Биосфера. Основы учения о биосфере

1. Тема: «Биосфера»

Кафедра БЖиЭ
Профессор Андреева С.И.
Доцент Красногорова А.Н.

2. План лекции:

• 1. Основы учения о биосфере.
• 2. Антропогенное воздействие на биосферу.
• 3. Понятие загрязнения. Характеристика
основных видов загрязнения окружающей
среды.
• 4. Общие вопросы охраны окружающей среды.
• 5. Природопользование. Нормирование качества
окружающей среды.

3. 1. Основы учения о биосфере

4.

Понятие «биосфера» введено в биологию Ж.-Б. Ламарком в начале XIX
столетия.
Термин «биосфера» введен в геологию австрийским геологом Э. Зюссом в 1875 г.
для обозначения особой оболочки Земли, образованной совокупностью живых
организмов.
В 1920-х гг. в трудах В. И. Вернадского было разработано представление о
биосфере как глобальной единой системе Земли, где весь основной ход
геохимических и энергетических превращений определяется жизнью.
https://present5.com/presentation/185220364_159737733/image-8.jpg

5. Определение понятия «биосфера»

Согласно В. И. Вернадскому биосфера – это
такая оболочка планеты, где существует или
существовала в прошлом жизнь и которая
подвергалась или подвергается воздействию
живых организмов.
Биосферой в настоящее время называют
оболочку Земли, состав, структура и энергетика
которой определяются совокупной
деятельностью живых организмов.

6.

• Согласно В.И. Вернадскому,
биосфера — это такая
оболочка планеты, где
существует или существовала
в прошлом жизнь и которая
подвергалась или подвергается
воздействию живых
организмов.
• Биосферой в настоящее время
называют оболочку Земли,
состав, структура и
энергетика которой
определяются совокупной
деятельностью живых
http://www.valleyflora.ru/57.html
http://geography7.wikidot.com/biosphere

7. Сруктура биосферы

• Биосфера, являясь глобальной экосистемой (экосферой),
как и любая экосистема, состоит из абиотической и
биотической частей.
• Абиотическая часть биосферы представлена почвой и
подстилающими ее породами до глубины, где в них еще
есть живые организмы или следы их жизнедеятельности;
атмосферным воздухом до высот, на которых возможны
еще проявления жизни, и водной средой океанов, рек,
озер и т. п.
• Биотическая часть состоит из живых организмов всех
таксонов, осуществляющих важнейшую функцию
биосферы, без которой не может существовать сама
жизнь, или биогенный ток атомов. Живые организмы
осуществляют этот ток атомов благодаря своему дыханию,
питанию и размножению, обеспечивая обмен веществом
между всеми частями биосферы.

8.

• Биосфера, являясь
глобальной экосистемой
(экосферой), как и любая
экосистема, состоит из
абиотической
• и биотической части.
http://www.myshared.ru/slide/317240/http://www.elbrustours.ru/Kilimanja
ro/Safari/Manyara.php http://www.fresher.ru/2012/04/28/samye-vysokiegory-mira/

9.

Нижняя граница
биосферы опускается в
среднем на 2—3 км на
суше (7,5 км.) и на 1—2 км
ниже дна океана, верхняя –
до высоты озонового
экрана (20—25 км).
В пределах биосферы
везде встречается либо
само живое вещество,
либо следы его
деятельности: газы
атмосферы; природная
вода; запасы нефти, угля,
известняка; глины;
сланцы; граниты и др.

10.

https://myslide.ru/documents_3/1f9e164b710a09214b7d9a0b168b890f/img28.jpg

11.

12.

13.

https://present5.com/presentation/3/147836345_305354637.pdf-img/147836345_305354637.pdf-29.jpg

14. Живое вещество биосферы

• Живое вещество – это совокупность существующих (или
существовавших в определенный отрезок времени)
живых организмов, являющихся мощным геологическим
фактором.
• Живое вещество как биогеохимический фактор в
понимании Вернадского характеризуется
элементарным химическим составом, массой и
энергией.
• Оно трансформирует солнечную энергию и вовлекает
неорганическую материю в непрерывный круговорот.
• Через живое вещество многократно прошли атомы почти
всех химических элементов.

15. Функции живого вещества

https://present5.com/lekciya-2-uchenie-o-biosfere-osnovnye-funkcii-biosfery/

16. Функции живого вещества

http://festival.1september.ru/articles/600475/

17. Закон о биогенной миграции атомов: атомы большинства химических элементов проходят бесчисленное число раз через живое вещество.

• Жизнедеятельность организмов и связанные с ней
процессы создания, накопления и распада органического
вещества обеспечивают постоянный круговорот вещества
и энергии. С этим круговоротом связана миграция атомов
химических элементов и их биогеохимические циклы. В
ходе биогеохимических циклов атомы большинства
химических элементов проходили бесчисленное число раз
через живое вещество. Так, например весь кислород
атмосферы оборачивается через живое вещество за 2000
лет, углекислый газ – за 200-300 лет, вся вода биосферы –
за 2 млн. лет.

18. БИОГЕОХИМИЧЕСКИЕ ЦИКЛЫ (круговороты) Основных круговоротов веществ в природе два: большой (геологический) и малый

(биогеохимический)
Схема большого круговорота веществ
(по В. И. Коробкину, Л. В. Передельскому, 2012)

19. Круговорот воды в биосфере.

http://school.xvatit.com/index.php?title=%
D0%91%D0%B8%D0%BE%D1%81%D1%84
%D0%B5%D1%80%D0%B0

20.

Большой круговорот – это и
круговорот воды между сушей и
океаном через атмосферу
https://present5.com/lekciya-2-uchenie-o-biosfere
-osnovnye-funkcii-biosfery/
Общая схема круговорота воды (по Ф. Рамаду, 1981)

21. Малый круговорот веществ (биогеохимический)

• В отличие от большого круговорота совершается лишь в пределах биосферы.
• Сущность его заключается в образовании живого вещества из неорганических
соединений в процессе фотосинтеза и в превращении органического вещества
при разложении вновь в неорганические соединения. Изменяясь, рождаясь и
умирая, живое вещество поддерживает жизнь на нашей планете, обеспечивая
биогеохимический круговорот веществ.
• Главным источником энергии круговорота является солнечная радиация,
которая используется в фотосинтезе.
• Суть круговорота или цикла в следующем: химические элементы,
поглощенные организмом, впоследствии его покидают, уходя в абиотическую
среду, затем, через какое-то время, снова попадают в живой организм и т. д.
• Этими циклами и круговоротом в целом обеспечиваются важнейшие функции
живого вещества в биосфере.
• В биогеохимических круговоротах следует различать две части: 1) резервный
фонд – это огромная масса движущихся веществ, не связанных с
организмами, 2) обменный фонд – значительно меньший, но весьма
активный, обусловленный прямым обменом биогенным веществом между
организмами и их непосредственным окружением.
• Выделяют круговорот газообразных веществ (N2, О2, СО2) с резервным
фондом в атмосфере и гидросфере (океан) и круговорот веществ осадочного
цикла (Р, Са, Fе) с резервным фондом в земной коре.

22. Круговорот углерода в биосфере

http://school.xvatit.com/index.php?title=%D0%91%D0%B8
%D0%BE%D1%81%D1%84%D0%B5%D1%80%D0%B0

23.

Круговорот углерода
https://present5.com/lekciya-2-uchenie-o-biosfere
-osnovnye-funkcii-biosfery/
Круговорот углерода (по F. Smith, 1971; из Ф. Рамаду, 1981)

24. Круговорот азота в биосфере.

http://school.xvatit.com/index.php?titl
e=%D0%91%D0%B8%D0%BE%D1%81
%D1%84%D0%B5%D1%80%D0%B0

25.

https://present5.com/lekciya-2-uchenie-o-biosfere
-osnovnye-funkcii-biosfery/
Круговорот азота (по Ф. Рамаду, 1981)

26.

https://present5.com/lekciya-2-uchenie-o-biosfere
-osnovnye-funkcii-biosfery/
Круговорот фосфора (по Ф. Рамаду, 1981

27.

Эволюция биосферы – необратимая последовательность событий,
Порожденная геохимической активностью организмов
http://www.bionet.nsc.ru/live/

28.

http://900igr.net/kartinki/biologija/Struktura-biosfery/004Faktory-evoljutsii-biosfery.html

29. 2. Антропогенное воздействие на биосферу

30.

