Биосфера и техносфера.

    Биосфера – часть планеты, включающая область распространения жизни.

    Биосфера неоднородна и представляет собой совокупность экосистем. Любая экосистема состоит  из живых организмов ( биоценоз) и характеризуется сочетанием абиотических факторов ( географические условия, количество солнечной радиации, параметры и состав атмосферы, воды, литосферы – (биотоп).

    Биоценоз экосистемы состоит из совокупности живых и растительных организмов, которые разделяются по формам питания на продуцентов, консументов и деструкторов.

    Продуценты (зеленые растения) –выполняют роль преобразователя солнечной энергии в химическую за счет фотосинтеза и использования минеральных элементов.

    Консументы- животные, для которых продуценты являются источниками биохимических веществ.

    Деструкторы - микроорганизмы, которые различают мертвую органику, выделения животных и другие остатки. Они создают минеральные вещества, используемые продуцентами.

    Все три категории организмов встречаются в любой экосистеме. Каждая экосистема занимает какую-то часть суши или водного бассейна, в котором преобладают гомогенные условия. \площадь их составляет от нескольких квадратных метров до тысячи квадратных километров.

    Толщина - от сантиметров( почва пустыни) до десятков километров (океан).

    Процессы протекающие в экосистемах зависят в основном от количества энергии, поступающей в экосистему и от круговорота химических элементов и веществ в экосистеме.

    Энергия поступающая в экосистему подчиняется законам термодинамики:

    - она может переходить из одного вида в другой и не может ни создаваться ни теряться; общая энергия вселенной остается постоянной;

    - преобразование энергии из одного вида в другой не может происходить без потерь в виде рассеянной теплоты.

    Биосфера – энергетически незамкнутая система, в ней идет поглощение теплоты из внешней системы и ее использование в изотермических условиях.

∆Q = ∆H - T ∙∆S

∆Q - используемая биосферой энергия;

∆H - приток тепла;

T – температура, К;

∆S – энтропия(теплосодержание) системы.

    Односторонний приток энергии к биосфере – один из фундаментальных законов экологии.

    Приток солнечной энергии – единственный источник тепла для биосферы.

    99% солнечной энергии сосредоточено в интервале длин волн 0,2 -1,4 мкм. На оптический диапазон (0,38 – 0,76 мкм) приходится почти половина энергии, а остальная часть – инфракрасное ( 0,2 – 0,38 мкм) и ультрафиолетовые (0,76 – 4.9 мкм) излучения.

    Распределение потока энергии излучаемого на Землю, %

                30 - отражение атмосферой Земли

    43%     8 - пылью атмосферы

                5 - поверхностью Земли

26% - на испарение воды

10% - поглощение вод паром, озоном и др. газами

21% - усваивается экосистемой ( из них 5% на фотосинтез)

    Хим. элементы и вещества циркулируют в экосистемах по 3 основным биохимическим круговоротам:

    - круговорот воды

    - круговорот элементов в газообразной фазе

    - круговорот элементов в осадочной фазе

    Круговорот кислорода- зависит от процессов фотосинтеза в клетках зеленых растений( деревья, травы)

    Состояние экосистем и процессы энерго- и массообмена в них существенно зависят от состава атмосферы и чувствительны к антропогенным действиям.

         2.6. Основные причины разрушения биосферы.

    Легкомысленное отношение к биосферы, стремление к росту потребления, отсутствие межнационального согласия, просчеты и ошибки в реализации технологий, а также ряд других причин привяли биосферу на грань кризиса, замене ее на техносферу.

    Формирование техносферы обусловлено научно-техническим прогрессом, урбанизацией населения, демографическим взрывом.

    Интенсификация сельского хозяйства, достижения медицины, повышение комфортности условий деятельности и быта способствуют увеличению продолжительности жизни человека.(США-75 лет, Россия 64(мужчины 58-60, женщины – 75), Япония- 75,2( женщины 80)).

    Одновременно с ростом продолжительности жизни в ряде регионов мира увеличивается рождаемость, особенно в странах Ближнего и Среднего Востока, Юго-Восточной Азии, Индии, Китае.

1. стабилизация численности населения на уровне 10 млрд. человек
2. рост численности до 28- 30 млрд. к 2010 г

    В настоящее время в экологически неблагоприятных регионах стран с белым населениям падает продолжительность жизни, снижается рождаемость (1950 г. – 32% население Земли, 2000 г. – 26%)

    Одновременно с демографическим взрывом идет процесс урбанизации населения планеты. Этот процесс способствует повышению производительности во многих сферах деятельности, решает социальные, культурно-просветительные проблемы общества.

         По данным ООН в городах мира проживало:

1880г        1950г      1970г     1984г     2000г     2010г(прогноз)

1,7%          13,1         17            50        75(80)           100%

3. Обезвреживание и пути выведения из организма вредных химических веществ.

а) обезвреживание вредных химических веществ:

    - изменение химической структуры ядов с целью превращения ядов в вещества менее ядовитых и малоактивные – главный путь обезвреживание.

    - временное депонирование – откладывание ядов в тех или иных органов с целью уменьшения его количества в циркулирующей крови (процесс сложнее, к тому же яды могут их депо вновь поступать в кровь, что приводит к обострению хронического отравления

    - выведение ядов из организма ( через органы дыхания, пищеварения, почки кожные покровы с потом, железы). Тяжелые металлы, органические соединения в основном выделяются через желудочно-кишечный тракт и почки. Через кожу выделяются неэлектролиты: этиловый спирт, ацетон, феном, фторированные углеводорода и др.

    Печень является одним из наиболее активных органов участвующих в обезвреживании, однако сама поражается ими.