ЭКОЛОГИЯ
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ
Нижнекамск
2015
УДК 502.7
Р 82
Печатается по решению редакционно-издательского совета НХТИ ФГБОУ ВПО «КНИТУ».
Рецензенты:
Дмитриева О.С., кандидат технических наук;
Кутузов А.Г., доктор технических наук
Рузанова , М.А.
Р 82 Экология : учебно-методическое пособие / М.А. Рузанова, Г.Р. Патракова. – Нижнекамск : НХТИ ФГБОУ ВПО «КНИТУ», 2015. – 85с.
Учебно-методическое пособие представляет собой тексты лекций по дисциплине «Экология», составленных в соответствии с действующим Государственным образовательным стандартом Министерства образования Российской Федерации для всех направлений и специальностей вузов, а также содержит практические задания для заочников.
Системное изложение материала, раскрывающие основные понятия и принципиальные научные положения курса, позволяет использовать пособие для подготовки к сдаче экзаменов и зачетов по дисциплине «Экология» и «Промышленная экология» студентами вузов и колледжей, а также слушателей курсов переподготовки специалистов в системе послевузовского образования.
Подготовлено на кафедре «Процессы и аппараты химической технологии» НХТИ ФГБОУ ВПО «КНИТУ».
УДК 502.7
© Рузанова М.А., Патракова Г.Р., 2015
© НХТИ ФГБОУ ВПО «КНИТУ», 2015
СОДЕРЖАНИЕ
| ВВЕДЕНИЕ | 6 |
| I. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ | 7 |
| 1. ПРЕДМЕТ И ЗАДАЧИ ЭКОЛОГИИ | 7 |
| 2. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ОРГАНИЗМА И СРЕДЫ | 9 |
| 3. БИОГЕОЦЕНОЗЫ, ИХ СТРУКТУРА И ХАРАКТЕРИСТИКА | 11 |
| 4. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ЗАКОНЫ | 12 |
| 5. УЧЕНИЕ О ПОПУЛЯЦИЯХ | 14 |
| 6. РЕГУЛЯЦИЯ ЧИСЛЕННОСТИ ПОПУЛЯЦИИ | 15 |
| 7. УЧЕНИЕ О БИОСФЕРЕ | 15 |
| 8. СВОЙСТВА ЖИВЫХ ОРГАНИЗМОВ | 16 |
| 9. ФУНКЦИИ ЖИВЫХ ОРГАНИЗМОВ | 16 |
| 10. ЭКОСИСТЕМЫ | 17 |
| 11. ВИДЫ ЭКОСИСТЕМ | 17 |
| 12. ВИДОВАЯ СТРУКТУРА ЭКОСИСТЕМЫ | 18 |
| 13. ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭКОСИСТЕМ | 18 |
| 14. ЭНЕРГЕТИКА ЭКОСИСТЕМ | 18 |
| 15. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПИРАМИДЫ | 18 |
| 16. ПРОДУКТИВНОСТЬ ЭКОСИСТЕМ | 19 |
| 17. ДИНАМИКА РАЗВИТИЯ ЭКОСИСТЕМЫ. СУКЦЕССИЯ. | 20 |
| 18. АГРОЭКОСИСТЕМЫ | 21 |
| 19. ЭКОЛОГИЯ И ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА | 21 |
| 20. ПРИРОДНАЯ СРЕДА И ЕЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ .АТМОСФЕРА | 24 |
| 21. ИСТОЧНИКИ И СОСТАВ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ | 28 |
| 22. ПОСЛЕДСТВИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ | 31 |
| 23. ЗАЩИТА АТМОСФЕРЫ | 33 |
| 24. НОРМИРОВАНИЕ И КОНТРОЛЬ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ В АТМОСФЕРЕ | 35 |
| 25. ГИДРОСФЕРА. ЗАГРЯЗНЕНИЕ ГИДРОСФЕРЫ | 37 |
| 26. НОРМИРОВАНИЕ КАЧЕСТВА ВОДЫ | 38 |
| 27. МЕТОДЫ ОЧИСТКИ ВОДЫ | 39 |
| 28. ЗЕМНАЯ ПОВЕРХНОСТЬ И ЗЕМЕЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ. ЗАЩИТА ПОЧВ | 40 |
| 29. ОХРАНА И РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НЕДР | 41 |
| 30. ЗАЩИТА РАСТИТЕЛЬНОГО МИРА | 42 |
| 31. МОНИТОРИНГ ОКРУЖАЮЩЕЙ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ | 42 |
| 32. СИСТЕМА НАЗЕМНОГО МОНИТОРИНГА СРЕДЫ | 43 |
| 33. СИСТЕМА МОНИТОРИНГА В РОССИИ | 43 |
| 34. ПРИОРИТЕТНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ МОНИТОРИНГА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ | 44 |
| 35. ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ ОХРАНЫ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ И ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ СТАНДАРТИЗАЦИЯ | 44 |
| 36. ГОСУДАРСТВЕННЫЕ СТАНДАРТЫ В ОБЛАСТИ ЭКОЛОГИИ | 45 |
| 37. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ПАСПОРТИЗАЦИЯ | 46 |
| 38. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ЭКСПЕРТИЗЫ | 47 |
| 39. СТАТУС, ОБЪЕКТЫ И ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННОЙ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ЭКСПЕРТИЗЫ | 48 |
| 40. ОЦЕНКА ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ | 49 |
| 41. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ СЕРТИФИКАЦИЯ | 50 |
| 42. ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ АУДИТ | 50 |
| 43. ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МЕНЕДЖМЕНТ | 51 |
| 44. УПРАВЛЕНИЕ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕМ | 53 |
