9. орг-мы имеют способность приспос-ся к усл-ям внеш среды путем естеств отбора
1.ПОНЯТИЕ ЭКОЛОГИИ...
Экология-наука, изуч. условия существования живых организмов и взаимосв. м/у организмами и средой, в к-й они обитают.
Существует 2 аспекта экологии:
1. поиск закономерностей разв-я природы и их объяснение фундаментальной наукой;
2. применение собранных знаний для реш. проблем, связанных с окр. ср.
Уровни организации живой материи:
Уровень биосферы
Экосистем
Популяционно-видовой
Организма
Тканей и органов
Клеточный
Молекулярный
Верхние 4 уровня - область компетенции экологии. Но основное изучение экологии - это уровень экосистем.
2.ПОНЯТИЕ ПОПУЛЯЦИЯ, ЭКОСИСТЕМА, БИОГЕОЦЕНОЗ...
Популяция - совокупность совместно обитающих особей, обладающих сходной наследственностью.
Экосистема - совок-ть всех популяций разных видов, проживающих на общей территории, вместе с окр. их неживой природой.
Биогеоценоз - совокупность на известном протяжение земной поверхности однородных природных явл-ий, имеющая свою особую специфику взаимод-ия этих составляющих ее компонентов и опред тип обмена вещ-ом и энергии их м/у собой и с др явл-ми природы, представл-ая собой внутренне противоречивое диалектическое единство, нах-ся в постоянном развитии и движении.
Экосистем понятие более широкое, чем биогеоценоз.
Биогеоценоз по Сухачеву:
3.КЛАССИФИКАЦИЯ ЭКОЛОГИИ.
В зависимости от изуч-го уровня жизни экология делится на:
Аутэкологию
Демэкологию (популяционная)
Синэкология
Аутэкология - взаимодействие отдел. орг-ма со средой его обитания.
Демэкология изучает взаимоотношения м/у орган-ми и средой на уровне особей одного вида.
Синэкология - комплексное изучение групп орг-ов, образующих определенное единство.
Также экология может классифиц-ся по крупным группам орг-ов и средам их обитания (экология млекопет-их, экология заполярного круга...)
Экология чел-а - это комплексная дисциплина, исслед-ая законы взаимод-ия биосыеры и антропосистемы, влияние природной среды на чел-а и группу людей.
4.ЗАДАЧИ ЭК-ИИ КАК САМОСТ. НАУЧ. ДИСЦ.
1. Исследование закономер-й орг-ии жизни, в том числе в связи с антропогенным возд-ем на природную сист. и биосферу в целом.
2. созд. научной основы эксплуатации биологич. рес-ов, прогноз измен природы под влиянием деят-ти чел-а и упр-ие процессами, протек-ми в биосфере, сохранение среды обитания чел-а.
3. разработка сист мероприяти, обеспеч-их минимум применения химич средств борьбы с вредными видами.
4. регуляция численности живых орг-ов
5. экономич индикация при определ св-в тех или иных эл-ов ландшафта, в том числе индикация сост-я и загрязнения природных сред.
5.ЗАКОНЫ Б.КОММОНЕРА
1. Все связано со всем. Вред наносимый одному комп-ту сист может привести к большим неблагоприятным послед-м в функционир-е всей экосистемы.
2. все должно куда-то деваться. Бытовые и произв-ые отходы, попадая в окр ср не исчезают бесследно. У природной сист остается все меньше сил, чтобы справляться с перераб веществ, загрязн среду обитания. Вокруг городов растут свалки мусора. Загрязненные вещества разносятся возд и водными потоками.
3. природа знает лучше. Чел-к, желая улучшить природу, нарушает ход естественных процессов. Последствия делают еще менее благоприятной среду обитания людей.
4. за все надо платить. Чел-к не может безвозмездно расходовать природные рес-ры, загр-ть окр ср, преобраз природные ландшафты в культурные и т.д. Все виды взаимод-я чел-а с природой должны оцениваться экономич.
6.УЧЕНИЕ ВЕРНАДСКОГО О БИОСФЕРЕ. СОСТАВ И СТРУКТУРА БИОСФЕРЫ.
