Министерство по образования РФ

Томский Государственный Университет Систем Управления и Радиоэлектроники

Контрольная работа №1 по дисциплине Экология

Вариант №2

Проверил: Выполнил студент группы

“___” ________________ 2008год “___” _______________ 2008 год.

Томск 2008

Вопросы:

1. Каковы особенности современных экологических проблем?

2. Круговорот углерода в биосфере.

3. Выполните практические работы №1 и №3. Ваш вариант в указанных работах №2

4. В пробе сточной воды сразу же после взятия количество кислорода составляло мг,

а в плотно закрытой бутылке с той же пробой, хранящейся в темноте 5 суток, количество кислорода составляло мг. Первоначальная проба загрязнения воды, впоследствии разбавленной, имела объём мл. Рассчитать БПК и определить, будут ли в этой воде жить пиявки и личинки мошки?

5. Молекулярно – генетический уровень воздействия загрязнения биосферы.

6. Пути решения глобального сырьевого кризиса?

7. В чем состоит средообразующая функция животных?

8. Действия радионуклидов на живые организмы.

Решение контрольного задания

1. Особенности современных экологических проблем: Проблемы биосферы связаны с нынешним состоянием окружающей среды. Впрочем, как и все остальные экологические проблемы. И состояние окружающей среды все больше изменяется в худшую сторону, что влечет за собой увеличение в объеме уже существующих проблем и возникновение новых, к решению которых человечество еще не готово, так как еще не разработаны пути решения старых проблем, а появляются все новые (в геометрической прогрессии, как и все остальное в последнее время).

К биосфере относится все, что живет, дышит, растет и питается (кроме человека, который выделился из животного мира). Поэтому рассмотрим проблемы, относящиеся непосредственно к миру дикой природы.

Ресурсы дикой природы дают человеку всевозможные экономические выгоды, они служат источниками пищи, топлива, бумаги, ткани, кожи, лекарств и всего остального, что использует человек в своей деятельности. Кроме того, многие дикие виды имеют еще и эстетическую ценность и создают условия для отдыха. Однако их наибольшим вкладом является поддержание “здоровья” и целостности экосистем мира.

Многие люди считают, что природу необходимо охранять только из-за ее реальной или потенциальной пользы для людей, - этот подход называют антропоцентрическим (с “человеком в центре”) взглядом на мир. Некоторые люди придерживаются биоцентрического мировоззрения и убеждены, что недостойно человека ускорять исчезновение каких-либо видов, так как человек не более важен, чем другие виды на земле. “У человека нет превосходства над другими видами, ибо все есть суета сует” - считают они. Другие придерживаются экоцентрического (центр-экосистема) взгляда и полагают, что оправданы только те действия, которые направлены на поддержание систем жизнеобеспечения земли.

Огромная проблема в настоящее время - это борьба с загрязнением окружающей среды. С катастрофической быстротой огромные массы вредных для природы веществ загрязняют биосферу. Важная задача всего человечества принять необходимые меры по сдерживанию этого процесса.

2. Круговорот углерода в природе. Углерод встречается на Земле как в свободном виде (алмаз, графит), так и в связанном состоянии (углекислый газ, карбонаты, уголь, нефть, природный газ, сланцевое масло, битумы). Он образует молекулярный остов любого органического вещества, т.е. является одним из основных биогенных элементов (содержание углерода, например, в теле человека составляет 19,4% по массе). То, что мы называем одним словом «воздух», на самом деле представляет собой смесь различных газов (Азот, кислород, Аргон, Двуокись углерода, Озон, водяной пар).

Чистый воздух на 99% состоит из газообразных азота и кислорода (во влажном воздухе присутствует пар). Несколько компонентов , которые, хотя и присутствуют в чистом воздухе в незначительных количествах, играют существенную роль в биосфере. И первый из этих компонентов – углекислый газ. Масса углерода, содержащегося в атмосфере в виде , составляет около 600 миллиардов тонн, что примерно только в два раза больше, чем масса углерода в живой материи. Круговорот углерода в наземных биогеоценозах приведён на рисунке.

Атмосферный углерод в виде углекислого газа поступает в живые системы на уровне продуцентов. Его круговорот в биосфере начинается с фиксации атмосферного зелеными растениями и некоторыми микроорганизмами в процессе фотосинтеза – при этом из углекислого газа и воды образуются углеводы (в первую очередь – глюкоза) и в то же время высвобождается кислород, который уходит в атмосферу. Кроме того, растения и животные при дыхании выделяют (как конечный продукт обмена), который также уходит в атмосферу. Часть углерода, фиксированного продуцентами, потребляется другими живыми организмами, и, благодаря этому, в экосистеме углерод перемещается с одного трофического уровня на другой до тех пор, пока не возвратится в атмосферу в результате дыхания или пока организмы, в которых он содержится, не погибнут. Мертвые растения и животные разлагаются микроорганизмами почвы, в результате углерод мертвых тканей окисляется до и возвращается в атмосферу. Однако это лишь часть круговорота углерода.

Подобный круговорот углерода имеется и в водоемах, причем океан содержит углекислого газа в 50 раз больше, чем атмосфера, т.е. основная часть углерода, вовлеченного в круговорот, находится в морских водах. Океан поглощает избыток двуокиси углерода из воздуха, в результате в воде образуются угольная кислота, карбонатные и бикарбонатные ионы. Существует и обратный процесс, в ходе которого двуокись углерода выделяется из океанов в атмосферу. Таким образом, океаны поддерживают концентрацию в атмосфере на постоянном уровне, играя роль своеобразного буфера. Именно этот механизм до появления фактора индустриализации обеспечивал относительное постоянство содержания в атмосфере.

Часть углерода при образовании и последующем ее захоронении в литосфере входит в состав органогенных горных пород (торф, уголь, горючие сланцы), а другая часть – в водоемах – участвует в образовании карбонатных пород (известняки, доломиты).

Техногенная деятельность человека нарушает естественный баланс круговорота углерода. Во-первых, в результате сгорания органического топлива при существующем сегодня уровне его потребления ежегодно в атмосферу выбрасываются дополнительно около 6 млрд. тонн СО₂. Во-вторых, интенсивное сведение лесов с целью расширения сельскохозяйственных земель и увеличения производства изделий из древесины ведет к уменьшению количества СО₂, которое способны поглотить растения. Часть избыточного углекислого газа поглощают океаны, но большая его часть остается в атмосфере. Результаты анализов убедительно свидетельствуют: содержание СО₂ в атмосфере, начиная с 50х годов, неуклонно возрастает. Это способствует усилению так называемого «парникового эффекта», т.к. двуокись углерода является мощным поглотителем земного теплого излучения, которое могло бы рассеиваться в космическое пространство. Поглощая и вновь отдавая энергию этого излучения, СО₂ делает атмосферу теплее, чем она была бы в противном случае. В-третьих, при сжигании ископаемых видов топлива образуется еще и окись углерода (СО, монооксид углерода, «угарный газ»), который представляет опасность для здоровья людей.

Практическая работа №1