Контрольная работа по "Экологии"

Вариант 17

 

7. Энергия в экосистемах.

Жизнедеятельность всех живых организмов, включая человека, представляет собой  работу, для осуществления которой  требуется энергия. Энергия солнечной  радиации первична на Земле и имеет  преимущественное значение для жизни в инфракрасной (0,75—4 мкм) и ультрафиолетовой (0,28—0,4 мкм) областях спектра.

Непрерывный поток солнечной энергии, воспринимаясь молекулами живых  клеток, преобразуется в энергию  химических связей. Химические вещества последовательно переходят от одних  организмов к другим, то есть происходит последовательный упорядоченный поток вещества и энергии.

Продукция фотосинтеза обеспечивает человека пищей, одеждой, энергией. Например, каменный уголь это солнечная  энергия, аккумулированная в продуктах  фотосинтеза растений прошлых геологических эпох.

Экология, по сути дела, изучает связь  между излучением и экологическими системами и способы превращения  энергии внутри системы. Отношения  между растениями и животными, между  хищниками и жертвами, не говоря уже о численности и видовом составе организмов в каждом их местообитании, лимитируются и управляются потоком энергии, превращающейся из ее концентрированных (конкретных) форм в рассеянные (невосстанавливаемые).

Существует два основных механизма  удержания, перераспределения и накопления энергии на Земле:

1. Механизм, характеризующий среду обитания: испарение, конденсация, градиенты плотности в атмосфере и в океане, геохимические реакции, эрозия и др. (геохимический круговорот веществ).
2. Механизм, характеризующий жизнедеятельность биообъектов: фотосинтез, дыхание и др.

Движение энергии в экосистемах  происходит посредством двух связанных  типов пищевых сетей:

пастбищной и детритной.

В пастбищной пищевой сети живые растения поедаются фитофагами, а сами фитофаги являются пищей для хищников и паразитов.

В детритной пищевой сети отходы жизнедеятельности и мертвые организмы разлагаются детритофагами и деструкторами до простых неорганических соединений, которые вновь используются растениями.

Пирамиды энергетических потоков.

С каждым переходом из одного трофического уровня в другой в пределах пищевой цепи или сети совершается работа и в окружающую среду выделяется тепловая энергия, а количество энергии высокого качества, используемой организмами следующего трофического уровня, снижается.

Правило 10%: при переходе с одного трофического уровня на другой 90% энергии теряется, и 

10% передается на следующий уровень.

Чем длиннее пищевая цепь, тем  больше теряется полезной энергии. Поэтому  длина пищевой цепи обычно не превышает 4 - 5 звеньев.

 

Рис. 1

 

17. Абиотические факторы  водной среды.

 

Природная среда включает в себя все элементы живой и неживой  природы, в которой существуют организмы, популяции и природные сообщества. Отдельные факторы среды, оказывающие на их свойства и состояние прямое или косвенное влияние, называют экологическими факторами.

В природе каждый вид в процессе эволюции приспосабливается к определённым изменениям экологических факторов и сам воздействует на окружающую среду. Влияние этих факторов на популяцию проявляется в изменении её численности, занимаемой территории и протекании в ней процессов микроэволюции. Влияние экологических факторов на сообщество проявляется в изменении его видового состава и в смене сообществ. Среди экологических факторов различают три группы:

• антропогенные;
• биотические;
• абиотические.

К абиотическим факторам (факторам неживой  природы) относятся:

• совокупность физических и химических свойств почвы и неорганические вещества (Н₂0, СО₂, О₂), которые участвуют в круговороте;
• органические соединения, которые связывают биотическую и абиотическую часть, воздушную и водную среду;
• климатические факторы (минимальная и максимальная температуры, при которой могут существовать организмы, свет, географическая широта континентов, макроклимат, микроклимат, относительная влажность, атмосферное давление).

27. Охрана почв.

 

Земля всегда занимала главенствующее место среди национальных богатств любого государства. Ниже в таблице приведены данные о почвенных ресурсах планеты, о распространении различных типов почв. Здесь же приведены данные и об их хозяйственном освоении. В зависимости от особенностей структуры, механического и химического состава все типы почв подразделяются на подтипы, роды, виды и разновидности.

