Гомеостаз популяций - поддержание пространственной, генетической структуры

    Эффективность работы очистных сооружений различна и зависит как от физико-химических свойств загрязнителей, так и  от совершенства применяемых методов  и аппаратов. При грубой очистке  выбросов устраняется от 70 до 84% загрязнителей, средней очистке - до 95 - 98% и тонкой - 99% и выше.

    Решить  проблему охраны атмосферы только при  помощи очистных сооружений невозможно. Необходимо применение комплекса мероприятий, и прежде всего внедрение безотходных  технологий.⁵

    Безотходная технология эффективна в том случае, если она строится по аналогии с  процессами, происходящими в биосфере: отходы одного звена в экосистеме используются другими звеньями. Цикличное  безотходное производство, сопоставимое с циклическими процессами в биосфере, - это будущее промышленности, идеальный путь сохранения чистоты окружающей среды.

    Один  из способов предохранения атмосферы от загрязнения- переход на использование новых экологически безопасных источников энергии. Например, строительство станций, использующих энергию приливов и отливов, использование гелиоустановок и ветряных двигателей. В качестве частных решений защиты воздуха от выхлопных газов автомобилей можно указать на установку фильтров и дожигающих устройств, замену добавок, содержащих свинец, организацию движения транспорта, которая уменьшит и исключит частую смену режимов работы двигателей (дорожные развязки, расширение дорожного полотна, строительство переходов и т.д.). Кардинально проблема может быть решена при замене двигателей внутреннего сгорания на электрические. Для уменьшения токсических веществ в выхлопных газах автомобилей предлагается за- мена бензина другими видами горючего, например смесью различных спиртов. Перспективны газобаллонные автомобили. Озеленение городов и промышленных центров: зеленые насаждения за счет фотосинтеза освобождают воздух от диоксида углерода и обогащают его кислородом. На листьях деревьев и кустарников оседает до 72% взвешенных частиц пыли и до 60% диоксида серы. Поэтому в парках, скверах и садах в воздухе содержится пыли в десятки раз меньше, чем на открытых улицах и площадях. Многие виды деревьев и кустарников выделяют фитонциды, убивающие бактерии. Зеленые насаждения в значительной мере регулируют микроклимат города, «гасят» городской шум, приносящий огромный вред здоровью людей. Для поддержания чистоты воздуха большое значение имеет панировка города. Фабрики и заводы, транспортные магистрали должны отделяться от жилых кварталов буферной зоной, состоящей из зеленых насаждений. Необходимо учитывать направление основных ветров (розу ветров), рельеф местности и наличие водоемов, располагать жилые кварталы с подветренной стороны и на возвышенных участках. Промышленные зоны лучше размещать вдали от жилых кварталов или за пределами города.

    Правовая  охрана атмосферы - реализация конституционных прав населения и норм в экологической сфере привела к существенному расширению базы законодательного регулирования в области охраны атмосферного воздуха.

    Гидросфера - это совокупность океанов, морей, озер, прудов, болот и подземных вод, т.е. водная оболочка Земли.

    Гидросфера - самая тонкая оболочка нашей планеты, составляющая лишь 10-3% общей массы  Земли. Около 80% - это морская вода, содержащая до 35 г/л солей. По подсчетам  ученых количество пресной воды составляет всего 2,5% от всей воды на планете. При  этом запасы пресной воды распределены крайне неравномерно: 72,2% - льды; 22,4% - грунтовые  воды; 0,35% - вода в атмосфере; 5,05% - устойчивый сток рек и озер. На долю воды. которую мы можем использовать, приходится всего лишь 10-2% от всей воды, имеющейся на Земле.

