Биосфера, ноосфера и Человек: учение В.И. Вернадского.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 оболочки Земли были высказаны в начале 19в. Ж. Ламарком. В 1975г. Австралийский 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 создания целостности учения о биосфере принадлежит В.И.Вернадскому. Используя этот термин, 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 (в специальной литературе) называют современной биосферой или необиосферой, а древние биосферы относят к былым биосферам, иначе палеобиосферам или мегабиосферам. Примеры последних, 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). Изучение общепланетарных процессов развернулось после выхода в свет в 1926 году книги В.И. Вернадского “Биосфера”, где рассмотреть свойства ”живого вещества” и его функции в формировании, как современного лика Земли, так и всех сред жизни на планете (водной, почвенной и воздушной). Предшественником и единомышленником В.И. Вернадского был В.В. Докучаев (1846-1903), создавший учение о почве как о естественноисторическом теле. В.И.Вернадский (1863-1945) обосновал роль живого вещества как наиболее мощного геохимического и энергетического факторов ведущей силы планетарного развития. В его работах ясно прослеживается значение для космоса жизни на планете Земля, а также значение космических связей для биосферы. Впоследствии эта космическая линия в экологии была развита в трудах А.Л.Чижевского, основателя современной науки гелиобиологии. В.И.Вернадский проследил эволюцию биосферы и пришел к выводу, что деятельность современного человека, преобразующего поверхность Земли, по своим масштабам стала соизмерима с геологическими процессами на планете. В результате стало, ясно, что использование природных ресурсов планеты происходит без учета закономерностей и механизмов функционирования биосферы. Тем не менее, завершающим этапом эволюции биосферы он считал появление ноосферы-сферы разума. В.И.Вернадский отмечал, что жизнь в геологически обозримый период всегда существовала в форме биоценозов сложно организованных комплексов разных организмов. При этом живые организмы всегда были тесно связаны со средой обитания, образуя целостные динамические системы. В ходе развития жизни неоднократно происходила смена одних групп организмов другими, но всегда поддерживалась более или менее постольное соотношение форм, выполняющих те или иные геохимические функции.
Структура и границы биосферы. Структура биосферы. Биосфера включает в себя: · Аэробиосферу – нижнюю часть атмосферы; · Гидробиосферу – всю гидросферу; · Литобиосферу – верхние горизонты литосферы (твердой земной оболочки). Границы биосферы. Границы нео и палеобиосферы различны. Верхняя граница теоретически определяется озоновым слоем. Для необиосферы – это нижняя граница озонового слоя (около 20км), ослабляющего до приемлемого уровня губительное космическое ультрафиолетовое излучение, а для палеобиосферы – это верхняя граница того же слоя (около 60км), ибо кислород в атмосфере Земли есть результат преимущественно жизнедеятельности растительности. В большинстве случаев в качестве верхней теоретической границы биосферы указывает озоновый слой без уточнения его границ, что вполне приемлемо. Следует учитывать, что озоновый экран образовался всего лишь около 600 млн. лет назад, после чего организмы смогли выйти наружу. Практически же так высота над уровнем моря, на которой может существовать живой организм, ограничена уровнем, до которого сохраняются положительные температуры и могут жить хлорофилосодержащие растения – продуценты (6 200 м в Гималаях). На высотах 7 500 – 8000м критически низкого для абсолютного большинства организмов значения достигает другой абиотический фактор – абсолютное атмосферное давление. Наиболее зависимы от величины давления птицы и летающие насекомые. Нижняя граница. Нижняя граница существования активной жизни традиционно определяется дном океана 11022м. (максимальная глубина Марианской впадины) и глубиной литосферы, характеризующейся температурой 100оС (около 6000м, по данным сверхглубокого бурения на Кольском полуострове). В основном жизнь в литосфере, а лишь на несколько метров вглубь, ограничиваясь почвенным слоем. Однако по отдельным трещинам и пещерам она распространяется на сотни метров, достигая глубин 3000 4000м. Возможно, пределы биосферы намного шире, так как в гидротермах дна океана на глубинах около 3000м при температуре 250оС обнаружены организмы. Осадочные породы, практически все претерпевшие переработку живыми организмами, определяют нижнюю границу былых биосфер которая, тем не менее, не опускается на материках ниже самых больших глубин океана.
Атмосфера. Атмосфера – (от греч. Athmos – пар, sphaira – шар) – газовая оболочка земли планеты. На земле сформировалась в результате геологической эволюции и непрерывной деятельности организмов. Состав современной атмосферы – результат динамического равновесия, поддерживаемого процессами жизнедеятельности организмов и различными геохимическими явлениями глобального масштаба. Общая масса атмосферы Земли равна 5,3 . 1015т. (по разным оценкам 5,15 – 5,9 . 1015), причем 90% сосредоточенно в околоземном слое толщиной около 16км. Поскольку атмосфера является наружной оболочкой земли, она “разграничивает” планету и космическое пространство, ослабляя ряд поступающих из космоса излучений и сглаживая резкие колебания температуры в биосфере. Кроме того, она является средой распространения микроорганизмов, семян, плодов, а также местообитанием многих насекомых и птиц.
Гидросфера. Гидросфера (от греч. hydor – вода, spahaire – шар) – жидкая оболочка планеты. Человек, являясь сухопутным обитателем, воспринимает Землю прежде всего как сушу, однако при рассмотрении из космоса наша планета представляется планетой воды, ибо ¾ ее занимают водные поверхности океанов, морей, континентных водоемов и ледников, причем ¾ - это нижний предел величины, так как площадь, покрываемая гидросферой, существенно меняется и достигает в декабре – феврале 443 млн. км2. или около 87% поверхности Земли, равной 510 млн. км2. Как же не соответствует нашей планете или Земля! Насколько правильней было бы говорить – Океан.
Материками Литосфера. Литосфера - (от греч. litos –камень, sphaire – шар) – верхняя “твердая” (каменная) оболочка Земли, постепенно переходящая с глубиной в сферы с меньшей прочностью вещества. Она включает в себя земную кору и часть верхней мантии Земли. Ее особенность - расслоенность, установленная геофизическими методами исследований. На глубине около 100 км под материками и 50 км под океанами ниже подошвы земной коры находится астеносфера (от греч. asthenias – слабый, sphere – шар). Этот слой обнаружил в 1914г. Немецкий геофизик Б. Гутенбенергом. В данном слое установлено резкое снижение скорости распространения упругих колебаний, что объясняют размягченность вещества в нем. Предполагают, что вещества в нем находятся в твердо -жидком состоянии; твердые гранулы окружены пленкой расплава. Ниже астеносферы располагается слой, в котором плотность вещества возрастает, это увеличивает скорость распространения сейсмических волн. Слой назван в честь русского ученого Б.Б. Голицина. Верхняя часть земной коры, постоянно видоизменяется под влиянием механического и химического воздействия.
Ноосфера. Ноосфера – это гипотетическая стадия развития биосферы, когда в будущем разумная деятельность людей станет главным определяющем фактором ее устойчивого развития. Эволюция органического мира, осуществлявшая на основании только биологических закономерностей жизнедеятельности и развития, происходила в 2 этапа 1. Возникновение первичной биосферы 4,6 – 3,5 млрд. лет назад; 2. усложнение, биоценоза как результат появления многоклеточных организмов, начиная примерно с 3,5 млрд. лет тому назад. Приняв за исходное биогеохимическую основу биосферы, установленную академиком В.И. Вернадским, французский философ Э. Леруа (1927г.) предложил понятие ноосферы (от греч. noos – ум, разум; sphaira – шар), назвав как современную стадию развития биосферы. Э.Леруа и его последователи дали трактовку ноосферы как “мыслящего пласта”, зародившегося в конце неогена (около 1 млрд. лет назад) и с тех пор разворачивающегося над миром растений и животных вне биосферы и над ней. В свою очередь В.И.Вернадский принял понятие ноосферы – как сфера разума – высшей стадии развития биосферы, связанной с возникновением и становлением с ней цивилизованного человека, с периодом, когда разумная человеческая деятельность становится главным, определяющим фактором развития на Земле. Окончательно сформулировавшиеся к 1943г. и опубликованные в 1945г. идея В.И.Вернадского о неотделимости человечества от биосферы указывают на главную цель в построении ноосферы. Она заключается в неизменности того типа биосферы, в которой возник и может существовать человек как вид, сохраняя свое здоровье, образ жизни.
