Экологические проблемы России

Наиболее совершенная  терморегуляция наблюдается у птиц и млекопитающих - гомойтермных животных. В процессе эволюции они приобрели способность поддерживать постоянную температуру тела благодаря наличию четырехкамерного сердца и одной дуги аорты, что обеспечило полное разделение артериального и венозного кровотока; высокого обмена веществ; перьевого или волосяного покрова; регуляции теплоотдачи; хорошо развитой нервной системы приобрели способность к активной жизни при разной температуре. У большинства птиц температура тела несколько выше 40 oС, а у млекопитающих - несколько ниже. Весьма важное значение для животных имеет не только способность к терморегуляции, но и адаптивное поведение, постройка специальных убежищ и гнезд, выбор места с более благоприятной температурой и т.п. Они также способны приспосабливаться к низким температурам несколькими путями: кроме перьевого или волосяного покрова, теплокровные животные с помощью дрожи (микросокращения внешне неподвижных мышц) уменьшают теплопотери; при окислении бурой жировой ткани у млекопитающих образуется дополнительная энергия, поддерживающая обмен веществ.

ВОДА КАК ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ  ФАКТОР

 

Вода играет исключительную роль в жизни любого организма, поскольку  она является структурным компонентом  клетки (на долю воды приходится 60-80% массы  клетки). Значение воды в жизни клетки определяется ее физико-химическими  свойствами. Вследствие полярности молекула воды способна притягиваться к любым  другим молекулам, образуя гидраты, т.е. является растворителем.  Вода является в живых системах “тепловым буфером”, поглощая тепло при переходе из жидкого состояния в газообразное, тем самым предохраняя неустойчивые структуры клетки от повреждения при кратковременном освобождении тепловой энергии. В связи с этим она производит охлаждающий эффект при испарении с поверхности и регулирует температуру тела.  Теплопроводные свойства воды определяют ее ведущую роль терморегулятора климата в природе. Кроме того, вода выполняет транспортную функцию, перемещая вещества почвы сверху вниз и обратно. Роль влажности для наземных организмов обусловлена тем, что осадки распределяются на земной поверхности в течение года неравномерно. В засушливых районах (степи, пустыни) растения добывают себе воду с помощью сильно развитой корневой системы, иногда очень длинных корней (у верблюжьей колючки - до 16 м), достигающих влажного слоя. Высокое осмотическое давление клеточного сока (до 60-80 атм), увеличивающее сосущую силу корней, способствует удержанию воды в тканях. В сухую погоду растения снижают испарение воды: у пустынных растений утолщаются покровные ткани листа, либо на поверхности листьев развивается восковой слой или густое опушение. Ряд растений достигает снижения влаги уменьшением листовой пластинки (листья превращаются в колючки, часто растения полностью теряют листья - саксаул, тамариск и др.).

Многие животные пустынь  способны обходиться без питьевой воды; некоторые быстро и долго могут  бегать, совершая длинные миграции на водопой (сайгаки, антилопы, верблюды и др.); часть животных добывает воду из пищи (насекомые, пресмыкающиеся, грызуны).  Жировые отложения пустынных  животных могут служить своеобразным резервом воды в организме: при окислении  жиров образуется вода (отложения  жира в горбе верблюдов или  подкожные отложения жира у грызунов).  Малопроницаемые покровы кожи (например, у пресмыкающихся,) защищают животных от потери влаги. Многие животные перешли к ночному образу жизни или скрываются в норах, избегая иссушающего действия низкой влажности и перегрева. В условиях периодической сухости ряд растений и животных переходят в состояние физиологического покоя - растения приостанавливают рост и сбрасывают листья, животные впадают в спячку. Эти процессы сопровождаются пониженным обменом веществ в период сухости.

 

 

3 Антропогенные воздействия на биосферу

Глобальные процессы образования  и движения живого вещества в биосфере связаны и сопровождаются круговоротом вещества и энергии. В отличие  от чисто геологических процессов  биогеохимические циклы с участием живого вещества имеют значительно  более высокие интенсивность, скорость и количество вовлеченного в оборот вещества.

Последствия антропогенной (предпринимаемой человеком) деятельности проявляется в истощении природных  ресурсов, загрязнения биосферы отходами производства, разрушении природных  экосистем, изменении структуры  поверхности Земли, изменении климата. Антропогенные воздействия приводят к нарушению практически всех природных биогеохимических циклов.

