|
Проблемы
народонаселения и ресурсов биосферы тесно связаны с реакциями окружающей
естественной среды на антропогенное влияние. Естественное экологически
сбалансированное состояние окружающей среды часто называют нормальным. Это
состояние, при котором отдельные группы организмов биосферы взаимодействуют
один с другим и с абиотичной средой без нарушения равновесия кругооборота
веществ и потоков энергии в границах определенного геологического периода,
обусловленное нормальным протеканием естественных процессов во всей геосфере.
Естественные процессы могут иметь катастрофический характер, например
извержения вулканов, землетрясение, наводнение, которое, однако, также
составляет “норму” природы. Эти и прочие естественные процессы постепенно, с
геологической скоростью, эволюционируют и в то же время на протяжении
тысячелетий (на протяжении одного геологического периода) остаются в
сбалансированном состоянии. При этом протекают маленький (биологический) и
большой (геологический) кругооборот веществ и устанавливаются энергетические
балансы между разнообразными геосферами и космосом, который объединяет природу
в единое целое. Кругооборот веществ и энергии в биосфере характеризуются
определенными количественными параметрами, которые специфичны для данного
геологического периода и для каждого элемента земной поверхности в соответствии
с их географией. Зачастую в качестве основных параметров, которые характеризуют
состояние окружающей естественной среды, выделяют следующие:
1. Энергетический:
Е = Е0 + DЕ,
где Е0 - запас
энергии в системе в момент времени t0;
DЕ - энергетический баланс
системы за время Dt, то есть в период от
t = t0 к t = t0 +D t .
2. Водный:
W = W0 + DW,
где W0 - запас
воды в системе в момент времени t0;
DW - водный баланс системы за
время Dt, то
есть в период от
t = t0 к t = t0 +D t .
3. Биологический:
В = В 0 + DВв - DВm,
где B0 -
начальная биомасса;
DВв - биологическая
производительность;
DВm - минерализация органики
за время Dt .
4. Биохимический:
G = G0 +D Gв - DGg,
где G0 - запас
химических элементов в системе;
DGв и DGg - изменение запаса
химических элементов вследствие биологического и геологического кругооборота
веществ.
Эти параметры
состояния окружающей среды могут быть количественно определены
экспериментальным путем для каждого района, большого региона, естественной зоны
или ландшафтно-географического пояса, в конце концов, для земного шара в целом;
они количественно характеризуют состояние и пространственную неоднородность
среды. Геохимический параметр состояния окружающей среды также существенно
изменился, в особенности в отношении биологического и геологического
кругооборотов. Под влиянием человеческой деятельности происходят большие
изменения в распределении химических элементов в биосфере, естественная и
антропогенная трансформация веществ, а также переход химических элементов с
одних соединений к другому. Естественный биологический кругооборот веществ
возбужденный человеком на площади, которая достигает почти половины всей
поверхности суши: антропогенные пустыни, индустриальные и городские земли,
сады, вторичные низкопродуктивные леса, изможденные пастбища и т. д. Изменению
геологического кругооборота веществ оказывали содействие такие факторы:
1. Эрозия
почвенного покрова и возрастания твердого стока в океан;
2. Перемещения
огромных масс земной коры;
3. Добыча из недр
немалых количеств руд, горючих и
других
ископаемых;
4. Перераспределение
соли в грунтах, грунтовых и речных водах под влиянием оросительного земледелия;
5. Применение
минеральных удобрений и ядохимикатов;
6. Загрязнения
среды сельскохозяйственными, промышленными и коммунальными отходами;
7. Попадания в
естественную среду энергетических загрязнений.
|