• Антропогенное
воздействие на биосферу
– это влияние
производственной и
непроизводственной
деятельности
человеческого общества
на компоненты и свойства
биосферы.
Все виды человеческой
деятельности
(производственной,
рекреационной, бытовой,
природоохранной)
постоянно или
периодически влияют на
биосферу, вызывая
различные изменения
состояния или режимов
составляющих биосферы.
https://fireman.club/inseklodepia/antropogennoe-vozdeystvie-na-sostavlyayushhie-biosferyi

31.

32. Загрязнение атмосферы

33. Загрязнение атмосферного воздуха на территории России

• Теплоэнергетика - 50%,
• Предприятия черной металлургии - 25%,
нефтедобычи, нефтехимии, автотранспорт,
предприятия цветной металлургии,

34. Загрязнение атмосферного воздуха в промышленно развитых странах Запада

автотранспорт - 50-60%
теплоэнергетика - 16-20%

35. Загрязнение гидросферы

• Это наиболее острая проблема современного состояния
окружающей среды.
• Если загрязнение атмосферы и почвы еще не приобрели
кризисного характера, то загрязнение воды уже имеет
кризисный характер.
• Механизмы и последствия загрязнения воды наиболее
опасны как для природных экосистем, так и для человека.

36. Химическое загрязнение природных вод

37. Загрязнение континентальных водоемов

• целлюлозно-бумажные предприятия, цветная
металлургия, сельскохозяйственные стоки
цветная металлургия
Байкальский целлюлознобумажный
комбинат приостановил
работу
сельскохозяйственные стоки

38. Поверхностно-активные вещества – источник загрязнения вод

39. Загрязнение Мирового океана

• Нефть и нефтепродукты, нефтедобыча

40. Последствия нефтяного загрязнения

41. Загрязнение и засорение прибрежных вод

42. Загрязнение литосферы

43.

44. 3. Понятие загрязнения. Характеристика основных видов загрязнения окружающей среды .

45. Понятие загрязнения

• Загрязнением
называют
поступление
в
окружающую среду или образование в ней
любых веществ, организмов или энергии, в
количествах вредных для здоровья человека и
состояния экосистем.
• То есть, загрязнение – это вещество или
энергия в экосистеме не на своем месте или в
количествах, превышающих допустимые.

46.

47.

48. Физическое загрязнение окружающей среды

49. Химическое загрязнение окружающей среды

50. БИОЛОГИЧЕСКОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

биотические (внедрение
в экосистему
несвойственных ей
видов),
микробиологические
(болезнетворные
микроорганизмы и
брожение и гниение
органических остатков)
генетические
http://www.geopoesia.ru/ru/foto/india/general/poem13/foto47.html
http://www.art-pen.ru/vodyanoj-giacint-ejxorniya
https://ecocrisis.files.wordpress.com/2010/07/07-04.jpg
http://nversia.ru/news/view/id/54294
http://rpp.nashaucheba.ru/docs/index-105936.html

51.

52.

• Экспертные органы
1973 г. установили
значимых веществ,
биосферу.
ЮНЕСКО в
10 наиболее
загрязняющих

53. Углекислый газ. Образуется при сгорании всех видов топлива. Увеличение его содержания в атмосфере приводит к повышению

температуры, что чревато пагубными
геохимическими
и
экологическими
последствиями
("парниковый эффект")

54. Окись углерода. Образуется при неполном сгорании топлива. Может нарушить тепловой баланс верхней атмосферы. Оказывает локальное

ухудшение атмосферы,
связывая гемоглобин крови животных и человека.

55. Сернистый газ и некоторые другие соединения серы. Содержатся в дымах промышленных предприятий. Вызывают обострения

респираторных заболеваний, наносят вред растениям.
Разъедает известняк и некоторые другие материалы. Соединяясь с
атмосферной влагой, образуют кислотные осадки.

56.

57.

58. Окислы азота. Содержатся в промышленных выбросах. Создают смоги и вызывают респираторные заболевания. Соединяясь с атмосферной

влагой, вызывают кислотные осадки.
Попадая в водоемы, способствуют чрезмерному разрастанию
водной растительности и эвтрофикации водоемов

59. Фосфаты. Содержатся в удобрениях. Смываясь в водоемы, способствуют усилению процессов эвтрофикации

60. Ртуть. Один из опасных загрязнителей пищевых продуктов в основном морского происхождения. Накапливается в организме, поражает в

первую очередь нервную систему. Передается по
пищевым цепям
Болезнь Минамата

61. Свинец. Добавляется в бензин для улучшения его сгорания. Действует на ферментные системы и нарушает обмен веществ в живых

клетках. Способен накапливаться по пищевым цепям.
• Отравление свинцом и его соединениями занимает первое место
среди отравлений тяжёлыми металлами, особенно в крупных
городах .
чёрная полоса на дёснах
является
признаком
хронического
отравления
свинцом

62. Нефть и продукты ее переработки. Затрудняет процесс газообмена между атмосферой и гидросферой, вызывает гибель планктонных

организмов, рыб, морских птиц и млекопитающих.
Токсическое вещество.

63. Пестициды. Очень токсичны для большого числа видов живых существ. Накапливаются по пищевым цепям. Некоторые классы пестицидов

долго (годами) не разлагаются в воде и в почве.
Многие являются канцерогенами, мутагенами и аллергенами.

64. Радиация. В превышенных дозах по сравнению с естественным фоном приводит к злокачественным образованиям, генетическим мутациям.

В очень высоких дозах вызывает смерть.

65. 4. Общие вопросы охраны окружающей среды

66.

http://900igr.net/up/datas/204560/005.jpg

67.

https://present5.com/presentation/30130961_217050694/image-23.jpg

68.

http://900igr.net/up/datas/190872/016.jpg

69.

http://900igr.net/up/datas/190872/016.jpg

70.

https://thepresentation.ru/img/tmb/1/30096/1633bb5c2c15a52d5697efb6f7aa17d8-800x.jpg

71.

http://900igr.net/up/datas/204560/006.jpg

72.

http://900igr.net/up/datas/204560/012.jpg

73.

http://admkulikovka.ru/tinybrowser/fulls/images/news/2021/01/image001.jpg

74.

http://images.myshared.ru/10/952835/slide_10.jpg

75.

https://ds05.infourok.ru/uploads/ex/06a2/00026419-f413035c/img61.jpg

76.

https://ds04.infourok.ru/uploads/ex/0fa3/0004f1a2-04198bff/img10.jpg

77.

https://present5.com/presentation/3/37182379_132368946.pdf-img/37182379_132368946.pdf-4.jpg

78.

https://mypresentation.ru/documents_6/3a2a86c8e1e438f8e96e2766da350561/img10.jpg

79.

https://present5.com/presentforday2/20170212/1_vopros._ponyatie_i_struktura_ek
onomicheskogo_mehanizma_v_sfere_ispolyzovaniya_i_ohrany_zemely._(valeriya
_ilyyasova_gruppa_4_d)_images/1_vopros._ponyatie_i_struktura_ekonomichesko
go_mehanizma_v_sfere_ispolyzovaniya_i_ohrany_zemely._(valeriya_ilyyasova_gr
uppa_4_d)_7.jpg

80. 5. Природопользование. Нормирование качества окружающей среды

81. Природопользование:

• 1. использование природной среды для
удовлетворения экологических, экономических,
культурно-оздоровительных потребностей
общества;
• 2. наука о рациональном использовании
природных ресурсов обществом.

82.

https://ds05.infourok.ru/uploads/ex/0bf7/0013324e-44c8cf0f/img7.jpg

83.

https://ds05.infourok.ru/uploads/ex/0bf7/0013324e-44c8cf0f/img8.jpg

84.

http://900igr.net/up/datas/158415/004.jpg

85.

https://cf2.ppt-online.org/files2/slide/d/DOeXM4A9Jn5qYPub3jfdTshivaxC7HUide-4.jgyIWrl1F62/slpg

86.

87.

https://image2.slideserve.com/4258302/slide8-l.jpg

88.

https://image2.slideserve.com/4258302/slide15-l.jpg

89.

https://image2.slideserve.com/4258302/slide14-l.jpg