Середовище життєдіяльності

Природне середовище

 

Природне середовище в ширшому розумінні - космічний простір, а у вужчому - біосфера, зовнішня оболонка Землі, яка охоплює частину атмосфери, гідросферу і верхню частину літосфери, що взаємозв'язані складними біогеохімічними циклами міграції речовин і енергії.

Земля - одна з планет Сонячної системи, найбільша з планет земної групи (Меркурій, Венера, Марс, Земля),їїсередній радіус - 6371 км, відстань до Сонця - 150 млн. км, маса Землі становить 1/330000 маси Сонця.

Земля отримує всього одну двомільярдну частину сонячного випромінювання. Цього досить, щоб обігріти Землю та постачати необхідною енергією весь рослинний та тваринний світ.

Атмосфера - це газова оболонка Землі, яка обертається разом з нею. До складу атмосфери входять азот - 78,08%, кисень - 20,95% і аргон - 0,93%.На частку вуглекислого газу, неону, гелію та всіх інших газів, які присутні у повітрі в мікрокількості, припадає трохи більше 0,04%.

Атмосферне повітря - один з найважливіших природних ресурсів, без якого життя на Землі було б абсолютно неможливим. Атмосферний кисень О₂, необхідний для дихання людей, тварин, переважної більшості рослин і мікроорганізмів. Основне джерело утворення кисню-це фотосинтез зелених рослин. Рослини за рік виділяють в атмосферу близько 70 млрд. т кисню. Однак близько 80% всього кисню в атмосферу постачає морський фітопланктон, 20% виробляє наземна рослинність.

Вуглекислий газ - обов'язковий компонент фотосинтезу рослин. Ще 100 років тому вміст вуглекислого газу в повітрі був 0,0298%, а тепер 0,0318%, а в містах ще вищий.

Навіть незначне збільшення вмісту вуглекислого газу в повітрі значно посилює дихальний процес, починається швидкий ріст грудної клітини і відповідно всього організму. Він надходить в атмосферу внаслідок виверження вулканів, розпаду органічних речовин, дихання живих організмів, виділення з поверхні теплих океанів, а витрачається атмосферою на фотосинтез рослин, розчинення в холодній воді океанів. Рослини за рік поглинають близько 100 млрд. т діоксиду вуглецю (6% атмосферного вмісту).

Важливим фактором стабілізації вмісту оксиду вуглецю є світовий океан, у водах якого його розчинено принаймні в сто разів більше ніж у всій атмосфері.

З основних компонентів атмосфери найбільше змінюється вміст у повітрі водяної пари. Вміст її в атмосфері визначається співвідношенням процесів випарювання, конденсації і горизонтального перенесення.

Водяна пара - це джерело утворення хмар, туманів, опадів. Наявні в атмосфері водяна пара і діоксид вуглецю захищають земну поверхню від надмірного охолодження, створюючи так званий парниковий ефект: якби не було атмосфери, то середня температура поверхні земної кулі була б не +15, а -23 °С.

Атмосфера регулює теплообмін Землі з космічним простором, впливає на її радіаційний і водяний баланс. Одним з найважливіших факторів, що визначають стан атмосфери, є її взаємодія з океаном, процеси газообміну і теплообміну між ними суттєво впливають на клімат Землі.

Клімат - це багаторічний режим погоди, властивий тій чи іншій місцевості. Кліматичні умови Землі створюються внаслідок взаємозв'язаних процесів теплообміну, вологообміну і загальної циркуляції атмосфери.

Клімат характеризується середніми показниками світла, температури, вологості повітря, рівнем опадів, рівнем радіації, атмосферного тиску, напрямками вітрів тощо.

Великий вплив на погоду та життєдіяльність людини мають процеси, що відбуваються на Сонці. Виплески сонячної активності розігрівають зовнішні шари атмосфери Землі, змінюють їх густину і хімічний склад, потужні потоки заряджених частинок і випромінювань проникають в атмосферу, «перемішують» всю повітряну оболонку. Від цього змінюється і сама погода, і реакція на її зміни в організмі людини.

