экз экология

ИНЖЕНЕРНАЯ ЭКОЛОГИЯ. Вопросы к экзамену 1. Место инженерной экологии в системе знаний о человеке, технике и природе. Связь с общей экологией.

Человек и природа тесно взаимосвязаны. Природа является средой жизни и источником ресурсов.

Экология – наука, изучающая условия существования живых организмов, их взаимосвязь между собой и средой, в которой они обитают.

Антропогенная экология – наука, занимающаяся исследованием взаимодействия человека и окружающей среды.

Основной предмет изучения антропогенной экологии – воздействие человека на окружающую среду и обратное влияние окружающей среды на деятельность человека. Антропогенная экология является междисциплинарной наукой. Одна из ее дисциплин – инженерная экология. Инженерная экология – прикладная дисциплина, представляющая собой комплекс инженерно-технических мероприятий, направленных на сохранение качества окружающей среды в условиях растущего промышленного производства. Она возникла на стыке технических, естественных и социальных наук.

Гармоничное развитие природы и техники возможно только в результате научно обоснованного компромисса между объектами природы и социальной деятельностью человека. Ответственность за такой компромисс лежит на инженерной экологии.

Взаимосвязь:

2. Основные понятия, задачи, методы инженерной экологии.

Инженерная экология – прикладная дисциплина, представляющая собой комплекс инженерно-технических мероприятий, направленных на сохранение качества окружающей среды в условиях растущего промышленного производства. Она возникла на стыке технических, естественных и социальных наук.

Цель — обеспечить соответствие техники и технологии промышленных объектов экологическим требованиям.

Задачи:

•регламентация экологически безопасного производства, освоения территорий, размещения объектов;

•определение допустимой техногенной нагрузки на территории;

•контроль и регламентация выбросов вредных веществ;

•экологизация производства, создание ресурсосберегающих и малоотходных технологий, экологически чистых материалов;

•разработка методов профилактики, восстановительных мероприятий на территорий, пострадавших вследствие

деятельности производства.

Методы – направлены на предотвращение или минимизацию вредного влияния на природу:

•Мониторинг (сбор, обработка, анализ) данных о состоянии природной среды

•Развитие и внедрение возобновляемых источников энергии

•Внедрение оборотных, цикличных систем в производство

•Внедрение малоотходных ресурсосберегающих технологий

•Снижение интенсивности вредных факторов в источниках возникновения

•Рациональное размещение источников загрязнения

•Защита от вредных факторов на пути их распространения

•Очистка от техногенного вмешательства (очистка выбросов, воды, утилизация отходов)

3.Экосистема. Организм и среда обитания. Адаптация организмов к факторам среды.

Экосистема – это совокупность совместно обитающих разных видов организмов и условий их существования, находящихся во взаимосвязи друг с другом.

Экологические системы могут быть самыми разными: - микроэкосистемами (горшок с цветком); - мезоэкосистемами (пруд со своими обитателями);

- макроэкосистемами (континент с людьми, животными, насекомыми и др.)

Экосистема = организмы+среда обитания. Организмы – это носители жизни. Они потребляют из

окружающей среды необходимые вещества и выделяют в нее ненужные им, которые, в свою очередь, могут быть использованы другими организмами. И сами организмы, как в жизни, так и после смерти, служат пищей для других живых существ.

Все обменные процессы находятся под постоянным воздействием комплекса факторов. Совокупность этих факторов составляют среду его обитания. Среда обитания – это та часть природы, которая окружает живой организм и с

которой он непосредственно взаимодействует. Существует 3 основные среды обитания: наземно-воздушная, водная и почвенная.

Условия жизни, или факторы среды, постоянно меняются – в течение суток, года, жизни. Приспособления (эволюционно выработанные и наследственно закреплённые особенности)

к изменениям факторов среды называются адаптациями. Виды адаптации:

•Морфологические адаптации — изменения строения тела. Например, перепонки между пальцами ног у водоплавающих животных, густой шерстной покров у северных млекопитающих.

•Физиологические адаптации — изменения обмена веществ. Например, жировые запасы, регуляция испарения воды с поверхности дыхательных путей и кожи, изменение количества эритроцитов и дыхательных пигментов.

•Биохимические адаптации — образование веществ,

облегчающих защиту или нападение. Например, яды,

токсины растений, пахучие вещества.

•Поведенческие адаптации — изменение поведения.

Например, миграции и кочёвки, брачное поведение, гнездование и выкармливание птенцов.

4.Абиотические, биотические и антропогенные факторы.

Экологический фактор – любое условие окружающей среды, способное прямо или косвенно влиять на живой организм. Абиотические – факторы неживой природы

-подвижность среды

-давление

Наибольшее влияние на жизнь организмов оказывают климатические факторы: солнечный свет, температура, влажность, давление.

Биотические – факторы живой природы; совокупность влияний жизнедеятельности одних организмов на другие. Взаимоотношения между живыми организмами различны: некоторые бывают полезными, другие — вредными. По способу влияния на организм биотические факторы бывают:

-симбиоз – положительно влияющие на живой организм

(Животные поедают плоды и выделяют непереваренные семена вместе с помётом в другом месте). Делится на:

Мутуализм – оба в плюсе; Комменсализм – один в плюсе, другому ни

вреда, ни пользы; Паразитизм – один использует другого.

-нейтрализм – виды не оказывают друг на друга практически никакого влияния;

-антибиоз – отрицательно влияющие на живой организм. Делится на:

Аменсализм – один вид подавляет другой без извлечения выгоды (высокие широкие кроны взрослых деревьев, которые практически не пропускают свет в подлесок и тем самым угнетают рост молодых растений);

Аллелопатия – подавление одного вида организмов другим (и обратное воздействие) вследствие выделения токсичных веществ. Часто встречается у микроорганизмов, грибов.

