Геоэкология как наука, отражающая взаимоотношения общества и природы

В ходе техногенеза образовались мощные техногенные экосистемы, одним из проявлений которых являются урбосистемы и агросистемы. Это искусственные системы, для которых присущи свои специфические черты и свойства.

Мощная трансформация  экосистем происходит в районах  добычи и переработки полезных ископаемых,  вдоль автомобильных дорог,  в районах создания источников энергии (различные типы электростанций).

Литература:

1 Еремченко О.З. Учение о биосфере. М.: Изд. Академия, 2006. – С.181-207

2 Карлович И.А. Геоэкология.  – М.: Альма  Матер, 2005. – С. 171-190 

3 Петров К.М. Геоэкология.  – СПб.: Изд-во С.-Петерб. универ. 2004. – С.52-64

4 Ясаманов Н.А. Основы  геоэкологии. Изд-во Академия. 2003. – С. 262-280

Контрольные вопросы:

1 Какая часть суши  подвержена радикальным изменениям?

2 Какие организмы способствуют  аккумуляции солнечной энергии?

3 Как реагирует биосфера  на экспансию человека?

4 Какая часть природной  системы полностью заменена на техногенные системы?

5 Что понимают под  техногенезом?

6 Что входит в техногенез  с геохимической точки зрения? Какие выделяют группы процессов  техногенеза?

8 Что понимается под  биофильностью и геофильностью?

9 Как меняется геохимическая  обстановка  в результате техногенеза?

10 Что понимают под  геохимическим барьером?

 

Тема 7 Адаптация человека к условиям экологически дестабилизированных геосистем

Цель: показать характер приспособительного  взаимодействия человека и окружающей среды

План:

1 Проблемы адаптации человека к окружающей среде

2 Техносфера как адаптированная  окружающая среда человека

3 Взаимодействие человека  и техносферы

 

1 В истории нашей планеты (со дня ее формирования и до настоящего времени) непрерывно происходили и происходят грандиозные процессы планетарного масштаба, преобразующие лик Земли. С появлением могущественного фактора – человеческого разума – начался качественно новый этап в эволюции органического мира. Благодаря глобальному характеру взаимодействия человека с окружающей средой он становится крупнейшей геологической силой.

Производственная деятельность человека оказывает влияние не только на направление эволюции биосферы, но и определяет собственную биологическую эволюцию.

Человек, как и другие виды  живых организмов, способен адаптироваться  к условиям окружающей среды. Адаптацию человека к новым природным и производственным условиям можно охарактеризовать как совокупность социально-биологических свойств и особенностей, необходимых для  устойчивого существования организма в конкретной экологической  среде.

Жизнь каждого человека можно рассматривать как  постоянную адаптацию, но наши способности к этому имеют определенные границы. Также и способность восстанавливать свои физические и душевные силы для человека не бесконечна.

В настоящее время  значительная часть болезней человека связаны с ухудшением  экологической  обстановки  в нашей среде обитания: загрязнением атмосферы, воды, почвы, недоброкачественными продуктами питания, возрастанием шума и пр.

 Приспосабливаясь  к неблагоприятным экологическим условиям, организм человека испытывает состояние напряжения, утомления. Напряжение – это мобилизация всех механизмов, обеспечивающих  определенную деятельность организма человека.

При утомлении здорового  человека может происходить  перераспределение  возможных резервных функций организма, после отдыха вновь  восстанавливаются силы. Люди способны переносить самые суровые природные условия  в течение относительно продолжительного времени. Однако человек, не привыкший к этим условиям или попадающий в них  впервые, оказывается в   значительно меньшей степени  приспособленным к жизни в незнакомой среде, чем ее постоянные обитатели.

Изучение адаптивных возможностей человека и разработка соответствующих рекомендаций имеет в настоящее время важное практическое значение.

 

2 На протяжении всей истории  общества постоянно возрастала роль антропогенного фактора: охотники и собиратели существовали около 30 тыс. лет назад, земледельцы, скотоводы и ремесленники цивилизаций древности – 3-5 тыс. лет, начало индустриальной эпохи – 0,5 тыс. лет назад.

Если на заре жизни  человека кумулятивное воздействие  на природу проявлялось в течение  десятков тысяч лет, то техника тысячекратно сократила период воздействия (происходило быстрое истребление животных). В хозяйственный оборот вовлекаются ресурсы, не связанные с пищевыми потребностями: минеральные и лесные. Технический прогресс шел с  ускорением благодаря успехам наук, и сам способствовал прогрессу научных знаний.

В 19 веке экологи изучали  в основном закономерности биологического взаимодействия в биосфере. Роль человека при этом считалась второстепенной.

В конце 19 и в 20 в. ситуация изменилась, экологов все чаще стала  беспокоить роль человека в изменении окружающего нас Мира. В этот период произошли значительные изменения в окружающей человека среде обитания. Биосфера постепенно утрачивала свое господствующее значение и в населенных людьми регионах стала превращаться в техносферу.

В окружающем нас мире возникли новые условия взаимодействия живой и неживой материи: взаимодействие человека с техносферой, взаимодействие  техносферы с биосферой и др. Правомерно говорить о возникновении новой области знаний – «Экология техносферы», где главными действующими  лицами  являются человек и созданная им техносфера.

Первопричиной многих негативных процессов в природе и обществе явилась антропогенная деятельность,  не сумевшая создать техносферу необходимого качества как по отношению к человеку, так и к природе.

В настоящее время, чтобы  решить возникающие проблемы, человек должен совершенствовать техносферу, снизив ее негативное влияние на человека и природу до допустимых уровней.

В жизненном цикле  человек и  окружающая его среда  обитания образуют постоянно действующую систему «человек – среда обитания».

Действуя в этой системе, человек непрерывно решает две основные задачи:

1) обеспечивает свои  потребности в пище, воде и  воздухе;

2) создает и использует  защиту от негативных воздействий  как со стороны среды обитания, так и себе подобных.

Негативные воздействия, присущие среде обитания, существуют столько, сколько существует Мир. Источниками естественных негативных воздействий являются стихийные явления в биосфере: изменения климата, грозы, землетрясения.

Постоянная борьба за свое существование вынуждала человека находить и совершенствовать средства защиты от естественных негативных воздействий среды обитания. К сожалению, появление жилища, применение огня и других средств защиты, совершенствование способов получения пищи – все это не только защищало человека  от естественных негативных воздействий, но и влияло на среду обитания.

На протяжении многих веков среда обитания человека медленно изменяла свой облик и, как следствие, мало менялись виды и уровни  негативных воздействий.

Так продолжалось до середины 19 века – начала активного роста воздействия.  В 20 в. на Земле возникли зоны повышенного загрязнения биосферы, что привело к частичной и даже к полной региональной деградации. Этому способствовало:

а) высокие темпы роста  численности населения на Земле (демографический взрыв) и его урбанизация;

б) рост потребления и  концентрация энергетических ресурсов;

в) интенсивное развитие промышленного и сельскохозяйственного  производства;

г) массовое использование  средств транспорта;

д) рост затрат на военные  цели и ряд других процессов.

До середины 20 века человек  не обладал способностью инициировать крупномасштабные аварии и катастрофы и тем самым вызывать необратимые  экологические изменения регионального  и  глобального масштаба, соизмеримые со стихийными бедствиями. Все больше стало аварий и катастроф.

Авария – это происшествие в техногенной системе, не сопровождающееся гибелью людей, при котором восстановление технических средств невозможно или  экономически нецелесообразно. Авария – событие чрезвычайное и возникает оно по конструктивным, производственным, технологическим и эксплуатационным причинам, а также в результате случайных внешних воздействий.

По типам аварии подразделяются на следующие группы:

1. на химически опасных объектах;
2. на радиационно опасных объектах;
3. на биологически опасных объектах;
4. на пожаро-взрывоопасных объектах;
5. на гидродинамических объектах.

Катастрофа – это  происшествие в технической системе, которое сопровождается гибелью или пропажей без вести людей. Катастрофа – это крупномасштабная авария, которая сопровождается многочисленными человеческими жертвами и большим материальным ущербом.

И аварии и катастрофы возникают внезапно и хотя, как  правило, имеют локальный характер, их экологические последствия могут  распространяться на большие расстояния и захватывать большие площади. При этом наибольшую опасность имеют катастрофы на радиационных объектах, химических предприятиях, нефте- и газопроводах, морском и железнодорожном транспорте, плотинах водохранилищ.