В соответствии с целевым назначением  все земли подразделяются на:

1. земли сельскохозяйственного назначения;
2. земли населенных пунктов;
3. земли промышленности, транспорта, связи и иного несельскохозяйственного назначения;
4. земли природоохранного, рекреационного и оздоровительного назначения;
5. земли лесного фонда;
6. земли водного фонда;
7. земли запаса.

Охрана земель включает систему  организационных, экономических, правовых, инженерных и других мероприятий, направленных на защиту их от расхищения, необоснованных изъятий из сельскохозяйственного оборота, нерационального использования, вредных антропогенных и природных воздействий, в целях повышения эффективности природопользования и создания благоприятной экологической обстановки.

Охрана земель и их рациональное использование осуществляются на основе комплексного подхода к угодьям как к сложным природным образованиям (экосистемам), с учетом их зональных и региональных особенностей.

Система рационального использования  земель должна носить природоохранный, ресурсосберегающий характер и предусматривать сохранение почв, ограничение воздействий на растительный и животный мир, геологические породы и другие компоненты окружающей среды.

Охрана земель предусматривает:

— защиту земель от водной и ветровой эрозии, солей, от подветровой эрозии, подтопления, заболачивания, вторичного засоления, иссушения, уплотнения, загрязнения отходами производства, других процессов разрушения;

— рекультивацию нарушенных земель, повышение их плодородия и других полезных свойств;

— снятие и сохранение плодородного слоя почвы, с тем чтобы использовать его для рекультивации земель или повышения плодородия малопродуктивных угодий;

— установление особых режимов пользования  для земельных участков, имевших  природоохранное и историко-культурное значение.

Все землевладельцы, землепользователи  и арендаторы, независимо от форм и  сроков использования земель, осуществляют работы по защите и повышению качества земель за счет собственных средств  и несут ответственность за ухудшение  экологической обстановки на своем земельном участке и сопряженной территории, связанное с их деятельностью.

2п Земельный кадастр.

Для обеспечения рационального  использования и охраны земель, защиты прав собственников земли, землепользователей и арендаторов и создания объективной основы для установления цены на землю, земельного налога, арендной платы в Российской Федерации ведется Государственный земельный кадастр. Государственный земельный кадастр содержит информацию о землях всех категорий и ведется по единой методике в тесной взаимосвязи и с соблюдением принципа совместимости с территориальным, лесным, водным кадастрами и кадастрами других видов природных ресурсов.

Оценка земель населенных пунктов  и других категорий земель осуществляется с учетом их местоположения, функционального использования, степени социального и инженерно-транспортного обустройства, экологической ситуации. Данные Государственного земельного кадастра подлежат обязательному применению при планировании, использовании и охране земель, их изъятии и предоставлении, определении платежей за землю, проведении землеустройства, оценке хозяйственной деятельности, осуществлении государственного контроля и других мероприятий, связанных с использованием и охраной земель.

3 п. Почвозащитная  система земледелия.

Большое значение имеет внедрение  почвозащитной бесплужной системы  земледелия. Только переход от отвальной  вспашки к бесплужной обработке  уменьшает смыв почвы в 2—4 раза. А дополнение ее щелеванием на склонах  круче 1° уменьшает смыв почвы  в 18—23 раза. Бесплужная обработка предотвращает появление пыльных бурь, в значительной степени снижает потенциальную засоренность пахотного слоя семенами сорных растений, очищает почву от сорняков, что, в свою очередь, позволяет уменьшить пестицидную нагрузку.

Бесплужная обработка, замедляя нитрификационные процессы в почве, уменьшает содержание свободных нитратов в сельскохозяйственной продукции, т.е. позволяет вырастить  экологически чистую продукцию.

4 п. Мониторинг земель

Это система наблюдения за состоянием земельного фонда для своевременного выявления и оценки изменений, предупреждения и устранения последствий негативных процессов.

В зависимости от территориального охвата осуществляется федеральный, региональный и локальный мониторинг земель.