Конкуренция

Хищничество Антропогенный – факторы, связанные с человеческой деятельностью;

В подавляющем большинстве воздействие человека на окружающий мир носит негативный характер. А созидательные меры (заповедники, национальные парки) проводятся только для того, чтобы устранить пагубное воздействие на природу.

Яркими примерами антропогенных факторов служат:

•массовая вырубка лесов;

•загрязнение вод мирового океана промышленными отходами;

•высушивание болот;

•браконьерство;

•удобрение полей пестицидами.

Закономерности действия экологических факторов:

•правило оптимума - для экосистемы, организма или определённой стадии его развития имеется диапазон наиболее благоприятного (оптимального) значения фактора. Этот диапазон называется зоной оптимума, он гарантирует нормальную жизнедеятельность. Если действие фактора отклоняется от зоны оптимума, то оказывается негативное воздействие на жизнедеятельность популяции вида, то есть фактор переходит в зону угнетения.

•правило лимитирующих факторов - фактор, находящийся в недостатке или избытке, отрицательно влияет на организмы и, кроме того, ограничивает возможность проявления силы действия других факторов, в том числе и находящихся в оптимуме. Лимитирующие факторы обычно обусловливают границы распространения видов, их ареалы.

•правило взаимодействия факторов - одни факторы могут усиливать или смягчать силу действия других факторов.

5.Биосфера как глобальная экосистема.

Биосфера — оболочка Земли, заселённая живыми организмами, находящаяся под их воздействием и занятая продуктами их жизнедеятельности. Можно сказать, что биосфера — это глобальная экосистема Земли.

Биосфера включает в себя часть атмосферы, гидросферы и литосферы, но только ту, что населена живыми организмами и содержит следы их жизнедеятельности.

Биосфера состоит из нескольких взаимосвязанных типов вещества:

• Живое вещество — совокупность всех живых организмов (животных, растений, грибов, микроорганизмов).

• Биогенное вещество — продукты, созданные в результате жизнедеятельности организмов (нефть, каменный уголь, газ, торф, известняки и др.).

• Косное вещество — вещество, которое образуется без участия живых организмов (горные породы, сформированные в результате извержения вулканов).

• Биокосное вещество — создаётся одновременно живыми организмами и процессами неорганической природы (почва, ил).

Биосфера является открытой биосистемой, которая взаимодействует с окружающей средой посредством обмена веществом и энергией. Человек является частью биосферы. Биосфера даёт человеку важнейшие природные вещества и ресурсы: землю и воду, кислород, продукты питания.

6.Экология и здоровье человека.

На здоровье человека влияют:

-образ жизни 50%

-генетика 20%

-экология 25%

-медицина 5%

Отрицательное влияние окружающей среды на здоровье происходит из-за производственных отходов, применения химических веществ в быту и сельском хозяйстве, что приводит к загрязнению атмосферы, почвы и воды. Последствия влияния экологии на здоровье человека:

•Загрязнённый воздух вызывает заболевания органов дыхания, кровообращения, пищеварения.

•Низкое качество питьевой воды с токсичными соединениями тяжёлых металлов, вредными органическими примесями и бактериями становится причиной многих заболеваний.

•Загрязнение почвы представляет опасность для здоровья человека: среди загрязнителей — токсичные тяжёлые металлы промышленных и бытовых отходов, радиоактивные вещества, гербициды, пестициды.

•Воздействие радиоактивных веществ и излучений увеличивает риск получения дополнительных доз облучения людьми, которые находятся в непосредственном или опосредованном контакте с радиацией.

Реакции организма на загрязнения зависят от индивидуальных особенностей: возраста, пола, состояния здоровья. Как правило, более уязвимы дети, пожилые и престарелые, больные люди.

Атмосферный воздух является одним из основных жизненно важных элементов окружающей нас среды. И наибольшее количество загрязнителей попадает в организм человека через лёгкие, даже больше, чем с водой, с пищей, с грязных рук, через кожу. При этом путь поступления загрязнителей в организм через легкие является ещё и наиболее опасным, так как:

1.воздух загрязнён широчайшим ассортиментом вредных веществ, некоторые из которых способны усиливать пагубное воздействие друг друга;

2.загрязнения, попадая в организм через дыхательные пути, минуют такой защитный биохимический барьер как печень — в результате их токсическое воздействие оказывается в 100 раз сильнее влияния загрязнителей, проникающих через ЖКТ;

3.усвояемость вредных веществ, поступающих в организм через лёгкие, намного выше, чем загрязнителей, проникающих с пищей и водой;

4.содержащиеся в атмосфере вредные вещества воздействуют на человеческий организм при контакте с поверхностью кожи или слизистой оболочкой;

5.от атмосферных загрязнителей тяжело укрыться: они оказывают влияние на здоровье человека 24 часа в сутки 365 дней в году.

Будущее человечества зависит от чистого воздуха, воды, лесных массивов. Только правильное отношение к природе позволит будущим поколениям быть здоровыми и счастливыми.

7. Техносфера. Урбанизация и ее влияние на биосферу.

Техносфера — это противоположность биосферы, то есть естественного, природного мира. Это часть биосферы, преобразованная технической деятельностью человека. Урбанизация — это процесс формирования и развития городских поселений. С её ростом увеличиваются и темпы антропогенной нагрузки на окружающую среду: повышается плотность населения, разрастаются территории городов и агломераций, возрастает плотность застройки городских территорий и насыщенность их инженерной