В соответствии с плотностью населения меняется и степень  воздействия человека на окружающую среду. При современном уровне развития производительных сил деятельность человеческого общества сказывается  на биосфере в целом.

3.1 Атмосфера - внешняя оболочка биосферы

 

Масса атмосферы нашей  планеты ничтожна - всего лишь одна миллионная массы Земли. Однако роль ее в природных процессах биосферы огромна: она определяет общий тепловой режим поверхности нашей планеты, защищает ее от вредных воздействий  космического и ультрафиолетового  излучений. Циркуляция атмосферы оказывает  влияние на местные климатические  условия, а через них - на режим  рек, почвенно-растительный покров, процессы рельефообразования.

Современный состав атмосферы - результат длительного исторического  развития земного шара. Состав атмосферы - кислород, азот, аргон, углекислый газ  и инертные газы.

В процессе своей деятельности человек загрязняет окружающую среду. Над городами и промышленными  районами в атмосфере возрастает концентрация газов, которые обычно в сельской местности содержатся в очень небольших количествах  или совсем отсутствуют. Загрязненный воздух вреден для здоровья. Кроме  того, вредные газы, соединяясь с  атмосферной влагой и выпадая  в виде кислых дождей, ухудшают качество почвы и снижают урожай.

Глобальное загрязнение  атмосферного воздуха сказывается  на состоянии природных экосистем, особенно зеленого покрова нашей  планеты.

Кислотные дожди, вызываемые главным образом диоксидом серы и оксидами азота, наносят огромный вред лесным биоценозам. От них страдают леса, особенно хвойные.

Основная причина загрязнения  атмосферы - сжигание природного топлива  и металлургическое производство. В  результате сжигания различного топлива  в атмосферу ежегодно выбрасывается  около 20 миллиардов тонн углекислого  газа. Антропогенные выбросы углекислого  газа превышают естественные и составляют в настоящее время большую  долю его количества, нарушают прозрачность атмосферы, а следовательно ее тепловой баланс. Половина диоксида углерода, образующегося при сгорании ископаемого топлива, поглощается океаном и зелеными растениями, половина остается в воздухе. Содержание углекислого газа в атмосфере постепенно возрастает и за последние 100 лет увеличилась более чем на 10%. Углекислый газ препятствует тепловому излучению в космическое пространство, создавая там так называемый “парниковый эффект”, т.е. увеличение средней температуры атмосферы на несколько градусов, что способно вызвать таяние ледников полярных областей, повышение уровня Мирового океана, изменение его солености, температуры и другие неблагоприятные последствия. Таким образом, изменение содержания углекислого газа в атмосфере в значительной мере влияет на климат Земли.

 

3.2 Гидросфера - основа жизненных процессов в биосфере

 

Вода - самое распространенное неорганическое соединение на планете; вода - основа всех жизненных процессов, единственный источник кислорода в  главном движущем процессе на Земле - фотосинтезе.

С появлением жизни на Земле  круговорот воды стал относительно сложным, т.к. к простому явлению испарения  добавились более сложные процессы, связанные с жизнедеятельностью живых организмов, особенно человека.

Масштабы использования  водных ресурсов быстро увеличиваются. Это связано с ростом населения  и улучшением санитарно-гигиенических  условий жизни человека, развития промышленности и орошаемого земледелия. Суточное потребление воды на хозяйственно-бытовые  нужды в сельской местности составляет 50 л на 1 человека, в городах - 150 л. Огромное количество воды используется в промышленности. На выплавку 1 т  стали необходимо 200 м³. На производство 1 т бумаги требуется 100 м³, на изготовление 1 т синтетического волокна - от 2500 до 5000 м³. Промышленность поглощает 85% всей воды, расходуемой в городах, оставляя на хозяйственно-бытовые цели около 15%.

Еще больше воды необходимо для орошения. В течение года на 1 га поливных земель уходит 12-14 м³ воды. В нашей стране ежегодно расходуется на орошение более 150 км³, в то время как на все другие нужды - около 50 км³.

При сохранении таких темпов потребления и с учетом прироста населения и объемов производства к 2100 году человечество может исчерпать все запасы пресной воды.

