Биология в медицинском вузе

Прикладные задачи экологии.

1) Прогноз и оценка отрицательных процессов в окружающей среде под влиянием деятельности человека.

2) Улучшение качества природной среды.

3) Сохранение, воспроизводство и рациональное использование природных ресурсов.

4) Обеспечение экологически безопасного устойчивого развития.

В понятие «экология» входит понятие - «среда».

Среда - природные тела и явления, с которыми организм находится в прямых или косвенных взаимоотношениях.

Среда обитания - комплекс условий, необходимый для жизнедеятельности организма.

Окружающая среда - комплекс условий в более узком значении.

Среда жизни - вода, воздух, почва, живой организм.

Экологический фактор - элемент среды, который оказывает влияние на организм.

Факторы среды:

- биотический;

- абиотический;

- антропогенный.

Абиотические факторы среды - совокупность неорганических условий существования организма. На первое место ставят климатические, т.к. они имеют универсальное значение (давление, температура, количество солнечной энергии). Затем идут эдафические /почвенные (соленость, рН). Очень часто они переносятся организмом в определенных пределах. Карл Либих сформулировал закон минимума: «Жизнь может ограничивать недостаток одного из многих элементов». Каждый фактор имеет свои пределы положительного влияния на организм. Пределы выносливости между критическими точками - экологическая валентность живых организмов (широкая - every, узкая - steno). Например, некоторые бактерии живут в атомном реакторе.

Биотические факторы - формы воздействия живых существ друг на друга. Различают:

- внутривидовые;

- межвидовые.

К внутривидовым относят прежде всего численность популяции. Рост численности подчиняется определенным законам и продолжается, пока пищи достаточно. Во-вторых, соотношение полов (количество размножающихся самок). В-третьих, возрастная структура популяции. Возрастные различия повышают сопротивляемость среде. В-четвертых, продолжительность жизни (учитываются особи в репродуктивном периоде, у самок - меньше). В-пятых, плодовитость. Она характеризуется коэффициентом рождаемости - количеством рожденных потомков в единицу времени. В-шестых, конкуренция за пищу и территорию.

К междувидовым формам относят:

- паразитизм;

- комменсализм;

- мутуализм;

- нейтрализм;

- конкуренция.

Каждый вид обладает своей экологической нишей.

Экологическая ниша - совокупность экологических характеристик вида: место обитания, комплекс биоценотических связей и требований к абиотическим факторам.

Антропогенные факторы - факторы, созданные человеком и обусловленные его жизнедеятельностью. Воздействие человека на природу проявляется:

1) в изменении режима биотических и абиотических факторов и выведение их за пределы, отвечающие физиологическим требованиям организма;

2) деятельность человека приводит к нарушениям экосистем. Эти нарушения можно разделить на группы:

а) оскудение природных ресурсов (почв, животных, растений и т.д.);

б) перегруженность населением, техникой, автотранспортом;

в) увеличение количество производственных и бытовых отходов;

г) уничтожение видов животных, растений и микроорганизмов:

д) нарушение человеком сукцессий;

е) создание искусственных сукцессий.

Сукцессия - последовательная смена одних биогеоценозов другими. Различают первичную и вторичную.

Первичная сукцессия начинается на лишенных жизни местах (поселение лишайников на скалах).

Вторичная сукцессия представляет восстановительные смены на месте биогеоценозов после их разрушения (лесные пожары). Затем наступает климакс - устойчивое состояние.

В природе сукцессия зависит от климатических, почвенных, топографических условий. В антропоценозах - только от деятельности человека

Особенности антропоценозов:

- не допускается фитоценозов до двухъярусного состояния. Человек сводит экосистему к начальному состоянию, убирая урожай за год.

- человек изымает избыток чистой продукции из биоценозов, которые находятся в климаксной стабильности, следовательно, человек постоянно испытывает сопротивление среды.

Для агроценозов характерно заражение пестицидами, минеральными удобрениями и нарушение водного режима, засорение и эрозия почв. Агроценоз не может быть высокопродуктивным и устойчивым с точки зрения экологии одновременно.

Урбаценоз - городские поселения, созданные человеком. Это новая экологическая среда с высокой концентрацией антропогенных факторов.

