Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  


Загрузка...

Вопросы к экзамену по экологии и ответы - файл Ответы по экологии.doc


Вопросы к экзамену по экологии и ответы
скачать (2162.1 kb.)

Доступные файлы (3):

Вопросы (1).jpg1307kb.03.12.2010 22:10скачать
Вопросы (2).jpg818kb.03.12.2010 22:10скачать
Ответы по экологии.doc343kb.16.12.2009 02:14скачать

содержание
Загрузка...

Ответы по экологии.doc

  1   2   3   4
Реклама MarketGid:
Загрузка...
Вопрос 1 и 2.

Само слово экология впервые ввел в научную литературу, немецкий естествоиспытатель Эрнст Геккель (в своей монографии 1866 года “Всеобщая морфология организмов”). Экология (от греческих слов oicos - дом и logos - наука) – наука о взаимоотношениях живых организмов между собой и окружающей их средой. Геккель писал: «Экология – это познание экономики природы, одновременное исследование взаимоотношений всего живого...». Как наука экология начала формироваться в конце 18 века, и то как один из разделов биологии. Появившись на свет в лоне биологии под влиянием эволюционной теории Чарльза Дарвина о происхождении видов, экология первоначально занималась преимущественно исследованиями адаптации организмов к окружающей среде в свете влияния этой адаптации на видообразование.

По мнению ^ Н.Ф. Реймерса «экология — это новый раздел знаний, предмет которого — сохранение функционирования и структурной целостности того объекта, который выделяется в процессе исследования (наука о выживании в окружающей среде)».

Многие исследователи считают что, экология это не просто наука, а “область знаний, рассматривающая некую совокупность предметов и явлений с точки зрения субъекта или объекта (как правило, живого или с участием живого), принимаемого за центральный в этой совокупности (это может быть и промышленное предприятие)” (Реймерс, 1990 стр. 592). Именно это понимание экологии наиболее подходит для ее современного состояния и составляет суть современной экологии, или всеобщей экологии.

Современная экология представляет собой и науку, и точку зрения на проблемы человечества, связанных, в конце концов, с проблемой выживания человечества в условиях строгого ограничения пространственных, сырьевых и энергетических ресурсов планеты Земля.

^ Предмет экологии:

  • Природа, а также взаимодействия и взаимоотношения организмов в ней

  • Рассмотрение значимой для центрального члена анализа (живого макро- и микрообъекта, в том числе человека) совокупности природных (в том числе космических) и отчасти социальных (для человека) явлений и предметов с точки зрения интересов этого центрального члена (по Н.Ф. Реймерсу)

^ Современная экология – это фундаментальная наука о природе, являющаяся комплексной и объединяющая знание основ нескольких классических естественных наук: биологии, геологии, географии, климатологии, ландшафтоведения и др.

Согласно основным положениям экологии, человек является частью биосферы как представитель одного из биологических видов и так же, как и другие организмы, не может существовать без биоты, т.е. без совокупности живущих ныне на Земле биологических видов, которые и составляют среду обитания человечества

^ Современная, всеобщая или «большая» экология (глобальная) - научное направление, рассматривающее некую значимую для центрального члена анализа (субъекта, живого объекта) совокупность природных и отчасти социальных (для человека) явлений и предметов с точки зрения интересов этого центрального субъекта или живого объекта.

Современная "большая" экология развивается в трех основных направлениях, во-первых, на проблемах выживания человечества в условиях обостряющихся противоречий его с окружающей средой, во-вторых, на необходимости сохранения устойчивости биосферы Земли, испытывающей на себе антропогенное давление и, наконец, в-третьих, на проблемах сохранения здоровья человека, оказавшегося в условиях стремительно изменяющейся среды его обитания.

В связи с введением понятия о глобальном экологическом кризисе и путях выхода из него, экологизацией всей жизни человека, возникло понятие Мегаэкологии (Всеобщей экологии; Новой экологии, Глобальной экологии, Большой экологии) - область знаний, объединяющая все науки (в том числе и небиологические, например, социальную экологию, экологию личности, правовую экологию и т.д.), имеющие дело с экологическими проблемами, включая экономические, политические и правовые механизмы и мероприятия, направленные на решение экологических проблем (например, технологии и приемы охраны окружающей среды и рационального использования природных ресурсов).
Вопрос 3.

Сам термин "экология" был введен в научный оборот немецким зоологом, профессором Йенского университета ^ Эрнстом Геккелем в 1866 году. Под экологией он понимал " наука о взаимоотношениях живых организмов между обой и окружающей их средой". В буквальном же смысле слова в переводе с древнегреческого экология - это познание родного дома, места обитания (логос - знание, эйкос - дом, место обитания). А первые, дошедшие до нас научные труды по экологии, представлявшие собой часть древней философии 1Х века, принадлежат основателю многих научных направлений, наставнику Александра Македонского, известному философу древности – Аристотелю.

Большое влияние на развитие экологии оказало учение ^ Ч. Дарвина "Происхождение видов". Собственно, под влиянием идей Дарвина (межвидовые, внутривидовые взаимоотношения, борьба за существование) Э. Геккель и посчитал необходимым выделить экологию как самостоятельную науку.

  • Аристотель (384-322 до н. э.) в труде «История животных» привел классификацию животных, имеющих окраску, связанную с условиями жизни

  • Предысторией современной экологии являются труды натуралистов и географов XVIII-XIX вв. Первые представления о биосфере как области жизни и оболочке Земли даны Ж.-Б. Ламарком (1744-1829) в труде «Гидрология»

  • Существенной вехой в развитии науки об образе жизни различных живых организмов является труд ^ Т. Мальтуса (1798), в котором приведены уравнения экспоненциального роста популяций как основы демографических концепций

  • В 1817 году немецкий биолог К. Мебиус предложил новый термин биоценоз, понимая под ним всю совокупность растений, животных и микроорганизмов, населяющих тот или иной участок суши или моря.

