ЗМІСТ
1. Роль людського фактора у вирішенні проблем екології
2. Складіть схему кругообігу і покажіть переміщення фосфоровмісних сполук
Список літератури
Це пояснюється тим, що людина тісно пов'язаний з живою природою походженням, матеріальними та духовними потребами, але, на відміну від інших організмів, ці зв'язки досягли таких масштабів і форм, що це може призвести (і вже призводить!) До практично повного залучення живого покриву планети (біосфери) в життєзабезпечення сучасного суспільства, що поставило людство на грань екологічної катастрофи.
Зупинити стихійний розвиток подій допоможуть лише знання про те, як ними керувати і, у випадку з екологією, ці знання повинні «оволодіти масами», принаймні, більшою частиною суспільства, що можливо лише через загальне екологічна освіта людей, починаючи зі шкільної лави і закінчуючи вузом.
Екологічні знання необхідні кожній людині, щоб збулася мрія багатьох поколінь мислителів про створення гідного людини середовища, для чого треба побудувати прекрасні міста, розвинути настільки досконалі продуктивні сили, які змогли б забезпечити гармонік) людини і природи. Але ця гармонія неможлива, якщо люди вороже налаштовані один до одного і, тим більше, якщо йдуть війни »що, на жаль» має місце. Як справедливо відзначив американський еколог Б. Коммоіер на початку 70-х рр.., «Пошуки витоків будь-якої проблеми, пов'язаної з навколишнім середовищем, призводять до незаперечною істині, що корінна причина кризи полягає не в тому, як люди взаємодіють з природою, а в тому , як вони взаємодіють один з одним ... і що, нарешті, миру між людьми і природою повинен передувати мир між людьми ».
Таким чином, екологічні знання дозволяють усвідомити всю згубність війни і чвар між людьми, адже за цим криється не просто смерть окремих людей і навіть цивілізацій, але це призведе до загальної екологічної катастрофи, до загибелі всього людства. Значить, найважливіше з екологічних умов виживання людини і всього живого - це мирне життя на Землі. Саме до цього повинен і буде прагнути екологічно освічена людина.
Але було б несправедливо будувати всю екологію «навколо» лише людини. Та й власне екологія, як ми вже показали вище, виникла для вирішення завдань вивчення взаємодії всього живого з неживою природою і організмів між собою. Людина - теж такий же організм, і ізоляція його від тварин і рослин дикої природи істотно позначається на його здоров'ї. Домашні тварини і рослини не можуть повністю замінити дику природу. Зміна, а тим більше знищення цієї природного середовища, тягне за собою згубні наслідки для життя людини. Екологічні знання дозволяють йому переконатися в цьому і приймати правильне рішення з метою охорони природи, в тому числі і на побутовому рівні. Вони дозволяють йому зрозуміти, що людина і природа - єдине ціле і подання про панування його над природою досить примарні і примітивні.
Екологічно освічена людина не допустить стихійного ставлення до навколишнього його середовища життя. Він буде боротися проти екологічного варварства, а якщо в нашій країні таких людей стане більшість, то вони забезпечать нормальне життя своїм нащадкам, рішуче ставши на захист дикої природи від жадібного наступу «дикою» цивілізації, перетворюючи і вдосконалюючи саму цивілізацію, знаходячи найкращі «екологічно чисті »варіанти взаємини природи і суспільства.
В історії формування природоохоронної концепції можна виділити кілька послідовних етапів: видова і заповідна охорона природи - поресурсная охорона - охорона природи - раціональне використання природних ресурсів - охорона середовища проживання людини - охорона навколишнього природного середовища. Відповідно розширювалося і поглиблювалося саме поняття природоохоронної діяльності.
Охорона природи - сукупність державних і громадських заходів, спрямованих на збереження атмосфери, рослинності і тваринного світу, грунтів, вод і земних надр.
Інтенсивна експлуатація природних багатств призвела до необхідності нового виду природоохоронної діяльності - раціонального використання природних ресурсів, при якому вимоги охорони включаються в сам процес господарської діяльності з використання природних ресурсів.
На рубежі 50-х рр.. XX ст. виникає ще одна форма охорони - охорона середовища проживання людини. Це поняття, близьке за змістом до охорони природи, в центр уваги ставить людину, збереження і формування таких природних умов, які є найбільш сприятливими для його життя, здоров'я і добробуту.
Охорона навколишнього природного середовища - нова форма у взаємодії людини і природи, народжена в сучасних умовах, вона представляє систему державних і громадських заходів (технологічних, економічних, адміністративно-правових, освітніх, міжнародних), спрямованих на гармонійний взаємодію суспільства і природи, збереження і відтворення діючих екологічних спільнот і природних ресурсів в ім'я живучих і майбутніх поколінь.
В останні роки все частіше використовується термін «захист навколишнього природного середовища». Дуже близький за змістом та обсягом до цього поняття прийнятий рядом авторів термін «охорона біосфери». Охорона біосфери - це система заходів, що проводяться на національному та міжнародному рівнях і спрямованих на усунення небажаного антропогенного або стихійного впливу на функціонально взаємопов'язані блоки біосфери (атмосферу, гідросферу, грунтовий покрив, літосферу, сферу органічного життя), на підтримку виробилася еволюційно її організованості та забезпечення нормального функціонування.
