Экология изучает совокупность или структуру связей между организмом и средой обитания, а также общие законы развития жизни различных иерархических уровней. Предметом изучения экологии является условия и закономерности существования, формирования и функционирования биолог систем всех иерархических уровней от отдельного организма до биосферы в целом.
Задачи экологии:
Исследование законов организации жизни, в том числе с антропогенным воздействием на природную экосистему и биосферу в целом;
Создание научной основы рационального использования биологических ресурсов.
Прогноз изменения природы под воздействием антропогенного фактора.;
Экологическая индикация
лат. indicater – указатель, показатель;
Восстановление нарушенных природных систем;
Сохранение эталонных участков биосферы (создание биосферных заповедников).
Оптимизация технологич,инженерн,проектно-констр решений,исходя из min ущерба окр среде и здоровью чел-ка(для этого необходимо исп передовые техн,малоотходные,ресурсосбер,и энергосбер). Ответств отношение к охране природы и окруж среде. Решать задачи по благоустр терр. Прогнозировать и оценивать возм последствия, проектирование процессов с эколог позиций. Своевременно выясн и коррект техн процессы,кот наносят вред окр среде и чел-ку.
Одним из важнейших условий оптимизации взаимодействия между человеком и средой его обитания является правильное понимание законов природы и охраны окружающей среды (ООС).Природа имеет очень важное значение для человеческого общества. Она дарует людям физическое и духовное здоровье. Для создания гармоничных отношений между человеком и окружающей средой необходима массовая подготовка всех людей в экологическом плане. Гармонические отношения между обществом и природой возможны когда население экологически грамотно. Существуют следующие ступени экологического образования и воспитания:
Дошкольное;
В средней школе;
В высших и средних учебных заведениях;
Подготовка специалистов по ООС.
При решении экологических задач большое значение играет инициатива общества. Без решения экологических задач нельзя решить проблемы производства, градостроительства, рационального природопользования. Должен быть введён новый стиль экологического поведения.
Инженерная экология – система инж мероприятий,напр на сохран качества природной среды в усл растущего пром производства
Для развития экологической концепции большое значение имеет труд биогеохимика В.И. Вернадского «учение о биосфере».
гр. bios – жизнь
гр. sphaira – сфера
В 1875 г. австрийский геолог Э. Зюсс впервые озвучил слово «биосфера». Вернадский впервые обратил внимание на огромную роль живого вещества в биосфере.
Биосфера – оболочка Земли, в формировании структуры которой, состава и энергетики, организмы играют основную роль. Это определение вывел Вернадский. Одум говорил: «Биосфера – это система, включающая в себя все организмы, входящие во взаимодействие с физической средой». Также, есть ещё одно определение: «Биосфера – это жизнь в шаре, окружающем оболочку Земли, включая живое и неживое».
Вторая природа – совокупность вещей и явлений не наход в готовом виде, а созданные трудом чел-ка в процессе его про-ва.
Окр среда-естественный природный мир и мир созд чел-ом в процессе его хоз деят. Второй смысл: природная среда,в кот нах-ся субъект;совокупность абиот и биот факторов,влияющ на хоз деят чел-ка.
Вещества биосферы:
косное вещество (неживое)(горные породы магматического происхождения гр. magma – месиво)
Биокосное вещество (продукты жизнедеятельности живых организмов)(Осадочные породы;Почва (93% - косное вещество, 7% - органика);Вода;)
Живое вещество (три царства природы – растения, животные, протисты)
Биогенное вещество (вещества живого происхождения)
гр. genesis - происхождение
фитогенное вещество (каменный уголь, нефть, детрит)
гр. phiton – растение
гр. detritus – истёртый
гр. gumus – почва
зоогенное вещество (мел, известняк)
гр. zoon – животное
.внизу
Целостна;
Непрерывна(Ни одна из её частей не может быть отделена от неё без нарушения целого.);
Живое вещество тесно связано с биосферой и не может без неё существовать
Биосфера создавалась живым веществом.
Живое вещество – носитель свободной энергии.