  • В России заслуга в формировании основных положений экологии и экологического мировоззрения принадлежит проф. К.Ф. Рулье (1814-1858). В трудах Карла Рулье подчеркивалась необходимость изучения животных во взаимосвязи с другими организмами и средой. Он сформулировал основной принцип взаимоотношений организма и среды, названный им «Законом двойственности жизненных начал».

  • В 1866 г. вышел труд Э. Геккеля, построенный на громадном фактическом материале, и посвященный экологии отдельных видов. По Геккелю экология – это «экономика природы».

  • Изучение общепланетных процессов развернулось после выхода в свет в 1926 г. книги ^ В. И. Вернадского (1863-1945) «Биосфера», где рассмотрены свойства «живого вещества» и его функции в формировании как современного лика Земли, так и всех сред жизни на планете (водной, почвенной и воздушной). Впервые этот термин был предложен в 1875 году австрийским геологом Э. Зюссом, понимавшим под биосферой сферу существования живых организмов (от земных глубин до горных вершин). В. И. Вернадский значительно обогатил и углубил это понятие. Он не только описал структуру биосферы, но и показал целостность ее, взаимосвязь всего живого и среды обитания. Все живое на Земле, в том числе и человек, существует как единое целое. Каждый организм может существовать только во взаимосвязи с другими и неживой природой - горными породами, почвой, водой и воздухом.

  • В 1927 г. Ч. Элтон выпустил первый учебник-монографию по экологии.

  • В 20-е годы XX в. сформировалось направление экологии популяций, в 30-е годы – понятие экосистемы. Его введение связывают с работами А. Тенсли (1935).

  • В начале 40-х годов В. Н. Сукачев (1880-1967) обосновал концепцию биогеоценоза

  • В 20-х годах нашего столетия французский философ ^ Тейяр де Шарден сформулировал (под влиянием лекций В. И. Вернадского) понятие о ноосфере как оболочке, где коллективный человеческий разум создает такую духовную среду, которая приведет с гармонии Человека и Природы.

  • В 1935 году английский геоботаник Э.Тэнсли ввел в экологию термин экосистема. К 1950 г. было разработано понятие экосистемы как основной единицы исследования, в которое входят все взаимоотношения и взаимодействия между физической средой и обитающими в ней видами.

  • В 1944 г. вышла работа В.И. Вернадского «Несколько слов о ноосфере».

^ В. И. Вернадский углубил понятие ноосферы, считая последнюю новой, высшей стадией развития биосферы, в которой человек - главное действующее лицо. Познавая законы природы и учитывая их в своей деятельности, он преобразует Землю коренным образом.

  • Экспоненциальный рост населения и явления демографического взрыва стали заметны к 60-м годам. Тогда же появились первые работы учёных Римского клуба (А. Печчеи, Д. Форрестера, Денниса и Донеллы Медоузов и др.). Здесь начинаются исследования глобальных экологических проблем. В 1968 году под эгидой ООН в Париже открылась международная конференция экспертов-экологов, в которой участвовали представители 63 стран. Основным докладчиком на этом форуме был русский почвовед-эколог В.А.Ковда. Его доклад назывался "Современная научная концепция биосферы". Начинается новый этап в развитии экологии. Экология из науки чисто биологической становится наукой социальной, исторической и прикладной, то есть применяющейся в хозяйственной деятельности человека.

  • В 1994 вышла книга «Экология (теории, законы, принципы и гипотезы)» российского учёного Н.Ф. Реймерса, в которой он систематизировал понятия современной «большой экологии»


Вопрос 4.

1-ая часть вопроса

Этология – (наука о нравах и обычаях животных) наука об инстинктивном (врожденном, имеющем в основе генетические программы) поведении животных. Этологи научились распознавать эти программы и прослеживать их преобразования в эволюции. Этологи узнают общую генетическую основу внешне не очень сходных форм поведения животных. Этологи знают, что для достижения одной и той же цели у животного имеется не одна программа, а целый набор разных вариантов, многие из которых возникли в разное время. Программы поведения создаются естественным отбором так же медленно и постепенно, как генетические программы морфологических признаков, и отмирают столь же медленно.

Основоположник этологии, лауреат Нобелевской премии ^ Конрад Лоренц, называл этологию «морфологией поведения животного».

Термин «этология» взят из греческого языка, слово этос — в греческом языке означает нравы, характер, привычка, обычай. Термин стал известен в почти современном виде1902 году в Англии благодаря работам американского энтомолога Уильяма Мортона Уилера.

В современном виде термин впервые употреблён биологом Исидором Жоффруа Сент-Илером в 1859 г. как наука о жизни животных в естественной среде.

Этология окончательно сформировалась в 30-е годы XX века на базе полевой зоологии и эволюционной теории как наука о сравнительном описании поведения особи. Становление этологии связывают главным образом с работами Конрада Лоренца и Николаса Тинбергена, хотя они сами первоначально не называли себя этологами. Затем этот термин стал употребляться для того, чтобы различать специалистов по изучению животных в естественных условиях от сравнительных психологов. Современная этология является междисциплинарной и имеет в себе физиологическую, эволюционную составляющие, наследие бихевиоризма.

ЭТОЛОГИЯ, изучение поведения животных, главным образом в естественном окружении. Этология имеет дело почти со всеми аспектами поведения, но особый интерес представляют исследования, посвященные т.н. социальному поведению животных, т.е. их взаимоотношениям в сообществах. Используя различные методы наблюдений, этологи пытаются, например, понять, как утята учатся распознавать свою мать, как пчелы сообщают друг другу о местонахождении хорошего источника нектара, что заставляет птиц из года в год преодолевать тысячи километров, следуя по строго определенному маршруту, и почему многие рыбы, птицы и даже насекомые исполняют перед спариванием сложные танцы.

Хотя люди наблюдают и описывают поведение животных уже сотни лет, этология как наука появилась не ранее начала 20 в. Среди лидеров этой области биологии: австрийский натуралист К. Фриш, работы которого Пчелы: их зрение, обоняние, вкус и язык и Танцующие пчелы являются образцом ясного изложения результатов научных наблюдений; К.Лоренц — австрийский исследователь, рассказавший о своем опыте общения с животными в книгах Кольцо царя Соломона и Об агрессии; а также Н.Тинберген — голландский биолог, автор книг Социальное поведение животных, Мир серебристой чайки, Поведение животных.

Часто этологию называют зоопсихологией и относят к зоологии (Реймерс, 1990). У нас это так и было в результате упразднения экологии этология просто спряталась в лоне зоологии, где тихонечко сидела до начала 90-тых годов

В свое время именно этологи, со всей строго научной очевидностью, доказали животное происхождение иерархических пирамид нацистских и коммунистических диктатур и таящиеся в них социально-экологические опасности, а также на живых примерах показали, что для строительства “светлого будущего всего человечества” больше подходят муравьи с их коммунистическим подсознанием, а не Homo sapiens, которого еще Аристотель - основатель зоологии, определил как животное политическое, т.е. существо подсознательно стремящееся к созданию иерархически сформированных поселений - полисов.

2-ая часть вопроса

Всякий раз, когда емкость среды увеличивалась - осваивалась охота, возникало земледелие, скотоводство или заселялись новые территории - численность людей возрастала. Процесс продолжается и в наши дни. Успехи науки и техники позволили увеличить площадь обрабатываемых земель в два-три раза, а урожайность в семь раз. Население земли увеличилось еще в 20 раз.

Десять тысяч лет назад на Земле было 10 млн. людей, к началу нашей эры их стало 200 млн.; к 1650 г., условному началу промышленной революции,- 500 млн. к XIX в.- 1 млрд., в начале XX в.2 млрд. Все это время рост численности строго следовал экспоненте с одними и теми же коэффициентами, т.е. был тем же. Но назвали его "демографическим взрывом" недавно, когда его отрицательные последствия стали очевидны.

Человечество растет на 2 % в год, удваиваясь каждые 35 лет. Производство пищи на Земле растет на 2,3% в год, удваиваясь каждые 30 лет. Численность человечества, как и всякого биологического вида, строго следует за изменением количества пищи, главного показателя биологической емкости среды. А она увеличивается не сама по себе, ее увеличивает человек, распахивая новые земли, выводя новые, более урожайные сорта, внося удобрения, применяя ядохимикаты. С каждым годом обеспечивать рост суммарного урожая становится все труднее. Опережающий рост вложений в производство продуктов питания ясно виден из того, что связанное с ним потребление энергии растет на 5 % в год, с временем удвоения 14 лет; потребление воды возрастает на 7%, удваиваясь каждые 10 лет; производство удобрений тоже на 7% в год, а ядохимикатов - даже на 10%. Эти усилия истощают ресурсы, разрушают среду и все более ее загрязняют. Такой рост обеспечивается тем, что человек интенсивно использует запасы угля, нефти, газа, минерального сырья, накопленные за всю предшествующую историю биосферы. Запасы конечные и невозобновимые.

^ НА СКОЛЬКО ЧЕЛОВЕК РАССЧИТАНА ЗЕМЛЯ?

В устройстве биосферы соблюден простой закон, связывающий размеры потребляющих органическую пищу видов с их численностью. Главную роль в потоках вещества и энергии в биосфере играют мелкие организмы, а крупные - лишь незначительную, вспомогательную. Главные потребители в биосфере - микроскопические бактерии, грибы и простейшие. Человек со своими домашними животными и потреблением леса должен входить в эту группу крупных потребителей, т.е. потреблять менее 1 %, и то при этом другие члены его группы будут обречены на вымирание. Современный же человек потребляет (вместе с домашними животными и изъятием леса) 7 % продукции биосферы, т.е. вышел далеко за пределы того, что в биосфере отведено для крупных потребителей. Он нарушил, возмутил биосферную закономерность.

Но биосфера - саморегулирующаяся система, и она стремится вернуть численность людей к дозволенному уровню. А он в 25 раз ниже современного - 200 млн. на всю планету (за счет постоянного и возобновимого источника энергии могут жить 500 млн. чел.). Вымирание нужных человеку животных и растений, падение продуктивности самых ценных для нас экосистем, отторжение от биосферных круговоротов производимых нами загрязнений - все это может быть понято как действие обратной связи, биосферного механизма, стремящегося ограничить численный рост человечества.

^ ДЕМОГРАФИЧЕСКИЙ КОЛЛАПС

Ожидаемое снижение численности может принять несколько форм. Во-первых, решающим фактором может стать голод, вызванный сокращением пищевых ресурсов. На планете только 500 млн. чел. имеют полноценную пищу в избытке, а 2 млрд. питаются плохо или голодают. Ежегодно от голода умирают 20 млн. чел. Численность же человечества увеличивается на порядок больше.

Второй вариант небиологический: одна из ядерных стран попытается захватить остатки невозобновимых ресурсов, а другие начнут с ней ядерную войну.

Третий вариант сугубо политический: страны сознательно вводят ограничение рождаемости и постепенно снижают численность населения. Но плодовитость человека определяется популяционными биологическими механизмами, и поэтому до сих пор все попытки государственного стимулирования или ограничения рождаемости оказывались безрезультатными.

Четвертый сценарий коллапса, самый мягкий и потому самый желанный. Биосфера подает нам все более сильные сигналы о том, что мы опасно превысили свою численность. Но эти сигналы адресованы не политикам, ученым или вообще разумным людям. Они адресованы нам всем как биологическому виду и должны, минуя наше сознание, действовать на наши популяционные механизмы. Если человечество в целом и составляющие его популяции остаются нормальным биологическим видом, они должны реагировать на эти сигналы. Иное дело, что форма нашего восприятия и реакция будут внешне мало похожи на реакции других видов, поскольку замаскированы всем комплексом наших особенностей как людей цивилизованных. Но эколог в состоянии дать картину того, как может происходить демографический коллапс.
Вопрос 5.

Агрессивность. Эта присущая большинству видов животных настырность служит основой самых разнообразных внутривидовых структур. Суть агрессивности в том, что при общении каждая особь стремится занять по отношению к другим более высокое, доминантное положение. Выяснение отношений приводит к самоорганизации группы в иерархическую лестницу, или пирамиду, с доминантами наверху. У обладающих агрессивностью видов при увеличении плотности популяции или уменьшении емкости среды агрессивные стычки усиливаются опережающим темпом и служат важным сигналом о неблагополучии. Этот механизм подробно изучен на очень многих видах, он проявляется в огромном разнообразии форм.

