Ґрунти, як основний компонент літосфери. Джерела забруднення ґрунтів

2

Реферат на тему:

"Ґрунти, як основний компонент літосфери. Джерела забруднення ґрунтів. Еволюція біосфери"

У буквальному перекладі термін «біосфера» означає сферу життя й у такому змісті він уперше був введений у науку в 1875 р. австрійським геологом і палеонтологом Едуардом Зюсом (1831 - 1914). Однак задовго до цього під іншими назвами, зокрема «простір життя», «картина природи», «живаючи оболонка Землі» і т.п., його зміст розглядався багатьма іншими натуралістами. Спочатку під усіма цими термінами малася на увазі тільки сукупність живих організмів, що живуть на нашій планеті, хоча іноді і вказувався їхній зв'язок з географічними, геологічними і космічними процесами, але при цьому скоріше зверталася увага на залежність живої природи від сил і речовин неорганічної природи. Навіть автор самого терміна «біосфера» Э. Зюсс у своїй книзі «Лик Землі», опублікованої майже тридцять років після введення терміна (1909 р.), не зауважував зворотного впливу біосфери і визначав її як «сукупність організмів, обмежену в просторі і в часі й на поверхні Землі».

Першим з біологів, що ясно вказав на величезну роль живих організмів в утворенні земної кори, був Ж.Б. Ламарк (1744 - 1829). Він підкреслював, що всі речовини, що знаходяться на поверхні земної кулі й утворюючі його кору, сформувалися завдяки діяльності живих організмів. Факти і положення про біосферу накопичувалися поступово в зв'язку з розвитком ботаніки, ґрунтознавства, географії рослин і інших переважно біологічних наук, а також геологічних дисциплін. Ті елементи знання, що стали необхідними для розуміння біосфери в цілому, виявилися зв'язаними з виникненням екології, науки, що вивчає взаємини організмів і навколишнього середовища. Біосфера є визначеною природною системою, а її існування в першу чергу виражається в круговороті енергії і речовин при участі живих організмів.

Дуже важливим для розуміння біосфери було встановлення німецьким фізіологом Пфефером (1845 - 1920) трьох способів харчування живих організмів:

- автотрофне - побудова організму за рахунок використання речовин неорганічної природи;

- гетеротрофне - будівля організму за рахунок використання низькомолекулярних органічних сполук;

Біосфера (у сучасному розумінні) - своєрідна оболонка Землі, що містить усю сукупність живих організмів і ту частину речовини планети, що знаходиться в безупинному обміні з цими організмами. Біосфера охоплює нижню частину атмосфери, гідросферу і верхню частину літосфери.

Атмосфера - найбільш легка оболонка Землі, що граничить з космічним простором; через атмосферу здійснюється обмін речовини й енергії з космосом.

Атмосфера має кілька шарів:

- тропосфера - нижній шар, що примикає до поверхні Землі (висота 9-17 км). У ньому близько 80% газового складу атмосфери і уся водяна пара;

- стратосфера;

- ноносфера - там «жива речовина» відсутня.

Переважні елементи хімічного складу атмосфери: N2 (78%), O2 (21%), CO2 (0,03%).

Гідросфера - водяна оболонка Землі. У наслідок високої рухливості вода проникає повсюдно в різні природні утворення, навіть найбільш чисті атмосферні води містять від 10 до 50 мгр/л розчинних речовин.

Переважні елементи хімічного складу гідросфери: Na+, Mg2+, Ca2+, Cl-, S, C. Концентрація того чи іншого елемента у воді ще нічого не говорить про тім, наскільки він важливий для рослинних і тваринних організмів, що живуть у ній. У цьому відношенні ведуча роль належить N, P, Si, що засвоюються живими організмами. Головною особливістю океанічної води є те, що основні іони характеризуються постійним співвідношенням у всьому обсязі світового океану.

Поступово ідея про тісний взаємозв'язок між живою і неживою природою, про зворотний вплив живих організмів і їхніх систем на навколишні їх фізичні, хімічні і геологічні фактори усе наполегливіше проникала у свідомість вчених і знаходила реалізацію в їхніх конкретних дослідженнях. Цьому сприяли і зміни, що відбулися в загальному підході натуралістів до вивчення природи. Вони усе більше переконувалися в тім, що відособлене дослідження явищ і процесів природи з позицій окремих наукових дисциплін виявляється неадекватним. Тому на рубежі ХІХ - ХХ ст. у науку усе ширше проникають ідеї цілісного, підходу до вивчення природи, що у наш час сформувалися в системний метод її вивчення.

Результати такого підходу негайно позначилися при дослідженні загальних проблем впливу біотичних, чи живих, факторів на абіотичні, чи фізичні, умови. Так, виявилося, наприклад, що склад морської води багато в чому визначається активністю морських організмів. Рослини, що живуть на піщаному ґрунті, значно змінюють її структуру. Живі організми контролюють навіть склад нашої атмосфери. Число подібних прикладів легко збільшити, і усі вони свідчать про наявність зворотного зв'язку між живою і неживою природою, у результаті якої жива речовина значною мірою змінює лик нашої Землі. Таким чином, біосферу не можна розглядати у відриві від неживої природи, від якої вона, з однієї сторони залежить, а з іншого боку - сама впливає на неї. Тому перед натуралістами виникає задача - конкретно досліджувати, яким образом і якою мірою жива речовина впливає на фізико-хімічні і геологічні процеси, що відбуваються на поверхні Землі й у земній корі. Тільки подібний підхід може дати ясне і глибоке представлення про концепцію біосфери. Таку задачу саме і поставив перед собою видатний російський учений Володимир Іванович Вернадський (1863 - 1945).

Ми є спостерігачами і виконавцями глибокої зміни біосфери. Причому перебудова навколишнього середовища науковою людською думкою за допомогою організованої праці навряд чи є стихійним процесом. Корені цього лежать у самій природі і були закладені ще мільйони років тому в ході природного процесу еволюції. Звідси, до речі, можна укласти що висловлення про самознищення людства, про катастрофу цивілізації не мають під собою вагомих основ. Було б щонайменше дивно, якби наукова думка - породження природного геологічного процесу суперечила б самому процесу. Ми коштуємо на порозі революційних змін у навколишнім середовищі: біосфера за допомогою переробки науковою думкою переходить у новий еволюційний стан - ноосферу.

Заселяючи всі куточки нашої планети, спираючи на державно організовану наукову думку і на її породження, техніку, людина створив у біосфері нову біогенну силу, що підтримує розмноження і подальше заселення різних частин біосфери. Причому разом з розширенням області проживання, людство починає представляти себе усе більш споєну масу, тому що розвиваючі засоби зв'язку - засобу передачі думки огортають усю Земну кулю. Цей процес - повного заселення біосфери людиною - обумовлений ходом історії наукової думки, нерозривно зв'язаний зі швидкістю зносин, з успіхами техніки пересування, з можливістю миттєвої передачі думки, її одночасного обговорення усюди на планеті.

При цьому людина вперше реально зрозуміла, що вона житель планети і може і повинний мислити і діяти в новому аспекті, не тільки в аспекті окремої особистості, чи родини роду, чи держав їхніх союзів, але й у планетному аспекті. Він, як і все живе, може мислити і діяти в планетному аспекті тільки в області життя - у біосфері, у визначеній земній оболонці, з яким він нерозривно, закономірно зв'язаний і піти з який він не може. Його існування є її функція. Він несе її із собою усюди. І він її неминуче, закономірно, безупинно змінює. Схоже, що вперше ми знаходимося в умовах єдиного геологічного історичного процесу, що охопив одночасно всю планету. XX століття характерне тим, що будь-які подія, що відбувається на планеті, зв'язуються в єдине ціле. І з кожним днем соціальна, наукова і культурна зв'язаність людства тільки підсилюється і поглиблюється

Результат усіх перерахованих вище змін у біосфері планети дав привід французькому геологу Тейяр де Шардену укласти, що біосфера в даний момент швидко геологічно переходить у новий стан - у ноосферу, тобто такий стан у який людський розум і робота, що направляється їм, являють собою нову могутню геологічну силу. Це збіглося, видимо не випадково, з тим моментом коли люди засели усю планету, усе людство економічно об'єдналося в єдине ціле і наукову думку всього людства злилася воєдино, завдяки успіхам у техніку зв'язку. У такий спосіб:

- Людина, як він спостерігається в природі, як і всі живі організми, як усяка жива речовина, є визначена функція біосфери, у визначеному її просторі-часі;

