Экологический фактор. Биотические экологические факторы

Структурно современная  теория эволюции состоит из теорий о процессах микро- и макроэволюций. Теория микроэволюции рассматривает  необратимые генетические и экологические  изменения в популяции, которые  могут привести к появлению нового вида.

Виды живых существ  на Земле существуют в виде популяций, которые рассматриваются как  элементарные единицы эволюции.

Теория макроэволюции  изучает закономерности развития жизни  на Земле в целом, включая и  происхождение человека как отдельного биологического вида. Обе теории считают, что эволюция происходит в результате изменений в окружающей среде.

Современная теория эволюции заложила основы селекции по созданию новых пород и сортов. Современная  теория эволюции важна также для  организации охраны окружающей среды. Доказано, что любым мероприятиям по освоению природы должно предшествовать экологическое обоснование, необходимо проводить эволюционный анализ последствий  вмешательства человека в природные  процессы.

Современная теория эволюции определяет закономерности исторического  развития живой природы, занимается прогнозированием эволюционных процессов, а также разрабатывает способы  управления этими процессами.

Эксперименты по проверке положений дарвинизма в XIX столетии подтвердили верность дарвиновского  механизма эволюции. Дарвинизм стал теорией. Эта теория хорошо разработана, экспериментально проверена и подтверждена. Она постоянно совершенствуется и соответствует обнаруженным фактам, удовлетворительно их объясняет.

Современная теория эволюции основана на учении Дарвина о происхождении  жизни, возникновении разнообразия живой природы, адаптации и целесообразности у живых организмов, о возникновении  человека, возникновении пород и  сортов. Современный дарвинизм часто  называют неодарвинизмом, синтетической  теорией эволюции. Правильнее называть науку, изучающую процесс эволюции органического мира, эволюционной теорией.

Теория эволюции важна  для понимания людьми процессов  в природе, при организации и  проведении природоохранных мероприятий. Стремительное изменение окружающей человека природы, вызванное его  деятельностью, поставило проблему сохранения самой жизни на Земле. Теперь, когда осознано, что любым  мероприятиям по освоению природных  систем должно предшествовать экологическое  обоснование, человечеству придется осознать и необходимость эволюционного  анализа последствий вмешательства  человека в природные объекты  и процессы (смена биотопов, биоценозов, изменение состава биоценозов, изменение  генофонда популяций). Изучение микроэволюционных  процессов выявило значение минимальных  численностей популяций. Оказалось, что  сохранение числа особей в популяции  менее определенного - минимального - числа, неизбежно ведет к вымиранию  популяции из-за близкородственного спаривания.

Теория эволюции важна  для выяснения причин устойчивости организмов против пестицидов.

Современное представление  об эволюции живого позволяет улучшить генетико-селекционную работу по созданию новых пород и сортов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

51. Пути сокращения потребления  ресурсов и энергии при производстве  продукции и услуг.

Решение проблемы обеспечения  ресурсами в целом теоретически проще, чем решение такой же проблемы энергоресурсов: если энергия подчиняется  законам термодинамики и потому в процессе использования рассеивается, то на минерально-сырьевые ресурсы  распространяется действие закона сохранения вещества. И потому даже самые дефицитные ресурсы не исчезают, а входят в  состав конечной продукции и отходов. Поэтому всегда есть принципиальная возможность многократного их использования. Еще Д.И.Менделеев отмечал: «В химии  нет отходов, а есть лишь неиспользованное сырье». Он же писал о том, что  главная цель передовой технологии – получение полезного из бесполезного. При таком подходе отходы производства и потребления рассматриваются  как вторичные материальные ресурсы, использование которых – важнейшее  условие уменьшения промышленного  загрязнения окружающей среды.