Измен сост биосферы,измен круговорота вещ-в и их баланс. Изм структуры земной пов-ти(вырубка леса). Измен энергетич и теплового баланса отд районов земного шара и биосферы. Измен вносимые в биоту.
Атмосфера-Это механическая смесь различных газов, водяных паров и пылевых аэрозольных частиц. 3 слоя: тропосфера, стратосфера и ионосфера
Роль атмосферы – атмосферный воздух является источником CO2, который чрезвычайно важен для фотосинтеза; защищает от космического излучения; регулирует режим погоды,трансформирует газообразные продукты обмена веществ, переносит водяные пары.
гр. klima
Воздух является средой обитания летающих организмов.
Атмосфера влияет на почву, принимает на себя все газы от промышленности.Атмосфера способна к самоочищению.
Атмосферный воздух является источником угарного газа, защищает от вредного космич излучения,способствует сохран тепла З, трансформирует газообраз продукты обмена вещ,переносит водяные пары. Воздух явл обитанием летающих организмов,влияет на пладородие почв.
Загрязнение-любое внесение в экосист не свойственных ей живых и не живых компонентов,кот вызыв структурные измен,прерывают круговорот вещ-в,их ассимиляцию,прерыв потоки эн-гии,в следствии измен экосистема разрушается или снижается ее эффективность.загрязненные продукты в экосистеме способны наруш обмен вещ-в или метаболизм.
Гидросфера (свободная, не связанная в различных соединениях вода). Гр. hydor –вода. Гидросфера образует водную оболочку Земли, тесно взаимодействует с атмосферой и литосферой. Гр. lithos – камень. Под её воздействием происходят круговороты веществ.
Вода является самым распространённым веществом на планете.
Является и климатическим, и эдафическим веществом. Гр. edaphos – средообразование. При потере 20-30% воды человек погибает.
Вода является универсальным растворителем. Без неё невозможен процесс фотосинтеза, невозможен обмен веществ.
Для создания растения иногда необходимо до 300-400 литров воды.
В чистом виде вода в биосфере никогда не бывает химически чистой. Это раствор, в котором находится определённое количество ионов водорода. Реакция воды (pH) определяется количеством растворённых в ней ионов водорода. Лакмусовая бумажка позволяет определить щелочную среду. Ежегодно с поверхности мирового океана испаряется 577 тыс. кубометров воды. Этот пар образует вокруг поверхности земли оболочку, которая выполняет большую роль в тепловом балансе планеты. Эта оболочка выполняет теплоизоляционную функцию. Если бы этого не было, то температура ночью была бы -184 градуса. На планете существуют гумидные зоны (зоны влажных тропических лесов), где постоянно идут дожди. В год там выпадает до 2000 мг/см2.
Дальше идут аридные (засушливые) зоны.
Также есть зоны пустынь (0,1 мм/см2 в год).
Все запасы воды будут исчерпаны в 21 веке.
Нарушение обмена вещ-в – экологическая ловушка.
Литосфера (верхняя твёрдая оболочка земли).Включает земную кору и верхнюю часть мантии. Наиболее существенным комплексом литосферы является почва + недра (полезные ископаемые).Плодородный слой почвы образовывался тысячелетия вследствие: воды, воздуха, тепла, растительных и животных остатков, микроорганизмов.Особая роль в почве принадлежит микроорганизмам (бактерии, микроскопические грибы, беспозвоночные).Почва образуется на почвообразовательной горной породе.Почва является триединой системой (триадой). Состоит из воды, воздуха и минеральной части.Гр. agregatus – комок.
Всё это создаёт плодородие почвы.Плодородие обеспечивает растениям питание.Почва обеспечивает необходимые условия для всего живого на планете.Почва через растения прямо и через животных косвенно поддерживает существование биосферы.
Почва является возобновимым природным ресурсом.Ресурс – средство, запас, источник сред.Время возобновления плодородия почвы – примерно 300 лет.
Объекты загрязнения(акцепторы): Прямые-области биосферы(экосистемы),косвенные жертвы(биота и чел-к).
