Гомеостаз. Биогены. Урбанизация

Размещено на http://www.allbest.ru/

2

Размещено на http://www.allbest.ru/

1

Контрольная работа

Гомеостаз. Биогены. Урбанизация



СОДЕРЖАНИЕ

Содержание.

1.Гомеостаз: определение, роль, примеры

2.Биогены: основные биогены, необходимые для существования экосистем, круговорот биогенов

3.Демографический взрыв; причины и экологические последствия

4.Урбанизация и ее экологические последствия

5.Разрушение озонового слоя земли; его причины, последствия, роль объектов ГА

6.Управление охраной окружающей природной среды и природопользованием в нашей стране

Список литературы

демографический взрыв гомеостаз экосистема природопользование



1. Гомеостаз: определение, роль, примеры

Гомеостаз - любой саморегулирующийся процесс, с помощью которого биологические системы устремляются к поддержанию внутренней стабильности, приспосабливаясь к оптимальным для выживания условиям. Если гомеостаз успешен, то жизнь продолжается; в противном случае, произойдет бедствие или смерть. Достигнутая стабильность фактически является динамическим равновесием, в котором происходят непрерывные изменения, но преобладают относительно однородные условия.

Особенности и роль гомеостаза.

Любая система в динамическом равновесии желает достичь устойчивого состояния, баланса, который противостоит внешним изменениям. Когда такая система нарушена, встроенные регулирующие устройства реагируют на отклонения, чтобы установить новый баланс. Такой процесс является одним из элементов управления с обратной связью. Примерами гомеостатической регуляции являются все процессы интеграции и координации функций, опосредованные электрическими цепями и нервными или гормональными системами. Другим примером гомеостатической регуляции в механической системе является действие регулятора комнатной температуры или термостата. Сердцем термостата является биметаллическая полоса, которая реагирует на изменения температуры, завершая или нарушая электрическую цепь. Когда помещение охлаждается, то контур завершается и включается обогрев, а температура поднимается. На заданном уровне цепь прерывается, печь останавливается, и температура падает. Однако биологические системы, имеющие большую сложность, обладают регуляторами, которые сложно сравнивать с механическими устройствами.

Как отмечалось ранее, термин гомеостаз относится к поддержанию внутренней среды тела в узких и жестко контролируемых пределах. Основными функциями, важными для поддержания гомеостаза, являются баланс жидкости и электролита, регулирование кислотной среды, терморегуляция и метаболический контроль. Контроль температура тела у людей считается отличным примером гомеостаза в биологической системе. Нормальная температура тела человека составляет около 37° C, но различные факторы могут влиять на этот показатель, включая гормоны, скорость метаболизма и болезни, приводящие к чрезмерно высоким или низким температурам. Регулирование температуры тела контролируется областью мозга, называемой Гипоталамус.

Обратная связь о температуре тела переносится через кровоток в мозг и приводит к компенсационным корректировкам в скорости дыхания, уровне сахара в крови и скорости метаболизма. Потеря тепла у людей обеспечивается уменьшением активности, потоотделением и механизмами теплообмена, которые позволяют большему количеству крови циркулировать вблизи поверхности кожи. Снижение потерь тепла осуществляется за счет изоляции, уменьшения циркуляции на коже и культурных изменений, таких как использование одежды, жилья и сторонних источников тепла. Диапазон между высокими и низкими уровнями температуры тела составляет гомеостатическое плато - «нормальный» диапазон, который поддерживает жизнь. По мере приближения к любой из двух крайностей, корректирующее действие (через отрицательную обратную связь) возвращает систему в нормальный диапазон.

Концепция гомеостаза также применяется к экологическим условиям. Впервые предложенная американским экологом Робертом Макартуром в 1955 году идея, что гомеостаз в экосистемах является продуктом сочетания биоразнообразия и большого количества экологических взаимодействий, происходящих между видами. Такое предположение считалось концепцией, которая могла бы помочь объяснить устойчивость экологической системы, то есть ее сохранение как определенного типа экосистемы с течением времени. С тех пор концепция несколько изменилась, и включила неживую составляющую экосистемы. Этот термин использовался многими экологами для описания взаимности, которая происходит между живыми и неживыми составляющими экосистемы для поддержания статус-кво.

Гипотеза Геи - модель Земли, предложенная английским ученым Джеймсом Лавлоком, которая рассматривает различные живые и неживые составляющие, как компоненты более крупной системы или единого организма, делая предположение, что коллективные усилия отдельных организмов вносят вклад в гомеостаз на планетарном уровне.

Клеточный гомеостаз

Клетки зависят от среды тела, чтобы сохранять жизнеспособность и правильно функционировать. Гомеостаз поддерживает среду тела под контролем и сохраняет благоприятные условия для клеточных процессов. Без правильных условий тела определенные процессы (к примеру, осмос) и белки (к примеру, ферменты) не будут функционировать должным образом. Почему гомеостаз важен для клеток? Живые клетки зависят от движения химических веществ вокруг них. Химические вещества, такие как кислород, углекислый газ и растворенная пища, необходимо транспортировать в клетки и из них. Это осуществляется процессами диффузии и осмоса, зависящих от баланса воды и соли в теле, которые поддерживаются гомеостазом. Клетки зависят от ферментов, чтобы ускорить многие химические реакции, поддерживающие жизнедеятельность и функциональность клеток. Эти ферменты работают лучше всего при определенных температурах, и поэтому снова гомеостаз жизненно важен для клеток, поскольку он поддерживает постоянную температуру тела.

Примеры гомеостаза.