Многим видам животных присуща агрессивность. Этот биологический термин на русский язык лучше всего перевести как «настырность». При общении особь стремится психически подавить другую особь. При росте плотности популяции агрессивность животных возрастает. Это приводит к усилению иерархических отношений в сообществе. Более настырные начинают чаще и сильнее угнетать менее настырных.

^ Агрессия сопровождается заметным приступом страха.

В этологии термин "агрессивность" означает злость, злобу, ненависть, ярость. Такое определение агрессии дал ^ К. Лоренц в великой книге "Das Zogenannte Bose: zur Naturgeschichte der Aggression" (Wienn, 1963) - "Злоба: естественная история агрессивного поведения". Агрессия часто проявляется в нападении, но нападение без злобы этологи не называют агрессией.

Примитивная агрессия. Самец домовой мыши, обнаружив в своих владениях пришельца, нападает на него и кусает, пока тот не убежит. Лесная мышь зачастую изгоняет пришельца без драки, лишь демонстрируя противнику свои агрессивные намерения.

Межвидовая агрессия. В природе одни виды неизбежно нападают на другие. Но не всякое нападение этолог назовет агрессией. Когда волк ловит зайца - это не агрессия, а охота. Агрессивное же поведение вызывается этими эмоциями. Вот когда собака выгоняет со двора незнакомого человека - это агрессия. И когда он в ответ бросает в нее камни - тоже агрессия, ибо оба они в этот момент ненавидят и боятся друг другаЖивотное ведет себя по отношению к животному другого вида агрессивно потому, что оно его чем-то раздражает - либо угрожает ему самому (а также его территории, гнезду, детенышам), либо просто незнакомо, подозрительно выглядит.

Внутривидовая агрессия. Особи одного вида неизбежно вступают в конфликт. Можно не поделить пищу или удобное для отдыха место. Живущие каждый на своей территории виды должны изгонять конкурентов. Неизбежны конфликты из-за самки, дупла, норы и многих других причин. Появление или приближение другой особи с неясными намерениями неизбежно вызывает настороженность (а это легкая форма страха). Вступая в конфликт, оба животных испытывают страх. И вместе с ним - приступ агрессивности.

Агрессивность возникает изнутри и накапливается. Раньше психологи думали, что агрессия вызывается внешними причинами, и если их убрать, она проявляться не будет. Этологи показали, что это не так. При отсутствии раздражителей агрессивность, потребность совершить агрессивный акт все время возрастает, как бы накапливается. А порог запуска агрессии понижается, и все более мелких поводов оказывается достаточно, чтобы она вырвалась наружу. В конце концов, она вырывается без всякого повода.

В обычной жизни наша агрессивность ежедневно разряжается через массу незначительных конфликтов со многими людьми. Мы можем научиться кое-как управлять своей агрессивностью, но полностью устранить ее не можем, ведь это один из сильнейших инстинктов человека. И важно помнить, что, ограждая агрессивную личность от раздражителей, мы не снижаем ее агрессивность, а только накапливаем. Она все равно прорвется, причем сразу большой порцией.

Агрессия может переадресовываться замещающему объекту, безопасному и безответному. Так удается разрядить накопившуюся агрессивность.

Агрессия переадресуется. Накопленная агрессивность рано или поздно вырывается наружу, даже если никакого раздражителя для нее нет. Она просто переадресуется какому-нибудь замещающему объекту. Многие птицы клюют землю или листья, копытные бодают кусты. Мы ударяем кулаком по столу, что-нибудь разрываем на части, а некоторые предпочитают бить посуду. Агрессия переадресуется и в том случае, если раздражитель вполне реален, но страшноват. В этом случае переадресованная агрессия служит одновременно и демонстрацией противнику. Очень часто агрессия переадресуется живым объектам как чужого вида, так и своего, лишь бы они не могли дать сдачи. Обруганный седоком извозчик в былые времена тут же огревал кнутом лошадь. Разгневанный хозяин может пнуть свою собаку. Получивший нагоняй на работе муж - обругать, придя домой, жену; рассерженная жена - обругать ребенка; ребенок - ударить котенка. Переадресование агрессии более слабому и ничем не провинившемуся играет важную роль в поддержании иерархии.
Вопрос 6.

Введе­ние понятие экосистемы связывают с работами А. Тенсли (1935). Под экосистемой понимали совокупность организмов и неживых компонентов среды их обитания, при взаимодействии которых происходит более или менее полный биотический круговорот (с участием продуцентов, консументов и редуцентов). Тогда же про­должались широкие количественные исследования функцио­нальных особенностей различных экосистем — их структуры, продуктивности, условий их устойчивости, трофических свя­зей в экосистемах. Экологическая система (экосистема) — совокупность попу­ляций различных видов растений, животных и микробов, взаимо­действующих между собой и окружающей их средой таким обра­зом, что эта совокупность сохраняется неопределенно долгое время. Примеры экологических систем: луг, лее, озеро, океан.

Экосистемы существуют везде в воде и на земле, в сухих и влажных районах, в холодных и жарких местностях. Они по-разному выглядят, включают различные виды растений и животных. Однако в «поведении» всех экосистем имеются и общие аспекты, связанные с принципиальным сходством энер­гетических процессов, протекающих в них. Одним из фунда­ментальных правил, которым подчиняются все экологические системы, является принцип Ле IIIательеБрауна:

при внешнем воздействии, выводящем систему из со­стояния устойчивого равновесия, это равновесие смеща­ется в направлении, при котором эффект внешнего воз­действия ослабляется по поверхности Земли. Контур биогеоценоза устанавливается по границе растительного сообщества (фитоценоза). Экосистема — это любая совокупность организмов и среды их обитания, в том числе, например, гор­шок с цветком, муравейник, аквариум, болото, пилотируемый космический корабль. Самая крупная природная экосистема на Земле — биосфе­ра.

