Польза леса для человека и его влияние на биосферу

Влияние биосферы на человека

Человек занимает свою нишу в биосфере. Жизнедеятельность человека обеспечивается за счет поступления в его организм необходимых микроэлементов. Изменение концентрации микроэлементов в организме приводит к нарушению биохимических процессов и к различным заболеваниям. Поэтому состояние окружающей среды, ее загрязненность непосредственно влияют на здоровье людей. Доказано, что структура заболеваемости зависит от качественного состава выбросов и вида промышленности, загрязняющей воздух. Степень вредного воздействия загрязнений зависит от их химического состава, концентрации в воздухе, воде, пище, продолжительности действия, степени аккумуляции их органами человека. Наибольшую опасность представляют вещества, оказывающие влияние на органы человека и кровь. Химические соединения и синтетические вещества вызывают отравления. До концентрации С1 химические загрязнения не оказывают влияния на здоровье человека. В диапазоне концентраций С2–С3 загрязнения при попадании в организм человека и длительном действии могут вызывать хронические заболевания. При концентрации выше С2 могут произойти острые отравления, а более С3 — наступить смерть. Различные излучения отрицательно действуют на сердечно-сосудистую и нервную систему. Биологические загрязнения могут привести к заболеванию брюшным тифом, гепатитом, холерой, дизентерией и др. Одно из главных направлений сокращения воздействия загрязнений на человека и живые организмы — недопущение их поступления в воду, воздух, почву. Неблагоприятными экологическими условиями объясняется снижение качества нашей жизни и, в частности, ее.

почва биосфера загрязнение человек

Плодородие земли и почвы

Одна из глобальных экологических проблем — резкий рост населения на планете. Причем на каждого сытого человека приходится другой, которому едва удается себя прокормить, и третий, который недоедает изо дня в день. А ведь каждый час население увеличивается более чем на 7500 человек. Главным средством сельскохозяйственного производства является земля — важнейшая часть окружающей среды, характеризующаяся пространством, рельефом, климатом, почвенным покровом, растительностью, водами.

Современный земельный фонд во всем мире характеризуется следующими данными (%): пахотные земли– 10, луга и пастбища — 20, леса — 30, прочие земли, включая ледники, пустыни, тундры и т.п., — 40. Рост населения на земле диктует необходимость увеличения пахотных земель и их плодородия для получения продуктов питания, но на практике получается обратное. За период своего развития человечество потеряло из-за водной, ветровой эрозии и других разрушительных процессов почти 2 млрд. га продуктивных земель. Это больше, чем в настоящее время находится под пашнями и пастбищами. Темпы современного опустынивания, по данным ООН, составляют около 6 млн. га в год. Если такой процесс не остановить, то к концу тысячелетия планета утратит до трети земель, которыми люди располагали в 70- х годах. Потери не обходят стороной и Россию. Только в результате водохозяйственных мероприятий за последние 25 лет потеряно примерно 2% пахотных земель и пастбищ, а около 6% их находится в критическом состоянии.

Разработанная в 50–60-х годах концепция затопления земель при строительстве гидростанций привела к потере около 12 млн. га лучших пахотных земель и лугов. Одним из главных компонентов земли, обусловливающих ее плодородие, являются почвы. Под почвой понимается естественно-. Историческое органоминеральное природное тело, возникшее на поверхности земли в результате длительного воздействия биотических, абиотических и антропогенных факторов и имеющее специфические генетико-морфологические свойства и признаки, создающие условия для роста и развития растений. Почва формируется в естественных условиях со скоростью 0,4 см в год, или 12,5 т/га в год. Почва состоит из минеральных, органических, органоминеральных соединений, воды, воздуха, солей и гумуса (перегноя) — основы плодородия почв. В черноземе содержание гумуса составляет 4–9%, в других почвах 1–4%.

Количество и качество гумуса оказывают влияние на водный, воздушный, тепловой режим почв, их физические и физико-химические свойства. В последнее время на больших площадях из-за уменьшения содержания гумуса снижается продуктивность почв. Только за последние 20 лет его запасы сократились на 25–30%, а ежегодные потери в целом по Российской Федерации составляют примерно 82 млн. т. По данным агрохимического обследования, в России 16,5 млн. га пашни характеризуются очень низким содержанием гумуса, 21 млн. га — низким. Гумусированность черноземов центральных черноземных областей за последние 100 лет снизилась почти вдвое — от 9–12% до 4–9% и ниже. Ежегодные потери гумуса в черноземах составляют в среднем 0,5–1,0 т/га. Плодородие почв сохраняется благодаря поддержанию определенных свойств, которые подразделяются на следующие группы: аэрофизические и технологические (влажность, пористость, водопроницаемость, плотность); физико-химические (водородный показатель — рН, солоноватость, насыщенность основаниями, состав катионов); агрохимические и химические (процент гумуса, азота, фосфора, калия, карбонатов); растительные; санитарные.

