Есть ли что то общее между биосферой и техносферой – Вопрос: 1. Есть ли что-то общее между биосферой и техносферой. 2. В чем заключается опасность техносферы? 3. Что влияет на возрастание возможности возникновения техногенных аварий? 4. В чем заключаются противоречия между техносферой и природой? 5. Какие законы реализуют право каждого на благоприятную окружающую среду?

Содержание

5. В чем заключается конкуренция между биосферой и техносферой?

Биосфера
– “область жизни”, пространство на
земном шаре, в котором распространены
живые существа. Этот термин ввел в 1875г.
Э.Зюсс, хотя отмечены и более ранние
использования этого понятия, например
в работах Ж.Б.Ламарка.

Границы
биосферы определяются в атмосфере
примерно на высоте 15-20 км, т.е. на границах
озонового слоя. Граница жизни в гидросфере
ограничивается глубиной чуть более 11
км. В литосфере следы жизни обнаружены
на глубине чуть более 100 м, хотя трещины,
пустоты и каверны, в которых могут
существовать живые организмы, залегают
и глубже, но нижняя граница в целом
обусловлена термодинамическими условиями
земной коры4.

В
целом же биосфера занимает даже при
самых максимальных значениях
распространения слой примерно 30 км, что
в сравнении с размерами Земного шара
величина весьма скромная.

Биосфера,
весьма динамичная планетарная экосистема,
во все периоды своего эволюционного
развития постоянно изменялась под
воздействием различных природных
процессов. В результате длительной
эволюции биосфера выработала способность
к саморегуляции и нейтрализации
негативных процессов. Гарантом
динамической устойчивости биосферы в
течение миллиардов лет служила
естественная биота в виде сообществ и
экосистем в необходимом объеме1.

Однако
по мере возникновения, совершенствования
и распространения новых технологий
планетарная экосистема, адаптированная
к воздействию природных факторов, все
в большей степени стала испытывать
влияние новых небывалых по силе, мощности
и разнообразию воздействий. Вызваны
они человеком. Человек сам создает
сложные урбанистические системы,
преследуя благую цель – улучшить условия
жизни. Однако это ведет к отрыву человека
от естественной природной обстановки
и к нарушению природных экосистем.

Среда,
окружающая человека в этих условиях, —
это совокупность абиотической и
социальной сред, совместно и непосредственно
оказывающих влияние на людей и их
хозяйство. Таким образом, техносфера1
– это биосфера, коренным образом
преобразованная человеком в технические
и техногенные объекты.

Эта
среда по сути стала искусственной, здесь
возникают проблемы утилизации и
реутилизации вовлекаемых в оборот
природных ресурсов, загрязнения и
очистки окружающей среды, здесь происходит
все большая изоляция хозяйственно-производственных
циклов от природного обмена веществ
(биогеохимического оборотов) и потока
энергии в природных экосистемах. Кроме
того, именно здесь наибольшая плотность
населения и искусственная среда, которые
угрожают не только здоровью человека,
но и выживанию человечества.

6.Перечислите природные и антропогенные источники, порождающие кислотные дожди.

Одна
из важнейших экологических проблем, с
которой связывают окисление природной
среды, — кислотные
дожди.
Образуются
они при промышленных выбросах в атмосферу
диоксида серы и оксидов азота, которые,
соединяясь с атмосферной влагой, образуют
серную и азотную кислоты (рис. 6.1). В
результате дождь и снег оказываются
подкисленными (число рН ниже 5,6). В Баварии
(ФРГ) в августе 1981 г. выпадали дожди с
кислотностью рН =3,5. Максимальная
зарегистрированная кислотность осадков
в Западной Европе — рН =2,3.

Суммарные
мировые антропогенные выбросы двух
главных загрязнителей воздуха — виновников
подкисления атмосферной влаги — SO, и NO
составляют ежегодно — более 255 млн т
(1998 г.). На огромной территории природная
среда закисляется, что весьма негативно
отражается на состоянии всех экосистем.
Выяснилось, что природные экосистемы
подвергаются разрушению даже при меньшем
уровне загрязнения воздуха, чем тот,
который опасен для человека. “Озера и
реки, лишенные рыбы, гибнущие леса — вот
печальные последствия индустриализации
планеты” (Х. Френч, 1992)1.

Опасность
представляют, как правило, не сами
кислотные осадки, а протекающие под их
влиянием процессы. Под действием
кислотных осадков из почвы выщелачиваются
не только жизненно необходимые растениям
питательные вещества, но и токсичные
тяжелые и легкие металлы — свинец, кадмий,
алюминий и др. Впоследствии они сами
или образующиеся токсичные соединения
усваиваются растениями и другими
почвенными организмами, что ведет к
весьма негативным последствиям. Например,
возрастание в подкисленной воде
содержания алюминия всего лишь до 0,2 мг
на один литр летально для рыб. Резко
сокращается развитие фитопланктона,
так как фосфаты, активизирующие этот
процесс, соединяются с алюминием и
становятся менее доступными для освоения.
Алюминий снижает также прирост древесины.
Токсичность тяжелых металлов (кадмия,
свинца и др.) проявляется еще в большей
степени.

Пятьдесят
миллионов гектаров леса в 25 европейских
странах страдают от действия сложной
смеси загрязняющих веществ, включающей
кислотные дожди, озон, токсичные металлы
и др. Так, например, гибнут хвойные горные
леса в Баварии. Отмечены случаи поражения
хвойных и лиственных лесов в Карелии,
Сибири и в других районах нашей страны.

Воздействие
кислотных дождей снижает устойчивость
лесов к засухам, болезням, природным
загрязнениям, что приводит к еще более
выраженной их деградации как природных
экосистем.

Ярким
примером негативного воздействия
кислотных осадков на природные экосистемы
является закисление озер. Особенно
интенсивно
оно происходит в Канаде, Швеции, Норвегии
и на юге Финляндии (табл. 6.1). Объясняется
это тем, что значительная часть выбросов
серы в таких промышленно развитых
странах, как США, ФРГ и Великобритании,
выпадают именно на их территории (рис.
6.2). Наиболее уязвимы в этих странах
озера, так как коренные породы, слагающие
их ложе, обычно представлены гранито-гнейсами
и гранитами, не способными нейтрализовать
кислотные осадки, в отличие, например,
от известняков, которые создают щелочную
среду и препятствуют закислению. Сильно
закислены и многие озера на севере США1.

Закисление
озер опасно не только для популяций
различных видов рыб (в том числе лососевых,
сиговых и др.), но часто влечет за собой
постепенную гибель планктона,
многочисленных видов водорослей и
других его обитателей. Озера становятся
практически безжизненными.

В
нашей стране площадь значительного
закисления от выпадения кислотных
осадков достигает несколько десятков
миллионов гектаров. Отмечены и частные
случаи закисления озер (Карелия и др.).
Повышенная кислотность осадков
наблюдается вдоль западной границы
(трансграничный перенос серы и других
загрязняющих веществ) и на территории
ряда крупных промышленных районов, а
также фрагментарно на побережье Таймыра
и Якутии.

Таблица
6.1

studfiles.net

1. Биосфера и техносфера, их единство и противоречие.

План.

1.
Биосфера и техносфера, их единство и
противоречие.

2.
Классификация, характеристика и
переработка отходов.

3.
Отходы Омской области.

4.
Окружающая среда и состояние здоровья
населения Омской области.

Среди
всех сфер земли особое место занимает
биосфера — геологическая оболочка,
населенная живыми организмами, начиная
от бактерий и кончая человеком.

Живые
организмы биосферы являются главным
фактором миграции химических элементов
и энергии. Импульс к возникновению
органического вещества и дальнейшему
движению энергии даёт солнце. Солнечная
энергия на земле вызывает два круговорота
веществ в природе — малый, или биологический,
и большой, или геологический. Первый
развивается на основе второго, оба
взаимосвязаны и представляют собой
единый процесс.

Биологический
круговорот — это круговая циркуляция
веществ между почвой, растениями,
микроорганизмами и животными.

Зелёные
растения, используя солнечную энергию,
в процессе фотосинтеза потребляют из
почвы минеральные вещества и влагу, а
из воздуха — углекислый газ, создают
органические вещества (белки, жиры,
углеводы, минеральные вещества, витамины).
Их называют продуцентами
(производителями). Они перерабатывают
и накапливают солнечную энергию в
органоминеральных веществах. Все
растения мира производят около 150 млрд.
тонн сахара в год. При фотосинтезе
растения выделяют в атмосферу кислород.

Животные
потребляют кислород, поедают растения
и выделяют углекислоту. Это консументы
(потребители),
которые потребляют эти вещества и
накапливают эти вещества и накапливают
энергию.

Консументы
передают энергию пищи, полученную от
растений, дальше по пищевым цепям другим
организмам. После отмирания или гибели
растений или животные становятся, в
свою очередь, пищей для бактерий, грибов,
червей, мертвоедов, падальщиков. Это
разрушители — редуценты,
или деструкторы, обеспечивающие
минерализацию органического вещества.
Энергия умерших становится энергией
редуцентов, которые превращают часть
энергии в минеральные вещества, остающиеся
в почве, чтобы дать жизнь новому поколению
растений. Если бы это не происходило,
то наша Земля уже давно была завалена
трупами растений и животных. Биологический
круговорот — основа существования
биосферы. Он базируется на способности
одних организмов пользоваться отходами
других.

Биологический
круговорот носит замкнутый, циклический
характер и практически бесконечен, как
и сама жизнь. В природе нет отходов. Она
безотходна.

Всё
вписывается в круговорот веществ за
исключением немногих компонентов
природы, которые не успевают перерабатываться
микроорганизмами. Это нефть, газ, уголь,
сланцы, известняки.

Человек
во второй половине 20-го века, используя
достижения науки и техники, по существу,
создаёт новую, чуждую природе сферу —
техносферу. Техносфера характеризуется
техногенным обменом веществ, который
представляет собой, с одной стороны,
извлечение и ввод в производство всё в
большем количестве природных ресурсов,
а с другой стороны, получение в дальнейшем
из них разнообразных изделий и как
конечный итог — отходов. Процесс этот,
в отличие от природного, носит линейный
характер, поскольку отходы и готовые
изделия, которые со временем так же
становятся отходами, медленно или почти
не вовлекаются в биологический круговорот
веществ. Природа на сегодняшний день
не способна быстро и эффективно
переработать антропогенный мусор,
который образуется в результате
хозяйственной деятельности человека.
Если органические отходы под воздействием
микроорганизмов и других животных
разлагаются от нескольких месяцев до
нескольких лет (навоз, опилки, бумага и
т.д.), то чёрный металл от 20 до440 лет,
шифер — за 20-50лет, стекло — за500, свинец в
почве — за 5900, радиоактивные отходы — от
1000 до 10000 лет и т.д.

Искусственные
синтетические вещества (полиэтилен,
пластик, мыло, резина), как правило,
биологические не разлагаются. Бактерии,
грибки, черви, мелкие насекомые,
обеспечивающие процесс биологического
расщепления, еще не эволюционировали
до такой степени, чтобы включится в
переработку этих, созданных человеком,
веществ. Пестициды и гербициды не
разлагаются, а накапливаются в организмах,
переходя по трофическим цепям от одного
вида живых существ к другому.

Между
техносферой и биосферой существует, с
одной стороны, единство, а с другой,
противоречие. Единство заключается в
том, что биосфера и техносфера находятся
в едином пространстве (литосфера,
гидросфера, атмосфера). Люди еще не
научились за пределы нашей планеты
отходы, поэтому они накапливаются в
этих трех сферах Земли. В них же существует
и жизнь. Противоречие заключается в
том, что биосфера отторгает техносферу,
она с ней борется или, не выдержав борьбы,
умирает.

Огромное
количество отходов производства и быта,
которое накопило человечество за
последние 50 лет, приобрело опасный
характер. Отходы не только загрязняют
и ухудшают природную среду, воздействуя
на состояния здоровья людей, животных,
растений, но, самое главное, разрушают
сложившиеся тысячелетием экосистемы
и в целом биосферу, тем самым подрывают
основы жизни на Земле.

Стихийное бездумное вмешательство
человека в круговорот природы недопустимо.
Использование природных ресурсов должно
производиться рационально и с учетом
существующих в природе взаимодействий.

Куда
девать отходы производства и быта? Этот
вопрос не праздный. От правильного его
решения в конечном итоге зависит жизнь
и дальнейшая эволюция органического
мира. Цветок, который мы будем поливать
водой пусть с самой низкой концентрацией
кислот, рано или поздно погибнет. Плохо
станет и ребенку, выпевшему стакан
молока с высоким содержанием нитратов,
задохнется и мышь, если в атмосферу
попадет более 5% угарного газа. Поэтому
перед наукой и каждым человеком возникла
непростая и противоречивая задача
использования природных ресурсов при
одновременном поддержании оптимального
качества природной среды. Видимо, не
зря в конце 20-го века появляется новая
наука
гарбология,
которая
занимается вопросами использования и
переработки антропогенных отходов. Для
решения этих вопросов имеются разные
пути.

Первый
путь

— очистка вредных отходов промышленных
и сельскохозяйственных предприятий. С
этой целью на предприятиях строятся
очистные сооружения, улавливающие из
отходов загрязнители, устраняющие
возможность попадания их в природною
среду.

Второй
путь

— создание системы малоотходного и
безотходного производства. Все сырье,
поступающее в производство, перерабатывается
на полезные продукты или передается в
соседние производства. Никаких отходов,
а, следовательно, и загрязнения окружающей
среды не будет. Первый путь дорогостоящий,
второй путь требует больших наукоемких
технологий и является делом времени.
Он наиболее перспективный.

Третий
путь

— переработка, утилизация и захоронение
отходов.

studfiles.net

Биосфера и техносфера: ru_rational

Для чего существует человечество? Какая цель стоит перед ним? Поскольку человечество — часть биосферы Земли, эту цель нужно рассматривать в рамках биосферы. Роль человечества в развитии биосферы можно разделить во времени на 3 этапа:

1. Этап гармоничного сосуществования (вплоть до неолитической революции), когда человечество вело себя как биологический вид, участвуя в процессах межвидовой борьбы и конкуренции. В мезолите человечество, накопив определенные знания, научилось создавать и использовать орудия труда. В результате равновесие было нарушено: люди начали ускоренно размножаться и истребили слишком много флоры и фауны (есть гипотеза, что именно люди были причиной вымирания мамонтов).

2. Этап антропогенного давления (с неолитической революции до наших дней), когда биосфера делилась на естественную и искусственную.

Человек, создавая искусственную биосферу, с помощью скотоводства и земледелия, поддерживал свое существование. За счет этого уменьшалось антропогенное (человеческое) давление на естественную биосферу, так что она не была полностью уничтожена. Однако, из-за увеличения человеческого населения и расширения искусственной биосферы, естественная биосфера оказалась под угрозой уничтожения. Многие биологические виды были полностью уничтожены. При этом гибель естественной биосферы грозит гибелью всей биосфере из-за уничтожения лесов и, следовательно, кислорода.

Поэтому человечество, чтобы избежать гибели, было вынуждено прекратить экстенсивное (количественное) расширение биосферы и перейти к ее качественному преобразованию с помощью техники. Созданная людьми техносфера стала одним из факторов развития биосферы. Сейчас уже пройден рубеж, когда человечество могло полностью обеспечить себя за счет натурального хозяйства, не используя технику. Теперь люди могут выживать только за счет техносферы, влияющей на искусственную биосферу.

3. Этап симбиоза биосферы и техносферы (начиная с наших дней), когда искусственная биосфера развивается и поддерживается за счет техники. Роль и удельный вес естественной биосферы при этом становится второстепенным — она сводится к набору заповедников и заказников, поддерживающих баланс кислорода в атмосфере. При этом, как ни странно, площади, занимаемые естественной биосферой, могут увеличиться. Ведь интенсивное развитие искусственной биосферы ведет к ее качественному изменению, при котором ей уже не нужно занимать большие площади. Уже возникают проекты «агронебоскребов», в которых пища будет расти на множестве уровней и кормить население целого города, занимая ничтожную площадь.

Таким образом, биосфера Земли заменяется на симбиоз биосферы и техносферы, который можно назвать *биотехносферой*.

Итак, роль, которую играет человечество в развитии биосферы, никак нельзя назвать положительной. Человечество чуть не стало причиной гибели биосферы (и все еще может стать!). Биотехносферу, которая идет на смену биосфере, совсем нельзя назвать более развитой и совершенной системой, чем естественная биосфера (хотя бы потому, что в ней гораздо меньше биологических видов — а ведь если процесс направленной эволюции создал столько видов, значит, они были для чего-то нужны!).

Поэтому гипотеза о том, что человечество — составная часть биосферы, уже оказалась несостоятельной. Она стала несостоятельной с того момента, как был пройден рубеж «естественного самообеспечения» человека и может вновь стать состоятельной лишь при исполнении «рецептов» Римского клуба об уменьшении численности населения (об этих «рецептах» мы еще поговорим).

Куда более правдоподобна гипотеза о том, что человечество — связующее звено между биосферой и техносферой. Но тогда возникает вопрос: какова цель существования биосферы и техносферы? В пределах планеты Земля человечество, биосфера и техносфера взаимно поддерживают и дополняют друг друга, но не имеют никаких перспектив развития вне друг друга. Таким образом, нужно искать цели системы «человечество-биосфера-техносфера» вне Земли. И тогда мы сразу обнаружим, что люди способны с помощью техники распространять(ся) биосферу за пределы Земли, формируя таким образом _биосферу Солнечной системы_. Именно об этой цели существования человечества говорил в свое время Циолковский.

ru-rational.livejournal.com

3. Понятия – биосфера, техносфера, регион. Техногенные аварии и катастрофы.

Техногенные
аварии и катастрофы. До середины XX в.
человек не обладал способностью
инициировать крупномасштабные аварии
и катастрофы и тем самым вызывать
необратимые экологические изменения
регионального и глобального масштаба,
соизмеримые со стихийными бедствиями.

Происшествие—событие,
состоящее из негативного воздействия
с причинением ущерба людским, природным
или материальным ресурсам, ‘

Авария
—происшествие в технической системе,
не сопровождающееся гибелью людей, при
котором восстановление технических
средств невозможно или экономически
нецелесообразно.

Катастрофа
— происшествие в технической системе,
сопровождающееся гибелью или пропажей
без вести людей.

Стихийное
бедствие — происшествие, связанное со
стихийными явлениями на Земле и приведшее
к разрушению биосферы, гибели или потери
здоровья людей.

Появление
ядерных объектов и высокая концентрация
прежде всего химических веществ и их
производств сделали человека способным
оказывать разрушительное воздействие
на экосистемы. Примером тому служат
трагедии в Чернобыле, Бхопале.

Огромное
разрушительное воздействие на биосферу
оказывается при испытании ядерного (в
г. Семипалатинске, на о. Новая Земля) и
других видов оружия. Для испытания
химического оружия необходим полигон
размером около 500 тыс. га. Иллюстрацией
негативного экологического влияния
современных локальных войн являются
итоги войны, в зоне Персидского залива
(огромные проливы нефти в залив, пожары
на нефтяных скважинах).

Из
приведенного- выше. видно, что XX столетие
ознаменовалось потерей устойчивости
в таких процессах, как рост населения
Земли и его урбанизация; Это вызвало
крупномасштабное развитие энергетики,
промышленности, сельского хозяйства,
транспорта, военного дела и обусловило
значительный рост техногенного
воздействия. Во многих странах оно
продолжает нарастать и в настоящее
время. В результате активной, техногенной
деятельности человека во многих регионах
нашей планеты разрушена биосфера и
создан новый тип среды обитания —
техносфера.

Биосфера
— область распространения жизни на
Земле, включающая нижний слой атмосферы,
гидросферу и верхний слой литосферы,
не испытавших техногенного воздействия.

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 или
промышленной зоны, производственная
или бытовая среда).

Регион—территория,
обладающая общими характеристиками
состояния биосферы или техносферы.

4. Взаимодействие человека и техносферы. Потоки вещества, энергии, информации. Характерные состояния взаимодействия в системе «человек — среда обитания».

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
(улучшение медицинского обслуживания
и др.) сказалось на продолжительности
жизни людей.

Однако
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 (табл.
0.1). Данные табл. 0.1 показывают, что на
планете осталось мало территорий с
ненарушенными экосистемами. В наибольшей
степени экосистемы разрушены 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 техносферному
давлению.

Техносфера—детище
XX в., приходящее на смену биосфере. К
новым, 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 прежде всего повышенным
влиянием на человека техногенных
негативных факторов.

Взаимодействие
человека и техносферы. Человек и
окружающая его среда (природная,
производственная, городская, бытовая
и др.) 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 его среда гармонично
взаимодействуют и развиваются лишь в
условиях, когда потоки энергии, вещества
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 (машины, сооружения и т.п.) и
действиями человека. Изменяя величину
любого потока от минимально значимой
до максимально возможной, можно пройти
ряд характерных состояний взаимодействия
в системе «человек—среда обитания».


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;


допустимое, когда потоки, воздействуя
на человека и среду обитания, не оказывают
негативного влияния на здоровье, но
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;


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;


чрезвычайно опасное, когда потоки
высоких уровней за короткий период
времени могут нанести травму, привести
человека к летальному исходу, вызвать
разрушения в природной среде.

Из
четырех характерных состояний
взаимодействия человека со средой
обитания лишь первые два (комфортное и
допустимое) соответствуют позитивным
условиям повседневной жизнедеятельности,
а два других (опасное и чрезвычайно
опасное) — недопустимы для процессов
жизнедеятельности человека, сохранения
и развития природной среды.

Взаимодействие
человека со средой обитания может быть
позитивным или негативным, характер
взаимодействия определяют потоки
веществ, энергий и информации.

studfiles.net

Количественное сопоставление современной биосферы и техносферы

Количественное сопоставление современной биосферы и техносферы приведено в предыдущей таблице. В ней указано «средообразующее число» биологических видов: 107 видам биоты биосферы противопоставлен один вид — Homo sapiens, созвавший техносферу. Если биота «контролирует» все входящие в нее виды, то человек практически использует в различных отраслях своей деятельности только около 15 тысяч видов, при этом треть из них — в сельском хозяйстве. Масса всего материала биосферы разделена на живое и биогенное (произведенное биотой) вещество. Аналогично этому материал техносферы также разделен на две части. В соответствии с этим в табл. масса сравниваемых сфер разделена на активное вещество (соответственно живое и техническое) и неактивное, произведенное вещество (биогенное и техногенное).

Годовая первичная продукция живого вещества биосферы составляет около 1/10 его биомассы. Примерно такое же соотношение существует между массой технического вещества техносферы и ее нетто-продукцией, т.е. производством всего того, что непосредственно потребляется людьми. Соответственно средние значения времени оборота живого вещества биосферы и технического вещества техносферы совпадают и приблизительно равны 10 годам. Если в биосфере годовой расход органического вещества (по углероду) соответствует его продукции, то в техносфере это совсем не так: сжигание ископаемых видов топлива намного превышает нетто-продукцию. Круговорот веществ в техносфере в высокой степени разомкнут.

Особый интерес представляет сопоставление энергетических и информационных потенциалов биосферы и техносферы. Энергоемкость продукции в биосфере составляет 15 МДж/кг, а в техносфере — 300 МДж/кг, т.е. в 20 раз больше. Сильно различается и водоемкость продукции: в биосфере — 50 л/кг, в техносфере — 3333 л/кг, т.е. в 65 раз больше.

Согласно имеющимся оценкам, запас генетической информации во всей биоте биосферы составляет около 1015 бит. Эта величина получена как произведение числа видов в биосфере (1·107) и среднего количества информации в геноме одного вида, которое можно считать совпадающим с информацией генома самой многочисленной группы видов — насекомых, имеющей порядок 108 бит. Внутривидовое генетическое разнообразие не увеличивает полученную оценку, поскольку включает в основном распадные изменения генома.

Запас генетической информации вила Homo sapiens, оцененный по числу пар нуклеотидов ДНК в его геноме, составляет 7·109 бит. Примерно таков же средний объем сигнальной информации в долговременной памяти одного взрослого человека — около 8·109 бит. Большая часть этой информации у подавляющего большинства одновременно живущих людей совпадает. Поэтому приведенную цифру неправильно было бы умножать на число людей. По некоторым оценкам, уникальные несовпадения могут иметь место лишь у 0,01% (6·105) людей. Отсюда суммарный запас сигнальной информации в долговременной памяти людей, совпадающий, по-видимому, с объемом культурной и технической информации цивилизации, составляет 8·109 ·6·105 = 5·1015 бит. (Объем словесной и графической информации, содержащейся в различных книгах всех библиотек Земли, составляет 1016 — 1017 бит.)

Книги и компьютеры практически не увеличивают этот запас (записанная в них информация не мертва только в том случае, если она содержится в памяти живущих людей), но многократно повышают доступность и оперативность его использования. Объемы памяти всей компьютерной техники способны вместить как культурную и техническую информацию цивилизации, так и генетическую информацию всей биоты.

Таким образом, по объемам памяти и запасам информации современная цивилизация не уступает естественной биоте. Однако жизнь характеризуется потоками информации и той работой, которая может быть выполнена за единицу времени живыми организмами при их взаимодействии с окружающей средой. Ведь поток информации сопряжен с потоком энергии на уровне простого численного коэффициента. По этим характеристикам между цивилизацией и биотой биосферы существует непреодолимая количественная пропасть.

Суммарная мощность информационных потоков в техносфере, человеческом сообществе, т.е. то, что мы называем интеллектуальной мощью цивилизации, с учетом современного уровня компьютеризации близка к 1016 бит/с и в принципе может быть доведена до 1020 бит/с. Но в биоте биосферы она несравненно больше! Ведь все энергозависимые процессы в живых клетках осуществляются информационными макромолекулами. Возникновение единичного информационного импульса в нейроне коры головного мозга человека и нейроне ганглия дождевого червя имеет совершенно одинаковый молекулярно-энергетический механизм. С биологической точки зрения ценность информации, которую человек извлекает из известного сайта в Интернете (назовем это условно «поиском полового партнера»), ничуть не больше ценности информации, передаваемой единичными молекулами полового феромона, благодаря которым самец ночной бабочки находит самку.

Оценка скорости переработки информации в биосфере может быть получена с помощью информационного эквивалента энергетики одиночной клетки. Каждая бактериальная или растительная клетка (они составляют большинство в биосфере) при энергетической мощности порядка 10-15 Вт перерабатывает около 106 бит/с. Так как биота биосферы содержит порядка 1030 живых клеток, общий поток перерабатываемой информации близок к 1036 бит/с. Это на 20 порядков больше суммарной величины информационных потоков в современной цивилизации со всей ее компьютерной техникой!

Огромное различие между биосферой и техносферой, но только в противоположном направлении, существует и по информационной скорости эволюции. В палеонтологических оценках среднего времени смены видового состава биоты биосферы приводится значение около 3 млн. лет. При этом происходит замена лишь 1% генетической информации. Напомним, что полный запас генетической информации в биосфере равен 1015 бит. Следовательно, полная ее смена в ходе эволюции происходит за время в сто раз большее, т.е. за 3·108 лет, или за 1016 с. В результате для информационной скорости биологической эволюции получаем: 1015 бит : 1016 с = 0,1 бит/с.

Информационная скорость технического прогресса в ХХ в. (эволюции техносферы), определяемая запасом научно-технической информации человечества (4·1015 бит) и средним временем смены технологий (10 лет, или 3·108 с), составляет около 107 бит/с. Это на 8 порядков больше скорости биологической эволюции!

