Вернадский В.И. Проблемы экологии и природопользования в его трудах

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ» (РГГМУ)

Реферат

по дисциплине

«Основы экологической безопасности»

на тему «Вернадский В.И. Проблемы экологии и природопользования в его трудах»

Выполнила Сафронова Т.В.

Студентка гр. МЭ-1Б

Проверил: д.техн.н., профессор

Музалевский А. А.

Содержание

Введение

Биография В.И. Вернадского

Учение о биосфере

Учение о ноосфере

Заключение

Список использованной литературы

Введение

Огромное влияние на развитие экологии оказали работы выдающегося русского геохимика Владимира Ивановича Вернадского. Он изучал процессы, протекающие в биосфере, и разработал теорию, названную им биогеохимией, которая легла в основу современного учения о биосфере.

Появление и развитие учения о биосфере стало новой вехой в естествознании, изучении взаимодействия и взаимоотношений между косной и живой природой, между человеком и окружающей средой.

В 1926 г. В.И. Вернадский опубликовал труд «Биосфера», который ознаменовал рождение новой науки о природе и связи с ней человека. В этой книге биосфера впервые показана как единая динамическая система, населенная и управляемая жизнью, живым веществом планеты [1].

Биография В. И. Вернадского

вернадский биосфера жизнь планета

Владимир Иванович Вернадский (28 февраля 1863 - 6 января 1945). Русский учёный естествоиспытатель, мыслитель и общественный деятель конца XIX века и первой половины XX века. Академик Санкт-Петербургской академии наук, Российской академии наук, Академии наук СССР, один из основателей и первый президент Украинской академии наук. Создатель научных школ. Один из представителей русского космизма; создатель науки биогеохимии.

В круг его интересов входили многие науки: геология, почвоведение, кристаллография, минералогия, геохимия, радиогеология, биология, палеонтология, биогеохимия, метеоритика, философия и история.

Родился в Санкт-Петербурге 28 февраля (12 марта по новому стилю) 1863 года в либерально-дворянской семье. Его отец, Иван Васильевич, согласно семейной легенде, был потомком запорожских казаков. До переезда в Санкт-Петербург он был профессором экономики в Киеве. В Петербурге служил в чине тайного советника. Мать, Анна Петровна, была русской дворянкой.

В 1881-1885 годах обучался на естественном отделении физико-математического факультета Санкт-Петербургского университета. Он был участником экспедиций (1882, 1884) и учеником В. В. Докучаева. Среди его учителей были химик Д. И. Менделеев и ботаник А. Н. Бекетов.

В 1889 году он помогал В. В. Докучаеву в подготовке и показе почвенной экспозиции на Всемирной выставке в Париже, за которую «Отдел русских почв» выставки был награждён золотой медалью.

В 1897 году В. И. Вернадский защитил докторскую диссертацию в Петербургском университете.

Научная работа В. И. Вернадского оказала значительное влияние на развитие наук о Земле, академий наук России, Украины, а также на мировоззрение людей в целом.

В 1906 году В. И. Вернадский был избран действительным членом-адъюнктом Императорской Санкт-Петербургской академии наук.

В 1908 году избран экстраординарным академиком в Академию наук.

В. И. Вернадский проводил большую работу по организации экспедиций и созданию лабораторной базы по поискам и изучению радиоактивных минералов. В. И. Вернадский был одним из первых, кто понял огромную важность изучения радиоактивных процессов для всех сторон жизни общества. Ход исследований радиоактивных месторождений был отражён в «Трудах Радиевой экспедиции Академии наук».

27 октября 1918 года Вернадский стал одним из основателей и первым президентом Украинской академии наук, созданной правительством гетмана Павла Скоропадского. Читал курс геохимии в Киевском университете. Увлечённо занимался биогеохимией.

В 1927 году организовал в Академии наук СССР Отдел живого вещества.

В. И. Вернадский при жизни опубликовал 473 научные работы. Основал новую науку - биогеохимию и внёс огромный вклад в геохимию. С 1927 года до самой смерти занимал должность директора Биогеохимической лаборатории при Академии наук СССР. Был учителем целой плеяды советских геохимиков [1].

Учение о биосфере

Существование всех живых организмов неразрывно связано с окружающим миром или, говоря языком экологии, со средой обитания. В процессе своей жизнедеятельности они не только взаимодействуют со средой, но и коренным образом преображают её. Поэтому в естествознании изучение жизни как целостного явления, связанного с окружающей природой, получило своё развитие в учении о биосфере.

