Лекции по "Экологии"

Тропосфераға (полюстерде 0-7 км, экваторда 18 км дейін) барлық су буы мен атмосфераның 80% жатады. Мұнда барлық табиғат құбылыстары дамиды. Жердегі ауа-райы мен климат атмосферадағы жылу мен қысымның таралуына және су буының құрамына байланысты. Барлық жауын-шашынның көзі болып табылатын су буы күн радиациясын сіңіреді, ауаның тығыздығын көбейтеді. Тропосфераның температурасы биіктеген сайын төмендейді, ал 10-12 км биіктікте -55⁰С-қа жетеді.

Тропосферадан кейін 40 км биіктікке  дейін стратосфера қабаты орналасқан. Оның температурасы 0⁰С-қа дейін бірқалыпты өседі. 22-24 км биіктікте озонның максималды концентрациясы жинақталып, қалыңдығы 3 мм озон қабаты түзіледі. Ол тірі ағзаларға өте қауіпті болып келетін жер бетіне еркін өтетін ультракүлгін сәулелердің көп бөлігін сіңіріп отырады. Соңғы жылдары «озонның жұқаруы» проблемасы биосфераның ғаламдық экологиялық проблемасына айналды. Оның басты себебі – антропогендік фактор. Озонды фреондар деп аталатын өндірістерде, автокөліктерде, ракеталарда қолданылатын химиялық қосылыстар бүлдіреді. Фреондадның 31% шығаратын ел - АҚШ. Озонның жұқаруы ең алғаш рет Антарктидада 1985 ж. байқалды. Ауа бассейнінің тағы бір өзекті проблемасының бірі – атмосфераның күкірт диоксиді және азот оксидімен ластануына байланысты пайда болатын қышқылды жаңбырлар.

Мезосфера (80 км биіктікке дейін) қабатында температура -60-80⁰С-қа дейін жетеді. Мұнда көп мөлшерде поляр шұғылаларының пайда болуына себеп болатын газ иондары болады.

Термосфера (800 км биіктікке дейін) қабаты температураның өсуімен сипатталады. Оның құрамында көп мөлшерде сутегі және гелий секілді жеңіл газдар мен зарядталған бөлшектер болады.

Экзосферада (1500-2000 (3000)км биіктікке дейін) атмосфера газдарының ғарыш кеңістігіне тарауы (диссипациясы) байқалады.

Гидросфера – атмосфера және литосфера арасындағы Жердің үзілмелі су қабаты. Оған барлық мұхиттар, теңіздер көлдер, өзендер, сонымен қатар жер асты сулары, полюстер мен биік таулы жерлердегі мұздар мен қарлар жатады.  Ондағы тіршіліктің таралу шегі 11 км.

Гидросфераны беткі және жер  астындағы деп екіге бөледі.

Беткі гидросфера - Жердің беткі бөлігінің су қабаты. Оның құрамына мұхиттардың, теңіздердің, көлдердің, өзендердің, су қоймаларының, батпақтардың, мұздықтардың, қар жамылғыларының және т.б. сулары кіреді. Беткі гидросфера жер бетінің 70,8% жауып жатыр.

Жер астындағы гидросфераға жер қабығының жоғарғы бөлігіндегі сулар кіреді. Оларды жер асты сулары деп атайды. Жоғары жағынан жер астындағы гидросфера жер бетімен шектеледі, ал төменгі шекарасын гидросфера жер қабығына терең еніп жатқандықтан, шектеу мүмкін емес.

По отношению к объему земного  шара общий объем гидросферы не превышает 0,13%. Основную часть гидросферы (96,53%) составляет Мировой океан. На долю подземных вод приходится 1,69% от общего объема гидросферы, остальное – воды рек, озер и ледников.

Более 98% всех водных ресурсов Земли  составляют соленые воды океанов, морей  и др., пресных вод – около 2%. Основная часть пресных вод сосредоточена в ледниках, воды которых пока используются очень мало. На долю остальной части пресных вод, пригодных для водоснабжения, приходится лишь 0,3% объема гидросферы.

Су әлемінде  алғашқы тіршілік нышаны байқалғаннан бері – гидросфера  қабығы планетаның бүкіл тыныс тіршілігін реттеуде  негізгі роль атқарып келеді.  94% мұхиттар мен теңіздер, 6% -өзен, көлдер, жерасты сулары,  мұздықтардың үлесіне тиіп, оны сарқылмайтын табиғи қоры екені адамзаттың болашаққа деген сенімін мәңгілік етуде. Табиғаттағы тұщы судың мөлшері 2%. Биосферадағы су айналымы 2  млн жылда өтеді. Биосферадағы су айналымы үлкен айналым деп аталады. Судың терең қабаты бенталь, ал  беткі қалың қабаты пелагиаль д.а.

