К самым большим сведеньям, которые будут определять наступивший 21 век , японские ученые отнесли:

1. Полную компьютеризацию в системе образования и просвещения.

2. Введение в начальных классах школ предмета Компьютеры.

3. Внедрение компьютерных систем, которые позволят служащим работать дома.

4. Замена нефти альтернативными источниками энергии.

5. роботизация всех видов тяжелых физических работ.

6. Индустриализация космоса и океана.

В 21 веке необходимо перейти от принципа реагировать и исправлять к принципу «предвидеть и предотвращать». А это означает, что забота об окружающей среде и ее охрана должна стать обязательным требованием международного, национального и регионального экономического развития во всех областях земного шара. Необходимо культурное экономическое, экологическое и техническое единение народов. Следует особо помнить, что победа добра в мире и в человеческой душе зависят в первую очередь от самого человека.

Кроме экологизации экономики у человечества нет путей для выживания.

В соответствии с программой ООН по проблемам окружающей среды было выделено 12 глобальных экологических проблем человечества:

1. Изменение атмосферы, гидросферы, литосферы и климата.

2. Проблемы, связанные с добычей и использованием полезных ископаемых, а также с использованием земной поверхности.

3. Изменение биоты (живого и растительного мира).

4. Изменение в сельском хозяйстве.

5. Демографические проблемы, в том числе проблемы производства продуктов питания.

6. Урбанизация.

7. Влияние окружающей среды и ее изменений на здоровье населения.

8. Проблемы развития промышленного производства.

9. Проблемы производства и использования энергии.

10. Проблемы развития транспорта.

11. Развитие просветительской природоохранной деятельности и понимания всей общественностью проблем окружающей среды.

12. Проблемы, связанные с влиянием войн на окружающую среду и экологическое будущее планеты Земля.

Основные стратегические цели по вопросам в решении главных экологических проблем:

1. Конфронтация и любое военное противостояние опасно для всех стран и народов, разорительно для них и является преступлением перед всем миром. Ядерная война – это конец человеческой цивилизации.

2. Консолидация человечества под знаменем объективного знания; расширение экологического воспитания, просвещения, образования; экологизация бытия – снижение давления до уровня полного соответствия максимуму естественных потребностей человека и имеющемуся природно-ресурсному потенциалу.

3. Объективные закономерности развития природы и общества запрещает коренное преобразование природы сверх допустимых масштабов. Необходима разработка всеобъемлющей сверх долговременной стратегии природопользования, направленной на оздоровление человека и условий его жизни.

4. Порог энергетического насыщения на планете зависит не от возможностей получения энергии, а от допустимых лимитов ее использования – потока тепла, который может выдержать тропосфера Земли. Энергетический лимит составляет примерно 10кВт установленной мощности на человека и уже сегодня превышается в США,

5. Осознание закона оптимальности: крайности в размерах хозяйственных единиц опасны экологически и нерациональны экономически. Гигантизм – начало конца. Необходимо постоянно стремится к максимальной миниатюризации изделий, ресурсо–энергоэкономичности производства, снижению его воздействия на среду жизни.

6. Отказаться от чисто технологического мышления. Подвергать строгой экспертизе любую технику и технологию потенциально опасно для природы, жизни и здоровья людей.

7. Человечество нуждается в единой информационной системе. Информированность сегодня имеет наибольшую ценность – она определяет успехи общественного развития. Необходимо развить энергоэкономные средства «живой» связи – мобильная видеосвязь вместо автомобиля и самолета. Коренным образом изменить способы накопления и передачи информации, заменив книги и газеты миниатюрными носителями, и тем самым – сохранив леса. В максимальной степени использовать коммуникации и средства массовой информации во благо людей, для сохранения человеческой цивилизации.

3. Дополнительные вопросы

Основы фотосинтеза

Фотосинтез - это превращение зелеными растениями и фотосинтезирующими микроорганизмами (при участии энергии света и поглащаюших свет пигментов – хлорофилл и др.) простейших соединений (воды, СО  и минеральных элементов) в сложные органические вещества, необходимые для жизнедеятельности всех организмов.

Реакция фотосинтеза в общем виде с использованием СО  и Н О выражается следующей формулой:

6 СО +12 Н О+2821,9кДж С Н О + 6Н О+О

Вся жизнь на земле основана на фотосинтезе растений!

В1941 году американские ученые с использованием изотопа кислорода (О ) установили, что в атмосферу при фотосинтезе углеводов выделяется кислород из воды.

Фотосинтез – это уникальный процесс, благодаря которому на Земле возникли условия для биологической эволюции. Теперь известно, что зеленые листья растений – это природная фабрика, вырабатывающая пищу и кислород для всего сущего на Земле. Рассматривая с той и другой точки зрения, - это процесс, от которого в конечной инстанции зависят все проявления жизни на нашей планете. Невозможно найти какие либо природные явления, в той или иной мере не состоящие с фотосинтезом в родстве.

Разрушение Всемирной экосистемы, незаметное в первые десятилетия техногенного прогресса, с какого–то момента стало все ускоряющимся и драматичным.

Овладев многими тайнами природы, в меру зрелости человек ищет иные, более гуманные по отношению к окружающей среде источники энергии. Это взгляд все чаще и чаще задерживается на длительном явлении – зеленом листе, фотосинтезе растений. В нем идут заманчивые и все еще не до конца не разгаданные процессы консервации изобильной и абсолютно даровой энергии Солнца. Аппарат фотосинтеза у растений довольно могуч: миллиарды лет, потрачены на отработку, совершенствование, откладку и шлифовку, не пропали даром. Уголь, нефть и т.д. – это, как всем известно, законсервированная солнечная энергия. По современным данным, количество экономичности доступного угля на планете -  тонн, а нефти - тонн, но они, как и большинство других ресурсов, являются невозобновляемыми для человечества. В настоящее время практически все пути, направленные на экологизацию и выживание человеческого общества, на развитие экономики и науки, ведут к фотосинтезу!

Начало научному подходу к физиологии растений положил голландец Ян Баптист Ван Гельминт(1579 – 1644)

Итак, рассудил ученый, только вода служит растению пищей. Это был в истории первый количественный эксперимент с живым организмом. И в этом одна из величайших заслуг Гельминта. Возникла водная теория питания растений, несмотря на очевидную (о, как легко судить на сейчас об этом )ее ошибочность, продолжавшаяся в науке до 19 века.

Английский ботаник и химик Гейле (1677–1761) доказал различие между кровообращением у животных (по кругу) и движение сока у растений (от корней к листьям), где вода испаряется.

В 1727 г. В своей книге Статистика растений Гейле высказал предположение: растения получают часть необходимого им питания при помощи листьев из воздуха.

Джозеф Пристли (1733–1804), английский философ материалист, химик.

У него была другая цель – найти способ очистки воздуха, испорченного горением.

Итак, 1771 год официально считается датой открытия фотосинтеза. Но так ли это?

Явление фотосинтеза – очень сложный и многогранный феномен – и об этом стало понятно гораздо позже. И получается парадокс – честь открытия фотосинтеза могут оспаривать сразу несколько живших даже в разное время крупных ученых. Каждый из них внес существенную ленту, открыл фотосинтез и … не открывал его!

Что собственно открыл пристли? Он открыл не явление фотосинтеза, то, что растения выделяют газ, необходимый для дыхания, название которому кислород – дал позже Лавуазье. Так было открыто первое явление фотосинтеза.

Майер (1814–1878), немецкий врач, физиолог и физик.

Растения усваивают свой основной хлеб углекислый газ – только на свету.

Теперь можно частично сформулировать уравнение фотосинтеза.

Hv+ СО  + Н О            С Н О + О  

Углекислый газ, кислород и лучи Солнца – вот ключ к вечной молодости всего сущего на нашей планете Земля.

Следующим шагом эволюции было приобретение фотосинтезирующими организмами способности использовать воду в качестве источника водорода.

Первые живые организмы были гетеротрофами, то есть использовали в качестве источника энергии готовые органические соединения, находящиеся в растворенном виде в водах первичного океана.

Первыми фотосинтезирующими организмами, выделяющими в атмосферу кислород, были цианобактерии. Процесс фотосинтеза протекает следующим образом. Фотон солнечного света взаимодействует с молекулой хлорофилла, в результате чего высвобождается электрон одного с ее атомов.

Во-вторых, в присутствии свободного кислорода возникла возможность появления энергетически более выгодного кислородного типа обмена веществ, то есть аэробных бактерий.

3.2 Основные определения цели и задачи современной экологии

Термин экология ввел в научный обиход выдающийся немецкий биолог Эрнест Геккель. Он впервые в 1866 г. Дал следующее определение экологии: Это познание экономики природы, одновременное исследование всех взаимоотношений живого с органическими и неорганическими компонентами среды, включая непременно неантагонистические и антагонистические взаимоотношения животных и растений, контактирующих друг с другом. Одним словом экология – это наука, изучающая все сложные взаимосвязи и взаимоотношения в природе, рассматриваемые Дарвином как условие борьбы за существование.

Экология – это наука о взаимоотношении организмов между собой и окружающей средой.

Итак, экология – это познание экономики природы. Настало время переводить экономику на рельсы экологии. Лишь этой ценой можно обеспечить рост экономики, не нарушающей экологического равновесия при рациональном использовании природных ресурсов.

Экология – это новый образ мышления. Каждый должен почувствовать себя ответственным за поддержание хорошего качества окружающей среды и осознать, что экологический выбор это главным образом выбор политический. Должны быть изменены критерии ценностей. Наивысшие ценности для человека: чистый воздух, вода, пища, почва; многочисленный растительный и животный мир; неиспорченные природные ландшафты.

Экология – это объединяющее начало всей разумной человеческой деятельности на Земле, способствующее нахождению рациональных решений в ведении любой хозяйственной деятельности человека.

Итак, современная экология из строгой биологической науки превратилась в обширный и еще окончательно не сформировавшийся комплекс фундаментальных и прикладных дисциплин - называемые термином макроэкология.

Задачей экологии на современном этапе является изучение количественными методами основ структуры и функционирования природных и созданных человеком систем, а также познание основных принципов круговорота органических и неорганических веществ и энергии в этих системах и их влияние на растительный и животный мир.

Неоэкология – это наука и мировоззрение о выживании человеческого общества, это новый образ мышления.

Главная цель экологии – разработка научных основ спасения человечества и среды его существования – биосферы планеты, рационального природопользования и охраны природы.

Экологизация – процесс проникновения идей и проблем экологии в другие области знания.

Окружающая среда это внешний материальный мир, воздействующий на общество, это пространство, подвергающееся влиянию общества, которое в нем живет.

Экосистема (или биогеоценоз: жизнь, земля, обший). Сообщество и абиотическая среда, функционирующие совместно, образуют экосистему. Это топографическая единица где обитает некоторое количество живых существ (образуют экосистему), связанных между собой и с биотопом взаимодействий экологического характера.

Главное в экосистеме – это обязательное наличие взаимоотношений, взаимозависимостей Ии причинно–следственных связей, т. е. объединение компонентов в единое целое.

Энергия – общая количественная характеристика движения материи. Фундаментальные законы превращения энергии исследует термодинамика, а преобразование энергии в экосистемах – биоэнергетика, которая исследует энергетические процессы в клетках; особях, экосистемах и т. д. Источником первичной энергии для экосистем является Солнце, лучистая и корпулистая энергия, которая падает на горизонтальную поверхность Земли со средней эффективностью 8,17 Дж/см  в минуту.

Информация. Информацией называется совокупность сведений, данных и знаний о количественном и динамическом состоянии природных систем, их ресурсов и взаимосвязей, о потребностях для существующей, а также прогнозируемой формы хозяйства, развитие культуры и жизни человечества.

Биосфера – населенная жизнью оболочка Земли, состав, структура и энергетика которой в существующих чертах обусловлены прошлой или современной деятельностью живых организмов.

Мониторинг. Монитор – прибор для контроля определенных параметров, которые должны сохраняться в заданных пределах, например уровня канцерогенности воздуха в помещении, уровня радиоактивных излучений и т. д.

В биологическом энциклопедическом словаре дано одно из многих определений: «Экология – это наука о взаимоотношениях организмов между собой и с окружающей средой». В экономическом словаре «экология » представлена как «наука об общих закономерностях взаимодействия природы и общества; специальная сфера деятельности общества, направленная на охрану окружающей среды и целесообразное использование природных ресурсов». Здесь экология фигурирует уже не только как научная, но и как практическая дисциплина. Известный американский эколог Ю. Одум назвал экологию наукой о строении и функциях природы в целом, а в его фундаментальной «Экологии» она трактуется уже как – междисциплинарная область знания об устройстве и функционировании многоуровневых систем в природе и обществе в их взаимосвязи. По определению Н.Ф. Реймерса: «Экология – это совокупность дисциплин, исследующих взаимоотношение системных биологических структур между собой и с окружающей средой».

Экология различна по содержанию для биолога и химика, геолога и строителя, инженера, экономиста и социолога, но едина по цели: экологически приемлемое решение своих профессиональных задач, охрана окружающей среды от негативного воздействия собственной производственной деятельности. Именно производственная деятельность, урбанизация общества и рост народонаселения оказывают основное влияние на качество окружающей человека среды.