Вот несколько основных примеров гомеостаза в теле человека, а также поддерживающие их механизмы:

Температура тела

Наиболее распространенным примером гомеостаза у людей является регулирование температуры тела. Нормальная температура тела, как мы писали выше составляет 37° C. Температура выше или ниже нормальных показателей может вызывать серьезные осложнения. Мышечная недостаточность возникает при температуре 28° C. При 33° C происходит потеря сознания. При температуре 42° C центральная нервная система начинает разрушаться. Смерть наступает при температуре 44° C. Тело контролирует температуру путем выработки или высвобождения избыточного тепла. Концентрация глюкозы

Концентрация глюкозы относится к количеству глюкозы (сахара в крови), присутствующего в кровотоке. Организм использует глюкозу в качестве источника энергии, но ее избыток или недостаток может вызвать серьезные осложнения. Некоторые гормоны осуществляют регулирования концентрации глюкозы в крови. Инсулин снижает концентрацию глюкозы, в то время как кортизол, глюкагон и катехоламины увеличивают.

Уровни кальция

Кости и зубы содержат приблизительно 99% кальция в организме, в то время как оставшийся 1% циркулируют в крови. Слишком большое или недостаточное содержание кальция в крови имеют негативные последствия. Если уровень кальция в крови слишком сильно снижается, паращитовидные железы активируют свои рецепторы, чувствительные к кальцию, и высвобождают паратиреоидный гормон. ПТГ сигнализирует костям он необходимости высвобождения кальция, чтобы увеличить его концентрацию в кровотоке. Если уровень кальция увеличивается слишком сильно, щитовидная железа высвобождает кальцитонин и фиксирует избыток кальция в костях, тем самым уменьшая количество кальция в крови.

Объем жидкости

Тело должно поддерживать постоянную внутреннюю среду, а это означает, что ему необходимо регулировать потерю или восполнение жидкости. Гормоны помогают регулировать этот баланс, вызывая экскрецию или удерживание жидкости. Если организму не хватает жидкости, антидиуретический гормон сигнализирует почкам о сохранении жидкости и уменьшает выход мочи. Если организм содержит слишком много жидкости, он подавляет альдостерон и сигнализирует о выделении большего количества мочи.

2. Биогены: основные биогены, необходимые для существования экосистем, круговорот биогенов

Солнечная энергия на Земле вызывает два круговорота веществ: большой, или геологический, наиболее ярко проявляющийся в круговороте воды и циркуляции атмосферы, и малый, биологический (биотический), развивающийся на основе большого и состоящий в непрерывном, циклическом, но неравномерном во времени и пространстве, и сопровождающийся более или менее значительными потерями закономерного перераспределения вещества, энергии и информации в пределах экологических систем различного уровня организации.

Оба круговорота взаимно связаны и представляют как бы единый процесс. Подсчитано, что весь кислород, содержащийся в атмосфере, оборачивается через организмы (связывается при дыхании и высвобождается при фотосинтезе) за 2000 лет, углекислота атмосферы совершает круговорот в обратном направлении за 300 лет, а все воды на Земле разлагаются и воссоздаются путем фотосинтеза и дыхания за 2000000 лет.

Взаимодействие абиотических факторов и живых организмов экосистемы сопровождается непрерывным круговоротом вещества между биотопом и биоценозом в виде чередующихся то органических, то минеральных соединений. Обмен химических элементов между живыми организмами и неорганической средой, различные стадии которого происходят внутри экосистемы, называют биогеохимическим круговоротом, или биогеохимическим циклом.

Существование подобных круговоротов создает возможность для саморегуляции (гомеостаза) системы, что придает экосистеме устойчивость: удивительное постоянство процентного содержания различных элементов. Здесь действует принцип функционирования экосистем: получение ресурсов и избавление от отходов происходят в рамках круговорота всех элементов.

Биогенный круговорот

Совместная деятельность различных живых организмов определяет закономерный круговорот отдельных элементов и химических соединений, включающий введение их в состав живых клеток, преобразования химических веществ в процессах метаболизма, выведение в окружающую среду и деструкцию органических веществ, в результате которой высвобождаются минеральные вещества, вновь включающиеся в биологические циклы. Процессы круговорота происходят в конкретных экосистемах, но в полном виде биогеохимические циклы реализуются лишь на уровне биосферы в целом. Ниже рассматриваются наиболее значимые элементы круговорота веществ.

Круговорот углерода

Углерод существует в природе во многих формах, в том числе в составе органических соединений. Неорганическое вещество, лежащее в основе биогенного круговорота этого элемента,-- диоксид углерода (или углекислый газ, CO2). В природе СО2 входит в состав атмосферы, а также находится в растворенном состоянии в гидросфере. Включение углерода в состав органических веществ происходит в процессе фотосинтеза, в результате которого на основе СО2 и H2O образуются сахара. В дальнейшем другие процессы биосинтеза преобразуют эти углеводы в более сложные (крахмал, гликоген), а также в протеиды, липиды и др. Все эти соединения не только формируют ткани фотосинтезирующих организмов, но и служат источником органических веществ для животных и незеленых растений.

В процессе дыхания все организмы окисляют сложные органические вещества; конечный продукт этого процесса, СO2, выводится во внешнюю среду, где вновь может вовлекаться в процесс фотосинтеза.

Углеродсодержащие органические соединения тканей живых организмов после их смерти подвергаются биологическому разложению организмами-редуцентами, в результате чего углерод в форме углекислоты вновь поступает в круговорот. Этот процесс составляет сущность так называемого почвенного дыхания.

При определенных условиях в почве разложение накапливающихся мертвых остатков идет замедленным темпом -- через образование сапрофагами (животными и микроорганизмами) гумуса, минерализация которого воздействием грибов и бактерий может идти с различной, в том числе и с низкой, скоростью. В некоторых случаях цепь разложения органического вещества бывает неполной. В частности, деятельность сапрофагов может подавляться недостатком кислорода или повышенной кислотностью. В этом случае органические остатки накапливаются в виде торфа; углерод не высвобождается и круговорот приостанавливается. Аналогичные ситуации возникали и в прошлые геологические эпохи, о чем свидетельствуют отложения каменного угля и нефти.

В гидросфере приостановка круговорота углерода связана с включением СО2 в состав СаСО3 в виде известняков, мела, кораллов. В этом случае углерод выключается из круговорота на целые геологические эпохи. Лишь поднятие органогенных пород над уровнем моря приводит к возобновлению круговорота через выщелачивание известняков атмосферными осадками, а также биогенным путем --действием лишайников, корней растений.

Круговорот азота

Главный источник азота органических соединений -- молекулярный азот в составе атмосферы. Переход его в доступные живым организмам соединения может осуществляться разными путями. Так, электрические разряды при грозах синтезируют из азота и кислорода воздуха оксиды азота, которые с дождевыми водами попадают в почву в форме селитры или азотной кислоты. Имеет место и фотохимическая фиксация азота.

Более важной формой усвоения азота является деятельность азот-фиксирующих микроорганизмов, синтезирующих сложные протеиды. Отмирая, они обогащают почву органическим азотом, который быстро минерализуется. Таким путем в почву ежегодно поступает около 25 кг азота на 1 га (для сравнения -- путем фиксации азота разрядами молний -- 4-10 кг/га).

Наиболее эффективная фиксация азота осуществляется бактериями, формирующими симбиотические связи с бобовыми растениями. Образуемый ими органический азот диффундирует в ризосферу, а также включается в наземные органы растения-хозяина. Таким путем в наземных и подземных органах растений (например, клевера или люцерны) на 1 га накапливается за год 150-400 кг азота.

Существуют азотфиксирующие микроорганизмы, образующие симбиоз и с другими растениями. В водной среде и на очень влажной почве непосредственную фиксацию атмосферного азота осуществляют цианобактерии (способные также к фотосинтезу). Во всех этих случаях азот попадает в растения в форме нитратов. Эти соединения через корни и проводящие пути доставляются в листья, где используются для синтеза протеинов; последние служат основой азотного питания животных.

Экскреты и мертвые организмы составляют базу цепей питания организмов-сапрофагов, разлагающих органические соединения с постепенным превращением органических азотсодержащих веществ в неорганические. Конечным звеном этой редукционной цепи оказываются аммонифицирующие организмы, образующие аммиак NH3, который затем может войти в цикл нитрификации: Nitrosomonas окисляют его в нитриты, a Nitrobacter окисляют нитриты в нитраты. Таким образом, цикл азота может быть продолжен.

В то же время происходит постоянное возвращение азота в атмосферу действием бактерий-денитрификаторов, которые разлагают нитраты до N2. Эти бактерии активны в почвах, богатых азотом и углеродом. Благодаря их деятельности ежегодно с 1 га почвы улетучивается до 50-60 кг азота.

Азот может выключаться из круговорота путем аккумуляции в глубоководных осадках океана. В известной мере это компенсируется выделением молекулярного N2 в составе вулканических газов.

Круговорот воды

Вода -- необходимое вещество в составе любых живых организмов. Основная масса воды на планете сосредоточена в гидросфере. Испарение с поверхности водоемов представляет источник атмосферной влаги; конденсация ее вызывает осадки, с которыми в конце концов вода возвращается в океан. Этот процесс составляет большой круговорот воды на поверхности Земного шара.

В пределах отдельных экосистем осуществляются процессы, усложняющие большой круговорот и обеспечивающие его биологически важную часть. В процессе перехвата растительность способствует испарению в атмосферу части осадков раньше, чем они достигнут поверхности земли. Вода осадков, достигшая почвы, просачивается в нее и либо образует одну из форм почвенной влаги, либо присоединяется к поверхностному стоку; частично почвенная влага может по капиллярам подняться на поверхность и испариться. Из более глубоких слоев почвы влага всасывается корнями растений; часть ее достигает листьев и транспирируется в атмосферу.

Эвапотранспирация-- это суммарная отдача воды из экосистемы в атмосферу. Она включает как физически испаряемую воду, так и влагу, транспирируемую растениями. Уровень транспирации различен для разных видов и в разных ландшафтно-климатических зонах.

Если количество воды, просочившейся в почву, превышает ее влагоемкость, она достигает уровня грунтовых вод и входит в их состав. Подземный сток связывает почвенную влагу с гидросферой.

Таким образом, для круговорота воды в пределах экосистем наиболее важны процессы перехвата, эвапотранспирации, инфильтрации и стока.

В целом круговорот воды характеризуется тем, что в отличие от углерода, азота и других элементов вода не накапливается и не связывается в живых организмах, а проходит через экосистемы почти без потерь; на формирование биомассы экосистемы используется лишь около 1% воды, выпадающей с осадками.

Круговорот фосфора

В природефосфорв больших количествах содержится в ряде горных пород. В процессе разрушения этих пород он попадает в наземные экосистемы или выщелачивается осадками и в конце концов оказывается в гидросфере. В обоих случаях этот элемент вступает в пищевые цепи. В большинстве случаев организмы-редуценты минерализуют органические вещества, содержащие фосфор, в неорганические фосфаты, которые вновь могут быть использованы растениями и таким образом снова вовлекаются в круговорот.

В океане часть фосфатов с отмершими органическими остатками попадает в глубинные осадки и накапливается там, выключаясь из круговорота. Процесс естественного круговорота фосфора в современных условиях интенсифицируется применением в сельском хозяйстве фосфорных удобрений, источником которых служат залежи минеральных фосфатов. Это может быть поводом для тревоги, поскольку соли фосфора при таком использовании быстро выщелачиваются, а масштабы эксплуатации минеральных ресурсов все время растут, составляя в настоящее время около 2 млн. т/год.

Кислород - наиболее активный газ. В пределах биосферы происходит быстрый обмен кислорода среды с живыми организмами или их остатками после гибели. В составе земной атмосферы кислород занимает второе место после азота. Господствующей формой нахождения кислорода в атмосфере является молекула О2. Круговорот кислорода в биосфере весьма сложен, поскольку он вступает во множество химических соединений минерального и органического миров. Свободный кислород современной земной атмосферы является побочным продуктом процесса фотосинтеза зеленых растений и его общее количество отражает баланс между продуцированием кислорода и процессами окисления и гниения различных веществ. В истории биосферы Земли наступило такое время, когда количество свободного кислорода достигло определенного уровня и оказалось сбалансированным таким образом, что количество выделяемого кислорода стало равным количеству поглощаемого кислорода.

Вторым по содержанию в атмосфере после азота является кислород, составляющий 20,95% ее по объему. Гораздо большее его количество находится в связанном состоянии в молекулах воды, в солях, а также в оксидах и других твердых породах земной коры, однако к этому огромному фонду кислорода экосистема не имеет непосредственного доступа. Время переноса кислорода в атмосфере составляет около 2500 лет, если пренебречь обменом кислорода между атмосферой и поверхностными водами.

Механизм круговорота кислорода достаточно прост. Полагают, что молекула кислорода (О2) , образующаяся при фотосинтезе, получает один свой атом от диоксида углерода, а другой - от воды; молекула кислорода, потребляемая при дыхании, отдает один свой атом диоксиду углерода, а другой - воде. Таким образом, круговорот кислорода завязан на процессы фотосинтеза и дыхания.

Фотосинтез. 6СО2 + 6Н20 (свет, хлорофилл)= С6Н1206 + 602.

Дыхание. С6Н1206 + 602 = 6СО2 + 6Н20 + энергия.

Круговорот серы.

Серапопадает в почву в результате естественного разложения некоторых горных пород (серный колчедан FeS2, медный колчедан CuFeS2), а также как продукт разложения органических веществ (главным образом растительного происхождения). Через корневые системы сера поступает в растения, в организме которых синтезируются содержащие этот элемент аминокислоты цистин, цистеин, метионин. В организме животных сера содержится в очень малых количествах и попадает в них с кормом.

Сера из органических соединений попадает в почву благодаря разложению мертвых органических остатков микроорганизмами. В этом процессе органическая сера может быть восстановлена в H2S и минеральную серу или же окислена в сульфаты, которые поглощаются корнями растений, т. е. вновь вступают в круговорот. В наше время в круговорот вовлекается и сера промышленного происхождения (дымы), переносимая с дождевой водой.

С появлением человека возник антропогенный круговорот или обмен веществ. Антропогенный круговорот (обмен) -- круговорот (обмен) веществ, движущей силой которого является деятельность человека. В нем можно выделить две составляющие: биологическую связанную с функционированием человека как живого организма, и техническую, связанную с хозяйственной деятельностью людей (техногенный круговорот (обмен)).

3. Демографический взрыв; причины и экологические последствия

На сегодняшний день большинство учёных считает, что вид Homo sapiens появился около 50 тыс. лет назад в районе Великих рифтовых разломов в Восточной Африке. 35-40 тыс. лет назад на Земле насчитывалось всего около 1 млн. представителей этого вида. С тех пор численность человечества выросла в тысячи раз. В 1987 г. на планете появился 5-миллиардный житель. Первая оценка численности населения мира была сделана в 1682 г. англичанином сэром Уильямом Оети. Он считал, что к концу 17 в. Численность проживающих на Земле людей составила 320 млн. человек (по современным демографическим оценкам она была в то время почти в два раза больше).

Первые переписи населения стали проводиться в 18 в. (хотя существуют данные о проведении подобных мероприятий и в Древнеримской Империи). Побудительным мотивом было упорядочение налогообложения. В течение 19 в. Впервые были получены официальные данные о численности населения в большинстве европейских и ряде латиноамериканских стран. В странах Азии первые переписи были проведены только после Второй Мировой войны (исключение составляют Индия 1867-1872 и Япония 1920). В большинстве африканских государств переписи были проведены на средства международных организаций в конце 50-х годов. В Чаде, ЦАР, Анголе эти переписи были первыми и последними. В Эфиопии первая перепись была проведена в 1982 году, однако её официальные результаты до сих пор не опубликованы.

Если в 1900 г. численность населения составила 1 млрд. 660 млн. человек, то к 2000-му году, по различным оценкам она превысит 6 млрд. чел. Именно поэтому термин «демографический взрыв», означающий быстрый рост численности населения появился в 20 веке.

При существующих темпах прироста населения его удвоение произойдёт через 70 лет. Но «зенит» демографического взрыва пройден, специалисты считают, что началось снижение относительного прироста.

Предполагается, что стабилизация населения мира будет достигнута к середине 21 века и население не превысит 10 млрд. человек, т.е. будет примерно вдвое больше нынешнего. Всего через 25 лет удвоится население Африки, Ближнего и Среднего Востока (Бруней- 11 лет, ОАЭ и Катар- 13 лет), в то время как Европе для этого понадобится 282 года, а, например, Ирландии- 1000 лет. Если в 1900 году из 15 крупнейших стран по числу жителей 7 находились в Европе, 5 в Азии и 3 в Америке, то, согласно прогнозам, в 2000 году в этом списке не останется ни одной западноевропейской страны, но окажутся 9 азиатских (Китай, Индия, Индонезия, Пакистан, Бангладеш, Япония, Вьетнам, Филлипины, Иран), две африканские (Нигерия, Египет), две латиноамериканские (Бразилия и Мексика), а также США и Россия. Но стоит помнить о Синдроме Приобретённого Иммуно Дефицита. В частности, Африка является наиболее зараженным континентом, поэтому продолжительность жизни там резко снижается. Это может сильно сказаться на численности населения, поэтому перспективы пока неясны [3].