Таким образом, из сопоставления количественных характеристик биосферы и техносферы следует, что:

  • человек контролирует и в той или иной степени использует незначительное число биологических видов биосферы; часть из них относится к техносфере, но биотизация техносферы ничтожна;
  • полные массы биоты биосферы, материала техносферы и скорости обновления их активного вещества по порядку величин совпадают;
  • масса биогенного вещества сокращается под влиянием человека, а масса техногенного вещества постоянно нарастает;
  • нетто-продукция техносферы почти на три порядка меньше нетто-продукции биосферы; продукционный коэффициент (отношение годовой продукции соответственно к биомассе или «техномассе») для биосферы равен 0,018, для техносферы — 0,0015;
  • отношение расхода органического вещества к продукции в биосфере в 47 раз меньше, чем в техносфере: соответственно 0,34 и 16;
  • годовые расходы энергии биосферы и техносферы различаются в 20 раз, но энергоемкость нетто-продукции техносферы в 20 раз больше, чем энергоемкость биосферной продукции;
  • расход воды в техносфере только в 6 раз меньше, чем в биосфере, но водоемкость продукции техносферы в 65 раз больше;
  • степень замкнутости круговорота веществ в техносфере на порядок меньше, чем в биосфере;
  • информационная скорость прогресса цивилизации в ХХ в. на восемь порядков больше скорости биологической эволюции в биосфере;
  • суммарная скорость переработки активной информации в биосфере на 20 порядков больше, чем скорость переработки информации цивилизации.

Живая природа планеты несравненно совершеннее и умнее человеческой цивилизации, она более гармонична, эффективна и экономична, она гораздо лучше сбалансирована, потоки ее веществ и энергии регулируются с чрезвычайно высокой точностью. Из-за огромной разницы в величине потоков переработки информации в биосфере и техносфере человеческое управление биосферой невозможно. А из-за огромной разницы скоростей развития живой природы и прогресса цивилизации невозможна их ко- эволюция (сопряженная, согласованная эволюция).

К этому следует добавить еще несколько положений.

1. Высокая устойчивость, точность биотической регуляции и замкнутость биотического круговорота, определяющие превосходство биосферы над техносферой, обеспечиваются без какого бы то ни было общего специального управляющего механизма, верховного регулятора, без «центральной администрации». Согласно закону больших чисел биосфера в целом сама по себе «анархически» авторегуляторна.

2. Биосфера существовала и может существовать без техносферы, но техносфера не может существовать без биосферыресурсов производства и условий жизни людей. Современная экономика на 25 % зависит от современных ресурсов биосферы и еще на 60 % от продуктов прошлых биосфер — ископаемых топлив и минералов. По первичным потребностям люди на 90 % зависят от ресурсов и средорегулирующей функции современной биосферы.

3. В ходе эволюции биосфера неоднократно изменялась по своей мощности, распространенности, видовому составу, ступенчато переходя из одного устойчивого состояния в другое. Однако современная биосфера может иметь только одно устойчивое состояние, совместимое с достигнутыми условиями существования людей. Нельзя рассчитывать на то, что человеческая цивилизация может выжить, переведя биосферу в другое устойчивое состояние, резко отличающееся от доисторического.

4. Скорость переработки информации — не единственный критерий для решения вопроса: «Кто умнее — человек или природа?». Можно привести множество примеров способности больших биосистем ставить эксперименты на своих членах, на себе, вести тщательный и очень придирчивый отбор, закреплять приспособления. Для всего этого нужен «внутренний диалог», работа «природного ума», всегда направленного на пользу популяции, вида, сообщества. В то же время поведение человека, людей, общества, особенно по отношению к природе, дает множество оснований для вопроса: «Разумно ли человечество?».

Рекомендуем прочитать:

Конспект по экологии

rgrtu-640.ru

Переход от биосферы к техносфере.




Автотрофность» человека.

Согласно Вернадскому автотрофными называют организмы, которые берут для жизни все нужные элементы из окружающего их вещества неорганического происхождения и не требуют для построения своего тела готовых органических соединений другого организма.

Вернадский высказал мысль о том, что возможно превращение человечества из гетеротрофной (то есть питаемой другими) в категории в социально-автотрофную, то есть независимую от продуктов, создаваемых биосферой. Для этого необходимо научится из низкомолекулярных соединений создавать высокомолекулярные (белки, жиры, углеводы). Идея автотрофности привлекательная тем, что жизнь общества не будет связанна с нарушением природных условий. По аналогии с естественными автотрофными организмами общество должно научиться преобразовывать природные органические и неорганические соединения пригодные для непосредственного потребления.

Переход от биосферы к техносфере.

Переходу от биосферы к техносфере способствуют следующие факторы:

— высокие темпы роста численности населения на земле (демографический взрыв) этому способствуют достижения в медицине, повышение комфортабельности, повышение продуктивности сельского хозяйства.

урбанизация – это интенсивный приток населения из сельской местности в города.

— рост промышленного производства в военной промышленности, энергетике, численности средств транспорта.

— развитие сельского хозяйства, в целях повышения плодородия почв и борьбы с вредителями используются искусственные удобрения и пестициды, что влияет на состояние биосферы. Пестициды – ядохимикаты – химические препараты для борьбы с сорняками (гербициды), с вредителями (сектициды), с клещами (акарициды), с грызунами (зооциды), с болезнями (фунгициды, бактарециды). Так же в группу пестицидов включают: дефолианты, десиканты (ускоряют созревание растений).

— техногенные аварии и катастрофы. Происшествия – событие, состоящие из негативного воздействия с причинением ущерба людским, природным и материальным ресурсам. Авария – это происшествие в технической системе, несопровождающаяся гибелью людей. Катастрофа – это происшествие в технической системе, сопровождающаяся гибелью людей.



Экологические факторы. Популяция.

Экологический фактор – это любое условие среды, на который организм реагирует приспособительными реакциями. Экологические факторы делятся на абиотические (неживые) и биотические (живые).

Абиотические факторы – это климатические (свет, температура, влага, давление, эдафогенные (механический состав, плотность, влагоекость и воздухопроницаемость почв), орографический (рельеф, высота над уровнем моря), химические (газовый состав воздуха, солевой состав воды, кислотность почв).

Биотические факторы – фитогенные (влияние растений), зоогенные (влияние животных), микробиогенные, тропогенные. Живой организм может существовать в некотором определенном интервале значений факторов, чем шире этот интервал, тем больше устойчивость или толерантность этого организма.

Ю.Либих один из основоположников агрохимии сформулировал в конце 19 века «закон минимума», согласно которому веществом, находящимся в минимуме определяется эффективность жизнедеятельности организма. Другими словами нормальное развитие растений, животных, здоровья человека зависит не от тех веществ, которые находятся в достаточном количестве, а от тех которых не хватает. А в начале 20 века американец Шелфорд показал, что не только недостаток, но и избыток тех или иных элементов вреден. Факторы, которые присутствуют в избытке, так и в недостатке (по отношению к максимальным требованиям организма) называются лимитирующими, а установленное правило получило название закона толерантности.

Популяция – это совокупность особей, обладающих сходной наследственной природой. Наследственная информация концентрируется в половых клетках самцов и самок, в особых образованиях – хромосомов, в виде нуклеиновых кислот. Участки молекул этих кислот, отвечающих за синтез одного белка, представляют гены. Совокупность генов, определяющих наследственные признаки, называется генотипом, а совокупность всех особей одного вида, хранящих и передающих потомству наследственную информацию составляют генетический фон этого вида или генофонд.




 

3.Понятие риска. Индивидуальный, коллективный.

Риск – это количественная характеристика действия опасности, формируемая к конкретной деятельности человека, то есть число смертных случаев, число случаев заболевания, число временной и стойкой (инвалидности) нетрудоспособности, вызванных действием на человека в конкретной опасности (электрический ток, вредное вещество, двигающийся предмет, криминальные элементы общества), отнесенное на определенное количество жителей (работников) за конкретный период времени.

Риск в настоящее время все чаще используется для оценки негативных факторов производства, это связанно с тем, что риск как количественную характеристику реализации опасностей можно использовать для оценки состояния условий труда, экономического ущерба определяемого несчастным случаем, и заболеваниями на производстве, формировать систему социальной политики на производстве (обеспечение компенсаций и льгот).

Индивидуальный риск характеризует реализацию опасности определенного вида деятельности для конкретного индивидуума.

Коллективный риск – это трамвирование или гибель двух или более лиц от воздействия опасных и вредных производственных факторов.

Прямой риск – связан с непосредственным действием человека той или иной опасности, например подвижные части оборудования.

Загрязняя окружающую среду отходами своей деятельности, человек подвергает себя косвенному риску, поскольку измененная человеком среда может, в конечном счете, стать непригодной для его существования в ней.

 

Приемлемый риск. Графическое определение графического риска.

Приемлемый (допустимый) риск – это такой низкий уровень смертности, травматизма или инвалидности людей, который не влияет на экономический показатель предприятия, отрасли экономики или государству. Необходимость формирования концепции приемлемого (допустимого) риска обусловлена невозможностью создания абсолютной безопасной деятельностью (технологического процесса). Экономические возможности повышения безопасности технических систем небезграничны, так на производстве затрачивать чрезмерные средства на повышение безопасности технических систем можно нанести ущерб социальной сфере производства (сокращение затрат на приобретение спецодежды, медицинское обслуживание и другое).

При увеличении затрат на усовершенствование оборудования технический риск снижается, но растет социальный. Суммарный риск имеет минимум при определенном соотношении между инвестициями техническую и социальную сферу.

График.

 

 

Расчет риска.

R = N/Nmax

R – риск

N – число пострадавших человек

Nmax – число человек, которое подвергалось опасности

Rлт = 7*103/70*106=1*10-4

Rтр = 140*103/70*106=2*10-3

Rдтп = 30*103/150*106=2*10-4

Психические процессы.

Структура психической деятельности человека.

1 Психические процессы 2 Психические свойства 3 Психические состояния

1.Психические процессы составляют основы психической деятельности и являются динамическим отражением действительности. Они обеспечивают формирование знаний и приобретение жизненного опыта. Различают познавательные, эмоциональные и волевые психические процессы. Психические процессы, определяющие безопасность человека: память (свойство запоминания, сохранения и последующего воспроизведения человеком информации; запоминание тесно связанно с запоминаниями. Психологами установлено, что в среднем за первые девять часов информация, которую помнит человек уменьшается на 65%, следовательно для того, чтобы восполнить утраченную информацию необходимо проходить инструктажи, обучение и другое), внимание (направленность сознания человека на определенные объекты, имеющие в данной ситуации существенное значение, а также сосредоточение сознания предполагающее повышенный уровень умственной или двигательной активности. Безопасностью труда для привлечения внимания человека к опасностям используют различные средства: звуковые, зрительные, световые. Визуальная информация по безопасности представлена в виде плакатов, надписей, знаков, световых сигналов, различных видов окраски опасных объектов и другое.), восприятие (отражение в сознании человека предметов или явлений, при их воздействие на органы чувств. Для восприятия используется информация от нескольких видов анализаторов (зрительного, слухового, тактильного). Исследованиями установлено, что качественное восприятие информационных средств по безопасности труда должно соответствовать определенным правилам: в частности должны обеспечиваться актуальность и новизна информации, эмоциональность воздействия, краткость сообщений и другое), мышление (процесс познания действительности, характеризующийся обобщением. В процессе мышления осуществляется выбор решения, которое реализуется в последующих действиях человека. Ошибочный выбор решения связан с следующими причинами: неверная оценка ситуации, недостаточность опыта и ошибочное осмысление полученной информации. Ошибочное решение может привести к авариям, травмам, несчастным случаем).

 

Зрительный анализатор.

Важнейшим условием правильной ориентации человека в окружающей среде является зрение, так как 80% всей информации человек получает в результате реакции на визуальное раздражение. Зрительная система управляется большим числом биокибернетических устройств, действующих в глазе и других нейронах. Приспособление глаза к различению объектов осуществляется за счет трех процессов: аккомодация – изменение кривизны хрусталика глаза таким образом, чтобы изображение предмета оказалось в плоскости сетчатки глаза; конвергенция – поворот осей зрения обоих глаз так, чтобы они пересекались на рассматриваемом объекте; адаптация – приспособление глаза к данному уровню освещения, процесс адаптации заключается в изменении площади зрачка, при переходе от большой освещенности к практической темноте процесс адаптации происходит медленно и заканчивается за 1-1.5 часа. Обратный процесс идет быстрее и длится 10-15 минут. В обоих случаях речь идет о полной переадаптации зрения. При изменении яркости не более чем 5-10 раз переадаптация происходит практически мгновенно. Эти особенности зрительного аппарата позволяют обеспечить: остроту зрения (способность различать наименьшие детали объекта), контрастную чувствительность (способность различать минимальную разность яркостей, рассматриваемого объекта и фона), скорость узнавания (наименьшее время, необходимое для различения деталей предмета). Восприятие визуальной информации ограниченно пределами поля зрения (пространство, обозреваемое человеком при неподвижном состоянии глаз и головы). В пределах угла зрения 30-40 градусов условия для виденья оптимальны, в этом диапазоне целесообразно помещать основные носители информации, так как в нем воспринимаются и движения и резкие контрасты. Оптический анализатор (сетчатка) включает два вида рецепторов: колбочки – 7 миллионов и палочки – 130 миллионов. Колбочки обеспечивают дневное зрение, а палочки – ночное. В диапазоне, воспринимаемого зрением спектра (длина волн от 380-780 нм) происходит качественная оценка зрительного ощущения, обусловленная цветом. Цвет – результат аналитической оценки зрения светового потока.

Длинна волны, в нм Цвет
380-455 Фиолетовые
455-470 Синий
470-500 Голубой
500-540 Зеленый
540-590 Желтый
590-610 Оранжевый
610-780 Красный

Цветовое зрение является важным фактором на рабочих местах, различные заболевания зрения или центральной нервной системы могут приводить к цветовой слепоте (человек воспринимает все цвета как серые). Цветовое зрение обладает способностью меняться под влиянием применяемых лекарственных средств или других химических вещество. К другим отклонениям относятся дальтонизм (человек не различает отдельные цвета, обычно красный и зеленый, больше склоны к этому мужчины), куриная слепота (человек с наступлением темноты теряет зрение).

Глаз, обеспечивая безопасность человека, и сам снабжен естественной защитой, рефлекторно закрывающиеся веки защищают сетчатку глаза от сильного света, а роговицу от механических воздействий. Слезная жидкость смывает с поверхности глаз и век пылинки, убивает микробы благодаря наличию в ней лизоцима – фермента, растворяющего некоторые микроорганизмы. Защитную функцию выполняют и ресницы, однако, естественная защита для глаз оказывается недостаточной. По этого возникает необходимость в применении дополнительной защиты.