Гідросфера -це водна оболонка Землі. До наземної частини гідросфери, що вкриває 70% поверхні земної кулі, належать океани, моря, озера, ріки, а також льодовики, в яких вода перебуває у твердому стані. Основна частина води (понад 80%) знаходиться у глибинних зонах Землі - в її мантії. Підземна частина гідросфери охоплює ґрунтові, підґрунтові, напірні й безнапірні води, тріщинні води і води карстових порожнин у легкорозчинних гірських породах (вапняках, гіпсах тощо).

Усі форми водних мас переходять одна в одну в процесі перетворення. Вода в біосфері перебуває у безперервному русі, бере участь у геологічному та біологічному кругообігах речовин.

Без води не може існувати й людська цивілізація, бо вода використовується людьми не тільки для пиття, а й для забезпечення своїх санітарно-гігієнічних та господарсько-побутових потреб. Вода використовується у промисловості, побуті, сільському господарстві, як джерело енергії. Не вся прісна вода може використовуватись людьми. До якості води висуваються певні вимоги залежно від галузей її використання. Найбільш жорсткими є вимоги до якості питної води та води у водоймищах, що використовуються для розведення риби. Вода повинна відповідати санітарним вимогам - гранично допустимим нормам (ГДН) вмісту тих чи інших компонентів, що забезпечують склад і властивості води.

Така вода повинна бути безпечною щодо бактеріального складу, нешкідливою за вмістом і складом розчинених хімічних речовин. В основі гігієнічного нормування якості питної води лежить відповідність її санітарним нормам безпеки в епідеміологічному, патофізіологічному і токсикологічному відношеннях, а також - естетичним вимогам (нормальної реакції людини). Якщо джерела водопостачання не відповідають нормам, їх заздалегідь очищують від бактерій, позбувають зважених часток. Проте є такі забруднення, які усунути неможливо, тому така вода для використання не придатна.

Показники хімічного складу води визначаються нормами вмісту - гранично допустимими концентраціями (ГДК) речовин, які з'явилися у природній воді внаслідок промислового, сільськогосподарського і комунально-побутового забруднення. ГДК обмежують загальну мінералізацію води, вміст хімічних речовин, загальну жорсткість і рН.

Наша планета Земля є стиснутою з полюсів кулею - геоїдом. Будова Землі неоднорідна. Вона складається з трьох оболонок - земної кори, мантії та ядра, де різко змінюються швидкості пружних сейсмічних хвиль, викликаних землетрусами або штучними вибухами.

Зовнішня тверда оболонка Землі, яка включає земну кору з частиною верхньої мантії Землі і складається з осадових, вивержених і метаморфічних порід, називається літосферою.

Літосфера є джерелом усіх мінеральних ресурсів, одним з основних суб'єктів антропогенної діяльності людини. У верхній частині континентальної земної кори розвинені ґрунти, значення яких для людини важко переоцінити.

Ґрунт - органічно-мінеральний продукт багаторічної спільної діяльності живих організмів, води, повітря, сонячного тепла та світла - є одним з найважливіших природних ресурсів. Залежно від кліматичних і геолого-географічних умов ґрунти мають товщину від 15-25 см до 2-3 м.

У межах літосфери періодично відбуваються сучасні фізико-географічні процеси (зсуви, селі, обвали, ерозія), які мають величезне значення для формування екологічних ситуацій у різних регіонах планети.

Людина давно живе не в «природі», а мешкає в середовищі, антропогенно зміненому, трансформованому під впливом своєї діяльності. У життєвому циклі людина і навколишнє середовище утворюють постійно діючу систему «людина - довкілля».

Довкілля -навколишнє середовище людини, зумовлене в даний моментсукупністю факторів, здатних чинити пряму або непряму, негайну віддалену дію на людину, її здоров'я і життя.