Проблемы развивающихся стран с бурно растущим населением достаточно наглядны. Новых людей надо кормить, учить, лечить, обеспечивать жильём, готовить для них рабочие места… Прирост населения означает необходимость новых затрат, так называемых «демографических инвестиций». В связи с этим темпы эк. Роста снижаются: слишком большая часть прироста нац. Дохода, а то и весь он уходит на поддержание жизненного уровня народа на уже достигнутом уровне. Поэтому быстрый рост численности населения стал причиной появления устрашающих прогнозов о вероятном перенаселении и гибели Земли.

Гипотеза Мальтуса. Первая попытка оценить динамику численности населения и ответить на вопрос сможет ли Земля прокормить всех живущих на ней, связана с именем английского учёного Томаса Роберта Мальтуса (1766-1834 ), который пришёл к мысли, что если рост населения ничем не сдерживается, то население будет удваиваться каждые 25-30 лет и что люди размножаются быстрее, чем растущие средства существования. Развивая эти идеи он пришёл к выводу, что плодовитость бедняков- главная причина их нищенского положения в обществе. Свои взгляды он анонимно опубликовал в 1798 г. в работе «Опыт о законе народонаселения в связи с будущим совершенствованием общества» Т. Мальтус утверждал, что численность населения возрастает в геометрической прогрессии, в то время как ресурсы, необходимые для пропитания этого населения,- в арифметической. Поэтому рано или поздно эти графики пересекутся, и наступят голод, войны, болезни.

В действительности замеченная тенденция переходит на определённом этапе в прямо противоположную - повышение уровня жизни ведет к снижению рождаемости и не только к стабилизации численности населения но и к абсолютному его снижению.

Современные взгляды на динамику численности населения отражает Теория демографического перехода, в общем виде разработанная Фрэнком Ноутстайном в 1945 г. Теория связывает особенности демографического положения в связи с эк. Ростом и соц. Прогрессом в зависимости от четырёх стадий демографического перехода, которые страны и регионы мира проходят в разное время.

1 этап- высокая степень устойчивости- характерен для обществ с присваивающей экономикой. Ему свойственны одинаково высокие коэффициенты рождаемости и смертности и очень незначительный рост численности населения. Колебания коэффициентов связаны с периодами повышенной смертности, обусловленной отсутствием запасов продовольствия, необходимых для выживания в экстремальные годы, войнами, эпидемиями. Высокая рождаемость является естественной реакцией на высокую смертность. Во второй половине 20 века подобная демографическая ситуация характерна для племён охотников и собирателей, проживающих во влажных экваториальных лесах Амазонии, бассейна р. Конго [8].

2 этап- начальный период роста- характеризуется сохраняющимся высоким коэффициентом рождаемости, снижением коэффициента смертности, ростом продолжительности жизни и некоторым увеличением общей численности населения. Снижение смертности связано с переходом от охоты и собирательства к земледелию и скотоводству, т.е. к производящему хозяйству, что позволило создавать запасы продовольствия для экстремальных ситуаций- засух, наводнений. Улучшение продовольственного обеспечения создало условия для прироста населения. Демографические показатели 2-го этапа характерны сегодня для ряда стран

Африки и Латинской Америки, которые пока не достигли уровня эк. Развития, когда коэффициент рождаемости начнёт снижаться.

3 этап- современный период роста- характеризуется стабилизацией коэффициента смертности на низком уровне и некоторым снижением коэффициента рождаемости. Последнее связано с индустриализацией и урбанизацией, повышением уровня жизни, ростом расходов на воспитание детей, включением женщин в общественное производство, а также распространением медицинских средств регулирования рождаемости. Тем не менее в этот период тенденция роста численности населения сохраняется. Она связана со вступлением в детородный возраст поколений, родившихся при высоком коэффициенте рождаемости. В конце 20 века на 3-ем этапе находятся главным образом страны Лат. Америки.

4 этап- низкая степень устойчивости- характеризуется снижением и стабилизацией рождаемости, и смертности, и численности населения.

Первым регионом, вступившим в этот этап демографического перехода, была Европа. В 90-е годы к ней присоединились США, Канада, Австралия, Нов. Зеландия, а также Аргентина и Уругвай. Страны Юго-Восточной Азии, в которых проводится успешная демографическая политика, в ближайшие годы будут иметь аналогичные тенденции.

1. Ежегодно в мире рождается около 140 млн. человек, т.е. каждую секунду на свет появляются трое, каждую минуту 175, а каждые сутки 250 тыс. новых «землян»

2. Самой многодетной матерью в мире в 80-х годах была одна из жительниц Чили, которая в общей сложности родила 55 детей. У неё всегда были двойни и тройни.

4. Урбанизация и ее экологические последствия

Урбанизация - это исторический процесс повышения роли городов и городского образа жизни в развитии общества, связанный с пространственной концентрацией деятельности в сравнительно немногочисленных городах и урбанизированных районах.

Она обусловлена глубокими структурными сдвигами в экономике и социальной сфере и связана обычно со средоточением населения в крупных центрах.

Повышение роли городов в жизни общества сопутствовало человеку на протяжении всей его истории, но только в Х1Х веке начинается заметная концентрация населения в городах. В начале ХХ века она ещё больше усиливается, но особенно возрастают масштабы урбанизации после второй мировой войны. С 50-х годов процесс приобретает и новые качественные особенности (появление новых форм расселения, агломерирование, субурбанизация и др.)

Процесс субурбанизации многогранный. Он включает самые разные проблемы и аспекты городского развития: социальные, экономические, демографические, этические, экологические и т.д.

Урбанизация- процесс глобальный, т.е. охватывающий весь земной шар или в той или иной степени затронуты все континенты и страны современного мира, но содержание её может различаться в странах с неодинаковыми условиями социально - экономического развития. Урбанизация как глобальный социально - экономический процесс обладает рядом общих (универсальных) черт. Среди них выделяются:

1) рост городского населения;

2) увеличение его концентрации в крупных городах и агломерациях;

3) непрерывное расширение городских территорий;

4) резкое возрастание экономических последствий в хозяйственной деятельности в пределах урбанизированных территорий.

Процесс современной урбанизации характеризуется значительным повышением роли социальных факторов: мобильность, усиление контактов между городским и сельским населением и распространение образа жизни горожан в сельской местности.

Экологические последствия урбанизации

Расширение масштабов и интенсификация деятельности, увеличение объема и разнообразия вовлекаемого в нее природного материала в условиях стихийного характера урбанизации оказались чреватыми для человечества множеством негативных последствий. Наиболее отчетливо и многообразно экологические последствия проявились в пределах урбанизированных территорий.

Их необходимо рассматривать с двух сторон: последствия внутри урбанизированных территорий и влияние урбанизированных территорий на окружающие территории. Накапливающийся фактический материал может свидетельствовать о «повинности» урбанизации в негативных экологических последствиях. Однако уже сейчас в оценке экологической ситуации в городах происходит пересмотр некоторых традиционных представлений. В частности, урбанизация вовсе не обязательно ведет к уничтожению естественной среды, особенно при разумном управлении этим процессом. Считалось, что нужно бороться с высокой концентрацией населения, приводить его рассредоточение, но опыт субурбанизации показал, что, снижая уровень «давления» на среду на отдельных участках путем рассредоточения населения, мы приходим к достаточно сильному изменению среды на обширных территориях.

В городах и городских агломерациях сконцентрированы различные виды деятельности человека и разнообразные формы социально-экономической активности. В них фокусируется антропогенное воздействие на среду. Поэтому вероятность проявления различных экологических проблем здесь значительно больше, чем на не урабанизационных территориях. Научно - техническая революция, намного усилив антропогенное воздействие на природу, одновременно представляет определенные возможности для ликвидации и предотвращения экологических последствий современного «технократического» мира особенно на урбанизированных территориях.

Особо следует остановиться на влиянии урбанизации на экологию человека. Урбанизация способствует возникновению экологических факторов, которые влияют на здоровье человека: различные формы генетического, биологического, психологического утомления, что приводит к снижению адаптивных свойств, распространению хронической патологии преждевременному старению. Еще больше опасностей таятся в новых элементах, связанных с научно-техническим прогрессом. Выявляется эволюционно - историческая неготовность организации человека к взаимодействию с новыми, ранее неизвестными явлениями естественно - природной и искусственной (антропогенной) среды.

В общих чертах формирующийся город влияет на человеческую популяцию по ряду направлений, что находит свое отражение, как в биологических, так и в психологических характеристиках человеческих популяций.

К ним относятся:

1) характер пищевой обеспеченности людей в условиях города и влияние специфической диеты на ростовые процессы, и уровень физического развития населения;

2) изменение характера брачных связей и вытекающее из этого изменение генетической структуры городских популяций (перемешивание);

3) резкая напряжённость медико - географической обстановки и дестабилизация эпидемиологической обстановки;

4) смена психологических стереотипов в результате изменения визуально - фиксируемых форм окружающего мира: природа, животные, люди.

Современные города, отмечает Одум, в плане потребления энергии являются горячими своеобразными точками, поскольку гектар городской территории потребляет энергии в 1000 раз больше, чем сельской. Жизнеобеспечение населения города в 1млн. чел. площадью 260 кв. км. требует только для производства продуктов питания сельскохозяйственных площадей примерно 8000 кв. км. Это один из факторов возникновения экологических проблем в городах.

Среди других факторов основное внимание уделяется изменению состава воздуха, воды, почв, масштабы изменения которых, зависят от функционирования транспорта, других видов хозяйственной деятельности. Наибольшая концентрация загрязняющих веществ отмечается в городах в сравнении с сельской местностью. Загрязнение воздуха зависит от людности города. Энергопотребление и энергопроизводство (ТЭС) определяет количество выбросов оксида углерода, также окислов серы и азота. К другим негативным факторам, обусловленным функционированием городов, относятся промышленные и бытовые стоки, например, площадь пруда-накопителя Большой Лиман соизмерима с площадью г. Волжского.

Изменение режима атмосферной циркуляции: направление ветра, уменьшение его скорости (до 40%); температура дорог, а также крыш домов горячее в 2-3 раза; подтопление городских территорий; насыщенность их тяжелыми металлами. Этот список можно продолжать ещё долго.

5. Разрушение озонового слоя Земли; его причины, последствия, роль объектов ГА

Прямое солнечное излучение губительно действует на все живые организмы. Планету защищает озоновый слой Земли, который выступает естественным фильтром. В конце 70-х гг XX века ученые обнаружили резкое снижение озона в стратосфере, особенно на некоторых участках. С течением времени проблема усугубилась. Действие ультрафиолета стало заметно проявляться на человеке и состоянии экологии. Принятых мер пока не хватает, чтобы остановить опасное воздействие УФ-лучей.

Причины разрушения озонового слоя.

Большинство источников загрязнения планеты связано с антропогенным действием. Стремительное развитие промышленности и транспорта привело к опасному исходу для экологии. Изобретение фреонов положило начало образованию озоновых дыр, о существовании которых десятилетиями никто не догадывался. Только в конце 20 века стало известно о последствиях применения фторхлоруглеродов. Истощение озоносферы ведет к беспрепятственному проникновению ультрафиолетовых лучей на Землю.

Кроме влияние человеческой деятельности, к природным причинам разрушения озонового слоя относятся:

- галогенуглеводороды, содержащиеся в вулканических газах;

- взвешенные вещества, попавшие в стратосферу после извержений;

- добыча полезных ископаемых;

- дегазация недр в разломах коры с массивными выбросами углеродов.

Последствия разрушения озонового слоя.

Главным исходом разрушения озона является образование дыр в стратосфере. Впервые брешь появилась в семидесятые годы XX века над Антарктидой. Постепенно площадь истощения озона достигла южных регионов планеты.

Глобальное распространение озоновых пустот выражается в негативном влиянии на человека и экологию. Проникшая на Землю ультрафиолетовая радиация опасна для живых организмов, а при увеличении интенсивности излучения последствия окажутся катастрофическими.

Разрушение озонового слоя ведёт к появлению следующих проблем для человека:

Под действием ультрафиолета развивается опасные заболевания зрительного аппарата (катаракта, дегенерация роговицы и сетчатки, меланома сосудистой оболочки глаза).

Канцерогенный эффект. Из-за угнетения клеточного иммунитета снижается способность отторжения раковых клеток кожи. Регулярное переоблучение провоцирует немеланомный (базально клеточный и плоскоклеточный рак) и злокачественную меланому.

Уменьшение стратосферного озона повлияло на снижение сопротивляемости инфекционными заболеваниями (туберкулез, грибковые и другие с кожной фазой развития).

Влияние на экологию значительное и проявляется в виде:

- подавления фотосинтеза;

- нарушения адаптивного поведения животных (миграции);

- размножения губительных сине-зеленых водорослей;

- уменьшение биологических ресурсов океана (поражения икры, мальков рыб);

- снижения плодородия почв;

- отмирания полезных почвенных бактерий, чувствительных к УФ.

Если не воплотить в жизнь проекты по восполнению озона, жизнь на Земле закончится.

Использование транспорта на высоте 12--16 км.

Темпы роста воздушных перевозок в мире растут постоянно. Впервые гипотезу о вредном воздействии выхлопных газов авиадвигателей на озоносферу внес на рассмотрение химик Г.Джонстон из Калифорнийского университета. Со временем данные о том, что продукты сгорания топлива самолетов разрушают озоновый слой, подтвердились.

Азотные соединения NO и NO2 в зоне полетов на высоте 12--16 км ведут к истощению озона. Кроме озоноактивных веществ, воздух загрязняют оксиды серы и углерода, сажевые частицы. Количество выбросов в атмосферу зависит от технических характеристик и режима работы двигателей. Под угрозой истончения защитного слоя находятся участки с интенсивным движением над густонаселенными и промышленно-развитыми странами.

6. Управление охраной окружающей природной среды и природопользованием в нашей стране

По мнению Крассова О.И., управление природопользованием и охраной окружающей среды представляет собой исполнительно-распорядительную деятельность государственных органов исполнительной власти и органов местного самоуправления, основной целью которого является организация обеспечения сохранения окружающей среды, ее восстановления и обеспечения экологической безопасности.

Бринчук М.М. определяет управление природопользованием и охраной окружающей среды как совокупность осуществляемых уполномоченными субъектами действий, направленных на исполнение требований экологического законодательства.

По Боголюбову С.А. экологического управления представляет собой совокупность органов и способов осуществления охраны окружающей среды в РФ.

Управление природопользованием и охраной окружающей среды можно определить как совокупность компетенций уполномоченных органов и их должностных лиц в сфере рационального природопользования и охраны окружающей среды.

Целью управления является обеспечение соблюдение требований экологического законодательства.

В зависимости от статуса осуществляющих управление в сфере природопользования субъектов, М.М. Бринчук выделяет несколько его видов. Это государственное, ведомственное (отраслевое), производственное, общественное и муниципальное управление. Каждому виду свойственны специфические методы, способы и задачи.

Отраслевое (ведомственное) управление природопользованием и охраной окружающей среды осуществляется министерствами, государственными комитетами, федеральными службами в пределах своей отрасли или сферы деятельности, если такая деятельность связана с природопользованием или вредным воздействием на окружающую среду.

Общественное управление природопользованием и охраной окружающей среды осуществляется общественными формированиями и гражданами. Наиболее значимыми функциями общественного управления являются участие граждан и общественных формирований в подготовке экологически значимых хозяйственных решений в рамках оценки воздействия планируемой деятельности на окружающую среду, в принятии таких решений посредством проведения общественной экологической экспертизы, экологическое просвещение и контроль.

Производственное управление осуществляется в рамках определенного предприятия или организации по соблюдению экологических нормативов и требований экологического законодательства. Содержание производственного управления природопользованием и охраной окружающей среды определяется практическими задачами, стоящими перед каждым юридическим лицом (предприятием) по выполнению адресованных ему правовых экологических требований. Эти задачи с учетом специфики предприятий могут быть связаны с обеспечением рационального использования недр, лесных ресурсов, с охраной водных объектов, атмосферного воздуха, обращением с производственными отходами и др. Наиболее специфическими функциями производственного управления являются планирование, учет вредных воздействий на природу, координация природоохранительной деятельности различных подразделений, экологический контроль. Управление осуществляется как функциональными службами (инженера, механика, технолога, энергетика, сбыта, контроля), руководителями производственных подразделений, так и специально создаваемыми отделами (службами) по охране природы. Производственное управление природопользованием и охраной окружающей среды регулируется преимущественно локальными актами, то есть актами предприятия, с учетом его специфики.

Муниципальное управление природопользованием и охраной окружающей среды направлено на решение местных экологических проблем и осуществляется исполнительно-распорядительными органами местного самоуправления на всей территории России.

К ведению местного самоуправления относятся:

- владение, пользование и распоряжение природными ресурсами, находящимися в муниципальной собственности;

- обеспечение санитарного благополучия населения;

-регулирование планировки и застройки территорий муниципальных образований;

- контроль за использованием земель на территории муниципального образования;

- регулирование использования водных объектов местного значения, месторождений общераспространенных полезных ископаемых, также недр для строительства подземных сооружений местного значения;

- благоустройство и озеленение территории муниципального образования;

- участие в охране окружающей среды на территории муниципального образования;

- организация и содержание муниципальной информационной службы.

Государственное управление в области природопользования и охраны окружающей среды означает реализацию всеми уполномоченными на то органами и лицами в рамках своей компетенции экологической политики, которая проводится в соответствии с действующим законодательством, концепциями и стратегиями, принятыми в установленном порядке.

Государственное управление природопользованием и охраной окружающей среды строится на основе следующих принципов:

- законности управления;

- комплексного (всестороннего) подхода к решению вопросов природопользования и охраны окружающей среды;

- сочетания бассейнового и административно-территориального принципов организации управления природопользованием и охраной окружающей среды;

- разделения хозяйственно-эксплуатационных и контрольно-надзорных функций при организации деятельности специально уполномоченных государственных органов;

- наиболее эффективного исполнения требований законодательства об окружающей среде в рамках реально существующих экономических и иных возможностей.

2. Функции государственного управления природопользованием и охраной окружающей среды.

Функция управления - это постоянное направление деятельности по обеспечению эффективной охраны окружающей среды и рационального природопользования.

Социальные, экономические, экологические и научно технические требования, которые предъявляются к организации охраны окружающей среды, определяют содержание функций управления.

К числу функций управления относятся:

- подзаконное нормотворчество;

- создание системы органов управления в сфере взаимодействия общества и природы;

- координация деятельности по управлению природопользованием и охраной окружающей среды;

- экологическое планирование;

- экологическое нормирование;

- экотехническая регламентация;

- экологическая стандартизация;

- оценка воздействия намечаемой деятельности на окружающую среду;

- государственная экологическая экспертиза;

- лицензирование в сфере охраны окружающей среды;

- экологическая сертификация;

- экологический аудит;

-экологический мониторинг;

- учет состояния и использования отдельных природных объектов и окружающей среды в целом, а также вредных воздействий;

- экологическое воспитание и образование;

- проведение научных исследований по вопросам окружающей среды;

- экологический контроль.

3. Система органов государственного управления в сфере природопользования и охраны окружающей среды.

Система органов управления в сфере природопользования и охраны окружающей среды представляет собой совокупность органов, наделенных конкретной компетенцией для осуществления основных управленческих функций.

Органы государственного управления природопользования и охраны окружающей среды в зависимости от их компетенции можно подразделить на органы общей и специальной компетенции.

Органы общей компетенции выделены в особый вид в силу того, что решение вопросов в сфере охраны окружающей среды, во-первых, не является специальной функцией этих органов, а во-вторых, решения данных органов распространяются на всех граждан и различные учреждения, предприятия и организации, находящиеся в пределах территории юрисдикции органов общего управления и, в-третьих, они осуществляют деятельность по охране окружающей среды наряду с решением других задач, отнесенных к их компетенции и не имеющих прямого отношения к экологии, - развитие экономики, управление развитием социальной сферы (здравоохранение, образование и др.), культуры, обороны, космоса и т.д.

Компетенция органов этой подсистемы определена в Конституции РФ и конституциях субъектов Федерации (базовая), а также в общих и специальных актах экологического законодательства, в которых имеются главы о полномочиях соответствующих субъектов.

К органам общей компетенции относятся Президент РФ, Правительство РФ, органы исполнительной власти субъектов РФ, органы местного самоуправления. Эти органы определяют основные на­правления природоохранной политики, утверждают экологические про­граммы, обеспечивают экологическую безопасность, устанавливают правовые основы и нормы в пределах своей компетенции, и т.д.

Природоохранительная деятельность Президента России регулируется многими актами, включая Конституцию РФ. К важнейшим функциям управленческой деятельности Президента, предусмотренных Конституцией, можно отнести определение основных направлений внутренней и внешней экологической политики государства; издание нормативных правовых актов в данной области; организацию системы федеральных органов исполнительной власти в РФ; гарантии соблюдения экологических прав граждан; обеспечение согласованного функционирования и взаимодействия органов государственной власти в области экологического управления. в области природопользования и охраны окружающей среды.

Компетенция Правительства РФ и правительств (администраций) субъектов Российской Федерации в сфере природопользования и охраны окружающей среды определена многими нормативными правовыми актами. Основными актами общего характера являются Конституция РФ, Федеральный конституционный закон "О Правительстве Российской Федерации", Федеральный закон "Об общих принципах организации законодательных (представительных) и исполнительных органов государственной власти субъектов Российской Федерации". Конкретные полномочия этих органов по вопросам природопользования и охраны окружающей среды определяются многими актами специального характера - федеральными и региональными законами, указами Президента РФ и др.

Так, в соответствии со ст. 114 Конституции РФ Правительство России:

· обеспечивает проведение в Российской Федерации единой государственной политики в области экологии;

· осуществляет управление федеральной собственностью на природные ресурсы;

· проводит меры по обеспечению законности, осуществлению экологических прав граждан и др.

К специализированным относятся органы, созданные исключительно для решения задач в сфере взаимодействия общества и природы. На специализированные органы управления, действующие на разных уровнях, возложены наиболее ответственные функции, связанные с экологическим нормированием, экспертизой, лицензированием, экспертизой, сертификацией, контролем и т.д. В настоящее время специально уполномоченные государственные органы в области природопользования и охраны окружающей среды включают: