Место человека в биосферных процессах. Среда, окружающая человека и ее специфика

Южно - Казахстанская  государственная фармацевтическая академия

Кафедра  «Гигиены - 1, физической культуры с валеологией»

 

 

 

РЕФЕРАТ

Тема: Место человека в биосферных процессах.

Среда, окружающая человека и ее специфика

 

 

 

 

 

Выполнила: А. М. Абдикадир

 

Проверила: Т. М. Аюбековна

 

 

 

 

 

 

Шымкент 2013 год

План:

 

Введение

1. Биосфера.

2. Характеристика и структура биосферы

3. В.И.Вернадский о биосфере

4. Взаимоотношение человека и природы

5. Круговороты веществ и их нарушение

Список литературы

 

Введение

     

 

Многие ученые рассматривают  термин "окружающая среда" как  синоним слову "природа". Однако природа становится окружающей средой только тогда когда рассматривается  в социальном контексте: человеческое общество зависит от природы и  взаимодействует с ней, изменяет её в различных пространственно-временных масштабах.

 

Среда обитания человека – окружающая среда – характеризуется совокупностью физических, химических и биологических фактов, способных при определенных условиях оказывать прямое или косвенное немедленное или отдаленное воздействие на деятельность и здоровье человека. Именно потому сейчас стоит очень остро проблема взаимодействия человека с окружающей средой. В жизненном процессе человек неразрывно связан с окружающей его средой обитания, при этом во все времена он был и остается зависимым от окружающей его среды. Именно за счет неё он удовлетворяет свои потребности в пище, воздухе, воде, материальных ресурсах в отдыхе и т.д.

 

 

 

 

 

1. Биосфера

 

Биосфера есть сфера действия всего живого. Она включает в себя как сами живые организмы, так и сферу их обитания (верхняя часть земной коры, вода, атмосфера). Биосфера за время своего существования и развития произвела огромные изменения не только в преобразовании поверхности Земли, но и в самой структуре планеты. Она также тесно связана с космосом. 

Положительные для человека моменты освоения и преобразования естественных природных источников и богатств, составных частей естественной среды обитания, неоспоримы. Это, прежде всего, рост материальных и духовных ценностей общества, более высокий уровень жизни. И все это было взято человеком у природы — непосредственно или в преобразованном виде. В этом также отчетливо проявляется значение природы в жизни человека как основы его жизнедеятельности.

Но человек перестал бы быть разумным существом, если бы не мог создавать и нечто свое, то, чего нет в природе. 
Искусственная среда обитания это все то, что создано самим человеком: самые разнообразные предметы, а также выведенные им в результате селекции и одомашнивания животные и растения. С развитием общества роль и значение для человека искусственной среды обитания непрерывно возрастают.

 

 

2. Характеристика и структура биосферы

В буквальном переводе термин “биосфера” обозначает сферу жизни, и в таком смысле он впервые был введен в науку в 1875 г. австрийским геологом и палеонтологом Эдуардом Зюссом (1831 – 1914). Однако задолго до этого под другими названиями, в частности "пространство жизни", "картина природы", "живая оболочка Земли" и т.п., его содержание рассматривалось многими другими естествоиспытателями.

 

Первоначально под всеми  этими терминами подразумевалась  только совокупность живых организмов, обитающих на нашей планете, хотя иногда и указывалась их связь  с географическими, геологическими и космическими процессами, но при этом скорее обращалось внимание на зависимость живой природы от сил и веществ неорганической природы. Даже автор самого термина "биосфера" Э. Зюсс в своей книге "Лик Земли", опубликованной спустя почти тридцать лет после введения термина (1909 г.), не замечал обратного воздействия биосферы и определял ее как "совокупность организмов, ограниченную в пространстве и во времени и обитающую на поверхности Земли".

Первым из биологов, который  ясно указал на огромную роль живых  организмов в образовании земной коры, был Ж.Б.Ламарк (1744 – 1829). Он подчеркивал, что все вещества, находящиеся на поверхности земного шара и образующие его кору, сформировались благодаря деятельности живых организмов.