 

Техносфера

З появою людей на Землі почався вплив їхньої діяльності на кругообіг речовин та енергетичний обмін у біосфері, почалася трагедія біосфери. На шлях, який посилює конфронтацію з біосферою, предки сучасної людини ступили близько 1,5-3 млн. років тому, коли підпорядковуючись командам свого розумового апарату - головного мозку, який потребував все більшої кількості енергії для задоволення своїх потреб, вперше запалили вогнища в Африці і Північній Якутії (у селищі Дирин-Юрях). З того моменту шляхи людини і біосфери остаточно розійшлися, почалося їх протистояння, наслідком якого може стати колапс біосфери або зникнення людини.

Людство, розростаючись чисельно і розповсюджуючись на планеті, автоматично і неминуче відтіснило інших мешканців природи. Та і саму природу воно відкинуло на задвірки біосфери, замінюючи останню техносферою, або біотехносферою.

Техносфера - це частина біосфери в минулому, перетворена людиною за допомогою прямого або непрямого впливу технічних засобів з метою найбільшої відповідності своїм матеріальним і соціально-економічним потребам.

Створюючи техносферу, людина прагнула до підвищення комфортності довкілля, до зростання комунікабельності, до забезпечення захисту від природних негативних впливів. Усе це позитивно вплинуло на умови життя і в сукупності з іншими факторами (поліпшення медичного обслуговування тощо) на тривалість життя людей.

Але створення руками і розумом людини техносфери, призначеної максимально задовольняти її потреби в комфорті й безпеці, далеко не виправдала надії людей. Нераціональна господарська діяльність, багаторазово підсилена здобутками науково-технічного прогресу, призвела до пошкодження і вичерпання природних ресурсів, зміни регенераційних механізмів біосфери, деформації сформованого протягом багатьох мільйонів років природного кругообігу речовин та енергетичних потоків на планеті, порушення динамічної рівноваги глобальної земної соціоекосистеми.

У глобальній екосистемі, біосфері, яка є єдиним цілим, ніщо не може бути виграно або втрачено, не може бути об'єктом загального поліпшен-ня. Усе, що здобуто з неї людською працею, повинно бути повернене.

Оплати цього «векселя» неможливо уникнути, він може бути лише відстрочений.

Техносфера включає в себе регіони, міста, промислові зони, виробниче і побутове середовище. До нових, техносферних, належать умови проживання людини в містах і промислових центрах, виробничі, транспортні й побутові умови життєдіяльності.

Щоб жити, людина має забезпечити своє життя, насамперед матеріально.

Матеріальне виробництво - передусім це діяльність, спрямованана освоєння навколишнього природного середовища.

Воно включає в себе промисловість і сільськогосподарську діяльність. Матеріальне виробництво є основою суспільного розвитку, тому що воно задовольняє найрізноманітніші людські потреби. Провідну роль у системі матеріального виробництва відіграли:

1) аграрне виробництво, що домінувало в Європі практично до початку ХVIII ст.;

2) промислове виробництво, яке розпочалося з того моменту, коли пара й машини здійснили революцію в промисловості;

3) інформаційне виробництво - виробництво знань, що все більше перетворюється на визначальну форму праці. На третьому етапі виробництво ідей, знань, інформації виходить на перший план.

 

Ноосфера

 

Тварини й рослини своєюдіяльністю за життя та біомасою після смерті мільярди років створювали та вдосконалювали умови, сприятливі для життя, тобто біосферу, перш ніж з'явилася людина, яка через кілька сотень тисяч років стала руйнувати її своєю нерозумною діяльністю.

У 1875 р. австрійський вчений Едуард Зюсс визначив біосферу як особливу оболонку Землі, утворену живими організмами, або, іншими словами, як сукупність живих тіл, що населяють Землю, як зону органічного життя, що охоплює область взаємодії атмосфери, літосфери та гідросфери.