Содержание мониторинга земель составляют систематические наблюдения (съемки, обследования и изыскания) за состоянием земель, выявление изменений и оценка:

— состояния землепользовании, угодий, полей, участков;

— процессов, связанных  с изменением плодородия почв (опустынивание, развитие водной и ветровой эрозии, потери гумуса, ухудшение структуры почв, заболачивание и засоление), зарастанием и закустариванием сельскохозяйственных угодий, загрязнением земель пестицидами, тяжелыми металлами, радионуклидами, другими токсичными веществами;

— состояния береговых  линий рек, морей, озер, заливов, водохранилищ, лиманов, гидротехнических сооружений;

— процессов, вызванных  образованием оврагов, оползнями, селевыми потоками, землетрясениями, карстовыми, криогенными и другими явлениями;

— состояния земель населенных пунктов, объектов нефте- и газодобычи, очистных сооружений, навозохранилищ, свалок, складов горюче-смазочных  материалов, удобрений, стоянок автотранспорта, мест захоронения токсичных промышленных отходов и радиоактивных материалов, а также других промышленных объектов.

В зависимости от сроков и периодичности проведения осуществляются три группы наблюдений за состоянием земель: базовые (исходные, фиксирующие  состояние объектов наблюдений на момент начала ведения мониторинга земель), периодические (через год и более), оперативные (фиксирующие текущие изменения).

5 п. Контроль за загрязнением  почвы.

В стране ведется тщательный контроль загрязнения почв сельскохозяйственных районов, в ближайшем окружении  городов и промышленных объектов, а также на фоновом уровне. Большое значение имеет контроль за фоновым загрязнением почвенного покрова. Оно отражает общее глобальное загрязнение атмосферы и — как следствие этого — почвы.

 

37. Нормирование атмосферных загрязнений.

Согласно ГОСТу 17.2.1.04-77, загрязнением атмосферы называется изменение состава атмосферы в результате наличия в ней примесей. Загрязнение, обусловленное деятельностью человека, называется антропогенным загрязнением. Под примесью тот же ГОСТ понимает рассеянное в атмосфере вещество, не содержащееся в ее постоянном составе. Таким образом, к примесям могут относиться не только токсичные, но и нетоксичные вещества.

Для каждого вещества, загрязняющего атмосферный воздух, установлены два норматива:

1) максимальная разовая предельно  допустимая концентрация за 20 минут измерения (осреднения) - ПДК_м.р., мг/м³;

2) среднесуточная предельно допустимая концентрация, осредненная за длительный промежуток времени (вплоть до года) - ПДК_с.с., мг/м³.

ПДК вредного вещества в атмосфере - это максимальная концентрация, отнесенная к определенному периоду осреднения (20-30 минут, 24 часа, месяц, год), которая не оказывает ни прямого, ни вредного косвенного воздействия на человека и санитарно-гигиенические условия жизни.

При действии на организм одновременно нескольких вредных веществ, обладающих суммарным действием, сумма отношений фактических концентраций каждого вещества (С₁, С₂,... С_n) в воздухе и его предельно допустимой концентрации (ПДК₁, ПДК₂,... ПДК_n) не должна превышать единицу: С₁ / ПДК₁ + С₂ / ПДК₂ +... + С_n / ПДК_n_ 1.

Гигиеническое нормирование сталкивается с существенными затруднениями  организационного, технического и физиологического характера. Экологическая ниша человека неизменна, поэтому условие - концентрация загрязняющего вещества должна быть меньше или равна ПДК - должно соблюдаться в любых местах пребывания человека. Это означает, что для каждого вредного вещества устанавливается несколько максимальных разовых предельно допустимых концентраций в воздушной среде, классификация которых приведена на рис.6.1.

Наряду с предельно допустимыми концентрациями существуют временно допустимые концентрации (ВДК), иначе называемые ориентировочно безопасными уровнями воздействия (ОБУВ). Предельно допустимые концентрации устанавливаются на основе экспериментов с подопытными животными, что требует достаточно длительного времени. На первом этапе установления ПДК определяются основные токсикометрические характеристики исследуемых веществ, и фактически установленные в результате экспериментов нормативы считаются временно допустимыми концентрациями. На втором этапе эти исследования продолжаются и носят проверочный характер, а на третьем - осуществляются клинико-статистические исследования работающих в течение трех лет для проверки правильности полученных в экспериментах на животных значений. Только после второго этапа полученные нормативы могут быть утверждены в качестве ПДК.