 

Факты и положения  о биосфере накапливались постепенно в связи с развитием ботаники, почвоведения, географии растений и других преимущественно биологических наук, а также геологических дисциплин. Те элементы знания, которые стали необходимыми для понимания биосферы в целом, оказались связанными с возникновением экологии, науки, которая изучает взаимоотношения организмов и окружающей среды. Биосфера является определенной природной системой, а ее существование в первую очередь выражается в круговороте энергии и веществ при участии живых организмов.

Очень важным для понимания биосферы было установление немецким физиологом Пфефером (1845 – 1920) трех способов питания живых организмов:

автотрофное – построение организма за счет использования  веществ неорганической природы;

гетеротрофное – строение организма за счет использования низкомолекулярных органических соединений;

миксотрофное – смешанный  тип построения организма (автотрофно - гетеротрофный).

 

Биосфера (в современном понимании) – своеобразная оболочка Земли, содержащая всю совокупность живых организмов и ту часть вещества планеты, которая находится в непрерывном обмене с этими организмами.

Биосфера охватывает нижнюю часть атмосферы, гидросферу и верхнюю часть литосферы.

 

 

 

3. В.И.Вернадский о биосфере.

 

Центральным в этой концепции  является понятие о живом веществе, которое В.И.Вернадский определяет как совокупность живых организмов. Кроме растений и животных, В.И.Вернадский включает сюда и человечество, влияние которого на геохимические процессы отличается от воздействия остальных живых существ, во-первых, своей интенсивностью, увеличивающейся с ходом геологического времени; во-вторых, тем воздействием, какое деятельность людей оказывает на остальное живое вещество.

Это воздействие сказывается, прежде всего, в создании многочисленных новых видов культурных растений и домашних животных. Такие виды не существовали раньше и без помощи человека либо погибают, либо превращаются в дикие породы. Поэтому Вернадский рассматривает геохимическую работу живого вещества в неразрывной связи животного, растительного царства и культурного человечества как работу единого целого.

По мнению В.И.Вернадского, в прошлом не придавали значения двум важным факторам, которые характеризуют  живые тела и продукты их жизнедеятельности:

 

- открытию Пастера о преобладании оптически активных соединений, связанных с дисимметричностью пространственной структуры молекул, как отличительной особенности живых тел;

 

- явно недооценивался вклад живых организмов в энергетику биосферы и их влияние на неживые тела. Ведь в состав биосферы входит не только живое вещество, но и разнообразные неживые тела, которые В.И.Вернадский называет косными (атмосфера, горные породы, минералы и т. д.), а также и биокосные тела, образованные из разнородных живых и косных тел (почвы, поверхностные воды и т. п.). Хотя живое вещество по объему и весу составляет незначительную часть биосферы, но оно играет основную роль в геологических процессах, связанных с изменением облика нашей планеты.

 

 

 

4. Взаимоотношения человека и природы

Вся история человеческого  общества – это история его  борьбы за выживание, история взаимодействия с окружающей средой.

Ограниченному уровню развития производства в условиях первобытного общества соответствовал ограниченный радиус его воздействия на природу, главным образом охоты и собирательства. Природа полностью господствовала над человеком.

С возникновением земледелия и животноводства произошел коренной перелом в отношении человека к окружающей природе. Человек перешел  от полной зависимости от природы  к ее использованию.

 Все виды воздействия  человека на природу можно объединить в четыре типа: преднамеренное, непреднамеренное, прямое и косвенное (опосредованное).

 

Преднамеренное воздействие происходит в процессе материального производства с целью удовлетворения определенных потребностей общества. К ним относятся: добыча полезных ископаемых, строительство гидротехнических сооружений (водохранилищ, оросительных каналов, ГЭС), вырубка лесов для расширения земледельческих площадей и для получения древесины и др.

