Министерство общего и профессионального образования

Российской Федерации

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ

УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)

Контрольная работа № 1

по дисциплине

«Экология»

Вариант 20

Выполнил студент:

Проверил(а):

_______________

Задания:

1. r- стратегия и K- стратегия.

2. Основные факторы физического загрязнения вод.

3. Выполнить практические работы №1 и №3 .

4. Жилой комплекс сбрасывает в речку 60 млн. литров сточных вод в день, которые смешиваются с чистой водой в реке в состоянии 1:20. БПК сточных вод составляет 150 мг*л^-1. Какое БПК будет иметь вода в зоне загрязнения? Смогут ли в этой воде обитать пиявки и нимфы равнокрылой стрекозы?

5. Объясните влияние роста населения и его хозяйственной деятельности на увеличения концентрации диоксида углерода и оксида азота. С какими глобальными экологическими проблемами это связано?

6. Каковы особенности антропогенного влияния на земную кору?

7. Раскройте роль почвы как среды обитания различных организмов, аккумулятора и источника веществ и энергии для организмов суши.

8. Группы облучаемых лиц. Группы критических органов.

1) Экологические стратегии очень разнообразны. Однако можно выделить два крайних типа, которые называются r - стратегией и K – стратегией.

r– стратегия – это отбор на повышение скорости роста популяции в периоды ее низкой плотности. При сильно разреженной среде обитания опти­мальным является максимальный вклад вещества и энергии в размножение с целью увеличить численность потомков в самые короткие сроки. Так как кон­куренция невелика, потомки могут выжить, даже если они имеют маленькие размеры, но с энергетической точки зрения недороги. Другими словами, пусть мелочь, но много. Для г-стратегов характерно; быстрое достижение половозрелости, высокая численность мелких потомков, небольшие размеры особей, незначительная продолжительность жизни и тенденция к расселению.

В основном г- стратегия распространена среди организмов, которые обитают в среде с резкими и непредсказуемыми изменениями условий или в эфемерных (существующих очень короткий промежуток времени) местооби­таниях, например, в пересыхающих лужах. Численность в популяциях таких видов резко колеблется. В благоприятные периоды или при вселении в обра­зовавшееся местообитание она быстро возрастает, а с наступлением неблаго­приятных условий резко падает. При этом смертность не связана ни с индиви­дуальными особенностями, ни с плотностью популяции. В таких условиях от­бор благоприятствует высокой скорости размножения. Благоприятный для размножения период является коротким, и особям выгодно быстро достигать половозрелости.

К-стратегия возникает под действием отбора на повышение выживаемо­сти при высокой плотности популяции, приближающейся к предельной.

Если условия среды стабильны или изменяются закономерно (например, в связи со сменой сезонов), то в такой среде могут существовать популяции с постоянной численностью, которые полностью осваивают жизненные ресур­сы. В насыщенной среде обитания, чтобы дорасти до зрелого состояния и приступить к размножению, молодые особи выдерживают острую конкурен­цию. В таких условиях нецелесообразно затрачивать много ресурсов на про­дуцирование большого количества потомков. Наоборот, выгодно иметь не­большое количество потомков, но конкурентоспособных. Поэтому для К-стратегов характерны забота о потомстве, рождение небольшого количества крупных потомков или получение крупных семян и т.д. Иначе говоря, пусть мало, но большие.

Одну и ту же среду проживания разные группы организмов используют по-разному. Поэтому в одном и том же местопроживании часто сосуществуют виды с r- и K- стратегиями.

Между этими крайними стратегиями существует множество переходов. Ни один из видов не склонен только к r- или K- стратегии. Хотя представле­ния о r- и К- стратегиях схематичны, они позволяют обнаружить связь между разнокачественными характеристиками популяций и условиями окружающей среды.

Как известно, численность природной популяции изменяется циклически: так, у полевок наблюдается 4- годичный цикл, у зайца, рыси, рябчика- 10- летний. Одна из гипотез, объясняющая цикличность численности популяций, базируется наr- и K- стратегиях: r- отбор действует в депрессии, K- отбор – при максимальной конкуренции.

2) Физическое загрязнение вод. Эти загрязнения связаны с изменениями физических, температурно-энергетических, волновых и радиационных параметров среды.

Тепловое загрязнение.

Тепловое загрязнение поверхности водоемов и прибрежных морских акваторий возникает в результате сброса нагретых сточных вод электростанциями и некоторыми промышленными производствами. Сброс нагретых вод во многих случаях обуславливает повышение температуры воды в водоемах на 6-8 градусов Цельсия. Площадь пятен нагретых вод в прибрежных районах может достигать 30 кв.км. Более устойчивая температурная стратификация препятствует водообмену поверхностным и донным слоям. Растворимость кислорода уменьшается, а потребление его возрастает, поскольку с ростом теипературы усиливается активность аэробных бактерий, разлагающих органическое вещество. Усиливается видовое разнообразие фитопланктона и всей флоры водорослей.

На основании обобщения материала можно сделать вывод, что эффекты антропогенного воздействия на водную среду проявляются на индивидуальном и популяционно-биоценотическом уровнях, и длительное действие загрязняющих веществ приводит к упрощению экосистемы.