1) экосистема обязательно представляет собой совокупность живых и неживых компонентов

2) в рамках экосистемы осуществляется полный цикл, начиная с создания органического вещества и заканчивая его разложением на неорганические составляющие;

3) экосистема сохраняет устойчивость в течение длительного времени, что обеспечивается определенной структурой биотических и абиотических компонентов.
Вопрос 7.

Вода - самое распространенное неорганическое соединение на планете; вода - основа всех жизненных процессов.

По мере развития цивилизации, особенно после промышленной революции конца средних веков, человечество овладевало все большей мощью, все большей способностью вовлекать и использовать для удовлетворения своих растущих потребностей огромные массы воды.

Масштабы использования водных ресурсов быстро увеличиваются. Это связано с ростом населения и улучшением санитарно-гигиенических условий жизни человека, развития промышленности и орошаемого земледелия. Суточное потребление воды на хозяйственно-бытовые нужды в сельской местности составляет 50 л на 1 человека, в городах - 150 л. Огромное количество воды используется в промышленности. На выплавку 1 т стали необходимо 200 м3. На производство 1 т бумаги требуется 100 м3, на изготовление 1 т синтетического волокна - от 2500 до 5000 м3. Промышленность поглощает 85% всей воды, расходуемой в городах, оставляя на хозяйственно-бытовые цели около 15%. Еще больше воды необходимо для орошения. В течение года на 1 га поливных земель уходит 12-14 м3 воды. В нашей стране ежегодно расходуется на орошение более 150 км3, в то время как на все другие нужды - около 50 км3.

При сохранении таких темпов потребления и с учетом прироста населения и объемов производства к 2100 году человечество может исчерпать все запасы пресной воды. Постоянное увеличение водопотребления на планете ведет к опасности “водяного голода”, что обуславливает необходимость разработки мероприятий по рентабельному использованию водных ресурсов.

Кроме высокого уровня расхода, нехватки воды вызывается ее растущее загрязнение вследствие сброса в реки отходов промышленности и особенно химического производства и коммуникационных сточных вод. Бактериальное загрязнение и ядовитые химические вещества (например, фенол) приводят к омертвению водоемов. Вредные вещества, поступающие в воды: нефть, нефтепродукты (в результате нефтедобычи, транспортировки, переработки, использования нефти в качестве топлива и промышленного сырья), токсичные синтетические вещества (применяющиеся в промышленности, на транспорте, в коммунально-бытовом хозяйстве), металлы (ртуть, свинец, цинк, медь, хром, олово, марганец). Вредные последствия имеет также молевой сплав леса по рекам, который часто сопровождается заторами.

В реки и озера поступают и вымываемые из почвы дождями минеральные удобрения - нитраты и фосфаты, которые в больших концентрациях способны резко изменить вид и состав водоёмов, а также различные ядохимикаты - пестициды, используемые в сельском хозяйстве для борьбы с насекомыми-вредителями.

Одним из видов загрязнения является тепловое загрязнение (электростанции, промышленные предприятия часто сбрасывают подогретую воду в водоем, что уменьшает количество кислорода, увеличивает токсичность примесей, нарушает биологическое равновесие). Сброс предприятиями теплых вод служит неблагоприятным фактором для аэробных организмов, обитающих в пресных водах. В теплой воде кислород плохо растворяется, и его дефицит местами приводит многие организмы к гибели.

Уже сейчас в мире ощущается острая нехватка воды. Постоянного доступа к питьевому ресурсу не имеет более трети населения планеты, то есть более двух миллиардов человек. По прогнозам ЮНЕСКО, в 2020 году нехватка воды будет одной из главных мировых проблем. А в ближайшие 30 лет, по прогнозам специалистов, число обитателей Земли увеличится на 45%. Это приведет к увеличению уровня потребления воды, и - соответственно – к сильному увеличению ее стоимости. А специалисты Международного института управления водными ресурсами считают, что пресная вода может закончиться на Земле уже через 25 лет.

Угроза нехватки питьевой воды привела к тому, что большинство развитых стран ищут способы экономить пресную воду. Межправительственная экспертная группа по изменению климата ООН одобрила доклад о последствиях изменения климата. В нем говорится, что в результате глобального потепления от одного до трех миллиардов человек будут испытывать нехватку пресной воды. Особенно это касается беднейших стран мира, где уже наблюдается огромный дефицит воды. Увеличение температуры на 1,5 градуса по сравнению с уровнем 1990 года поставит под угрозу исчезновения около одной трети всех видов животного и растительного мира. Ледники в больших горных системах, таких как Гималаи, Анды и Альпы, будут сокращаться в размерах. Результаты одного из исследований указывают на то, что уже к концу ХХI века исчезнут 75% всех альпийских ледников.
Вопрос 8.

Привнесение в природную среду, или возникновение в ней новых, обычно неха­рактерных, физических, химических, информационных или биологических агентов, или превышение в рассматриваемое время естественного среднемноголетнего уровня (в пределах его крайних колебаний) воздействия перечисленных агентов на среду, приводящее к негативным (с позиций человека) по­следствиям, называют загрязнением. В наиболее общем виде:

Загрязнение — это все то, что появляется не в том месте, не в то время и не в том количестве, какое естественно для природы, что выводит ее системы из равновесия, отличается от нормы, обычно наблюдаемой и (или) желательной для че­ловека.

Загрязняющим агентом может быть любой экологический фактор, например любое вещество, находящееся в составе воздуха, воды, почвы. Загрязнение среды — сложный, многообразный процесс. При изучении или описа­нии современных процессов в экосистемах и в биосфере в це­лом принято выделять загрязнение:

химическое (или ингредиентное), заключающееся в из­менении химического состава среды (отклонении от нормального уровня концентрации характерных ингре­диентов и от появления новых);

физическое (или параметрическое), связанное с откло­нением от нормы физических параметров окружающей среды;

биологическое, включающее микробиологическое (бак­териями и вирусами — возбудителями болезней, нося­щих характер эпидемий) и макробиологическое (живот­ными и растениями, случайно либо ошибочно интродуцированными в новые экосистемы).

В наши дни наиболее масштабным и значительным загряз­нением окружающей природной среды считается химическое загрязнение, в большинстве случаев рассматриваемое отдель­но для атмосферы, гидросферы и литосферы. При физическом загрязнении выделить особенности его воздействия на от­дельные компоненты биосферы труднее, поэтому его принято подразделять на виды: шумовое, электромагнитное, ионизи­рующее и т. п.

По масштабам воздействия различают загрязнение био­сферы:

локальное — характерно для городов, крупных про­мышленных и транспортных предприятий, районов до­бычи полезных ископаемых, крупных животноводче­ских комплексов и т. п.;

региональное — охватывает значительные территории и акватории как результат влияния крупных промыш­ленных районов;

глобальное — распространяется на большие расстояния от места возникновения и оказывает неблагоприятное воздействие на крупные регионы, вплоть до общеплане­тарного влияния (чаще всего связано с выбросами в ат­мосферу).

Пока единственным путем существенного уменьшения загрязнения окружающей среды являются малоотходные технологии. В настоящее время создаются малоотходные производства, в которых выбросы вредных веществ не превышают предельно допустимых концентраций (ПДК), а отходы не приводят к необратимым изменениям природы. Используется комплексная переработка сырья, совмещение нескольких производств, применение твердых отходов для изготовления строительных материалов.

Создаются новые технологии и материалы, экологически чистые виды топлива, новые источники энергии, снижающие загрязнение окружающей среды.
Вопрос 9.

Основные агенты воздействия атмосферы на гидросферу атмосферные осадки в виде дождя и снега, в меньшей степени смога, тумана. Поверхностные и подземные воды суши имеют главным образом атмосферное питание и вследствие этого их химический состав зависит в основном от состояния атмосферы. По данным эколого-геохимического картирования разных масштабов, талые (снеговые) воды Русской равнины по сравнению с поверхностными и подземными водами и многих районах заметно (в несколько раз) обогащены нитрит – и аммоний - ионами, сурьмой, кадмием, ртутью, молибденом, пинком, свинцом, вольфрамом, бериллием, хромом, никелем, марганцем. Подсчет баланса количества тяжелых металлов в снеговом покрове показал, что основная их часть растворяется в снеговой воде, т.е. находятся в миграционно-подвижной форме, способной быстро проникать поверхно стные и подземные воды, пищевую цепь и организм человека. В условиях Подмосковья цинк, стронций, никель практически полностью растворены в снеговой воде.

Отрицательное влияние загрязненной атмосферы на почвенно-растительный покров связано как с выпадением кислотных атмосферных осадков, вымывающих кальций, гумус и микроэлементы из почв, так и с нарушением процессов фотосинтеза, приводящих к замедлению роста гибели растений. Высокая чувствительность деревьев (особенно березы дуба) к загрязнению воздуха выявлена давно. Совместное действие их факторов приводит к заметному уменьшению плодородия почв и исчезновению лесов. Кислотные атмосферные осадки рассматриваются сейчас как мощный фактор не только выветривания горных пород и ухудшения качества несущих грунтов, но и химического разрушения техногенных объектов, включая памятники культуры и наземные линии связи. Во многих экономически развитых странах в настоящее время реализуются программы по решению проблемы кислотных атмосферных осадков. В рамках Национальной программы по оценке влияния кислотных атмосферных осадков, утвержденной в 1980 году.

Высокая опасность химических и биохимических производств заключается в потенциальной возможности аварийных выбросов в атмосферу чрезвычайно токсичных веществ, а также микробов и вирусов, которые могут вызвать эпидемии среда населения и животных. В настоящее время в приземной атмосфере находятся многие десятки тысяч загрязняющих веществ антропогенного происхождения. Ввиду продолжающегося роста промышленного и сельскохозяйственного производства появляются новые химические соединения, в том числе сильно токсичные. Главный природный процесс загрязнения приземной атмосферы -вулканическая и флюидная активность Земли. Крупные извержения вулканов приводят к глобальному и долговременному загрязнению атмосферы. Загрязненная приземная атмосфера вызывает рак легких, горла и кожи, расстройство центральной нервной системы, аллергические и респираторные заболевания, дефекты у новорожденных и многие другие болезни, список которых определяется присутствующими, в воздухе загрязняющими веществами и их совместным воздействием на организм человека. Результаты специальных исследований, выполненных в России и за рубежом, показали, что между здоровьем населения и качеством атмосферного воздуха наблюдается тесная связь.
Вопрос 10.

Устойчивость - это способность экосистемы возвращаться в исходное состояние после снятия внешнего воздействия, выведшего ее из равновесия. Системы с высокой резидентной устойчивостью способны воспринимать значительные воздействия, не изменяя существенно своей структуры, то есть практически не выходя за пределы равновесного состояния. Системы с малой резидентной устойчивостью для нормального существования должны обладать высокой упругой устойчивостью. Они более чувствительны к внешним возмущениям, под действием которых они как бы “прогибаются”, частично деформируя свою структуру, но после снятия или ослабления внешних воздействий быстро возвращаются в исходное равновесное состояние. Видовое разнообразие способствует повышению устойчивости экосистем (закон Эшби). При этом как в случае резидентной, так и в случае упругой устойчивости расширяется диапазон пороговых воздействий, которые способны выдержать экосистема без разрушения (запас жесткости и запас упругости).

Разнообразие видов в природе — причина разнообразных пищевых, территориальных связей между ними, наиболее полного использования природных ресурсов, замкнутого круговорота веществ в природной экосистеме. Тропический лес — устойчивая экосистема благодаря большому разнообразию видов в ней, приспособленности организмов к совместному обитанию, оптимальному использованию природных ресурсов. Экосистема, состоящая из небольшого числа видов, например небольшой водоем, луг, — пример неустойчивых природных сообществ.
Вопрос 11.

Трофическая цепь - пищевая цепь взаимоотношения между организмами, через которые в экосистеме происходит трансформация вещества и энергии; группы особей (бактерии, грибы, растения и животные), связанные друг с другом отношением пища - потребитель.

В трофической цепи при переносе потенциальной энергии от звена к звену большая её часть (до 80-90%) теряется в виде теплоты. Поэтому число звеньев (видов) в трофической цепи обычно не превышает 4-5 и, очевидно, чем длиннее трофическая цепь, тем меньше продукция её последнего звена по отношению к продукции начального. В состав пищи каждого вида входит обычно не один, а несколько или много видов, каждый из которых в свою очередь может служить пищей нескольким видам. Поэтому трофические взаимоотношения видов в природе точнее передаются термином трофическая сеть (или паутина). Однако представление о трофической цепи сохраняет своё значение, когда оказывается возможным разнести всех членов сообщества по отдельным звеньям цепи - трофическим уровням.

Существует 2 основных типа трофических цепей - пастбищные и детритные.

В пастбищной трофической цепи (цепь выедания) основу составляют автотрофные организмы, затем идут потребляющие их растительноядные животные (например, зоопланктон, питающийся фитопланктоном), потом хищники (консументы) 1-го порядка (например, рыбы, потребляющие зоопланктон), хищники 2-го порядка (например, судак, питающийся другими рыбами). Особенно длинны трофические цепи в океане, где многие виды (например, тунцы) занимают место консументов 4-го порядка.

В детритных трофических цепях (цепи разложения), наиболее распространенных в лесах, большая часть продукции растений не потребляется непосредственно растительноядными животными, а отмирает, подвергаясь затем разложению сапротрофными организмами и минерализации. Таким образом, детритные трофические цепи начинаются от детрита, идут к микроорганизмам, которые им питаются, а затем к детритофагам и к их потребителям - хищникам. В водных экосистемах (особенно в эвтрофных водоемах и на больших глубинах океана) значит, часть продукции растений и животных также поступает в детритные трофические цепи.

Вопрос 12.

Предельно-допустимая концентрация (ПДК) - максимальное количество вредного вещества в единице объёма (воздуха, воды или др. жидкостей) или веса (например, пищевых продуктов), которое при ежедневном воздействии в течение неограниченно продолжительного времени не вызывает в организме каких-либо патологических отклонений, а также неблагоприятных наследственных изменений у потомства.

Для установления ПДК используют расчётные методы, результаты биологических экспериментов, а также материалы динамических наблюдений за состоянием здоровья лиц, подвергшихся воздействию вредных веществ. Уровни ПДК одного и того же вещества различны для разных объектов внешней среды.

Правилами по охране поверхностных вод определены раздельные ПДК для водоёмов хозяйственно-питьевого и рыбопромыслового назначения. Установлено, что принятые уровни ПДК веществ в атмосферном воздухе, рассчитанные на охрану здоровья человека, в ряде случаев недостаточны для охраны зелёных насаждений; современной гигиеной разрабатываются нормативы ПДК, учитывающие вредные влияния соответствующих веществ и на зелёные насаждения.

Уровни ПДК включены в ГОСТы, санитарные нормы и др. нормативные документы, обязательные для исполнения на всей территории РФ.

^ Предельно допустимый уровень (ПДУ) – то же что предельно-допустимые концентрации, но связанные с загрязнением среды такими специфическими загрязнителями, как шум, радиоактивность, электромагнитные излучения и т.д. Например, существует ПДУ облучения и т.д. В тех случаях, когда для подобных факторов загрязнения ПДУ не определен, а исследование находится только на стадии опытных или опытно-промышленных разработок, применяются ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ), ориентировочные допустимые уровни (ОДУ) или ориентировочно допустимые концентрации (сокр. ОДК), т.е. ПДУ, еще недостаточно научно обоснованные на основании существующих методик.

ПДУ Допустимый уровень радиационного воздействия на окружающюю среду - это уровень, который не представляет опасной для здоровья человека, состояния животных, растений, их генетеского фонда. ПДУ определяется на основании норм радиациой безопасности, основных санитарных правил и санитарных норм проектирования. Установлены также предельно допустимые уровни (ПДУ) врздействия шума, вибрации, магнитных полей и иных вредных физических воздействий.
Вопрос 13.

Предельно допустимые выбросы (ПДВ) - это норматив выброса вредного загрязняющего вещества в атмосферный воздух, который устанавливается для стационарных источников загрязнения атмосферного воздуха с учетом технических нормативов выбросов и фонового загрязнения атмосферного воздуха, при условии не превышения данным источником гигиенических и экологических нормативов качества атмосферного воздуха, предельно допустимых (критических) нагрузок на экологические системы и др. экологических нормативов.

Основной задачей проекта нормативов ПДВ является разработка оптимальных мероприятий по защите атмосферного воздуха, обеспечивающих снижение приземных концентраций вредных веществ в жилой зоне до нормируемых величин.

В качестве исходных данных используются результаты инвентаризации источников выбросов.

Том ПДВ содержит:

  • краткую характеристику предприятия как источника загрязнения атмосферы;

  • балансовые схемы и описание основных технологий;

  • данные инвентаризации источников загрязнения атмосферы;

  • результаты расчёта рассеивания выбросов загрязняющих веществ на местности и предложения по ПДВ;

  • организацию контроля за соблюдением нормативов ПДВ;

  • предложения по организации санитарно-защитной зоны предприятия.

Предельно допустимые выбросы устанавливаются

  • территориальными органами специально уполномоченного федерального органа исполнительной власти в области охраны атмосферного воздуха для конкретного стационарного источника выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух и их совокупности (организации в целом)

  • управление по технологическому и экологическому надзору для юридических лиц, имеющих объекты негативного воздействия, подлежащие федеральному государственному экологическому контролю на территории РФ

  • государственная инспекция по охране окружающей среды для юридических лиц, не подлежащих федеральному государственному экологическому контролю (регламент организации работ по выдаче разрешений на выбросы вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух по юридическим лицам и индивидуальным предпринимателям, не подлежащим федеральному государственному экологическому контролю) при наличии санитарно-эпидемиологического заключения о соответствии этих предельно допустимых выбросов санитарным правилам.

^ Предельно допустимый сброс (ПДС) - экологический норматив: масса вещества в сточных водах, максимально допустимая к отведению в установленном режиме в данном пункте водного объекта в единицу времени с целью обеспечения норм качества воды в контрольном пункте.

ПДС - лимит по расходу сточных вод и концентрации содержащихся в них примесей - устанавливается с учетом ПДК веществ в местах водопользования (в зависимости от вида водопользования), ассимилирующей способности водного объекта, перспектив развития региона и оптимального распределения массы сбрасываемых веществ между водопользователями, сбрасывающими сточные воды.

Нормативы предельно допустимых сбросов (ПДС) используются при:

  • выдаче лицензий на водопользование;

  • осуществлении государственного контроля за использованием и охраной водных объектов;

  • установлении размеров платежей, связанных с пользованием водными объектами;

  • наложении штрафов и предъявлении исков о возмещении ущерба при нарушении водного законодательства;

  • оценке эффективности водоохранных мероприятий.

ПДС устанавливается с учетом предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ в местах водопользования и ассимилирующей способности объекта. Величины нормативов Предельно допустимых сбросов (проект ПДС) определяются в соответствии с водным законодательством Российской Федерации и действующими нормативно-методическими документами.

Для разработки проекта Предельно допустимых сбросов (проект ПДС) проводится инвентаризация источников сбросов. На данном этапе определяются способы отведения сточных вод с территории, наличие ливневой канализации и очистных сооружений, пути отведения хозяйственно-бытовых сточных вод. Выявляются водоохранные ограничения в районе расположения исследуемого объекта (зоны санитарной охраны источников питьевого водоснабжения, водоохранные зоны водных объектов).

На основании полученных данных с заказчиком согласовываются сроки проведения работ и их стоимость, после чего заключается договор на разработку и согласование тома ПДС и получение разрешения на сброс загрязняющих веществ в природную среду со сточными, ливневыми, дренажными, фильтрационными водами. По результатам проведенной инвентаризации выполняется непосредственно сам проект предельно-допустимых сбросов загрязняющих веществ в водный объект, где приводятся общие сведения о предприятии, сведения об арендаторах, характеристики организации как источника загрязнения водной среды, расчет фактических сбросов и предложения по установлению нормативов предельно допустимых сбросов (проект ПДС), а также разрабатывается план водоохранных мероприятий.
Вопрос 14.

Смотри вопрос 7!!!

Водные условия создают своеобразную среду обитания организмов, отличающуюся от наземной прежде всего плотностью и вязкостью. Плотность воды примерно в 800 раз, а вязкость примерно в 55 раз выше, чем у воздуха. Вместе с плотностью и вязкостью важнейшими физико-химическими свойствами водной среды являются: температурная стратификация, то есть изменение температуры по глубине водного объекта и периодические изменения температуры во времени, а также прозрачность воды, определяющая световой режим под ее поверхностью: от прозрачности зависит фотосинтез зеленых и пурпурных водорослей, фитопланктона, высших растений.

Как и в атмосфере, важную роль играет газовый состав водной среды. В водных местообитаниях количество кислорода, углекислого газа и других газов, растворенных в воде и потому доступных организмам, сильно варьируется во времени. В водоемах с высоким содержанием органических веществ кислород является лимитирующим фактором первостепенной важности.

Кислотность - концентрация водородных ионов (рН) - тесно связана с карбонатной системой. Значение рН изменяется в диапазоне от 0 рН до 14: при рН=7 среда нейтральная, при рН<7 - кислая, при рН>7 - щелочная. Если кислотность не приближается к крайним значениям, то сообщества способны компенсировать изменения этого фактора - толерантность сообщества к диапазону рН весьма значительна. В водах с низким рН содержится мало биогенных элементов, поэтому продуктивность здесь крайне мала.

Соленость - содержание карбонатов, сульфатов, хлоридов и т.д. - является еще одним значимым абиотическим фактором в водных объектах. В пресных водах солей мало, из них около 80 % приходится на карбонаты. Содержание минеральных веществ в мировом океане составляет в среднем 35 г/л. Организмы открытого океана обычно стеногалинны (живут только при определённой солёности), тогда как организмы прибрежных солоноватых вод в общем эвригалинны (способный жить при широких колебаниях солености воды).

Течение не только сильно влияет на концентрацию газов и питательных веществ, но и прямо действует как лимитирующий фактор. Многие речные растения и животные морфологически и физиологически особым образом приспособлены к сохранению своего положения в потоке: у них есть вполне определенные пределы толерантности к фактору течения.

^ Гидростатическое давление в океане имеет большое значение. С погружением в воду на 10 м давление возрастает на 1 атм (105 Па) . В самой глубокой части океана давление достигает 1000 атм (108 Па) . Многие животные способны переносить резкие колебания давления, особенно, если у них в теле нет свободного воздуха. В противном случае возможно развитие газовой эмболии. Высокие давления, характерные для больших глубин, как правило, угнетают процессы жизнедеятельности.
Вопрос 15.

Почва - один из важнейших компонентов окружающей природной среды. Все основные ее экологические функции замыкаются на одном обобщающем показателе - почвенном плодородии. Отчуждая с полей основной (зерно, корнеплоды, овощи и др.) и побочный урожай (солома, листья, ботва и др.), человек размыкает частично или полностью биологический круговорот веществ, нарушает способность почвы к саморегуляции и снижает ее плодородие. Даже частичная потеря гумуса и, как следствие, снижение плодородия, не дает почве возможность выполнять в полной мере свои экологические функции, и она начинает деградировать, т. е. ухудшать свои свойства. К деградации почв (земель) ведут и другие причины, преимущественно антропогенного характера.

Основные виды антропогенного воздействия на почвы следующие:

  • эрозия (ветровая и водная);

  • загрязнение;

  • вторичное засоление и заболачивание;

  • опустынивание;

  • отчуждение земель для промышленного и коммунального строительства.



  1.   1   2   3   4



    Скачать файл (2162.1 kb.)

    Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации
Рейтинг@Mail.ru