- •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
8.2. Почва, её структура, образование и значение. Полезные ископаемые
Почва - поверхностный слой земной коры. Почва (согласно учению В.В.Докучаева) представляет собой естественное природное образование в виде поверхностного плодородного слоя земли, сформированного под совокупным воздействием внешних условий: климата, растительности, почвообразующих пород, условий рельефа и жизнедеятельности организмов (особенно микроорганизмов). Для формирования почвы необходимы тысячелетия взаимодействия почвообразующих элементов. Почва - незаменимый природный ресурс.
Мощность почвы (толщина почвенного слоя), в зависимости от типа, колеблется в пределах от нескольких миллиметров до 2 - 3 м при средней величине 18 - 20 см.
Почвенные ресурсы являются одной из самых необходимых предпосылок обеспечения жизни на Земле. Однако их роль в настоящее время недооценивается.
Структура почвы. Почва состоит из нескольких горизонтов (слоев с одинаковыми признаками), возникающих в результате сложного взаимодействия материнских горных пород, климата, растительных и животных организмов (особенно бактерий), рельефа местности. Для всех почв характерно уменьшение содержания органических веществ и живых организмов от верхних горизонтов почв к нижним.
Горизонт Al — темно-окрашенный, содержащий гумус, обогащен минеральными веществами и имеет для биогенных процессов наибольшее значение.
Горизонт А2 — элювиальный слой, имеет обычно пепельный, светло-серый или желтовато-серый цвет.
Горизонт В — элювиальный слой, обычно плотный, бурый или коричневой окраски, обогащенный коллоидно-дисперсными минералами.
Горизонт С — измененная почвообразующими процессами материнская порода.
Горизонт В — исходная порода.
Поверхностный горизонт состоит из остатков растительности, составляющих основу гумуса, избыток или недостаток которого определяет плодородие почвы.
Гумус — органическое вещество, наиболее устойчивое к разложению и поэтому сохраняющееся после того, как основной процесс разложения уже завершен. Постепенно гумус также минерализуется до неорганического вещества. Перемешивание гумуса с почвой придает ей структуру. Обогащенный гумусом слой называется пахотным, а нижележащий слой — подпахотным. Основные функции гумуса сводятся к серии сложных обменных процессов, в которых участвуют не только азот, кислород, углерод и вода, но и различные минеральные соли, присутствующие в почве. Под гумусовым горизонтом располагается подпочвенный слой, соответствующий выщелоченной части почвы, и горизонт, отвечающий материнской породе.
Почва состоит из трех фаз: твердой, жидкой и газообразной. В твердой фазе преобладают минеральные образования и различные органические вещества, в том числе гумус, или перегной, а также почвенные коллоиды, имеющие органическое, минеральное или органоминеральное происхождение. Жидкую фазу почвы, или почвенный раствор, составляет вода с растворенными в ней органическими и минеральными соединениями, а также газами. Газовую фазу почвы составляет "почвенный воздух", включающий газы, заполняющие свободные от воды поры.
Важным компонентом почвы, способствующим изменению ее физико-химических свойств, является ее биомасса, включающая кроме микроорганизмов (бактерии, водоросли, грибы, одноклеточные) еще и червей и членистоногих.
Образование почв происходит на Земле с момента возникновения жизни и зависит от многих факторов.
Субстрат, на котором образуются почвы. От характера материнских пород зависят физические свойства почв (пористость, водоудерживающая способность, рыхлость и т. д.). Они определяют водный и тепловой режим, интенсивность перемешивания веществ, минералогический и химический составы, первоначальное содержание элементов питания, тип почвы.
Растительность — зеленые растения (основные создатели первичных органических веществ). Поглощая из атмосферы углекислоту, из почвы воду и минеральные вещества, используя энергию света, они создают органические соединения, пригодные для питания животных.
С помощью животных, бактерий, физических и химических воздействий органическое вещество разлагается, превращаясь в почвенный гумус. Зольные вещества наполняют минеральную часть почвы. Неразложившийся растительный материал создает благоприятные условия для действия почвенной фауны и микроорганизмов (устойчивый газообмен, тепловой режим, влажность).
Животные организмы, выполняющие функцию преобразования органического вещества в почву. Сапрофаги (земляные черви и др.), питающиеся мертвыми органическими веществами, влияют на содержание гумуса, мощность этого горизонта и структуру почвы. Из наземного животного мира на почвообразование наиболее интенсивно влияют все виды грызунов и травоядные животные.
Микроорганизмы (бактерии, одноклеточные водоросли, вирусы) разлагающие сложные органические и минеральные вещества на более простые, которые в дальнейшем могут использоваться самими микроорганизмами и высшими растениями.
Одни группы микроорганизмов участвуют в превращениях углеводов и жиров, другие — азотистых соединений. Бактерии, поглощающие молекулярный азот воздуха, называют азотофиксирующими. Благодаря их деятельности, атмосферный азот могут использовать (в виде нитратов) другие живые организмы. Почвенные микроорганизмы принимают участие в разрушении токсических продуктов обмена высших растений, животных и самих микроорганизмов в синтезе витаминов, необходимых для растений и почвенных животных.
Климат, влияющий на тепловой и водный режимы почвы, а значит на биологический и физико-химические почвенные процессы.
Рельеф, перераспределяющий на земной поверхности тепло и влагу.
Хозяйственная деятельность человека в настоящее время становится доминирующим фактором в разрушении почв, снижении и повышении их плодородия. Под влиянием человека меняются параметры и факторы почвообразования — рельефы, микроклимат, создаются водохранилища, проводится мелиорация.
Значение почвы, как элемента биосферы, заключается в обеспечении биохимической среды для человека, животных и растений, среды, обладающей высокой буферностью и энергоемкостью, значительным резервом механизмов для самоочищения, важных для поддержания сбалансированного прямого и косвенного взаимодействия почвенной биоты и человека. Она является средой обитания многих живых организмов. Только почвой могут быть обеспечены полноценные условия для производства продуктов питания, корма для животных. Неотъемлемыми функциями почвы как природного тела является накопление атмосферных осадков и регулирование водного баланса, концентрация элементов питания растений, образование и обеспечение чистоты подземных вод, трансформация или мобилизация загрязняющих компонентов.
Важнейшее значение почв состоит в аккумулировании органического вещества, различных химических элементов. Почвенный покров выполняет функции биологического поглотителя, разрушителя и нейтрализатора различных загрязнений. Если это звено биосферы будет разрушено, то сложившееся функционирование биосферы необратимо нарушится. Именно поэтому чрезвычайно важно изучение глобального биохимического значения почвенного покрова, его современного состояния и изменения под влиянием антропогенной деятельности.
Главное свойство почвы - её плодородие, которое определяется наличием в ней гумуса. Плодородием почвы называют её способность обеспечивать растения необходимым количеством питательных элементов, воды и воздуха. Почва – основа для получения урожая сельскохозяйственных культур.
С образованием достаточно развитого почвенного покрова биосфера становится целостной завершенной системой, все части которой тесно взаимосвязаны и зависят друг от друга.
Полезные ископаемые. Помимо почвы к ресурсам литосферы относятся полезные ископаемые, находящиеся в недрах Земли. Они подразделяются на три группы: твердые (металлические и неметаллические руды, нерудные ископаемые, грунты и горные породы), жидкие (минеральные воды) и газообразные.
К ресурсам литосферы относятся также запасы энергетического сырья (угля, нефти, природного газа и др.), которые ввиду их особой значимости выделены в группу энергетических ресурсов.
Практически нет ни одной отрасли хозяйства, где бы ни требовались полезные ископаемые. Минеральные ресурсы относятся к категории невозобновимых. Запасы их по мере использования не восстанавливаются.