1. Структура современной экологии Экология делится на фундаментальную и прикладную. Фундаментальная экология изучает наиболее общие экологические закономерности, а прикладная – использует полученные знания для обеспечения устойчивого развития общества.

Основу экологии составляет биоэкология как раздел общей биологии. «Спасти человека – это, прежде всего, сохранить природу. И здесь только биологи могут привести необходимые аргументы, доказывающие правомерность высказанного тезиса».

Биоэкология (как и любая наука) делится на общую и частную. В состав общей биоэкологии входят разделы:

1. Аутэкология – изучает взаимодействие со средой обитания отдельных организмов определенных видов.

2. Экология популяций (демэкология) – изучает структуру популяций и ее изменение под воздействием экологических факторов.

3. Синэкология – изучает структуру и функционирование сообществ и экосистем.

К общей биоэкологии относятся и другие разделы:

– эволюционная экология – изучает экологические механизмы эволюционного преобразования популяций;

– палеоэкология – изучает экологические связи вымерших групп организмов и сообществ;

– морфологическая экология – изучает закономерности изменения строения органов и структур в зависимости от условий обитания;

– физиологическая экология – изучает закономерности физиологических изменений, лежащих в основе адаптации организмов;

– биохимическая экология – изучает молекулярные механизмы приспособительных преобразований в организмах в ответ на изменение среды;

– математическая экология – на основании выявленных закономерностей разрабатывает математические модели, позволяющие прогнозировать состояние экосистем, а также управлять ими

2. Основные этапы становления экологии как науки 1 этап. До 60 гг. 19 века. Накопление данных о взаимосвязи живых организмах со средой обитания, предупреждение о негативном воздействии на природу человека. Бюффон, Мидендорф, Лепехин. 2 этап после 60 гг. 19 века оформление экологии в самостоятельную область знаний. Экология как самостоятельная наука. Дарвин, Адамс, Гессе, Тенили, Северцев, Докучаев. 3 этап 50 гг. 20 века Экология – коплексная наука, наука об охране природной и окружающей среды человека. Одум., миллер, Риклефс, Шварц, Яблоков, Небел и др.

3. Сравнить понятия «окружающая среда» и «природная среда». окружающая среда – совокупность компонентов природной среды, природных, природно-антропогенных объектов, а также антропогенных объектов. Природная среда - совокупность компонентов природной среды, природных, природно-антропогенных объектов

4. Природный, природно-антропогенный и антропогенный объект (определения, примеры) Природные объекты- естественная экологическая система, природный ландшафт и составляющие компоненты, сохранившие свои природные свойства (лес, озеро) Природно- антропогенные объекты – объект, измененный в результате хозяйственной или иной деятельностью, и объект, созданный человеком обладающий свойством природного объекта и имеющих рекреационное и защитной значение. (Парки, искусственные пруды). антропогенный объект – объект созданный человеком для социальных потребностей не обладающий свойствами природных объектов (дома, индустрия, транспорт).

5. Загрязнение окружающей среды (определение, классификации, примеры) Загрязнение окружающей среды – поступление в окружающую среду вещества и энергии, свойства, местоположение, и количество которых оказывает негативное воздействие на неё. Физическое (шумовое вибрационное) Химическое (внесение химических веществ) биологическое ( внесение организмов не свойственную им среду).

6. Загрязняющее вещество (определение, классификации, классы опасности, примеры). Загрязняющее вещество - вещество или смесь веществ, количество и концентрация которых превышает установленные для химических веществ, радиоактивных веществ и иных веществ и микроорганизмов нормативы и оказывают негативное воздействие на окружающею среду. Физические (шум, свет), химические (пестициды), биологические ( микроорганизмы). Чрезвычайно опасные вещества (I)Акролеин — Бензапирен — Бериллий — Винилхлорид — Диметилртуть — Диоксины — Диэтилртуть — Зоман — Линдан (гамма—изомер ГХЦГ) — Озон — Оксид свинца — Пентахлордифенил — Полоний — Плутоний — Протактиний — Ртуть (суммарно) — Стрихнин — Таллий — Теллур — Тетраэтилолово — Тетраэтилсвинец — Трихлордифенил — Фтороводород — Хлорокись фосфора — Цианид калия — Цианид натрия — Циановодород — Этилмеркурхлорид

