УМП ЭКОЛОГИЯ

Однако со сточными водами в почву попадают яйца и личинки гельминтов, канцерогенные, мутагенные и токсические вещества и болезнетворные бактерии. Поэтому перед использованием фекальных стоков на ЗПО их следует подвергать специальной обработке для обеззараживания. Тем не менее, ЗПО рекомендуется использовать под зерновые и кормовые культуры и не выращивать на них те культуры, которые идут в пищу человека без предварительной обработки, например, овощи.

Одним из наиболее опасных загрязнителей биосферы являются пестициды – химические средства защиты растений и животных от различных вредителей и болезней. В зависимости от цели использования их подразделяют на следующие группы:

гербициды – для борьбы с сорными растениями;

альгициды – для уничтожения водорослей и другой водной растительности;

арборициды – для уничтожения нежелательной древесной и кустарниковой растительности;

фунгициды – для борьбы с грибковыми болезнями растений;

бактерициды – для борьбы с бактериями и бактериальными бо-

лезнями;

инсектициды – для борьбы с вредными насекомыми;

акарициды – для борьбы с клещами;

зооциды – для борьбы с грызунами;

лимациды – для борьбы с моллюсками;

нематоциды – для борьбы с круглыми червями;

афициды – для борьбы с тлями.

Разновидностью пестицидов являются дефолианты, служащие для удаления листьев растений, десиканты, вызывающие иссушение растений, дефлоранты, удаляющие цветы и завязи, ретарданты, регулирующие рост растений, реппеленты, отпугивающие насекомых, и некоторые другие.

Самую обширную группу пестицидов как по масштабам практического применения (40 – 50 %), так и по ассортименту выпускаемых препаратов (около 40 %) составляют гербициды, то есть средства борьбы с сорняками.

По характеру действия гербициды можно подразделить на две подгруппы:

а) сплошные, действующие на все виды растений и использующиеся для уничтожения нежелательной растительности на определенных территориях;

б) избирательные (селективные), опасные для определенных видов растительности и используемые для уничтожения сорняков в агроценозах.

Это деление до некоторой степени условно, так как в зависимости от концентрации препарата и норм расхода одни и те же ядохимикаты могут проявлять себя и как избирательные, и как сплошные гербициды.

81

В зависимости от устойчивости к процессам разложения пестициды подразделяются на слабостойкие (сохраняются в окружающей среде от 1 до 12 недель), среднестойкие (сохраняются 1 – 18 месяцев) и очень стойкие (сохраняются два года и более). Наибольшую опасность представляют стойкие пестициды и продукты их превращения (метаболиты), способные накапливаться и сохраняться в природной среде до нескольких десятков лет. При определенных условиях метаболиты пестицидов дают метаболиты второго порядка и т. д., роль, значение и влияние которых на окружающую среду во многих случаях непредсказуемо.

Основным приемником и аккумулятором пестицидов является почва. Чем выше доза внесения и устойчивей ядохимикат, тем дольше он сохраняется и тем опаснее его последействие. Особенно устойчивы ко всем видам разложения хлорорганические инсектициды – гексахлоран, ДДТ и другие – которые могут сохраняться в почве десятилетиями, накапливаясь при систематическом применении. Напротив, фосфорорганические инсектициды – карбофос, фосфамид, метафос и другие – в почве и других природных средах распадаются сравнительно быстро. Поскольку они при этом отличаются высокой эффективностью и избирательностью действия, их применение весьма перспективно.

Параллельно с применением пестицидов растет и побочное негативное действие на животный мир, почву, водоемы, культурные и полезные дикорастущие растения. Поэтому пестициды допустимо использовать лишь там, где химические средства защиты пока нельзя заменить биологическими.

8 Экологические кризисы и экологические катастрофы

В 90-х гг. XX в. число техногенных аварий продолжало нарастать. Как во всем мире, в России развитие промышленности характеризуется ростом доли используемых пожаро-, взрыво-, химически опасных технологий, которые являются потенциальными источниками крупных производственных аварий. Наиболее опасными по экологическим последствиям являются аварии: в угольной, нефте- и газодобывающей отраслях промышленности; металлургии, химической, нефтехимической и микробиологической отраслях промышленности и на транспорте.