| 45. ОСНОВЫ ЭКОНОМИКИ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ | 54 |
| 46. ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ УЧЁТ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ И ЗАГРЯЗНИТЕЛЕЙ | 54 |
| 47. ОСОБО ОХРАНЯЕМЫЕ ПРИРОДНЫЕ ТЕРРИТОРИИ | 55 |
| 48. ЛИЦЕНЗИЯ, ДОГОВОР И ЛИМИТЫ НА ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕ | 56 |
| 49. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ФОНДЫ | 57 |
| 50. ПОНЯТИЕ КОНЦЕПЦИИ УСТОЙЧИВОГО РАЗВИТИЯ | 57 |
| 51. ОСНОВЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ПРАВА | 58 |
| 52. ИСТОЧНИКИ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ПРАВА | 59 |
| 53. ГОСУДАРСТВЕННЫЕ ОРГАНЫ ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ | 61 |
| 54. ПОНЯТИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО РИСКА | 62 |
| 55. ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ И ОБЩЕСТВЕННЫЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ДВИЖЕНИЯ | 64 |
| 56. ЮРИДИЧЕСКАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ ЗА ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРАВОНАРУШЕНИЯ | 66 |
| 57. ТИПЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОЗНАНИЯ | 67 |
| 58. МЕЖДУНАРОДНОЕ СОТРУДНИЧЕСТВО В ОБЛАСТИ ЭКОЛОГИИ | 68 |
| 59. МЕЖДУНАРОДНЫЕ ПРИНЦИПЫ ОХРАНЫ ПРИРОДЫ | 69 |
| 60. МЕЖДУНАРОДНЫЕ ОБЪЕКТЫ ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ | 69 |
| II. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ | 71 |
| III. ТЕМЫ КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ ПО ЭКОЛОГИИ ДЛЯ СТУДЕНТОВ ЗАОЧНОГО ОТДЕЛЕНИЯ | 78 |
| IV. ВОПРОСЫ К ЗАЧЕТУ (ЭКЗАМЕНУ) ПО ЭКОЛОГИИ | 80 |
| V.ЛИТЕРАТУРА | 83 |
| ПРИЛОЖЕНИЯ | 84 |
ВВЕДЕНИЕ
Современная биосфера является продуктом многообразных процессов, протекающих на Земле 3,5-4,0 млрд. лет. Окружающая нас атмосфера создана природой и остается неизменной в течение последних примерно 50 млн лет. Но в последнее время говорится о все большем изменении ее состава, разрушении озонового подслоя, изменении прозрачности и, соответственно, появлении смога (англ. smoke – дым; fog – туман), кратного увеличения ее загрязнения оксидами серы и азота, свинцом, ртутью, канцерогенными (в частности, бензапиреном) и другими веществами.
Время стихийного, безоглядного использования природных ресурсов уже прошло. Природопользование должно осуществляться только на научной основе, с учетом всех тех сложных процессов, которые происходят в окружающей среде как без участия, так и при участии человека. Иначе и не может быть, поскольку на природу воздействие человека и его деятельности становится все сильнее и сильнее. Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов является одним из наиболее актуальных природоохранных направлений. В решении указанных проблем велика роль подготовки экологических кадров, экологического образования и воспитания населения страны.
В данных учебно-методических указаниях изложены основные положения организации жизни на Земле, воздействие и последствия воздействия деятельности человека на биосферу, способы предотвращения вредного воздействия и принципы рационального использования природных ресурсов. А также приведены контрольные задания для студентов заочной формы обучения.
I. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
ПРЕДМЕТ И ЗАДАЧИ ЭКОЛОГИИ
Термин «экология» ввел немецкий зоолог Э. Геккель в 1866 году, но как наука экология возникла в начале XX века, в широкий обиход это слово вошло в 1960 – х годах, когда стали говорить об экологическом кризисе как кризисе во взаимоотношениях человека со средой его обитания.
Экология (с греч. «ойкос» — дом, жилище и «логос» — наука, учение) — наука, изучающая условия существования живых организмов и взаимосвязи между организмами и средой, в которой они обитают. Изначально экология развивалась как составная часть биологической науки, в тесной связи с другими естественными науками — химией, физикой, геологией, географией, почвоведением, математикой.
Предметом экологии является совокупность или структура связей между организмами и средой. Главный объект изучения в экологии — экосистемы (≈ биогеоценоз), т.е. единые природные комплексы, образованные живыми организмами и средой обитания.
Экосистема представляет собой функциональное единство организмов и окружающей среды. То есть это совокупность различных видов растений, животных и микробов, взаимодействующих друг с другом и с окружающей их средой таким образом, что вся эта совокупность может сохраняться неопределенно долгое время. Экосистемой может быть сообщество живых существ и среды его обитания, объединенных в единые целые. Например: лес, озеро.
Всю биосферу можно рассматривать как совокупность экосистем. Кроме того, в область её компетенции входит изучение отдельных видов организмов (организменный уровень), их популяций, т.е. совокупностей особей одного вида, занимающих определённую область, называемую ареолом (популяционно-видовой уровень) и биосферы в целом (биосферный уровень). Сообществом или биоценозом называют совокупность растений и животных, населяющих участок среды обитания. Совокупность условий, необходимых для существования популяций, называется экологической нишей. Она определяет положение вида в цепях питания.
Современная экология тесно связана с политикой, экономикой, правом (включая международное право), психологией и педагогикой, т.к. только в союзе с ними можно выработать новый тип экологического сознания, коренным образом меняющей поведение людей по отношению к природе.
С научно-практической точки зрения вполне обоснованно деление экологии на теоретическую и прикладную.
Теоретическая экология раскрывает общие закономерности организации жизни.
Прикладная экология изучает механизмы разрушения биосферы человеком, способы предотвращения этого процесса и разрабатывает принципы рационального использования природных ресурсов.
Общетеоретические задачи экологии:
1) разработка общей теории устойчивости экосистем;
2) изучение экологических механизмов адаптации к среде;
3) исследование регуляции численности популяций;
4) изучение биологического разнообразия и механизмов его поддержания;
5) исследование продукционных процессов;
6) исследование процессов, протекающих в биосфере, с целью поддержания её устойчивости;
7) моделирование состояния экосистем и глобальных биосферных процессов.
Основные прикладные задачи экологии:
1) прогнозирование и оценка возможных отрицательных последствий в окружающей природной среде под влиянием деятельности человека;
2) улучшение качества окружающей природной среды;
3) сохранение, воспроизводство и рациональное использование природных ресурсов;
4) оптимизация инженерных, экономических, организационно-правовых, социальных и иных решений для обеспечения экологически безопасного устойчивого развития, в первую очередь в наиболее экологически неблагополучных районах.
Экология
|
| ||||
Рис. 1. Разделы экологии
Аутэкология - раздел экологии, изучающий взаимоотношения организма с окружающей средой и исследующий индивидуальные организмы на стыке с физиологией.
Синэкология - раздел экологии, изучающий взаимоотношения организмов различных видов внутри сообщества организмов. Часто синэкологию рассматривают как науку о жизни биоценозов.
Популяционная экология (демэкология) - раздел общей экологии, изучающий динамику численности популяций, внутрипопуляционные группировки и их взаимоотношения.
Само существование человеческого общества будет зависеть от прогресса этой науки.
Экология внедряется в другие области знаний и на стыке с другими науками появляются новые направления, например: экология + экономика (природы пользования), экология + юриспруденция (экологическое право), экология + технические науки (экотехника).
3 этапа развития науки
1. До середины XIX века экология была в составе биологии, накапливались знания о живых организмах, их разновидностях и среде обитания. (С.П. Крашенинников, К. Мёбиус, А. Т. Болотов, П.С. Паллас).
2. С середины XIX по середину XX века наука обрастает понятиями, законами принципами. (Э. Геккель, В. Шелфорд, Г.Г. Гаузе, А. Тенсли, В.Н. Сукачев, В.И. Вернадский, В.В. Докучаев).
3. С середины XX века наука стала комплексной и стала включать в себя разделы физики, химии, географии, математики. (Ю.Н. Куражсковский, В.В. Розанов, К.С. Лосев, Н.Ф. Реймерс, В.И. Коробкин).
Стратегической задачей экологии считается развитие теории взаимодействия природы и общества на основе нового взгляда, рассматривающего человеческое общество как неотъемлемую часть биосферы.
Биосфера — это оболочка Земли, область распространения жизни, которая включает все живые организмы и все элементы неживой природы, образующие среду обитания живых. Биосфера включает нижнюю часть атмосферы, всю гидросферу — океаны, моря, поверхностные воды суши, террабиосферу — поверхность самой суши, литосферу — верхние горизонты твёрдой земной оболочки. В пределах биосферы выделяют две категории слоёв: биосферу, где живые вещества локализованы постоянно - эубиосферу и расположенные выше и ниже неё соответственно парабиосферу и метабиосферу. В эти слои живые организмы могут попадать лишь случайно. Верхней границей биосферы (включая парабиосферу) является озоновый экран — слой атмосферы, в пределах стратосферы, расположенный на разной высоте от поверхности Земли и имеющий наибольшую плотность озона на высоте 22-26 км. Метабиосфера не опускается ниже 10-15 км, а нижней границей эубиосферы считаются донные отложения океана и верхние горизонты литосферы, подвергающиеся ныне (или подвергавшиеся в прошлом) воздействию живых организмов.
Ноосфера – сфера взаимодействия природы и общества в пределах которой разумная человеческая деятельность становится определяющим фактором развития, сфера разума.
Дата: 2019-04-23, просмотров: 312.
