Билеты: Билеты по экологии
1.Предмет, цель и задачи дисциплины "Экология".
Дисциплина "Экология" - это естественнонаучная дисциплина, изучающая
взаимоотношения живых организмов и образуемых ими сообществ между собой и
окружающей средой и освещающая принципы и методы защиты биосферы от негативных
антропогенных воздействий.
Дисциплина "Экология" является базовой (подстилающей) дисциплиной многих
обще профессиональных и в том числе дисциплины "Безонпасность
жизнедеятельности" (БЖД). Она базируется на достиженниях биологии, химии,
геохимии, физики, математики, гигиены, экономики и ряда технических наук.
Предметом ее изучения являнются естественнонаучные,
материально-технические, правовые и организационные методы и средства
воздействия общества на соснтояние ОПС с целью ее сохранения.
Цель реализуются решением следующих задач: 1)Изучение важнейших
научных концепций экологии и методов и средств защиты компонентов биносферы.
2) приобретение навыков оценки, учета и прогнозированния экологических
последствий технических решений. 3) выработнка умения правильно применять
зкобиозащитную технику и технонлогию, разрабатывать и обеспечивать
необходимый комплекс менроприятий по предотвращению отрицательного воздействия
различнных объектов экономики на ОПС и в целом биосферу.
Научное содержание
дисциплины "Экология" - это учение о биосфере и взаимоотношениях живых
организмов и образуемых ими сообществ со средой их обитания, общества и
природы. В дисципнлине рассматриваются как важнейшие научные концепции
экологии, учение о биосфере и взаимодействие человека с ОПС, так и
совнременные экологические проблемы глобального и регионального характера в
биосфере и ее охраны, комплекс вопросов по защите и/или охране атмосферы,
водной среды, почв, земель, флоры, фануны и недр от загрязнений, основы
экономики природопользования и экологического права.
Таким образом, дисциплина "Экология" освещает современные пути обеспечения
экологической безопасности (ЭБ) человека, растительного и животного мира
при взаимодействии общества с природой.
2. Основные термины и определения в дисциплине "Экология".
Впервые термин и общее определение экологии дал немецкий бионлог З.Геккель
(1866 г.) как раздел биологической науки о взаинмоотношениях между организмами
и средой. Согласно современной терминологии экология - это наука,
изучающая взаимоотношения живых организмов и их сообществ между собой и
окружающей срендой. В экологии выделяют крупные подразделения: общая экология
(биоэкология), геоэкология, прикладная экология, экология ченловека и
социальная экология. Для технических специалистов особую роль играет
прикладная экология с различными направленниями и методами исследований
(промышленная или инженерная, строительная, химическая, сельскохозяйственная и
др.)
Природа - это сложный естественный организм, характеризунющийся
многообразием составляющих его компонентов (атмосферы, гидросферы и
литосферы), которые постоянно изменяются. Человек является частью природы.
Природная среда (ПС) - это сложнейшая система, в которой составляющие ее
элементы находятся в определенном равновесии между собой.
Окружающая среда (ОС) - это часть пространства Вселенной, в которой
обитает человек и функционируют созданные им системы (захватывающая,
перерабатывающая, усваивающая, транспортная и выводящая). Из определения
видно, что ОС не имеет постоянных во времени и пространстве границ; ее пределы
зависят от достинжений НТП и обусловлены сферой деятельности человека.
Окружающая природная среда (ОПС) - это вся земная приронда, окружающая
человека, где естественные факторы функционирунют в органическом единстве с
продуктами человеческого труда.
Охрана природы (ОП - по ГОСТ 17.0.0.01-76*) - это система мер.
направленных на поддержание взаимодействия между деятельнностью человека и
ОПС, обеспечивающих сохранение и воспроизнводство ПР, предупреждающих прямое и
косвенное влияние резульнтатов деятельности общества на природу и здоровье
человека. В хозяйственной деятельности общества чаще употребляют термин "
охрана окружающей среды" (ООС) - это комплекс международных,
государственных, региональных и локальных административно-хонзяйственных,
технологических, юридических и общественных менроприятий, направленных на
обеспечение благоприятных условий среды обитания и сохранение здоровья
человека.