Непреднамеренное воздействие возникает побочно с первым типом воздействия, в частности, добыча полезных ископаемых открытым способом приводит к понижению уровня грунтовых вод, к загрязнению воздушного бассейна, к образованию техногенных форм рельефа (карьеры, терриконы, хвостохранилища). Строительство ГЭС сопряжено с образованием искусственных водохранилищ, которые воздействуют на среду: вызывают повышение уровня грунтовых вод, меняют гидрологический режим рек и т. д. При получении энергии из традиционных источников (уголь, нефть, газ) происходит загрязнение атмосферы, поверхностных водотоков, подземных вод и пр. Как преднамеренные, так и непреднамеренные воздействия могут быть прямыми и косвенными.

 

Прямые воздействия имеют место в случае непосредственного влияния хозяйственной деятельности человека на среду, в частности ирригация (орошение) непосредственно воздействует на почву и изменяет все процессы, связанные с ней.

 

Косвенные воздействия происходят опосредованно — через цепочки взаимосвязанных влияний. Так, преднамеренные косвенные воздействия — это применение удобрений и непосредственно влияние на урожайность культур, а непреднамеренные — влияние аэрозолей на количество солнечной радиации (в особенности в городах) и т. д.

Создание цивилизации, "второй природы" все более отдаляло человека от "первой" дикой природы, укрепляло его защищенность от природных явлений, делало его относительно независимым от климата, размеров территории, наличия естественных биоресурсов. Одновременно, отторжение человека от природы ослабляло человека как биологический вид. Изменение образа жизни, пищи, а вместе с нею и биохимии организма, приводило к изменению наследственности и генетического кода человека.

 

 

Каждый живой организм, в том  числе и человек, в известном  смысле несет в себе полный набор  элементов периодической таблицы  Менделеева, которые обеспечивают его здоровье, жизнедеятельность, нормальный обмен веществ. Выпадение из такого "набора" одного-двух элементов чревато самыми серьезными последствиями. Микроэлементы, легко попадающие в организм человека и также легко выводящиеся из него, оказываются жизненно необходимыми. Обращение микроэлементов в природе является долгим и сложным. Из почвы они вымываются водой, собираются растениями, с которыми они перерабатываются травоядными животными, оседая в их мышечных тканях и, уже оттуда, поступают в организм человека с животной пищей. Так через пищу человек "напрямую" связан с почвой, на которой живет, с подстилающими ее горными породами и образующими минералами. Почва - не что иное, как сложная система взаимодействия лежащих под ней пород, укоренившихся на них растительных сообществ, микроорганизмов и простейших животных.

Растительность, несомненно, является началом и главным основным элементом органического мира, поскольку  только растения обладают способностью превращать неорганические вещества в органические, вырабатывать живые ткани из таких неживых материалов как солнечный свет, углекислота, вода и минеральные соли. Поэтому, чем бы человек ни занимался, охотой, земледелием или животноводством, он прямо или косвенно зависит от растений, все равно, питается ли он их плодами или получает их в уже переработанном виде с мясом травоядных животных.

Жизнь человека находится  в самой тесной связи с геохимией  и биохимией окружающей среды. Отсутствие в пище того или иного микроэлемента  приводит к нарушению нормального обмена веществ, а в случае затянувшегося процесса - к развитию тяжелых наследственных заболеваний.

Возникновение ряда эпидемических  заболеваний происходит как результат  обеднения почвы, истощенной непрерывной  пахотой, и исчезновения в ней микроэлементов, жизненно необходимых для человеческого организма. Поэтому, чем интенсивнее земледельческая активность оседлого населения, тем сильнее изменяется окружение, характерная для каждой зоны совокупность растительных и животных сообществ. Комплекс происходящих изменений заставляет меняться самого человека, его орудия труда и охоты, образ жизни.

