Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации - файл


скачать (219.3 kb.)






























Министерство науки и высшего образования Российской Федерации































ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПРОМЫШЛЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И ДИЗАЙНА»

































































































































































































Кафедра инженерной химии и промышленной экологии













































































































































































































Реферат

по дисциплине «Экология»

































вопросы №1, 22, 53






































































































































































Выполнил(а): Сахарова Марина Алексеевна

















































Студентка группы: 2-МЗА-6с

















































Направление подготовки:

Прикладная информатика в дизайне



















































Номер зачетной книжки: 1829400

















































______________________________________________






































































Руководитель дисциплины

Харина Светлана Григорьевна





















Оценка _______________ Дата____________________


























































































































































































Санкт-Петербург

2020 г

































  1. Экология как наука. Связь экологии с другими областями знания. 

Вопрос о месте и роли экологического знания в системе наук классического образования и социальной практики человека это прежде всего вопрос о том, что именно изучает экология.

Экология до недавнего времени занималась в основном биологическими проблемами содружества живых организмов со своей средой обитания.

Впервые предложил понятие экологии Эрнст Геккель в 1866 году. Экология – это наука об отношениях отдельных организмов или групп между собой и окружающей средой. Само слово состоит из двух частиц, с греческого «ойкос» переводится как обиталище, жилище, дом, имущество, а «логос» — как понятие, учение, наука.

Во второй половине XX века название весьма узкой области знания стало непоправимо размываться. Да так, что позднее пришлось даже отдельно оговаривать, что все-таки мы понимаем теперь под этим термином. 

Связанно это было с тем, что общая тенденция развития экологии стала объединять в себе достижения ботаники, зоологии, физиологии, биохимии, генетики, теории эволюции, этологии.

Американский эколог Юджин Одум был первым, кто пришел к рассмотрению экологии не как узкой биологической дисциплины, а как междисциплинарной науки, исследующей сложноподчиненные системы в природе и обществе.

С течением времени круг проблем значительно расширился и главным назначением науки стало не только изучение взаимоотношений природы и общества, но и установление особых правил для обеспечения экологической безопасности.

Став междисциплинарной наукой, экология оказалась на границе биологических, гуманитарных и даже технических наук. Важно отметить, что ни в одной другой биологической науке столь широко не используются математические методы и методы теории систем. 

Исследуя совокупность живых объектов экосистем, экология остаётся точной биологической наукой, а определяя место человека в природе и способствуя оптимизации развития социальных и производственных процессов приобретает признаки гуманитарного учения.

Вместе с тем, как уже было сказано, экология затрагивает аспекты технической науки исследуя и внедряя технические методы защиты окружающей среды.

В результате эволюции предмета классической экологии сформировались 4 взаимозависимых, но в полной мере самостоятельных предмета современной экологии:


  1. Факториальная экология, заключающаяся в изучении существенных для живых организмов факторов среды обитания.

  2. Аутэкология, изучающая взаимосвязь живых организмов с окружающей средой.

  3. Синэкология, объектами изучения которой являются закономерности совместного существования живых организмов, их сообществ в обоюдной взаимосвязи и с условиями существования.

  4. Социальная экология, изучающая взаимосвязь человека с биосферой.

Вообще, различные научные направления экологической школы по-разному подходят к разделению экологии на отдельные блоки. Так, например, Белявский и Падун выделяли в экологии 5 основных блоков:

  • биоэкологию;

  • геоэкологию;

  • техноэкологию;

  • социоэкологию;

  • космическую экологию.

Согласно Реймерсу, в современную экологию входит 39 основных разделов, а сама она связана с 70 научными дисциплинами.

Наиболее главные направления развития экологии как науки подразделяются на такие дисциплины как:



  • экономика;

  • сельскохозяйственные науки;

  • биология, геохимия;

  • социология, демография;

  • право;

  • инженерные науки;

  • этика, эстетика.

Данные современной экологической науки приводят к пониманию четырёх важных факторов - декларативных положений экологии:

  1. абсолютно любой вид живого организма является уникальным и неповторимыми, а его уничтожение является невосполнимой утратой;

  2. природные ресурсы, считавшиеся неисчерпаемыми дарами природы, оказались исчерпаемыми и невозобновляемыми;

  3. биосфера и её составные части имеют достаточно сложную структуру и непростые законы функционирования;

создание искусственных экосистем и самой биосферы является неподвластной человеку задачей;

  1. понимание человеком возможности жить и репродуктивно развиваться только в условиях сохранения такой природной среды, к которой он адаптирован как живой организм и как соучастник современных технологических процессов.

