
- •Лекционный комплекс (тезисы лекций, иллюстративный и раздаточный материал; список рекомендуемой литературы)
- •Задачи экологии:
- •Методы экологии:
- •Организм и условия его обитания.
- •Закон минимума ю.Либиха (1873):
- •2.Динамические характеристики популяции: рождаемость, смертность, кривые выживания, скорость роста. Экспоненциальный и логистический рост численности популяции.
- •1.Понятие о биоценозе, биогеоценозе и экосистеме
- •2.Основные формы межвидовых связей в экосистемах (нейтрализм, комменсализм, протокооперация, мутуализм, хищничество, паразитизм).
- •3.Экологическая ниша: потенциальная и реализованная. Первое и второе начало термодинамики. Правила 1% и 10% энергии Линдемана
- •4.Экологические пирамиды (численности, биомассы, энергии).
- •4.Продуктивность экосистем (первичная и вторичная). Естественное развитие экосистем: первичная и вторичная сукцессия
- •5.Целостность и устойчивость экосистем, механизмы устойчивости экосистем. Критерии и основные показатели устойчивости природных экосистем.
- •Возможное потепление климата («парниковый эффект»)
- •Нарушение озонового слоя
- •Кислотные дожди
- •3. Загрязнение водных экосистем представляет огромную опасность для всех живых организмов, и в частности для человека.
- •1.В пределах Казахстана с севера на юг происходит смена почвенно-климатических зон и вместе с ними смена почвенных типов в следующим порядке.
- •2.В роли основных загрязнителей почв выступают: металлы и их соединения, радиоактивные элементы, а также удобрения и ядохимикаты, применяемые в сельском хозяйстве.
- •6. К основным мерам по защите почвы от воздействий являются:
- •4. Биосфера — часть оболочек Земного шара, населенная живыми организмамц, т. Е, часть атмосферы, гидросферы и литосферы.
- •1.Факторы Устойчивого развития: экологический, экономический фактор, социальный.
- •2.Экологические индикаторы устойчивого развития.
- •3.Международное сотрудничество по обеспечению устойчивого развития. Деятельность международных организаций по научной разработке теории устойчивого развития.
- •Международный институт по устойчивому развитию
- •Всемирный совет природопользователей по устойчивому развитию
- •Загрязнение моря
- •. Болезни - миопатия, или расслоение мышечной ткани у осетровых
- •Чума плотоядных у каспийского тюленя
- •Проникновение чужеродных организмов
- •Перелов и браконьерство
- •Зарегулирование речного стока. Изменение естественных биогеохимических циклов
- •Эвтрофикация
- •2. Балхашская катастрофа.
- •Кто виноват в трагедии балхаша?
- •Умирающий Балхаш.
2.В роли основных загрязнителей почв выступают: металлы и их соединения, радиоактивные элементы, а также удобрения и ядохимикаты, применяемые в сельском хозяйстве.
ПДК некоторых вредных веществ в почве
№ |
Вещество |
ПДК. Мг/кг (почвы) |
1 |
ГХЦГ (гехсахлорин) технический |
1 |
2 |
ДДТ |
0.5 |
3 |
Карбарил |
0.05 |
4 |
Линдон |
1 |
5 |
Карбофос |
2 |
6 |
Хлорофос |
0.5 |
7 |
Полихлоркамфен |
0.5 |
8 |
Полихлориинел |
0.5 |
9 |
Хлорадил |
0.05 |
10 |
Прометрин |
0.5 |
Из радиоактивных изотопов наиболее опасны Sr 90 и Cs137 (период полураспада 28-30лет).
Загрязнение почвы приводит к нарушению круговорота веществ в биосфере. Кроме того, вредные вещества включаются в экологические пищевые цепи, переходят из почвы и воды в растения, затем в животных, а в конечном итоге попадают с пищей в организм человека.
Химические загрязнители-канцерогены (химические, физические, биологические вещества): Полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) – 200 агентов (бензапирен и др.): выходные газы транспорта, самолетов: выбросы ТЭЦ, предприятий, котельные.
Степень загрязнения почв металлами (Zc) оценивают по суммарному показателю загрязнения почв, утвержденному Минздравом СССР в 1987 году.
Zc=Σ Kc- (n-1)
где n –число определяемых металлов. Кс-коэфциент концентраций металла, определяемый отношением содержания металла в почве к фоновому содержанию металла.
Фоновый уровень канцерогенных веществ определяют по вулканическим извержениям.
Чрезвычайно опасная (1категория) загрязнения почв при Zс>128, опасная (11) категория при Zс=16-32: допустимая (III) категория при Zс<167.
К первой категории по загрязнению почв относятся Шымкент и Усть - Каменгорск. Особо токсичными являются следующие 9 элементов:Cr, As, Ni, Sb, Pb, Mo, Cd, Hg, Ta. Наиболее токсичные соединения дают 4 металла: Pb, Hg, Cd, Cr.
Для снижения до минимума доступности растениями токсичного металла, в почве необходимо поддерживать рН не ниже 6,5 при которой больше вероятность образования нерастворимых гидроксидов и карбонатов металлов. Металлы образуют сложные комплексы в присутствии органических веществ. Поэтому в почвах с высоким содержанием гумуса они менее доступны для поглощения растениями.
Институт почвоведения им. У.Успанова НАН РК установил, что орошаемые почвы бассейна Р. Сыр-Дарья загрязнены соединениями свинца, меди, кадмия, фтора и бора. Наиболее загрязненными являются почвы Арысь - Туркестанского и правобережной части Шаульдерского бассейнов.