В крупных городах:

1) изменяется состав воздуха;

2) изменяется климат;

3) изменяется психоэмоциональная обстановка;

4) изменяется ритм жизни;

5) УФ-лучей на 15-20% меньше;

6) температура примерно на 1-1,5 градусов выше;

7) на 10% н7иже атмосферное давление;

8) имеют место экологически зависимые заболевания.

Все эти факторы оказывают влияние на психическое и физическое состояние людей. Изменение физиологической среды приводит к постоянному стрессу людей. При длительном стрессе влияние гормонов, участвующих в формировании стрессовых реакций, вызывает нарушение функций организма (в первую очередь, сердечно-сосудистой системы, затем - ЖКТ). Т.е., стресс является патогенетиче6ской основой сердечно-сосудистых заболеваний и психических нарушений.

Масштабы воздействия человека на природу соизмеримы с биосферными процессами:

- повысилось содержание углекислого газа:

- уменьшился озоновый слой, что привело к усилению жесткой радиации;

- в ряде регионов не сбалансированы процессы синтеза и потребления кислорода.

- произошла метиллизация атмосферы - некоторые лекарственные препараты, использование замороженных продуктов и генетически модифицированной пищи, выход человека в открытый космос.

Главная проблема экологии - рациональное использование природных ресурсов и обеспечение устойчивости среды жизни.

Охрана природы - совокупность государственных и общественных мероприятий, направленных на сохранение атмосферы, растительности, животного мира, почв, земных недр.

Интенсивная эксплуатация земных богатств привела к необходимости рационального природопользования.

Ресурсы природы - явления, объекты, условия и процессы, используемые обществом для удовлетворения материальных, научных и культурных потребностей.

Природные ресурсы бывают:

1. Возобновимые ресурсы - ресурсы, находящиеся в пределах биосферного круговорота, способные к самовосстановлению за сроки, соизмеримые с хозяйственной деятельностью человека. К ним относятся: вода, кислород, почвы, растительность.

2. Невозобновимые ресурсы - не восстанавливаются. К ним относятся: минералы, нефть, природный газ, щебень, песок, гравий, видовой состав растений и животных.

3. Истощенные ресурсы - виды ресурсов, количество которых сократилось и дальнейшее их использование экономически нерационально. К ним относятся - озоновый экран, редкие виды растений и животных, воды Арала.

В настоящее время все ресурсы задействованы. Нерациональное природопользование ведет к экологическому кризису. Преодоление экологического кризиса осуществляется по закону РФ «Об охране окружающей среды» 1991 года. Этот закон предлагает основные направления выхода из экологического кризиса.

1. Приоритет охраны жизни и здоровья человека.

2. Сочетание экологических и экономических интересов.

3. Рациональное использование природных ресурсов.

4. Платность природопользования.

5. Международное сотрудничество.

Направления выхода из экологического кризиса РФ:

1) совершенствование технологий, создание экологически технологий, внедрение безотходных производств;

2) развитие экономического механизма охраны среды (штрафы);

3) применение юридической ответственности за экологические правонарушения;

4) формирование экологического мышления;

5) совершенствование международных отношений, международно-правового направления.

Международное сотрудничество.

1. Стокгольмская конференция ООН 1972 года провозгласила направления действий мирового сообщества в области охраны окружающей среды и объявила 5 июня всемирным днем охраны окружающей среды.

2. Всемирная Хартия Природы 1982 года. Принята концепция устойчивого развития общества.

Международные организации по охране природы при ООН.

Действуют в рамках ООН.

МСОП (Международный Союз Охраны Природы) в 1992 году переименован во Всемирный Союз Охраны Природы. Работает над проблемами видоразнообразия, выпустила всемирную красную книгу в 5 томах.

ЮНЕСКО. Организация работает по проблемам образования, науки и культуры.

ВОЗ - Всемирная Организация Здравоохранения.

ФАО. Продовольственное и сельское хозяйство, учет генетически модифицированной продукции.

МАГАТЭ. Международное агентство по контролю атомной энергетике, осуществляет надзор за АЭС.