Впервые термин «биосфера», как «область жизни» был введен в науку французским эволюционистом Ж. Б. Ламарком в начале XIX века, в геологию австрийским геологом, профессором Венского университета Эдуардом Зюссом (1875) для обозначения оболочки Земли, образованной совокупностью живых организмов, оболочки, наполненной жизнью.

Роль и значение биосферы для развития жизни на нашей планете оказались настолько велики, что уже в первой трети XX века возникло новое фундаментальное научное направление в естествознании - учение о биосфере, основоположником которого является выдающийся русский ученый Владимир Иванович Вернадский.

Согласно учению В. И. Вернадского (1863-1945) биосфера представляет собой оболочку Земли, включающую как область распространения живого вещества, так и само это вещество. Биосфера возникла 3,4-4,5 млрд. лет назад и представляет собой не просто сочетание абиотической области распространения живого вещества, но и тесное их взаимодействие. Как живое вещество есть функция биосферы, так и биосфера есть результат развития живого вещества как планетарного явления, служащего могучей геологической силой, связанной с другим веществом биосферы биогенной миграцией атомов.

Живое органическое вещество рассматривается В. И. Вернадским в качестве носителя свободной энергии в биосфере. Живое вещество - это единственный пока случай, где именно оно, а не пространство, наблюдается в окружающей натуралиста природе.

Это пространство-время не есть то пространство-время, в котором время является четвертым измерением пространства - пространства математиков (Палади, Минковский), и не пространство физиков и астрофизиков - пространство Эйнштейна. Проявляющееся в симметрии пространство-время живого вещества в нашем окружении характеризуется для него:

а) геологически вечной сменой поколений для всех организмов;

б) для многоклеточных организмов старением;

в) смерть есть разрушение пространства-времени тела организмов;

г) в ходе геологического времени это явление выражается эволюционным процессом, меняющим скачками морфологическую форму организмов и темп смены поколений [3].

Таким образом, биосфера - это оболочка Земли, включающая нижнюю часть атмосферы, гидросферу и верхние слои литосферы, состав, структура и энергетика которых в значительной степени обусловлены прошлой и современной жизнедеятельностью живых организмов.

Два главных компонента биосферы - живые организмы и среда их обитания - постоянно взаимодействуют между собой, образуя целостную динамическую систему.

По В. И. Вернадскому, биосфера - это наружная оболочка земли, область существования живого вещества (совокупности всех живых организмов), включающая все живое вещество и взаимодействующие с ним элементы неживой природы.

Эта оболочка включает:

1. живое вещество - совокупность всех живых организмов;

2. биогенное вещество - созданное ранее в процессе геологической истории Земли и переработанное в процессе жизнедеятельности организмов (газы в атмосфере, уголь, нефть, газ, сланцы, торф, известняк и др.);

3. косное вещество - образующееся на планете без участия живых организмов (термальные воды, продукты вулканической деятельности, метеориты);

4. биокосное вещество - совместный результат жизнедеятельности живых организмов и неживой природы (почвы).

В. И. Вернадский в своем учение о биосфере особое место уделял живому существу.

Живое вещество - это совокупность всех форм жизни в биосфере.

Характеризуя его, В. И. Вернадский отмечал, что живое вещество проявляется как физико-химическое единство. Такое единство в свойствах живого вещества Вернадский объясняет единством возникновения и развития жизни, в результате чего на нашей планете наблюдается не только родство всех многообразных живых организмов, но проявляется и их физико-химическое сродство. Единство действия живого вещества в биосфере, сформулированное В. И. Вернадским, считается одним из основных законов всего органического мира.

Другое важное обобщение, сделанное В. И. Вернадским и названное им «биогеохимический принцип», заключается в том, что в биосфере с помощью живого вещества постоянно совершается «биогенная миграция» химических элементов (атомов) из внешней среды в живое вещество и из живого вещества в окружающую среду. Организм выбирает из среды нужные ему элементы в виде соединений и атомы в виде изотопов. При этом биохимические процессы распадаются на два типа: одни связаны с питанием, дыханием, размножением организмов; другие - с разрушением тела отмерших организмов, т.е. с разрушением тела живого вещества и переходом его в косную материю. Эти два функционально разнокачественных типа живых организмов, характеризующих гетерогенность биосферы, являются важнейшими функциональными компонентами в структуре биосферы.

1. Несмотря на удивительную разницу форм и размеров живых организмов, живое обладает одним общим свойством - оно проявляется в биосфере как физико-химическое единство.

2. Все химические реакции в живом веществе, благодаря участию ферментов, протекают значительно быстрее, чем в других веществах планеты, и наоборот, химические реакции, протекающие в неживой материи очень быстро, в живых организмах идут намного медленнее. Химические реакции протекают в живых организмах с удивительной упорядоченностью и в менее жестких условиях, чем вне их. Роль упорядочивания в химических реакциях живого вещества выполняют преимущественно ферменты.

3. В возникающих химических связях живого вещества заключено огромное количество свободной энергии. Термином «свободная энергия» Вернадский называл солнечную энергию. Поэтому живое вещество выступает как «накопитель и трансформатор» лучистой энергии мирового пространства.

4. Живому веществу свойственна подвижность, обеспечивающая перенос вещества против силы тяжести и в горизонтальном направлении. С помощью движения живое вещество способно заполнить собой все возможное пространство путем «растекания живого» под «давлением жизни». В. И. Вернадский выделяет две формы движения живого вещества: пассивную - осуществляется путем роста и размножения организмов и активную - путем направленного перемещения организмов (животных, растений, бактерий, грибов и человека).

5. Живое вещество характеризуется значительно большим морфологическим и химическим разнообразием, чем любое косное вещество. Притом оно постоянно обновляется, так как благодаря размножению существует на земле в форме непрерывного чередования поколений.

6. Живое вещество, в отличие от косного, постоянно производит «геологическую работу», т.е. увеличивает биологическую массу и разнообразие форм жизни, изменяет среду обитания и тем преобразовывает физико-химические параметры биосферы. Вся масса осадочных пород - это результат «работы» живого вещества.

7. Живое вещество представлено в биосфере в виде дискретных тел - отдельных особей. Будучи дисперсным, живое вещество на Земле никогда не существует в виде обособленных организмов, а всегда представлено сообществами популяций разных видов (биоценозами), между которыми существуют различные взаимосвязи, важнейшими среди них выступают пищевые связи. Возникновение биоценозов идет в истории Земли одновременно с появлением живых организмов.

8. Характерным для живого вещества является способность к эволюционному процессу. В истории Земли появилось огромное количество разнообразных видов, способных существовать в тех или иных условиях биосферы. Путем эволюции у животных сформировались разные типы обмена веществ, способность создавать из неорганических органические вещества, способность их утилизировать и возвращать в косную среду. Разнообразие живых форм, отличающихся разным типом взаимодействия с внешней средой: одни из нее потребляют вещества, другие разлагают и выделяют в среду продукты жизнедеятельности, имеет большое значение в поддержании жизни как планетарного явления.

9. Специфические свойства живого вещества показывают, что в биосфере Земли нет другого вещества, более мощного и активного в геологическом отношении.

Все живое вещество нашей планеты приблизительно составляет 1/1000000 часть массы земной коры. Однако по активному воздействию на окружающую среду оно занимает особое место, поэтому биосфера качественно отличается от всех других оболочек земного шара.

Благодаря биотическому круговороту, живому веществу биосферы присущ ряд функций:

1. газовая

2. концентрационная

3. окислительно-восстановительная

4. биохимическая (геохимическая)

5. энергетическая

6. деструктивная

7. транспортная

8. историческая

9. средообразующая и средорегулирующая

10. самовоспроизводящая

Границы биосферы определяются областью распространения живых организмов в атмосфере, гидросфере и литосфере. Особенностью этих частей является то, что они населены живыми организмами, составляющими живое вещество планеты. Взаимодействие абиотической части биосферы - воздуха, воды и горных пород и органического вещества - биоты обусловило формирование почв и осадочных пород. Последние, по В. И. Вернадскому, несут на себе следы деятельности древних биосфер, существовавших в прошлые геологические эпохи.

В.И. Вернадский определил биосферу как термодинамическую оболочку с температурой от +500С до -500С и давлением около 1 атм. Биосфера, охватывающая весь земной шар, имеет определенные границы. Они определяются распространением живого вещества.

Живыми организмами освоены четыре среды жизни: водная, наземно-воздушная, почвенная и внутренняя среда самих организмов, каждый из которых является целым миром для населяющих его симбионтов и паразитов.