Охорона навколишнього природного середовища тісно пов'язана з природокористуванням - одним з розділів прикладної екології. Природокористування - суспільно-виробнича діяльність, спрямована на задоволення матеріальних і культурних потреб суспільства шляхом використання різних видів природних ресурсів і природних умов. За Н, Ф. Реймерс (1992), природокористування включає в себе: а) охорону, відновлення і відтворення природних ресурсів, їх вилучення та повторної переробки; б) використання та охорону природних умов середовища життя людини; в) збереження, відновлення і раціональне зміна екологічного рівноваги природних систем; г) регуляцію відтворення людини та чисельності людей.
Природокористування може бути нераціональним і раціональним. Нераціональне природокористування не забезпечує збереження природно-ресурсного потенціалу, веде до зубожіння і погіршення якості природного середовища, супроводжується забрудненням і виснаженням природних систем, порушенням екологічної рівноваги та руйнуванням екосистем. Раціональне природокористування означає комплексне науково-обгрунтоване використання природних багатств, при якому досягається максимально можливе збереження природно-ресурсного потенціалу, при мінімальному порушенні здатності екосистем до саморегуляції і самовідновлення.
По Ю. Одуму (1975), раціональне природокористування переслідує двояку мету:
- Забезпечити такий стан навколишнього середовища, при якому вона змогла б задовольнити поряд з матеріальними потребами запити естетики та відпочинку;
- Забезпечити можливість безперервного одержання врожаю корисних рослин, виробництва тварин і різних матеріалів шляхом встановлення збалансованого циклу використання і відновлення.
У нинішній, сучасний етап розвитку проблеми охорони навколишнього природного середовища народжується нове поняття - екологічна безпека, під яким розуміється стан захищеності життєво важливих екологічних інтересів людини і насамперед його прав на сприятливе навколишнє природне середовище.
Науковою основою всіх заходів по забезпеченню екологічної безпеки населення та раціонального природокористування служить теоретична екологія, найважливіші принципи якої орієнтовані на підтримання гомеостазу екосистем, на збереження екзистенційно потенціалу.
Нераціональне природокористування, в кінцевому рахунку, веде до екологічної кризи, а екологічно збалансоване природокористування створює передумови для виходу з нього.
Вихід з глобальної екологічної кризи - найважливіша наукова та практична проблема сучасності. Над її вирішенням працюють тисячі вчених, політиків, фахівців-практиків у всіх країнах світу. Завдання полягає в розробці комплексу надійних антикризових заходів, що дозволяють активно протидіяти подальшій деградації природного середовища і вийти на стійкий розвиток суспільства. Спроби вирішення цієї проблеми тільки одними будь-якими засобами, наприклад технологічними (очисні споруди, безвідходні технології і т. д.), принципово невірні й не приведуть до необхідних результатів. Подолання екологічної кризи можливе лише за умови гармонійного розвитку природи і людини, зняття антагонізму між ними. Це можна досягти лише на основі реалізації «триєдності природної природи, суспільства і природи олюдненої» (Жданов, 1995), на шляхах сталого розвитку суспільства (конференція ООН, Ріо-де-Жанейро, 1992 р.), комплексного підходу до вирішення природоохоронних проблем.
Найбільш загальним принципом, або правилом охорони навколишнього середовища, необхідно вважати наступний (Реймерс, 1994): глобальний вихідний природно-ресурсний потенціал в ході історичного розвитку безперервно виснажується, що вимагає від людства науково-технічного вдосконалення, спрямованого на більш широке і повне використання цього потенціалу .
З цього закону випливає інший основоположний принцип охорони природи і середовища життя: «екологічне - економічно», тобто чим дбайливіше підхід до природних ресурсів і середовища проживання, тим менше потрібно енергетичних та інших витрат. Відтворення природно-ресурсного потенціалу та зусилля на його втілення повинні бути порівнянні з економічними результатами експлуатації природи.
Ще один дуже важливий екологічний правило - всі компоненти природного середовища - атмосферне повітря, води, грунт та ін - охороняти треба не окремо, а в цілому, як єдині природні екосистеми біосфери. Тільки при такому екологічному підході, можливо, забезпечити збереження ландшафтів, надр, генофонду тварин і рослин.
Відповідно до закону Російської Федерації про охорону навколишнього середовища (1991) основними принципами охорони навколишнього середовища є наступні:
- Пріоритет охорони життя і здоров'я людини;
- Науково-обгрунтоване поєднання екологічних і економічних інтересів;
- Раціональне і неістощітельного використання природних ресурсів;
- Платність природокористування.
1. Який фази не існує в круговороті фосфору?
2. Де фосфор може накопичуватися?
3. Чому фосфорні сполуки можуть повертатися в рослини?