Загрязнители (загрязняющие вещества - ЗВ, поллютанты, токсичные,
опасные или вредные вещества) - это неутилизированные материальные и
энергетические отходы производства, а также естественные компоненты,
нехарактерные для данной среды, оказывающие нежелательное действие на человека
и ценные для него ресурсы живой (биотической) и неживой (абиотической)
природы. К основным ЗВ обычно относят: взвешенные частицы, диоксид сенры,
оксид углерода, диоксид углерода, углеводороды и др.
Отходы - это продукты обмена веществ и энергии между обществом и
природой, получение которых не явилось конечной целью; в зависимости от
источника образования различают отходы производства и отходы потребления.
Загрязнение ОПС_- это изменение ее качественного состояния, происходящее
в результате поступления в нее загрязнителей.
Смог (по ГОСТ 17.2.1.04-77*)- это газообразные и твердые примеси в
сочетании с туманом или аэрозольной дымкой, образующиеся в результате их
преобразования и вызывающие интенсивное загрязнение атмосферы.
Кислотный дождь (по ГОСТ I7. 2.1.03-84) - это дождь, водородный
показатель которого РН<5,6 (в зимнее время - кислотный снег); вызывает
ацидификацию (подкисление или закисление) почнвы и водоемов, что приводит к
повреждению живых организмов (гибель рыбы, снижение прироста лесов и т.д.).
Сточные воды (СВ) - это воды, отводимые после использования в
производственной и бытовой деятельности человека. К ним относят также дождевые
стоки с застроенных (селитебных) территорий.
Экосистема - это единый комплекс, образованный живыми организмами и
средой их обитания, в котором живые и косные эленменты связаны между собой
обменом веществ и энергии. Термин предложен английским экологом Й. Тенсли
(1935 г.). В зависимости от масштабов выделяют микроэкосистемы (например, ствол
гниющего дерева), мезоэкосистемы (лес, пруд, озеро и др.), макро-экосистемы
(континент, океан) и глобальную экосистему (биосфера - наружная оболочка
планеты Земля, где существует жизнь и которая видоизменена или сформулирована
жизнью).
Ландшафт - это природный территориальный комплекс, состоящий из
взаимодействующих природных (рельеф, климат, воды, почвы, растительность,
животный мир) или природных и антропогенных элементов, которые образуют
однородную по условиям, разнвития единую систему. Различают агрокультурный
(сельскохозяйснтвенный), антропогенный (техногенный), природный,
геохимичеснкий, элементарный и другие ландшафты.
Предельно допустимая концентрация (ПДК) - это экологичеснкий норматив,
максимальная концентрация 3В в элементах ландншафта, которая при
повседневном влиянии в течение длительного времени не вызывает негативных
воздействий на организм человенка или другого рецептора (определенный вид
животных, растений).
Кадастр - это систематизированный свод данных, включающий качественную и
количественную опись объектов и явлений, а в ряде случаев и их
социально-экономическую оценку. Различают земельный, водный, биологический,
лесной, медико-биологический и другие кадастры.
Экологическая ниша (экониша) - это область многомерного пространства
(гиперпространства) переменных, в совокупности отображающих ресурсы и
условия среды, соответствующая устойчинвому существованию вида или популяции.
Вид (биологический) - это совокупность особей с общими
морфофизиологическими признаками, способных к скрещиванию с образованием
плодовитого потомства; популяция - это совокупнность особей одного
вида, длительно занимающая определенную территории или акватории.
Экологический кризис - это стационарное, относительно постепенное
обратимое или необратимое ухудшение состояния ОС, вызванное деятельностью
человека (например, ареал Аральского моря) или естественными факторами;
экологическая катастрофа -это аномальные изменения (длительного или
кратковременного ханрактера) состояния ПС, ведущие к гибели людей и других
живых организмов и большому материальному ущербу (например, Чернобыльская
зона). При кризисе человек выступает, как правило, активной действующей
стороной, а при катастрофе - вынужденно пассивной, страдающей стороной.
Защита ОПС - это природоохранная деятельность, направленнная на снижение
или полное исключение поступления в биосферу загрязнителей антропогенного
(вызванного деятельностью человенка) происхождения.
Средства защиты ОПС - это аппараты и устройства, предназнначенные для
снижения или полного исключения поступления в биносферу загрязнителей.
Качество ОПС - это состояние естественных и преобразованнных человеком
экосистем, сохраняющее их способность к постояннному обмену веществ и энергией,
к воспроизводству жизни.
Управление качеством ОПС - это система государственных мероприятий по
обеспечению качества ОПС на основе правильного сочетания и согласованного
удовлетворения экономических и эконлогических интересов.