ВМО. Всемирная Метеорологическая Организация. По каналам ВМО распространяется информация о состоянии мирового океана, атмосферы, озонового слоя.

РФ - участник всех этих организаций. В РФ подписано более 50 договоров и конвенций. Например, конвенция по морскому праву 1982 года, конвенция о сохранении ресурсов Балтийского моря - 1973 год.

Международная Красная Книга включает:

310 видов млекопитающих

320 видов птиц

162 вида земноводных и пресмыкающихся

40 видов рыб

Красная книга РФ содержит различные разделы, соответствующие разделам Всемирной Красной Книги.

522 вида растений

246 видов животных

Информация по каждому виду, включенному в Красную книгу, содержит краткое морфологическое строение вида, ареал, численность, причины ее уменьшения, данные по экологии и биологии вида.

Существуют следующие группы видов:

1. по-видимому, исчезли

2. сокращается численность, но она достаточна для выживания

3. редкий вид, численность незначительна

4. восстановленные виды

Особо охраняемые природные территории.

Закон РФ 1995год.

Территории предназначены для поддержания экологического баланса, сохранения генетического разнообразия, эволюции экосистем, изучения влияния на них антропогенных факторов.

К ним относят:

- заповедники, в т.ч. биосферные;

- национальные парки;

- заказники;

- памятники природы;

- ботанические сады.

Заповедники - участки территорий, которые полностью изъяты из хозяйственного использования.

На 1997 год в РФ было 95 заповедников.

Биосферные заповедники используются в качестве заповедно-эталонных объектов. В мире существует единая сеть из 300 биосферных заповедников, в РФ их - 11. они работают по программе ЮНЕСКО.

Национальные парки - большие природные территории и акватории, где обеспечивается поддержание экологического баланса, сохранение природных систем, регуляция туризма и отдыха, разработка научных методов сохранения природного комплекса в условиях массового. В РФ - 33.

Заказники - территории, созданные на определенный срок для восстановления природных комплексов. В России 1600. в заказниках восстанавливают плотность популяций.

Памятники природы - уникальные невоспроизводимые природные объекты, к ним относятся:

- пещеры;

- вековые деревья;

- водопады.

В России 8000.

Ботанические сады - коллекции деревьев и кустарников, созданные искусственным путем для сохранения биологического разнообразия.

МОНИТОРИНГ

Мониторинг - система наблюдений, оценки и прогноза состояния окружающей среды. Основной принцип - непрерывность мониторинга, который осуществляется государством и является важнейшей частью экологического контроля.

Мониторинг имеет разные уровни:

- локальный;

- региональный;

- глобальный.

В программу локального мониторинга входят наблюдения за содержанием загрязняющих веществ, которые обладают канцерогенными, мутагенными и тератогенными свойствами. Учитывает количество генетического груза. Определяется в поверхностных водах, атмосфере и почве. Определяются тяжелые металлы, радионуклиды, пестициды, бензпирен (в табачном дыме, выхлопных газах), углекислый газ, азот, сульфаты, пыль, аэрозоли и т.д.

В основе мониторинга лежат регламенты состояния среды - уровни содержания вредных веществ, безвредных для человека

ПДК - предельно допустимая концентрация.

ПДД - предельно допустимая доза.

Существуют соответствующие ГОСТы.

Региональный мониторинг осуществляет контроль за состоянием крупных природных комплексов (бассейны рек, лесные массивы и др.). Изучаются пищевые связи и биологический круговорот.

Глобальный мониторинг обеспечивает контроль и прогноз состояний биосферы в целом. Объектами являются:

- атмосфера;

- гидросфера;

- растительный мир;

- животный мир;

- биосфера в целом.

Глобальный мониторинг осуществляет ВМО. Основные цели - предупреждение об угрозе здоровья человека.

Всемирная стратегия устойчивого развития и охраны природы 1991 года.

1) повышение качества жизни;

2) сохранение жизнеспособности, разнообразия экосистемы;

3) предотвращение истощения невосполнимых ресурсов;

4) оценка влияние загрязнений в пищевых цепочках;

5) оценка загрязнений Мирового океана на морских животных;

6) предупреждение стихийных бедствий международных масштабов.

Размещено на Allbest.ru