Перечисленные выше факторы подтверждают, что человек всегда будет оставаться частью природы, а человечество - частью биосферы.

Необходимо отметить, что классическая экология первой половины XX века была наукой, которая только объясняла. Современная экология, помимо этого, стала прогнозирующей и конструирующей. Благодаря применению метода математического моделирования, занявшего ведущее место в современной экологической науке, создаются серии картин, прогнозирующие возможные результаты воздействия человека на природу.




  1. Пищевая цепь. 

В настоящее время нам известно, что в природе, живые существа связаны между собой круговоротом веществ и энергии. Все глобальные процессы, обеспечивающие жизнедеятельность экосистемы, зависят от питания отдельных организмов. Хотя, скорость круговорота неравномерна и обусловливается в основном абиотическими факторами, большее воздействие на неё оказывают именно объекты живой природы.

Пищевая цепь – это поэтапное превращение неорганических элементов с помощью растений и света в органические вещества (первичную продукцию), а последних – животными организмами на последующих пищевых звеньях в их биомассу.

Между компонентами экосистемы существуют различные связи, которые объединяет воедино поток энергии и круговорот вещества.

Энергия солнечного луча, падающего на поверхность Земли, улавливается зелеными растениями и применяется в процессе фотосинтеза, для роста, развития и размножения растений.

Растения, как организмы, самостоятельно вырабатывающие органическое вещество, именуются продуцентами. Они служат источником энергии для тех, кто не может вырабатывать органику самостоятельно и питается гетеротрофно.

Первыми потребителями органического вещества являются травоядные животные — консументы I порядка. Хищники, поедающие травоядных жертв, выступают в роли консументов II порядка. При переходе от одного звена к другому энергия неизбежно теряется, поэтому в пищевой цепи нечасто бывает более 5 - 6 участников. Завершают круговорот редуценты — бактерии и грибы, которые разлагают трупы животных, остатки растений, преобразовывая органику в минеральные вещества, которые вновь усваиваются продуцентами и возобновляют круговорот.

В пищевую цепь входят все живые организмы с разнообразными типами питания, а также содержащиеся в природе химические элементы, необходимые для фотосинтеза. Пищевая цепь представляет собой связную линейную структуру из звеньев " пища — потребитель ". В воде пищевая цепь начинается с мелких растительных организмов — водорослей, употребляющих для синтеза органических веществ солнечную энергию.

Чем больше видовое разнообразие в биоценозе, тем он жизнеспособнее. Так, в цепи питания растения - заяц- лиса — всего три звена. Но лиса питается не только зайцами, но и мышами и птицами. Общая взаимосвязь состоит в том, что в начале пищевой цепи всегда находятся зеленые растения, а в конце — хищники. С каждым звеном в цепи организмы становятся крупнее, они медленнее размножаются, их количество сокращается. Виды, занимающие положение низших звеньев, хотя и обеспечены питанием, но сами активно потребляются. Отбор идет в направлении возрастания плодовитости. Такие организмы превращаются в кормовую базу высших животных без всяких возможностей прогрессивной эволюции.

В любой геологической эпохе с б;льшей скоростью эволюционировали организмы, стоящие на высшем уровне в пищевых взаимодействиях, например, в девоне — кистеперые рыбы — рыбоядные хищники; в каменноугольном периоде — хищные стегоцефалы. В пермском — рептилии, охотившиеся на стегоцефалов. На протяжении всей мезозойской эры млекопитающие истреблялись хищными рептилиями и только вследствие вымирания последних в конце мезозоя заняли господствующее положение, дав большое число разновидностей.



Виды пищевых цепей

Трофические цепи делятся на два основных типа: пастбищные (цепи потребления) идетритные (цепи разложения). Пастбищная цепь начинается с продуцентов (зеленых растений или фотосинтезирующих микроорганизмов) и простирается к консументам: растительноядным животным, а затем к плотоядным. Пищевая цепь хищников начинается с зеленых растений и переходит от мелких организмов к более крупным. На суше такие цепи состоят из 3 – 4 звеньев. Примеры простейших цепей: растение → заяц → волк. Широко распространены и такие пищевые цепи: нектар → муха → паук → землеройка → сова.

В водных экосистемах пищевые цепи хищников длиннее, чем в наземных.

Пищевые цепи, включающие паразитов, идут от крупных организмов к мелким. Вокруг каждого вида насекомого-фитофага, питающегося растениями, формируется зооценоз паразитов и хищников, где хозяин является начальным звеном.

