- •Методические указания к изучению теоретической части курса.
- •Тема 1: «Экология в системе наук о природе. Предмет, объекты и задачи экологических наук, их роль в решении глобальных экологических проблем»
- •Тема 1. Экология в системе наук о природе. Предмет, объекты и задачи экологических наук, их роль в решении глобальных экологических проблем
- •1.7. Рекомендуемая литература
- •Тема 2: «Загрязнение окружающей среды»
- •Тема 2. Загрязнение окружающей среды.
- •2.5. Контрольные (экзаменационные, зачетные) вопросы по теме
- •2.6. Рекомендуемая литература
- •Тема 3: «Биосфера. Учение в.И. Вернадского о биосфере. Экосистемы и популяции»
- •Тема 3. Биосфера. Учение в.И. Вернадского о биосфере. Экосистемы и популяции
- •3.6. Экосистемы.
- •3.7. Потоки энергии (биологической геохимической) в экосистемах.
- •В пастбищной пищевойсети живые растения поедаются фитофагами, а сами фитофаги являются пищей для хищников и паразитов.
- •3.8. Популяции. Динамика популяций.
- •3.9. Контрольные (экзаменационные, зачетные) вопросы
- •3.10. Рекомендуемая литература
- •Тема 4: «Экологические факторы, закономерности их действия и
- •Тема 4. Экологические факторы, закономерности их действия и
- •4.3. Оптимальные условия существования видов и основные законы экологии.
- •4.4. Адаптация живых организмов, её виды и значение.
- •4.6. Контрольные (экзаменационные, зачетные) вопросы
- •4.7. Рекомендуемая литература
- •Тема 5: «Загрязнение биосферы, мониторинг её состояния и прогнозы развития»
- •5. Загрязнение биосферы, мониторинг её состояния и прогнозы развития.
- •5.3. Техногенная нагрузка.
- •5.7. Экологический мониторинг.
- •5.9. Контрольные (экзаменационные, зачетные) вопросы
- •5.10. Рекомендуемая литература
- •Тема 6: «Защита атмосферы»
- •6. Защита атмосферы
- •6.1. Характеристика и состав атмосферы.
- •6.2. Значение и строение атмосферы
- •6.3. Источники загрязнения атмосферы.
- •6.4. Основные загрязняющие вещества.
- •6.5. Последствия загрязнения атмосферы.
- •6.6. Мероприятия, направленные на охрану атмосферного воздуха.
- •6.7. Методы контроля и приборы для измерения концентрации газообразных примесей в атмосфере.
- •6.8. Технические и технологические средства защиты атмосферы от промышленных загрязнений.
- •6.9. Контрольные (экзаменационные, зачетные) вопросы
- •6.10. Рекомендуемая литература
- •Тема 7: «Защита гидросферы»
- •Тема 7. Защита гидросферы
- •7.2. Значение гидросферы.
- •7.5. Методы очистки
- •7.5.3. Очистка промышленных сточных вод.
- •7.6. Выбор некоторых технических и технологических средств защиты гидросферы от промышленных загрязнений
- •7.7. Государственный мониторинг водных объектов и стандартизация в области охраны вод
- •7.8. Контрольные (экзаменационные, зачетные) вопросы
- •7.9. Рекомендуемая литература
- •Тема 8: «Охрана литосферы, растительного и животного мира»
- •8. Охрана литосферы, растительного и животного мира
- •8.2. Почва, её структура, образование и значение. Полезные ископаемые
- •8.3. Воздействия человека на литосферу и почву, их последствия
- •8.4. Методы и средства охраны литосферы, природных ресурсов и окружающей среды
- •8.5. Защита почв от эрозий, загрязнений и прочих антропогенных воздействий.
- •8.6. Экологическое земледелие
- •8.7. Рекультивация промышленных земель
- •8.9. Природно-заповедный фонд
- •8.10 Контрольные (экзаменационные, зачетные) вопросы
- •8.11 Рекомендуемая литература
- •Тема 9: «Экономические и социально-правовые вопросы экологии»
- •9.1. История правового регулирования в области охраны окружающей среды.
- •9.2. Украинская законодательная база в области охраны природы
- •9.3. Система экологических стандартов
- •9.4. Система экологического контроля
- •9.5. Экологическая экспертиза и экологическая паспортизация
- •9.6. Органы общего государственного управления и их компетенция в области экологии
- •9.7. Органы государственного управления природопользованием и охраной окружающей среды специальной компетенции
- •9.8. Экономический механизм защиты окружающей среды
- •9.9. Экологические издержки
- •9.10. Экономический ущерб от загрязнения окружающей среды
- •9.11. Экономическая эффективность природоохранных затрат
- •9.12 Экологическая политика
- •9.14. Международное сотрудничество в области охраны природы
- •9.15 Концепция устойчивого развития общества
- •9.16. Контрольные (экзаменационные, зачетные) вопросы
- •9.17. Рекомендуемая литература
6.9. Контрольные (экзаменационные, зачетные) вопросы
Характеристика атмосферы.
Состав атмосферы.
Значение атмосферы.
Строение (слои) атмосферы.
Источники загрязнения атмосферы.
Естественное и антропогенное загрязнение атмосферы.
Сравнение структуры выбросов стран Восточной и Западной Европы.
Основные загрязняющие вещества.
Последствия загрязнения атмосферы.
Законодательная защита атмосферы.
Архитектурно-планировочные мероприятия по защите атмосферы.
Технологические и санитарно-технические мероприятия по охране атмосферы.
Методы контроля и приборы для контроля за состоянием атмосферы и газообразных выбросов.
Основные способы очистки выбросов в атмосферу.
Гравитационное пылеулавливание.
Инерционное пылеулавливание (циклоны).
Тканевые пылеулавливатели.
Электрическая очистка газообразных выбросов.
Адсорбция и очистка скрубберах.
Каталитическая очистка и нейтрализация загрязненных газообразных выбросов.
6.10. Рекомендуемая литература
Бiлявський Г. О., Падун М. М., Фудуй Р. С. Основи загальної екології. - Київ: «Либiдь». – 1995. –370 с.
Джигирей В.С., Сторожук В.М., Яцюк Р.А. Основи екології та охорона навколишнього природного середовища. – Львів: Афіша, 2000. – 272 с.
Экология: Уч. Пособие / Под ред. С.А. Боголюбова. – М.: Знание, 1997. – 286 с.
Хотунцев Ю.Л. Экология и экологическая безопасность. – М: АКАДЕМА, 2002. – 479 с.
Батлук В.А. Основы экологии и охрана окружающей среды. Учебное пособие. – Львов: Афиша, 2001. – 236 с.
Злобін Ю.А. Основи екології. – К.: Лібра, 1998. – 254 с.
Мішина О.Ф. Десять лекцій з екології. – К.: 1991. – 98 с.
Валова (Копылова) В.Д. Основы экологии. Уч. пособ. – М.: 2002. – 321 с.
Министерство образования и науки Украины
Приазовский государственный технический университет
Кухарь В.В.,
Данилова Т.Г.
Тема 7: «Защита гидросферы»
Мариуполь, 2007
Тема 7. Защита гидросферы
7.1. Характеристика гидросферы.
Вода - одно из самых удивительных веществ на нашей планете. Мы можем видеть её в твёрдом (снег, лёд), жидком (реки, моря) и газообразном (пары воды в атмосфере) состояниях. Вся живая природа не может обойтись без воды, которая присутствует во всех процессах обмена веществ. Все вещества, поглощаемые растениями из почвы, поступают в них только в растворённом состоянии.
Вообще вода – инертный универсальный растворитель, то есть растворитель, который не изменяется под воздействием веществ, которые растворяет. Именно в воде когда-то зародилась жизнь на нашей планете. Благодаря мировому океану происходит терморегуляция на нашей планете. Без воды не может жить человек. Наконец, в современном мире вода – один из важнейших факторов, определяющих размещение производственных сил, а очень часто и средство производства.
Итак, важность воды и гидросферы – водной оболочки Земли, невозможно переоценить. Именно сейчас, когда темпы роста водопотребления огромны, когда некоторые страны уже испытывают острый дефицит пресной воды, особенно остро стоит вопрос снижения загрязнения пресной воды.
Гидросфера — водная оболочка Земли, совокупность океанов, морей, озер, рек ледяных образований, подземных и атмосферных вод. Общая площадь океанов и морей в 2,5 раза превышает территорию суши.
Гидросфера объединяет все свободные воды, которые могут передвигаться под влиянием солнечной энергии и сил гравитации, переходить из одного состояния в другое. Воды земли находятся в непрерывном движении.
Общие запасы воды на Земле составляют около 1386 млн. км3. Большая часть (около 97,5%) — это океаническая вода (соленая или в значительной мере минерализованная), она занимает свыше 70 % всей земной поверхности.
На Мировой океан приходится 96,5 % объема водной массы.
Объем пресных вод составляет около 35 млн. км3, или 2,5 % общих запасов воды на Земле. Большая часть пресных вод (68,7 %) сосредоточеиа в ледниках и снежном покрове (основные запасы находятся в Антарктиде). Приток материковых вод в Мировой океан (ежегодно возобновляемые водные ресурсы) составляет 45 тыс. км3.
Распределение водных ресурсов на суше весьма неравномерное.
Например, в России азиатская часть обеспечена водными ресурсами намного лучше, чем европейская. На душу населения в приходится 16,6 тыс. м3 год всех речных вод и 3,9 тыс. м3 год подземного стока. Большая часть Украины так же хорошо обеспечена водными ресурсами.
Сложности с водообеспечением ощущаются в республиках Средней Азии. Дефицит пресной воды ожидается в перспективе в южной половине европейской части континента в связи с интенсивным развитием в этом районе орошаемого земледелия и других водоемких отраслей народного хозяйства. Именно поэтому в этом регионе создается большое число водохранилищ, позволяющих увеличивать речной сток в маловодные периоды, когда недостаток воды проявляется особенно остро.
В Средней Азии, где в последние десятилетия быстро развивалось орошаемое земледелие, для восполнения недостатка в воде и умножения водных ресурсов в вегетационный период необходимы создание в горах системы.
Выделяют следующие характеристики, важные для описания воды как лимитирующего фактора в экосистеме: соленость, реакция среды (кислотность), газовый состав, жесткость, доступная площадь водного запаса и др.
Соленость: Водный обмен теснейшим образом связан с солевым. Он приобретает особое значение для водных организмов (гидробионтов). Для всех водных организмов характерно наличие проницаемых для воды покровов тела, поэтому различие в концентрации растворенных в воде солей и солей, определяющих осмотическое давление в клетках организма, создает осмотический ток. Он направлен в сторону большего давления.
Реакция среды (рН): Распространение и численность популяций существенно зависит от реакции почвы или водной среды. Выпадение "кислых дождей" вызывает закисление различных объектов окружающей среды. Сейчас проблема "кислых дождей" стала приобретать глобальный характер. Влияние закисления сводится к следующему. Снижение рН ниже 3, также как повышение выше 9, приводит к повреждению протоплазмы корней большинства сосудистых растений. Изменение рН в почве вызывает ухудшение условий питания: снижается доступность биогенных элементов для растений. Снижение рН до 4,0 - 4,5 в почве или донных осадках в водных экосистемах вызывает разложение глинистых пород (алюмосиликатов), вследствие чего среда становится токсичной из-за поступления в воду ионов алюминия (Al). Даже железо и марганец, необходимые для нормального роста и развития растений, при низких рН становятся токсичными вследствие перехода в ионную форму. Пределы устойчивости к закислению почвы у разных растений различны, но только немногие растения могут расти и размножаться при рН ниже 4,5. При высоких значениях рН, т. е. при подщелачивании, также создаются неблагоприятные условия для жизнедеятельности растений. В щелочных почвах железо, марганец, фосфаты присутствуют в виде малорастворимых соединений и плохо доступны для растений.
Резко отрицательное воздействие оказывает на биоту закисление водных экосистем. Повышенная кислотность действует негативно в трех направлениях:
нарушения осморегуляции, активности ферментов (они имеют оптимумы рН), газообмена;
токсического воздействия ионов металлов;
нарушений в пищевых цепях, изменения пищевого рациона и доступности пищи.
Газовый состав среды обитания: Для многих видов организмов, как бактерий, так и высших животных и растений, концентрация кислорода и двуокиси углерода, которые составляют в атмосферном воздухе 21 % и 0,03 % по объему соответственно, являются лимитирующими факторами. В водных экосистемах количество и состав газов, растворенных в воде, сильно варьирует. В водных объектах - озерах и водохранилищах, богатых органическим веществом - кислород становится фактором, лимитирующим процессы окисления, и тем самым приобретает первостепенную важность.
В воде содержится значительно меньше кислорода, чем в атмосферном воздухе. Растворимость кислорода в воде повышается с понижением температуры и снижается с повышением солености.
Общее количество кислорода в воде обеспечивается поступлением из двух источников: из атмосферного воздуха (путем диффузии) и из растений (как продукт фотосинтеза). Физический процесс диффузии из воздуха протекает медленно и зависит от ветра и движения воды, поступление кислорода при фотосинтезе определяется интенсивностью последнего и зависит прежде всего от освещенности и температуры воды. Вследствие этих причин количество кислорода, растворенного в воде, сильно изменяется в течение суток, в разные сезоны, а также отличается в различных физико-географических и климатических условиях.
Вода, поступающая из почвы в растения, почти полностью испаряется через поверхность листьев. Это явление называется транспирацией. Транспирация - уникальное явление в наземных экосистемах, играющее важную роль в энергетике экосистем. Рост растений существенно зависит от транспирации.
Если влажность воздуха слишком велика, как, например, в тропическом лесу, где относительная влажность приближается к 100 %, то деревья отстают в росте. В этих лесах большая часть растительности представлена эпифитами, по-видимому, из-за отсутствия "транспирационной тяги".