Большие разрушения и гибель людей наблюдаются не только при техногенных авариях, но и во время природных катастроф (землетрясений, наводнений, селей, оползней и т. д.). Анализ техногенных аварий и природных катастроф приводит к заключению, что главные источники опасности для человека проистекают из созданной им среды.

Современное человечество использует не только огромные энергетические ресурсы биосферы, но и небиосферные источники энергии (например, атомной), ускоряя при этом геохимические преобразования природы. Некоторые антропогенные процессы при этом направлены

82

противоположно по отношению к естественному ходу их в биосфере. Это рассеивание металлов руд, углерода и др. биогенных элементов, торможение минерализации и гумификации, освобождение законсервированного углерода (уголь, нефть, газ) и его окисление, нарушение крупномасштабных процессов в атмосфере, влияющих на климат и т.п. В конечном итоге все это приводит к экологическим кризисам в биосфере.

Экологический кризис (по И. И. Дедю) – ситуация, которая возникает в экологических системах (биогеоценозах) в результате нарушения равновесия под воздействием стихийных природных явлений или в результате воздействия антропогенных факторов (загрязнение человеком атмосферы, гидросферы, педосферы, разрушение естественных экосистем, природных комплексов, лесные пожары, зарегулирование рек, вырубка лесов и др.). В более широком смысле экологический кризис – критическая фаза в развитии биосферы, при которой происходит качественное обновление живого вещества (вымирание одних видов и возникновение других).

В предыстории и истории человечества выделяют ряд экологических кризисов (таблица 2.6).

Таблица 2.6 – Экологические кризисы в развитии биосферы и цивилизаций (Н. Ф. Реймерс)

№	Название кризиса	Время	Причины кризиса	Пути выхода из кризиса
1	2	3	4	5
1	Предантропогенный	3 млн лет	Наступление	Возникновение
	(аридизации)	назад	засушливого периода	прямоходящих антропоидов
			(аридизация климата)
2	Обеднения ресурсов	30 – 50	Недостаток доступных	Простейшие биотехнические
	собирательства и	тыс. лет	первобытному человеку	мероприятия типа выжигания
	промысла для	назад	ресурсов	растительности для
	человека			обновления экосистем
3	Перепромысла	10 – 50	Уничтожение	Переход к примитивному
	крупных животных	тыс. лет	доступных крупных	земледелию, скотоводству
	(кризис	назад	животных человеком-	(неолитическая революция)
	консументов)		охотником
4	Примитивного	1,5 – 2	Примитивный полив,	Переход к неполивному
	поливного	тыс. лет	сопутствующие ему	(богарному земледелию)
	земледелия	назад	истощение и засоление
			почв
5	Недостатка	150 – 250	Истощительное	Промышленная революция,
	растительных	лет назад	землепользование,	новые технологии в сельском
	ресурсов и		отсталые технологии	хозяйстве
	продовольствия
	(кризис
	продуцентов)

83

				Продолжение таблицы 2.6
1	2	3	4		5
6	Глобального	30 – 50 лет	Истощительное		Энергосберегающие
	загрязнения среды и	назад по	природопользование,		технологии, безотходное
	угрозы истощения	настоящее	многоотходные		производство, поиск
	ресурсов (кризис	время	технологии		экологически приемлемых
	редуцентов)				решений
7	Глобальный	Начался и	Выделение в среду		Ограничение использования
	термодинамический	прогно-	большого количества		энергии, предотвращение
	(теплового	зируется	тепла, особенно из		парникового эффекта, поиск
	загрязнения)		внутренних		решений
			источников,
			парниковый эффект
8	Глобального	Первые	Нарушение		Приоритет экологических
	исчерпания	признаки	экологического		ценностей перед всеми
	надежности	и прогноз	равновесия в масштабах		другими, поиски решений
	экологических		планеты
	систем

Современный кризис часто называют «кризисом редуцентов», поскольку природные редуценты уже не успевают очищать биосферу от антропогенных отходов или потенциально не способны это делать в силу чуждого природе характера выбрасываемых синтетических веществ – ксенобиотиков. Иначе говоря, биосфера потеряла способность к самовосстановлению.

Почти одновременно с «кризисом редуцентов» активно проявляются два других экологических напряжения: термодинамическое (тепловое) и обусловленное снижением надежности экосистем. Связаны они с экологическими последствиями перепроизводства энергии в нижней тропосфере (парниковый эффект, строительство тепловых и атомных электростанций и т. д.), а также нарушения природного экологического равновесия.

