2

СОДЕРЖАНИЕ

• Введение 3
• 1. Понятие о среде обитания и экологических факторах 4
• 2. Вода как фактор среды обитания 7
• Заключение 14
• Список литературы 16

Введение

Среда обитания организма - это совокупность аблотических и биотических условий его жизни. Свойства среды постоянно меняются, и любое существо, чтобы выжить, приспосабливаются к этим изменениям. С экологических позиций среда - это природные тела и явления, которыми организм находится в прямых или косвенных отношениях.

Земной биотой освоены три основные среды обитания: водная, наземно-воздушная и почвенная вместе с горными породами приповерхностной части литосферы. [Флора и фауна данной территории в совокупности составляют биоту.] Биологи ещё часто выделяют четвёртую среду жизни - сами живые организмы, заселённые паразитами и симбионтами.

Вода физиологически необходима для любой протоплазмы.

С экологической точки зрения она служит лимитирующим фактором как в наземных местообитаниях, так и в водных, где ее количество подвержено сильным колебаниям, или там, где высокая соленость способствует потере воды организмом через осмос.

Источником воды для растений и животных служат атмосферные осадки, водоемы, подземные воды, роса и туман. Влажность воздуха определяется содержанием в нем водяного пара. Наибольшая влажность отмечается на побережьях морей и океанов (до 100%), а наименьшая--в пустынях (2--4%).

Россия обладает одним из самых высоких водных потенциалов в мире -- на каждого жителя России приходится свыше 30 000 м3/год воды. Однако в настоящее время из-за загрязнения или засорения около 70% рек и озер России утратили свои качества как источника питьевого водоснабжения, в результате около половины населения потребляют загрязненную недоброкачественную воду.

1. Понятие о среде обитания и экологических факторах

Среда обитания организма - это совокупность аблотических и биотических условий его жизни. Свойства среды постоянно меняются, и любое существо, чтобы выжить, приспосабливаются к этим изменениям. С экологических позиций среда - это природные тела и явления, которыми организм находится в прямых или косвенных отношениях.

Земной биотой освоены три основные среды обитания: водная, наземно-воздушная и почвенная вместе с горными породами приповерхностной части литосферы. [Флора и фауна данной территории в совокупности составляют биоту.] Биологи ещё часто выделяют четвёртую среду жизни - сами живые организмы, заселённые паразитами и симбионтами.

Воздействие среды воспринимается организмами через посредство факторов среды, называемых экологическими.

Экологические факторы - это определённые условия и элементы среды, которые оказывают специфическое воздействие на организм. Они подразделяются на абиотические, биотические и антропогенные.

Абиотическими факторами называют всю совокупность факторов неорганической среды, влияющих на жизнь и распространение животных и растений. Среди них различают физические, химические и эдафические.

Физические факторы - это те, источником которых служит физическое состояние или явление (механические, волновые и др.) Например, температура, если она высокая - будет ожог, если очень низкая - обмораживание. На действие температуры могут повлиять и другие факторы: в воде - течение, на суше - ветер и влажность, и т. п.

Химические факторы - это те, которые происходят от химического состава среды. Например, соленость воды, если она высокая, жизнь в водоёме может вовсе отсутствовать (Мёртвое море), но в то же время в пресной воде не могут жить большинство морских организмов. От достаточности содержания кислорода зависит жизнь животных на суше и в воде, и т. п.

Эдафические факторы, т. е. почвенные, - это совокупность химических, физических и механических свойств почв и горных пород, оказывающих воздействие как на организмы, живущие в них, т. е. для которых они являются средой обитания, так и на корневую систему растений. Хорошо известны влияния химических компонентов, температуры, влажности, структуры почв на рост и развитие растений.

Однако не только абиотические факторы влияют на организмы. Организмы образуют сообщества, где им приходится бороться за пищевые ресурсы, за обладание определёнными пастбищами или территорией охоты, т. е. вступать в конкурентную борьбу между собой. При этом проявляются хищничество, паразитизм и другие сложные взаимоотношения как на
внутривидовом, так и, особенно, на межвидовом уровнях. Это уже факторы живой природы, или биотические факторы.

