Всё для Учёбы — студенческий файлообменник
1 монета
pdf

Студенческий документ № 058225 из НИУ МЭИ

Лекция 1. Введение в предмет. Основные понятия и определения

Экология - это наука, изучающая условия существования живых организмов, их взаимосвязь между собой и средой, в которой они обитают.

Биоэкология:

Аутоэкология - наука, изучающая взаимодействие отдельного организма со средой его обитания

Популяционная экология - наука, исследующая взаимоотношения между организмом и средой на уровне группы особей одного вида (популяций)

Синэкология (биоценология) - наука, изучающая взаимодействие различных видов живых организмов между собой и окружающей их средой

Инженерная экология - прикладная дисциплина, представляющая собой систему научно обоснованных инженерно- технических мероприятий, направленных на сохранение качества окружающей среды в условиях растущего промышленного производства

Глобальная экология занимается оценкой состояния, структуры и динамики крупных экосистем на региональном и общепланитарном уровнях под влиянием климатических и антропогенных факторов

Геоэкология изучает процесс глобальной эволюции нашей планеты, рассматривая совместную эволюцию литосферы, атмосферы, гидросферы и биосферы

1986 - авария на Чернобыльской АЭС. Около 200 тысяч человек были эвакуированы из зон, подвергшихся загрязнению.

1991 - катастрофа с Аральским морем. Массовое вымирание большинства видов животных и растений Арала. Восстановлению экосистема края не подлежит.

1994 - Усинская катастрофа. Самый крупный разлив нефти на суше. На месте катастрофы почти полностью уничтожена фауна и флора. Статус "зона экологического бедствия" снят с зоны загрязнения только через 10 лет восстановительных работ.

1999 - бедствие на Зеленчукской ГЭС. Осуществление проекта по переброске крупнейших рек Карачаево-Черкесии привело к крупнейшей экологической катастрофе в республике и фактическому уничтожению уникального

Эльбурганского природно-климатического заповедника.

2003 - Ловинская катастрофа. Из-за прорыва трубопровода на Ловинском месторождении (недалеко от Ханты-Мансийска) вылилось более 10 тысячи тонн нефти, произошло массовое вымирание флоры и фауны.

2006 - авария на Новочебоксарском АО "Химпром", где из-за несоблюдения мер безопасности произошел выброс 50 килограммов хлора. В результате 13 работников предприятия были госпитализированы в реанимацию с тяжелым отравлением, тысячи горожан получили амбулаторную помощь.

2010 - аномальная жара и смог в Москве

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Биологический вид - совокупность особей, обладающих общими признаками, способных свободно скрещиваться между собой и давать плодовитое потомство, занимающих определенное пространство обитания (ареал) и ограниченных от других видов нескрещиваемостью в природных условиях.

Популяция - совокупность особей одного вида, длительное время обитающих на одной территории (части ареала данного вида) и воспроизводящая себя в течение большого числа поколений.

Биоценоз - совокупность взаимосвязанных популяций растений, животных, грибов и микроорганизмов, совместно населяющих относительно однородное жизненное пространство.

Биосфера - оболочка земли в которой развивается жизнь разнообразных организмов, охватывающая нижнюю часть атмосферы (до 15 км), всю гидросферу (до 12 км) и верхнюю часть литосферы (до 5 км).

Техносфера - искусственная оболочка Земли, созданная человеком с помощью использования различных технических устройств.

Экологическая система (экосистема) - это совокупность совместно обитающих разных видов организмов и условий их существования, находящихся в закономерной взаимосвязи друг с другом.

Экологические системы могут быть:

• микроэкосистемами;

• мезоэкосистемами;

• макроэкосистемами.

В состав экосистемы входят:

1. Три группы организмов, участвующие в круговороте веществ и энергии:

Продуценты (производители) - автотрофные организмы, создающие в процессе фотосинтеза органические вещества из неорганических за счёт использования солнечной энергии. Основным продуцентом в биосфере являются зелёные растения.

Консументы (потребители) - гетеротрофные организмы, питающиеся за счёт автотрофных. К консументам первого порядка относятся, например, некоторые рыбы, питающиеся фитопланктоном, травоядные животные; к консументам второго порядка - хищники и паразиты растительноядных организмов. В природе встречаются также консументы третьего и четвёртого порядков, но, как правило, в цепях питания бывает не более шести звеньев.

Редуценты (восстановители) - организмы, разлагающие мёртвое органическое вещество и возвращающие неорганические вещества в окружающую среду. К ним относятся бактерии и грибы.