Детритная цепь начинается с мертвого органического вещества - детрита, который разрушается детритофагами, поедаемыми мелкими хищниками, и заканчивается работой редуцентов, минерализующих органические остатки. В детритных пищевых цепях наземных экосистем важную роль играют лиственные леса, большая часть листвы которых не употребляется растительноядными животными в пищу и входит в состав лесной подстилки. Листья измельчаются многочисленными детритофагами (грибами, бактериями, насекомыми), далее заглатываются дождевыми червями, которые осуществляют равномерное распределение гумуса в поверхностном слое почвы, образуя мулль. Разлагающие микроорганизмы, завершающие цепь, производят окончательную минерализацию мертвых органических остатков.

Детритные цепи наших лесов можно представить следующим образом: листовая подстилка → дождевой червь → черный дрозд → ястребперепелятник; мертвое животное → личинки падальных мух → травяная лягушка → уж.



Энергия в пищевой цепи

Энергия переносится между трофическими уровнями, когда один организм питается другим и получает от него питательные вещества. Однако это движение энергии неэффективное, и эта неэффективность ограничивает протяженность пищевых цепей. Когда энергия входит в трофический уровень, часть ее сохраняется как биомасса, как часть тела организмов. Эта энергия доступна для следующего трофического уровня. Как правило, только около 10% энергии, которая хранится в виде биомассы на одном трофическом уровне, сохраняется в виде биомассы на следующем уровне. Этот принцип частичного переноса энергии ограничивает длину пищевых цепей, которые, как правило, имеют 3-6 уровней. На каждом уровне, энергия теряется в виде тепла, а также в форме отходов и отмершей материи, которые используют редуценты. Почему так много энергии выходит из пищевой сети между одним трофическим уровнем и другим?

Вот несколько основных причин неэффективной передачи энергии:


    1. На каждом трофическом уровне значительная часть энергии рассеивается в виде тепла, поскольку организмы выполняют клеточное дыхание и передвигаются в повседневной жизни.

    2. Некоторые органические молекулы, которыми питаются организмы, не могут перевариваться и выходят в виде фекалий.

    3. Не все отдельные организмы в трофическом уровне будут съедены организмами со следующего уровня. Вместо этого, они умирают, не будучи съеденными.

    4. Кал и несъеденные мертвые организмы становятся пищей для редуцентов, которые их метаболизируют и преобразовывают в свою энергию. Итак, ни одна из энергий на самом деле не исчезает - все это в конечном итоге приводит к выделению тепла.


  1. Нормирование качества окружающей среды. Норматив ПДК. 

Воздействие человека на природную среду и негативные последствия его деятельности создали в цивилизованном обществе проблему регулирования качества среды, в которой живет и проявляет себя человек.

Нормирование качества окружающей природной среды – это процесс разработки и придания юридической нормы научно обоснованным нормативам в виде показателей предельно допустимого воздействия на природу или среду обитания.

Норма – это мера воздействия. Предельно допустимой нормой является законодательно устанавливаемые допустимые размеры воздействия человека на окружающую среду.

Под воздействием следует понимать антропогенную деятельность, то есть ту, которая связана с реализацией экономических, культурных, рекреационных интересов человека. В результате этой деятельности человек вносит биологические, химические и физические изменения в природную среду. Эти изменения чаще всего являются вредными для всего живого на Земле. Наиболее распространенным отрицательным воздействием на природную среду является ее загрязнение.

Цель нормирования – установление предельно допустимых норм (экологических нормативов) воздействия человека на окружающую среду. Соблюдение экологических нормативов должно обеспечить экологическую безопасность населения, сохранение генетического фонда человека, растений и животных, рациональное использование и воспроизводство природных ресурсов.

Нормативы предельно допустимых вредных воздействий, а также методы их определения, носят временный характер и могут совершенствоваться по мере развития науки и техники с учетом международных стандартов.

Основные экологические нормативы качества окружающей среды:

1. Нормативы качества (санитарно-гигиенические):


  • предельно допустимая концентрация (ПДК) вредных веществ;

  • предельно допустимый уровень (ПДУ) вредных физических воздействий: радиации, шума, вибрации, магнитных полей и др.

2. Нормативы воздействия (производственно-хозяйственные):

  • предельно допустимый выброс (ПДВ) вредных веществ;

  • предельно допустимый сброс (ПДС) вредных веществ.

3. Комплексные нормативы:

  • предельно допустимая экологическая (антропогенная) нагрузка на окружающую среду.

