11.Техногенез.

Техногенез — це процес зміни природних комплексів під впливом виробничої діяльності людини. Полягає в перетворенні біосфери, що викликається сукупністю геохімічних процесів, пов'язаних з технічною і технологічною діяльністю людей по добуванню з навколишнього середовища, концентрації і перегрупуванні цілого ряду хімічних елементів, їх мінеральних і органічних сполук. Прямий техногенний вплив (ПТВ) на природне середовище (ПС) здійснюється господарськими об'єктами і системами при безпосередньому контакті з природою в процесі природокористування або скидання в неї відходів. ПВ починається, протікає і припиняється одночасно з відповідними стадіями роботи господарських систем, що викликають цей вплив. Територіально зони ПТВ практично збігаються з зонами дії відповідних господарських систем. Склад природних компонентів ПТВ включає в себе в різних поєднаннях повітря атмосфери, біоту, і ґрунтовий покрив, підзені і поверхні води, літологічний фундамент, сюди ж можна віднести і рельєф. Особливо значні зміни природних комплексів відбувається внаслідок техногенних трансформації рельєфу, що завжди тягне за собою зняття або поховання рослинності та ґрунтового покриву. Трансформації рельєфу викликають так само зміни положення поверхні щодо рівня ґрунтових вод та формування нових базисів денудаціїТехногенез проявляється в результаті «ланцюгової реакції», викликаної ПТВ і обумовлюється природними зв'язками і взаємодією між елементами і компонентами ландшафту. Прояв техногенезу зводиться до таких основних наслідків: зміна водного режиму, порушення поверхні (зсуви, просадки, обвали, осипи), зміна швидкості напрями процесів рельєфоутворення, зміна процесів ґрунтоутворення; забруднення атмосфери, ґрунту, поверхневих і підземних вод продуктами дефляції відвалів; зміна мікроклімату, зміна умов існування та розвитку біологічного світу.З екологічних позицій забруднення означає не просто те, що привнесло чужі компоненти. забруднення навколишнього середовища є будь-яке внесення в ту або іншу екологічну систему (біогеоценоз) невластивих їй живих або неживих компонентів або структурних змін, що переривають круговорот речовин, їх асиміляцію, потік енергії, внаслідок чого знижується продуктивність даної екосистеми або вона руйнується.

13.Ґрунтово-біотичний комплекс — цілісна матеріально-енергетична підсистема біо(агро)ценозів.

