Конспект по"Экологии"

18. Стабильность экосистем. 

стабильность - это свойство любого тела, заставляющее его возвра-щаться к исходному  состоянию после того, как это  тело выведено из состояния равновесия.

Стабильность  экосистемы обеспечивается непрерывным  потоком энергии, который задает и поддерживает круговороты веществ; а также развитыми информационными сетями, включающими потоки физических и химических сигналов, связывающих все части системы и управляющих (или регулирующих) ею как одним целым. В результате взаимодействия круговоротов веществ и потоков энергии, а также сигналов обратной связи от субсистем (когда часть сигналов с выхода поступает на вход) в экосистемах возникает саморегулирующийся гомеостаз без регуляции извне ( как это бывает в механических системах; например, в обычной системе регулировки температуры в помещении термостат управляет печью) или «постоянной точки» ( так у теплокровных животных регуляция температуры тела осуществляется специальным центром в мозгу). Управляющие функции экосистемы сосредоточены внутри нее и диффузны (а не направлены вовне и специализированы). В число управляющих механизмов, действующих на уровне экосистемы, входят микробные субсистемы, регулирующие накопление и высвобождение биогенных элементов, поведенческие механизмы и субсистемы «хищник-жертва», регулирующие плотность популяции, а также многие другие.

Помимо системы  обратной связи стабильность обеспечивается избыточностью функ-циональных компонентов. Например, если в сообществе имеется  несколько видов автотро-фов, каждый из которых характеризуется своим температурным диапазоном функцнонирования, то скорость фотосинтеза сообщества в целом может оставаться неизменной, несмотря на колебания температуры. 

19. Устойчивость экосистем. 

Устойчивость - один из важнейших параметров любых систем, в том числе и экологических. Она определяет способность системы сохранять себя при изменениях среды.

Важнейшим отличительным  свойством устойчивости является видовое  разнообразие. С уменьшением видового состава резко падает устойчивость экосистемы. Чем больше в системе видов, тем больше вероятность приспособления их в случае изменения условий.

Другим важным свойством, характеризующим устойчивость экосистемы, является ее стадия развития, или сукцессионная стадия. 

21. Состав атмосферного воздуха в приземном слое. 

В состав атмосферного воздуха, которым дышит каждый из нас, входят несколько газов, основными  из которых являются: азот(78.09%), кислород(20.95%), водород(0.01%) двуокись углерода (углекислый газ)(0.03%) и инертные газы(0.93%). Кроме того, в воздухе всегда находится некоторое кол-во водяных паров, кол-во которых всегда изменяется с переменой температуры: чем выше температура, тем содержание пара больше и наоборот. Вследствие колебания кол-ва водяных паров в воздухе процентное содержание в нем газов также непостоянно. Все газы, входящие в состав воздуха, бесцветны и не имеют запаха. Вес воздуха изменяется в зависимости не только от температуры, но и от содержания в нем водяных паров. При одинаковой температуре вес сухого воздуха больше, чем влажного, т.к. водяные пары значительно легче паров воздуха. 

22. Структура атмосферы. 

Структура атмосферы. Нижний, наиболее плотный слой воздуха  — тропосфера. В зависимости от широты Земли ее высота 10—15 км. Здесь  содержится 80 % массы атмосферы и до 80% водяного пара, развиваются физические процессы, формирующие погоду и влияющие на климат различных районов нашей планеты. Над тропосферой до высоты 40 км расположена стратосфера. В ней находится озоновый слой, поглощающий большую часть ультрафиолетовой радиации и предохраняющий жизнь на Земле. Выше находится ионосфера, которая обладает повышенной ионизацией молекул газа. Этот слой высотой до 1300 км также оберегает все живое от вредного воздействия космической радиации, влияет на отражение и поглощение радиоволн. Ионосфера - часть структуры атмосферы. Далее до 10 000 км простирается экзосфера, где плотность воздуха с увеличением высоты убывает, приближаясь к разреженности вещества в максимальном пространстве.

Принято выделять постоянные и переменные компоненты структуры атмосферы в зависимости от длительности пребывания в атмосфере. Таким примером является вода, находящаяся в атмосфере в разных формах и концентрациях структур. В то же время такое подразделение составных частей атмосферы является относительным, так как в течение длительных интервалов времени все компоненты атмосферы оказываются переменными. Главными составными частями атмосферы являются азот, кислород, аргон и углекислый газ. 
 

25. Основные  виды загрязнений  атмосферы.

 

Под загрязнением атмосферного воздуха следует  понимать любое изменение его состава и свойств, которое  оказывает негативное воздействие на здоровье человека и животных, состояние растений и экосистем.

Загрязнение атмосферы  может быть естественным  (природным) и антропогенным (техногенным). Естественное загрязнение воздуха вызвано природными процессами. К ним относятся вулканическая деятельность,  выветривание горных пород, ветровая эрозия, массовое цветение растений, дым от лесных и степных пожаров и др.  Антропогенное загрязнение связано с выбросом различных загрязняющих веществ в процессе деятельности человека. По своим масштабам оно значительно превосходит природное загрязнение атмосферного воздуха.Наиболее опасное загрязнение атмосферы — радиоактивное. В настоящее время оно обусловлено в основном глобально распределенными долгоживущими радиоактивными  изотопами — продуктами испытания ядерного оружия,  проводившихся в атмосфере и под землей. Приземный слой атмосферы  загрязняют также выбросы в атмосферу радиоактивных веществ с действующих АЭС в процессе их нормальной эксплуатации и другие источники.

Еще одной формой загрязнения атмосферы является локальное избыточное поступление  тепла от антропогенных 

источников. Признаком  теплового (термического) загрязнения  атмосферы служат так называемые термические зоны, например, «остров тепла» в городах, потепление водоемов и т. п. 
 

26.Источники  загрязнения атмосферного  воздуха.

Источники загрязнения  воздуха 

Среди естественных факторов выделяются:

а) внеземное  загрязнение воздуха космической пылью и космическим излучением;

б) земное загрязнение  атмосферы при извержении вулканов, выветривании горных пород, пыльных  бурях, лесных пожарах, возникающих  от ударов молний, выносе морских солей.

Условно разделяют  естественное загрязнение атмосферы на континентальное и морское, а также неорганическое и органическое. К источникам органического загрязнения относят аэро-планктон-бак-терии, в том числе болезнетворные, споры грибов, пыльцу растений (включая и ядовитую пыльцу амброзии) и т. д.

На долю естественных факторов в конце XX в. приходилось 75% общего загрязнения атмосферы. Остальные 25% возникали в результате деятельности человека.

Искусственное загрязнение атмосферы разделяют  на радиоактивное, электромагнитное, шумовое, дисперсное и газообразное, а также по отраслям промышленности и видам технологических процессов.

Главными и  наиболее опасными источниками загрязнения  атмосферы являются промышленные (рис. 14.3), транспортные и бытовые выбросы. По особенностям строения и характеру  влияния на атмосферу загрязнители, как правило, подразделяют на механические и химические. Вследствие деятельности человека в атмосферу поступают углекислый газ СО2 и угарный газ СО, диоксид серы SO2 метан СН4, оксиды азота NO2, NO и N2O. При использовании аэрозолей в атмосферу поступают хлорфторуглероды, в результате работы транспорта—углеводороды (бенз(а)пирен и др.).

Вещества, загрязняющие атмосферу, подразделяют также на первичные  и вторичные. Первичные — это  вещества, содержащиеся непосредственно  в выбросах предприятий и поступающие с ними от разных источников. Вторичные являются продуктами трансформации первичных или вторичного синтеза. Они нередко более опасны по сравнению с первичными веществами. 

28. Мероприятия по  защите атмосферы,

Для защиты воздушного бассейна от негативного  антропогенного воздействия в виде загрязнения его вредными 

веществами используют следующие меры:

— экологизацию технологических процессов;

— очистку газовых  выбросов от вредных примесей;

— рассеивание  газовых выбросов в атмосфере;

— устройство санитарно-защитных зон,  архитектурно-планировочные  решения и др. 

34 Оборотное водоснабжение

Оборотное водоснабжение - система повторной подачи отработанной воды на производственные нужды после  очистки, охлаждения и обработки. Оборотное водоснабжение применяется в целях экономии воды в производстве. 

35 механический метод  очистки сточных  вод 

механический  метод очистки сточных вод (позволяет  провести очистку всего лишь на 50-75%, состоит из двух методов: отстаивания  и фильтрации, производится различными конструкциями, в частности ситами, решетками; основными недостатками считаются как низкая степень очистки, так и невозможность очистки воды от органических соединений, растворенных в ней; часто применяется перед биологической очисткой); 

36. физико-химический  метод очистки  сточных вод 

физико-химический метод очистки сточных вод (обладает обеззараживающим свойством, состоит  в применении ультразвука и озона); 
 
 

37. биологический метод  очистки сточных  вод 

биологический метод очистки сточных вод (считается наиболее эффективным, заключается в использовании особых бактерий, требующихся для минерализации загрязнений: имеющиеся загрязнения распадаются на абсолютно безвредные для здоровья человека компоненты; при применении данного метода очистки воды практически отсутствует ее загнивание). 

38. Заключительный этап  обработки сточных  вод перед сбросом  их в водоем 

дезинфекция сточных  вод является заключительным этапом их обработки перед сбросом в  водоем. Цель дезинфекции — уничтожение  патогенных микроорганизмов, содержащихся в сочной воде. Для дезинфекции применяется хлорирование, озонирование, ультрафиолетовое облучение. Из числа возможных альтернатив в технологической схеме предпочтение можно отдать применению ультрафиолетовых лучей, так как дезинфекция с их помощью не оказывает токсического влияния на водные организмы и не приводит к образованию вредных для здоровья химических соединений. Обеззараживание воды происходит вследствие фотохимического воздействия на бактерии ультрафиолетовой бактерицидной энергией, излучаемой специальными лампами. 

39. Сжигание осадков сточных вод

     Сжигание  — это процесс окисления органической части осадков до нетоксичных  газов (диоксид углерода, водяные  пары и азот) и золы. Перед сжиганием  осадки должны быть или механически обезвожены, или подвергнуты термической сушке, или пройти оба процесса.

     Сжигание  осадков осуществляют, если их утилизация невозможна или экономически нецелесообразна.

     Процесс сжигания осадков состоит из следующих  стадий: нагревание, сушка, отгонка летучих веществ, сжигание органической части и прокаливание для выгорания остатков углерода.  

40

Литосфера —  внешняя твердая оболочка Земли, которая включает всю земную кору с частью верхней мантии Земли  и состоит из осадочных, изверженных  и метаморфических пород. Нижняя граница литосферы нечеткая и определяется резким уменьшением вязкости пород, изменением скорости распространение сейсмических волн и увеличением электропроводности пород. Толщина литосферы на континентах и под океанами различается и составляет в среднем соответственно 25— 200 и 5—100км.

     Основная  часть литосферы состоит из изверженных  магматических пород (95 %), среди которых  на континентах преобладают граниты  и гранитоиды, а в океанах-базальты.

     Актуальность  экологического изучения литосферы обусловленная тем, что литосфера есть средой всех минеральных ресурсов, одним из основных объектов антропогенной деятельности (составных природной среды), через значительные изменения которого развивается глобальный экологический кризис. В верхней части континентальной земной коры развиты грунты, значение которых для человека тяжело переоценить. Грунты - органо-минеральный продукт многолетней (сотни и тысячи лет) общей деятельности живых организмов, воды, воздуха, солнечного тепла и света есть одними из важнейших природных ресурсов. В зависимости от климатических и геолого-географических условий грунты имеют толщину от 15-25 см до 2-3 м.