В последнее время роль и значение биосферы как объективного экологического анализа непрерывно возрастает. Особенно большое значение в современной экологии уделяется проблемам взаимодействия человека с окружающей природной средой. Выдвижение на первый план этих разделов в экологической науке связано с резким усилением взаимного отрицательного влияния человека и среды, возросшей ролью экономических, социальных и нравственных аспектов, в связи с резко негативными последствиями научно-технического прогресса.

Целью данной работой является рассмотрение взаимовлияния человека, человеческой деятельности на биосферу. Также в задачи данной работы входило: рассмотрение понятия биосферы и её основных составных частей, видов человеческого воздействия на биосферу с приведением результатов такого воздействия, концепций взаимодействия биоты и окружающей среды и т.д.

Биосфера (греч. bios – жизнь, sphaira – шар, сфера) – сложная наружная оболочка Земли, населённая организмами, составляющими в совокупности живое вещество планеты. Это одна из важнейших геосфер Земли, являющаяся основным компонентом природной среды, окружающей человека.

Впервые термин “биосфера” был введён в науку геологом из Австрии Э. Зюссом в 1875 г. Он понимал под биосферой тонкую плёнку жизни на земной поверхности. Роль и значение биосферы для развития жизни на нашей планете оказалась настолько велика, что уже в первой трети XX в. Возникло новое фундаментальное научное направление в естествознании – учение о биосфере, основоположником которого является великий русский учёный В.И. Вернадский.

Наша планета имеет неоднородное строение и состоит из концентрических оболочек (геосфер) – внутренних и внешних. К внутренним относятся ядро, мантия, а к внешним – литосфера (земная кора), гидросфера, атмосфера и сложная оболочка Земли – биосфера.

В частности, биосфера – это внешняя оболочка Земли, в которую входят часть атмосферы (газовой оболочки Земли) до высоты 25-30 км (до озонового слоя), практически вся гидросфера (водная поверхностная и подземная оболочка Земли) и верхняя часть литосферы (каменной оболочки Земли) примерно до глубины 3 км. Особенностью этих частей является то, что они населены живыми организмами, составляющими живое вещество планеты. Взаимодействие абиотической части биосферы – воздуха, воды и горных пород и органического вещества – биоты обусловило формирование почв и осадочных пород. Последние несут на себе следы деятельности древних биосфер, существовавших в прошлые геологические эпохи.

Биосфера, являясь глобальной экосистемой (экосферой), как и любая экосистема, состоит из абиотической и биотической части.

Абиотическая часть представлена: 1) почвой и подстилающими её породами до глубины, где в них ещё есть живые организмы, вступающие в обмен с веществом этих пород и физической средой порового пространства; 2) атмосферным воздухом до высот, на которых возможны ещё проявления жизни; 3) водной средой океанов, рек, озёр и т.п.

Биотическая часть состоит из живых организмов всех таксонов, осуществляющих важнейшую функцию биосферы, без которой не может существовать сама жизнь: биогенный ток атомов. Живые организмы осуществляют этот ток атомов благодаря своему дыханию, питанию и размножению, обеспечивая обмен веществ между всеми частями биосферы.

При общем рассмотрении биосферы, как планетной экосистемы, особое значение приобретает представление о её живом веществе как о некой живой массе планеты. Под живым веществом В.И. Вернадский понимает всё количество живых организмов планеты как единое целое. Его химический состав подтверждает единство природы – он состоит из тех же элементов, что неживая природа, только соотношение этих элементов различное и строение молекул иное. См.: Коробкин В.И., Передельский Л.В. Экология. – Ростов н/Д: Феникс, 2000. – С. 158-159.

Биосфера, весьма динамичная планетарная экосистема, во все периоды своего эволюционного развития постоянно изменялась под воздействием различных природных процессов. В результате длительной эволюции биосфера выработала способность к саморегуляции и нейтрализации негативных процессов. Достигалось это посредством сложного механизма круговорота веществ. Существуют: 1) большой круговорот веществ в природе (геологический) – обусловлен взаимодействием солнечной энергии с глубинной энергией Земли и осуществляет перераспределение вещества между биосферой и более глубокими горизонтами Земли; 2) малый круговорот веществ в биосфере (биогеохимический) – совершается лишь в пределах биосферы, его сущность заключается в образовании живого вещества из неорганических соединений в процессе фотосинтеза и в превращении органического вещества при разложении вновь в неорганические соединения. Главным событием эволюции биосферы признавалось приспособление организмов к изменившимся условиям путём изменения внутривидовой информации. Гарантом динамической устойчивости биосферы в течение миллиардов лет служила естественная биота в виде сообществ и экосистем в необходимом объёме.

Однако по мере возникновения, совершенствования и распространения новых технологий (охота – земледельческая культура – промышленная революция) планетарная экосистема, адаптированная к воздействия природных факторов, всё в большей степени стала испытывать влияние новых небывалых по силе, мощности и разнообразию воздействий. Под антропогенными воздействиями понимают деятельность, связанную с реализацией экономических, военных, рекреационных, культурных и других интересов человека, вносящих физические, химические, биологические и другие изменения в окружающую природную среду.

По одной из теорий существуют пять основных видов вмешательства человека в экологические процессы:

• – упрощение экосистемы и разрыв биологических циклов;
• – концентрация рассеянной энергии в виде теплового загрязнения;
• – рост ядовитых отходов от химических производств;
• – введение в экосистему новых видов;
• – появление генетических изменений в организмах растений и животных.

Подавляющая часть антропогенных воздействий носит целенаправленный характер, т.е. осуществляется человеком сознательно во имя достижения конкретных целей. Существуют и антропогенные воздействия стихийные, непроизвольные, имеющие характер последствий. Нарушение основных систем жизнеобеспечения биосферы связаны в первую очередь с целенаправленными антропогенными воздействиями. По своей природе, глубине и площади распространения, времени действия и характеру приложения они могут быть различными.

Анализ экологических последствий антропогенных воздействий позволяет разделить все их виды на положительные и отрицательные (негативные). К положительным воздействиям человека на биосферу можно отнести воспроизводство природных ресурсов, восстановление запасов подземных вод, полезащитное лесоразведение, рекультивацию земель на месте разработок полезных ископаемых и некоторые другие мероприятия. Отрицательное (негативное) воздействие человека на биосферу проявляется в самых разнообразных и масштабных акциях: вырубке леса на больших площадях, истощении запасов пресных подземных вод, засолении и опустынивании земель, резком сокращении численности, а также видов животных и растений и т.д. биосфера эволюция токсичный

Главнейшим и наиболее распространённым воздействием видом отрицательного воздействия человека на биосферу является загрязнение. Большинство острейших экологических ситуаций в мире и в России, так или иначе, связаны с загрязнением окружающей природной среды (Чернобыль, кислотные дожди, опасные отходы и т.д.). Загрязнением называют поступление в окружающую среду любых твёрдых, жидких и газообразных веществ, микроорганизмов или энергий (в виде звуков, шумов, излучений) в количествах, вредных для здоровья человека, животных, состояний растений и экосистем.

Воздействие человека на биосистему в целом и на отдельные её компоненты (атмосферу, гидросферу, литосферу и биотические сообщества) достигло к настоящему времени беспрецедентных размеров.

Отрицательное воздействие человека на атмосферу имеет такие результаты, как “парниковый эффект”, нарушение озонового слоя, выпадение кислотных дождей и т.д. Охрана атмосферного воздуха – ключевая проблема оздоровления окружающей природной среды. Атмосферный воздух занимает особое положение среди других компонентов биосферы. Значение его для всего живого на Земле невозможно переоценить. Человек может находиться без пищи пять недель, без воды – пять дней, а без воздуха всего лишь пять минут. См.: Коробкин В.И., Передельский Л.В. Экология. – Ростов н/Д: Феникс, 2000. – С. 285. При этом воздух должен иметь определённую чистоту и любое отклонение от нормы опасно для здоровья. Однако, под массированным натиском антропогенных загрязнений в атмосфере стали проявляться весьма нежелательные экологические последствия, в том числе и глобального характера. По этой причине атмосферный воздух уже не в полной мере выполняет свои защитные, терморегулирующие и жизнеобеспечивающие экологические функции.

Аналогично в гидросфере проявляются такие проблемы, как истощение и загрязнение поверхностных и подземных вод.

Экологическая функция литосферы выражается в том, что она является базовой подсистемой биосферы: образно говоря, вся континентальная и почти вся морская биота опирается на земную кору. Также она является основным поставщиком минерально-сырьевых и в том числе энергетических ресурсов, большая часть которых относится к невозобновимым.

Нормальное состояние и функционирование биосферы, а, следовательно, и стабильность окружающей природной среды невозможны без обеспечения благоприятной среды обитания для всех биотических сообществ во всём их многообразии. Утрата же биоразнообразия ставит под угрозу не только благополучие человека, но и само его существование. Скорость уменьшения биоразнообразия за последние десятки лет резко увеличилась, проявляясь на генетическом, видовом и экосистемном уровнях, что приводит к необратимым изменениям природной среды.

Существуют различные представления о взаимодействии биоты и окружающей среды, которые можно оформить в виде двух концепций развития.

Одна из них, это традиционная концепция, согласно которой окружающая среда пригодна для жизни в силу уникальных условий на поверхности Земли, а естественная биота приспосабливается к любой окружающей её среде благодаря главному свойству жизни – способности к эволюции и непрерывной адаптации к меняющимся условиям среды. При этом, любые виды организмов, способные адаптироваться к окружающей среде и производить наибольшее количество потомков, могут составлять земную биоту. По традиционной концепции – изменение окружающей среды под воздействием человека – это определённый этап естественного эволюционного процесса – превращения биосферы в новую глобальную биосистему, а природное биоразнообразие – генетический ресурс человека, который следует сохранять лишь в заповедниках, зоопарках и генных банках. При этом безостановочный экономический рост возможен лишь за счёт непрерывного расширения использования ресурсов биосферы. В этой концепции фактически игнорируются экологические ограничения на численность популяций биологических видов (в том числе человека), а также причины образования естественных сообществ, устойчивость сообществ и их среды обитания.

Другая – биосферная концепция. Суть теории естественной биотической регуляции окружающей среды состоит в том, что биосфера, включающая биоту и окружающую её среду, обладает мощными механизмами стабилизации параметров окружающей среды для обеспечения близких к оптимальным условиям существования живых организмов. См.: Горшков В.Г. Физические и биологические основы устойчивости жизни. – М.: ВИНИТИ, 1990. В этой концепции главным свойством жизни считается способность видов к поддержанию тех условий окружающей среды, которые пригодны для существования биоты на любом экосистемном уровне, а не способность к непрерывной адаптации к изменяющимся условиям этой среды. Биотическая регуляция окружающей среды возможна в результате скорелированного взаимодействия между организмами и средой, которая подобна скорелированности клеток и органов внутри многоклеточного организма. Работу по поддержанию окружающей среды выполняют виды с оптимальной, а не максимальной численностью. Именно они образуют сообщества и составляют земную биоту.

Если бы человечество вернулось в пределы хозяйственной ёмкости биосферы, то экологические проблемы исчезли бы автоматически, прекратились бы антропогенные изменения окружающей среды. Для этого надо предпринять ряд мер, в особенности по стабилизации, а затем и по сокращению численности населения планеты. По разным причинам, однако, пока невозможно перейти к глобальной стратегии сокращения населения. Биосферная концепция предлагает другое решение этой проблемы. Дело в том, что ещё сохранившиеся ненарушенными экосистемы могут стать центрами восстановления того объёма естественных сообществ организмов, который необходим для обеспечения устойчивости окружающей среды. Для этого подобные естественные участки надо, во что бы то ни стало сохранить, а затем перейти к расширению их площади. Параллельно этому следует прилагать усилия по стабилизации населения и постепенному сокращению энергетической мощности хозяйственной деятельности за счёт энергосберегающих и ресурсосберегающих технологий.

Для реализации стратегии сохранения и расширения естественных территорий необходимо единство действий всех государств и политических деятелей. Объективным показателем эффективности деятельности государства по обеспечению рационального использования природных ресурсов и охраны природы от загрязнения, как и эффективности экологического права, является состояние природной среды в России, официально оцениваемое как кризисное. Онищенко Г.Г., Виноградов В.П., Алексеев Б.Н., Фёдоров Б.С. и др. Экологическая безопасность: проблемы поиск, решения. – М.: МАКЦЕНТР, 2001. С. 107. Особенно возросли темпы роста ингредиентных и параметрических загрязнителей, причём не только в количественном, но и в качественном отношениях. Негативные тенденции этих воздействий на человека и биоту носят не только выраженный локальный, но и глобальный характер. Причин экологического кризиса – ряд. Он включает слабо развитое до последнего времени и дефектное законодательство, недостатки в организации государственного управления природопользованием и охраной окружающей среды и в правоприменительной деятельности, предпочтение в государственной политике интересов экономического развития, дефицит финансовых средств, выделяемых на охрану окружающей среды, низкий уровень общей и экологической культуры экологического правосознания в обществе, дефицит специалистов, обладающих современными знаниями по вопросам взаимодействия общества и природы.