Слуховой анализатор.

Звуковые сигналы человеку доставляют человеку значительную часть информации. Они могут служить для передачи сигналов опасности. В свою очередь акустическая обстановка в известной мере определяет условия безопасности. Основными параметрами звуковых волн является уровень интенсивности и частота, которые субъективно слуховых ощущений воспринимается на громкость и высота . по частоте область звуковых ощущений воспринимается от 16-20000 герц. Величина порога слышимости зависит от частоты ощущаемых звуков. Верхней границей является порог болевого ощущения, который в меньшей степени зависит от частоты и лежит в пределах 130-140 Дб. Соотношение уровня интенсивности и частоты определяющие громкости. В реальных условиях человек воспринимает на определенном акустическом фоне. При этом фон может маскировать полезные сигналы. При разработке и конструировании акустических индикаторов необходимо предусматривать меры борьбы с этим эффектом.

Охрана водной среды.

Вода занимает 70% поверхности планеты. Масса воды составляет 0,025% от массы земного шара. Общее количество воды 1,6*109 км3. Пресные воды 28*106 км3 в т.ч. 14% — подземные воды.

Основные запасы сосредоточены в полярных льдах и горных ледниках.

Пригодны для хозяйственного использования – 4,2*106 км3.

Качество воды в природ определяется совокупностью физико-географических факторов (климат, рельеф местности, почвенный покров, характер прибрежной растительности, площадь стока, лесистость). Зависит от биологических процессов, протекающих в водоеме и деятельности человека (регулирование речного стока, сброс сточных вод, судоходство).

Под качеством воды понимают совокупность ее свойств обусловленных характером содержащихся в воде примесей (минеральных и органических) в ионном, молекулярном, коллоидном и взвешенном состоянии, а также изотопным составом радионуклидов в воде.

 

14. Тактильный анализатор.

Воспринимает ощущения, возникающие при действии на кожную поверхность различных механических стимулов (прикосновение, давление). Абсолютный порог тактильной чувствительности определяется по тому минимальному давлению на кожную поверхность, которая производит едва заметное ощущение прикосновения. Наиболее высоко развита чувствительность конечностей. Примерные пороги ощущения: до кончиков пальцев руки 3 грамма на миллиметр квадратный; на тыльной стороне пальца 5 граммов на миллиметр квадратный; на тыльной стороне кисти 12 граммов на миллиметр квадратный; пятка 250 грамм на миллиметр квадратный. Порог различения в среднем равен примерно 0,07 исходной величины давления. Тактильный анализатор обладает высокой способностью пространственной локализации. Временной порог тактильной чувствительности менее 0,1 секунды. Характерной особенностью тактильного анализатора является быстрое развитие адаптации (исчезновение чувства прикосновения или давления). Время адаптации зависит от силы раздражителя и для различных участков тела изменяется от 2 до 30 секунд. Тактильная чувствительность связанна с ориентировочными рефлексами, чаще это вызывает рефлекс сближения с раздражителями.

 

Болевая чувствительность.

Болевая чувствительности в любом анализаторе возникают болевые ощущения, если величина раздражителя превысит верхний абсолютный порог. Рецепторы болевой чувствительности – свободные нервные окончания в эпителиальном слое кожи. Наименьшая плотность болевых рецепторов приходится на те участки кожи, которые наиболее богаты тактильными рецепторами и наоборот. Болевые ощущения вызывают оборонительные рефлексы, в частности рефлекс удаления от раздражителя. Биологический смысл боли в том, что она являясь сигналом опасности мобилизует организма на борьбу за самосохранение. Под влиянием болевого сигнала перестраивается работа всех систем организма и повышается его реактивность. Порог болевой чувствительности живота 20 грамм на миллиметр квадратный, кончиков пальцев 300 грамм на миллиметр квадратный.

 

Двигательный анализатор.

Возможности двигательного аппарата представляют определенный интерес при конструировании защитных устройств и органов управления. Сила сокращения мышц человека колеблется в широких пределах, например номинальная сила кисти от 450-650 ньютонов, при соответствующей тренировки может быть доведена до 900 ньютонов. Сила сжатия в среднем равная 500 Н для правой и 450 для левой, может увеличиваться в 2 раза и более. Диапазон скоростей развиваемый движущими частями человека находится в пределах от 0,01 до 8000 сантиметров в секунды. Наиболее часто используют скорости от 5 до 800 сантиметров в секунду. Скорость зависит от направления движения. Вертикальные движения рукой осуществляются быстрее, чем горизонтальные, движение к себе осуществляется быстрее, чем от себя.

 

17. Температурная чувствительность.

Свойственна организмам, которые обладают постоянной температурой тела, обеспечиваемой терморегуляцией. Температура кожи несколько ниже температуры тела и различна для отдельных участков. В коже человека обнаружено два вида рецепторов одни реагируют только на холод, другие только на тепло. Пространственные пороги зависят от стимулирующих факторов при контактном воздействии ощущения возникают на площади один миллиметр квадратный, при лучевом начиная в 700 миллиметров квадратных. Латентный период температурного ощущения равен 0,28 – 1,6 секунды. Абсолютный порог температурной области чувствительности определяется по минимальному ощущаемому изменению температуры участков кожи относительно физиологического нуля, то есть собственной температуры данной области кожи. Для тепловых рецепторов о примерно равен 0,2 градусов Цельсия, для холодных – 0,4. Порог различительной чувствительности около одного градуса Цельсия.

 

Обоняние.

Предназначено для восприятия человеком различных запахов, диапазон которых охватывает до 400 наименований. Рецепторы расположены на участке площадью около 2,5 сантиметров квадратных в слизистой оболочке носовой полости. Условиями восприятия запаха является летучесть пахучего вещества, растворимость вещества в жирах, движение воздуха, содержащего молекулы пахучие вещества. Абсолютный порог обоняния у человека измеряется долями миллиграмма вещества на литр воздуха. Запахи могут сигнализировать человеку о нарушениях в ходе технологических процессах и опасностях. Общепризнанной классификации обонятельных ощущений в настоящее время нет.

Вкус.

Физиологии и психологии распространена четырех компонентная теория вкуса, согласно которой существует 4 вида элементарных вкусовых ощущений: сладкого, горького, кислого и соленого. Все остальные вкусовые ощущения представляют их комбинацию. Абсолютные пороги вкусового анализатора выраженные в величинах концентрации раствора примерно в 10000 выше, чем обонятельного. Различительная чувствительность вкусового анализатора довольно груба в среднем она составляет 20%. Восстановление вкусовой чувствительности после воздействия раздражителей заканчивается через 10-15 минут. На протяжении жизни вкусовой анализатор ослабевает. Чувствительность вкусовых рецепторов: кислая 0,01%, горький – 0,02, соленая – 0,25, сладкое – 0,5.

Вестибулярный аппарат.