2. Неорганические вещества, которые включаются в круговороты веществ (С, N2, S, P, O2, H2O и др.).

3. Органические соединения, связывающие живую (биотическую) и неживую (абиотическую) компоненты экосистемы (белки, углеводы и др.)

4. Климатический режим и другие физические факторы.

Экологический фактор - элемент среды, оказывающий существенное влияние на живой организм.

Экологические факторы принято делить на:

факторы неживой среды (например, климатические: температура, влажность и т.п.);

биотические - факторы живой среды, связанные с влиянием живых существ; антропогенные - факторы, возникающие в результате деятельности человека.

Антропогенный производственный фактор (АПФ) - фактор, способный вызвать негативные изменения здоровья человека, непосредственно занятого в производственном процессе, и антропогенные изменения окружающей среды, подверженной воздействию данного производственного процесса.

Основные экологические законы

Закон незаменимости биосферы: биосфера - это единственная система, обеспечивающая устойчивость среды обитания при любых возникающих возмущениях. Её не в состоянии заменить созданная человеком техносфера.

Закон минимума: выносливость организма определяется самым слабым звеном в цепи его экологических потребностей.

Закон толерантности: лимитирующим фактором процветания организма может быть как минимум, так и максимум экологического воздействия, диапазон между которым определяет величину выносливости (толерантности) организма к данному фактору.

Закон ноосферы Вернадского: биосфера неизбежно должна перейти в ноосферу, т.е. в такую сферу, в которой человеческий разум играет доминантную роль в развитии системы "человек-природа".

Закономерности взаимодействия человеческого общества с окружающей средой описывают 4 экологических закона Б. Коммонера:

1) Всё связано со всем. Для поддержания устойчивого состояния биосферы необходимо заниматься экологическими проблемами на уровне всей планеты, так как проблемы одной страны неизбежно повлияют на другие страны. Влияние на экологическую систему вызывает ряд последствий, которые трудно предсказать.

2) Всё должно куда-то деваться. Тяжесть воздействия человеческого общества на окружающую среду во многом зависит и от наших знаний о возможных последствиях такого воздействия и методах снижения нагрузки на окружающую среду.

3) Природа "знает" лучше. Человек не должен пытаться быть "умнее" природы. Всё, что существует на данный момент в биосфере, от простых молекул до человека, прошло в процессе эволюции (серьёзного отбора на право существования), главным критерием которого являлась вписанность в глобальный биотический круговорот.

4) Ничто не даётся даром. Каждое новое приобретение экологической системы в процессе эволюции сопровождается возникновением новых, более сложных проблем. Из этого закона следует, что недопустимо постоянное расходование природных ресурсов, так как они неизбежно оплачиваются расходующей их системой, и этих платежей нельзя избежать.

Основные экологические проблемы

1. "Парниковый эффект" - поглощение земной поверхностью количества тепла, превыщающего энергию общего солнечного излучения.

Определяющими в "парниковом эффекте" являются примеси атмосферы, такие как водяной пар, углекислый газ, и, главным образом, озон. Поступление окислов азота в атмосферу оказывает отрицательное влияние на озонный защитный слой. Кроме того, на защитный слой озона оказывают влияние хлор и его окислы, образующиеся при фотолизе хлорфторметанов

(фреонов).

Искусственный "парниковый эффект" усиливает естественный и ведёт к глобальному потеплению. Определяющими в возникновении такого эффекта прежде всего являются углекислый газ CО2 и хладагенты категории хлофторуглеводородов (фреоны). 2. Кислотные дожди.

Чаще всего причиной кислотных дождей называют увеличение выбросов сернистого газа SO2 и оксидов азота в атмосферу. Сернистый ангидрид SO2 и оксиды азота NOх, благодаря кислороду и озону превращаются при взаимодействии с водными парами в серную и азотную кислоту. Но для корректного опеределения кислотности дождя с помощью химических методов необходимо учитывать по крайней мере 8 ионов: 3 аниона, активирующих кислоту (сульфат SO4, нитрат NO3, хлорид Cl) и 5 катионов, нейтрализующих кислоту (калия, натрия, кальция, магния, аммония).

СН+ = С(SO4- + NO3 -+ Cl-) - C(Ca2++ Mg2+ + NH4+ + K+ + Na+)

3. Проблема перенаселения и нехватки природных ресурсов.

Показать полностью…
812 Кб, 23 марта 2017 в 21:39 - Россия, Москва, НИУ МЭИ, 2017 г., pdf
Рекомендуемые документы в приложении