Экологические системы, их структура и основные виды. Экологические системы. Экологическая система (экосистема) – совокупность популяций различных видов растений, животных и микробов, взаимодействующих между собой и окружающей их средой таким образом, что эта совокупность сохраняется путем неопределенно долгое время. Примеры экологических систем: луг, лес, озеро, океан. Экосистемы существуют везде в воде и на земле, в сухих и влажных районах, в холодных и жарких местностях. Они по-разному выглядят, включают различные виды растений и животных. Однако в “поведении” всех экосистем имеются и общие аспекты, связанные с принципиальным сходством энергетических процессов, протекающих в них. Одним из фундаментальных правил, которым подчиняются все экологические системы, является принцип Ле-Шателье-Брауна: при внешнем воздействии, выводящем систему из состояния устойчивого равновесия, это равновесие смещается в направлении при котором эффект внешнего воздействия ослабляется. При излучении экосистем анализируют, прежде всего поток энергии и круговорот веществ между соответствующими биотопом и биоценозом. Биоценоз (от греч. bios-жизнь, ge-земля, ценоз - сообщество) – это совокупность однородных элементов природных элементов (атмосферы, горой породы, растительности, почвы и гидрологических условий) на определенном участке поверхности Земли. Контур биогеоценоза установлен по границе растительного сообщества. Термины “экологическая система” и “биоценоз” не являются синонимами. Экосистема – это любая совокупность организмов и среды их обитания, горшок с цветком, муравейник, у перечисленных систем по В.Н.Сукачева, отсутствует элемент “гео” – Земля. Биоценозы – это только природные образования. Самая крупная природная экосистема на Земле – биосфера. Биомы – наиболее крупные наземные экосистемы, соответствующие основным климатическим зонам Земли (пустынные и лесные); водные экосистемы – основные экосистемы, существующие в водной сфере (гидросфере).
Структура экосистемы. Любую экосистему можно разделить на совокупность организмов и совокупность неживых (абиотических) факторов окружающей природной среды (почв и грунтов) называемой “эдафотопом”- от греч. edaphos – почва. Экотоп – это то, откуда биоценоз черпает средства для существования и куда выделяет продукты жизнедеятельности. Структура живой части биогеоценоза определяется трофоэнергетическими связями и отношениями, в соответствии с которыми выделяют три главные функциональных компонента: 1. комплекс автотрофных организмов-продуцентов обеспечивающих органическим веществом и следовательно, энергией остальные организмы. 2. комплекс гетеротрофных организмов консументов, живущих за счет питательных веществ. 3. комплекс организмов-редуцентов, разлагающие органические соединения до минерального состояния. Основные экосистемы земли. · наземные: пустыни – это территория, где испарение превышает количество осадков, причем их уровень составляет менее 250 мм/г. (тропические, холодные и т.д.) · травянистые экосистемы или саваны такие экосистемы характерны для районов с высокой средней температурой (tо). Они образуют широкие полосы по обе стороны экватора. · травянистые – они встречаются во внутренних районах материков (основные типы высокотравянистые и низкотравянные прерии США и Канады). · полярные травянистые экосистемы или арктически тундры. · лесные экосистемы: 1. влажные тропические леса, 2. листопадные леса умеренных широт, 3. северные хвойные леса, 4. особенности круговорота питательных веществ в лесах разных широт. Водные экосистемы: Тип и количество организмов в водных экосистемах определяется соленостью, глубиной проникновения солнечных лучей.
Виды загрязнения среды обитания. Загрязнение – это все то, что появляется не в том месте, не в то время и не в том количестве, какое естественно для природы, что выводит ее системы из равновесия, отличается от нормы, обычно наблюдаемой и (или) желательной для человека. Загрязнение окружающей среды. Привнесение в природную среду, или возникновение в ней новых, обычно нехарактерных, физических, химических, информационных или биологических агентов, или превышение в рассматриваемое время естественного среднемноголетнего уровня (в пределах его крайних колебаний) воздействия перечисленных агентов на среду, приводящее к негативным (с позиции человека) последствиям, называют загрязнением. Загрязняющим агентом может быть любой экологический фактор, например любое вещество, находящееся в составе воздуха, воды, почвы. Загрязнение среды – сложный, многообразный процесс. Загрязнения бывают: · химические (или ингредиентные), заключающиеся в изменении химического состава среды. · физические – связанные с отклонением от нормы физических параметров окружающей среды. · биологические, включающие микробиологические (бактерии и вирусы). Загрязнение биосферы: Локальное, региональное, глобальное. Антропогенное изменение (загрязнение). Загрязнение, возникающее в результате хозяйственной деятельности людей, в том числе их прямое или косвенное влияние на состав и интенсивность природного (естественного) загрязнения называют антропогенным. Загрязнители – нормальные побочные продукты жизнедеятельности человека как биологического вида и как социального творческого существа. Они представляют собой органические и неорганические отходы метаболизма и пищеварения, а также деятельности по выращиванию и защите урожая, обогреву, жилища, производству одежды, овладению энергией. В настоящее время основным загрязнителем окружающей природной среды стал человек. Изготовление промышленной продукции.
Загрязнение природной среды объектами ГА. Деятельность транспорта, направленная на выполнение транспортной работы (оказание транспортных услуг), сопровождается мощным негативным воздействием на окружающую среду, которое подразделяют, прежде всего, на химическое, физическое и биологическое. Химическое загрязнение биосферы – это изменения характеристик химического состава компонентов биотопа природных экосистем, выходящие за пределы диапазона из естественного колебания. Оно является самым древним видом антропогенного загрязнения по сравнению с физическим (шумом, радиацией, электромагнитными полями и пр.) и биологическим загрязнением. Химическое загрязнение, первое и пока единственное, пройдя стадии локального и регионального загрязнения, уже в конце 20в. превратилось в общепланетарное явление с глобальными последствиями, такими как изменение климата, кислотные осадки, озоновые дыры. Главною особенностью химического загрязнения биосферы транспортом является наличие многочисленных и разнообразных двигателей. Происходит сжигание ископаемого топлива с целью получения энергии, а, следовательно, выделение и выброс в атмосферу обработавших газов. Топливо-вещество, которое при сжигании выделяет теплоту и потому используется как источник получения энергии. В аэропортах передвижные источники загрязнения, к которым относятся воздушные суда (ВС), спецмашины и автотранспорт (как принадлежащий аэропорту, так и прибывающий в него), вносят основной вклад в химическое загрязнение атмосферы. Это было показано еще в начале 1970 – х годов. Основными факторами, определяющими состав и объем выбросов загрязняющих веществ (ЗВ) авиацией и масштабы их воздействия на здоровье людей, изменение климата и разрушение озонового слоя нашей планеты, является вид авиационного углеводородного топлива (авиакеросин для ТРДД – турбореактивных двухконтурных двигателей или авиабензин) показатели его потребления. Другими видами топлива, используемого для двигателей ВС, могут быть криогенные топлива, водород, сниженный природный газ (СПГ0 и иные варианты. Уровень химического загрязнения окружающей среды в районе размещения аэропорта, вызванного выбросами ЗВ двигателями ВС, зависит от 4 факторов: 1. экологическое совершенство авиационных двигателей (интенсивность образования и выброса ЗВ в атмосферу); 2. интенсивность воздушного судна (количество взлетов и посадок ВС); 3. организация перемещения ВС по территории аэродрома. 4. Уменьшение негативного воздействия выбросов ЗВ двигателями ВС на окружающую среду возможно разнообразными методами: уменьшением образования ЗВ при горении топлива, оптимизацией эксплуатационных процедур и т.п. При решении локальных задач хороших результатов можно достичь при правильной организации движения ВС по Земле (руление от места стоянки или посадки пассажиров к взлетной полосе перед взлетом и обратно после приземления). Так, количество ЗВ, выбрасываемых самолетом в атмосферу, резко уменьшается при использовании для руления части маршевых двигателей ВС. Значительный эффект достигается при буксировании ВС специальными тягачами, что широко практикуется в крупных зарубежных аэропортах. Однако главные современные достижения природоохранной деятельности авиации в сфере снижения выбросов в атмосферу связаны с совершенствованием экологических характеристик авиадвигателей.