    Под загрязнением водных ресурсов понимают любые изменения физических, химических и биологических свойств воды в водоемах в связи со сбрасыванием в них жидких, твердых и газообразных веществ, которые причиняют или  могут создать неудобства, делая  воду данных водоемов опасной для  использования, нанося ущерб народному  хозяйству, здоровью и безопасности населения. Источниками загрязнения  признаются объекты, с которых осуществляется сброс или иное поступление в  водные объекты вредных веществ, ухудшающих качество поверхностных  вод, ограничивающих их использование, а также негативно влияющих на состояние дна и береговых  водных объектов.⁶

    В задачах охраны водных объектов от загрязнения в качестве основных санитарно-гигиенических нормативов используются:

• предельно допустимые концентрации химических веществвводе водных объектов хозяйственно-питьевого и коммунально-бытового водопользования,
• предельно допустимые концентрации химических веществ в воде водоемов, используемых для рыбохозяйственных целей, и
• временно допустимые концентрации химических веществ в воде водоемов.

    При выборе способов и технологического оборудования для очистки сточных  вод от примесей необходимо учитывать, что заданные эффективность и  надежность работы любого очистного  устройства обеспечиваются в определенном диапазоне значений концентраций примесей и расходов сточной воды. Например, залповые сбросы отработанных технологических  растворов в термических, травильных и гальванических цехах вызывают существенное увеличение концентрации тяжелых металлов в сточных водах на входе в очистные сооружения. Быстрое таяние снега, а также интенсивные дожди вызывают существенное увеличение расхода

    Выбор необходимых способов при проектировании станций очистки, как правило, основывается на виде и концентрации преобладающих  примесей сточных вод, а именно механических (взвешенных), растворенных и органических. В данном вопросе рассматривается  очистка сточных вод только от суспензий и взвесей.

    Очистка сточных вод от твердых частиц в зависимости от их свойств, концентрации и фракционного состава на предприятиях осуществляется методами процеживания, отстаивания, отделения твердых  частиц в поле действия центробежных сил и фильтрования.

    Процеживание - первичная стадия очистки сточных вод -предназначено для выделения из сточных вод крупных нерастворимых примесей размером до 25 мм, а также более мелких волокнистых загрязнений, которые в процессе дальнейшей обработки стоков препятствуют нормальной работе очистного оборудования. Процеживание сточных вод осуществляется пропусканием воды через решетки и волокноуловители.

    Отстаивание основано на особенностях процесса осаждения  твердых частиц в жидкости. При  этом может иметь место свободное  осаждение неслипающихся частиц, сохранивших свои формы и размеры, и осаждение частиц, склонных к  коагулированию и изменяющих при  этом свою форму и размеры.

    Отделение твердых примесей в поле действия центробежных сил осуществляется в  открытых или напорных гидроциклонах  и центрифугах. Открытые гидроциклоны применяют для отделения из сточных  вод крупных твердых частиц со скоростью осаждения более 0,02 м/с. Преимущества открытых гидроциклонов перед напорными - большая производительность и малые потери напора, не превышающие 0,5кПа. Эффективность очистки сточных вод от твердых частиц в гидроциклонах зависит от характеристик примесей (вида материала, размеров и формы частиц и др.), а также от конструкционных и геометрических характеристик самого гидроциклона.

    Фильтрование  сточных вод предназначено для  очистки их от тонкодисперсных твердых  примесей с небольшой концентрацией. Процесс фильтрования применяется  также после физико-химических и  биологических методов очистки, так как некоторые из этих методов  сопровождаются выделением в очищаемую  жидкость механических загрязнений. Для  очистки сточных вод предприятий  используют два класса фильтров: зернистые, в которых очищаемую жидкость пропускают через насадки несвязанных  пористых материалов, и микрофильтры, фильтроэлементы которых изготовлены  из связанных пористых материалов. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                3.Гомеостаз популяций – поддержание  пространственной,                   

                                            генетической структуры 
 

    Гомеостаз - состояние динамически подвижного равновесия природной системы, поддерживаемое сложными приспособительными реакциями, регулярным возобновлением основных ее структур, вещественно-энергетического  состава и внутренних свойств, а  также постоянной функциональной саморегуляцией во всех ее звеньях. ⁷

    Гомеостаз характерен и необходим для всех природных систем - от космического уровня до организма и атома. Гомеостаз  направлен на максимальное ограничение  воздействий внешней и внутренней среды, сохранение относительного постоянства  структуры и функций в системе (например, постоянство температуры  тела, кровяного давления, всего  комплекса обмена веществ и т.д.). Для популяций говорят о генетическом гомеостазе - поддержании под влиянием естественного отбора частоты генов  в популяции (после ее нарушения  в результате внешних условий) на определенном, относительном постоянном уровне.

    Механизмы популяционного гомеостаза зависят  от экологической специфики вида, его подвижности, степени воздействия  хищников и паразитов и др. У  одних видов они могут проявляться  в жесткой форме, приводя к  гибели избытка особей, у других – в смягченной, например в понижении  плодовитости на основе условных рефлексов.

    Популяция - это часть вида (состоит из особей одного вида), занимающая относительно однородное пространство и способная  к саморегулированию и поддержанию  определенной численности. Каждый вид  в пределах занимаемой территории, таким образом, распадается на популяции. Таким образом, можно дать еще  одно определение популяции: все живые организмы, для того чтобы выжить и дать потомство, должны в условиях динамичных режимов экологических факторов существовать в виде группировок, или популяций, т.е. совокупности совместно обитающих особей, обладающих сходной наследственностью.

    Важнейшим признаком популяции является занимаемая ею общая территория. Но в пределах популяции могут быть более или  менее изолированные по разным причинам группировки. Поэтому дать исчерпывающее  определение популяции затруднительно из-за размытости границ между отдельными группами особей.⁸

    Регулирующие  факторы популяции работают по принципу обратной отрицательной связи: чем  значительнее численность, тем сильнее  срабатывают механизмы, обусловливающие  ее снижение, и наоборот - при низкой численности сила этих механизмов ослабевает и создаются условия для более  полной реализации биотического потенциала. Факторы такого типа лежат в основе популяционного гомеостаза, обеспечивающего  поддержание численности в определенных границах значений.

    Регулирующие  факторы, в отличие от модифицирующих, никогда не доводят численность  популяций до нулевых значений вследствие того, что сила их действия уменьшается  по мере уменьшения численности популяций.

    Наиболее  распространенный и эффективный  способ поддержания популяционного гомеостаза у животных - их территориальное  поведение. Этот способ регуляции плотности  населения имеется в самых  разных группах: у млекопитающих, птиц, рептилий, ряда рыб, у пауков, многих насекомых (особенно с общественным, социальным, образом жизни - муравьев, пчел, термитов). Защита и охрана индивидуальных и семейных участков не позволяет  возникнуть избытку особей, угрожающему  подрывом общих ресурсов.

    Гомеостаз генетический - способность популяции поддерживать динамическое равновесие генетического состава, что обеспечивает ее максимальную жизнеспособность.

    Ясно, что гомеостаз в полной мере проявляется, если срабатывают все механизмы, лежащие в его основе. Например, не нарушается резко соотношение  численностей хищников и жертв, не имеет  места действие факторов, ослабляющих  популяции (загрязнение, нарушение  местообитаний и др.), не превышаются  критические пределы численности  и т.п.

    Таким образом,  взаимодействия между членами  популяции, от «жестких» форм – прямого  уничтожения одной особью другой – до снижения воспроизводительных  способностей как условного рефлекса на повышение частоты контактов, представляют собой разные формы  ограничения роста популяций. Эти  тормозящие механизмы включаются до полного истощения ресурсов среды  в ответ на сигналы, свидетельствующие  об угрозе перенаселения.

    Степень развития механизмов популяционного гомеостаза находится также в тесной связи  с тем, насколько влияют на популяцию  другие виды: конкуренты, хищники, паразиты. Общая регуляция численности  популяций в природных сообществах  происходит в результате сложных  межвидовых и внутривидовых взаимоотношений.