Презентация к уроку биологии "Глобальные экологические проблемы"

Цель лекции:
Познакомиться с основными экологическими проблемами современности и наметить пути выхода из экологического кризиса.

План лекции

1. Понятие экологического кризиса и его причины.
2. Проблема разрушения озонового слоя
3. Глобальное потепление климата
4. Энергетический кризис
5. Проблема дефицита пресной воды
6. Проблема уменьшения видового разнообразия
7. Проблема утилизации отходов
8. Проблема распадности генома.
9. Демографическая проблема
10. Пути преодоления экологического кризиса

1. Концепции современного естествознания: Учебное пособие/ В.В.Горбачев, В.М.Безденежных. – М., 2004.
2. Макаров В.Н. Концепции современного естествознания: Учебное пособие. – М.: Воронеж: Издательство НПО «МОДЕК», 2003.
3. Канке В.А. Концепции современного естествознания: М.: ЛОГОС, 2003. –368.
4. Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания:Справочник/–М.:,004. 5.  Концепции современного естествознания: Под ред. профессора С.И.Самыгина.Ростов/Д., 2003.
5. Найдыш В.М. Концепции современного естествознания: Учебник.– М, 2003.

Экология - это наука, изучающая взаимодействие организмов между собой и с окружающей средой.
В понятие «организмы» следует включать и человека, поскольку человек часть живой природы, а воздействие человеческого общества на природу становится все более ощутимым.
В свою очередь, окружающая среда становится более агрессивной.

Непредсказуемая деятельность человека оказывает отрицательное воздействие на ход природных процессов, вызывает негативные и необратимые изменения как природной среды, так и биологической природы самого человека.
Слово «кризис» переводится как резкий крутой перелом, острое затруднительное положение.
Экологический кризис – нарушение взаимосвязей внутри экосистемы, вызванное антропогенной деятельностью и угрожающее существованию человека как вида.
По степени угрозы жизни человека выделяют:
- Неблагоприятную экологическую ситуацию
- Экологическое бедствие
- Экологическую катастрофу

Существует несколько основных кризисных направлений развития экологической ситуации, острейшей из них является проблема разрушения озонового слоя.

Атмосферу Земли подразделяют

Озоновый слой - своеобразное одеяло, которое защищает все живое от ультрафиолетового излучения (задерживает до 10%).
Озон – аллотропическая модификация кислорода:
3О2 электрический разряд→ 2О3
Озон появился на Земле с появлением кислорода около 2 млрд.лет назад.
С его появлением связывают заселение суши живыми организмами.

Полеты высотных военных самолетов;
Проведение ядерных взрывов;
Применение хладоагентов – хлорфторуглеводородов;
Один запуск «Шатла» уничтожает до 0,3% общего содержания озона в атмосфере.

Излишнее количество ультрафиолетовых лучей катастрофически разрушают фитопланктон, который является основным поставщиком О2 в атмосферу и поглотителем СО2.
В настоящее время биомасса фитопланктона уменьшилась на 25 %.
Но!
Замечено, что в годы солнечной активности содержание О2 в атмосфере увеличивается.

Нормативно-правовое регулирование защиты озонового слоя в мире

Долгое время к проблеме озонового слоя не удавалось привлечь внимание;
1977 г. в Вашингтоне совещание по озоновому слою;
1985 г. установлен список веществ, разрушающих озоновый слой;
1987 г. в Монреале представлен протокол по уменьшению хлорфторуглеводородов, протокол подписали 70 стран, от ратификации отказались Индия и Китай.

Нормативно-правовое регулирование защиты озонового слоя в РФ

Создание в 1993 г. Постановлением Правительства РФ Межведомственной комиссии по охране озонового слоя при Минприроды РФ;
В ст.54 ФЗ РФ «Об охране окружающей среды» определены принципы государственной политики по охране озонового слоя;
В ст. 16.ФЗ РФ «Об охране атмосферного воздуха» сказано, что запрещено проектирование, размещение, строительство объектов, функционирование которых может привести к неблагоприятным изменениям климата и озонового слоя.

Резюме

Условия существования человека и живой природы подчиняются естественным законам единой глобальной экосистемы Земли.
Человек уже нарушил целостность этой экосистемы, начался процесс ее саморазрушения.
Даже если удастся предотвратить озоновую катастрофу, сможет ли после этого установиться биологическое равновесие?

Ученые утверждают, что глобальное потепление климата вызвано тремя причинами:
Повышение содержания СО2 в атмосфере (0,033%→0,037%)- уменьшение растений;
Повышение концентрации водяных паров в атмосфере вследствие потепления;
Истощение озонового слоя, излишние солнечные лучи сильней нагревают атмосферу и почву.

Вследствие поднятия уровня мирового океана будут затоплены Бангладеш, штат Флорида, Нидерланды;
Произойдет подтаивание вечной мерзлоты (криолитозоны), которая подстилает более половины территории РФ;
Потепление климата напрямую связано с истощением озонового слоя.

Пути решения проблемы

Достичь снижения выбросов парниковых газов можно за счет использования экологически чистых источников энергии (ветер, солнце, геотермальные воды);
За счет сокращения потребления углеводородного топлива - нефть, газ, уголь;
Создание подземных хранилищ углекислого газа;
Охрана лесов и их рациональное использование;
Замена популярных удобрений на рисовых полях –(мочевина на сульфат аммония).

В 1997 г. в японском городе Киото на заседании верховного органа рамочной Конвенции ООН об изменении климата был принят протокол, содержащий перечень юридически обязательных мероприятий, которые стороны должны проводить, чтобы сократить выбросы парниковых газов в атмосферу. Протокол был подписан 185 государствами, в том числе и Россией.
Киотский протокол ратифицирован в России в 2005 г., не ратифицировали США.

Расход энергии на одного человека в первобытном обществе – 4000 ккал/сут.
В феодальном обществе – 12.000 ккал/сут.;
В индустриальной цивилизации – 70.000;
Процесс энергопотребления может нарастать сколь угодно долго;
Чем выше энергопотребление в стране, тем выше уровень жизни населения;
Основным источником энергии является углеводородное топливо, запасы которого ограничены.

Природные ресурсы

Одно из проявлений экологического кризиса - чрезмерное потребление природных ресурсов.
Уже сейчас человечество потребляет ресурсов на порядок больше того, что можно изъять из биосферы без ущерба нарушений ее биохимических циклов и способности самовосстановления.
Весь ХХ век человечество жило за счет своих потомков.

Запасы углеводородного топлива

По самым оптимистичным прогнозам
углеводородных источников энергии хватит:
- Нефти – на 30 лет
- Природного газа – на 50 лет
- Угля – на 100 лет
Выход из ситуации – поиск новых альтернативных источников энергии.

Историческая справка

В 1849 г. В Пенсильвании Самуэль Кир оказался на грани банкротства: в разрабатываемую им соляную шахту просочилась маслянистая черная жидкость, которая испортила всю добываемую соль. Чтобы не «прогореть» Кир стал разливать сочащуюся жидкость во флаконы и продавать как лекарство для растираний под названием «Петролеум Кира».
Так была открыта нефть….

Вопрос 5. Проблема дефицита пресной воды

В мире
Из всех глобальных запасов воды лишь 2,5% приходится на пресную воду;
Из нее человеку доступно лишь 1%;
В связи с возрастанием водозатрат для удовлетворения потребностей человека воды хватит лишь на 20-30 лет;
В России
По данным министерства Здравоохранения более половины населения для питья используют воду, которая не соответствует гигиеническим требованиям.

Особенно сильные загрязнения отмечены в реке Кама.
Львиную долю загрязнения вносят г.Березники неочищенными водами предприятий.
Кроме того, в г. Кизел на поверхность изливаются шахтные воды, чрезвычайно загрязненные, которые попадают в реку Кама.

На Земле существует около 10-100 млн. форм жизни.
Из них классифицировано 1,4 млн. поименно.
Фоновая скорость истощения видового состава –один вид за 500-1000 лет.
В 20 веке скорость истощения возросла на два порядка.

Видовое разнообразие Пермского края

В Пермском крае 207 видов растений и животных занесено в Красную книгу региона.
Растения и животные погибают в результате разрушения среды обитания.
Каждый вид является уникальным результатом эволюции.
Видовое разнообразие – условие существования самого человека.
Устойчивость биосферы обусловлена количеством составляющих ее видов.
Человечество обязано сохранить видовое разнообразие, чтобы передать его потомкам.

Промышленные отходы
Рост потребления сопровождается увеличением масштабов образования отходов.
Не утилизированные отходы могут привести к опасному загрязнению окружающей среды и представляют реальную угрозу населению.
Утилизация – (от лат. utiIis – полезный).
С отходами теряются миллионы тонн материальных ресурсов (содержание некоторых компонентов в отходах бывает близко к содержанию их в природном сырье).

Дмитрий Иванович Менделеев

Отходы потребления, твердые бытовые отходы (ТБО).
Перерабатываются неудовлетворительно: из 130 млн. куб.м ТБО переработано только 3%.
Для размещения отходов ежегодно отчуждается 10 тыс. га земли.
В Пермском крае ежегодно образуется 1,2 млн. тонн отходов, из них 32% - потенциальное вторичное сырье.
Но лишь 2 % отходов подвергается вторичному использованию, 40% размещается на несанкционированных свалках.
Отходы, в основном, размещаются на свалках, это не есть утилизация. В РФ функционирует только 3 завода по переработке ТБО, в Перми таких заводов нет.

Человечество едино как биологический вид.
Постоянно идет процесс изменчивости за счет увеличения числа мутаций, однако мутагенов в окружающей среде оказалось слишком много, что приводит к распадности генома.
О распадности генома свидетельствует рост числа генетических, психических заболеваний и врожденных аномалий.

Предложили коэффициент жизнеспособности нации оценивать по 5 бальной шкале. Он характеризует возможность сохранения генофонда, уровень физического и интеллектуального развития нации в условиях осуществляемой государством политики.
5 баллов - не имеет ни одна страна
4 балла - Швеция, Голландия, Бельгия
3 балла – США, Япония, Германия
Ниже 1,5 баллов – население стран восприимчиво к болезням. Личность и творческая индивидуальность такого населения постепенно снижается.
Идет процесс обезличивания и дебилизации.

Коэффициент жизнеспособности России-1,4

Балл 1,4 указывает, что физиологическая и интеллектуальная агония населения может продолжаться довольно долго, такая нация не имеет внутренних источников поступательного развития и иммунитета.
Балл ниже 1,4 рассматривается экспертами как смертный приговор нации. Население такой страны обречено на деградацию и постепенное вымирание. Последующие поколения не смогут аналитически мыслить.
Ниже России – Республика Буркина Фасо (80% населения является носителями СПИДа), Чад, Эфиопия, Южный Судан.

Резюме

Почему деградирует природа человека?
Это связано с агрессивным ответом биосферы на вмешательство в нее человека разумного (гомо сапиенс).
Какой выход?
Гармонизация отношений в системе природа – общество.

На Земле проживает 6,5 млрд. человек.
Ежегодный прирост – 86 млн.человек.
Департамент народонаселения ООН прогнозирует к 2075 г. – 9,2 млрд.чел.;
Экологическая емкость Земли составляет 500-600 млн. чел.;
С учетом развития науки и техники экосистема Земли может выдержать 12-20 млрд.чел.;
Проблема состоит в том, что площадь поверхности Земли, пригодная для проживания ограничена, ограничены и ресурсы.
Каков выход?

Для оценки демографических прогнозов пользуются понятием фертильность.
Фертильность –среднее число рождаемости на каждую женщину.
Простое воспроизводство поддерживается при при средней норме 2,05 ребенка на каждую женщину.
В высокоразвитых странах – фертильность составляет 1,58;
В развивающихся – 3,11;
Средний уровень фертильности на планете – 2,85.

Закономерности демографического поведения

Причины, определяющие демографическое поведение:
1. Биологические закономерности: борьба за существование, продолжение рода;
2. Экономические причины: в с/х районах чем больше детей, тем больше рабочих рук; будет обеспечена старость нетрудоспособных родителей;
3. Социально-психологические причины: обычаи, традиции, религия.

Чем беднее общество, тем тем выше детская смертность, короче продолжительность жизни, тем больше рождаемость.
При хороших материальных условиях высокий уровень социального обеспечения стариков, высок уровень жизни, низка рождаемость.
Пример: с 1965-1990 г. жизненный уровень в Таиланде вырос в 12 раз, рождаемость упала вдвое.

1. Очевидно, что сокращение численности человечества необходимо для блага биосферы и всей экосистемы планеты.
2. Реальное значение для собственного будущего и для экосистемы Земли имеет не количество, а качество ее обитателей который характеризуется состоянием здоровья, уровнем интеллекта, ответственностью за свои действия.

Вопрос 10. Пути преодоления экологического кризиса

Перед обществом стала проблема целенаправленного регулирования взаимоотношений между обществом и биосферой.
Регулирование должно осуществляться на основе принципов - основополагающих понятий, смысловых установок, которые формируют поведение участников экологических отношений.

Принципы регулирования
1. Соблюдение равновесия между преобразующей деятельностью человека и восстановлением природной среды.
2. Охрана природы должна носить характер абсолютного императива.
3. От безоглядной эксплуатации необходим переход к осторожному изменению среды.
4. Видовое разнообразие – условие устойчивого существования биосферы.
5. Выживание человечества – доминанта политики и экономики.
6. Разум человека должен играть решающую роль во взаимодействии природы и общества.

Выводы:

Разрешение экологического кризиса возможно в случае:
Развития безотходных и малоотходных технологий;
Перехода на циклическое использование ресурсов;
Комплексной переработки природного сырья;
Ограничения извлечения веществ из недр;
Снижения материалоемкости продукции (миниатюризация);
Исключения производства ядохимикатов;
Проведения лесонасаждений;
Планирования роста народонаселения;
Развития международного экологического сотрудничества;
Формирования экологического сознания