Основой почвы является материнская порода. Это физическая и химическая среда почвообразовательного процесса. Механический и минеральный состав почвы определяется физическими и химическими свойствами. Почва – основа всех наших благ. Мы не можем жить без почвы.
Этапы образования почвы:
Разрушение горных (магматических) пород, благодаря:
физическому выветриванию (из-за ветра горные породы превращаются в осыпи)
Осыпи обладают новыми свойствами:
рыхлое состояние (порозность)
Порозность – объём пор и пустот.
Инфильтрационность
лат. infiltratio -
Влагоёмкость
Влагопроницаемость
Химическому выветриванию (взаимодействие особей с водой)
В воде растворяется минеральная часть горных пород, при этом образуется почвенный раствор.
Почвенный раствор взаимодействует с растением. Это сложный процесс, в результате которого происходит синтез органического вещества и деструкция органических веществ.гр. synthesis,гр. destructio
Гумус состоит из 95-97% плодородного вещества, на 3-5% - из азота и 0,25% фосфора.
Климат
Влияет на формирование гидротермального режима, на прохождение процессов, составляющим малый биотический круговорот
Рельеф
фр. relief – выпуклость, совокупнсть различных неровностей.лат. expositio – показ,гр. oros - гора
Возраст почвы и её структура
Возраст почвы – это время, за которое сформировалась почва на данном участке суши.Структура почвы – её важнейшее свойство, обусловлено совокупностью действий органических и минеральных коллоидов.
хз. collos – клей,гр. agregatus – комок
Источники загразн-промышленность,транспорт,с/х,быт отходы,теплоэнергетика.
За много лет своего существования биосфера прошла сложный путь своего развития.
Биогенез (происхождение жизни из неживой природы)
Появились простые вещества; Появились органические вещества (углеводы, белки, азотистые вещества, нуклеиновые кислоты); Сложные органические вещества подвергались деструкции и синтезировались вновь; Органические молекулы распределялись в окружающей среде неравномерно. Образовывались полужидкие коацерваты.
Коацерваты – это предбиологические системы. Коацерваты были способны к разрушению и образованию вновь; Коацерваты были способны поглощать вещество из раствора. Так появился обмен веществ – перенос энергии и обмен информацией; Избирательность коацерватов возрастала, и появлялось различие между их структурой и окружающей средой. Так постепенно образовался простой организм; Многоклеточный организм возник в результате дальнейшего усложнения и развития одноклеточных организмов; Многоклеточные организмы совершенствовались, возникает круговорот веществ, обмен со средой. Круговорот веществ сменился биологическим круговоротом (рождение-> жизнь -> смерть); Проникая в среды с различными условиями, организмы приспосабливались к ним и распространились по Земле ;История жизни охватывает 6 эр и 17 периодов. Человек появился в Кайнозойской эре. kosmos – мир, вселенная
Загрязнение окружающей среды подразделяется на:
Природные (вулканы)
Антропогенные (биологическое (случайное или благодаря антропогенному фактору); механическое (загрязнение среды промышленным и бытовым мусором); химическое (изменение естественных свойств среды); физическое (тепловое, световое, шумовое, электромагнитное); микробиологическое (массовое размножение микрофлоры на субстратах)).
Ноогенез. Это новый этап жизни человечества, при котором происходит превращение биосферы в ноосферу. Вернадский показал, что ноосфера – это закономерный и неизбежный этап развития человеческого общества и среды. С этим связано появление новых наук: ноогеники (наука о взаимоотношении общества и природы). Задачи ноогеники – выявлять нарушения и отклонения, допущенные человеком в результате его деятельности, и сохранять окружающую среду для будущих поколений. Значение теории Вернадского о биосфере: Вся жизнь на нашей планете ограничена областями биосферы. Биосфера целостна и непрерывна. Любое изменение её частей приводит к изменению системы в целом.
Развитие биосферы шло поэтапно.
Параметрическое загрязнение-Изменение качества параметров среды.
Термин «экология» состоит из слов (гр. ojkos – дом, жилище) и (гр. logos – наука) и был впервые предложен в 1856 г. Э.Гегелем.
Экология – наука об организмах у себя дома.