Ресурсосбережение является благодатной ареной поиска новых  научно-технических решений. Футурологи считают, что можно сократить  потребление первичных ресурсов, по крайней мере, в 10 раз. Австрия  включила «фактор 10» (90% снижения расхода  первичных ресурсов) в национальный экологический план, а правительства  Дании и Германии совместно с  Организацией экономического сотрудничества и развития также заявили о  своем стремлении следовать по пути радикального сокращения расхода первичных  ресурсов.

На сегодняшний день определились следующие основные направления  ресурсосбережения.

Рециклинг. Многократное использование сырья с превращением вторичного сырья (отходов) в основной источник минеральных ресурсов в конце ХХ столетия получило широкое распространение. Возможны различные варианты реутилизации – от многократного использования молочных бутылок и наваривания новых протекторов на автопокрышки и до сложной переработки вторичных ресурсов (лома черных и цветных металлов, битого стекла, макулатуры и т.д.). Только за период 1985-1995 гг. вторичное использование стекла в мире выросло с 20 до 50%, а металлов – с 33 до 50%.

 

 Широкое распространение  получает выпуск продукции, свойства  которой облегчают их повторное  использование. В Германии было  принято революционное постановление  об отходах от упаковки, вошедшее  в силу в начале 1993 г., которое  делает производителей ответственными  за судьбу всего упаковочного  материала, который они производят. Это сразу привело к повышению  уровня повторного использования  материалов – с 12% в 1986 г.  до 86% в 1997 г. Сбор пластика, например, увеличился почти в 19 раз (с  30000 т до 567000 т). Многие фирмы начали  производство компьютерных коробок  из простых материалов без  использования клеев, красок или  композитных материалов, что облегчает  их реутилизацию. Подобные законы  приняли многие страны, включая  Австрию, Францию и Бельгию

Производители автомобилей  и телевизоров все чаще создают  свою продукцию с учетом их легкой разборки. На этой же основе компания «Xerox»  ставит задачей ремонт с повторным  использованием 84% копировальной техники.

В ряде стран развивается  концепция «промышленного симбиоза», согласно которой неиспользованные ресурсы одних предприятий становятся сырьем для других. Такой симбиоз  создали предприятия разных отраслей в Калунборге (Дания). Горячая вода электростанции Калунборга используется близлежащей рыбоводческой фермой, ил с этой фермы служит удобрением для фермерской земли, а сажа электростанции идет на производство цемента. Эта схема  сохраняет фирмам миллионы крон, повышает использование ресурсов и резко  сокращает количество отходов (примерно 1,3 млн. т твердых отходов и 135000 т выбросов в атмосферу углерода и серы). Сократить расход щебенки  для производства строительных материалов можно при ее замене на шлак и  золу от теплоэлектростанций (разумеется, при контроле за их возможной радиоактивностью).

Впрочем, к сожалению, прогресс рециклинга не снизил потребление первичных  ресурсов, а лишь позволил интенсифицировать  производство. В будущем планируется  вовлекать в рециклинг до 80% металлов, 60-70% бумаги и пластиков. Использование  вторичного сырья будет стимулироваться  экономическими механизмами природопользования – увеличением стоимости первичных  ресурсов.

Ресурсосберегающие  технологии. В настоящее время огромное количество, например, металла теряется потому, что уходит в стружку. Многие машины (экскаваторы, станки, тракторы) весят слишком много. Совершенствование технологии переработки металлов и уменьшение веса готовых изделий позволит намного сократить расход рудного сырья.

Большую перспективу для  экономии металла имеет порошковая металлургия. Если при металлообработке литья и проката в стружку  уходит 60-70% металла, то при изготовлении деталей из пресс-порошков потеря материалов не превышает 5-7%. Это позволяет не только экономить энергию, но и снижает  загрязнение атмосферы и воды, что сопровождает обычные металлургические процессы. Все более широкое распространение  в машиностроении получает точное литье, листовая и объемная холодная штамповка  и т.д. При таких способах обработки  металла удается обойтись без  снятия стружки. Все это позволяет  значительно повысить коэффициент  использования металла, что является важнейшим критерием при оценке совершенства технологий.