- Людина у всіх його проявах являє собою частина біосфери;

- Прорив наукової думки підготовлений усім минулим біосфери і має еволюційні корені. Ноосфера - це біосфера, перероблена науковою думкою, що підготовляється всім минулим планети, а не короткочасне і перехідне геологічне явище. Вернадський бачив неминучість ноосфери, підготовлюваної як еволюцією біосфери, так і історичним розвитком людства. З погляду ноосферного підходу по-іншому бачаться і сучасні болючі крапки розвитку світової цивілізації. Варварське відношення до біосфери, погроза світової екологічної катастрофи, виробництво засобів масового знищення - усе це повинно мати минуще значення. Питання про корінний поворот до джерел життя, до організованості біосфери в сучасних умовах повинний звучати як сполох, заклик до того, щоб мислити і діяти, у біосферному - планетному аспекті.

Ґрунт - основний компонент наземних екосистем, що утворився протягом геологічних епох в результаті постійної взаємодії біотичних і абіотичних факторів. Як складний біоорганомінеральний комплекс ґрунти є природною основою функціонування екологічних систем біосфери. Ґрунти - органічно-мінеральний продукт багаторічної спільної діяльності живих організмів, води, повітря, сонячного тепла й світла. Ці природні утворення характеризуються родючістю, забезпечують рослини поживними речовинами (калієм, вуглецем, азотом, фосфором тощо) і всім необхідним для їхньої життєдіяльності. Ґрунти виконують активну фільтруючу роль у очищенні природних і стічних вод. Ґрунтово-рослинний покрив планети е регулятором водного балансу суходолу, оскільки він поглинає, утримує й перерозподіляє велику кількість атмосферної вологи. Це - універсальний біологічний фільтр і нейтралізатор багатьох видів антропічних забруднень.

В Україні нараховують понад 38 типів ґрунтів. Вони відрізняються між собою структурою, мінеральним складом, вмістом гумусу та поживних елементів, фізичними й хімічними властивостями, родючістю, придатністю для сільськогосподарського використання. З усіх видів ґрунтів найродючіші чорноземи. Родючість ґрунтів визначає такий компонент, як гумус (перегній). Це органічна речовина, що утворилася з решток відмерлих організмів, а також у результаті життєдіяльності організмів, які переробляють ці рештки, розкладають, збагачують вуглекислим газом, водою, аміаком та іншими речовинами. Процес утворення ґрунту (ґрунтоутворення) - важлива частина біологічного кругообігу речовин й енергії. Ґрунт забезпечує рослини калієм, вуглецем, азотом, фосфором тощо.

Родючість ґрунту залежить від кількості цих речовин у гумусі, вмісту гумусу в ґрунті та товщини шару ґрунту. Кращі чорноземи містять до 70-90% гумусу (залежно від того, живий він чи мертвий). Російський ґрунтознавець В.В. Докучаєв писав, що чорнозем дорожчий за золото, дорожчий за вугілля. У Міжнародному інституті метрології у Парижі поряд з еталонами метра, кілограма та інших мір поміщено моноліт чорнозему з Воронезької області, як еталон найродючішого ґрунту в світі.

Основні причини зниження агрономічних властивостей ґрунту - це, насамперед, багаторазовий обробіток його різними знаряддями за допомогою потужних і важких колісних тракторів і комбайнів; водна та вітрова ерозії (цей процес різко зростає внаслідок низької культури землеробства, застарілих методів обробітку ґрунту тощо); споживацьке ставлення до землі, намагання якнайбільше від неї взяти і якнайменше їй повернути, що призводить до виснаження гумусу; перехід на індустріальні та інтенсивні технології, тобто застосування високих доз мінеральних добрив і хімічних засобів захисту рослин, яке супроводжується забрудненням ґрунту баластними речовинами (хлоридами, сульфатами), накопиченням отрутохімікатів у ґрунтах і підґрунтовних водах. Ґрунти забруднюються відпрацьованими газами тракторів, комбайнів, автомобілів, мастилами та пальним, які витікають з них під час роботи на полях, а також техногенними викидами промислових підприємств - сульфатами, оксидами азоту, важкими металами, радіонуклідами. Безповоротної шкоди завдає ґрунтам відведення сільськогосподарських земель, особливо ріллі, під будівництво фабрик, заводів, електростанцій, відкритих гірничих розробок, доріг та міст, військових полігонів тощо.