Экологическая стандартизация и аудит. Экологическая стандартизация. Экологическая стандартизация – активно развивающееся направление нормативно-правового регулирования охраны окружающей среды и природопользования. Экологические стандарты – это, прежде всего нормативно- технические документы, в которых определяются отдельные экологические требования. Кроме того, в экономическом праве тем же термином обозначают ПДК загрязняющих веществ в окружающей среде (воздухе, воде, почве) и ПДУ вредных физических воздействий на ОС. Экологические стандарты относятся к подзаконным правовым актам. Кроме специальных стандартов, касающихся вопросов охраны ОС и природопользования, ст.7. Закона от 10.06.93 и №5154-1. “О стандартизации” предусматривается, что “Если продукция, работы или услуги, на которые разрабатываются государственные стандарты, касаются вопросов охраны окружающей среды, то такие стандарты должны содержать требования по их безопасности для окружающей среды. Жизни и здоровья людей.” Госстандартом РФ в настоящее время разработано и утверждено более 50 отечественных экологических стандартов. Центральным является ГОСТ 17.0.01-76. “Система стандартов в области охраны природы и улучшения использования природных ресурсов”, введенный в действие еще в 1977г. В системе стандартов в области охраны природы (ССОП), представляющей комплекс взаимосвязанных экологических стандартов, используется определенная структура обозначений. Так, цифровой код ГОСТ 17.2.3.02.-78. “Охрана природы. Атмосфера. Правила установления допустимых выбросов промышленными предприятиями”, означает следующее: <<17>> - система ССОП; <<2>> - шифр подсистемы (2 – атмосфера); <<3>> - шифр направления действия стандарт; <<02>> - порядковый номер стандарта в данном направлении; <<78>> - год утверждения или пересмотра стандарта. Есть другие стандарты ГОСТ 23023 – 85 <<Самолеты винтовые легкой весовой категории>>. Международная организация по стандартизации (ИСО) в 90-е годы приступила к созданию комплекса международных стандартов на системы экологического управления, а именно стандарты ИСО серии 14000. В нашей стране разрабатываются постановления Госстандарта России, вводятся в действие отечественные стандарты, представляющие собой аутентичные тексты международных стандартов ИСО серии 14000. Три стандарта по управлению ОС (Экологическому менеджменту); · Три стандарта по экологическому аудиту · Четыре стандарта по оценке жизненного цикла продукции (системы услуг) и экологической эффективности; · Три стандарта – экологической этики и декларации; · Один стандарт – словарь основных терминов с определениями. Полное и официальное обозначение и название первого из этих стандартов: ГОСТ и ИСО 14001-98 <<Системы управления окружающей средой. Требования и руководство по применению>>. Создание стандартов ИСО серии 14000 есть результат настоятельной международной необходимости. Их создание только началось. На первом этапе работы (в ближайшее время) предполагается подготовить 20-30 международных экологических стандартов такого типа.