]Высокоопасные вещества (II)

Атразин — Бор — Бромдихлорметан — Бромоформ — Гексахлорбензол — Гептахлор — Гидроксид натрия — ДДТ (сумма изомеров) — Дибромхлорметан — Кадмий (суммарно) — Кобальт — Литий — Метанол — Молибден (суммарно) — Мышьяк — Натрий — Нитриты (по NO2) — Свинец (суммарно) — Селен — Сероводород — Силикаты (по Si) — Стирол - Стронций (Sr2+) — Сурьма — Формальдегид — Фенол — Фипронил (Инсектицид РЕГЕНТ 800 в.д.г.) —[источник не указан 409 дней] Фосфаты — Хлороформ — Четыреххлористый углерод- Хлор — Трихлорсилан (HSiCl3) Серная кислота — Азотная кислота — Соляная кислота

Умеренно опасные вещества (III)Алюминий — Барий — Железо (суммарно) — Марганец — Медь (суммарно) — Никель (суммарно) — Нитраты (по NO3) — Фосфаты (PO4) — Хром (Cr6+) — Цинк (Zn2+) — Толуол

Малоопасные вещества (IV)Симазин — Серебро — Сульфаты — Хлориды — Бензин — Этиловый спирт (H3C — CH2 — OH)

7. Экосистема (определение, кто ввел понятие, классификации, примеры, биотический и абиотический компонент, основные характеристики или закономерности, принцип Ле-Шателье Брауна, Правило 1%) экосистема- совокупность продуктов, консументов и дентрифагов, взаимодействующих друг с другом и окружающей их средой, по средством обмена веществом, энергии и информации таким образом, что эта система устойчива в течение продолжительного времени. Система физических (прозрачность воды в пруду, температура), химических (концентрация растворенных газов), биологических( жизнедеятельность живых организмов) процессов. А. Тенсили 1935г. Примеры: пруд, лес. Биотические компоненты- живые вещества и их взаимодействие с окружающей средой. Абиотические компоненты составные части экосистемы( воздух, вода) и факторы ( температура, климат и др). Принцип Ле-Шателье Брауна: если на экосистему, находящейся в устойчивом равновесии, изменяя какое-либо из условий равновесия, то в системе усиливается процессы направленные на компенсацию внешнего воздействия. Правило 1% изменения энергетической природной природной системы в пределах 1% выводит природную систему из равновесного состояния..

У тебя нету закономерностей экосистем: 1)чем разнообразнее условия заселения участков в природной экосистеме,тем больше видов её заселяют. 2)чем больше видов,тем меньше особей в популяции. 3)чем больше видов,тем устойчивее экосистема.4)экосистема-открытая система. 5)экосистема-целостная система.6)стабильность экосистем -способность её сохранять свою структуру и функции при любых воздействиях. 7)саморегуляция - поддержание динамического равновесия.

и классификация: -микроэкосистем( ствол гниющего дерева), - макроэкосистемы(континент, океан). - мезоэкосистемы( лес, пруд), - глобальная(биосфера)

8. Биогеоценоз (определение, кто ввел понятие, отличие от экосистемы, примеры, биотоп и биоценоз). Биогеоценоз— система, включающая сообщество живых организмов и тесно связанную с ним совокупность абиотических факторов среды в пределах одной территории, связанные между собой круговоротом веществ и потоком энергии. Представляет собой устойчивую саморегулирующуюся экологическую систему, в которой органические компоненты (животные, растения) неразрывно связаны с неорганическими (вода, почва). Примеры: сосновый лес, горная долина. Вернадский 1944г. Биоценоз — это совокупность животных, растений, грибов и микроорганизмов, что заселяют определённый участок суши или акватории, они связаны между собой и со средой. Б. – это динамическая, способная к саморегулированию система, компоненты (продуценты, консументы, редуценты), которой взаимосвязаны. Биото́п — относительно однородный по абиотическим факторам среды участок суши или водоёма, заселённый живыми организмами (занятое одним биоценозом). Биотоп совместно с биоценозом составляет единый биогеоценоз.(климатоп, эдафотоп, экотоп)..