Ґрунт — складна система, одним з основних функціональних компонентів якого є населяючі його живі організми. Від діяльності цих організмів залежать характер і інтенсивність біологічного круговороту речовин, масштабність і інтенсивність фіксації основного біогенного елементу — атмосферного азоту, здатність ґрунту до самоочищення і ін. Ґрунтовий покрив є самостійною земною оболонкою — педосферою. . Тверда фаза ґрунту, в якій в основному зосереджені джерела поживних і енергетичних речовин — гумус, органо-мінеральні колоїди, катіони Са2+, Мg2– на поверхні ґрунтових частинок, взаємозв'язана з ґрунтово-біотичним комплексом (ГБК). В процесі перетворення речовин і формування потоків енергії величезну роль відіграють населяючі ґрунт живі організми, що становлять ГБК, без якого немає і не може бути ґрунту. Прийнято вважати, що верхній шар ґрунту в цілому складається з мінеральної субстанції (93%) і органічної речовини (7%). У свою чергу, органічна речовина включає мертву органічну речовину (85%), коріння рослин (1%) і едафон (5%). Маса бактерій складає приблизно 10 т/га; таку ж масу мають мікроскопічні гриби; маса простих досягає близько 370 кг/га і т.д.На 1 га ріллі припадає 250 тис. дощових черв'яків (50– 140 кг/га), на 1 га пасовища — 500–1575 тис. (1150–1680 кг/га), на 1 га сінокісних угідь — 2–5,6 млн (більше 2 т/га).Серед тваринних організмів біосфери мешканці ґрунту характеризуються найбільшою біомасою. Структурні зміни у функціонуванні екосистем в різних ґрунтово-екологічних умовах визначаються участю різних груп ґрунтового біонаселення в біохімічних процесах. Наприклад, в північних екосистемах в біологічному круговороті активну участь бере грибне населення; на південь в структурі мікробного ценозу переважають бактерії і актиноміцети. Живі організми, що населяють ґрунт взаємодіють між собою і з абіотичним середовищем. Ці взаємодії ґрунтуються або на трофічному, або на метаболічному характері зв'язків. Характер цих взаємодій і взаємин визначає рівень ґрунтової родючості і стан «здоров'я» землі. Приклад трофічного типу зв'язку — зв'язок в системі хижак — жертва. У ґрунтовому середовищі цей зв'язок виражається між тваринами і мікроорганізмами, якими вони харчуються. Існуючі в природних екосистемах взаємодії пояснюють багато процесів, що відбуваються в ґрунті. Наприклад, трансформація рослинних залишків протікає в результаті синтрофних і метаболічних взаємин, коли одна група популяції споживає продукти, які утворюють їх попередники. Яскравий приклад — нітрифікуючі бактерії. Нітробактерії споживають нітрати, що продукуються нітрозними бактеріями. Синтрофний тип відносин лежить в основі дуже важливого з погляду «здоров'я» землі процесу самоочищення ґрунту — в основі видалення токсичних продуктів обміну (коли субстрат споживається змішаними популяціями). У агроекосистемах з переважанням беззмінного вирощування однієї культури, наприклад бавовнику (монодомінантні агроекосистеми), скорочується мікробна різноманітність і випадає ланка, яка споживає продукти обміну (або змінюються її функції), що приводить до порушення процесу самоочищення ґрунту, відомого під назвою «ґрунтовтома». Метаболічні зв'язки виявляються в тому, що живі організми, які населяють ґрунт виділяють в навколишнє середовище різні продукти, що виконують функції сигнальних метаболітів і що впливають на ріст і розвиток рослин. Наприклад, мікроорганізми виділяють в зовнішнє середовище фізіологічно активні речовини різної хімічної природи, які діють на інші організми вже в малих концентраціях і виконують функцію сигналу для роботи системи.

15. Функціональна роль ґрунту в екосистемах в біогеоценозі ґрунт виконує інтегруючі функції і функції управління.

Ґрунт — складна система, одним з основних функціональних компонентів якого є населяючі його живі організми. Від діяльності цих організмів залежать характер і інтенсивність біологічного круговороту речовин, масштабність і інтенсивність фіксації основного біогенного елементу — атмосферного азоту, здатність ґрунту до самоочищення і ін. Ґрунт акумулює вологу, забезпечуючи в період вегетації потребу в ній автотрофної ланки біогеоценозів. Він служить сферою проживання рослин, тварин, мікроорганізмів і т.д.Ґрунт упорядковує всі потоки речовин в біосфері, виступаючи як сполучна ланка і регулюючий механізм в процесах біологічної і геологічної циркуляції елементів: по суті, він „замикає” всі біогеохімічні цикли.Ґрунт регулює склад атмосфери і гідросфери. В результаті постійного газообміну між ґрунтом і атмосферою в повітряний басейн трансформуються різні гази (у тому числі і „парникові”), мікрогази. ґрунт впливає на гідрохімічний стан вод суші і прибережних акваторій морів і океанів. Найважливіша глобальна функція ґрунту — накопичення в поверхневій частині кори вивітрювання, в ґрунтових органогенних горизонтах специфічної органічної речовини — гумусу і пов'язаної з ним хімічної енергії. Ґрунт захищає літосферу від впливу екзогенних чинників і регулює інтенсивність геологічної денудації. Ґрунт виступає як регулятор розповсюдження живих організмів, виконуючи функцію генерування і збереження біологічної різноманітності. Будучи середовищем проживання багатьох організмів, він обмежує діяльність одних і сприяє активності інших. Надзвичайна різноманітність ґрунтових відмін зумовлює досить різні умови життєдіяльності організмів. Від цього, зокрема, залежать родючість ґрунтів і стійкість агроекосистем Ґрунт — головний засіб сільськогосподарського виробництва і основа агроекосистем. Людство одержує з ґрунту близько 95% всіх продуктів харчування. Незамінна роль ґрунту як хранителя насіння. Здатність ґрунту зберігати насіння протягом декількох років без втрати схожості пояснюється наявністю речовин, що інгібірують проростання насіння. Тим самим в природі підтримуються біорізноманітність і здатність до оновлення рослинних популяцій.Ґрунт акумулює необхідні для життєдіяльності населяючих його організмів, зокрема первинних продуцентів, воду, поживні і енергетичні речовини, що в значній мірі визначає його родючість.Ґрунт — своєрідний склад ферментів. У ньому знаходяться всі відомі в живих організмах ферменти, зокрема і ті, що визначають ґрунтову родючість і його „здоров'я” — пероксидази, нітрогенази, нітратредуктази, каталази і ін. Ґрунт виконує санітарну функцію. Висока самоочищаюча здатність ґрунту за рахунок біоти, що мешкає в ньому, забезпечує знешкодження багатьох патогенів і токсикантів, що позитивно впливає на якість сільськогосподарської продукції, стан навколишнього природного середовища. Ґрунту властива інформаційна функція. Відомо, наприклад, що перехід весною температури ґрунту через +5°С в сторону збільшення стимулює активізацію (збільшення рухливості) азоту, фосфору, калію, тобто вказана межа температури служить „сигналом” до початку споживання поживних елементів у зв'язку з настанням періоду вегетації.

