Экология
Ø Общая экология
Ø Биоэкология
Ø Геоэкология
Ø Социоэкология
Ø Природная экология (урбоэкология, биоресурсная, рекреационная, с/х)
Ø 
Общая экология
Общая экология может быть разделена по доминирующим предметам изучения.
Общая экология занимается исследованием механизмов взаимодействия между живой и неживой природой в экосистемах.
Общая экология-теоретическая основа для решения проблем рационального природопользования.
Общая экология включает вопросы:
· Строение и эволюция экосистем
· Биосферы в целом
· Анализ связей в природе
· Изучение основных сред жизни
· Выявление экологических проблем и поиски путей их решения
Биоэкология
Биоэкология изучает отношение организмов между собой и окружающей средой.
Биоэкология :
Ø Глобальная ( экология биосферы )
Ø Алтэкология ( живое вещество на уровне особи )
Ø Синэкология ( экология сообществ )
Ø Эйдэкология ( экология видов )
Ø Демоэкология ( экология популяций )
Ø Экология многоклеточных организмов
Ø Экология одноклеточных организмов
Ø Палеоэкология ( реконструкция условий среды и структуры сообществ в прошлые геологические эпохи
Геоэкология
Геоэкология исследует сложную систему взаимодействий внутри тонкой поверхностной оболочки пересечения литосферы , атмосферы и биосферы.
В том числе геоэкология исследует проблемы взаимодействия природных и антропогенных систем , как на глобальном уровне ( глобальная экология ) , так и на локальном.
По принадлежности природных и антропогенных систем к различным природным зонам выделяют:
Ø Экология тундры и арктических пустынь
Ø Экология лесная
o Экология таежных экосистем
o Экология тропических лесов
Ø Экология степей
Ø Экология пустынь
o Экология глинистых пустынь
o Экология каменистых пустынь
o Экология песчаных пустынь
Космическая экология
Космическая экология исследует существование жизни в космосе и выявляет связи между функционированием космических тел и процессами, происходящими на нашей Земле.
Социоэкология
Социоэкология исследует взаимодействие общества с окружающей средой.
В состав социоэкологии входит:
Ø Глобальная экология ( кризисы планетарного масштаба )
Ø Экология человека ( влияние окружающей среды на здоровье и жизнедеятельность человека )
Ø Этноэкология ( изменение природной среды различными народами )
Ø Археоэкология ( реконструкция среды обитания древних цивилизаций и исторических формаций )
Прикладная экология
Областью прикладной экологии является разработка приказов и конкретных управленческих, юридических , технологических и других рекомендаций , направленных на улучшение экологических параметров окружающей среды.
Основная задача природной экологии:
Выработка новых технологий и методов для минимизации воздействия человека на окружающую среду, разработка действенного контроля её состояния.
Инженерная экология
Воздействие хоз. объектов на природу и обратное влияние природной среды на функционирование предприятий.
Основа инженерной экологии:
Разработка норм и правил хоз. деятельности.
Инженерная экология:
Ø Экология строительства
Ø Экология энергетики
Ø Экология транспорта
Ø Экология военная
С/х экология
С/х экология исследует проблемы разведения или воспроизводства культурных растений ( агроэкология ). + экология животноводства .
Биоресурсная экология
Изучает условия , при которых эксплуатация биоресурсов природных экосистем не приводит к их истощению и нарушению общего баланса.
Задачи биоресурсной экологии :
· Создание сети охраняемых территорий ( заказники )
· Обоснование и акклиматизация растений и животных , учёт численности , системы воспроизводства промысловых видов животных.
· Реабилитация видов , подвергшихся сильному воздействию.
Биоресурсная экология:
Ø Экология промысловых рыб
Ø Экология промысловых зверей
Ø Экология лесная
Рекреационная экология
Предметом рекреационной экологии является комплекс экологических проблем , связанных с отдыхом человека на природе.
Рекреационная экология:
Ø Экология туризма
Ø Экология парков
Ø Экология мест отдыха
Урбоэкология
Урбоэкология изучает особенности различных факторов искусственно преобразованной среды и влияние этих факторов на людей.
Урбоэкология:
Ø Экология поселений
Ø Экология коммунальная
Законы экологии
1974г. Барри Коммонер
1. Все связано со всем
2. Все должно куда-то деваться
3. Природа знает лучше
4. Ничто не даётся даром
Объектом изучения экологии является экосистема.
Экосистема-единый природный комплекс, образованный живыми организмами и средой их обитания , в которой живые и косные компоненты связаны между собой обменом веществ и энергией.
Экосистема-совокупность совместно обитающих разных видов организмов и условий их существования , находящихся в закономерной взаимосвязи друг с другом. ( А. Теснили )
Выделяют:
Ø Микроэкосистемы ( ствол гниющего дерева )
Ø Макроэкосистемы ( континент , океан )
Ø Мезоэкосистемы ( лес, пруд , озеро )
Ø Глобальная экосистема ( биосфера )
Биосфера-наружная оболочка земли, область распространения жизни , которая включает все живые организмы и все элементы неживой природы.
Биосфера:
1. Тропосфера ( нижняя часть атмосферы; ~ 15 км )
2. Гидросфера ( ~ 12 км )
3. Верхняя часть земной коры литосферы ( ~ 5 км )
4. Террабиосфера ( поверхность самой Земли )
Вернадский распространил понятие «биосфера» не только на сами организмы, но и на среду их обитания ,и на все сферы Земли , появившиеся и развивающиеся благодаря деятельности живых организмов.
Свойства биосферы:
§ Открытость
§ Централизованность ( центральное звено – живые организмы + чел. )
§ Целостность
§ Дискретность
§ Устойчивость
§ Саморегуляция
§ Высокое разнообразие
§ Способность поддерживать круговорот веществ
Пояснения:
Целостность биосферы обуславливается тесной взаимосвязью всех слагающих её компонентов , объединённых круговоротом веществ и энергии.
Для биосферы характерно св-во гомеостаза , под которым понимается способность «гасить» возникающие внешние и внутренние возмущения и возвращаться в исходное состояние за счёт ряда механизмов.
Разнообразие повышает устойчивость биосферы. Совместная деятельность живых организмов обеспечивает извлечение определенных неорганических веществ из внешней среды , синтез из них органических соединений , их трансформацию на разных уровнях трофических цепей и минерализацию органического вещества до состояния , доступного до очередного включения в круговорот.
Границы биосферы совпадают с границами жизнедеятельности организмов.
o Нижний предел жизни на Земле-дно океана, или глубинные слои литосферы.
o Верхний предел жизни на Земле-глубина проникновения в атмосферу жесткого УФ излучения.
Вещества. ( 7 типов по Вернадскому)
o Живое ( совокупность всех живых организмов планеты, включая человека )
o Биогенное ( создаётся и перерабатывается живыми организмами : детритумы, нефть, торф, битум, мертвая органика)
o Косное ( твёрдые, жидкие , газообразные вещества планеты , образующиеся в результате процессов , в которых живые организмы не участвуют : горные породы, минералы )
o Биокосное ( косное вещество, преобразованное живыми организмами : часть осадочных пород, почва, кора выветривания , битуминозные пески , илы , природные воды , газы, нефтеносные сланцы )
o Вещество радиоактивного распада ( элементы-изотопы уранового, ториевого, актино-уранового ряда и др )
o Рассеянные атомы земного вещества и космических излучений
o Вещество космического происхождения (метеориты и космическая пыль)
Свойства живого вещества
Техносфера – часть биосферы, преобразованная людьми для своих благ
Живое вещество, по мнению Вернадского, активное вещество. Вернадский говорил, что техносфера перейдет в наносферу.
Основные свойства живого вещества:
Живое вещество – активная материя (с) Вернадский.
1. Мобильность – способность живых организмов быстро осваивать свободное пространство (интенсивное размножение, способность увеличивать биологическую массу в приятных условиях) Может сдерживаться фактором времени.
2. Активность – способность к движению, но не только к пассивному (сила тяжести), но и к активному (против течения воды, против силы тяжести).
3. Устойчивость и деструктивность – способность к устойчивой жизнедеятельности и быстрому разложению после гибели. Благодаря белкам, жирам и углеводам устойчивы к жизни и легко разлагаются после гибели.
4. Адаптивность – свойство живых организмов приспосабливаться к различным условиям окружающей среды, в том числе и крайне трудным по химико-физическим параметрам (животные меняют окраску, маскировка, спячка)
5. Реактивность – способность к высокой скорости протекания реакции.
6. Воспроизводимость – способность живого вещества к обновлению.
Функции живого вещества
1. Биотическая – самоорганизация и самоподдержание биосферы как целостной системы (вещество создает себя и поддерживает разнообразие)
2. Энергетическая – поглощение зелеными растениями солнечной энергии и последующей передачей её по цепям питания. Энергия постепенно рассеивается, но часть энергии окамулируется в виде останков (биосфера накопила в недрах колоссальное количество энергии за геологическую историю Земли: залежи торфа, каменного угля, нефти и т.д.)
3. Газовая – обеспечение планетарного равновесия газов в результате деятельности живого вещества.
4. Координационная(накопительная) – она обусловлена способностью живых организмов в жизнедеятельности избирательно накапливать определенные химические элементы, повышая их содержание в 10-100 раз.
5. Окислительно-восстановительная – выражается в химических превращениях веществ, содержащих атомы с переменной валентностью (железо, сера, азот) под влиянием живого вещества. Благодаря этой функции создаются новые соединения, изменяется активность элементов, и как следствие формируются руды, происходит растворение и осаждение элементов.
6. Деструктивная – разложение, минерализация органических соединений и превращение их в простые минеральные соединения (CO2,NH3,H2O) с освобождением энергии.
7. Транспортная – обусловлены активным движением организмов, в результате которого происходит перенос вещества и энергии на колоссальные расстояния (перелеты птиц, миграции животных)
8. Информационная – проявляется через способность живых организмов и их сообществ накапливать определенную информацию, закреплять её в наследственных структурах и передавать последующим поколениям. Информация: зрительная, слуховая, химическая и т.д.
9. Средообразующая и рельефообразующая функции – живые организмы создают природную среду и поддерживают в относительно стабильном состоянии все её параметры. Благодаря этой функции в географической оболочке произошли важные изменения: преобразования газового состава первичной атмосферы, химического состава вод первичного океана, формирование толщи осадочных пород в литосфере, возникновение почвенного покрова (Каралловые рифы)
Сходство популяции и вида.
· Вид, популяция-группа особей с одинаковыми особенностями строения, поведения, расселения.
· Вид-все особи с такими особенностями, а популяции-небольшие группы, выделяемые внутри вида.
Любой вид, состоящий как из одной так и из нескольких популяций представляет собой единое целое.
Главная функция популяции в том, что только популяция может воспроизводить новые поколения вида в условиях конкретной экосистемы.
Основные характеристики популяции:
1. Плотность – определяется числом особей, приходящихся на единицу площади или объема. Каждому виду присуща своя определенная плотность популяции и отклонение от нее в обе стороны отрицательно сказывается на темах воспроизводства и жизнедеятельности особей
2. Численность – общее число отдельных особей на выделяемой территории. Численность зависит от окружающей среды. Поддержание численности оптимальной в данных условиях называется гомеостазом популяции. Гомеостаз – способность биосистемы сохранять равновесие.
3. Рождаемость – число новых особей, появившихся в результате размножения в единицу времени. Рождаемость зависит от скорости полового созревания, числа генераций в году, соотношение в популяции самцов и самок. Определяется обеспеченностью пищей, возможностью выносить потомство, влиянию природных условий.
4. Смертность – отражает количество погибших особей в популяции за определенный отрезок времени. Может быть вызвана абиотическими факторами (влажность, температура, осадки), биотическими (инфекции, отсутствие корма), антропогенные (загрязнение окружающей среду, браконьерство).
5. Возрастной состав – в популяции имеются все возрастные группы и поддерживается стабильный возрастной состав в благоприятных условиях. В быстрорастущих популяциях преобладают молодые особи, сокращаются старые.
6. Темп роста – средний прирост популяции за единицу времени.
7. Прирост популяции - разница между рождаемостью и смертностью. Может быть положительным, отрицательным или нулевым.
8. Распределение в пределах территории – территориальные границы и характер распределения могут быть весьма подвижны, особенно у животных, склонных к миграции (например, лоси, кабаны). Влияют абиотические, биотические и антропогенные факторы.
Биотические факторы
Биогенные вещества - макроэлементы (нужны в относительно больших количествах), микроэлементы.
Биотические факторы - совокупность влияния жизнедеятельности одних организмов на жизнедеятельность других, а также на неживую среду обитания.
Межвидовые взаимодействия
Нейтрализм
Взаимоотношения невыгодное обоим видам (вид оказывает на другой отрицательное действие)
->повышенная смертность , снижение плодовитости, стрессовая ситуация.
Хищничество
Популяции находится на разных трофических уровнях , вступают во взаимоотношения при которых одни организмы (хищники) используют в качестве пищи другие организмы.
Мутуализм
Взаимовыгодное отношения видов при этом они не могут существовать друг без друга. ( лишайники )
Комменсализм
Один питается за счёт другого не нанося ему никакого вреда. ( рыбы-прилипалы, акулы)
Амменсализм.
Форма взаимодействия между популяциями при котором одна из них подавляет другую, но сама не испытывает обратного отрицательного влияния.
Паразитизм.
Форма взаимоотношений между живыми организмами пи которой один из них( паразит) живет за счёт питания тканями или соками другого организма ( хозяина). ( блохи, клещи)
Сдерживает рост популяции.
Протокооперация. ( содружество )
Оба вида образуют сообщество но могут существовать и раздельно, хотя сообщество приносит им обоим пользу. ( жук мягкотел тёмный )
Симбиоз
Обоюдовыгодные , но необязательное взаимоотношение организмов.