Экологический аудит. Экологический аудит – независимая, комплексная, документированная оценка соблюдения субъектом хозяйственной и иной деятельности требований (включая международные) в области охраны ОС и подготовка рекомендаций по улучшению этой деятельности. Система экологического аудита в России создана приказом Госкомэкологии РФ от 16.10.97 №453. Аудит является видом предпринимательской деятельности, включающей в себя комплекс мероприятий, обеспечивающих его проведение. Он носит преимущественно добровольный характер и с эколого-правовой ответственностью непосредственно не связан. Экологический аудит – важное средство проверки и экологической эффективности и оказания помощи в ее повышении. Он может быть заказан, например: · Органами надзора или властными структурами · Собственником предприятия как элемент экологического управления для оценки возможных расходов, например при экологическом страховании; · Инвестором для определения уровня возможных расходов при финансировании некоего проекта. · Страховой компанией перед заключением договора. Предметом экологического аудита фактически экологическая деятельность экономического субъекта (ассоциации, концерна и т.д.) · Природоохранные цели и задачи, экологическая политика аудируемого объекта; · Минимизация выборов и сбросов от производства, их мониторинг и регулирование; · Размещение, переработка, ликвидация отходов; · Экологическое управление потребляемыми производством природными ресурсами, их рациональное использование и мониторинг; · Деятельность по экономическому информированию, просвещению персонала. · Эколого-экономическая, эколого-правовая, уголовная ответственность за нарушение природоохранного законодательства снижения риска ее возникновения и платежей за загрязнение ОС. Аудит основывается на целях, постановленных заказчиком. Его объем, характеризуемый глубиной и границами, определяется ведущим аудитором. Типичные цели экологического аудита: · Определение соответствия системы управления ОС критериям аудита; · Идентификация (выявление) области для потенциального улучшения природоохранной деятельности проверяемой организации · Проверка того, насколько выпускаемая продукция, сырьевые материалы, тара, упаковка соответствуют требованиям потребителей в отношении экологической частоты. Определение критериев проверки – важный начальный этап аудита. На соответствующем уровне детализации они вырабатываются ведущим аудитором и клиентом, а потом сообщаются проверяющей организации. Аудит проводит группа из одного или нескольких аудиторов, включающая при необходимости технических экспертов и аудиторов практиков. Один из аудиторов в группе выполняет роль ведущего аудитора. При этом аудитор – эколог – это лицо, аттестованное для проведения экологических аудиторов. Привлечение внешних и внутренних членов аудиторской группы зависит от решения клиента- заказчика аудита. Для объективности процесса аудита, его результатов и любых выводов члены аудиторской группы должны быть независимы от проверяемой ими организации. Аудит происходит когда собрана необходимая и достаточная информация об объекте, имеются место адекватное сотрудничество со стороны, проверяемой организации. Исходные данные (проверяемая информация) должны быть такого качества и в таком количестве, чтобы компетентные аудиторы, работая по одним и тем же критериям независимо друг от друга, получили одинаковые результаты. В обязанности проверяемой организации, в частности, входит: · Представление помещения для аудиторской группы; · Назначение ответственных и компетентных работников для сопровождения аудиторов и экспертов; · Обеспечения доступа к помещениям, персоналу, надлежащей информации по требованию аудиторов; · Сотрудничество с аудиторской группой для достижения целей аудита. Аудиторские данные собираются путем опроса, изучения документов и наблюдения за деятельностью объекта проверки и условиями, в которых она происходит. В настоящее время контроль и управление природопользованием в РФ осуществляется главным образом на основании декларируемых самими предприятиями сведений о количестве использованных ресурсов. Выводами по аудиту являются профессиональные суждения или мнения аудитора об объекте проверки. Окончательное решение по оценке значимости результатов аудита в соответствии с ГОСТ РИСО 14011-98 относится к компетенции ведущего бухгалтера. Результаты аудита и их резюме сообщаются заказчику в письменном заключении. За разработку плана мероприятий по результатам экологического аудита или проверяемая организация.
|