 

Борьба за существование из плана физического оказывалась перенесенной в область знания, область мысли. Если прежде выживал более сильный и выносливый, то теперь человек уже не мог полагаться только на физическую силу. Его жизнь определялась тем, с какой из социальных групп он был связан. Важнее физического состояния стало состояние социальное, место, которое человек занимал в иерархическом сообществе.

Человек, воздействуя  на окружающую природу и изменяя  ее, в результате, должен был изменяться сам. Человек, как и другие виды живых  организмов, способен адаптироваться, то есть приспосабливаться к условиям окружающей среды. Адаптацию человека к новым природным и производственным условиям можно охарактеризовать как совокупность социально-биологических свойств и особенностей, необходимых для устойчивого существования организма в конкретной экологической среде.

 

Отношение человека (субъекта) к природе (объекту) определяется двумя независимыми величинами:

 

- Наличием необходимых  природных ресурсов;

 

- Уровнем вооруженности  субъекта;

 

Под субъектом может  подразумеваться человек, производственный коллектив или сообщество в целом. Результат в любом случае будет  зависеть от качественных характеристик указанных величин, находящихся в зависимости от географических условий и от уровня развития материальной и духовной культуры общества.

Практически, начало всех изменений окружающей среды в  результате деятельности человека заключается в самом человеке.

В условиях научно-технической  революции все более усложняются  взаимоотношения человека с окружающей его природной средой. Научно-техническая  революция порождает невиданные ранее возможности для эксплуатации сил природы, но вместе с тем и для ее загрязнения, разрушения, уничтожения.

 

Современный этап воздействия человека на природу  является антропогенным и характеризуется  следующими особенностями:

 

1)    в систему воздействия человека на природу включается новый элемент – его разум, позволяющий осуществлять целенаправленную эксплуатацию природы, вооружив людей орудиями труда, которые во много раз усиливают воздействие человека на окружающую среду;

 

2) влияние антропогенного фактора на окружающую среду характеризуется постоянным ростом давления на природу в меру совершенствования средств труда и пространственного расширения деятельности человека: прямого (экстенсивного) и по растущему числу сфер (интенсивного);

 

3)    исключительную значимость в деятельности антропогенного фактора играет все большее ускорение развития человечества. В этих условиях природа не успевает восстановить равновесие экологических систем, нарушенное вмешательством человека;

 

4)    возрастает использование человеком ресурсов природы;

 

5)    происходит целенаправленное изменение человеком природы (ландшафтов, растений, животных) и биоценоза (совокупность живых компонентов) отдельных регионов;

 

6)    происходит нарастание все более масштабных побочных, часто непредвиденных и не предполагавшихся, последствий человеческой деятельности.

 

Во взаимоотношениях природы и общества неизбежны  противоречия. История совместного  существования человека и природы  представляет собой единство двух тенденций. С развитием общества, и особенно его производительных сил, постоянно и стремительно расширяется господство человека над природой. Сегодня это проявляется уже в планетарном масштабе;

 одновременно постоянно  растет уровень противоречий, дисгармония  отношений между человеком и  природой. 

Природа, несмотря на все  бесчисленное многообразие своих составных частей, есть единое целое. В силу данного обстоятельства направленное воздействие общества на отдельные части природы, даже независимо от воли людей, оказывает одновременное воздействие и на другие его участки. Игнорирование человеком целостного, диалектического характера природы часто приводит к отрицательным последствиям как для природы, так в конечном счете и для общества.   

Особенно отрицательными как для природы, так и для  общества становится бесцеремонное  вмешательство человека в окружающую среду в наши дни, ибо последствия этого вмешательства из-за высокого уровня развития производительных сил весьма существенны, а зачастую просто непредсказуемы. Для ослабления противоречий любое вторжение в природу, даже в самых скромных масштабах, сегодня должно быть заранее всесторонне просчитано и обосновано. Кроме того, необходима постоянная забота со стороны человека о поддержании динамического равновесия между природой и обществом. Нужно не только брать у природы, но и отдавать ей (посадки лесов, рыборазведение, организация национальных парков, заповедников и т.п.), т.е. переходить от потребительского отношения к природе к гармонии с ней.

 

 

5. Круговороты веществ и их нарушение

 

На земле существуют два вида круговоротов веществ: большой, или геологический (между сушей и океаном), и малый, или биологический (в пределах экосистем). Самостоятельность малого круговорота относительна: он является элементом геологического круговорота. Об изменении последнего под влиянием антропогенных факторов можно судить по выносу с суши в океан продуктов разрушения почв. За последние 50 лет вынос увеличился с 3 млрд. т/год в 40-50-х годах до 45-50 млрд. т в конце столетия. Накопление человеком веществ достигает столь значительных объемов, что даже легко разрушаемые из них (например, отходы животноводческих комплексов, бытовые стоки и др.) долгое время не включаются в круговороты, играя роль вредных отходов. Вещества, чуждые организмам-деструкторам (грунты, изымаемые из глубинных слоев земли, золоотвалы, ядовитые соединения и т. п.), выключаются из круговоротов на более длительное время. 

Круговорот  углерода. Содержащийся в атмосфере углерод (в виде СО2) в процессе фотосинтеза включается в органическое вещество растений и далее в цепи питания. Небольшая часть органического вещества и содержащегося в нем углерода, по терминологии В. И. Вернадского, ускользает от круговорота и «уходит в геологию» в виде торфа, угля, нефти и карбонатных отложений в водных экосистемах. 

Круговорот  азота. Основным источником является атмосфера, азот превращается - нитраты (N03). Последние образуются в основном в результате деятельности организмов-азотофиксаторов. К ним относятся отдельные виды бактерий, сине - зеленых водорослей и грибов (актиномицетов). Частично нитраты образуются при грозовых разрядах и при фотохимических реакциях в атмосфере, откуда с осадками они попадают в почву. Второй источник азота для растений - результат разложения органических веществ и, в частности, белков (протеинов) особой группой организмов - аммонификаторов. При этом в начале образуется аммиак (NH3), который в результате деятельности бактерий-нитрификаторов преобразуется в нитриты (N02) и нитраты (N03). Часть азота растениями усваивается в виде ионов аммония и мочевины, образующихся в результате разложения органических веществ.  

Круговорот  серы. Сера и ее соединения рассматриваются как основной или мировой загрязнитель среды. В целом антропогенные поступления серы в атмосферу составляют порядка 200-250 млн./т в год. Это соизмеримо с ее поступлением из естественных источников (вулканы, распад серосодержащих минералов и органических веществ, природные пожары и т. п.). 

Круговорот  фосфора. Иной цикл характерен для фосфора, в круговороте которого отсутствует газообразная фаза. Не компенсируются эти потребности и в результате использования природных минеральных соединений. В данном случае односторонний процесс, закапчивающийся осадочным циклом, грозит дефицитом фосфора для организмов. Последний в значительной мере восполняется человеком через внесение минеральных удобрений, представляющих в основном продукты переработки морских осадочных пород. Часть фосфора из океана на сушу поступает с морепродуктами. В том и другом случаях основная масса его включается в биогеохимические циклы, начальным звеном которых являются живые организмы. Наряду с азотом фосфор является основным фактором зарастания водоемов и загрязнения вод органическими веществами. 
В целом темпы миграции отдельных веществ в естественных экосистемах и под влиянием деятельности человека трудно сопоставимы, например, человечество высвобождает из геологических структур и использует за один только год такое количество горючих ископаемых, которые природа накапливала примерно в течение миллиона лет. Увеличение потребления ресурсов человеком будет продолжаться, особенно в связи с переходом на путь промышленного развития новых (развивающихся) государств. Следовательно, основным реальным путем уменьшения отрицательных воздействий этих процессов на природу и недра является коренное изменение образа жизни людей, переход на новые взаимоотношения с природой, в частности, за счет уменьшения различий в темпах технического и социального прогресса.

Глобальные  экологические проблемы и пути их решения

Сегодня экологическую  ситуацию в мире можно охарактеризовать как близкую к критической.

 

Среди глобальных экологических проблем можно  отметить следующие: 

- уничтожены и продолжают  уничтожаться тысячи видов растений и животных;

- в значительной мере  истреблен лесной покров; 
- стремительно сокращается имеющийся запас полезных ископаемых; 
- мировой океан не только истощается в результате уничтожения живых организмов, но и перестает быть регулятором природных процессов; 
- атмосфера во многих местах загрязнена до предельно допустимых размеров, а чистый воздух становится дефицитом; 
- частично нарушен озоновый слой, защищающий от губительного для всего живого космического излучения; 
- загрязнение поверхности и обезображивание природных ландшафтов: на

 

Земле невозможно обнаружить ни одного квадратного метра поверхности, где бы не находилось искусственно созданных человеком элементов. 
Совершенно очевидным стало пагубность потребительского отношения человека к природе лишь как к объекту получения определенных богатств и благ.

Прежде всего следует  перейти от потребительского технократического подхода к природе к поиску гармонии с нею. Для этого, в частности, необходим целый ряд целенаправленных мер по экологии производства: природные сберегающие технологии, обязательная экологическая экспертиза новых проектов, создание безотходных технологий замкнутого цикла. 

Другой мерой, направленной на улучшение взаимоотношений человека и природы, является разумное самоограничение  в расходовании природных ресурсов, особенно — энергетических источников (нефть, уголь), имеющих для жизни  человечества важнейшее значение.  
Однако ощутимый эффект все перечисленные и другие меры могут дать лишь при условии объединения усилий всех стран для спасения природы.

Первая попытка такого международного объединения была осуществлена еще в начале XX века. Тогда в  ноябре 1913 г. в Швейцарии состоялось первое международное совещание по вопросам охраны природы с участием представителей 18 крупнейших государств мира. 

Ныне межгосударственные формы сотрудничества выходят на качественно новый уровень. Заключаются  международные конвенции по охране окружающей среды (квоты по вылову рыб, запрет на промысел китов и др.), осуществляются самые различные совместные разработки и программы.  

Еще одним направлением для решения экологической проблемы, и может быть в перспективе  — самым важным из всех, является формирование в обществе экологического сознания, понимания людьми природы как другого живого существа, над которым нельзя властвовать без ущерба для него и себя. Экологическое обучение и воспитание в обществе должны быть поставлены на одном из первых мест.

 

 

 

 

 

Заключение

 

 

В ходе работы были изучены  понятия  географической среды, окружающей среды, биосферы. Также были проанализированы компоненты биосферы и последствия  их использования.

Воздействие человека на природу можно подразделить на четыре типа: преднамеренное и непреднамеренное, прямое и косвенное. Любой вид нерационального воздействия на природу приводит к множеству экологических проблем, которые особенно остро встают в наше время. Эти проблемы и пути их решения освещены в пункте данной работы. Тесная взаимосвязь человека и природы  очевидна и неоспорима, поэтому человек должен перейти от потребительского отношения к окружающей среде к рациональному, чтобы сохранить природу от гибели. В настоящее время глобальность экологических проблем требует от человека иного способа мышления, новой формы его самосознания – экологического сознания.

 

Список литературы

 

 

1. Андронова Б.В. Экология, 2001.

 

2. Боголюбов С.А. Защита  экологических прав, 1995.

 

3. Петров В.В. Экология  и право. – М.: Наука, 1981.

 

4 Экология / Под ред. Банникова М.С. М., 2003.

 

5. Экология / Под ред. Сычева К.М., 2000

 

6. "Большой энциклопедический словарь" – М.

 

7. Безопасность жизнедеятельности. Учебник для ВУЗов (СВ. Белов и др. Под общ. Ред. С. В. Белова) 3-е изд. – М, Высшая школа. 2001 г.