Предельно допустимая концентрация (ПДК) – представляет собой количество загрязнителя в почве, воздушной или водной среде, которое при постоянном или временном воздействии на человека не влияет на его здоровье и не вызывает неблагоприятных последствий у его потомства. В последнее время при определении ПДК учитывается не только степень влияния загрязнения на здоровье человека, но и воздействие этих загрязнений на диких животных, растения, грибы, микроорганизмы, а также на природные сообщества в целом.  ПДК рассчитывают на единицу объема (для воздуха, воды), массы (для почвы, пищевых продуктов) или поверхности (для кожи работающих). ПДК устанавливают на основании комплексных исследований. В настоящее время в нашей стране действуют более 1900 ПДК вредных химических веществ для водоемов, более 500 для атмосферного воздуха и более 130 для почв (таблица 1).

Таблица 1

Государственные гигиенические нормативы (ПДК) для некоторых химических экологически опасных факторов (Экологический энциклопедический словарь, 1999)



Наименование
химического
фактора

ПДК

атмосферный воздух (мг/м3)

вода (мг/л)

почва (мг/кг,

с учетом


кларка)

максимальная
разовая

средняя
суточная

Бензин

5,0

1,5

0,1

 

Диоксид азота

0,085

0,04

 

 

Оксид азота

0,2

0,4

0,02

 

Твердые частицы (пыль)

0,5

0,15

 

 

Особенность установления нормативов ПДК для почв состоит в том, что почвы, во-первых, способны накапливать значимое количество загрязняющих веществ, а во-вторых, накопленные в почве ингредиенты действуют на человека косвенным путем через контактирующие с почвой природные среды (жизнедеятельность почвенных организмов, прямое испарение с водой, диффузия, ветровая эрозия и т.д.) Поэтому при определении величины допустимого содержания загрязняющего вещества в почве используются три специфических показателя:

  • транслокационный (миграция химических веществ из почвы в растения);

  • миграционный воздушный (миграция химических веществ из почвы в атмосферный воздух);

  • миграционный водный (миграция химических веществ из почвы в грунтовые воды).

Нормативы ПДК загрязняющих веществ в почве устанавливаются с учетом лимитирующего показателя их вредности. На первом месте по важности нормирования стоят пестициды и их метаболиты, затем нефтепродукты, сернистые вещества и т.д. При выборе индикаторных растений для обоснования нормативов ПДК в почве предпочтение отдается растениям, представленным в пищевом рационе населения.

Система нормативов ПДК для вод включает три группы показателей, установленных для хозяйственно-питьевого, культурно-бытового и рыбохозяйственного водопользования. Каждый водопользователь предъявляет свои требования к качеству воды, исходит из своих интересов и технических возможностей. В практике рыбохозяйственного нормирования, так же, как и при гигиеническом нормировании, были приняты следующие показатели вредности:



  • санитарный, заключающийся в нарушении исторически сложившихся в водоеме экологических условий;

  • токсикологический, отражающий прямую токсичность вещества для водных организмов;

  • санитарно-токсикологический;

  • органолептический;

  • рыбохозяйственный, заключающийся в порче товарных качеств рыбы и других промысловых гидробиот.

Постановка задачи по соблюдению пороговых нормативов содержания загрязняющих веществ в атмосферном воздухе, воде, водоемах и почвах и поступления загрязняющих веществ от предприятия при его эксплуатации привела к практике распределения квот и долей между субъектами хозяйствования на право загрязнять окружающую среду.

Подводя итог вышеприведенной информации хотелось бы отметить, что принятые экологические нормативы во многих случаях не соблюдаются, это видно по таблице 2.



Таблица 2

Сравнительная характеристика предельно допустимых (среднесуточных) концентраций (ПДК) загрязняющих веществ в отдельных странах



Страна

Вид загрязняющего вещества

бензин

диоксид азота

оксид азота

твердые частицы (пыль)

Россия

1,7

0,04

0,58

0,15

Япония

1,9

0,08

1,18

0,1

Австрия

1,5

0,1

0,72

0,12-0,2

Швейцария

1,4

0,08

0,6

0,15

Германия

1,98

0,08

1,09

0,15

Канада

1,85

0,16

нд

0,2

Список литературных источников

  1. Экология. Методические указания для студентов заочной формы обучения всех специальностей. П.П. Власов, С.В. Спицкий, В.Д. Шаханов

  2. Радкевич В.А., Экология: Учебник. – 3-е изд., переработано и дополнено – Мн.: Высшая Школа, 1997 г.

  3. Экология: Учебник для бакалавров / А.В. Маринченко. – 7-е изд., перераб. и доп. – М.: Издательско-торговая корпорация «Дашков и К», 2015.

  4. Справочник «Экология», ссылка: https://ru-ecology.info/

  5. Экология. Основы реставрации. В.П. Князева М., 2005.



Скачать файл (219.3 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации