Автор: Пользователь скрыл имя, 02 Апреля 2012 в 17:31, шпаргалка
1. Предмет и задачи эк. Историч развитие экологии.
Предмет экологии – совокупность связей между организмом и средой. Экология – наука изучающая взаимодействия организмов с окружающей средой и друг с другом. Сюда относятся и все условия существования, как неорганические условия – климат, неорганическая пища, состав воды, почвы и т.д., так и органические – общие отношения организмов ко всем остальным организмам.
УРБАНИЗАЦИЯ – всемирно-исторический процесс повышения роли городов в развитии человечества, который охватывает изменения в размещении производительных сил, прежде всего в размещении населения, его социально-профессиональной, демографической структуре, образе жизни, культуре и т.д. Современная урбанизация сопровождается ухудшением состояния городской окружающей среды, особенно в развивающихся странах. В них оно стало угрожающим для здоровья населения, стало тормозом преодоления хозяйственной отсталости. Особенно неблагополучно состояние окружающей среды в городах в крупнейших центрах с населением свыше 250 тыс. жителей. Именно эти города растут особенно быстро, увеличивая свое население примерно на 10% в год. Происходит разрушительное нарушение экологического равновесия в крупнейших и крупных центрах всех регионов и стран третьего мира. Ухудшение качества воздушного бассейна крупных городов в развивающихся странах связано с опережающими, относительно роста населения и промышленности, темпами производства и потребления энергии.
Город является гетеротрофной экосистемой с очень высокой концентрацией потребителей. Действительно, продукция зеленых растений не играет заметной роли в функционировании урбоэкосистемы. Поэтому городу необходим приток энергии и вещества с больших площадей, находящихся за его пределами. Среда на входе и выходе для системы города значительно важнее, чем для такой экосистемы, как, например, лес - город, по сути, паразитирует на окружающих ландшафтах. Таким образом, при существующем порядке хозяйствования город почти не производит пищи или других органических веществ, не очищает воздух и почти не возвращает в круговорот неорганические вещества. Кроме того, урболандшафт является значительным накопителем и перераспределителем (вместе с перемещаемым грунтом, строительным материалом, топливом и прочими веществами) многих редких элементов, значительно повышая содержание некоторых из них в антропогенных экосистемах.
Необходимо заметить, что если растения резко ограничены в возможностях поселения в городе (лимитирующим фактором является очень фрагментарный и находящийся под сильным антропогенным прессом почвенный покров), то для животных обнаруживается огромное количество потенциальных экологических ниш. Это связано с очень большим числом самых разнообразных убежищ (в этом отношении город ощутимо превосходит природные экосистемы), обилием кормовых ресурсов и высокой комфортностью местообитаний, особенно для некоторых синантропных групп животных. Существенными особенностями этих биотопов являются ряд антропогенных факторов, которые накладывают специфический отпечаток на видовой состав и особенности образа жизни городских обитателей.
9. Загрязнение. Классификация загрязнений окружающей среды. Глобальное загрязнение биосферы. Его масштабы. Технологические причины глобальных загрязнений.
Загрязнение – ривнесение в среду новых, не характерных для нее физических, химических или биологических компонентов или превышение естественного многолетнего содержания этих компонентов. Воздух, вода, почва – объекты загрязнения. Растения, животные микроорганизмы, человек.
Главные загрязнители биосферы:
1. CO2 – парниковый эффект.
2. CO – баланс верхних слоев.
3. NxOy (N20, NO, N2O3, NO2, N2O5) – смог, респираторные заболевания.
4. SO2.
5. Фосфаты (гидросфера).
6. Тяжелые металлы Hg, Pb.
7. Нефть и нефтепродукты.
8. Пестициды.
9. Радиация.
Воздействие человека на биосферу в целом и на отдельные ее компоненты достигло к настоящему времени огромных размеров. Современное состояние Земли оценивается как глобальный экологический кризис. Негативные тенденции этих воздействий на человека и биоту носят не только выраженный локальный, но и глобальный характер.
Технологические причины глобального загрязнения:
1. Осваивание невозобновимых и возобновимых природных ресурсов.
2. Строительные и горные работы.
3. Сжигание топлива.
4. Производство минеральных удобрений.
5. Развитие химической промышленности.
6. Несовершенство технологий.
11. Атмосфера, строение атмосферы, свойства, состав. Самоочищение атмосферы.
Атмосфера – газовая оболочка Земли, состоящая из смеси различных газов, водяных паров и пыли.
Состав атмосферы: N2 – 78%, O2 – 21%, Ar и др. инертные газы– 0,9%, CO2 – 0,03%. На высоте от 10 до 50 км расположен слой озона, защищающий Землю от чрезмерного UV облучения.
Атмосфера делится на гомосферу и гетеросферу, граница между ними на высоте 100км. Гомосфера характеризуется однородным и устойчивым газовым составом. Выше этой границы характерен нарастающий уровень ионизации газов за счет фотодиссоциации. Свойства – озоновый слой, низкая плотность воздуха – закрывает возможность существования организмов (околоземные организмы).
Атм физически, химически и механически воздействует на литосферу, регулируя распределение тепла и влаги. Атм поддерживает различные формы жизни на Земле.
В формировании природной среды Земли велика роль тропосферы (нижний слой атм до высоты 8-10 км) и в меньшей степени стратосферы, области холодного разреженного сухого воздуха толщиной примерно 20 км.
Способность атмосферы к самоочищению (ветер, осадки, лес).
Существует 3 основных цикла атмосферных процессов, определяющих климат, так называемые климатообразующие процессы - теплооборот, влагооборот и атмосферная циркуляция. Теплооборот, создает тепловой режим атмосферы. Сквозь атмосферу проходит поток солнечной радиации. Атмосфера частично поглощает солнечные лучи, преобразуя их энергию в теплоту; частично рассеивает их, меняя по качеству (спектральному составу); частично они отражаются назад облаками. Между земной поверхностью и атмосферой происходит обмен тепла. Между атмосферой и земной поверхностью происходит постоянный оборот воды, или влагооборот. С поверхности океанов и других водоемов, влажной почвы и растительности в атмосферу испаряется вода, на что затрачивается большое количество тепла из почвы и верхних слоев воды.
12. Озоновый слой атмосферы, его значение, причины загрязнения.
Термосфера, магнитосфера. Тропосферы 4/5 массы атмосферы.
На высоте от 10 до 50 км, с максимумом концентрации на высоте 20-25 км, расположен слой озона, защищающий Землю от чрезмерного UV облучения, гибельного для организмов.
Озоновый слой – 40 тон. 6500 раз ослабляет ультрафиолетовое излучение.
Причины разрушения O3 озонового слоя: (1) Cl2 природное извержение, антропогенный фактор. ClFCH – фреоны, CH4FxClx-1. Одна молекула Cl2 разрушает 100000 молекул O3. (2) NO2, NxOy. Разложение азотных удобрений. выхлопные газы ракет, машин, ядерные взрывы в атмосфере, 1 молекула NO2=10 молекул O3. (3) H2.
Роль озона:
1. Защита от УФ.
2. Разрушение загрязнителей 3CO+O33CO2
Вредное действие озон оказывает в нижних слоях атмосферы: 0,000001 – доля полезного действия; 0,000001-0,000005 вредное вещество; больше 0,000005 ядовитое вещество (разрушение гемоглобина).
В общем количестве выбросов вредных веществ в атмосферу над территорией России доминируют выбросы от стационарных источников (промышленность, ТЭЦ). Суммарный выброс загрязняющих веществ в 1991 году составил 53 млн. т (32-от промышленности, 21-от автотранспорта).
Основные загрязнители:
1. CO – воздействует на нервную и сердечно-сосудистую системы;
2. Оксиды азота, в основном NO2 – взаимодействуя с углеводородами выхлопных газов, образуют фотохимический смог. В чистом виде приводят к отеку легких;
3. SO2 – накапливается в листьях и хвое, чем наносит урон лесам; раздражает слизистые оболочки;
4. Углеводороды (пары бензина, пентан, гексан) – обладают наркотическим действием, вызывают головные боли, головокружение;
5. Альдегиды – раздражают слизистые оболочки;
6. Соединения свинца – нарушают синтез гемоглобина, провоцируют заболевания дыхательных путей, нервной системы;
7. Атмосферная пыль: сажа, содержащаяся в пыли, обладает большой адсорбционной способностью к тяжелым углеводородам, что делает ее опасной для здоровья человека.
Основными источниками загрязнения атмосферного воздуха явл-ся промышленные предприятия, транспорт, энергетические системы. Промышленное производство – источник различного вида загрязнений окр среды. Вид, кол-во и состав загрязнений определяются производственным процессом, используемым сырьем, материалами и масштабами пр-ва. К числу основных загрязнителей относятся выбросы двигателей внутр сгорания (ДВС) и газотурбинных двигателей (ГТД). Исследования состава отработанных газов двс показывают, что в них содержатся неск-ко десятков компонентов. Наибольшей токсичностью обладает выхлоп карбюраторных ДВС за счет большего выброса СО, NO, CnHm и др в-в.
14 (продолжение)
водоема органическими веществами. Он определяет количество кислорода, необходимое для разложения органических загрязняющих веществ.
Эвтрофикация — повышение уровня первичной продуктивности водоемов из-за повышения в них концентрации биогенных веществ, в основном азота и фосфора; часто приводит к цветению вод.
Попав в природные водоемы, биогенные элементы становятся питательной средой для микроорганизмов, в том числе сине-зеленых водорослей. Продукты жизнедеятельности сине-зеленых - аллергены, токсины, уже на прямую воздействующие на человека. Процесс антропогенного эвтрофирования, вызывая быстрые и подчас необратимые нарушения функциональных связей экосистемы, приводит к ухудшению качества воды, подрыву полезной продуктивности, а иногда и к полной утрате природных ресурсов озера. Основные отрицательные последствия этого процесса - массовое развитие планктонных водорослей, появление неприятного запаха и вкуса воды, увеличение содержания органических веществ, снижение прозрачности и увеличение цветности воды.
Последствия перерасхода водных ресурсов.
Когда из реки отводят воду, экологические последствия могут затронуть не только ее саму. Болота вдоль множества рек пересохли, так как больше не подпитываются периодическими паводками, что привело к гибели огромного количества водной дичи и других видов растений и животных, обитавших в этих местах.
Проблема касается и эстуариев, т. е. заливов, в которых пресная вода рек постепенно смешивается с морской. Когда речной сток сокращается, в эстуарии поступает меньше пресной воды, растет их соленость и сильно изменяется экология.
Падение уровня грунтовых вод и истощение их запасов.
Сокращение поверхностных вод. Падение уровня грунтовых вод влияет и на поверхностные водоемы. Когда уровень грунтовых вод падает, эта опора исчезает, и может происходить постепенное опускание поверхности суши, называемое просадкой грунта.
Из-за истощения запасов грунтовых вод возникает еще одна проблема - подток соленой воды.
Гидросфера играет огромную роль в формировании природной среды Земли. Поэтому необходимо экономно расходовать водные ресурсы.
Оценка кач-ва: кач-во поверхностных вод нормировано для хозяйственно-питьевого, культурно-бытового и рыбохозяйственного водопользования. Для воды установлены ПДК более чем 960 хим соединений, которые объединены в 3 группы по санитарно-токсикологическому, общесанитарному, органолептическому лимитирующим показателям вредности (ЛПВ). Содержание в питьевой воде растворимых солей магния и кальция обусловливает жесткость воды. Вопрос доброкачественности питьевой воды решают путем определения кол-ва кишечных палочек в 1л воды (коли-индекс). Используемые в наст вр методы оценки кач-ва воды с пом системы ПДК загрязняющих в-в не дают полного представления о состоянии природных вод и не явл-ся достаточной гарантией их охраны от загрязнения.
15. Круговорот воды в природе. Антропогенное воздействие на круговорот воды.
Круговорот воды. Вода находится в постоянном движении. Испаряясь с поверхности водоемов, почвы, растений, вода накапливается в атмосфере и, рано или поздно, выпадает в виде осадков, пополняя запасы в океанах, реках, озерах и т.п. Т. о., кол-во воды на Земле не изменяется, она только меняет свои формы. Из всех выпадающих осадков 80% попадают непосредственно в океан. Для человека наибольший интерес представляют оставшиеся 20%, выпадающие на суше, т.к. большинство используемых источников воды пополняются именно за счет этого вида осадков. Для воды, выпавшей на суше, есть два пути. Либо она, собираясь в ручьи и реки, попадает в озера и водохранилища – т.н. открытые источники водосбора. Либо просачиваясь через почву, пополнит запасы грунтовых вод. Поверхность и грунтовые воды и составляют 2 основных источника водоснабжения. Он играет гл. роль в связывании геологического и биотического круговоротов. В биосфере вода, непрерывно переходя из одного состояния в другое, совершает малый и большой круговорот. Испарение воды с поверхности океана, конденсация водяного пара в атмосфере и выпадение осадков на поверхность образуют малый круговорот. Если же водяной пар переносится воздушным течением, круговорот становится сложнее. В этом случае часть осадков используется и поставляется обратно в атмосферу, др. - питает реки и водоемы, вновь возвращаясь в океан речным или подземным стоком, завершая тем самым большой круговорот. Важное свойство круговорота воды - связывает воедино все части гидросферы: океан, реки, почвенную влагу, подземные воды и атмосферную влагу. Вода - важнейший компонент всего живого. Наиболее медленной частью круговорота воды является деятельность полярных ледниковых масс. Наибольшей активностью обмена после атмосферы влаги отличаются речные воды, которые сменяются в среднем каждые 11 дней. Чрезмерная быстрая возобновляемость основных источников пресных вод и опреснение вод в процессе круговорота является отражением глобального процесса динамики вод на земном шаре.