Экологическая ниша-совокупность территориальных и функциональных характеристик среды обитания , соответствующим требованиям данного вида. ( пищи, условия размножения, отношения с конкурентами и тд. )
Правило Гаузе
· 2 вида, обитающие на одной территории не могут иметь совершенно одинаковую экологическую нишу. Они вступают в конкурентные отношения при этом один из них должен либо погибнуть, либо изменить свой образ жизни и занять новую экологическую нишу.
Территория(акватория) , занимаемая популяцией характеризующаяся комплексом экологических факторов называется местообитанием этой популяции.
Местообитание является адресом вида, а экологическая ниша его профессией( Одум).
Экологические ниши бывают
· Общие
· Специализированные
Некоторые виды существуют в узком диапазоне климатических условий и имеют специализированные экологические ниши. Чем более узко специализирована ниша тем уязвимее вид. Экологическая ниша не может быть пустой.
Антропогенные факторы-факторы произведённые человеком и воздействующие на природу.
Примеры антропогенных фаткоров:загрязнение воздушного и водного бассейна , эрозия почв , истощение подземных вод, уничтожение лесов.
В результатами производственной деятельности меняется рельеф,химический состав атмосферы, химический состав земной поверхности, меняется климат. Происходит перераспределение пресной воды, исчезают естественные экосистемы ,создаются искусственные агро и техноэкосистемы.
Воздействие человека может быть прямым и косвенным.
Для жизни любого организма необходимо определённое сочетание условий и факторов. Если все условия среды обитания благоприятны за исключением одного , то именно это условие становится решающим для жизни рассматриваемого организма, оно ограничивает (лимитирует) развитие организма поэтому называется лимитирующим фактором
1840 г. Либих Юстус первым экспериментально доказал что:
· Рост растений зависит от того элемента питания который присутствует в относительно минимальном количестве. Данное явление названо законом минимума (закон Либиха). Фосфор всего 20 кальция 45, то лимитир фактором будет содержание фосфора.
Закон Либиха в общем виде: рост и развитие организмов зависит в первую очередь от тех факторов ( природных ) , значение которых приближается к экологическому минимуму . (Бочка Либиха)
Биотический лимитирующий фактор - наличие сильного конкурента или недостаток представителей вида.
Ограничения закона Либиха.
1. Закон Либиха строго применим лишь в условиях стационарного состояния системы. ( в водоеме рост водорослей ограничивается недостатком фосфора, но если сточные воды с избытком фосфора водоём зацветает . Нужно чтобы элемент израсходовался до минимума).
2. Связано с взаимодействием нескольких нескольких факторов и это взаимодействие может снизить влияние лимитирующих факторов.
Лимитирующим может не только недостаток но и избыток фактора. От переизбытка влаги или удобрений растение гибнет.
Круговорот углерода.
Углекислый газ ,находящийся в амтосфере и растворенный в мировом океане служит главным источником углерода для синтеза органических веществ живыми организмами.
Главными участниками углеродного цикла являются растения и фитопланктон ,который в процессе фотосинтеза поглощают молекулы углерода и атом углерода участвует в образовании разнообразных органических соединений в структуре растений. Эти соединения служат пищей для организмов, питающихся продуцентами. Постольку организмы дышат углерод окисляется до углекислого газа и возвращается в атмосферу , другая часть углерода высвобождается из мертвого органического вещества организмами – редуцентами.
Круговорот кислорода.
Процесс продуцирования и выделение кислорода в атмосферу процессе фотосинтеза противоположен процессу выделения кислорода гетеротрофными при дыхании. Незначительное значительное количество кислорода образуется при диссоциации молекул воды и озона в верхних слоях атмосферы под действием уф радиации. Значительная часть кислорода расходуется на окислительные процессы в земной коре, при вулканических извержениях и тд. Скорость полного обновления кислорода 2000 лет. 
Круговорот азота.
Чтобы азот усвоился , он должен быть преобразован в растворимые в воде соединения, содержащие нитрат Ионы и Ионы аммония, которые усваиваются корнями растений в процессе круговорота азота. Преображение атмосферного азота в усеваемые растениями формы называется фиксацией азота. Осуществляется сине-зелеными водорослями либо бактериями из рода ризобиум, которые обитают в небольших клубеньках на корнях бобовых. ( люцерна горох). Вклад в фиксацию азота вносят грозовые разряды молний, при которых газообразный азот и кислород в атмосфере ПреВращается в оксид и диоксид азота. Эти газы взаимодействуют с водными парами и преобразуются в нитрат Ионы, которые попадают на земную поверхность в форме азотной кислоты, растворенной в атмосферных осадках и в форме частиц нитратных солей. Неорганические вещества (нитрат ионы и ионы аммония), поглощаемые растениями из почвенной влаги преобразуются ими в белки и другие необходимые им азотсодержащие соединения. Редуценты превращают азотсодержащие соединения биологических отходов в неорганические вещества (аммиак, соли содержащие алюминий). Другие специальные группы бактерий затем преобразуют эти неорганические формы азота в нитрат ионы в почве и газообразный азот, который, попадая в атмосферу , замыкает цикл.
Круговорот фосфора.
Содержится в основном в литосфере. Медленно в круговороте перемещается из фосфатных месторождений на суше и мелководных океанических осадков к живым организмам и обратно. Фосфор, высвобожденный при медленном разрушении или выветривании фосфатных руд растворяется почвенной влагой и поглощается корнями растений. Животные получают необходимый им фосфор поедая растения или других растительноядных животных. Значительная часть этого фосфора в виде эксрементов животных и растений возвращаются в почву, в реки и на дно океана в виде нерастворимых фосфатных осадочных пород. Часть фосфора возвращается на поверхность суши в виде обогащенной фосфором органической массы экскрементов птиц , питающихся рыбой. Несравнимо большее количество фосфатов ежегодно смывается с поверхности суши в океан, в результате природных процессов и антропогенныой деятельности.
Последующее выветривание обнажившихся горных пород приводит к освобождению новых количеств фосфора и продолжению круговорота.
Круговорот серы.
В почву сера поступает в результате выветривания горных пород и в результате разложения органических веществ. Основным источником серы , доступном организма, служат растворенные в воде сульфаты. Сульфаты поглощаются корнями растений из почвы и восстанавливается. Животные получают серу вместе с пищей в составе уже готовых органических соединений. Сера пройдя по пищевой цепочке экосистемы возвращается в почву с отмершими остатками растений. Многочисленные микроорганизмы, разлагав мертвых органический материал, вновь переводят серу в неорганическую форму. Некоторые микроорганизмы в анаэробных условиях восстанавливают органическую серу до сероводорода и минеральной серы. Другие наоборот- окисляют и переводят в сульфаты. Сульфаты вновь абсорбируются корнями растений и таким образом обеспечивается продолжение круговорота.
Если очень редкий элемент вносится в среду в форме высокотоксичного соединения металла или искусственного радиоактивного изотопа может оказать негативное действие.