Биогеоценоз введен Сукачевым

9. Агроценоз (определение, отличия от природных экосистем)- биогеоценоз, созданный человеком и обладает, определенным видовым составом и определенными взаимоотношениями с компонентами окружающей среды.

Отличия агроценозов от экосистем : 1 - разная направленность отбора, 2 - агроценоз - не саморегулирующаяся система, регулируется человеком 3 - в агроценозе большая часть часть органических и неорганических веществ исключается из оборота сбором,равновесие может бть достигнуто только тогда, когда происходит компенсация изъятых веществ и энергии 4 - в агроценозе незамкнутый круговорот веществ,в естественной экосистем постоянный круговорот-устойчивость! 5 - энергозатраты человека на обработку 6 - в агроценозе меньшее число видов(1),короткие цепи,меньшая устойчивость, подверженность эрозии,в природной экосистеме - богатое видовое разнообразие 7 - внесение удобрений, прополка,вспашка, полив, борьба с вредителями - важное условие,без которого агроценоз как система не способна к существованию,очень быстро погибнет

10. Экологические факторы. Абиотические, биотические, антропогенные (определение, виды, примеры) • экологические факторы – свойства среды обитания, окзаывающее кокое=лиюо действие на организм

Абиотические факторы — это комплекс условий неорганической среды, влияющих на организм. (Свет, температура, ветер, воздух, давление, и т. д.)

• Биотические факторы — это совокупность влияний жизнедеятельности одних организмов на другие. (Влияние растений и животных на других членов биогеоценоза)

• Антропогенные (антропические) факторы — это все формы деятельности человеческого общества, изменяющие природу как среду обитания живых организмов или непосредственно влияющие на их жизнь. Выделение антропогенных факторов в отдельную группу обусловлено тем, что в настоящее время судьба растительного покрова Земли и всех ныне существующих видов организмов практически находится в руках человеческого общества.

7 Вопрос

Загрязняющее вещество (также поллютант) — один из видов загрязнителей, любое химическое вещество или соединение, которое находится в объектеокружающей природной среды в количествах, превышающих фоновые значения и вызывающие тем самым химическое загрязнение.

По происхождению загрязняющие вещества делятся на:

• загрязняющие вещества природного происхождения — попадающие в природную среду в результате естественных, обычно катастрофических процессов (пример — загрязнение прилегающих территорий пеплом при извержении вулкана)

• загрязняющие вещества антропогенного происхождения

По характеру загрязняющие вещества делятся на:

• первичные (поступившие в окружающую среду непосредственно из источников загрязнения)

• вторичные, образующиеся из первичных в объектах окружающей среды в результате биогенных и абиогенных трансформаций.

Наиболее распространёнными антропогенными загрязняющими веществами являются:

• в атмосфере — кислые газы (диоксид углерода, диоксид серы, оксиды азота), взвешенные частицы (сажа, аэрозоли кислот и соединений тяжёлых металлов),органические соединения, в том числе формирующие фотохимический смог и разрушающие озоновый слой атмосферы, пары нефтепродуктов.

• в гидросфере — растворимые соли тяжёлых металлов, органические соединения, нефтепродукты (следует отличать чистые сточные воды, например, после охлаждающих контуров теплообменной аппаратуры, не вызывающие химического, но вызывающие тепловое загрязнение)

• в литосфере (особенно в её верхнем плодородном слое — почве) — соли тяжёлых металлов, нефтепродукты. Следует отличать инертные вещества (например, стекло), вызывающие лишь механическое загрязнение почв

• в биосфере наиболее опасны ксенобиотики, то есть вещества, не входящие в естественный обмен веществ в организме, например суперэкотоксиканты, из которых наиболее известны диоксины.

11. Как дополнение может пригодится.

По происхождению

Абиотические — факторы неживой природы:

- климатические: годовая сумма температур, среднегодовая температура, влажность, давление воздуха

- эдафические (эдафогенные): механический состав почвы, воздухопроницаемость почвы, кислотность почвы, химический состав почвы

- орографические: рельеф, высота над уровнем моря, крутизна и экспозиция склона

- химические: газовый состав воздуха, солевой состав воды, концентрация, кислотность

- физические: шум, магнитные поля, теплопроводность и теплоёмкость, радиоактивность, интенсивность солнечного излучения

Биотические — связанные с деятельностью живых организмов:

- фитогенные — влияние растений

- микогенные — влияние грибов

- зооогенные — влияние животных

- микробиогенные — влияние микроорганизмов

Антропогенные (антропические):

- физические: использование атомной энергии, перемещение в поездах и самолётах, влияние шума и вибрации

- химические: использование минеральных удобрений и ядохимикатов, загрязнение оболочек Земли отходами промышленности и транспорта

- биологические: продукты питания; организмы, для которых человек может быть средой обитания или источником питания

- социальные — связанные с отношениями людей и жизнью в обществе

12. Экологические факторы — свойства среды обитания, оказывающие какое-либо воздействие на организм. Экзогенные - действуют извне и сами не испытывают воздействия( ветер) внешние фактор,эндогенные - наружные факторы - влияют на численность друг друга (жертва- хищник)

Здесь всё по 13 вопросу

в качестве примера биогенного вещества - нефть,каменный уголь,торф,известняк; косного - горные породы,сформировавшиеся при извержении вулкана,горные магматические породы; в рассеяных атомах - С, N2; космического происхождения- метеориты;радиоактивного - радон,радий; по Вернадскому - "это особая оболочка Земли,состав,структура и энергетика которой определяется совокупностью всех живых организмов"

14. 5 основных функций живого:

1 – энергетическая – поглощение солнечной энергии при фотосинтезе, химическая энергия – путем разложения энергонасыщенных веществ и передаче энергии по пищевой цепи разнородного живого вещества.

2 – концентрационная: а) массовое увеличение концентрации элемента в среде, насыщенной этим элементом б) специфическая конкуренция вне зависимости от среды

3 – деструктивная или разрушительная – минерализация органических веществ, разложение неживого неорганического вещества, вовлечение образовавшихся веществ в биологический круговорот.

4 – средообразующая – преобразование физико – химических параметров в среде

5 – транспортная – перенос против силы тяжести и в горизонтальном направлении, организмы накапливают в себе многие химические элементы.

- окислительно-восстановительная – организмы, обитающие в водоемах, регулируют кислородный режим и создают условия для растворения или осаждения ряда элементов переменной В.

- биохимическая – размножение, рост и перемещение в пространстве живого вещества.

- газовая – участие живых существ в циркуляции газов.

- биогеохимическая деятельность человека.

- большой круговорот воды между сушей и океаном через атмосферу.

- круговорот С, N2, Р.

Биогеохимические процессы – 1940 г.

1) Биогенная миграция атомов ХЭ в биосфере всегда стремится к максимальному своему проявлению.

2) Эволюция видов в ходе геологического времени, приводящая к созданию устойчивых в биосфере форм жизни, идет в направлении, увеличивающем биогенную миграцию атомов биосферы.

3) В течение всего геологического времени – криптозоя (вроде как его) – заселение планеты должно быть максимально возможным для всего живого вещества, которое тогда существовало.

15. Ноосфера – окружающая человека среда, в которой природные процессы обмена веществ и энергией контролируются обществом. Термин ввел Леруа в 1927 году + Шарден.

Это высшая стадия развития биосферы, это сфера взаимодействия природы и общества, в пределах которой разумная человеческая деятельность становится главным, определяющим фактором развития.

Условия перехода биосферы в ноосферу:

1- Заселение человеком всей планеты.

2- Резкое преобразование средств связи и обмена между странами.

3- Усиление связей, в том числе политических, между странами Земли.

4- Начало преобладания геологической роли человека над другими геологическими процессами, протекающими в биосфере.

5- Расширение границ биосферы и выход в космос.

6- Открытие новых источников энергии.

7- Равенство людей всех рас и религий.

8- Увеличение роли народных масс в решении вопросов внешней и внутренней политики.

9- Свобода научной мысли и научного искания от давления религиозных, философских настроений и создание в государственном строе условий, благоприятных для свободной научной мысли.

10- Продуманная система народного образования и подъем благосостояния трудящихся, создание реальной возможности не допустить недоедания и голода, нищеты и чрезвычайно ослабить болезни.

11- Разумное преобразование первичной природы Земли с целью сделать её способной удовлетворить все материальные, эстетические и духовные потребности численно возрастающего населения.

12- Исключение войн из жизни общества.

15. Экологическая опасность транспорта В развивающихся странах этот показатель выше. В Москве эмиссия выхлопных газов автомобилей составляет не менее 70% всего загрязнения воздуха. От 40 до 70% оксидов азота, от 70 до 90% окиси углерода (СО) и не менее 50% свинца в атмосфере вызваны выхлопом автомобилей. Последствия загрязнения воздуха становятся важнейшей глобальной геоэкологической проблемойВ поверхностные водоёмы со сточными водами от предприятий автотранспортного комплекса и от ливневой канализации поступают, в основном, нефтепродукты и взвешенные вещества. В поверхностных стоках с проезжей части автомобильных дорог содержатся, кроме взвешенных частиц и нефтепродуктов, тяжёлые металлы (свинец, кадмий и др.) и хлориды, которые в зимний период применяются для борьбы с гололёдом. В среднем годовой сброс хлоридов за пределы дорог со стоками и снегом составляет около 500 тыс. т. кроме того, в окружающую среду поступает ежегодно около 35 тыс. т сажевых частиц в результате истирания автомобильных шин на дорогах.

I. 8. Загрязнение почвы.

Еще одна экологическая проблема, которую создает транспорт. Исследование почв в зоне влияния транспортных магистралей показало, что примерно в 15% проб были превышены предельно допустимые концентрации тяжелых металлов. В то же время уменьшилось число проб, не отвечающих гигиеническим нормативам по микробиологическим показателям. Однако на территории Среднеевропейского региона наблюдается высокий уровень загрязнения почвы гельминтами. В течение 5 лет паразитологические показатели загрязненности почвы не снижаются. В целом доля проб почвы, не соответствующих нормативам по санитарно-химиче ским и микробиологическим показателям, в зонах влияния транспорта в 2-3 раза больше, чем в среднем по РФ..

16. Экологическая опасность Современная энергетика — крупная высокоразвитая отрасль промышленности, тесно связанная со всеми отраслями экономики. На рис. 2 приведены основные направления использования первичной энергии в ряде стран мира.

Предприятия, вырабатывающие энергию, различные потребители энергии, а также предприятия, добывающие и перерабатывающие природные ресурсы для энергетики, объединены в ТЭК, одним из результатов функционирования которого является отрицательное воздействие на биосферу. Воздействие энергетики на биосферу проявляется на всех стадиях производства энергии: при извлечении и транспортировке ресурсов, при производстве, передаче и потреблении энергии.

Например, извлечение угля связано с изменением ландшафта, с образованием шахт, карьеров, отвалов; транспорт угля — с потерями, рассеиванием твердых частиц в почву и в атмосферу. При сжигании органического топлива образуются оксиды углерода, серы, азота, соединения свинца, сажа, углеводороды, в том числе канцерогенные (например, бенз(а)пирен С2ОН12), и другие вещества в твердом, жидком и газообразном состоянии. Передача электроэнергии приводит к образованию мощных электромагнитных полей вблизи линий электропередачи. Работа энергетических установок неизбежно связана с выбросами тепловой энергии.

Кроме того, из пользования изымаются большие площади земель, особенно при сооружении гидроэлектростанций.

Воздействие тепловых электростанций ТЭС на окружающую среду зависит от используемого топлива. При сжигании твердых видов топлива в атмосферу поступают летучая зола, частицы несгоревшего топлива, сернистый и серный ангидриды, окислы азота, фтористые соединения. В золе содержатся разные токсичные соединения — мышьяк, двуокись кремния, оксид кальция и другие. Использование жидких видов топлива (мазутов) исключает из отходов производства только лишь золу. При этом отпадает проблема золоотвалов, которые занимают значительные территории и являются источником постоянных загрязнений атмосферы в районе станции. При сжигании природного газа существенным загрязнителем являются окислы азота, но в среднем они на 20% ниже, чем при сжигании твердых видов топлива. Это объясняется не только свойствами самого топлива, но и особенностями его сжигания. Таким образом, экологический ущерб от вредных воздействий ТЭС на окружающую среду в случае использования газа будет минимальным в сравнении с другими видами топлива.

Сопоставление усредненных показателей по загрязнению атмосферы продуктами сгорания ТЭС при работе на различных видах топлива представлено на рис. 3.

Из-за высокого уровня развития промышленности 93% всех газовых выбросов сосредоточено в Северном полушарии Земли. Основная часть продуктов сгорания всех видов топлива (90%) выбрасывается на площади около 3% от поверхности планеты — в Европе, Японии и Северной Америке. Из газообразных веществ в наибольших количествах выбрасывается углекислый газ и угарный газ, которые образуются при сгорании топлива (угля, нефти, газа, автомобильного топлива и др.). Самые токсичные соединения, выбрасываемые в атмосферу, — диоксид серы и оксиды азота.

Ежегодный мировой выброс этих газов составляет более 255 млн. т. Если бы один из самых токсичных оксидов — сернистый ангидрид — не перерабатывали высшие растения, то за 20 лет все высшие животные погибли бы. Источниками диоксида серы и оксидов азота являются угольные ТЭЦ, промышленные предприятия, автотранспорт. В воздухе эти газы реагируют с парами воды, образуя серную и азотную кислоту. В результате в отдельных регионах выпадают осадки, кислотность которых в 10–1000 раз превышает нормальную. Кислотным считается дождь, имеющий рН менее 5,6.

17. Загрязнение атмосферного воздуха имеет серьезные последствия. Создается угроза здоровью человека, нормальному функционированию экосистем. Для нормального функционирования и устойчивости экосистем и биосферы в целом не следует превышать определенные нагрузки на них. В связи с этим необходимо вести поиск наиболее чувствительных звеньев в экосистемах, найти показатели, соответствующие наиболее сильнодействующим факторам, а также источники такого воздействия. Эти мероприятия входят в систему экологического мониторинга, под которым понимают единую систему средств и методов непрерывного наблюдения за состоянием окружающей среды и систему прогнозирования результатов антропогенного воздействия на нее. В задачи мониторинга входит наблюдение за состоянием биосферы, оценка и прогноз состояния окружающей среды, выявление факторов и источников антропогенного воздействия, обоснование решений по рациональному использованию природных ресурсов, регулирование процесса природопользования. Организация мониторинга должна решать как локальные задачи наблюдения за состоянием отдельных экосистем, так и задачи планетарного порядка, т. е. предусматривать систему глобального мониторинга.

Электроэнергетика. Электроэнергетика лидирует по суммарным выбросам загрязняющих веществ в атмосферу.

18. Экологическая опасность черной и цветной металлургии выбросы тяжелых металлов, шлаков, большой объем забора воды, выбросы газов в атмосферу ( СО, СО2, и др) Черная металлургия является одним из крупных потребителей воды. Водопотребление ее составляет 12—15% общего потребления воды промышленными предприятиями страны. Около 60—70% сточных вод, образующихся в технологическом процессе, относятся к «условно чистым» стокам (имеют только повышенную температуру). Остальные сточные воды (30—40%) загрязнены различными примесями и вредными соединениями.

Сточные воды предприятий цветной металлургии загрязнены минеральными веществами, фторореагентами, большей частью токсичные (содержат цианиды, ксаногенты, нефтепродукты и т. д.), солями тяжелых металлов (меди, никеля, свинца, цинка и др.), мышьяком, сульфатами, хлоридами, сурьмой, фтором и другими.

Мощными источниками загрязнения почвенных покровов как по интенсивности, так и по разнообразию загрязняющих веществ являются крупные предприятия цветной металлургии. В городах, где размещены предприятия цветной металлургии, обнаруживаются в почвенном покрове тяжелые металлы нередко в количестве, превышающем ПДК в 2—5 раз и более. Первое место по суммарному индексу загрязнения почвенного покрова занимает Рудная Пристань (Приморский край), где расположен свинцовый завод. В радиусе 5 км вокруг Рудной Пристани наблюдается загрязнение почв:

свинцом — 300 ПДК, марганцем — 2 ПДК и другие. К опасной категории загрязнения почв относятся города: Белове (Кемеровская область), в которых содержание свинца в почвенном покрове достигает 50 ПДК; Ревда (Свердловская область) — содержание ртути — до 7 ПДК, свинца — до