Во всех сельскохозяйственных регионах Казахстана не функционирует служба хранения, транспортировки и ликвидации последствий от применения пестицидов. В результате продолжается загрязнения почв, подземных горизонтов, поверхностных водных объектов токсичными ядохимикатами. Так единственный в Астанайской области полигон для захоронения отходов ядохимикатов был переполнен в 1985г. Проектирование нового полигона приостановлено 1993 г из-за отсутствия средств ОПО «Сельхозхимия».
Общие требования к контролю и охране от загрязнения почв, а также требование к методом определения загрязняющих веществ регламентированы ГОСТ17.3.3.04-85. Определение признаков пригодности горных пород к использованию в качестве питательной среды биоценозов основано на ГОСТ17.5.1.04-86.
4.В естественных условиях происходит постоянный круговорот в почве. В искусственных агроценозах такой круговорот нарушен, т.к. человек изымает значительную часть сельхозпродукций, используя её для своих нужд. Из-за неучастия этой части продукции круговороте почва становится бесплодной. Чтобы избежать этого и повысить плодородие почвы в искусственных агроценозах, человек вносит органические и минеральные удобрения.
В нормальных естественных условиях все процессы, происходящие в почве, находятся в равновесии. Но нередко его нарушает вмешательство человека. В результате развития его хозяйственной деятельности происходит загрязнения, изменение состава почвы и даже её уничтожение. Например, если внести натриевую селитру NaNO растения поглотят ион NO, а почве появится избыток катиона Na.Почвенный раствор станет, щедочным и будет угнетать растения. Катион Na вытеснит катион Ca из вредных частиц и сделает их неустойчивыми, разрушит почвенные агрегаты, структурная комковатая почва превратится в сплошную аморфную массу. В почве может быть много фосфора, но растения могут испытывать его дефицит, если он будет прочно удерживаться в недоступной для растений форме – в виде комплексов с Fe или Ca.
5.В некоторых частях света особенно вокруг Сахары пустынные территории расширяются, уничтожая окружающие их плодородные земли. Этот процесс называют опустыниванием. Происходит он потому, что уничтожаются леса и естественный гразянистый покров, многократно распахиваются земли без соблюдения правил агротехники, что усиливает эрозию почвы разрушение плодородного слоя водой и ветром. Кроме того, изменяется к ними например Парниковый эффект для Казахстана лишь усугубит опустынивание. На голой земле плодородная почва создается естественным путем около миллиона лет.
Ежегодно в мире около 30млн. га земель превращается в бесплодную пустыню. Ежегодный прирост оврагов 55км. В Африке Сахара расширяется со скоростью от 1 до 10 км. Год. Нынные бура и уничтожение лесов двигают пески со скоростью 50 тыс. км.
-
Эрозия почв
-
Водная
Ветровая
Естественно-геологическая
|
|
Техногенная |
|
Повседневнвная (местная)при v>3 ,5 м/с |
|
Во время бурь при v>15м/с |
-
Поверхностная
Пыльные буры
-
Струйчатая или ручейковая
Песчаные бури
-
Овражная или линейная
Черные бури
-
Разрушительные ураганы и смерти
В литературе часто встречаются разные названия эрозий, например, ветровую эрозию называют дефляцией или смывом, водная –размывом. Кроме того, поверхностную водную эрозию называют плоскостной. Стручайтую-борозчатой, к разновидности водной эрозии относят селевые потоки.
Важным отличием этих двух типов эрозии является то, что при ветровой эрозии происходит выдувание лишь механических элементов почвы, а при водной – не только смываются частицы почвы, но одновременно происходит растворение в текущей воде питательных веществ и удаление их (N,Р,К микроэлементов I,Cu,Zn,Mn,Ni,Mo). Ветровая эрозия не связана с условиями рельефа, водная эрозия возникает, при определенном уклоне при водной эрозии продукты разрушения перемещаются только сверху вниз, а при ветровой – не только по плоскости, но и вверх. Промины, рытвины, овраги превращают сельхозудья в неудобные земли, затрудняют обработку полей, снижают урожайность. Смываемый слой почвы выносится в реки и водоемы, вызывает их заиливание. Глинистая почва смывается сильнее, чем песчаная.
При обработке, окультуривании почв её разрыхлённость, пористость увеличивается, тем самым облегчается питание и прорастание растений. С другой стороны избыточные разрыхлённость и пористость почв усиливает их водную и верховую эрозию. Из-за этого легкие почвы, пески несоизмеримо легче переносятся и смываются, чем тяжелые почвы, глинь.
Сильной считается эрозия при смыве 50 г мелкозема на 1 га в г.(5см за 10лет); средняя -от 25 до 50т/га в г; слабая-12.5 25т/га в г; очень слабая < 12.5 т/га в г. Нулевой эрозии не бывает никогда. Катастрофическая эрозия- 300 -500 т/га в г.-в. Бангладеш, Индонезии, Сальвадоре, Боливии, Эфиопии и др. в тропическом поясе из-за ливневых дождей. Например, на Украине и Северном Кавказе в 1960 г. Перенесло ветром за 3 дня 25 км/куб. почвы.
Различают разновидности водной эрозии: ирригационная эрозия-при нарушении правил полива при орошаемом земледелии: техническая эрозия-разрушение почвы под воздействием транспорта, землеройной техники.
Наибольшее количество нарушенных земель Казахстана в Костанайской, Карагандинской, Повладарской, Жезказаганской, Актюбинской областях. Нарушенные земли в зтих областях представлены в основном карьерами угольных месторождений и других полезных ископаемых, отвалами и вскрышных и горных пород, хвостохранилищами.