Основные пути возвращения веществ в круговорот
1. Непосредственное выделения животных и человека без предварительного разложения бактериями .В состав выделений животных организмов входит углекислый газ ,растворимые органические и неорганические вещества (соединения фосфора и азота
1. Микробное разложение органических остатков детрита редуцентами. Бактерии и грибы-основные агенты регенерации элементов этим путём. Гетеротрофный процесс разложения приводит не только к освобождению потенциальной энергии органических веществ,но и к регенерации химических элементов , вступающих в новый цикл обращения.
2. Возвращение веществ в круговорот благодаря жизнедеятельности организмов , живущих в симбиозе с растениями. (Бактерии,водоросли,лишайники, микроскопические грибы). Они передают элементы питания непосредственно растениям (клубеньковые бактерии). Этот пусть особенно важен в экосистемах с низким содержанием питательных веществ.
3. Поступление в круговорот элементов и веществ в результате физических
процессов , движимых солнечной энергией. В результате выветривания, эрозии, с потоками воды и тд.
4. Поступление элементов в циклы,связанные с деятельностью человека и затратами энергии ископаемого топлива. Опресненная морская вода,биогенные элементы в виде удобрений,металлы и другие ценные вещества,извлекаемые из отходов.
Вывод : в 4/5 случаях люди не затрачивают дорогостоящего топлива. Если не нарушать природные механизмы и циркуляции,то они способны возвращать в круговорот и воду и питательные вещества.
Пути увеличения производства мирового продовольствия. Классификация природных ресурсов. По источникам происхождения. По использованию в производстве. По степени истощаемости. Пути грамотного использования ресурсов
Пути увеличения производства мирового продовольствия
1. Опираясь на генную инженерию учёные в ближайшие 30 лет создадут новые сорта растений.
2. Возделывание новых площадей
3. Использование нетрадиционных продуктов питания .
4. Путь разумного увеличения уловов и разведения рыбы,морепродуктов,а также поголовья домашнего скота. 16000 видов -1500 промысловых. 10-15 видов отлавливается. На долю отдыхов приходится 5 часть среднегодовой добычи. объём ежегодно выращиваемой продукции на пресноводных и аквафермах фермах увеличится в 3 раза.
5. Развитие устойчивого с/х производства. Направлено на использование местных почти и климатических условий.
Природные ресурсы - это совокупность компонентов живой и неживой природы, которые на данном уровне развития общества используются для удовлетворения его материальных и культурных потребностей.
Природные условия - элементы природы, необходимые человеку для его жизнедеятельности , но не вовлечённые в настоящий момент в материальное производство. К природным условиям относим солнечное излучение, тепло земли, рельеф местности, климат и тд.
Физическое
Физическое загрязнение - загрязнение , возникающее с изменением физических параметров среды. Пример: тепловое загрязнение водоёмов приходит к видоизменению его состава.
Шумовое загрязнение - беспорядочнее сочетание звуков различной частоты и силы, которое отрицательно воздействует на объект ,вызывает повышенную утомляемость, снижает умственную активность и производительности труда, вызывает соматические заболевания. Электромагнитное загрязнение происходит в результате работы ЛЭП, радио, тв, работы промышленных установок. Вызывает изменение клеточных мембран и действует на молекулярном уровне ,вызывая изменение деятельности живых организмов в целом. Радиоактивное загрязнение вызывают повышение радиоактивного фона земли к которому все живые организмы адаптированы в результате эволюции.
Химическое
Химическое загрязнение проявляется в изменении химических свойств среды, когда содержание какого либо химического элемента или вещества превышает средние пестициды в воде,нитраты,диоксины в пищевых продуктах и почве,тяжёлые металлы в воздухе ,нефть и нефтепродукты в воде и т.д.
▪ Биогенное загрязнение. Выделение с/х животных с ферм , индивидуальных хозяйств.
▪ Выбросы предприятий, производящих определённые виды продовольствия (хлебозаводы ,мясокомбинаты, пивзаводы)
▪ Предприятия, производящие антибиотики
▪ Загрязнение трупами животных
По объектам загрязнения различают :
• загрязнение поверхностных и подземных вод,
• загрязнение атмосферного воздуха
• загрязнение почв и недр
• загрязнение околоземного пространства (3000 тонн мусора космического пространства )
По масштабам :
• глобальные
• региональные
• локальные
• космические
Классификация по нежелательным антропогенным изменениям
1. Ингредиентное. Как совокупность веществ, чуждых естественным биогеоценозам. ( бытовые стоки, ядохимикаты).
2. Параметрическое. Связано с изменениями качественных параметров окружающей среды. (Шумовое тепловое и тд.)
3. Биоценотическое. Вызывает нарушение в составе и структуре популяций живых организмов. (Перепромылел , отстрел , браконьерство).
4. Стациально-деструкционное. Стация-место обитания популяции. Деструкция-разрешение. Связано с нарушением и преобразованием ландшафтов и экосистем в процессе природопользования. (Вырубка лесов,урбанизация).
Теплоэнергетика
В процессе сжигания топлива поступают в атмосферу поступает дым с продуктами полного (диоксид углерода, пары воды) и неполного сгорания(оксида углерода, оксиды серы, оксиды азота ) . ТЭС ежегодно (2,4 млн квт) выбрасывают в атмосферу 600 тонн оксидов серы и 200 тонн оксидов азота+ 120-140-150 тонн твердых частиц. Перевод на жидкое топливо уменьшает забивку оборудования, снижает выброс твердых частиц, но не снижает выброс оксидов. Крупный и постоянный источник загрязнения – котельные установки. Загрязняют воздух газообразными продуктами неполного сгорания, а также сажей и золой. Радиоактивное загрязнение – выбросы радиоактивных веществ с АЭС в виде продуктов сгорания радиоактивного топлива(долгоиграющие изотопы), йод, инертные газы, аэрозоли.
Экологичнее газовое топливо.
Химическая промышленность – диоксид серы, диоксид азота, хлористые соединения, неорганическая пыль и др.
Автотранспорт
Выхлопные газы ДВС: бензапирен , альдегид, оксиды азота и углерода, особо опасные соединения свинца в случае применения этилированного бензина.
Кислотные дожди
При промышленных выбросах в атмосферу попадают оксиды серы и азота, соединяясь с водой (атмосферная влага) они образуют подкисленные осадки, те кислотные дожди. Время образования кислот - от нескольких часов до нескольких суток. Воздушные массы переносят выбросы оксидов на большие расстояния, и осадки выпадают вдали от места выброса. Опасны не сами осадки, а протекающие под их влиянием процессы. Например:
· из почвы выщелачиваются питательные вещества, необходимые растениям;тяжелые и токсичные металлы могут быть усвоены растениями (Алюминий раствор в сильнозакисленной среде ядовит как для организмов, так и для почв.)
· снижается устойчивость лесов к засухам,болезням.(деградация природных экосистем) Хвойные леса больше всего страдают. Особенно типичны кислотные дожди для скандинавских стран и для ряда европейских стран. Отдельные районы Норвегии и Исландии также подвержены кислотным дождям , 90% промышленных выбросов (оксидов) идет со стороны Германии и Люксембурга. (в России – Кольский п-ов, Норильск)
· Закислённости озёр. Канада, Швеция ,Норвегия , - в этих странах очень интенсивная закисляемость. Озера в данной местности очень уязвимы, потому что горные породы, их образующие - из гранита. 1979 г. - конвенция о трансграничном загрязнении воздуха на большие расстояния.( Была разработана нормативная база по эффективным методам теоретического расчета загрязнений(экономия на мониторинг); Правила взаимных компенсаций).
Смог написать 3 тип смога
Автотранспорт, котельные установки, являются причинами образования смога. Смог-это ядовитая смесь дыма, тумана и пыли. Смог бывает 2х типов: зимний(лондонский) и летний(лос-анджелесский). Лондонский смог образуется зимой в крупных промышленных городах при неблагоприятных погодных условиях, таких как: отсутствие ветра, температурная инверсия. Температурная инверсия-повышение t воздуха с высотой вместо обычного пониженияà циркуляция атмосферного воздуха нарушается àдым и взвешенные частицы не могут подняться вверх à эти вещ-ва не рассеиваются àвозникают туманы и смог. Из-за повышения концентрации загрязнителей у людей может наблюдаться : расстройство кровообращения и дыхания. В Лондоне с 3 по 9 декабря 3000 человек погибло от смога, 10000 были ранены. Лос-анджелесский смог - смог фотохимический. Он возникает при интенсивном воздействии солнечной радиации на воздух, перенасыщенный выхлопными газами автомобилей. При очень слабом движении воздуха и безветрии , в воздухе идут сложные реакции с образованием новых загрязнителей-фотооксидантов (озон , органические перекиси , нитриты и тд). Эти вещ-ва Раздражают слизистые оболочки органов зрения, легких и ЖКТ. В Токио в 70е года погибло 10000 человек. 2010 год - в России 39 градусов в тени , отсутствие дождей, слабый юго-восточный ветер со средней Азии , ПДК угарного газа в 6,5 раза превышало норму, ПДК взвешенных частиц в 2,5 раза превышало норму. 8 августа 2009 СПб заволокло дымом. Видимость была лучше, чем в Москве. В мск видимость составляла 100 метров, в СПБ 130 метров, дули сильные ветры.
(Новокузнецкий метал комбинат, алюминиевый завод,3 ТЭЦ, ГЭС + горная котловина = зимой смог
Донецк степь+ столько же предприятий = не страдает
40-50е годы однотипные сталинские дома в обоих городах, в Новокузнецке сильно потемнели)
3 тип смога : Ледяной (или аляскинский) смог. Он образуется чаще при отрицательных температурах и малом количестве солнечной радиации. Действие его аналогично лондонскому. Когда при такой погоде в воздухе образуются небольшие кристаллики льда, к ним как бы прикрепляются все загрязнители. Сочетание кристаллов льда и частиц вредных веществ образует густой туман, который негативно воздействует на кровообращение и органы дыхания человека.
Рис. 22 Технологическая схема предприятия
1 - приемное отделение; 2 - бункер-накопитель; 3 - котел; 4 - ввод активированного угля и известкового молока; 5 - абсорбер; 6 - рукавный фильтр; 7 - бункер шлака; 8 - бункер золы; 9 - система подавления окислов азота
1 - приемное отделение предназначено для приёма отходов, которые доставляются мусоровозами и выгружаются (одна ручная операция – перемещение случайно выпавших отходов в бункер-накопитель); приемное отделение позволяет принимать большегрузные современные мусоровозы с грузоподъемностью до 11 тонн;
2 - бункер-накопитель предназначен для накопления, перемешивания и хранения отходов, а также для перемещения последних в загрузочную воронку; обеспечивает 3-х дневной запас хранения ТБО;
3 - котел предназначен для сжигания ТБО. Котёл имеет два паровых барабана, систему естественной циркуляции воды, четыре газохода, включающие пароперегреватель (во 2-ом газоходе) и экономайзер (в 4-ом газоходе);
4 - ввод активированного угля и известкового молока производится для очистки отходящего газа от кислых газов и частично от хлорорганических соединений;
5 - абсорбер – аппарат, в котором осуществляется очистка дымовых газов;
6 - рукавный фильтр – задерживает летучую золу и добавляемый активированный уголь с абсорбированными на нём соединениями (доочистка);
7 - бункер шлака предназначен для сбора несгоревшей части отходов из котла (3);
8 - бункер золы используется для накопления летучей золы, уносимой вместе с дымовыми газами (из котла (3), абсорбера (5), рукавного фильтра (6));
9 - система подавления оксидов азота предназначена для очистки отходящего газа от NОx непосредственно в топке котла.
Гидросфера ((81 процент от поверх Земли), 86 с учетом ледников)
2,65 % всей воды планеты - пресная вода. Но это не доступная для использования вода : 71,3 заперто в ледниках Антарктиды и Гренландии, 28,7% заключено в литосфере и только 0,27% воды пригодно для свободного использования.
Гидросфера: подземная и поверхностная. (возобновляемые природные источники)
Поверхностная гидросфера - это водная оболочка поверхностной части земли. В её состав входят: воды океанов, водохранилищ , воды земных покровов ,морей , озёр , болот , ледников , снежных покровов. Поверхностная гидросфера не образует сплошного слоя и располагается прерывисто.
Подземная гидросфера включает воды, находящиеся в верхней части земной коры. Сверху подземная гидросфера ограничена поверхностью земли , а снизу не проследить границ, так как ее воды уходят в толщу коры. (очень глубоко 1,69 процентов под землей)
Под загрязнением поверхностной гидросферы понимают снижение её биосферных функций и экологических параметров, в результате поступления в неё вредных веществ. Загрязнение вод проявляется в изменении физических и органолептических свойств (содержание тяжелых металлов , прозрачность и тд.). нитратов,сульфитов, радиоактивные элементы и др
Табл. 3 Приоритетные загрязнители водных экосистем по отраслям
Промышленности.
| Отрасль промышленности | Преобладающий вид загрязняющих компонентов |
| Нефтедобыча, нефтепереработка | Нефтепродукты, СПАВ, фенолы, аммонийные соли, сульфиды |
| Целлюлозно-бумажный комплекс, лесная промышленность | Сульфаты, органические вещества, лигнины, смолистые и жирные вещества, азот |
| Машиностроение, металлургия, металлообработка | Тяжелые металлы, взвешенные вещества, фториды, цианиды, аммонийный азот, нефтепродукты, фенолы, смолы |
| Химическая промышленность | Фенолы, нефтепродукты, СПАВ, ароматические углеводороды, неорганика |
| Горнодобывающая, угольная | Флотореагенты, неорганика, фенолы, взвешенные вещества |
| Легкая, текстильная, пищевая | СПАВ, нефтепродукты, органические красители, др. органические вещества |
Загрязнители воды бывают:
! химические
Среди химических к наиболее распространённым относят нефть и нефтепродукты, СПАВы , пестициды, тяжелые металлы, фенолы , диоксины, кислоты , щелочи, соли и тд.
! биологические
Вирусы, бактерии , болезнетворные микроорганизмы, водоросли ,дрожжевые и плесневелые грибки.
! радиоактивные
Стронций 90, Уран.
! физические
Взвешенные твёрдые частицы, тепло, песок, ил и др.
Эмульсия - дисперсная система, жидкость в жидкости.
Суспензия – дисперсная система, твердое в жидкости.
Химическое загрязнение
Самое серьезное загрязнение (проблематичное, большое) – загрязнение нефтью. Идет процесс эмульгирования, те капельки нефти уменьшаются. Затем они слипаются.
Существуют микроорганизмы питающиеся углеводородами (биологическое самоочищение).
Больше всего гидросфера загрязняется при транспортировке нефти (слитая с танкеров вода с остатками нефти).
Химическое загрязнение - наиболее распространённое и стойкое, и наиболее далеко распространяющееся. Органическое химич. загрязнение: неон, нафтеновые кислоты, пестициды и тд. Неорганическое химич.загрязнение: соли, кислоты, щелочи. При осаждении на дно водоёмов или при фильтрации частицы-загрязнители сортируются, окисляются или выпадают в осадок. Но полного самоочищения водоемов не происходит. Очаг загрязнения подземных вод может достигать 10 км и более. Растворение токсичных металлов в воде делают воду непригодной для гидробионтов. Массовая транспортировка водными путями является причиной загрязнения вод нефтепродуктами. Аварии на танкера могут быть причиной освобождения балластных вод – так нефть попадает вводу.
1954 г. - в Лондоне принята Международная конвенция о предотвращении загрязнении моря нефтью. Балластные воды запрещается выливать в море.
При разливе нефти на поверхность воды могут быть следующие последствия: оперение птиц теряет водоотталкивающие свойства.
1989 авария на танкере Эксон Вальдез. В результате катастрофы около 10,8 миллионов галлонов нефти (около 260 тыс. баррелей или 40,9 миллионов литров) вылилось в море, образовав нефтяное пятно в 28 тысяч квадратных километров. Всего танкер перевозил 54,1 миллиона галлонов нефти. Было загрязнено нефтью около двух тысяч километров береговой линии. 250 тысяч морских птиц погибло.
2002 авария на танкер Престиж.
В результате аварии в море вылилось более 20 миллионов галлонов нефти. Нефтяное пятно растянулось на тысячи километров возле береговой линии, тем самым нанеся огромный урон всей морской и береговой фауне, а также местной рыбной промышленности. Разлив нефти стал самым масштабным экологическим бедствием за всю историю Испании и Западной Европы.
Очень токсичны (онкотоксичны) полиароматические углеводороды(ПАУ) (в том числе диоксины)
СПАВы – поверхностно-активные вещества (снижают поверхностное натяжение жидкостей).
Пестициды применяют в сх и быту. Попадая в водоемы, пестициды подолгу сохраняют свои токсичные свойства. Они пагубно воздействуют на гидробионты. Пестициды задерживаются в жировых тканях . Сильнее всего от пестицидов страдают верхние звенья пищевых цепей.С речными и грунтовыми водами пестициды попадают в водопроводы и осадить их там очень трудно , поэтому это серьезная угроза для здоровья.
СПАВы. Меняют св-ва поверхностной пленки на границе сред à значит и на границе между телом гидробионтов и водой.
Бактериальное загрязнение
Выражается в появлении в воде патогенных бактерий и вирусов ( их порядка 700 видов). В воду они попадают с испражнениями больных, смытыми поверхностным стоком или из плохо очищенных канализационных стоков. Бактериальное загрязнение имеет временный характер, но достаточно мощный.
Вирусы и бактерии (патогенные) – из бытовых неочищенных стоков.
Чтобы определить наличие проводят анализ воды на кишечную палочку, если она есть, то есть и другие.
Радиоактивное загрязнение
Опасно в малых концентрациях. Наиболее вредны долгоживущие радиоактивные элементы, обладающие повышенной способностью к передвижению в воде (стронций 90 , радий 226, цезий, уран). Попадают в поверхностные воды при сбрасывании в них радиоактивны отходов , происходит захоронение отходов на дне . В подземные воды радиоактивные элементы попадают как в результате выпадения их на поверхность земли в виде радиоактивных продуктов и отходов и последующего их просачивания вглубь земли вместе с атмосферными водами. так и в результате взаимодействия подземных вод с радиоактивными горными породами.
Тяжелые металлы накапливаются (аккумуляция), сложно вывести.
Табл. 4 Последствия воздействия некоторых тяжелых металлов на
Здоровье человека
| Элементы | Последствия воздействия элементов (повышенные концентрации) | Источники |
| Ртуть | Нервно-паралитические расстройства; нарушение функций желудочно-кишечного тракта, почек; изменение в хромосомах. | Загрязненные почвы, поверхностные и подземные воды |
| Мышьяк | Раковые заболевания кожи; интоксикация; периферические невриты | Загрязненные почвы, протравленное зерно |
| Свинец | Разрушение костных тканей; задержка синтеза протеина в крови; нарушение нервной системы и почек | Загрязненные почвы, поверхностные и подземные воды |
| Медь | Органические изменения в тканях; распад костной ткани; гепатит | Загрязненные почвы, поверхностные и подземные воды |
| Кадмий | Цирроз печени; нарушение функции почек; протеинурия; болезнь «итай-итай» | Загрязненные почвы, поверхностные и подземные воды |
Механическое загрязнение
Характеризуется попаданием в воду различных механических примесей: песок, шлак. Ухудшают органолептические показатели. Уменьшается прозрачность вод à сокращается площадь слоя, в котором возможен фотосинтез, а это в свою очередь это влияет на образование первичной продукции. Не могут существовать гидробионты в мутной воде. Горная промышленность, строительство- смыв твердых частиц в воду, это влияет на экосистемы. Вынос частиц с поверхностным стоком в океан, это сказывается на круговороте вещ-в.
Тепловое загрязнение
Повышение t вод, связанное со смешиванием вод с более нагретыми поверхностными или технологическими водами (воды с ТЭС). Это ведёт к: 1) при повышении t происходит изменение газового и химического состава в водах; 2) к размножению анаэробных бактерий à происходит цветение воды, а также ускоренное развитие флоры и фауны à развитие других загрязнений. Кислорода не хватает, водоем начинает стареть, что приводит к погибели.
Эвтрофикация – ускорение продуктивности (биопроизводительность, биоразложение), количество кислорода уменьшается, что приводит к увеличению количества биогенов (азота, фосфора), которые также поступают в водоемы с ферм из удобрений (фосфорных и азотных).
Нарушается равновесие.