Анализатор, который отвечает за равновесие организма. Рецепторы вестибулярного аппарата расположены в среднем ухе. Там находятся полукружные каналы, наполненные жидкостью, в этой жидкости плавают кристаллы. Когда мы изменяем положение теля рецептор передает сигнал в мозг и мы меняем положение тела так, чтобы эта жидкость находилась в первоначальном положении. Первичные движения осуществляются в горизонтальной плоскости. Движение вверх-вниз, качание на качелях, непривычно нашему вестибулярному аппарату, поэтому необходимо какое-то время, чтобы он вернулся в первоначальное положение. Чувство равновесия в непривычных условиях можно развить. У глухих людей этот аппарат не работает, у них вместо него хорошо развито зрение и тактильная чувствительность.

Автотрофность» человека.

Согласно Вернадскому автотрофными называют организмы, которые берут для жизни все нужные элементы из окружающего их вещества неорганического происхождения и не требуют для построения своего тела готовых органических соединений другого организма.

Вернадский высказал мысль о том, что возможно превращение человечества из гетеротрофной (то есть питаемой другими) в категории в социально-автотрофную, то есть независимую от продуктов, создаваемых биосферой. Для этого необходимо научится из низкомолекулярных соединений создавать высокомолекулярные (белки, жиры, углеводы). Идея автотрофности привлекательная тем, что жизнь общества не будет связанна с нарушением природных условий. По аналогии с естественными автотрофными организмами общество должно научиться преобразовывать природные органические и неорганические соединения пригодные для непосредственного потребления.

Переход от биосферы к техносфере.

Переходу от биосферы к техносфере способствуют следующие факторы:

— высокие темпы роста численности населения на земле (демографический взрыв) этому способствуют достижения в медицине, повышение комфортабельности, повышение продуктивности сельского хозяйства.

урбанизация – это интенсивный приток населения из сельской местности в города.

— рост промышленного производства в военной промышленности, энергетике, численности средств транспорта.

— развитие сельского хозяйства, в целях повышения плодородия почв и борьбы с вредителями используются искусственные удобрения и пестициды, что влияет на состояние биосферы. Пестициды – ядохимикаты – химические препараты для борьбы с сорняками (гербициды), с вредителями (сектициды), с клещами (акарициды), с грызунами (зооциды), с болезнями (фунгициды, бактарециды). Так же в группу пестицидов включают: дефолианты, десиканты (ускоряют созревание растений).

— техногенные аварии и катастрофы. Происшествия – событие, состоящие из негативного воздействия с причинением ущерба людским, природным и материальным ресурсам. Авария – это происшествие в технической системе, несопровождающаяся гибелью людей. Катастрофа – это происшествие в технической системе, сопровождающаяся гибелью людей.











infopedia.su

2. Биосфера и техносфера. Земельные ресурсы

Похожие главы из других работ:

Антропогенные факторы и их влияние на человека и окружающую среду

1. Человек и биосфера

Давление человека на биосферу началось задолго до наступления этапа промышленной эволюции, ибо целые цивилизации погибли еще до нашей эры. Среди невозвратно погибших цивилизаций — Средиземноморская, цивилизация Майя…

Биосфера и ее организованность. Экологические основы рационального использования биологических ресурсов

1. Биосфера и ее организованность

Живые организмы обогащают окружающую среду кислородом, регулируют количество углекислого газа, солей различных металлов и целого ряда других соединений — словом, поддерживают необходимый для жизни состав атмосферы, гидросферы и почвы…

Биосфера и ее свойства. Последствия парникового эффекта

Биосфера. Основные функции и свойства живого вещества в биосфере

Впервые понятие биосфера, как «область жизни», было введено в науку Ж.Б. Ламарном в начале 19 века, а в геологию Э. Зюссом в 1875 г. Он понимал под этим термином совокупность всех организмов. Это определение близко к современному понятию биота…

Биосфера-2

1. Необычный эксперимент американцев — “Биосфера-2”

По мнению ученых, очень важно было создать модель нашей биосферы: построить такую систему, которая была бы абсолютно изолирована от остального мира, в которой была бы своя атмосфера, своя почва, был бы свой океан, свои джунгли, свои животные…

Воздействие энергетики на биосферу и проблема антропогенного изменения климата

1 Биосфера Земли и антропогенное воздействие

Впервые понятие «биосфера» (от греч. bios — жизнь, sphaira — шар) было введено французским натуралистом Ж.Б. Ламарком в начале XIX в. Основы науки о биосфере были заложены в первой половине XX в. трудами нашего соотечественника академика В.И…

Международное сотрудничество в решении проблем оценки глобальных и региональных трансграничных воздействий на окружающую среду

1.6 Международная программа «Человек и биосфера» (МАБ), ее задачи и цели

Программа «Человек и биосфера» (англ. The Man and the Biosphere Programme (MAB)) — продолжение Международной биологической программы ЮНЕСКО. Программа представляет план работ для междисциплинарных исследований…

Некоторые вопросы по экологии

2.1 Биосфера как одна из оболочек Земли. Состав и границы биосферы

Биосфера (от греч. bbs — «жизнь», spbaira — «шар») — одна из оболочек (сфер) Земли, состав и энергетика которой в существенных своих чертах определены работой живого вещества. Термин введен Э. Зюссом в 1875 г., в результате работ В.И…

Понятия современной экологии

4.Что представляет собой биосфера как одна из геосфер Земли?

Наша планета имеет неоднородное строение и состоит из концентрических оболочек-геосфер (от греч. Гео — Земля, сфера — шар). Выделяются следующие геосферы: атмосфера, гидросфера, литосфера, земная кора, мантия и ядро Земли.

Биосфера (греч…

Проблема загрязнения атмосферы

1. Биосфера

Строение биосферы. Загрязнение экосистем. Проведение экологической экспертизы

1 Что такое биосфера, из каких компонентов состоит? Схема распределения живых организмов в биосфере

Биосфера — совокупность частей земной оболочки (лито-, гидро- и атмосфера), которая заселена живыми организмами, находится под их воздействием и занята продуктами их жизнедеятельности…

Учение В.И. Вернадского о биосфере

1. Биосфера как арена жизни

Активная деятельность живых организмов охватывает относительно небольшой слой поверхностных оболочек нашей планеты. Его границы определяются комплексом условий, допускающих устойчивое существование сообществ живых организмов. По В.И…

Человек и биосфера

1. Человек и биосфера

Человек и природа

2. Система: природа — биосфера — человек

«Природа» в широком смысле слова включает различные области бытия: биотическую (живую), абиотическую (неживую), социальную. Все они в определенном смысле взаимосвязаны. Неорганическая природа есть бытие, протекающее в пространстве и во времени…

Человек как биологический и социальный организм природы

7. Биосфера и космос. Экологическое значение их взаимодействия. Космическое излучение. Магнитное поле земли. Озоновый экран

Современная кислородная атмосфера Земли — уникальное явление среди планет Солнечной системы, и эта ее особенность связана с наличием на нашей планете жизни. О том, какой могла быть первичная атмосфера…

Экология и безопасность

Человек и биосфера

Давление человека на биосферу началось задолго до наступления этапа промышленной эволюции, ибо целые цивилизации погибли еще до нашей эры. Среди невозвратно погибших цивилизаций — Средиземноморская, цивилизация Майя…

eco.bobrodobro.ru