Отже, катастрофічний стан наших земель вимагає невідкладних науково обґрунтованих заходів, спрямованих на підвищення родючості ґрунтів та отримання екологічно чистих продуктів харчування. Заходи, спрямовані на збереження ґрунтів. Найважливішим заходом збереження ґрунтів є правильне формування культурного агроландшафту. У кожній екосистемі має бути своє, науково обґрунтоване співвідношення між полем, лісом, луками, болотами, водоймами. Це дасть найвищий господарський ефект і збереже довкілля. Не менш важливою справою є організація і дотримання польових, кормових та інших сівозмін.

Зберегти ґрунт допоможуть і перехід на прогресивні форми обробітку землі, ефективні та легкі машини й механізми, скорочення повторного обробітку ґрунту, перехід на безплужний обробіток. Впровадження поряд з ультрахімізованим методом господарювання органічного (біологічного) землеробства без застосування отрутохімікатів і неякісних мінеральних добрив.

Екологічна експертиза в Україні - вид науково-практичної діяльності спеціально уповноважених державних органів, еколого-експертних формувань та об'єднань громадян, що ґрунтується на міжгалузевому екологічному дослідженні, аналізі та оцінці перед-проектних, проектних та інших матеріалів чи об'єктів, реалізація і дія яких може негативно впливати або впливає на стан навколишнього природного середовища та здоров'я людей, і спрямована на підготовку висновків про відповідність запланованої чи здійснюваної діяльності нормам і вимогам законодавства про охорону навколишнього природного середовища, раціональне використання і відтворення природних ресурсів, забезпечення екологічної безпеки.

Метою екологічної експертизи є запобігання негативному впливу антропогенної діяльності на стан навколишнього природного середовища та здоров'я людей, а також оцінка ступеня екологічної безпеки господарської діяльності та екологічної ситуації на окремих територіях і об'єктах.

Основними завданнями екологічної експертизи є:

1. визначення ступеня екологічного ризику і безпеки запланованої чи здійснюваної діяльності;

2. організація комплексної, науково обґрунтованої оцінки об'єктів екологічної експертизи;

3. встановлення відповідності об'єктів експертизи вимогам екологічного законодавства, санітарних норм, будівельних норм і правил;

4. оцінка впливу діяльності об'єктів екологічної експертизи на стан навколишнього природного середовища, здоров'я людей і якість природних ресурсів;

5. оцінка ефективності, повноти, обґрунтованості та достатності заходів щодо охорони навколишнього природного середовища і здоров'я людей;

6. підготовка об'єктивних, всебічно обґрунтованих висновків екологічної експертизи.

Основними принципами екологічної експертизи є:

1. гарантування безпечного для життя та здоров'я людей навколишнього природного середовища;

2. збалансованість екологічних, економічних, медико-біологічних і соціальних інтересів та врахування громадської думки;

3. наукова обґрунтованість, незалежність, об'єктивність, комплексність, варіантність, превентивність, гласність;

4. екологічна безпека, територіально-галузева і економічна доцільність реалізації об'єктів екологічної експертизи, запланованої чи здійснюваної діяльності;

5. державне регулювання;

6. законність.

Об'єктами екологічної експертизи є проекти законодавчих та інших нормативно-правових актів, передпроектні, проектні матеріали, документація по впровадженню нової техніки, технологій, матеріалів, речовин, продукції, реалізація яких може призвести до порушення екологічних нормативів, негативного впливу на стан навколишнього природного середовища, створення загрози здоров'ю людей. Екологічній експертизі можуть підлягати екологічні ситуації, що склалися в окремих населених пунктах і регіонах, а також діючі об'єкти та комплекси, що мають значний негативний вплив на стан навколишнього природного середовища та здоров'я людей. Військові, оборонні та інші об'єкти, інформація про які становить державну таємницю, підлягають екологічній експертизі відповідно до Закону та інших спеціальних законодавчих актів України.

Використана література

1. Аллен Р.Д., «Наука про життя»

2. Андрейцев Ю.І., «Екологічна експертиза, право та практика»

3. Білявський Г.О., «Основи загальної екології»

4. Вернадський В.І., «Філософські думки натураліста»

5. Вернадський В.І., «Початок і вічність життя»