17. Нормування вмісту хімічних елементів в ґрунті Нормування хімічних елементів в ґрунті — достатньо складне завдання. Це пояснюється декількома причинами. Відсутня, наприклад, єдина методологія нормування, є труднощі в отриманні об'єктивної інформації про стан екосистем і ін. Проте накопичені матеріали можуть служити основою для оцінки екологічного стану в системі ґрунт — рослина. Нормування вмісту хімічних речовин в ґрунті означає встановлення концентрації того або іншого елементу, яка знижує ґрунтову родючість, яка викликає пошкодження рослин і накопичення в них елементу вище або нижче певного рівня. Рівень забруднення ґрунтів контролюється різними нормативами, що входять в систему стандартів і ГОСТів. Постійно розробляються загальні принципи нормування вмісту хімічних забруднюючих речовин в ґрунті. Розрізняють санітарно-гігієнічне, екологічне і соціально-економічне нормування. Санітарно-гігієнічне нормування. У основі цього виду нормування лежать гранично допустимі концентрації (ГДК) речовин (елементів), що характеризують таку кількість шкідливих речовин в середовищі, яка практично не впливає на здоров'я людини і благополуччя його потомства. Використовують також показник гранично допустимий викид (ГДВ). Санітарно-гігієнічне нормування враховує чотири основні показники:транслокаційни,міграційно-повітряний ,міграційно-водний,загальносанітарний. Оскільки токсиканти поступають в організм людини в основному з продуктами харчування, дуже важливо при санітарно-гігієнічному нормуванні враховувати шляхи міграції полютантів в системі ґрунт - рослина і відношення рослин до забруднюючих речовин. Міграція забруднюючих речовин в системі ґрунт — рослина визначається декількома чинниками; основні з них — міграційна здатність токсиканта і відношення до нього рослини. Міграція забруднюючих речовин в ґрунті залежить від їхнього виду, особливостей ґрунтового покриву (гумусованість, гранулометричний склад і ін.), типу водного режиму, температурного чинника. Екологічне нормування. У основу екологічного нормування покладено вивчення дії забруднюючих речовин не на окремі організми, а на систему в цілому. В даному випадку передбачається отримання оптимальної біопродуктивності при мінімальній дії на навколишнє природне середовище. Як критерій дії передбачається використовувати показник гранично допустимого екологічного навантаження (ГДЕН), тобто такий рівень навантаження, при якому зберігається нормальне функціонування екосистеми.Нормальне функціонування екосистем в умовах забруднення допускає в першу чергу збереження систем біотрансформації і детоксикації. Як оціночні при цьому використовують наступні показники:самоочисна здатність ґрунту,ступінь концентрації хімічного елементу в рослині),показник вмісту токсиканта в ґрунті і коефіцієнт концентрації (КС), який дорівнює відношенню концентрації інгредієнта в забрудненому ґрунті до фонової концентрації. Критеріями екологічного нормування також можуть служити екологічна місткість території, екологічно оптимальна біопродуктивність, біологічна продуктивність біогеоценозів, агро- і урбаноценозів з урахуванням оптимального для даної території складу рослинного і тваринного світу.