Фосфор - необхідний компонент нуклеїнових кислот, білків, АТФ та ряду інших життєво важливих органічних речовин. Крім того, фосфат входить до складу зубної емалі і фосфоліпідів мембран. Це порівняно мало поширений елемент, і, подібно азоту і калію, він часто буває фактором, що лімітує продуктивність екосистем. Форма, в якій елемент поглинається рослинами: фосфат РО 4 третіх ортофосфат Н 2 РО 4 -. Кругообіг фосфору показаний на рис.1; він не складний, тому що в природі немає газоподібних сполук цього елемента. Значна частина фосфору рано чи
Запаси фосфору, доступні живим істотам, повністю сконцентровані в літосфері. Основними джерелами неорганічного фосфору є вивержені породи (наприклад, апатити) або осадові породи (наприклад, фосфорити). Мінеральний фосфор - рідкісний елемент у біосфері, в земній корі його зміст не перевищує 1%, що є основним чинником, що лімітує продуктивність багатьох екосистем. Неорганічний фосфор з порід земної кори залучається в циркуляцію вилуговуванням і розчиненням в континентальних водах. Він потрапляє в екосистеми суші і поглинається рослинами, которі при його участі синтезують різні органічні сполуки, і таким чином включається в трофічні ланцюги. Потім органічні фосфати разом з трупами, відходами та виділеннями живих істот повертаються в землю, де знову піддаються впливу мікроорганізмів і перетворюються в мінеральні ортофосфати, готові до вживання рослинами та іншими автотрофами.
У водні екосистеми фосфор приноситься текучими водами. Річки безперервно збагачують океани фосфатами, що сприяє розвитку фітопланктону і живих організмів, розташованих на різних рівнях харчових ланцюгів прісноводних чи морських водойм. У всіх водних екосистемах фосфор зустрічається в чотирьох формах, відповідно нерозчинних або розчинних:
Помічено, що у водах помірних широт в зимовий час зростає вміст розчинених мінеральних фосфатів. Максимального значення концентрація досягає навесні, в той час року, коли біосфера особливо сильно в них потребує (подібні зміни концентрацій у часі стосуються і розчинених у воді нітратів). Фосфор, накопичений у відкладеннях на мілководдях, наприклад в мулі, вивільняється, коли в зимовий час середовище стає анаеробної (майже повна зупинка процесу синтезу). Таким чином, природні умови, що сприяють вибування сірки з кругообігу при її відновленні у присутності заліза, забезпечують вивільнення фосфатів.
Якщо простежити всі перетворення фосфору в масштабі біосфери, то помітимо, що його кругообіг не замикається.
Дійсно, якщо в наземних екосистемах кругообіг фосфора проходить в оптимальних природніх умовах із мінімумом втрат на вилуговування [1], то в океані справа відбувається далеко не так. Це пов'язано з постійної седиментацією органічної речовини та, зокрема, збагачених фосфором трупів риб, фрагменти яких, не використані в їжу детритофагами і деструкторами, постійно накопичуються на дні морів. Органічний фосфор, що осів на невеликій глибині приливно - відливних і нерітіческіх зон, може бути повернутий в круговорот після мінералізації, проте це не поширюється на відкладення на дні глибоководних зон, які займають 85% загальної площі океанів. Фосфати, відкладені на великих морських глибинах, вимикаються з біосфери і не можуть більше брати участь у круговерті. Звичайно, як зауважив Ковда (1968 р.), елементи біогеохімічного осадового круговороту не можуть накопичуватися до нескінченності на дні океану. Тектонічні рухи сприяють повільного підйому до поверхні осадових порід, накопичених на дні геосинкліналей. Таким чином, замкнений цикл осадових елементів має тривалість, вимірювану геологічними періодами, тобто десятками і сотнями мільйонів років.
Розглядаючи круговорот фосфору в масштабі біосфери за порівняно короткий період, можна відзначити, що він повністю не замкнутий. Дійсно, відбувається часткове надходження фосфору з океану на сушу, яке здійснюється головним чином птахами, що харчуються рибою. Перуанські поклади гуано свідчать про великомасштабну цього явища в деяких районах земної кулі. Виловлюючи морських тварин, людина теж бере участь у цьому процесі. Однак кількість фосфору, щорічно надходить на сушу завдяки рибальству, досить незначно, близько 60 000 т (Hutchinson, 1957 р.), і явно поступається виносу фосфору в гідросферу при вилуговуванні розчинних фосфатних добрив, що вносяться в агроекосистемах, який досягає багатьох мільйонів тонн на рік .
Таким чином, у природних умовах механізм повернення фосфору з океанів на сушу абсолютно не здатний компенсувати втрати цього елемента на седиментацію. До того ж людина прискорює цю природну тенденцію, вносячи в оброблювані землі добрива, багаті фосфором.
Оскільки на Землі запаси фосфору - елементу, важливого для функціонування екосистем, малі, то будь-які дії людини на біогеохімічний круговорот фосфору має ряд негативних наслідків.
Фосфор належить до числа досить поширених елементів; вміст його в земній корі становить близько 0.1% (мас.). Внаслідок легкої окислюваності фосфор у вільному стані в природі не зустрічається.
З природних сполук фосфору найважливішим є ортофосфат кальцію, який у вигляді мінералу фосфориту іноді утворює великі поклади.
Найбагатші родовища фосфоритів знаходяться в Південному Казахстані в горах Каратау.
Фосфор, як і азот, необхідний для всіх живих істот, тому що він входить до складу деяких білків як рослинного, так і тваринного походження. У рослинах фосфор міститься головним чином в білках насіння, у тваринних організмах - у білках молока, крові, мозкової і нервової тканин. У вигляді кислотного залишку фосфорної кислоти фосфор входить до складу нуклеїнових кислот - складних органічних полімерних сполук, що беруть безпосередню участь у процесах передачі спадкових властивостей живої клітини.