Основные источники загрязнения гидросферы :
· сх стоки с полей и животноводческих ферм
· Промышленные стоки при добыче полезных ископаемых
· Бытовые или канализационные стоки
· Поступление дождевой воды из ливневых канализаций
· Осаждение загрязнителей из атмосферы
· Утечки с кораблей в результате аварий на водном транспорте
· Загрязнение почвы разнообразными жидкими отходами и дальнейшее просачивание их в водоносный горизонт, а затем в водоемы
Самоочищение водоема зависит от:
1) Физических факторов
а) Наличие и скорость течения
б) Растворимость, перемешивание, диффузия, дисперсность, эмульгированность.
в) сорбция – процесс поглощения объемом или поверхностью других веществ (породы, живые организмы и губки)
г) температура (чем больше, тем меньше количество кислорода (также кол-во кислорода обратно пропорционально солености) выполняется закон Генри:
*Весь избыточный углекислый газ поглощается океаном
2) Химические факторы
а) наличие растворенного кислорода (его кол-во)
б) фотоокисление – процесс окисления под действием солнечного света
в) биологическое окисление – разложение загрязняющих веществ за счет метаболизма (ферменты)
Водоподготовка – подготовка воды к использованию, ее очистка (набор мероприятий).
Основные методы очистки: (применяются в комплексе)
1) Механическая очистка производится для того, чтобы удалить взвешенные, растворенные и малорастворенные вещества (процеживание через сита, решетки, песколовки, фильтры, мембранная очистка)
2) Химическая очистка
а) обессоливание,
б) умягчение (жесткость, те ионы кальция (известь) и др,
в) ионный обмен (хлориды, сульфаты, гидрокарбонаты) при постоянной жесткости и ионообменники (анионид, катионид) при переменной жесткости
3) Физико-химические
а) коагуляция (слипание оставшихся мелких частиц) вводят спец вещества коагулянты (Al2(SO4)3) и происходит реакция гидролиза и получается гидроокись (Al(OH)3)
б) флотация (объем воды помещается в специальные большие емкости, подается большое количество воздуха и пузырьки увлекают за собой частицы (пена))
в) сорбенты + катализаторы (сорбция)
4) Биологическая очистка (с помощью микроорганизмов) специальные поля в естественной среде, биопруды, аэротенки, метатенки, биологические фильтры.
Типовая схема водоподготовки:
1) Аэрация (Суть этого процесса заключается в искусственном создании интенсивного воздухообмена, вследствие которого происходит насыщение воды кислородом, что приводит к очищению и нормализации химического состава питьевой воды)
2) Хлорирование (+хлор)
3) Сорбция Al2O3, Ca2O (алюмокалиевые квасцы)
4) Коагуляция (удаление мельчайших взвешенных частиц)
5) Хлорирование (хлор в избытке)
6) Отстойник
7) Фильтрование
8) Хлорирование (не очень хорошо, так как могут образовываться вторичные загрязнения)
Табл. 6
Экология
Ø Общая экология
Ø Биоэкология
Ø Геоэкология
Ø Социоэкология
Ø Природная экология (урбоэкология, биоресурсная, рекреационная, с/х)
Ø
Общая экология
Общая экология может быть разделена по доминирующим предметам изучения.
Общая экология занимается исследованием механизмов взаимодействия между живой и неживой природой в экосистемах.
Общая экология-теоретическая основа для решения проблем рационального природопользования.
Общая экология включает вопросы:
· Строение и эволюция экосистем
· Биосферы в целом
· Анализ связей в природе
· Изучение основных сред жизни
· Выявление экологических проблем и поиски путей их решения
Биоэкология
Биоэкология изучает отношение организмов между собой и окружающей средой.
Биоэкология :
Ø Глобальная ( экология биосферы )
Ø Алтэкология ( живое вещество на уровне особи )
Ø Синэкология ( экология сообществ )
Ø Эйдэкология ( экология видов )
Ø Демоэкология ( экология популяций )
Ø Экология многоклеточных организмов
Ø Экология одноклеточных организмов
Ø Палеоэкология ( реконструкция условий среды и структуры сообществ в прошлые геологические эпохи
Геоэкология
Геоэкология исследует сложную систему взаимодействий внутри тонкой поверхностной оболочки пересечения литосферы , атмосферы и биосферы.
В том числе геоэкология исследует проблемы взаимодействия природных и антропогенных систем , как на глобальном уровне ( глобальная экология ) , так и на локальном.
По принадлежности природных и антропогенных систем к различным природным зонам выделяют:
Ø Экология тундры и арктических пустынь
Ø Экология лесная
o Экология таежных экосистем
o Экология тропических лесов
Ø Экология степей
Ø Экология пустынь
o Экология глинистых пустынь
o Экология каменистых пустынь
o Экология песчаных пустынь
Космическая экология
Космическая экология исследует существование жизни в космосе и выявляет связи между функционированием космических тел и процессами, происходящими на нашей Земле.
Социоэкология
Социоэкология исследует взаимодействие общества с окружающей средой.
В состав социоэкологии входит:
Ø Глобальная экология ( кризисы планетарного масштаба )
Ø Экология человека ( влияние окружающей среды на здоровье и жизнедеятельность человека )
Ø Этноэкология ( изменение природной среды различными народами )
Ø Археоэкология ( реконструкция среды обитания древних цивилизаций и исторических формаций )
Прикладная экология
Областью прикладной экологии является разработка приказов и конкретных управленческих, юридических , технологических и других рекомендаций , направленных на улучшение экологических параметров окружающей среды.
Основная задача природной экологии:
Выработка новых технологий и методов для минимизации воздействия человека на окружающую среду, разработка действенного контроля её состояния.
Инженерная экология
Воздействие хоз. объектов на природу и обратное влияние природной среды на функционирование предприятий.
Основа инженерной экологии:
Разработка норм и правил хоз. деятельности.
Инженерная экология:
Ø Экология строительства
Ø Экология энергетики
Ø Экология транспорта
Ø Экология военная
С/х экология
С/х экология исследует проблемы разведения или воспроизводства культурных растений ( агроэкология ). + экология животноводства .
Биоресурсная экология
Изучает условия , при которых эксплуатация биоресурсов природных экосистем не приводит к их истощению и нарушению общего баланса.
Задачи биоресурсной экологии :
· Создание сети охраняемых территорий ( заказники )
· Обоснование и акклиматизация растений и животных , учёт численности , системы воспроизводства промысловых видов животных.
· Реабилитация видов , подвергшихся сильному воздействию.
Биоресурсная экология:
Ø Экология промысловых рыб
Ø Экология промысловых зверей
Ø Экология лесная
Рекреационная экология
Предметом рекреационной экологии является комплекс экологических проблем , связанных с отдыхом человека на природе.
Рекреационная экология:
Ø Экология туризма
Ø Экология парков
Ø Экология мест отдыха
Урбоэкология
Урбоэкология изучает особенности различных факторов искусственно преобразованной среды и влияние этих факторов на людей.
Урбоэкология:
Ø Экология поселений
Ø Экология коммунальная
Законы экологии
1974г. Барри Коммонер
1. Все связано со всем
2. Все должно куда-то деваться
3. Природа знает лучше
4. Ничто не даётся даром
Объектом изучения экологии является экосистема.
Экосистема-единый природный комплекс, образованный живыми организмами и средой их обитания , в которой живые и косные компоненты связаны между собой обменом веществ и энергией.
Экосистема-совокупность совместно обитающих разных видов организмов и условий их существования , находящихся в закономерной взаимосвязи друг с другом. ( А. Теснили )
Выделяют:
Ø Микроэкосистемы ( ствол гниющего дерева )
Ø Макроэкосистемы ( континент , океан )
Ø Мезоэкосистемы ( лес, пруд , озеро )
Ø Глобальная экосистема ( биосфера )
Биосфера-наружная оболочка земли, область распространения жизни , которая включает все живые организмы и все элементы неживой природы.
Биосфера:
1. Тропосфера ( нижняя часть атмосферы; ~ 15 км )
2. Гидросфера ( ~ 12 км )
3. Верхняя часть земной коры литосферы ( ~ 5 км )
4. Террабиосфера ( поверхность самой Земли )
Вернадский распространил понятие «биосфера» не только на сами организмы, но и на среду их обитания ,и на все сферы Земли , появившиеся и развивающиеся благодаря деятельности живых организмов.
Свойства биосферы:
§ Открытость
§ Централизованность ( центральное звено – живые организмы + чел. )
§ Целостность
§ Дискретность
§ Устойчивость
§ Саморегуляция
§ Высокое разнообразие
§ Способность поддерживать круговорот веществ
Пояснения:
Целостность биосферы обуславливается тесной взаимосвязью всех слагающих её компонентов , объединённых круговоротом веществ и энергии.
Для биосферы характерно св-во гомеостаза , под которым понимается способность «гасить» возникающие внешние и внутренние возмущения и возвращаться в исходное состояние за счёт ряда механизмов.
Разнообразие повышает устойчивость биосферы. Совместная деятельность живых организмов обеспечивает извлечение определенных неорганических веществ из внешней среды , синтез из них органических соединений , их трансформацию на разных уровнях трофических цепей и минерализацию органического вещества до состояния , доступного до очередного включения в круговорот.
Границы биосферы совпадают с границами жизнедеятельности организмов.
o Нижний предел жизни на Земле-дно океана, или глубинные слои литосферы.
o Верхний предел жизни на Земле-глубина проникновения в атмосферу жесткого УФ излучения.
Вещества. ( 7 типов по Вернадскому)
o Живое ( совокупность всех живых организмов планеты, включая человека )
o Биогенное ( создаётся и перерабатывается живыми организмами : детритумы, нефть, торф, битум, мертвая органика)
o Косное ( твёрдые, жидкие , газообразные вещества планеты , образующиеся в результате процессов , в которых живые организмы не участвуют : горные породы, минералы )
o Биокосное ( косное вещество, преобразованное живыми организмами : часть осадочных пород, почва, кора выветривания , битуминозные пески , илы , природные воды , газы, нефтеносные сланцы )
o Вещество радиоактивного распада ( элементы-изотопы уранового, ториевого, актино-уранового ряда и др )
o Рассеянные атомы земного вещества и космических излучений
o Вещество космического происхождения (метеориты и космическая пыль)
Лекция 2. Эволюционная модель природы (биосферы). Общая характеристика биоты Земли.
Организмы делятся на: прокариоты (нет ядра) и эукариоты (с ядром).
Из Кодцерватных капель появляются первые одноклеточные прокариоты – сине-зеленые водоросли.
Содержание кислорода 3-4% - появляются клетки с ядром (эукариоты) – грибы.
8% - первые многоклеточные организмы. (ок. 700 млн лет назад)
Всю совокупность растительных организмов данной территории планеты любой детальности называют флорой.
Флора+фауна=биота
Таким образом ~ 400 млн. Лет назад в биофсере сформировались 4 среды обитания
( вода, почва, воздух, живой организм) + техносфера.
92-93% видов на суше
7-8% видов в воде
Свойства живого вещества
Техносфера – часть биосферы, преобразованная людьми для своих благ
Живое вещество, по мнению Вернадского, активное вещество. Вернадский говорил, что техносфера перейдет в наносферу.
Основные свойства живого вещества:
Живое вещество – активная материя (с) Вернадский.
1. Мобильность – способность живых организмов быстро осваивать свободное пространство (интенсивное размножение, способность увеличивать биологическую массу в приятных условиях) Может сдерживаться фактором времени.
2. Активность – способность к движению, но не только к пассивному (сила тяжести), но и к активному (против течения воды, против силы тяжести).
3. Устойчивость и деструктивность – способность к устойчивой жизнедеятельности и быстрому разложению после гибели. Благодаря белкам, жирам и углеводам устойчивы к жизни и легко разлагаются после гибели.
4. Адаптивность – свойство живых организмов приспосабливаться к различным условиям окружающей среды, в том числе и крайне трудным по химико-физическим параметрам (животные меняют окраску, маскировка, спячка)
5. Реактивность – способность к высокой скорости протекания реакции.
6. Воспроизводимость – способность живого вещества к обновлению.
Функции живого вещества
1. Биотическая – самоорганизация и самоподдержание биосферы как целостной системы (вещество создает себя и поддерживает разнообразие)
2. Энергетическая – поглощение зелеными растениями солнечной энергии и последующей передачей её по цепям питания. Энергия постепенно рассеивается, но часть энергии окамулируется в виде останков (биосфера накопила в недрах колоссальное количество энергии за геологическую историю Земли: залежи торфа, каменного угля, нефти и т.д.)
3. Газовая – обеспечение планетарного равновесия газов в результате деятельности живого вещества.
4. Координационная(накопительная) – она обусловлена способностью живых организмов в жизнедеятельности избирательно накапливать определенные химические элементы, повышая их содержание в 10-100 раз.
5. Окислительно-восстановительная – выражается в химических превращениях веществ, содержащих атомы с переменной валентностью (железо, сера, азот) под влиянием живого вещества. Благодаря этой функции создаются новые соединения, изменяется активность элементов, и как следствие формируются руды, происходит растворение и осаждение элементов.
6. Деструктивная – разложение, минерализация органических соединений и превращение их в простые минеральные соединения (CO2,NH3,H2O) с освобождением энергии.
7. Транспортная – обусловлены активным движением организмов, в результате которого происходит перенос вещества и энергии на колоссальные расстояния (перелеты птиц, миграции животных)
8. Информационная – проявляется через способность живых организмов и их сообществ накапливать определенную информацию, закреплять её в наследственных структурах и передавать последующим поколениям. Информация: зрительная, слуховая, химическая и т.д.
9. Средообразующая и рельефообразующая функции – живые организмы создают природную среду и поддерживают в относительно стабильном состоянии все её параметры. Благодаря этой функции в географической оболочке произошли важные изменения: преобразования газового состава первичной атмосферы, химического состава вод первичного океана, формирование толщи осадочных пород в литосфере, возникновение почвенного покрова (Каралловые рифы)
Дата: 2019-11-01, просмотров: 368.