Главным компонентом и преобразующей силой в биосфере является живое вещество. Оно составляет по массе всего 0,01-0,02% от вещества биосферы, но играет ведущую роль в биогеохимических процессах благодаря непрерывно идущему обмену веществ. Живые организмы представлены примерно 500 тысячами видов растений и 1,5 млн. видов животных, среди которых 93% сухопутных и 7% водных (такое количество видов описано и систематизировано). Биомасса живых организмов на суше на 99% определена растительностью, и около 1% - животными и микроорганизмами. В океане на долю растений приходится 6,3% биомассы, на животных - 93,7%.

Верхняя граница биосферы проходит на высоте в 15-20 км. Лимитирующим фактором расселения микроорганизмов на такой высоте является нарастающая с высотой интенсивность ультрафиолетового излучения, и всё живое, попавшее выше озонового слоя, погибает. В гидросфере живые организмы проникают на всю глубину Мирового океана (до 11 км). В литосфере область распространения жизни определяется уровнем проникновения воды в жидком состоянии - т.е. до глубин 7,5-8 км. Некоторые бактерии обнаружены как в нефтяных скважинах на глубине 5-7 км, так и геотермальных источниках, где температура может превышать +900С.

Таким образом, биосфера распространяется в гидросфере, верхних слоях литосферы и нижних слоях атмосферы. В ней наблюдается наибольшая концентрация живого вещества. Здесь самые благоприятные условия жизни - температура, влажность, содержание кислорода и химических элементов, необходимых для питания организмов, являются оптимальными. В остальной части биосферы живое вещество находится в разреженном состоянии.

Следует отметить, что четкая граница между литосферой, гидросферой и тропосферой (нижний слой атмосферы) отсутствует, т.к. в водах рек, например, всегда есть взвешенные твердые частицы и пузырьки воздуха, в которых обитают микроорганизмы.

Учение о ноосфере

Решение экологических проблем В. И. Вернадский видел в смене мировоззрения и идеологических принципов, то есть в ноосферном мышлении. Еще в 20-е гг. XX в. В. И. Вернадский обратил внимание на мощное воздействие человека на окружающую среду и преобразование современной биосферы. Вернадский писал: «Человечество, взятое в целом, ставится мощной геологической силой. Перед ним, перед его мыслью и трудом становится вопрос о перестройке биосферы в интересах свободного мыслящего человечества как единого целого. Это новое состояние биосферы, к которому мы, не замечая этого, приближаемся, и есть ноосфера».

Человечество как элемент биосферы, считал он, неизбежно придет к пониманию необходимости сохранения всего живого на Земле и охватит разумным управлением живую оболочку планеты, превратив ее в единую сферу - ноосферу (сферу разума). Это новое понятие Вернадский сформулировал в 1944 г.

Его слова и сейчас актуальны: «В геологической истории биосферы перед человеком открывается огромное будущее, если он поймет это и не будет употреблять свой разум и свой труд на самоистребление» [2].

Ноосфера (от греч. noos - разум) - это биосфера, разумно управляемая человеком. Ноосфера является высшей стадией развития биосферы, связанной с возникновением и становлением в ней цивилизованного общества, с периодом, когда разумная деятельность человека становится главным фактором развития на Земле.

Термин и понятие «ноосфера» были введены в науку французскими учеными - математиком Э. Леруа, философом П. Тейяром де Шарденом и В.И. Вернадским [4].

Отправной точкой своих исследований и Вернадский считал так называемую цефализацию - процесс увеличения массы головного мозга и, как следствие, эволюционно ускоренное развитие нервной системы человека. Происходит скачок - от инстинкта к мысли, следовательно, эволюция биосферы идет в направлении развития сознания, т.е. формирования ноосферы. Отсюда вывод: нематериальная мысль человека становится геологическим фактором, материально преобразующим планету. Планета обретает некий общепланетарный мозг, который берет на себя ответственность за ее дальнейшее развитие.

По мнению В.И. Вернадского, ноосфера - материальная оболочка Земли, меняющаяся под воздействием людей, которые своей деятельностью так преобразуют планету, что могут быть признаны «мощной геологической силой». Эта сила своей мыслью и трудом перестраивает биосферу «в интересах свободно мыслящего человечества как единого целого» [2].

Постепенно идея ноосферы захватила умы многих известных ученых во всем мире, что само по себе говорит о ее значимости и глобальном характере.

Употребляя термин «ноосфера», экологи имеют в виду прежде всего тот комплекс проблем, решение которых необходимо для направленного развития биосферы. Говоря об «эпохе ноосферы», мы подчеркиваем еще одну важную сторону учения Вернадского. Оно утверждает необходимость не только целенаправленного развития биосферы, подчиненного обеспечению дальнейшего развития цивилизации, но и такого изменения общества, его природы и организации, которые были бы способны создать нужную гармонию в развитии природы и общества. Ноосфера - это уникальное единство человечества, производства и природы, которое должно преобразовываться и управляться высшим человеческим разумом. Именно последний гарантирует всестороннее прогрессивное развитие человечества на основе новых социальных законов и глубокого знания естественноисторических закономерностей.

В.И. Вернадский подчеркивал, что возникновение ноосферы как части биосферы есть природное явление, гораздо более глубокое и мощное в своей основе, чем человеческая история. «...Все человечество, вместе взятое, представляет ничтожную массу вещества планеты. Мощь его связана не с его материей, но с его мозгом, разумом и направленным этим разумом его трудом. Ноосфера есть новое геологическое явление на нашей планете. В ней впервые человек становится крупнейшей геологической силой. Он может и должен перестраивать своим трудом и мыслью область своей жизни, перестраивать коренным образом по сравнению с тем, что было раньше» [2].

Вернадский понимал под ноосферой новый этап в развитии биосферы, этап разумного регулирования отношений между человеком и природой. Ноосфера должна представлять собой не просто общество, существующее в определенной среде, и не просто среду, подвергшуюся сильному воздействию человечества, а интегрированное целое, в котором объединены развивающееся общество и изменяемая природа.

В ноосферном учении Человек предстаёт укоренённым в Природу. Обобщая с позиции натуралиста человеческую историю, Вернадский делает вывод о том, что человечество в ходе своего развития превращается в новую мощную геологическую силу, своей мыслью и трудом преобразующую лик планеты. Соответственно, оно в целях своего сохранения должно будет взять на себя ответственность за развитие биосферы, превращающейся в ноосферу, а это потребует от него определённой социальной организации и новой, экологической и одновременно гуманистической этики.

Заключение

Значение учения В.И. Вернадского о ноосфере состоит в том, что он впервые осознал и попытался осуществить синтез естественных и общественных наук при изучении глобальной деятельности человека, активно перестраивающего окружающую среду. Ноосфера, по мнению ученого, есть уже качественно иная, высшая стадия биосферы, связанная с коренным преобразованием не только природы, но и самого человека. В настоящее время под ноосферой понимается сфера взаимодействия человека и природы, в пределах которой разумная человеческая деятельность становится главным определяющим фактором развития. В структуре ноосферы можно выделить в качестве составляющих человечество, общественные системы, совокупность научных знаний, сумму техники и технологий в единстве с биосферой. Гармоничная взаимосвязь всех составляющих структуры есть основа устойчивого существования и развития ноосферы.

Появление разума и итога его деятельности - науки - главнейший факт в формировании планеты. Научная деятельность сейчас приобрела такие черты, как стремительный темп, масштаб, глубину изысканий, мощность проводимых реорганизаций. Таким образом, «научная мысль человечества, работая только в биосфере, в ходе своего проявления, в конце концов, превращает ее в ноосферу, геологически охватывает ее разумом. Только теперь стало возможным научное выделение биосферы, являющейся основной областью знания, из окружающей реальности».

В понятии устойчивого развития, принятом на всемирной конференции в Рио-де-Жанейро в 1992 г., ряд положений напомнил идею Вернадского о ноосфере, а в «Концепции перехода Российской Федерации к устойчивому развитию» (1996) прямо записано, что «движение человечества к устойчивому развитию в конечном счете приведет к формированию предсказанной В.И. Вернадским сферы разума (ноосферы)...» За идеей ноосферы закрепился государственный статус.

Список использованной литературы

1. Электронный ресурс «Википедия». Вернадский Владимир Иванович. https://ru.wikipedia.org

2. Вернадский В. И. Биосфера и ноосфера. М.: Айрис-пресс. 2012. 576 с.

3. Вернадский В. И. Философские мысли натуралиста / АН СССР; Ред. колл. А. Л. Яншин, С. Р. Микулинский, И. И. Мочалов; сост. М. С. Бастракова и др. М.: Наука. 1988. 520 с.

4. Электронный ресурс «Студопедия». Учение о ноосфере. http://studopedia.ru/3_180999_kontseptsiya-noosferi.html

Размещено на Allbest.ru