 2 км лежит зона пассивного водообмена, где средние темпы возобновления ресурсов подземных вод могут исчисляться миллионами лет, и где нередко оказываются захороненными воды древних морских бассейнов.
Рис. 2. Схема залегания подземных вод: А — верховодка; Б — грунтовые
воды, образующие зону активного водообмена; В — безнапорные
межпластовые воды; Г — напорные подземные воды; 1 — проницаемые
породы; 2 — непроницаемые породы — водоупоры; 3 — буровые скважины
и уровни воды в них, одна из них — артезианская — фонтанирует;
4 — уровни воды: а — свободный (у грунтовых вод); б — напорный (пьезометрический)
Говоря о компонентах гидросферы, нельзя не упомянуть снежно-ледовые объекты, которые по количеству образующей их воды являются одной из основных ее составляющих. Вода, входящая в эти объекты, находится на поверхности Земли в твердом состоянии в виде постоянных или временных накоплений. Основная масса льда заключена в ледниках и составляет примерно 2,6 • 107 млрд т воды, притом в Антарктическом ледниковом покрове сосредоточено 2,4 • 107 млрд т воды, а в Гренландском - порядка 0,2 • 107 млрд т. Остальная же, незначительная часть воды, сосредоточена в горных и арктических ледниках, а также в других снежно-ледовых образованиях.
По сравнению с уже рассмотренными ледовыми образованиями, подземными водами и особенно Мировым океаном, остальные компоненты гидросферы, независимо от их важности для человека, по массе ничтожно малы, даже вместе взятые. Поэтому их объединяют в особую группу — малые составляющие гидросферы. В нее входят: озера, реки, болота, почвенные воды и атмосферная влага.
Для континентальных водоемов характерно то, что они сохраняют наиболее принципиальные свойства водной среды, отличаясь от системы Мирового океана меньшими глубинами и большим диапазоном солености. В зависимости от характера подвижности водных масс, можно выделить стоячие и текучие водоемы. В свою очередь, стоячие водоемы (озера, пруды) подразделяются на пресные и соленые, при этом многие континентальные водоемы по солености превосходят океанические воды.
Помимо стоячих и текучих водоемов, следует упомянуть также многочисленные временные водоемы, весьма разнообразные как по величине, так и по временным срокам существования и периодичности заполнения. Перечисленные подразделения эти условны, тем не менее, они достаточно хорошо отражают основные группы (жизненные формы) обитателей внутренних водоемов.
В целом же фундаментальные особенности воды как среды обитания определили формирование принципиальных черт строения и функционирования организмов обитателей этой среды — гидробионтов, а разнообразие условий в пределах гидросферы — широкий диапазон жизненных форм растений и животных.
Атмосфера (от греч. athmos — пар, sphaira — шар) — газовая оболочка нашей планеты. На Земле она сформировалась в результате геологической эволюции и непрерывной деятельности организмов. Современная атмосфера Земли по химическому составу относится к азотно-кислородному типу, и этим качественно отличается от газовых оболочек всех известных ныне небесных тел, включая планеты Солнечной системы. [1]. Состав атмосферы сильно отличается и от вулканических газов, за счет которых она возникла в далеком прошлом. И в самом деле, расчеты показывают, что в добиологический период атмосфера Земли мало отличалась от близкой к ней по размерам и расстоянию от Солнца Венеры (табл. 2).
Таблица 2.. Сравнение газового состава атмосферы Земли и Венеры
Расчеты, приведенные в таблице 2, свидетельствуют о том, что в течение геологической истории Земли происходили мощные процессы, изменившие состав ее газовой оболочки. Эти процессы связывают с активностью живого населения биосферы. За время эволюции с момента образования биосферы состав атмосферы изменился принципиально — появился и стал одним из основных компонентов кислород, образовался защитный озоновый слой, значительно колебалась концентрация диоксида углерода и т. д.
Информация о работе Техногенные аварии и катастрофы. Их экологические последствия