Ekolyacha

Существует большой круговорот азота, включающий сушу и атмосферу. Малый круговорот является частью большого и заключается в том, что после гибели организмов органические соединения азота подвергаются при участии бактерий процессам аммонификации и нитрификации.

Последовательно образуются аммиак, нитраты и нитриты. Нитраты и нитриты частично вновь усваиваются растениями, частично подвергаются восстановлению до оксидов азота и свободного азота и поступают вновь в атмосферу. Некоторые растения способны усваивать свободный азот с помощью клубеньковых бактерий рода азотобактерий.

Главная роль биологического круговорота азота заключается в том, что азот входит в состав белков и нуклеиновых кислот.

Азот вовлекается в биологический круговорот растений при поглощении его корнями растений в форме нитратов.

Круговорот фосфора.

Фосфор – один из наиболее подвижных элементов. Входит в состав нуклеиновых кислот, клеточных мембран, систем переноса энергии, костной ткани и др.

Значение биологического круговорота фосфора состоит в том, что фосфор входит в состав нуклеиновых кислот и АТФ – аденозинтрифосфорная кислота, которая накапливает энергию и при гидролизе выделяет ее для жизненных процессов.

Фосфор входит в состав стиральных порошков. Эти искусственные моющие средства (детергенты) широко используются населением. Фосфорные удобрения смываются с полей и приводят к процессам эвтрофикации водоемов (обогащение биогенными элементами).

Круговорот воды.

Круговорот воды заключается преимущественно в ее испарении с поверхности суши и моря, ее переносе воздушными массами, конденсации паров и выпадении осадков.

В этом процессе также участвуют ювенильные воды недр, воды поверхностного стока и транспирационная влага растений (испарение воды листьями растений).

Вывод: вмешательство человека всегда нарушает процессы круговорота. Поступление в воду промышленных стоков увеличивает содержание органических веществ, приводит к перераспределению растворенного в воде О2 , что исключает существование аэробных организмов. Сжигая ископаемое топливо, фиксируя атмосферный азот в продуктах производства, связывая фосфор в детергентах, человек как бы на себе замыкает круговорот этих элементов. В результате человек нередко вынужден полностью управлять химией окружающей среды.

В отличие от большого круговорота время переноса биогенных элементов меньше, так время переноса атмосферного углерода составляет 8 лет, т.е. ежегодно в наземных экосистемах в круговорот вовлекается 12% содержащегося в воздухе СО2 . Общее время круговорота N2 оценивается

110 годами, О2 – 2500 лет.

23. Помехи в биогеоценозах. Естественные и антропогенные помехи. Гомеостатическое плато. Принцип Ле Шателье.

Все компоненты экологической системы находятся в постоянном взаимодействии. Обмен веществ можно рассматривать как процессы передачи информации и энергии. Следовательно, в любой экосистеме, где существуют пищевые цепи, имеются определенные каналы передачи этой информации: энергетические, химические, генетические и др.

Сбалансированность биологического круговорота экологических систем обеспечивается механизмами обратной связи.

В естественных экологических системах всегда поддерживается равновесие, исключающее необратимое уничтожение тех или иных звеньев трофических цепей.

Любая популяция является следствием длительного эволюционного процесса, который Дарвин назвал естественным отбором.

Сколь бы не была сложна экосистема, она всегда сбалансирована и устойчива, и поэтому всегда продуктивна.

При некоторых условиях обратная связь может нарушаться. В качестве помех могут выступать абиотические факторы среды, например погода. Обычно воздействие природных помех на популяцию носит случайный избирательный характер.

Экосистема тем стабильнее во времени и пространстве, чем она сложнее. Стабильность сообщества определяется числом связей между видами в трофической пирамиде.

Влияние человека на экосистемы постепенно усиливается. Человек создает направленные помехи в механизмах передачи обратно связи между компонентами. Эти помехи отличаются от природных помех. Антропогенные помехи не являются факторами эволюции, поскольку организмы к ним не приспособлены и не успевают приспособиться. Особенно опасно воздействие вредных веществ на нижний уровень трофической пирамиды.

Антропогенные помехи могут действовать не только быстро, но и постепенно, прерывая поток информации между отдельными звеньями пищевой цепи. Выбросы в атмосферу химических ксенобиотиков, например SO2 и NO2 создают помехи реакциям фотосинтеза. Повышение содержания в почве Cr, Mn, Cu снижает урожайность с/х культур.

Биосфера подчиняется принципу Ле-Шателье: при возникновении возмущений, нарушающих состояние внешней среды, в биоте возникают процессы, компенсирующие эти возмущения.

Устойчивость экосистемы определяется способностью противостоять колебанию внешних факторов. Относительное затухание колебаний в среде по мере их прохождения по пищевым цепям служит мерой внутренней устойчивости экосистемы.

Помехи в экосистеме, носящие стрессовый характер, не нарушают стабильности системы в целом. Та область, в пределах которой механизмы отрицательные обратной связи сохраняют устойчивость системы, хотя и в измененном виде, называется гомеостатическим плато.

Стресс – неспецифичная реакция живого организма на любое сильное воздействие.

Это воздействие вызывает в живом организме реакцию тревоги. При любом воздействии стрессоров (голод, токсины, шум, резкое изменение температуры) в организме возникают биохимические изменения, направленные на преодоление действия этих факторов путем адаптации.

24. Воздействие промышленного производства на окружающую среду.

Развитие экономики значительно усложнило взаимоотношение человеческого общества с природой. Человек поневоле стал во все больших масштабах влиять на естественные процессы.

Это влияние обусловлено антропогенными воздействиями:

1.Добывая полезные ископаемые, человек изымает вещества из почвы и грунта, загрязняет поверхность земли твердыми отходами, меняет состав верхних слоев литосферы.

2.Загрязняя промышленными выбросами воздух, человек внедряет в его состав новые компоненты.

3.Забирая воды на промышленные нужды, на орошение, осушение болот, человек меняет водный баланс планеты.

4.Сжигая топливо, человек поневоле повышает температуру атмосферы, меняет альбедо земной поверхности, меняет энергетический баланс планеты.

Промышленный прогресс сопровождается поступлением в биосферу огромного количества загрязнений, которые нарушают природное равновесие и угрожают здоровью людей.

Несовершенство технологий не позволяет полностью перерабатывать сырье, большая часть возвращается в виде отходов.

Человечество начало осваивать почти все доступные ему возобновимые и невозобновимые ресурсы. При этом значительная часть невозобновимых ресурсов почти исчерпана.

Комплексное научно обоснованное использование природных богатств, при котором достигается максимальное сохранение природных ресурсов, и способность экосистем к саморегуляции и самовосстановлению называется рациональным природопользованием.

Принцип системного подхода, лежащий в основе рационального природопользования, состоит в комплексной оценке воздействия хозяйственной деятельности на природные системы.

Этапы изменения биосферы человеком:

1.Воздействие человека на биосферу как обычного биологического вида (без изменений).

2.Сверхинтенсивная охота без изменения экосистем в период становления человечества.

3.Изменение экосистем через естественно идущие процессы (использование пастбищ и др).

4.Интенсификация влияния на природу в период становления земледелия путем распашки, вырубки лесов.

5.Глобальные изменения всех компонентов биосферы в целом из-за крупномасштабного промышленного производства.

25. Классификация загрязнений атмосферного воздуха. Основные примеси воздуха.

По агрегатным состояниям все загрезняющ атмосферу вещ-ва дел-ся на 4гр: ТВ, жидкие, газообраз, смешанные.

Промыш выбросы классифицир-ся по признаку:

2.По режиму отвода (непрерывные и периодические)

3.По температуре (нагретые и холодные)

4.По локализации (в основном, вспомогательные и подсобных производствах)

5.По признаку отчистки: выбрасываемые без очистки (организован и неорганизован), после очистки (организован)

Под очисткой газа поним-ся – отделение от газа или превращение в безвред состояние загрезняющ вещ-в, поступающих от промыш источников

Организован промыш выброс – выброс, поступающ в атмосф через специал сооружен газоотходы, воздухоходы, трубы

Неорганизован промыш выброс – промыш выброс, поступающ в атмосф в виде ненаправленных потоков газа, в результате нарушения герметич оборудования, отсутствие или плохо работающее оборудование по отводу газа в местах загрузки, выгрузки и хранения сыпучих сырьев мат-ов.

Промыш выбросы подраздел-ся на первич и вторич.