9 Эволюция биосферы. Техносфера. Ноосфера

Вернадский, анализируя геологическую историю Земли, утверждает, что наблюдается переход биосферы в новое состояние – в ноосферу под действием новой геологической силы, научной мысли человечества. Однако в трудах В. И. Вернадского нет законченного и непротиворечивого толкования сущности материальной ноосферы как преобразованной биосферы. В одних случаях он писал о ноосфере в будущем времени (она еще не наступила), в других в настоящем (мы входим в нее), а иногда связывал формирование ноосферы с появлением человека разумного или с возникновением промышленного производства. Надо заметить, что когда в качестве минералога Вернадский писал о геологической деятельности

84

человека, он еще не употреблял понятий «ноосфера» и даже «биосфера». О формировании на Земле ноосферы он наиболее подробно писал в незавершенной работе «Научная мысль как планетное явление», но преимущественно с точки зрения истории науки.

Итак, что же ноосфера: утопия или реальная стратегия выживания? Труды Вернадского позволяют более обоснованно ответить на поставленный вопрос, поскольку в них указан ряд конкретных условий, необходимых для становления и существования ноосферы. Перечислим эти условия:

а) заселение человеком всей планеты; б) резкое преобразование средств связи и обмена между странами;

в) усиление связей, в том числе политических, между всеми странами Земли;

г) начало преобладания геологической роли человека над другими геологическими процессами, протекающими в биосфере;

д) расширение границ биосферы и выход в космос; е) открытие новых источников энергии; ж) равенство людей всех рас и религий;

з) увеличение роли народных масс в решении вопросов внешней и внутренней политики;

и) свобода научной мысли и научного искания от давления религиозных, философских и политических построений и создание в государственном строе условий, благоприятных для свободной научной мысли;

к) продуманная система народного образования и подъем благосостояния трудящихся; создание реальной возможности не допустить недоедания и голода, нищеты и чрезвычайно ослабить болезни;

л) разумное преобразование первичной природы Земли с целью сделать ее способной удовлетворить все материальные, эстетические и духовные потребности численно возрастающего населения;

м) исключение войн из жизни общества.

Так как все условия выполнены или выполняются, то переход биосферы в ноосферу можно будет считать завершенным.

Центральной темой учения о ноосфере является единство биосферы и человечества.

Одной из ключевых идей, лежащих в основе теории Вернадского о ноосфере, является то, что человек не является самодостаточным живым существом, живущим отдельно по своим законам, он сосуществует внутри природы и является частью ее.

Т.к. ноосфера – сфера разума, то геологической силой является разум, научная мысль социального человечества.

Заселяя все уголки нашей планеты, опираясь на государственноорганизованную научную мысль и на ее порождение, технику, человек создал в биосфере новую биогенную силу, поддерживающую размножение и дальнейшее заселение различных частей биосферы. Причем вместе с

85

расширением области жительства, человечество начинает представлять себя все более сплоченную массу, так как развивающие средства связи – средства передачи мысли окутывают весь Земной шар. «Этот процесс – полного заселения биосферы человеком – обусловлен ходом истории научной мысли, неразрывно связан со скоростью сношений, с успехами техники передвижения, с возможностью мгновенной передачи мысли, ее одновременного обсуждения всюду на планете».

При этом человек впервые реально понял, что он житель планеты и может и должен мыслить и действовать в новом аспекте, не только в аспекте отдельной личности, семьи или рода, государств или их союзов, но и в планетном аспекте. Он, как и все живое, может мыслить и действовать в планетном аспекте только в области жизни – в биосфере, в определенной земной оболочке, с которой он неразрывно, закономерно связан и уйти из которой он не может. Его существование есть ее функция. Он несет ее с собой всюду. И он ее неизбежно, закономерно, непрерывно изменяет. Похоже, что впервые мы находимся в условиях единого геологического исторического процесса, охватившего одновременно всю планету. XX век характерен тем, что любые происходящее на планете событие связываются в единое целое. И с каждым днем социальная, научная и культурная связанность человечества только усиливается и углубляется. «Увеличение вселенскости, спаянности всех человеческих обществ непрерывно растет и становится заметным в немногие годы чуть не ежегодно».