Сучасне розуміння біосфери було запроваджено видатним українським ученим В.І.Вернадським.На підставі праць В.І.Вернадського та його послідовників біосфера визначається як загальнопланетна оболонка, до складу якої належать нижні шари атмосфери, гідросфера та верхні шари літосфери, її склад і будова зумовлені сучасною і минулою життєдіяльністю всієї сукупності живих організмів. Вона є наслідком взаємодії живих і неживих компонентів, термодинамічно відкритою, самоорганізованою, динамічно урівноваженою, стійкою, глобальною системою.

В.І.Вернадський дав таке визначення біосфери: «Біосфера являє собою оболонку життя - область існування живої речовини». Він зазначив, що жива речовина, як і біосфера, має свою особливу організованість. Організованість не є механізмом, вона різко відрізняється від механізму тим, що безперервно перебуває в становленні, у русі всіх її найдрібніших матеріальних та енергетичних частинок.

Земна оболонка, біосфера, що охоплює всю земну кулю, значною мірою зумовлюється існуванням в ній живої та неживої речовини. Між її неживою частиною, неживими природними тілами і живою речовиною, що її населяє, постійно існує обмін. Цей обмін у ході часу виражається рівновагою, що закономірно змінюється і прагне до стійкості.

Організованість є однією з головних особливостей біосфери і ця особливість визначається способом існування живого природного тіла. Живе виступає в біосфері організатором потоків речовини та енергії, що прагнуть до замкненості за принципами циклічності.

На думку В.І.Вернадського, організованість біосфери повинна розглядатися як рухома рівновага.

Аналізуючи процеси в біосфері землі, В.І.Вернадський дійшов висновку, що еволюція видів переходить веволюцію біосфери, і відзначив, що спостерігається перехід біосфери в якісно новий стан - ноосферу.

Зробивши висновок, що біосфера еволюціонує, В.І.Вернадський зазначив, що поява людини і зміни, внесені в біосферу людською діяльністю, є природним етапом цієї еволюції, внаслідок якого біосфера з необхідністю повинна докорінно змінитись і перейти у свій новий стан - ноосферу - сферу людського розуму, тобто в таку біосферу, в якій людська свідома діяльність стає визначальним фактором існування та розвитку. Він зазначав, що на наших очах біосфера різко змінюється: перебудова її через організовану людську працю не є випадковим явищем, що залежить від волі людини, але є стихійним природним процесом, корені якого лежать глибоко і який готувався еволюційним процесом тривалістю мільйонів років.

Ноосфера є своєрідним «світлим майбутнім» для людства, єдиною альтернативою вмиранню природи внаслідок людської діяльності по її перетворенню, а також смерті самої людини як біологічної істоти, що буде позбавлена природних умов свого існування. Тому «переведення» біосфери в її якісно новий стан - ноосферу, є одним із найважливіших завдань, які стоять перед людством сьогодні.

Внаслідок специфіки свого способу існування людина, ставши істотою соціальною, перестає пристосовуватись до навколишнього природного середовища, як інші живі організми, а пристосовує його до своїх цілей і потреб.

Освоєння природного простору людиною призводить до того, що людина, втручаючись у кругообіги речовини та енергії в біосфері, порушує функціонування механізмів підтримки динамічної рівноваги між її складовими частинами. Якщо на ранніх етапах існування суспільства природа була здатною справлятись з цими порушеннями за допомогою своїх традиційних методів встановлення рівноваги, то з наростанням обсягу знань людства, а разом з тим і сукупної продуктивної сили, їй стає все важче робити це без серйозних наслідків для існування самої біосфери. Біосфера почала швидко втрачати здатність до відтворення своїх основних функцій, вона «не встигає» переробляти результати людської діяльності. Людина створила багато таких речовин, які не існували в природі до неї і для яких вона не виробила методів та механізмів утилізації.

Локальні екологічні катастрофи переростають в глобальну екологічну кризу, яка може перерости в глобальну екологічну катастрофу.