Первич – выбросы, непосредственно поступающ в атмосф от тех или иных источ

Вторич – продукты реакция с участием первич выбросов, могут быть более токсич и опасными, чем первич. Типич пример – фотохимич-е окислен первич выбросов.

Существует 2 гл источ загрязнен атмосф: естествен и искусствен

Естес загрязнен далят на земные и внеземные (космич пыль)

Искусств загрязнен связ с выбросами от промышленности, транспорта, сжигание различ видов топлива, выбросы из жилых домов.

Природную пыль образуют бактерии, споры растений, продукты гниения – аэропланктон

Источником антропоген загрязнен атмосф явл-ся теплоэнергетика, транспорт, промыш, нефте и газоперегонка

Наиболее распрастранен выбросы промыш – ТВ частицы, оксиды углерода, серы, азота, углеводороды.

Источникии промышленного загрязнения атмосферы классифицируют по признаку:

1.По назначению А) технологические: содержат хвостовые газы после улавливан пыли

на очистных сооружен Б) вентиляцион: местные отсосы от оборудован

2.По месту расположен А) незатененные или высокие, находящиеся в зоне недермирован

ветрового потока (высок трубы, удаляющие загрязнен на высоту превышающ высоту здания в 2,5р)

Б) затененные или низкие, располож на высоте меньше высоты здания

в 2,5р

В) наземн: находящиеся вблизи земн поверх (технологич оборудование вне зданий, сбросы отходов производ, пролитые токсич вещ.

3.По геометрич форме А) точечн (трубы, шахты)

Б) линейн (нес-ко открытых близко расположен окон, фонари для проветриван цехов)

4.По режимуработы А) источ непрерыв и периодич действия, залповые и мгновенные

Залповые выбросы возник при промыш авариях, при сжиган быстросгорающ отходов Мгновен выбросы при взрывных работах и при взрывах при аварии

5.По дальности распрастранен А) внутриплощадочные: создают высок концентрац загрязняющ вещ

только на территор промыш площадки Б) внеплощадочн: загрязнен возник на территор жилого района

Примеси – вещества, не содержащиеся в постоянном составе атмосферы

Примеси воздуха:

1)SiO2: фивроз, силикоз

2)SO2: наруш слизистых оболочек и дых путей

3)NO2: разруш клеточ мембраны

4)CO взимодейтвуя с гемоглабиномкрови вытесняет О2 из организма

5)О3(озон): разруш мембрану хлоропласта, гемолиз крови, поражает легочн ткани

6)С20Н12(бенз(о)пирен): вызыв рак заболеван

26. Kонтроль и управление качеством атмосферного воздуха. ОБУВ,ОДК, ВДК, ПДК.

Разработаны допустим уровни загрязнен атмосферн воздуха (в среднем за год, среднесуточн, среднепериодич). Среднегод допуст уровень SO2 60мгр/м3, для CO за 8ч 10мгр/м3

Сmax=40мгр/м3 ( для max содержу станов концентрац, котор не может превыш-ся)

ОБУВ – ориентировоч безопасн уровень воздейств

OДК – ориентировоч допустим концентрац

ВДК – времен допустим концентрац

ПДК – предел допустим концентрац вред вещ

ПДКраб – наиб концентрац вред вещ в рабочей зоне, котор при ежедневн работе (кроме выходных) в течен всего рабоч стажа не вызыв заболеван, либо отклонен в состоян здоровья чел

Под рабоч зоной поним-ся пространство высотой до 2м над уровнем пола или площадки, на котор наход-ся места постоян или времен пребыван рабочих.

ПДКАВ – max концентрац примеси в атмосф, котор при периодич или постоян воздейств на протяжен жизни чел не оказ-ет на него вред влиян, а так же неготив не влияет на окр ср

ПДКАВ раздел на max разовое (ПДКмр) и среднесуточн (ПДКСС)

Концентрац примесей в воздухераб зоны срав-ся с max разовой концентрац, определяемой в течен 30мин

В воздухе населен пунктовориентир-ся на среднесуточн концентрац, определяемой в течен 24ч

ПДКраб > ПДКАВ

С позиции экологии ПДК представ верхний пределы лимитир факторов ср, при котор их содержан не выходит за допустим границы эколог ниши чел

ПДК установлены органами министер-ва здравоохран на основан стандарт исследован и явл-ся законом, подлежащим выполнению. Нормативы носят юридич силу