Результат всех вышеперечисленных изменений в биосфере планеты дал повод французскому геологу Тейяр де Шардену заключить, что биосфера в настоящий момент быстро геологически переходит в новое состояние – в ноосферу, то есть такое состояние в котором человеческий разум и направляемая им работа представляют собой новую мощную геологическую силу. Это совпало, видимо не случайно, с тем моментом, когда человек заселил всю планету, все человечество экономически объединилось в единое целое и научная мысль всего человечества слилась воедино, благодаря успехам в технике связи. Таким образом:

1.Человек, как он наблюдается в природе, как и все живые организмы, как всякое живое вещество, есть определенная функция биосферы, в определенном ее пространстве-времени.

2.Человек во всех его проявлениях представляет собой часть

биосферы.

3.Прорыв научной мысли подготовлен всем прошлым биосферы и имеет эволюционные корни. Ноосфера – это биосфера, переработанная научной мыслью, подготавливающейся всем прошлым планеты, а не кратковременное и переходящее геологическое явление.

Вернадский неоднократно отмечал, что «цивилизация «культурного человечества» – поскольку она является формой организации новой геологической силы, создавшейся в биосфере, – не может прерваться и уничтожиться, так как это есть большое природное явление, отвечающее

86

исторически, вернее, геологически сложившейся организованности биосферы. Образуя ноосферу, она всеми корнями связывается с этой земной оболочкой, чего раньше в истории человечества в сколько-нибудь сравнимой мере не было».

Многое из того, о чем писал Вернадский, становится достоянием сегодняшнего дня. Современны и понятны нам его мысли о целостности, неделимости цивилизации, о единстве биосферы и человечества. Переломный момент в истории человечества, о чем сегодня говорят ученые, политики, публицисты, был увиден Вернадским.

Вернадский видел неизбежность ноосферы, подготавливаемой как эволюцией биосферы, так и историческим развитием человечества. С точки зрения ноосферного подхода по-иному видятся и современные болевые точки развития мировой цивилизации. Варварское отношение к биосфере, угроза мировой экологической катастрофы, производство средств массового уничтожения – все это должно иметь преходящее значение. Вопрос о коренном повороте к истокам жизни, к организованности биосферы в современных условиях должен звучать как набат, призыв к тому, чтобы мыслить и действовать, в биосферном – планетном аспекте.

2.3.2 Рекомендуемая литература

1. Николайкин Н. И. Экология : учебник для вузов / Н. И. Николайкин, Н. Е. Николайкина, О. П. Мелихова. − 4-е изд. испр. и доп.

М. : Дрофа, 2005. − 622 с.
2.	Степановских	А. С. Экология : учебник	для	вузов /
А. С. Степановских. − Москва, ЮНИТИ-ДАНА, 2003. − 703 с.
3.	Экология : учеб. пособие для вузов / под ред. В. В. Денисова –
изд. 3-е, испр. и доп. − М. : МАРТ, 2006. – 768 с.
4.	Экология и	безопасность жизнедеятельности	/	под ред.
Л. А. Муравья. − М. : ЮНИТИ-ДАНА, 2002. – 447 с.

5.Шилов И. А. Экология : учебник для вузов / И. А. Шилов. − 4 изд. стер. − М. : Высшая школа, 2003. – 512 с.

6.Новиков Ю. В. Экология, окружающая среда и человек : учеб. пособие / Ю. В. Новиков. − М. : ФАИР-ПРЕСС, 2000. − 320 с.

2.3.3 Вопросы для самопроверки

1.Перечислите виды веществ, встречающихся в биосфере. Приведите примеры.

2.На какую высоту (глубину) распространились живые организмы

вбиосфере?

3.Какие геосферы входят в состав биосферы?

87

4.Перечислите слои атмосферы.

5.В каком слое атмосферы сосредоточена максимальная концентрация озона?

6.Назовите основные способы разрушения почвенного покрова.

7.Каким образом живые организмы приспособились жить в наземно-воздушной, водной, почвенной среде обитания и другом живом организме.

8.В чем различие между понятиями «экологический кризис» и «экологическая катастрофа».

9.При каких условиях биосфера перейдет в стадию развития

ноосфера.

2.3.4 Практические задания

Задание 1. К каким живым организмам, обитающим в воде, относятся перечисленные ниже примеры. Найдите соответствие между видами живых организмов и их примерами.