Жер қабығы литосфера – бүкіл  тірішіліктің қолайлы ортасы және тірегі ретінде биосфера шегінде үлкен роль атқарады.  Педосфера топырақтың ең беткі  қабаты. Оның түп негізін әр түрлі  минералдар жиынтығы, тау жыныстары, органикалық қалдықтар мен метаморфтық тау жыныстары құрайды.  Топырақ қабатын мекендейтін организмдер эдафобионттар деп аталады. Биосфераның литосферадағы шегі  4 км тереңдікті құрайды. Литосферада биосфераның төменгі шекарасы температуралық фактормен анықталады.  

Жер биосферасын құрайтын  заттардың  негізгі 6 типі белгілі:

1. тірі зат – биосфераның тірі заттары биосфераны мекендейтін барлық организмдер адаммен бірге. Қазіргі жер бетінде организмдердің 2 млн-нан артық түрі белгілі. Олардың 1,5 млн-нан астамы жануарлар, 500 мыңға жуығы өсімдіктердің түрлері  болып табылады. Жер бетінде шамамен 6 млрд-тан астам адам бар.
2. биогенді зат – тірі организмдердің  тіршілігі нәтижесінде пайда болатын заттар. Оларға мұнай, газ, тас көмір, әктас және т.б.
3. биокостық зат –  тірі ағзалар мен ортаның бейорганикалық қосылыстарының бірлесуі нәтижесінде пайда болған заттар (топырақ).  
4. костық зат -    қатты, сұйық, газ күйіндегі заттар. Атмосфера, гидросфера, литосфера.
5. радиоактивті ыдыраудағы зат – радиоактивті элементтердің изотоптары. Уран, радий, радон элементтері.
6. космостық табиғаты бар зат – метеориттер, космостық шаң-тозаңдар.

  Академик В.И.Вернадский биосферадағы  тіршілік процестерін зерттей келе химиялық элементтердің бір тобын тірі заттар деп атады.  Олар биофильді заттар деп аталатын сутегі,  көміртегі, оттегі, азот, фосфор және күкірт элементері. Биофильді элементердің атомы тірі организмдердің денесінде күрделі органикалық  қосылыстар түзе отырып, көмірсулары, липидтері, белоктер және нуклеин қышқылдарын құрайды.   В.И.Вернадский  биосфералық қалыптасу және даму  эволюциясындағы  «тірі заттардың  рөлін өте жоғары  бағалады. Планетадағы ең жоғары сатыдағы  дамыған тіршіліктің ұйытқысы түрлі организмдермен байланысты екенін айтты. 

Дәріс № 8 Ноосфера концепциясы

 В.И.Вернадский  табиғаттағы   зат айналымдарының тұрақты даму  процесіндегі адамның рөліне  ерекше мән берді. Оның дәлелдеуінше адам баласы теңдесі жоқ биосферадағы ең қуатты  геологиялық күш ретінде бағалады. Яғни, болашақтағы биосфераның  тағдыры адамзаттың  ақыл-ойының сапасында немесе деңгейінде екенін болжай келе өзінің өте маңызды теорияларының бірін тұжырымдады. Ол – биосфераның жаңа тұрғыдағы ұғымы мен сипаты – ноосфера туралы болжамдар жасады. Ноосфера – сана, ақыл-ой қабаты. Ал «ноосфера» деген терминді ең алғаш 1927 ж. ғылымға енгізген фрранцуз математигі, философ, палеонтолог және антрополог Эдуард Леруа болды. 

Ноосфера ақыл-ой сферасы екеніні  одан әрі зерттеулер жүргізген В.И.Вернадский, Э.Леруа, Теьяр Шарден сынды ғалымдар: «Адамның ақыл-ойы, мемлекеттер саясаты, ғылым жетістігі, т.б. адамзаттың биік адами деңгейі табиғат пен  қоғамның гормониялық дамуын жүзеге  асыратын  ноосфера» - деген қорытындыға  келген.  Ноосфера ұғымымен  француз ғалымдары адамның санасы пайда болған кездегі табиғаттың эволюциялық сатысын атады.  Теьяр Шарден өзінің 1959 жылы жарық көрген «Адам феномені»  деген еңбегінде  ноосфераны «жаңа қабат», «ойлайтын қабат» деп анықтады.

Академик Вернадский  өзінің 1944 жылы жазған еңбегінде: «. . Болашақ  планетаның ұсқыны мен тыныс тіршілігі  адам баласының  ақыл-ойы мен парасатына  байланысты дамиды және тәуелді болады. Ең бастысы адамзаттың санасыз ақыл-ойының нәтижесіне  байланысты биосфера тағдыры шешіледі», - деген болжамын айтқан болатын.