Биосфера - наружная оболочка земли, область распространения жизни, к-я включ. все живые орг-мы и все эл-ты неживой природы, образующая среду обитания жизни.
В.И. Вернадский разработал учения о биосфере. Согласно ему, с момента возник. жизни на планете происх. процесс длит-го формир-ия опред-го единства живой и косвенной материи, т.е. биосферы. Согласно Верн-у, жизнь подчиняет себе другие планетарные процессы, опред. химич. состав наружн коры нашей планеты. Жив орг-мы сущ-ие, стареющие и умирающие втеч сотен лет порожд-т всеобщий планетар процесс; миграцию различ эл-ов, т.е. движ-е земной коры.
Живое вещ-во рассм-ся в качестве носителя свободной энергии в биосфере. Эта биогенная миграция подчин-ся двум биологич принципам:
1. стремится к макс-му проявлению, возникает "всюдность" жизни.
2. приводит к выжив-ю орг-ов, увел-ая биогенную миграцию атомов.
Биосфера включает:
Аэробносфера - нижняя часть атмосферы
Гидробиосфера
Террабиосфера - поверхность суши
Литобиосфера - верхние горизонты твердой земной оболочки.
Сущ-ют 3 категории слоев:
Парабиосфера - ку4да жив орг-мы могут попасть редко;
Эубиосфера - жив сущ-во локализовано постоянно;
Метабиосфера.
Озоновый слой - верхняя граница биосферы, включ-я парабиосферу.
Метабиосфера не опускается ниже 10-15 км, а нижней границей эубиосферы считаются донные отложения океана и верхние горизонты литосферы, подвергающиеся ныне (в прошлом) возд-ю жив орг-мов.
Жив в-во включ в себя все живые орг-мы на планете: зоосфера, фитосфера, микробосфера, чел-кое общество. Влияние чел-го общ-ва на геохимич процессы отличается от воздействия остальных живых существ своей интенсивностью и тем возд-ем, кот деят-ть людей оказывает на остальное жив в-во.
7. СВ-ВА ЖИВОГО ВЕЩЕСТВА
1. жив орг-мы явл аккумуляторами и трансформаторами солн энергии, создают запасы этой энергии в биосфере. Процессом накопления этой энергии явл-ся фотосинтез зеленых раст-ий.
2. жив орг-мы содержат вещества, к-е не встерчаются среди минералов. Весь комплекс этих вещ-в создает протоплазма, сост-ая из углеводов, нуклеиновых кислот и воды. Нигде за пределами жив орг-ов они не встреч-ся.
3. жив орг-мы хар-ся клеточ-м строением.
4. разнообразие жив орг-ов, выраж сущ-ем многочисл видов, опред-т сочетание относит небольшого числа биологич молекул и биохимич реакций.
5. биохимич процессы в клетках жив орг-ов проходят с участием органич катализаторов (ферментов) и протекают с большой скоростью.
6. в орг-ах происх сложные превращ-я энергии в усл-х относ постоянности температуры.
7. жив орг-мы способны к размножению, скорость их размножения различна и зависит от массы, мелкие орг-мы размнож быстрее крупных.
8. жив орг-мы способны к изменчивости из-за мутации и модификации
9. орг-мы имеют способность приспос-ся к усл-ям внеш среды путем естеств отбора
10. концентрационная ф-я - способность накапливать в своих тканях химич эл-ты в избыт-ом кол-ве по сравнению с их концентрацией во внеш мире.
8.ЗАКОН НЕЗАМЕНИМОСТИ БИОСФЕРЫ. НООСФЕРА.
Законы незамен-ти биосферы:
Биосф-а - единств сист, обеспеч устойч-ть среды обитания при любых возник возмущениях.
Нет никаких основ надеяться на построение искусств сообществ, обеспеч-х стабилизацию окр ср в той же степени, что и естеств сообщества. Различ совр-ые философы концепции говорят о необх-ти нового этапа эволюции биосферы, этапа разумного развития или ноогенез. Соотв-но постепенно произойдет превращ биосферы в ноосферу.
Ноосфера (греч ноос - разум) было введено в XIX в Ле Руа и Тейлор де Шарден развил ее. Под этим термином понимали особую оболочку Земли, включ об-во с индустрией, языков, хоз дет-ти и т.д. Ноосфера рассм в качестве некоего мыслящего пласта, разворач над биосферой и вне ее.
Вернадский считал, что ноосфре - это новое геологич явл-ие на земле, в ней впервые чел-к станов-ся мощным биологич слоем, но мыслить и действ-ть как все живое чел-к может только в биосфере, с к-й неразрывно связан.
Закон ноосферы Вернадского:
Биосфера неизменно превратится в ноосферу, т.е. в сферу, где разум чел-а будет играть доминир-ую роль в разв системы человек-природа.
9.СОСТАВ И СТРУКТУРА АТМОСФЕРЫ
Атмосфера - газовая оболочка Земли. (m=5.9*1015 т). Атм-ра имеет слоистое строение и сост из неск-х сфер, м/у к-ми расположены преходные слои (паузы). В сферах изм-ся кол-во воздуха и to.
Строение атм-ры:
термосфера (ионосфера)
мезопауза
мезосфера
стратопауза
стратосфера
тропопауза
тропосфера
Тропосфера наиболее плотный слой воздуха, прилег-ий к земной поверх-ти. Ее протяж-ть по высоте в ср широтах 10-12 км над уровнем моря, на полюсах 7-10 км, над экватором 16-18. В тропосфере сосредоточено более 4/5 m земной атм-ры. В тропосфере отмечаются неуст-ть to , относ влажности, давления и т.д. to воздуха в тропосф по высоте умен-ся на 0.6o С каждые 100 м, колеб-ся от +40 до -50o.
Стратосф имеет протяж-ть около 40 км. Воздух в ней разряжен, влажность невысокая. to воздуха от границы тропосф до высоты 30 км постоянна, около -50, а затем начинает повышаться и достиг 10o. В страпосф под возд-ем космич излуч-ия и коротковол-й части ультройиол излуч солнца молекулы воздуха ионизир-ся в рез-те появ-ся озон.
Термосф - хар-но непрерывное повыш to с увелич высоты. В ней газы очень разряжены, их молекулы движ-ся с большой скоростью, молекулы редко стал-ся м/у собой и поэтому не могут вызывать даже небольшого нагрева наход-гося здесь тела.
Атмосф наиболее легкая оболочка, гранич-я с космич пространством. Ч/з атмосф Земля получ космич пыль и метеоритный материал, теряет самые легкие газы H и He. Атмосф насквозь пронизана радиацией солнца, к-я опред тепловой режим нашей планеты.
Состав атмосф:
Большая часть m атмосф имеет относ-но однородный азотно-кислородный состав. Главная составная часть атмосы - азот, кислород, аргон и углек газ и небольшое кол-во инертных газов.
10.ИСТОЧНИКИ ЗАГРЯЗ АТМОСФ-РЫ
природные антропогенные
космич природная теплоэнергетика
пыль пыль промышленность
нефте- и газопереработка
транспорт
Космическая пыль - остатки сгоревших метеоритов при прохождении атмосф
Частицы природной пыли имеют органич и неорганич происхождение и образ-ся в результате разруш-я и выветрив-я горных пород и почвы; вулканических извержений; лесных, степных и торфяных пожаров; испарение с поверх-ти морей. Кроме того, она образует аэропланктон с парами растений, плесневыми и др грибами, продуктами гниения, брожения и разложения животных и растений.
11.ПЕРЕНОС ЗАГРЯЗНЕНИЙ В АТМОСФ
Кол-во солнечной энергии, поступ-й на Землю и отраж-й от нее в атмосф в различных широтах неодинаково. В рез-те этого атм-ра в разных районах земного шара нагрев-ся неравномерно. Эта неравн-ть нагревания служит главной причиной общей циркуляции атм-ры, пред-ей собой сложную сист воздушных течений над Землей. Благодаря такой циркул-ии усредняется состав осн компонентов воздуха, а возд течения переносят водяной пар, а также загрязнения от океановв континентальные районы.
В нижних слоях атм-ры также возник-т многочисл местные циркул-и, связанные с особенностями нагревания атм-ры в отдельных районах. Следственно в атм-ре перемеш большие m воздуха и на большие расстояния перемещ-я соединения, выдел-ые теми или иными источ-ми на поверх-и Земли.
12.ПАРНИКОВЫЙ ЭФФЕКТ.
90-е годы XIX в швед ученый Аррениус установил, что CO2 способен поглощать уход-ю солнеч радиацию, поддерживая тем самым высокие приземные to. Когда же было высказано предпол-е, что некоторые виды деят-ти чел-а (сжигание угля, нефти, древесной растит) могут привести к увелич CO2 и тем самым к усилению парникового эффекта. Этот факт представляет собой постепенное потепление климата на нашей планете в результате увелич концен-и антропогенных примесей (диоксида углерода, метана...), к-е пропускают солнеч лучи, препятствуют длинновол-м тепловым излуч с земной поверх-ти.
Последствия:
"-": Повышение уровня мирового океана из-за таяния ледников (материк-х и горных), морских льдов и теплового расшир-я вод океана. Это повышение может привести к затоплению приморских равнин и катастрофич-им наводнениям. Для России это потепление может привести к дестабилизации многолетней мерзлоты, что создаст угрозу сост-ю дорог, строения и коммуникациям, значит ухудшит усл. Произростания древ-ой растительности.
"+": При повышении to над отдельными континентами возрастет кол-во атм-ых осадков, что может благоприятно сказаться на природных экосист-х. При удвоении концен-и CO2 усилится процесс фотосинтеза, возрастет листовая поверх-ть и биомасса нек-х растений, увелич-ся урожайность осн сельскохоз-х культур.
13.ОЗОНАВАЯ ДЫРА
Атмосф-й озон образ-ся в результате фотохим-й реакции под возд-м ультрофиол излуч солнца. Озон-й слой задерж-т проникнов-е на Земную поверх-ть жесткого ультрофиол излуч, губительного для жив природы. В рез-те антропогенных факторов, в частности выбросов фрионов и оксидов азота (продукты неполного сгорания органич топлива в моторах сверхзв самолетов и космич аппаратов) ч/з процессразруш-я или истощения озонового слоя. Истощение озон слоя приводит к увелич потока ультрафиол излуч на зем поверх-ть, что соз-т опасность для всего жив на нашей планете.
Последствия:
* увелич кол-во заболеваний раком кожи
* ослаб-ие имунной сист орг-ма
* уменьшение крож-ти с/х культур
* наруш-ие глоба-ого баланса диоксидов углерода, кислорода в биосф-е
* гибель фитопланктона в океане
Методы сохран-я озон слоя:
1. Пассивные методы: уменьш выбросов в атм-ру фрионов, их замена экологич безопасными компонентами.
2. Активные методы: основаны на шож физ-хим процессах; способствуют либо сниж скор разрушения озона, либо его образ-ю.
14.КИСЛОТНЫЕ ОСАДКИ
Кислотные осадки - осади с числом pH<5,6
Проблема была впервые поднята в Швеции на Межд конф-и ООН по окр среде в1972 г. Но первое упоминание о кислотных дождях относ к 1852 г., когда впервые была обнаруж кисл-ть дождей в Великобр-и в пром-ом районе г. Манчестер.
Выпадение кисл осадков связано с антропог-м загрязн атмосф диоксидом серы и оксидантами азота. Помимо антропог-х ист-ов поступление серы в окр ср: сжигание топлива, выплавл металлов, транспорт, сущ-ют и прир факторы: действие вулканов, разлож-е органики.
Последствия:
* Закисление почв и пресновод водоемов
* Повреждение и гибель мюв
* Ускорение коррозии мостов, плотин, зданий
* Ущерб памятникам мир архитектуры
* Вред здоровью людей
Многие страны Зап Европы, а также Канада, США и Япония подписали междунар соглаш-е о сокращение выбросов диоксида серы. В Зап Евр дейст-т 90 станций мониторинга, осущ-х контроль за кисл-ью осадков.
15. ФОТОХИМИЧЕСКИЙ ТУМАН (СМОГ)
ф/х туман - многокомпонентная смесь газов и аэрозольных частиц первичного и вторич происхожд-я.
В состав осн комп-ов входит: озон, оксиды азота и серы, многочисл орган соед перекиси углерода, наз. в совок-ти фотооксидантами.
Фотохим смог возник в рез-те фотохим реак при опред усл: наличие в атм выс концен-и оксидов азота, углеводорода и др соед, интенсив солнечная радиация и безветрие.
Устойчив безветр погода обычно сопровожд инверсией, необход для созд выс концен-и ревгир вещ-в.
Инверсия - необыч сост-е атм, при кот t возд в тропосф не ( с высотой, в рез-те чего более холод воздух располаг ниже более тёплого. В подобной сит-ии более холод, а потому более тяжёл воздух не может подняться вверх и рассеяться в атм. Этим объясн-ся скаплив-е загрязнений у пов-ти Земли. Также усл созд-ся с июня по сент, реже зимой. При продолжит ясной погоде солн радиация вызыв расщепление молекул диоксида азота, с обр-ем оксида азота и атмосф кислорода. Атом кисл-д в рез-те реак с молек кисл-ом дают озон (О+О2), оксид азота выступ в реак с компонен выхлопных газов, в рез-те чего образ-ся избыток озона. Возникает циклич реак в итоге кот в атм постеп накаплив озон. Этот процесс в ночное время прекращ (т.к. нет солн света). В свою очередь, озон вступ в реак с компонен выхлопных газов, в рез-те чего в атм ... , кот в сумме и образ характ для фотохим смога оксиданты. Последние явл-ся ист-ом т/наз своб радикалов, отлич выс реак спос-ю. Такие смоги нередкое явл-е. По своему физиологич возд-ю на орг-м ч-ка они крайне опасны для дых и кровенос сист и часто бывают причиной смерти город граждан со слабым здоровьем.
16. ЯДЕРНАЯ ЗИМА
Я/з явл возмож следствием ядер войн в том числе и канальных.
В рез-те яд взрывов и неизбежных после них пожаров тропосф окажется насыщ тв частицами пыли, пепла. Земля окаж закрытой (экранизир-ой) от солн лучей в теч-е многих недель и даже мес. Т.е. наступит т/наз ядер ночь.
Одноврем в рез-те обр-я оксидов азота произойдёт разруш-е озон слоя планеты.
Экранизир-е Земли от солн излуч-я приведёт к:
? сильн понижению t
? неизбеж понижению урожая
? массовой гибели живых орг-ов, включая ч-ка от холода.
Те орг-мы, кот сумеют пережить дан сит до восст-я прозрач-ти атм для солн лучей окаж под возд-ем жёсткой ультрафиол радиации с неизбеж ( частоты раковых и генетич заболеваний.
17.ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ И ПРОИЗВ-ХОЗ СТАНДАРТЫ КАЧ-ВА ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ. ПОНЯТИЕ ПДК Стандарты качества природной среды:
Гост 17- государственный стандарт,
ОСТ- отраслевой стандарт,
СанПиНы- санитарные нормы и правила.
СанНиПы,
СН- строительные нормы.
Стандарты подразделяются на:
1) Экологические ( устанавливают предельно допустимые нормы антропогенного воздействия, превышение которых угрожает здоровью человека, пагубно для растительности и животных. К ним относятся ПДК(предельно допустимая концентрация вредных загрязняющих веществ), ПДУ(предельно допустимые уровни вредного физического воздействия)).
2) Производственно- хозяйственные (Регламентируют экологически безопасный режим работы производственного, коммунально-бытового и любого другого объекта. Они устанавливаются в виде ПДВ (предельно допустимые выбросы в атмосферу), ПДС (пред. допустимые сбросы в водные объекты). При нормировании концентрации вещества в воздухе или воде используется принцип лимитирующего показателя, согласно которому нормирование производится по наиболее чувствительному для окружающей среды или здоровью человека, или обслуживающего персонала показателю).
ПДК- это такая концентрация, при воздействии которой на организм человека периодически или в течение всей жизни, прямо или опосредованно через экосистему, а также через возможный экономический ущерб не возникает заболеваний или изменений состояния здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований сразу или в отдаленные сроки жизни настоящего или последующих поколений.