Возможна экономия нефти  при увеличении глубины нефтепереработки и повышении выхода светлых продуктов, в первую очередь – бензина. На большинстве наших заводов получается лишь 60% светлых нефтепродуктов (лишь отдельные установки дают до 80%), в ФРГ – 90%. Если перевести все  заводы на современные технологии нефтепереработки, то из двух тонн нефти можно будет  получать бензин в том же количестве, в котором его сегодня получают из трех.

Комплексное использование сырья. Эти технические решения позволяют обеспечить значительную экономию ресурсов. Например, апатитонефелиновая руда Кольского месторождения сдержит 13% апатита, 30-40% нефелина, известняк и другие минералы. Добытая руда разделяется на апатитовый и нефелиновый концентраты, после этого из апатита получают фосфорные удобрения, фосфорную кислоту, фториды, фосфогипс, а из нефелинового концентрата и известняка – глинозем, соду, поташ и портландцемент. Из медных руд можно получать еще не менее 20 полезных элементов (серу, цинк, золото, серебро, молибден и т.д.). Одни и те же ресурсы могут использоваться несколькими отраслями хозяйства. Попутный газ, теряемый при добыче нефти, может быть сырьем для химической промышленности.

Новые технологии, кроме  того, позволяют заменять более дефицитные ресурсы менее дефицитными. К  примеру, стекловолокно заменяет дефицитную медь, пластики – железо и алюминий.

Снижение расхода некоторых  ресурсов возможно за счет их «замены  информацией». Электроника последних  десятилетий ХХ в. позволила создать  телекоммуникационные сети с огромной несущей способностью, в каждой ячейке которых – монитор, телефон, модем, компьютер и т.д. Использование  «Интернета» позволяет экономить  энергию и материальные ресурсы. Экономится бумага, материалы и энергия, затрачиваемые на полиграфическое  производство и доставку печатной продукции  и т.д. Во многих случаях отпадает необходимость в дальних и  длительных командировках, также связанных  с затратами вещества и энергии.

Новые ресурсосберегающие технологии – основа «постиндустриальной цивилизации», в которой на первое место выходит  производство услуг, а преобладающими факторами производства становятся знания. Ведущую роль приобретает  труд, направленный на получение, обработку  и хранение информации, что позволяет  переориентировать производство на менее природоемкие технологии (Акимова  и др., 2001).

Важнейшей тенденцией постиндустриальных технологий являются развитие электроники  и микроминиатюризация. Простая  кремниевая или германиевая микроплата площадью 1 мм2 может заменять тысячи транзисторов и связующих элементов. Только за последние 30 лет плотность  упаковки рабочих элементов в  электронных устройствах увеличилась  в миллионы раз. В результате во столько  же раз уменьшились удельные затраты  материалов и труда на один операционный элемент устройства или на запись одного бита информации.

Разумеется, потребление  информации не может заменить потребление  энергии и продуктов производства, тем не менее, она позволяет снизить  энергоемкость и материалоемкость соответствующих изделий и кардинальным образом меняет всю индустриальную сферу.

 

 

 

 

 

Литература

1. Акимова Т.А., Кузьмин А.П., Хаскин В.В. Экология. Природа – Человек – Техника: Учебник для вузов. – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2001.

2. Новиков Ю.В. Экология, окружающая среда и человек: Учеб. пособие для вузов. – М.: Агентство «ФАИР», 1998.

3. Гарин В. М., Клёнова И. А., Колесников В. И. Экология для технических вузов. Серия «Высшее образование». Под ред. проф. В. М. Гарина. Ростов н/Д.: Изд-во «Феникс», 2003.

4. Акимова Т. А., Хаскин В. В. Экология. Человек – Экономика – Биота - Среда: учебник для студентов вузов - 3 – е изд., перераб. и доп. – М.: ЮНИТИ – ДАНА, 2006.

5. Вертьянов С. Ю. Биотические факторы среды и экосистемы. 2004г.