Таблица 2.7 – Классификация живых организмов, обитающих в воде и их примеры

Виды живых организмов, обитающих в воде			Примеры
1.	нектон	а)	черепаха;
2.	планктон	б)	пингвин;
3.	бентос	в)	синий кит;
		г)	морской котик;
		д)	акула;
		е)	водоросли;
		ж)	яйца и личинки рыб;
		з)	простейшие;
		и)	краб;
		к)	рак;
		л)	устрица.

Задание 2. Дополните предложения.

1.Нефть, каменный уголь, известняк – __________ вещество.

2.Растения, животные, микроорганизмы – __________ вещество.

3.Тонкая оболочка земли, населенная живыми организмами,

называется __________.

4.Стадия развития биосферы, когда разумная человеческая деятельность становится главным фактором, называется __________.

5.Каменная оболочка земли называется __________.

6.Воздушная оболочка Земли называется __________.

7.Часть биосферы, преобразованная технической деятельностью человека, называется __________.

88

8.Древнейшая область биосферы – __________.

9.Всю массу живых организмов всех видов В. И. Вернадский называл __________.

10.Озоновый слой выполняет функцию __________.

11.Загрязнение атмосферы рядом промышленных производств оксидами серы и азота способствует образованию __________.

12.Концентрация углекислого газа в атмосферном воздухе составляет __________.

13.Содержание свободного кислорода в атмосфере равно

__________.

14.Содержание азота в атмосфере составляет __________.

15.В Тихом океане жизнь встречается на глубине __________.

16.Эрозия – это __________.

17.Дефляция – это __________.

18.Ядовитая смесь дыма, тумана и пыли в атмосфере называется

__________.

19.Сфера разума – это __________.

20.Наличие болезнетворных бактерий в питьевой воде относится

__________ типу загрязнений.

21.Озоновый слой образуется в __________.

22.Эвтрофикация водоемов – это процесс, связанный с развитием

__________.

23.Эвтрофикация – это __________.

24.Основным источником поступления кислорода в атмосферный воздух является __________.

25.В чем различие двух терминов «экологический кризис» и «экологическая катастрофа».

26.Приоритетным элементом в литосфере является __________.

27.Приоритетным элементом в гидросфере является __________.

28.Слои атмосферы: __________.

29.Слои гидросферы: __________.

30.Слои планеты Земля: __________.

31.Уровни организации живой материи: __________.

32.Суть газовой функции живого вещества в биосфере заключается

в__________.

33.Суть концентрационной функции живого вещества в биосфере заключается в __________.

34.Суть энергетической функции живого вещества в биосфере заключается в __________.

35.Суть окислительно-восстановительной функции живого вещества

вбиосфере заключается в __________.

36.Суть деструктивной функции живого вещества в биосфере заключается в __________.

37.Косное вещество – это __________.

89

38.Засоление почвы – это __________.

39.Заболачивание почвы – это __________.

40.Опустынивание почвы – это __________.

Задание 3. Биоиндикация загрязнения атмосферного воздуха по состоянию листовых пластинок березы повислой

Вкачестве индикатора уровня общей загрязненности территории используется широко распространенный вид – береза повислая (Betula pendula Roth.).

Вкачестве объекта исследования используются морфологические характеристики листовой пластинки – органа, обладающего довольно высокой экологической чувствительностью. Для этого необходимо с укороченных побегов растений части кроны березы повислой взять 25 листьев (с пяти деревьев по пять листьев). Величина флуктуирующей асимметрии определяется для 5 морфологических признаков, измеряемых с правой и левой половины листа, которая, с одной стороны, удобна для учета

идает возможность однозначной оценки, с другой – хорошо характеризует общие особенности листа. Это:

а) ширина левой и правой половины листа, измеренная посередине листовой пластинки;

б) длина второй от основания листа жилки второго порядка; в) расстояние между основаниями первой и второй жилок второго

порядка; г) расстояние между концами этих же жилок;

д) угол между главной жилкой и второй от основания листа жилкой второго порядка.

Данные представляются в виде таблицы 2.8.

Для определения интегрального показателя стабильности развития вычисляют относительную величину асимметрии для каждого признака.

Таблица 2.8 – Показатели асимметрии листьев

							Признаки
№ листа		а			б			в		г				д
	лев		прав	лев		прав	лев		прав	лев		прав	лев		прав
1	2		3	4		5	6		7	8		9	10		11
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

90