Сировиною для отримання фосфору та його сполук служать фосфорити і апатити. Природний фосфорит або апатит подрібнюють, змішують з піском і вугіллям і розжарюють в печах за допомогою електричного струму без доступу повітря всіх живих організмах. Основне джерело його - гірські породи (головним чином виверження). Середній вміст фосфору в земній корі 0,085%. Представлений він в основному апатитом і фторапатитом. У осадових породах це зазвичай вівіаніт, Вавель, фосфорит. З утворенням біосфери вивільнення фосфору з гірських порід посилилося, в результаті відбувся значний перерозподіл його. Все живе речовина планети (в середньому) містить фосфору 0,07%, тобто трохи менше, ніж у літосфері.
Джерелом фосфору в біосфері головним чином є апатити, що зустрічаються в усіх магматичних породах. У перетвореннях фосфору велику роль відіграє жива речовина. Організми засвоюють фосфор з грунтів, водних розчинів.
Фосфор входить до складу білків, нуклеїнових кислот, та інших органічно сполук. Особливо багато фосфору в кістках тварин. Із загибеллю організмів фосфор повертається в грунт він концентрується у вигляді морських фосфатних конкрецій, відкладень костей риб, що створює умови для утворення багатих фосфором порід, які в свою чергу служать джерелом фосфору в біогенному циклі.
Діяльність людини в даний час спрямована на збільшення вмісту фосфору в навколишньому середовищі. Це явище В. А. Ковда назвав фосфатізаціей суші. Вона відбувається за рахунок вилову продуктів моря, багатих фосфором, і головним чином у результаті вилучення фосфору з агроруд для виробництва фосфорних добрив, різних фосфоровмісних препаратів. Фосфатізація суші відбувається нерівномірно. Найбільш сильно вона проявляється в промислово розвинених районах, що характеризуються великою щільністю населення. На відміну від них виділяються райони, де відбувається, навпаки, дефосфатізація.
Запаси фосфору, доступні живим істотам, повністю сконцентровані в літосфері. Основні джерела неорганічного фосфору - виверження вулканів або осадові породи. У земній корі вміст фосфора не перевищує 1%, що лімітує продуктивність екосистем. З пород земної кори неорганічний фосфор залучається в циркуляцію континентальними водами. Він поглинається рослинами, которі при його участі синтезують різні органічні сполуки і таким чином включаються в трофічні ланцюги. Потім органічні фосфати разом з трупами, відходами та виділеннями живих істот повертаються в землю, де знову піддаються впливу мікроорганізмів і перетворюються в мінеральні форми, які використовуються зеленими рослинами.
В екосистемі океана фосфор приноситься текучими водами, що сприяє розвитку фітопланктону і живих організмів.
В наземних системах кругообіг фосфора проходить в оптимальних природніх умовах із мінімумом втрат. В океані справа відбувається інакше. Це пов'язано з постійним осіданням (седиментацією) органічних речовин.
Осів на невеликій глибині органічний фосфор повертається в кругообіг.
Фосфати, відкладені на великих морських глибинах не приймають участь в малому кругообігу. Однак тектонічні рухи сприяють підйому осадових порід на поверхню.
Таким чином, фосфор повільно переміщується з фосфатних родовищ на суші і мілководних океанічних осадів до живих організмів назад.
Розглядаючи круговорот фосфору в масштабі біосфери за порівняно короткий період, можна зробити висновок, що він повністю не замкнутий. Запаси фосфору на землі малі. Тому вважають, що фосфор - основний фактор, лімітуючий зростання первинної продукції біосфери. Вважають навіть, що фосфор - головний регулятор всіх інших біогеохімічних циклів, це - найбільш слабка ланка в життєвому ланцюзі, що забезпечує існування людини.
2. Болбас М.М. Основи промислової екології. Москва: Вища школа, 1993
3. Бринчук В.А. Екологічне право. - М.: Просвещение, 1996
4. Владимиров А.М. та ін Охорона навколишнього середовища. Санкт-Петербург: Гидрометеоиздат 1991
5. Комягина В.М. Екологія і промисловість. - М., Наука, 1998
6. Коцубінскій А.О. Проблеми виробництва. - М., Наука, 2001
7. Ливчак І.Ф., Воронов Ю.В. Охорона навколишнього середовища. - М., Наука, 2000
8. Петров В.В. Екологічне право Росії. - М.: Просвещение, 1996
9. Радзевич М.М., Пашканг К.В. Охорона і перетворення природи. - М.: Просвещение, 1986
10. Чернова Н.М., Билова А.М. Екологія. СПб., Знання, 1999
11. Екологія, навколишнє середовище і людина / під ред. Ю. В. Новікова. Видавничо-торговий дім «Гранд», Москва, 1998
1. Роль людського фактора у вирішенні проблем екології
2. Складіть схему кругообігу і покажіть переміщення фосфоровмісних сполук
Список літератури
1. Роль людського фактора у вирішенні проблем екології
В даний час стихійний розвиток взаємин з природою становить небезпеку для існування не тільки окремих об'єктів, територій, країн і т. п., а й для всього людства.Це пояснюється тим, що людина тісно пов'язаний з живою природою походженням, матеріальними та духовними потребами, але, на відміну від інших організмів, ці зв'язки досягли таких масштабів і форм, що це може призвести (і вже призводить!) До практично повного залучення живого покриву планети (біосфери) в життєзабезпечення сучасного суспільства, що поставило людство на грань екологічної катастрофи.