Температура - это один из важнейших факторов, влияющих на выжива­ние растений и животных. Для каждого вида существует свой интервал температур, порою довольно узкий, который наиболее благоприятен для его оби­тания. Большинство водных организмов имеют температуру тела, близкую к температуре окружающей веды, а те организмы, которые неспособны пере­мещаться (растения, взрослые устрицы и т.д.), находятся в полной зависимо­сти от этой температуры. Дополнительное тепло от электростанции нередко превышает температурный порог нормального существования организмов. Кроме того, повышение температуры приводит к уменьшению концентрации кислорода в воде, а значит, к активизации процессов брожения в загрязнен­ных водоемах. Уменьшается также содержание растворенных азота и углеки­слого газа.

Тепловое загрязнение оказывает негативное влияние на водные биоцено­зы. Так, у хладнокровных животных при повышении температуры воды на 10 °С возрастает в 2,2 раза скорость метаболизма. Хотя тепловая гибель, напри­мер рыб, - сравнительно редкое явление, однако менее очевидные эффекты имеют более серьезные последствия. В частности, температура существенно влияет на репродуктивные функции. Например, форели необходимы низкие температуры воды летом доя формирования яйцеклеток и спермиев. Да, взрослые особи способны выжить в теплой летней воде, но они просто не бу­дут размножаться. Еще один эффект высоких температур состоит в том, что рыбы оказываются неспособными находить пищу и в результате погибают. В поведении рыб под воздействием теплового шока могут происходить стран­ные, пока еще непонятные изменения, позволяющие хищникам легко хватать их. Рыбы, подвергшиеся тепловому шоку, оказываются более чувствительны­ми к болезням. Кроме того, при тепловом загрязнении повышается активность паразитирующей фауны. В итоге все эти эффекты ведут к уменьшению видо­вого разнообразия животных организмов в водоемах.

Электромагнитное загрязнение. Все электромагнитные поля в водной среде распространяются в виде токов различной частоты. Максимальные зна­чения силы тока наблюдаются при пересечении ЛЭП рек, озер и других водо­емов. Негативное влияние электромагнитного излучения проявляется прежде всего на нерестилищах, т.к. икра очень чувствительна к воздействию тока. Существенный вклад в электромагнитное загрязнение вносят также электрозаградители, препятствующие миграции рыб, особенный вред наносится про­ходным и полупроходным рыбам, которые поднимаются на нерест в верховья рек.

Радиоактивное загрязнение.

Загрязнение вод Мирового океана радиоактивными вещества­ми происходит в результате испытаний атомного оружия. Площадь заражения после испытаний может достигать 2,5 млн км². Аварии атомных подводных лодок, судов с атомными реакторами, без со­мнения, также служат причинами радиоактивного заражения значи­тельных площадей морей и океанов. В 1980-е годы практиковалось захоронение радиоактивных отходов в контейнерах, которые сбра­сывали в наиболее глубокие участки океана. Мировая обществен­ность противостояла этому довольно успешно. Загрязнение морской воды в дальнейшем приводит к концентрации радиоактивных ве­ществ в растениях и животных по цепям питания. Известны случаи, когда концентрация радиоактивных веществ на вершинах трофиче­ских пирамид превышала фоновую более чем в 50 тыс. раз.

Степень загрязнения морской воды в значительной степени за­висит от отношения к этой проблеме государств, граничащих с мо­рями и океанами. Все внутренние и окраинные моря России испы­тывают мощный антропогенный пресс, включая многочисленные плановые и аварийные сбросы загрязняющих веществ. Уровень за­грязнения российских морей (за исключением Белого моря), по дан­ным Государственного доклада «О состоянии окружающей среды Российской Федерации», в 1998 г. превышал предельно допустимые концентрации (ПДК) по содержанию углеводородов, тяжелых ме­таллов, ртути, фенолов, поверхностно активных веществ (ПАВ) в среднем в 3-5 раз (табл. 3).

Основными источниками радиоактивного загрязнения Мирового океана являются:

- загрязнения от испытаний ядерного оружия (в атмосфере проводились до 1963 г.);

- загрязнение радиоактивными отходами, которые непосредственно сбрасываются в море;

- крупномасштабные радиационные аварии (ЧАЭС, аварии судов с атомными реакторами);

- захоронение радиоактивных отходов на дне водоемов;

Сброс отходов в море с целью захоронения (дампинг). Многие страны, имеющие выход к морю, производят морское захоронение различных материалов и веществ, в частности грунта, вынутого при дноуглубительных работах, бурового шлака, отходов промышленности, строительного мусора, твердых отходов, взрывчатых и химических веществ, радиоактивных отходов. Объем захоронений составил около 10% от всей массы загрязняющих веществ, поступающих в Мировой океан.

- захоронение жидких радиоактивных отходов в подземных естественных и искусственных емкостях.

Попадая в водные экосистемы, радиоактивные элементы проходят по пищевым цепям и концентрируются в организмах высших трофических уровней, создавая тем самым опасность как для гидробионтов, так и для человека.