Постоянное увеличение водопотребления  на планете ведет к опасности  “водяного голода”, что обуславливает  необходимость разработки мероприятий  по рентабельному использованию  водных ресурсов.

 

3.3 Литосфера - важная составляющая часть биосферы

 

Почва - верхний слой суши, образующийся под влиянием растений, животных, микроорганизмов и климата  из материнских горных пород, на которых  он находится. Это важный и сложный  компонент биосферы, тесно связанный с другими ее частями.

В нормальных естественных условиях все процессы, происходящие в почве, находятся в равновесии. Но нередко в нарушении равновесного состояния почвы повинен человек. В результате развития хозяйственной  деятельности человека происходит загрязнение, изменение состава почвы и  даже ее уничтожение.

Плодородный слой почвы формируется  очень долго. В то же время ежегодно вместе с урожаем из почвы изымаются  десятки миллионов тонн азота, калия, фосфора - главных компонентов питания  растений. Основной фактор плодородия почв - перегной (гумус) содержится в  черноземах в количестве менее 5% от массы пахотного слоя. На бедных почвах перегноя еще меньше. При  отсутствии пополнения почв соединениями азота его запас может быть израсходован за 50-100 лет. Этого не происходит, поскольку культура земледелия предусматривает  внесение в почву органических и  неорганических (минеральных) удобрений.

Внесенные в почву азотные  удобрения используются растениями на 40-50%. Остальная часть (около 20%) восстанавливается  микроорганизмами до газообразных веществ - N₂, N₂O - и улетучивается в атмосфере или вымывается из почвы. Таким образом, минеральные азотные удобрения не обладают длительным действием и поэтому их приходится вносить ежегодно. Неблагоприятные изменения в почве наступают и в результате неправильных севооборотов, т.е. ежегодного посева одних и тех же культур, например картофеля.

К числу антропогенных  изменений почв относится эрозия (от латинского erosio - разъедать). Уничтожение лесов и естественного травянистого покрова, многократная распашка земли без соблюдения правил агротехники приводят к эрозии почвы - разрушению и смыву плодородного слоя водой и ветром. Широко распространена и наиболее разрушительная водная эрозия. Она возникает на склонах и развивается при неправильной обработке земли. Вместе с талыми и дождевыми водами с полей ежегодно уносится в реки и моря миллионы тонн почвы.

Ветровая эрозия наиболее сильно проявляется в южных степных  районах нашей страны. Она возникает  в районах с сухой обнаженной почвой, c изреженным растительным покровом. Чрезмерный выпас скота в степях и полупустынях способствует ветровой эрозии и быстрому разрушению травяного покрова. Для восстановления слоя почвы толщиной 1 см в естественных условиях требуется 250-300 лет.

Значительные территории со сформированными почвами изымаются  из сельскохозяйственного оборота  вследствие открытого способа разработки полезных ископаемых, залегающих на небольшой  глубине.

 

 

 

 

 

 

 

 Список использованной литературы

 

 

1.Н. А. Агаджанян, В.И. Торшин «Экология человека» ММП «Экоцентр», КРУК 2004

2. Акимова Т.В. Экология. Природа-Человек-Техника.: Учебник для студентов техн. направл. и специал. вузов/ Т.А.Акимова, А.П.Кузьмин, В.В.Хаскин..- Под общ. ред. А.П.Кузьмина М.:ЮНИТИ-ДАНА, 2006.- 343 с.

3. Вронский В. А. - Прикладная экология: учебное пособие. - РнД: Феникс 2005.

4. В.В. Епифанов, А.К. Миронин «Экология». М.:Мысль, 2002

5. Е. А. Криксунов, В.В. Пасечник, А.П. Сидорин «Экология» Издательский дом «Дрофа» 2005

6. Реймерс Н. Ф. Природопользование: Словарь – справочник. – М.: Мысль, 2003

7. Стадницкий Г.В., Родионов А.И. Экология: Уч. пособие для стут. химико-технол. и техн. сп. вузов./ Под ред. В.А.Соловьева, Ю.А.Кротова.- 4-е изд., испр. – СПб.: Химия, 2007. -238с. Рекомендован Минобр. РФ в качестве учебника для студентов вузов.