Зупинити стихійний розвиток подій допоможуть лише знання про те, як ними керувати і, у випадку з екологією, ці знання повинні «оволодіти масами», принаймні, більшою частиною суспільства, що можливо лише через загальне екологічна освіта людей, починаючи зі шкільної лави і закінчуючи вузом.
Екологічні знання необхідні кожній людині, щоб збулася мрія багатьох поколінь мислителів про створення гідного людини середовища, для чого треба побудувати прекрасні міста, розвинути настільки досконалі продуктивні сили, які змогли б забезпечити гармонік) людини і природи. Але ця гармонія неможлива, якщо люди вороже налаштовані один до одного і, тим більше, якщо йдуть війни »що, на жаль» має місце. Як справедливо відзначив американський еколог Б. Коммоіер на початку 70-х рр.., «Пошуки витоків будь-якої проблеми, пов'язаної з навколишнім середовищем, призводять до незаперечною істині, що корінна причина кризи полягає не в тому, як люди взаємодіють з природою, а в тому , як вони взаємодіють один з одним ... і що, нарешті, миру між людьми і природою повинен передувати мир між людьми ».
Таким чином, екологічні знання дозволяють усвідомити всю згубність війни і чвар між людьми, адже за цим криється не просто смерть окремих людей і навіть цивілізацій, але це призведе до загальної екологічної катастрофи, до загибелі всього людства. Значить, найважливіше з екологічних умов виживання людини і всього живого - це мирне життя на Землі. Саме до цього повинен і буде прагнути екологічно освічена людина.
Але було б несправедливо будувати всю екологію «навколо» лише людини. Та й власне екологія, як ми вже показали вище, виникла для вирішення завдань вивчення взаємодії всього живого з неживою природою і організмів між собою. Людина - теж такий же організм, і ізоляція його від тварин і рослин дикої природи істотно позначається на його здоров'ї. Домашні тварини і рослини не можуть повністю замінити дику природу. Зміна, а тим більше знищення цієї природного середовища, тягне за собою згубні наслідки для життя людини. Екологічні знання дозволяють йому переконатися в цьому і приймати правильне рішення з метою охорони природи, в тому числі і на побутовому рівні. Вони дозволяють йому зрозуміти, що людина і природа - єдине ціле і подання про панування його над природою досить примарні і примітивні.
Екологічно освічена людина не допустить стихійного ставлення до навколишнього його середовища життя. Він буде боротися проти екологічного варварства, а якщо в нашій країні таких людей стане більшість, то вони забезпечать нормальне життя своїм нащадкам, рішуче ставши на захист дикої природи від жадібного наступу «дикою» цивілізації, перетворюючи і вдосконалюючи саму цивілізацію, знаходячи найкращі «екологічно чисті »варіанти взаємини природи і суспільства.
В історії формування природоохоронної концепції можна виділити кілька послідовних етапів: видова і заповідна охорона природи - поресурсная охорона - охорона природи - раціональне використання природних ресурсів - охорона середовища проживання людини - охорона навколишнього природного середовища. Відповідно розширювалося і поглиблювалося саме поняття природоохоронної діяльності.
Охорона природи - сукупність державних і громадських заходів, спрямованих на збереження атмосфери, рослинності і тваринного світу, грунтів, вод і земних надр.
Інтенсивна експлуатація природних багатств призвела до необхідності нового виду природоохоронної діяльності - раціонального використання природних ресурсів, при якому вимоги охорони включаються в сам процес господарської діяльності з використання природних ресурсів.
На рубежі 50-х рр.. XX ст. виникає ще одна форма охорони - охорона середовища проживання людини. Це поняття, близьке за змістом до охорони природи, в центр уваги ставить людину, збереження і формування таких природних умов, які є найбільш сприятливими для його життя, здоров'я і добробуту.
Охорона навколишнього природного середовища - нова форма у взаємодії людини і природи, народжена в сучасних умовах, вона представляє систему державних і громадських заходів (технологічних, економічних, адміністративно-правових, освітніх, міжнародних), спрямованих на гармонійний взаємодію суспільства і природи, збереження і відтворення діючих екологічних спільнот і природних ресурсів в ім'я живучих і майбутніх поколінь.
В останні роки все частіше використовується термін «захист навколишнього природного середовища». Дуже близький за змістом та обсягом до цього поняття прийнятий рядом авторів термін «охорона біосфери». Охорона біосфери - це система заходів, що проводяться на національному та міжнародному рівнях і спрямованих на усунення небажаного антропогенного або стихійного впливу на функціонально взаємопов'язані блоки біосфери (атмосферу, гідросферу, грунтовий покрив, літосферу, сферу органічного життя), на підтримку виробилася еволюційно її організованості та забезпечення нормального функціонування.
Охорона навколишнього природного середовища тісно пов'язана з природокористуванням - одним з розділів прикладної екології. Природокористування - суспільно-виробнича діяльність, спрямована на задоволення матеріальних і культурних потреб суспільства шляхом використання різних видів природних ресурсів і природних умов. За Н, Ф. Реймерс (1992), природокористування включає в себе: а) охорону, відновлення і відтворення природних ресурсів, їх вилучення та повторної переробки; б) використання та охорону природних умов середовища життя людини; в) збереження, відновлення і раціональне зміна екологічного рівноваги природних систем; г) регуляцію відтворення людини та чисельності людей.
Природокористування може бути нераціональним і раціональним. Нераціональне природокористування не забезпечує збереження природно-ресурсного потенціалу, веде до зубожіння і погіршення якості природного середовища, супроводжується забрудненням і виснаженням природних систем, порушенням екологічної рівноваги та руйнуванням екосистем. Раціональне природокористування означає комплексне науково-обгрунтоване використання природних багатств, при якому досягається максимально можливе збереження природно-ресурсного потенціалу, при мінімальному порушенні здатності екосистем до саморегуляції і самовідновлення.
По Ю. Одуму (1975), раціональне природокористування переслідує двояку мету:
- Забезпечити такий стан навколишнього середовища, при якому вона змогла б задовольнити поряд з матеріальними потребами запити естетики та відпочинку;
- Забезпечити можливість безперервного одержання врожаю корисних рослин, виробництва тварин і різних матеріалів шляхом встановлення збалансованого циклу використання і відновлення.
У нинішній, сучасний етап розвитку проблеми охорони навколишнього природного середовища народжується нове поняття - екологічна безпека, під яким розуміється стан захищеності життєво важливих екологічних інтересів людини і насамперед його прав на сприятливе навколишнє природне середовище.
Науковою основою всіх заходів по забезпеченню екологічної безпеки населення та раціонального природокористування служить теоретична екологія, найважливіші принципи якої орієнтовані на підтримання гомеостазу екосистем, на збереження екзистенційно потенціалу.
Нераціональне природокористування, в кінцевому рахунку, веде до екологічної кризи, а екологічно збалансоване природокористування створює передумови для виходу з нього.
Вихід з глобальної екологічної кризи - найважливіша наукова та практична проблема сучасності. Над її вирішенням працюють тисячі вчених, політиків, фахівців-практиків у всіх країнах світу. Завдання полягає в розробці комплексу надійних антикризових заходів, що дозволяють активно протидіяти подальшій деградації природного середовища і вийти на стійкий розвиток суспільства. Спроби вирішення цієї проблеми тільки одними будь-якими засобами, наприклад технологічними (очисні споруди, безвідходні технології і т. д.), принципово невірні й не приведуть до необхідних результатів. Подолання екологічної кризи можливе лише за умови гармонійного розвитку природи і людини, зняття антагонізму між ними. Це можна досягти лише на основі реалізації «триєдності природної природи, суспільства і природи олюдненої» (Жданов, 1995), на шляхах сталого розвитку суспільства (конференція ООН, Ріо-де-Жанейро, 1992 р.), комплексного підходу до вирішення природоохоронних проблем.
Найбільш загальним принципом, або правилом охорони навколишнього середовища, необхідно вважати наступний (Реймерс, 1994): глобальний вихідний природно-ресурсний потенціал в ході історичного розвитку безперервно виснажується, що вимагає від людства науково-технічного вдосконалення, спрямованого на більш широке і повне використання цього потенціалу .
З цього закону випливає інший основоположний принцип охорони природи і середовища життя: «екологічне - економічно», тобто чим дбайливіше підхід до природних ресурсів і середовища проживання, тим менше потрібно енергетичних та інших витрат. Відтворення природно-ресурсного потенціалу та зусилля на його втілення повинні бути порівнянні з економічними результатами експлуатації природи.
Ще один дуже важливий екологічний правило - всі компоненти природного середовища - атмосферне повітря, води, грунт та ін - охороняти треба не окремо, а в цілому, як єдині природні екосистеми біосфери. Тільки при такому екологічному підході, можливо, забезпечити збереження ландшафтів, надр, генофонду тварин і рослин.
Відповідно до закону Російської Федерації про охорону навколишнього середовища (1991) основними принципами охорони навколишнього середовища є наступні:
- Пріоритет охорони життя і здоров'я людини;
- Науково-обгрунтоване поєднання екологічних і економічних інтересів;
- Раціональне і неістощітельного використання природних ресурсів;
- Платність природокористування.
2. Складіть схему кругообігу і покажіть переміщення фосфоровмісних сполук
Складіть пояснювальний текст до схеми і дайте відповіді на питання:1. Який фази не існує в круговороті фосфору?
2. Де фосфор може накопичуватися?
3. Чому фосфорні сполуки можуть повертатися в рослини?
Фосфор - необхідний компонент нуклеїнових кислот, білків, АТФ та ряду інших життєво важливих органічних речовин. Крім того, фосфат входить до складу зубної емалі і фосфоліпідів мембран. Це порівняно мало поширений елемент, і, подібно азоту і калію, він часто буває фактором, що лімітує продуктивність екосистем. Форма, в якій елемент поглинається рослинами: фосфат РО 4 третіх ортофосфат Н 2 РО 4 -. Кругообіг фосфору показаний на рис.1; він не складний, тому що в природі немає газоподібних сполук цього елемента. Значна частина фосфору рано чи
Запаси фосфору, доступні живим істотам, повністю сконцентровані в літосфері. Основними джерелами неорганічного фосфору є вивержені породи (наприклад, апатити) або осадові породи (наприклад, фосфорити). Мінеральний фосфор - рідкісний елемент у біосфері, в земній корі його зміст не перевищує 1%, що є основним чинником, що лімітує продуктивність багатьох екосистем. Неорганічний фосфор з порід земної кори залучається в циркуляцію вилуговуванням і розчиненням в континентальних водах. Він потрапляє в екосистеми суші і поглинається рослинами, которі при його участі синтезують різні органічні сполуки, і таким чином включається в трофічні ланцюги. Потім органічні фосфати разом з трупами, відходами та виділеннями живих істот повертаються в землю, де знову піддаються впливу мікроорганізмів і перетворюються в мінеральні ортофосфати, готові до вживання рослинами та іншими автотрофами.
У водні екосистеми фосфор приноситься текучими водами. Річки безперервно збагачують океани фосфатами, що сприяє розвитку фітопланктону і живих організмів, розташованих на різних рівнях харчових ланцюгів прісноводних чи морських водойм. У всіх водних екосистемах фосфор зустрічається в чотирьох формах, відповідно нерозчинних або розчинних:
Помічено, що у водах помірних широт в зимовий час зростає вміст розчинених мінеральних фосфатів. Максимального значення концентрація досягає навесні, в той час року, коли біосфера особливо сильно в них потребує (подібні зміни концентрацій у часі стосуються і розчинених у воді нітратів). Фосфор, накопичений у відкладеннях на мілководдях, наприклад в мулі, вивільняється, коли в зимовий час середовище стає анаеробної (майже повна зупинка процесу синтезу). Таким чином, природні умови, що сприяють вибування сірки з кругообігу при її відновленні у присутності заліза, забезпечують вивільнення фосфатів.
Якщо простежити всі перетворення фосфору в масштабі біосфери, то помітимо, що його кругообіг не замикається.
Дійсно, якщо в наземних екосистемах кругообіг фосфора проходить в оптимальних природніх умовах із мінімумом втрат на вилуговування [1], то в океані справа відбувається далеко не так. Це пов'язано з постійної седиментацією органічної речовини та, зокрема, збагачених фосфором трупів риб, фрагменти яких, не використані в їжу детритофагами і деструкторами, постійно накопичуються на дні морів. Органічний фосфор, що осів на невеликій глибині приливно - відливних і нерітіческіх зон, може бути повернутий в круговорот після мінералізації, проте це не поширюється на відкладення на дні глибоководних зон, які займають 85% загальної площі океанів. Фосфати, відкладені на великих морських глибинах, вимикаються з біосфери і не можуть більше брати участь у круговерті. Звичайно, як зауважив Ковда (1968 р.), елементи біогеохімічного осадового круговороту не можуть накопичуватися до нескінченності на дні океану. Тектонічні рухи сприяють повільного підйому до поверхні осадових порід, накопичених на дні геосинкліналей. Таким чином, замкнений цикл осадових елементів має тривалість, вимірювану геологічними періодами, тобто десятками і сотнями мільйонів років.
Розглядаючи круговорот фосфору в масштабі біосфери за порівняно короткий період, можна відзначити, що він повністю не замкнутий. Дійсно, відбувається часткове надходження фосфору з океану на сушу, яке здійснюється головним чином птахами, що харчуються рибою. Перуанські поклади гуано свідчать про великомасштабну цього явища в деяких районах земної кулі. Виловлюючи морських тварин, людина теж бере участь у цьому процесі. Однак кількість фосфору, щорічно надходить на сушу завдяки рибальству, досить незначно, близько 60 000 т (Hutchinson, 1957 р.), і явно поступається виносу фосфору в гідросферу при вилуговуванні розчинних фосфатних добрив, що вносяться в агроекосистемах, який досягає багатьох мільйонів тонн на рік .
Таким чином, у природних умовах механізм повернення фосфору з океанів на сушу абсолютно не здатний компенсувати втрати цього елемента на седиментацію. До того ж людина прискорює цю природну тенденцію, вносячи в оброблювані землі добрива, багаті фосфором.
Оскільки на Землі запаси фосфору - елементу, важливого для функціонування екосистем, малі, то будь-які дії людини на біогеохімічний круговорот фосфору має ряд негативних наслідків.
Фосфор належить до числа досить поширених елементів; вміст його в земній корі становить близько 0.1% (мас.). Внаслідок легкої окислюваності фосфор у вільному стані в природі не зустрічається.
З природних сполук фосфору найважливішим є ортофосфат кальцію, який у вигляді мінералу фосфориту іноді утворює великі поклади.
Найбагатші родовища фосфоритів знаходяться в Південному Казахстані в горах Каратау.
Фосфор, як і азот, необхідний для всіх живих істот, тому що він входить до складу деяких білків як рослинного, так і тваринного походження. У рослинах фосфор міститься головним чином в білках насіння, у тваринних організмах - у білках молока, крові, мозкової і нервової тканин. У вигляді кислотного залишку фосфорної кислоти фосфор входить до складу нуклеїнових кислот - складних органічних полімерних сполук, що беруть безпосередню участь у процесах передачі спадкових властивостей живої клітини.
Сировиною для отримання фосфору та його сполук служать фосфорити і апатити. Природний фосфорит або апатит подрібнюють, змішують з піском і вугіллям і розжарюють в печах за допомогою електричного струму без доступу повітря всіх живих організмах. Основне джерело його - гірські породи (головним чином виверження). Середній вміст фосфору в земній корі 0,085%. Представлений він в основному апатитом і фторапатитом. У осадових породах це зазвичай вівіаніт, Вавель, фосфорит. З утворенням біосфери вивільнення фосфору з гірських порід посилилося, в результаті відбувся значний перерозподіл його. Все живе речовина планети (в середньому) містить фосфору 0,07%, тобто трохи менше, ніж у літосфері.
Джерелом фосфору в біосфері головним чином є апатити, що зустрічаються в усіх магматичних породах. У перетвореннях фосфору велику роль відіграє жива речовина. Організми засвоюють фосфор з грунтів, водних розчинів.
Фосфор входить до складу білків, нуклеїнових кислот, та інших органічно сполук. Особливо багато фосфору в кістках тварин. Із загибеллю організмів фосфор повертається в грунт він концентрується у вигляді морських фосфатних конкрецій, відкладень костей риб, що створює умови для утворення багатих фосфором порід, які в свою чергу служать джерелом фосфору в біогенному циклі.
Діяльність людини в даний час спрямована на збільшення вмісту фосфору в навколишньому середовищі. Це явище В. А. Ковда назвав фосфатізаціей суші. Вона відбувається за рахунок вилову продуктів моря, багатих фосфором, і головним чином у результаті вилучення фосфору з агроруд для виробництва фосфорних добрив, різних фосфоровмісних препаратів. Фосфатізація суші відбувається нерівномірно. Найбільш сильно вона проявляється в промислово розвинених районах, що характеризуються великою щільністю населення. На відміну від них виділяються райони, де відбувається, навпаки, дефосфатізація.
Запаси фосфору, доступні живим істотам, повністю сконцентровані в літосфері. Основні джерела неорганічного фосфору - виверження вулканів або осадові породи. У земній корі вміст фосфора не перевищує 1%, що лімітує продуктивність екосистем. З пород земної кори неорганічний фосфор залучається в циркуляцію континентальними водами. Він поглинається рослинами, которі при його участі синтезують різні органічні сполуки і таким чином включаються в трофічні ланцюги. Потім органічні фосфати разом з трупами, відходами та виділеннями живих істот повертаються в землю, де знову піддаються впливу мікроорганізмів і перетворюються в мінеральні форми, які використовуються зеленими рослинами.
В екосистемі океана фосфор приноситься текучими водами, що сприяє розвитку фітопланктону і живих організмів.
В наземних системах кругообіг фосфора проходить в оптимальних природніх умовах із мінімумом втрат. В океані справа відбувається інакше. Це пов'язано з постійним осіданням (седиментацією) органічних речовин.
Осів на невеликій глибині органічний фосфор повертається в кругообіг.
Фосфати, відкладені на великих морських глибинах не приймають участь в малому кругообігу. Однак тектонічні рухи сприяють підйому осадових порід на поверхню.
Таким чином, фосфор повільно переміщується з фосфатних родовищ на суші і мілководних океанічних осадів до живих організмів назад.
Розглядаючи круговорот фосфору в масштабі біосфери за порівняно короткий період, можна зробити висновок, що він повністю не замкнутий. Запаси фосфору на землі малі. Тому вважають, що фосфор - основний фактор, лімітуючий зростання первинної продукції біосфери. Вважають навіть, що фосфор - головний регулятор всіх інших біогеохімічних циклів, це - найбільш слабка ланка в життєвому ланцюзі, що забезпечує існування людини.
Список літератури
1. Бернард М. Наука про навколишнє середовище. - М.: Світ, 19932. Болбас М.М. Основи промислової екології. Москва: Вища школа, 1993
3. Бринчук В.А. Екологічне право. - М.: Просвещение, 1996
4. Владимиров А.М. та ін Охорона навколишнього середовища. Санкт-Петербург: Гидрометеоиздат 1991
5. Комягина В.М. Екологія і промисловість. - М., Наука, 1998
6. Коцубінскій А.О. Проблеми виробництва. - М., Наука, 2001
7. Ливчак І.Ф., Воронов Ю.В. Охорона навколишнього середовища. - М., Наука, 2000
8. Петров В.В. Екологічне право Росії. - М.: Просвещение, 1996
9. Радзевич М.М., Пашканг К.В. Охорона і перетворення природи. - М.: Просвещение, 1986
10. Чернова Н.М., Билова А.М. Екологія. СПб., Знання, 1999
11. Екологія, навколишнє середовище і людина / під ред. Ю. В. Новікова. Видавничо-торговий дім «Гранд», Москва, 1998
[1] скам'яніння скелетів хребетних на суші - явище досить рідкісне, і вплив його на кругообіг фосфору не заслуговує на увагу.