3. Исходные теоретические концепции экологии
Наибольшее значение для экологии имела биологическая наунка и особенно
эволюционная теория Ч.Дарвина. Положения о наснледственности и изменчивости,
естественном и искусственном отнборах и борьбе за существование как
движущей силе эволюции позволили по-новому взглянуть на многообразие и
единство форм жизни и лучше понять приспособительное значение различных
напнравлений и видов эволюции:
1) ароморфоз, заключающийся в появнлении таких морфофизиологических
изменений, которые ведут к общему подъему организации биологических
объектов, выходу их на новые уровни эволюции
2) идиоадаптация,
обеспечивающая частные приспособления на этом новом уровне или рубеже.
Применром ароморфоза может служить выход водных животных на сушу
(превращение рыб в земноводные), а примером идиоадаптации создание различных
видов, семейств и отрядов амфибий.
Эволюция закрепила 2 вида отбора:
- К-отбор, при котором выживание обеснпечивается за счет усложнения
организма и совершенствования его функций
- R-отбор, при котором те же задачи решаются резнким увеличением потомства
(некоторые рыбы мечут до нескольких миллионов икринок за один нерест).
Окончательное оформление экологии в самостоятельную диснциплину совпало с
развитием кибернетики и системного подхода. Биологические и особенно
экологические объекты для кибернетинков стали наиболее совершенными образцами
реализации принципа обратной связи.
Системный подход, повсеместно применяющийся в наше время, базируется на
понятии системы, как множества закономерно свянзанных друг с другом
элементов, составлявших собой единство, определенное целостное образование.
Важнейшим свойством систенма является эмерджентность, т.е. появление новых, не
сводящихнся к сумме старых, качеств. Любой уровень анализа в экологии
(начиная от единичной простейшей особи до биосферы в целом) требует
системного подхода, ибо самая простая форма жизни уже представляет собой
сложнейшую систему, превосходящую по сложнности самые грандиозные технические
устройства
Из новейших глобальных теоретических обобщений для эколонгии наибольшее значение
имеет концепция диссипативных структур И.В. Пригожина. которым доказана
возможность самоорганизации и усложнения макроскопических структур в
неравновесных состояниях. Концепция диссипативных структур исключанет
случайность возникновения жизни на планете и дает новое бонлее глубокое
объяснение ее зарождению и эволюции.
4. Взаимоотношения организма и среды
К условиям существования или условиям среды относятся ненобходимые организму
факторы, без которых его существование ненвозможно. (Рисуем таблицу):
Наиболее общая классификация экологических факторов среды делит их на
биотические, абиотические и антропогенные. К первым из них относятся
фитогенные, зоогенные и микрогенные воздействия на организмы, ко вторым
- климатические условия (свет, температура, влажность, уровень
барометрического давленния и т.д.), эдафогенные, т.е. связанные с почвой
факторы (состав почв, их влагоемкость, проницаемость для Од, плотность и
т.д.), орографические условия, т.е. высота над уровнем моря, рельеф, угол
наклона местности, и химические факторы, т.е. хинмический состав воздуха,
солей воды и почвенных растворов и т.д. Существенное значение имеет и
стабильность условий жизни. Различают первичные изменения (например,
суточные и сезонные изменения освещенности и температур) и вызываемые ими
вторичные изменения (например, различная активность живых организмов днем и
ночью, зимой и летом), антропогенные факторы создаются самим человеком
(например, условия жизни в городах).
Воздействие любого вида фактора может быть прямым (например, прямое
воздействие температуры на течение физиологических процессов) и косвенным
или опосредованным (прямое угнетающее воздействие ультрафиолетового облучения
на развитие растений является косвенным воздействием на животных,
питающихся этими растениями). Результат воздействия любого фактора
зависит прежде всего от его интенсивности (рис. 1.1).
Рис. 1.1. Зависимость результата действия экологического фактора от его
интенсивности
Важное значение имеют лимитирующие факторы среды, т.е. факторы, значения
которых приближаются к пределу способности организма переносить их влияние
(или обеспечивать свое норнмальное развитие и размножение). Так,
лимитирующим веществом будет не то вещество, которого больше всего требуется
для роснта и развития организма, а те вещества, доступные количества
которых наиболее близки к необходимому минимуму (закон минимунма Либиха
К основным лимитирующим факторам относятся свет, темперантура (жизнь возможна в
диапазоне температур от -200 до +100
