- •Основы общей и химической экологии
- •Предисловие
- •Введение
- •Раздел 1. Основы общей экологии
- •Глава 1. Предмет и задачи экологии
- •Взаимосвязь экологии с другими науками
- •1.2.Классификация подразделений экологии
- •1.3. Системность экологии
- •1.4.Оновные проблемы экологии
- •1.5. Важнейшие практические вопросы экологии
- •1.6. Экология и охрана окружающей среды
- •1.7. О современной трактовке термина «экология»
- •Глава 2. Учение о биосфере
- •2.1. Состав и строение биосферы
- •2.2. Свойства живого вещества
- •2.3. Особенности и свойства биосферы
- •2.4.Учение в.И. Вернадского о биосфере и ноосфере
- •2.5. Термодинамический аспект жизни
- •Глава 3. Экологические факторы и их действие
- •3.1. Классификация экологических факторов
- •3.2. Закономерности действия экологических факторов
- •3.3. Законы минимума и толерантности. Лимитирующие факторы
- •3.4. Абиотические факторы
- •3.4.1. Климатические факторы
- •3.5. Биотические факторы
- •3. 5.1. Гомотипические взаимодействия
- •3.5.2. Гетеротипические взаимодействия
- •3.5.3. Биотические факторы почвы
- •3.6. Адаптация живых организмов к экологическим факторам
- •3.6.1. Морфологические адаптации
- •3.6.2. Физиологические адаптации
- •3.6.3. Поведенческие адаптации
- •Глава 4. Экология популяций
- •4.1. Статические показатели популяций
- •4.2.Структура популяции и ее виды
- •4.3. Динамика популяций
- •4.4. Колебания численности популяций
- •Глава 5. Экологические системы
- •5.1. Экосистема и биогеоценоз
- •5.2. Синтез первичного органического вещества
- •5.2.1.Фотосинтез
- •5.2.2 Хемосинтез
- •5.3. Трофические цепи и уровни
- •5.4. Энергетика и продуктивность экосистем
- •5.4.1 Экологические пирамиды
- •5.5. Динамика экосистем
- •Раздел 2. Основы химической экологии
- •Глава 6. Круговорот веществ в биосфере
- •6.1. Круговорот углерода
- •6.2. Круговорот азота
- •6.3. Круговорот фосфора
- •6.4. Круговорот кислорода
- •6.5. Круговорот серы
- •6.6. Круговорот воды
- •6.7. Круговорот биогенных катионов, второстепенных элементов и пестицидов
- •6.8. Ресурсный цикл как антропогенный круговорот вещества
- •Глава 7. Химическое загрязнение биосферы
- •7.1 Классификация загрязнений
- •7.2. Классификация загрязняющих химических веществ в основу классификации материальных загрязнений положено их агрегатное состояние, токсичность и воздействие на живые организмы.
- •7.3. Воздействие химических соединений на человека
- •Глава 8. Антропогенные воздействия на атмосферу
- •8.1. Свойства атмосферы
- •8.2. Структура и состав атмосферы
- •8.3. Источники загрязнения атмосферы
- •8.3.1. Загрязнение воздуха автомобилями
- •8.4. Перенос загрязнений в атмосфере
- •8.5 Химические превращения веществ в атмосфере
- •8.6.Химико-экологические последствия загрязнения атмосферы
- •8.6.1. Парниковый эффект
- •8.6.4 Фотохимический смог
- •8.6.6. Курение и его последствия
- •8.7 Состояние атмосферы Украины
- •Глава 9. Антропогенные воздействия на гидросферу
- •9.1. Запасы воды
- •9.2. Потребление воды
- •9.3. Загрязнение водных систем
- •9.4. Экологические последствия загрязнения гидросферы
- •9.4.1. Проблема чистой питьевой воды
- •9.5. Состояние водных систем Украины
- •9.5.1. Экологические проблемы Азовского моря
- •9.5.2. Черное море и его проблемы
- •Глава 10. Химико-экологические проблемы литосферы
- •10.1. Земельные ресурсы и их использование
- •10.1.1. Эрозия почв и пути ее снижения
- •10.2. Состояние лесных ресурсов
- •10.3. Добыча полезных ископаемых
- •10.4. Загрязнение почвы тяжелыми металлами
- •10.5. Минеральные удобрения и пестициды
- •10.6. Проблемы твердых отходов
- •10.6.1. Радиоактивные отходы
- •10.6.2. Твердые бытовые отходы
- •10.7. Состояние земельных ресурсов Украины
- •Заключение
- •Литература
- •Содержание
Министерство образования и науки Украины
Украинский государственный
химико-технологический университет
В. М. Набивач
Основы общей и химической экологии
Учебное пособие
Днепропетровск УГХТУ 2007
УДК 502.3 + 504.05
ББК 28. 081
Рецензенты: Н.Д.Волошин, докт. техн. наук, проф., зав. каф. технологии неорганических веществ Днепродзержинского государственного технического университета;
Ю.И.Грицан, докт. биол. наук, проф. каф. геоботаники, почвоведения и экологии Днепропетровского национального университета, акад. УЭАН.