Появление ядерных объектов и высокая концентрация химических веществ и их производств сделали человека способным оказывать разрушительное воздействие на экосистемы. Пример – трагедия в Чернобыле и т.п.

Огромное разрушительное воздействие на биосферу оказывается  при испытании  ядерного и других видов оружия (Семипалатинский полигон, полигон на Новой Земле).

В результате активной техногенной  деятельности человека во многих регионах нашей планеты разрушена биосфера и создан новый тип среды обитания – техносфера.

Техносфера – регион биосферы в прошлом, преобразованный людьми с помощью прямого или косвенного воздействия технических средств в целях наилучшего соответствия своим материальным и социально-экономическим потребностям (техносфера – регион города, промышленной зоны, производственная или бытовая среда).

Создавая техносферу, человек стремился к повышению комфортности среды обитания, к росту коммуникабельности, к обеспечению защиты от естественных негативных воздействий. Все это благоприятно отразилось на условиях жизни и в совокупности с другими факторами сказалось на продолжительности жизни людей (30 лет  - в  железном веке, 35-40 – в начале 19 в., 60-63 – в конце 20 века).

Созданная руками и разумом  человека техносфера, призванная максимально удовлетворять его потребности в комфорте и безопасности, не оправдала во многом надежды людей. Появившиеся производственная и городская среды оказались далеки по уровню безопасности от допустимых требований

Появление техносферы привело  к тому, что биосфера во многих регионах нашей планеты стала активно замещаться техносферой. На планете осталось мало территорий с ненарушенными экосистемами, В наибольшей мере нарушены экосистемы в развитых странах – в Европе, Северной Америке, Японии. Здесь естественные экосистемы сохранились в основном на небольших площадях. Они представляют собой небольшие пятна биосферы, окруженные со всех сторон нарушенными деятельностью человека территориями, и поэтому подвержены сильному техногенному давлению.

 Техносферу называют  детищем 20 века, приходящее на  смену биосфере. К техносферным относятся условия обитания человека в городах и промышленных центрах, производственные, транспортные и бытовые условия жизнедеятельности.

Практически все урбанизированное население проживает в техносфере, где условия обитания существенно  отличаются от биосферных. Отмечается повышенное влияние  на человека техногенных негативных факторов.

В ходе техногенеза возникают  геохимические аномалии в почвах, породах, строениях (литохимические), в водах (гидрогеохимические), атмосфере (атмогеохимические), в организмах (биогеохимические). Аномалии не всегда оказывают  вредное воздействие на экосистемы. Полезными являются повышенное содержание кальция в районах известкования почв, фторирование воды, применение микроудобрений, минеральных подкормок.

 

3 Человек и окружающая  его среда (природная, производственная, бытовая) в процессе жизнедеятельности постоянно взаимодействуют друг с другом. При этом «жизнь может существовать только в процессе движения через живое тело потоков вещества, энергии и информации».

Человек и окружающая среда гармонично взаимодействуют  и развиваются лишь в условиях, когда потоки вещества, энергии и информации находятся в пределах, благоприятно воспринимаемых человеком  и природной средой.

Любое превышение привычных  уровней потоков сопровождается негативными воздействиями на человека и /или/ природную среду. В естественных условиях такие воздействия наблюдаются при изменении климата и стихийных явлениях.

В условиях техносферы негативные воздействия обусловлены элементами техносферы и действиями человека. Изменяя величину любого потока от минимально значимой до максимально возможной, можно пройти ряд характерных состояний взаимодействия в системе «человек – среда обитания»:

а) комфортное (оптимальное), когда потоки соответствуют оптимальным условиям взаимодействия: создают оптимальные условия деятельности и отдыха; предпосылки для проявления наивысшей работоспособности и как следствие продуктивности деятельности; гарантируют сохранение здоровья человека и целостности компонент среды обитания;

б) допустимое, когда потоки, воздействуя на человека и среду  обитания, не оказывают негативного влияния на здоровье, не приводят к дискомфорту, снижая эффективность деятельности человека. Соблюдение условий допустимого взаимодействия гарантирует невозможность возникновения и развития необратимых негативных процессов у человека и в среде обитания;

в) опасное, когда потоки превышают допустимые уровни и оказывают негативное воздействие на здоровье человека, вызывая при длительном  воздействии заболевания и /или/ приводят к деградации природной среды;