Антропогенное воздействие на биосферу

Тема: Антропогенное воздействие на биосферу

Современное состояние природной среды
Атмосфера — внешняя оболочка биосферы. Загрязнение атмосферы
Почва – биокосная система. Загрязнение почвы.
Вода – основа жизненных процессов в биосфере. Загрязнение природных вод

1. Современное состояние природной среды

Глобальные процессы образования и движения живого вещества в биосфере связаны и сопровождаются круговоротом огромных масс вещества и энергии.
В отличие от чисто геологических процессов биогеохимические круговороты (циклы) с участием живого вещества имеют значительно более высокие интенсивность, скорость и количество вовлеченного в оборот вещества.

Человек и биосфера

Как уже говорилось, с появлением и развитием человечества процесс эволюции заметно видоизменился.
Рост населения и интенсивное развитие сельского хозяйства, промышленности, строительства, транспорта вызвали массовое уничтожение лесов и травяного покрова, к эрозии (разрушению) почвенного слоя. Истреблены десятки видов животных.

Загрязнение природной среды – это появление в природной среде новых компонентов, вызванное деятельностью человека или какими-либо грандиозными природными явлениями (например, вулканической деятельностью).

В общем виде загрязнение — это наличие в окружающей среде вредных веществ, нарушающих функционирование экологических систем или их отдельных элементов и снижающих качество среды с точки зрения проживания человека или ведения им хозяйственной деятельности.

К загрязнителям
относят все те
вещества, явления,
процессы, которые в
данном месте, но не в то
время и не в том количестве, какое естественно для природы, появляются в окружающей среде и могут выводить ее системы из состояния равновесия

Экологическое действие загрязняющих агентов

На организменном уровне могут происходить нарушение отдельных физиологических функций организмов, изменение их поведения, снижение темпов роста и развития, снижение устойчивости к воздействиям иных неблагоприятных факторов внешней среды.
На уровне популяций загрязнение может вызывать изменения их численности и биомассы, рождаемости и смертности, а также изменения структуры, годовых циклов миграций и ряда других функциональных свойств.
На биоценотическом уровне загрязнение сказывается на структуре и функциях сообществ.

Различают природное и антропогенное загрязнения

Природное загрязнение
возникает в результате
естественных причин:
извержения вулканов,
землетрясений,
катастрофических
наводнений и пожаров.


Антропогенное загрязнение — результат деятельности человека.

Предельно допустимый сброс (ПДС) — это масса загрязняющего вещества, выбрасываемого отдельными источниками за единицу времени, превышение которой приводит к неблагоприятным последствиям в окружающей среде или опасно для здоровья человека.

Предельно допустимая концентрация (ПДК) понимается как количество вредного вещества в окружающей среде, которое не оказывает отрицательного воздействия на здоровье человека или его потомство при постоянном или временном контакте с ним.

Земли способна к
саморегуляции,
она может
выдержать и
исправить
результаты неразумного
вмешательства человека.
Но всему есть предел.
Сегодня мы достигли этого предела и стоим на краю экологической пропасти.

Наличие вокруг земного шара атмосферы определяет общий тепловой режим поверхности нашей планеты, защищает ее от вредных космического и ультрафиолетового излучений.
Циркуляция атмосферы оказывает влияние на местные климатические условия, а через них — на режим рек, почвенно-растительный покров и на процессы рельефообразования.

Газовый состав атмосферы

Кислород играет важнейшую роль в жизни большинства живых организмов на нашей планете. Он необходим всем для дыхания.
Углекислый газ (диоксид углерода) используется в процессе фотосинтеза для образования органических веществ. Как и кислород, углерод входит в состав почв, растений, животных, участвует в многообразных механизмах круговорота веществ в природе
Азот — незаменимый биогенный элемент (N2), поскольку он входит в состав белков и нуклеиновых кислот.

Круговорот кислорода в биосфере

Загрязнение атмосферы.

Естественный источник — это вулканы, пыльные бури, выветривание, лесные пожары, процессы разложения растений и животных.
К основным антропогенным источникам загрязнения атмосферы относятся предприятия топливно-энергетического комплекса, транспорт, различные машиностроительные предприятия

Загрязняющие атмосферу выбросы промышленных предприятий

Почва — верхний слой суши, образовавшийся под влиянием растений, животных, микроорганизмов и климата из материнских горных пород, на которых он находится

В почве сложным образом взаимодействуют следующие основные компоненты:

минеральные частицы (песок, глина), вода, воздух
детрит — отмершее органическое вещество, остатки жизнедеятельности растений и животных;
множество живых организмов от детритофагов до редуцентов, разлагающих детрит до гумуса.

Строение почвы (в разрезе)

1 — подстилка;
2 — перегной;
3 — слой вымывания;
4 — слой накопления минеральных солей;
5 — подпочва

Компоненты почвы:

Детритофаги
и редуценты

Минеральные частицы

Детрит (мертвые
остатки
растений и животных)

Этапы развития и формирования почвы

Молодые почвы являются обычно результатом выветривания материнских горных пород или переноса отложения осадков (например, аллюния). На этих субстратах поселяются микроорганизмы, лишайники, мхи, травы, мелкие животные.
В результате формируется зрелая почва, свойства которой зависят от исходной материнской породы и климата.
Процесс развития почвы заканчивается, когда достигается равновесие, соответствие почвы с растительным покровом и климатом, то есть возникает состояние стабильности.

Поверхностные слои почвы обычно содержат много остатков растительных и животных организмов, разложение которых приводит к образованию гумуса. Количество гумуса определяет плодородие почвы.

В почве обитает великое множество различных живых организмов, формирующих сложную пищевую детритную сеть: бактерии, микрогрибы, водоросли, простейшие, моллюски, членистоногие и их личинки, дождевые черви и многие другие. В естественных условиях происходит постоянный круговорот веществ в почве.

В нормальных естественных условиях все процессы, происходящие в почве, находятся в равновесии. Но нередко в нарушении равновесного состояния почвы повинен человек. В результате развития хозяйственной деятельности человека происходит загрязнение, изменение состава почвы и даже ее уничтожение.

Эрозия почвы

Меры борьбы с эрозией

распашка поперек склона,
минимальное нарушение структуры почвы тяжелой техникой,
введение севооборотов,
сохранение растительного покрова.
посадка лесозащитных полос,
рекультивация

Основные загрязнители:

Ртуть и ее соединения
Свинец
Железом, медью, цинком, марганцем, никелем, алюминием и другими металлами.
Радиоактивные элементы

Вода — самое распространенное неорганическое соединение на нашей планете.
Вода — основа всех жизненных процессов, единственный источник кислорода в главном движущем процессе на Земле — фотосинтезе.

Вода присутствует во всей биосфере: не только в водоемах, но и в воздухе, и в почве, и во всех живых существах. Последние содержат до 80—90% воды в своей биомассе. Потери 10—20% воды живыми организмами приводят к их гибели.

В естественном состоянии вода никогда не свободна от примесей. В ней растворены различные газы и соли, находятся взвешенные твердые частички. В 1 л пресной воды может содержаться до 1 г солей.

Большая часть всей воды на нашей планете сосредоточена в морях и океанах.
Запас пресной воды составляет всего 2%.
Большая часть пресных вод (85%) сосредоточена во льдах полярных зон и ледников.
Возобновление пресных вод происходит в результате круговорота воды.

Один из основных путей круговорота воды — транспирация, то есть биологическое испарение, осуществляется растениями, поддерживая их жизнедеятельность.
Количество воды, выделяющееся в результате транспирации, зависит от вида растений, типа растительных сообществ, их биомассы, климатических факторов, времени года и других условий.

Загрязнение природных вод.

1. Какую работу выполняют службы мониторинга окружающей среды?
2. Выясните основные источники загрязнения атмосферы в вашей местности. Исследуйте растения, обитающие вблизи автострад, промышленных объектов. Какие из них в большей степени страдают от загрязнения атмосферы, какие повреждения у них появляются?

Домашнее задание

Изучение материала конспекта
Изучение темы по учебнику Экология 10(11) класс
Е.А. Криксунов В.В. Пасечник - глава 5 стр. 167-192