Утверждено кафедрой технологии неорганических веществ и экологии
Украинского государственного химико-технологического университета в
качестве учебного пособия
Набивач В. М.
Основы общей и химической экологии:
Учебн. пособие.-Изд.2-ое, доп.- Днепропетровск:УГХТУ, 2007.– 242с.
В учебном пособии системно изложены основы общей и химической экологии. Приведены термины, понятия, основные законы экологии, учение о биосфере, сведения о действии экологических факторов, рассмотрены вопросы динамики численности популяций, предложена концепция экологической системы. Подробно рассмотрены принципы химической экологии, обсуждены основные химико-экологические проблемы биосферы, детально проанализированы последствия антропогенного воздействия на биосферу.
Учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся по специальности “Экология и охрана окружающей среды”, а также студентов других специальностей, учащихся школ, аспирантов и всех, кого интересуют вопросы экологии.
Посвящается моему другу
Спартаку Михайловичу Иванову
Предисловие
В настоящее время экологическое образование является фундаментальной основой формирования личности, экологического образа мышления, мотивов экологической деятельности. Без знаний экологических закономерностей невозможен переход современного общества к устойчивому развитию. Общеизвестно, что в модели образования 21 века знания об окружающей среде, о взаимоотношениях в обществе, человека и природы будут пронизывать всю систему образования.
В нашей стране экологическое образование широко внедряется в технических, педагогических, медицинских, сельскохозяйственных высших учебных заведениях, что требует и соответствующего методологического обеспечения.
За последние 15 лет высшая школа Украины получила ряд хороших учебников и учебных пособий по различным разделам экологии как отечественных, так и зарубежных специалистов. Однако нельзя считать, что преподавание экологии в украинских вузах вполне обеспечено в информационном плане. Учебники и учебные пособия, рассматривающие фундаментальные вопросы экологии как биологической науки, обычно не содержат сведений из области прикладной экологии. В то же время учебные пособия, посвящённые вопросам охраны окружающей среды от техногенного влияния, мало знакомят будущих специалистов с основными механизмами и закономерностями устойчивого функционирования биологических систем разного уровня в сложных природных условиях.
В предлагаемом учебном пособии экологические проблемы рассматриваются через призму химических знаний. Необходимость такого подхода определяется ролью химии, значение которой в региональных и планетарных процессах трудно переоценить. Подавляющее большинство природных явлений основано на химических превращениях. Химия является неотъемлемой составной процесса развития человечества: современная цивилизация не может полноценно существовать без химической науки и химического производства.
В первом разделе учебного пособия рассматриваются важнейшие элементы и законы общей экологии: абиотические и биотические экологические факторы природной среды и особенности их взаимодействия; необходимые сведения о биосфере как глобальной экосистеме, её составе, строении, свойствах; структура и динамика популяций; энергетика и эволюция экосистемы.
Второй раздел посвящен химико-экологическим проблемам биосферы, анализу антропогенного воздействия на биосферу и его последствий. Здесь приводится характеристика источников и масштабов техногенных загрязнений атмосферы, водных систем, почвы и их экологических последствий, а также рассматриваются роль и положение человека в биосфере, зависимость его жизни, здоровья и генофонда от состояния среды обитания.
Все эти сведения призваны сформировать у читателя-учащегося основополагающие элементы экологического сознания, без которого невозможны создание эффективной системы управления экологической безопасностью и осуществление экологизации рыночной экономики. Это имеет огромное значение для нашей страны, чье эколого-экономическое положение сегодня и на ближайшую перспективу не может не вызывать серьёзных опасений. Решение насущных задач охраны окружающей природной среды немыслимо без знания излагаемых в пособии законов существования и развития природы: в противном случае все наши усилия направляются на борьбу с последствиями, а не с причиной, породившей конфликт человека и природы.
Учебное пособие предназначено для студентов специальности 8.070801 “Экология и охрана окружающей среды “, но может быть использовано студентами других специальностей, изучающими курс “Основы экологии“.
Автор надеется, что учебное пособие может оказаться полезным учащимся школ и лицеев, аспирантам и инженерно-техническим работникам, интересующимся вопросами химической экологии.