Ноосфера ақыл-ой сферасы екеніні  одан әрі зерттеулер жүргізген В.И.Вернадский, Э.Леруа, Т.Шарден сынды ғалымдар: «Адамның ақыл-ой, мемлекеттер саясаты, ғылым жетістігі, т.б. адамзаттың биік адами деңгейі табиғат пен қоғамнң гормониялдық дамуын жүзеге  асыратын  ноосфера» - деген қорытындыға  келген. Небәрі соңғы  70-100 жыл ішінде  адам  баласының іс-әрекеті мен ықпалы  табиғаттың геологиялық жлдар бойы қалыптасқан ұсқынын мүлдем өзгертті.  Жер шарында тіршілік жоқ жерлер, тіршіліксіз құмдар, шөлдер, тақырлар пайда болды.  Ауа райы өзгеріп, табиғат байлықтары  сарқыла бастады. Адам баласы табиғат байлықтарына пайда көзі ретінде қарап барынша ластап, айналымға келмейтін бөгде заттар мен  қоқыстарды  шығара бастады. Нәтижесінде, адам баласы өзіне-өзі көпе-көрнеу ор қаза бастады. Яғни, жаппай қырып-жоятын атом қарулары, улы химиялық препараттар, канцерогеньді, т.б. тіршілікке зиянды заттар табиғаттың  тепе-теңдік заңдылықтарын бұзып, планетаның өзіне қауіп төндіре бастады.  Мәселен, XX ғасырдың аяғындағы көмір қышқылы газының атмосферадағы көлемі қалыптасқан тепе-теңдіктен (оттегімен салыстырғанда) 0,03 % -тен, 0,034%-ке көбейіп отыр. Яғни,  бұрынғы қалпынша 25% -ке өскен. Ғалымдардың есептеуі бойынша бұл көрсеткіш XXI  ғасыр басында 25-35 % -ке көбейіп жалпы жер шарының орташа температурасы +1⁰C-қа өсуі мүмкін. Мұндай жағдайда биосфера шегінде ғаламдық климаттық ауытқулар байқалып экологиялық апаттар (су тасқыны, топан су, құрлықты су басу, ауа райының күрт өзгеруі, жер сілкіністері, өрттер, құрғақшылық, жұттар мен ашаршылық, т.б.) болуы әбден мүмкін екендігі дәлелденіп отыр.

  Табиғаттағы барлық экологиялық өзара қарым-қатынасатрды төрт заңға біріктірген.

1. Барлығы барлығымен  байланысты.  Бұл заңның негізінде  тірі  табиғаттың  жалпы  байланыстар принципі жатыр.  Аталған принцип бойынша  табиғаттағы күрделі  трофтық  немесе басқа да  байланыстарда  қандай да  бір бөлігінің жойылуы  күтпеген нәтижелерге әкеліп соқтыруы мүмкін.  Әрбір түр  көптеген басқа  түрлермен байланыста болады.

2. Материя жойылмайды  жоқтан пайда болмайды, ол бір  түрден екінші түрге өтеді.  Кез-келген табиғи жүйеде бір ағзалардың экскременттері мен қалдықтары екіншілері үшін азық болып табылады.

4.  Тегін ешнәрсе  жоқ.  Ғаламдық экожүйе біртұтас бүтінді құрайды. Адамның еңбек қызметі нәтижесінде экожүйеден  алынған нәрсенің барлығы қайтарылуы  тиіс.

Қазіргі кезең адамының ерекше биосфералық  қызметі – биосфераны қорғау мен сақтап қалу. Адамзат қоғамының дамуы үздіксіз, бірқалыпты жағдайда, табиғи және әлеуметтік дағдарыссыз дамиды. Мұндай дамуды – тұрақты даму деп атайды.  Бірақ бұл үшін адамдардың сана-сезімі, олардың мақсаты мен адамгершілік бағыттылығы өзгеруі тиіс. Планетадағы тіршілікті қорғау бүкіл адамзаттың бірігуін талап тетеді.  1987  жылы БҰҰ –ның Дүниежүзілік қоршаған орта мен даму комиссиясы  «қоршаған орта үшін қауіпсіз экономикалық  дәуірге» аяқ басуға шақырды. Алғаш рет «тұрақты даму» концепциясы ұсынылды. «Тұрақты даму» дегенде қазіргі уақыттың қажеттілігін қамтамассыз ете отырып, болашық ұрпақтардың өзінің қажеттіліктерін қамтамассыз етуіне қауіп туғызбайтын даму деп түсіну керек. Қоршаған ортаны қорғауға арналған алғашқы халықаралық отырыс Найроби қаласында 1972 жылы болды. «Біз ата-бабаларымыздың Жерін мұраға алған жоқпыз. Біз оны өзіміздің балаларымыздан қарызға алдық» (БҰҰ материалдарынан) Конференцияда екі концепция – климаттың өзгеруінің алдын алу, ормандарды қорғау мен биологиялық алуантүрлілікті сақтау   мәселелері бойынша қабылданды. 

Республика президенті  Н.Ә. Назарбаевтың БҰҰ Бас Ассамблеясында жасаған  баяндамасында тұрақты дамуға жетудің  түйінді мсәелелерін шешудегі еліміздің  белсенді қызметін дәлелдейтін нақты  мысалдар келтірді.  1992-1998 жылдар аралығында  Қазақстан тарихта бірінші болып ядролық полигонын жауып,  ядролық қарудан бас тартты. Қоршаған ортаға әсер ететін соғыс ашу мақсатындағы құралдарды қолдануға тыйым салу ғаламдық келісімдерге жатады.  Аралды сақтап қалуға арналған интеграциялық процестердің  ұйтқысы болды.  Қазіргі уақытта экологиялық, экономикалық әлеуметтік мәселелерді интеграциялау  саласындағы саяси іс-шараларды анықтау жолдары іздестірілдеуде.

Дәріс № 9.        Табиғат  ресурстары.

Табиғат ресурстарына адам пайдаланатын және материалдық игіліктерді жасау үшін қолданылатын табиғат обьектілері жатады. Табиғат ресурстарын бірнеше белгілері бойынша жіктейді. Олар атмосфералық, су, өсімдіктер, жануарлар, топырақ, қазба байлықтар, энергетикалық және т.б. болып бөлінеді. Ең жиі қолданылатын жіктелу ресурстардың сарқылу жылдамдығы немесе қалпына келуіне байланысты. Табиғат ресурстары 4 топқа бөлінеді:

1. Сарқылатын:

А) қалпына келетін;

Ә) салыстырмалы қалпына келетін;

Б) қалпына келмейтін;

2. Сарқылмайтын;
3. Басқа ресурстармен алмастыруға болатын (мысалы, металдарды пластмассалармен);
4. Алмастыруға болмайтын (мысалы, су, атмосфера).

Сарқылатын ресурстарға жақын кезеңде немесе болашақта қорының сарқылу қаупі төніп тұрған заттар жатады. Ресурстардың сарқылуы салыстырмалы.  

Сарқылмайтын ресурстарға шексіз ұзақ уақыт пайдалануға болатын ресурстар жатады. Мысалы, күн энергиясы, жел, теңіздің толуы мен қайту энергиялары. Бұл жағдайда да сарқылмайтын ұғымы салыстармалы  түрде айтылады. Себебі, әрбір ресурс үшін пайдаланудың  шегі болады. Мысалы, белгілі бір  мөлшерден артық күн энергиясын пайдалану жер маңындағы кеңістіктің температурасының артуына  әкеліп, термодинамикалық  дағдарысты туғызады. Ресурстардың ішінен судың орны ерекше. Су ластану нәтижесінде уақытша сарқылады, бірақ сандық жағынан сарқылмайтын ресурс. Жердегі судың қорының мөлшері өзгермейді. Сарқылмайтын ресурстарды пайдаланудың қоршаған ортаға тигізетін зиянды әсері айтарлықтай болмайды. Адам оларды толық пайдалануға мүмкіндік беретін жолдарын жасауы қажет. Екіншіден, қалпына келетін ресурстарды пайдаланудың болашағы бар. Мысалы, өсімдіктер, жануарлар.

Қазақстан минералдық ресурстарға  өте бай. Қазақстан дүние жүзінің 186 елінің ішінде вольфрам,  қорғасын, және барийдің қоры бойынша бірінші  орында, хромит, күміс, және мырыш бойынша екінші, марганец және молибден - үшінші, мыс – төртінші, уран – бесінші, алтын – алтыншы, темір кені – жетінші, қалайы мен никель – сегізінші, көмір мен табиғи газ – тоғызыншы, мұнай бойынша он үшінші орында.  Қазақстан жерінде хромиттің әлемдік  қорының үштен бір, уран мен марганецтің төрттен бір бөлігі, темір кенінің оннан бір бөлігі орналасқан. Қазақстанда барланған тас көмір  және қоңыр көмірдің  қоры 200 млрд. тоннадан астам.

Табиғи ресурстарды қорғау және ұтымды пайдалану қоршаған ортаның ластануы типіне байланысты болып келеді.  Ластану әртүрлі  белгілері  бойынша жіктеледі: