Файл: лекции по техническому конструированию.docx

Таким образом, экосистемы сопротивляются воздействию нарушениям их стабильности. Система тем надежнее и стабильнее, чем больше имеется возможностей для экологического дублирования, чем шире пищевая сеть.

В связи с этим наиболее ранимы и требуют особой осторожности при хозяйственном освоении экосистемы районов Севера, где из-за суровых климатических условий видовое разнообразие в десятки раз беднее, чем в умеренных и жарких широтах. Например, на арктических островах видовое богатство высших растений не превышает 50— 100 видов на 100 квадратных километров, а в тропиках на такой же площади можно обнаружить более 1000 видов.

Так как в природе постоянно возникают большие и маленькие неприятности и проблемы, то для непрерывного протекания процесса эволюции она должна иметь громадный состав видов, с которыми можно было бы экспериментировать, находя и развивая в них путем естественного отбора те качества, которые помогают преодолевать периодически возникающие кризисы.

Кроме того, от видового богатства системы зависит и многообразие экологических факторов, действующих в ней. При этом действие некоторых из них направлено в противоположные стороны, и если факторов достаточно много, то по закону больших чисел их влияния взаимопогашаются и не выводят систему из равновесия. Например, уменьшение количества лисиц будет способствовать росту количества мышей, а увеличение сов — снижению этого роста.

В то же время человек прямо (убивая) или косвенно (ухудшая качество природной среды) уничтожая многие виды животных и растений, может полностью подорвать стабильность биосферы.

Рассматривая типы экосистем, отметим, что они могут быть естественными (природными) и антропогенными (от греческого слова антропос — человек и генезис — происхождение), созданными человеком.

Естественные (природные) — тундра, болота, степи, леса, луга альпийские, пресноводные водоемы, моря, экосистемы подземных вод, экосистемы высокогорных ледников, экосистемы океанических глубин. Естественные экосистемы, как правило, формируются под влиянием природных факторов, хотя человек может оказывать влияние на них.

Антропогенные экосистемы: сельскохозяйственные экосистемы, лесные, садовые культуры, морские "огороды", экосистемы биологических очистных сооружений, города и промышленные предприятия, рыборазводные пруды, культуры дождевого червя, плантации шампиньонов. Все они создаются человеком в процессе хозяйственной деятельности.

Автотрофные экосистемы находятся на энергетическом самообеспечении и разделяются на фотоавтотрофные — потребляющие солнечную энергию за счет продуцентов — фотоавтотрофов, и хемоавтотрофные — использующие химическую энергию за счет продуцентов — хемоавтотрофов.

Большинство сельскохозяйственных экосистем являются фотоавтотрофными. Но человек вносит в сельскохозяйственную экосистему энергию, которая называется антропогенной (удобрения, химические препараты, горючее и т. д.), но она незначительна по сравнению с солнечной.

Гетеротрофные экосистемы используют химическую энергию, которую получают вместе с углеродом от органических веществ или от созданных человеком энергетических устройств. Примером гетеротрофной экосистемы являются океанические глубины. Животные и микроорганизмы, живущие там, существуют за счет "питательного дождя" детрита — трупов животных и останков растительных организмов, падающих на дно океана из освещенной солнцем автотрофной океанической экосистемы.

Антропогенные и гетеротрофные экосистемы очень разнообразны. Так, например, в города и промышленные предприятия энергия поступает по линиям электропередач, нефтепроводам, уголь, лес — по железной дороге и водным путем. Поступают в города также и продукты питания для горожан. Это происходит при антропогенной системе, созданной трудом человека.

Примерами гетеротрофной антропогенной экосистемы, т. е. системы, созданной человеком для прохождения биологических процессов при определенных искусственно созданных условиях, когда может вырабатываться энергия, могут служить биологические очистные сооружения, в которых микроорганизмы разлагают органические вещества с выделением определенной энергии; установки по сбраживанию навоза для получения из него биогаза, заводы по производству органических удобрений в биоферментаторах с получением дополнительной тепловой энергии; фабрики по разведению дождевых червей. Последние при определенных условиях перерабатывают органическое вещество (навоз, опилки, солому) и дают биомассу, которая используется для откорма рыб и птицы.

Таким образом, биосфера представляет собой единство всех экосистем на Земле, где все они взаимосвязаны. В биосфере происходит круговорот материи через цепи питания. Изменение или разрушение этих циклов, вызванные деятельностью человека, могут отразиться на глобальных циклах в биосфере.

Примеры

• Огромное количество выбрасываемых в атмосферу газов ТЭЦ, заводов, фабрик, автотранспорта оказывает влияние на изменение климата на земном шаре.

• Не меньшую опасность вызывают изделия, где применяют фреон. Последний разрушает молекулы озонового слоя.

• Полеты сверхзвуковых самолетов также разрушают озоновый слой.

4. Экология и здоровье человека

Сегодня уже говорят об экологии культуры, духа, языка и др. Настало время поговорить и об экологии самого человека. Экология человека является составной частью общей экологии, определяется прежде всего негативным воздействием на людей ими же измененного окружающей среды.

Человек - дитя Земли, продукт природы, результат развития биосферы. Еще в XVIII в. человечество находилось в гармонии с природой, но уже в конце XIX в. возник дисбаланс между человечеством и окружающей средой. Сейчас объем допустимого воздействия на биосферу преувеличенно в 8-10 раз. По сути, происходит уничтожение биологической и экологической систем. Практика формирования ноосферы показывает, что физическое и психическое здоровье человека испытывает сильное негативное воздействие со стороны все более загрязненной окружающей среды. Именно с этим фактором связано возникновение экологической проблемы, сущность которой состоит из необходимости немедленной защите окружающей среды от вредного воздействия человека разумного. Хотя экологическая проблема имеет принципиально глобальный характер, однако в разных странах проявляется по-разному. Так, по самым скромным подсчетам, 60 млн россиян живут в зонах экологического неблагополучия. Лишь 15% городов России можно считать экологически безопасными для здоровья человека. Поэтому закономерно, что здоровье населения страны с каждым годом ухудшается.

Самое страшное, что речь идет в первую очередь о здоровье молодого поколения. Будущие граждане Украины во многих случаях еще до рождения обречены на болезни. В последние годы 70% беременных женщин имеют отклонения в состоянии здоровья. До 20% выросла доля новорожденных с физическими и неврологическими нарушениями. При этом за последние пять лет заболеваемость увеличилась в 2,5 раза. Сегодня лишь 20% юношей призывного возраста могут служить в армии. Две трети девушек до 18-ти лет также имеют отклонения в состоянии здоровья.

Таким образом, экологическая проблема в нашей стране выходит на первый план прежде всего в связи с угрозой физическому и психическому развитию и даже выживанию. Негативное влияние окружающей среды на человека сегодня настолько велик, что он все больше и больше разрушает его генотип и наносит ущерб национальному генофонду.

Экологической проблемы в чистом виде не существует. Она всегда прямо или косвенно связана с политикой, экономикой, новыми технологиями, наконец, с общей культурой человека и в общении человечества, с уровнем зрелости экологического понимания в него.

И если у нации в целом и для каждого гражданина в частности не будет сформировано ответственное экологическое мышление, то о каком решение экологической проблемы не может быть и речи. Все факторы, влияющие на экологическую проблему, взаимодействуют между собой, усиливая или ослабляя ее остроту. Так, выход на первый план рыночных интересов в условиях нецивилизованной рыночной экономики нередко приводит к тому, что производятся и продаются недоброкачественные пищевые продукты с высоким уровнем содержания вредных веществ. Политические интересы также бывают несовместимы с раскрытием истинного положения дел в сфере экологии, что приводит к негативному влиянию на здоровье людей. Достаточно вспомнить факт замалчивания масштабов и последствий на Чернобыльской АЭС, Южном Урале и в других регионах. Все это привело к тому, что очень многие люди даже не подозревали о причинах своих болезней и не могли получить соответствующую медицинскую помощь.

Но разного рода экологические катастрофы связаны не только с угрозой физическому здоровью человека, они вызывают еще и психические проблемы у человека. Как отмечают эксперты, Чернобыльская авария вызвала такое явление, как радиофобия, т.е. повышенный страх перед радиацией, увеличение недоверия, необъективности в оценке своего здоровья, немотивированной раздражительности, эмоциональные срывы и др. Возникло неизвестное ранее заболевание, получив название «синдром Чернобыля». В загрязненных районах стали больше использовать алкоголь, в том числе и подростки. А у 30% шестилетних малышей наблюдали отставание в психическом развитии. Кроме того, экология является одной из важнейших причин накопления мутаций организма, касающиеся генотипа человека. Примерно 85% вызываются и переносятся водой. К болезням приводит прежде всего низкое качество питьевой воды, содержащей различные токсические соединения тяжелых металлов, вредные органические примеси и бактерии. Чем больше насыщенность воды солями, тем выше риск заболевания атеросклерозом, инсульт, инфаркт и т.п. Очень вредит здоровью хлор. И хотя он сначала спасает от инфекций, потом его соединения начинают постепенно и необратимо подрывать здоровье, поскольку обладают канцерогенными и мутагенными свойствами. Они могут влиять на наследственность, многие из них являются ядом для печени. 80% нашей питьевой воды опасны для здоровья человека. Качество воды далеко не соответствует стандартам по биологическим показателям. При этом следует иметь в виду, что у нас система проверки качества воды сильно отличается от зарубежной. Всемирная организация здравоохранения насчитывает более 100 основных показателей качества воды. Наш госстандарт признает только 28. А на самом деле реально и адекватно, как утверждают специалисты, контролируется только 14-18 показателей.