Биотические факторы - совокупность влияний жизнедеятельности одних организмов на жизнедеятельность других, а также на неживую среду обитания. В последнем случае речь идёт о способности самих организмов в определённой степени влиять на условия обитания. Например, в лесу под влиянием растительного покрова создаётся особый микроклимат, или микросреда, где по сравнению с открытым местообитанием создаётся свой температурно-влажностной режим: зимой здесь на несколько градусов теплее, летом - прохладнее и влажнее. Особая микросреда создаётся также в деревьев, в норах, в пещерах и т. п.

Особо следует отметить условия микросреды под снежным покровом, которая имеет уже чисто абиотическую природу. В результате отепляющего действия снега, которое наиболее эффективно при его толщине не менее 50-70 см, в его основании, примерно в 5-сантиметровом слое, живут зимой мелкие животные - грызуны, т. к. температурные условия для них здесь благоприятны (от 0° до -2°С). Благодаря этому же эффекту сохраняются под снегом всходы озимых злаков - ржи, пшеницы.

В снегу от сильных морозов прячутся и крупные животные - олени, лоси, волки, лисицы, зайцы - ложась в снег для отдыха.

Внутривидовые взаимодействия между особями одного и того же вида складываются из группового и массового эффектов и внутривидовой конкуренции. Групповой и массовый эффекты - термины, предложенные Грассе (1944), обозначают объединение животных вида в группы две или более особей, и эффект, вызванный перенаселением среды. В настоящее время чаще всего эти эффекты называются демографическими факторами. Они характеризуют динамику численности и плотность групп организмов на популяционном уровне, в основе которого лежит внутривидовая конкуренция, которая в корне отличается от межвидовой. Она проявляется в основном в территориальном поведении животных, которые защищают места своих гнездовий и известную площадь в округе. Таковы многие птицы и рыбы. Межвидовые взаимоотношения значительно более разнообразны. Два живущие рядом вида могут вообще никак не влиять друг на друга, могут влиять благоприятно или неблагоприятно. Возможные типы комбинаций и отражают различные виды взаимоотношений:

- нейтрализм - оба вида независимы и не оказывают никакого действия друг на друга;

- конкуренция - каждый из видов оказывает на другой неблагоприятное воздействие;

- мутуализм - виды не могут существовать друг без друга;

- протокооперация (содружество) - оба вида образуют сообщество, но могут существовать и раздельно, хотя сообщество приносит им обоим пользу;

- комменсализм - один вид, комменсал, извлекает пользу из сожительства, а другой вид - хозяин не имеет никакой выгоды (взаимная терпимость);

- аменсализм - один вид, аменсал, испытывает от другого угнетение роста и размножения;

- паразитизм - паразитический вид тормозит рост и размножение своего хозяина и даже может вызвать его гибель;

- хищничество - хищный вид питается своей жертвой.

Межвидовые отношения лежат в основе существования биотических сообществ (биоценозов).

Антропогенные факторы - факторы, порождённые человеком и воздействующие на окружающую среду (загрязнения, эрозия почв, уничтожение лесов и т. д.).

Среди абиотических факторов довольно часто выделяют климатические (температура, влажность воздуха, ветер и др.) и гидрографические - факторы водной среды (вода, течение, соленость и др.)

Большинство факторов качественно и количественно изменябтся во времени. Например, климатические - в течение суток, сезона, по годам (температура, освещённость и др.)

Факторы, изменение которых во времени повторяются регулярно, называют периодическими. К ним относятся не только климатические, но и некоторые гидрографические - приливы и отливы, некоторые океанские течения. Факторы, возникающие неожиданно (извержение вулкана, нападение хищника и т.п.) называются непериодическими.

Подразделение факторов на периодические и непериодические (Мончадский, 1958) имеет очень важное значение при изучении приспособленности организмов к условиям жизни.

2. Вода как фактор среды обитания

Водная оболочка Земли называется гидросферой, и включает океаны, моря, реки, озера, болота, ледники и т. д. Вода занимает преобладающую часть биосферы Земли (71 % земной поверхности). Средняя глубина - 3554м, вес 0,022 % веса планеты, площадь - 1350 млн. кв. км -океаны, 35 млн. кв. км - пресные воды.

Абиотические факторы водной среды - это физические и химические свойства воды как среды обитания живых организмов.

Физические свойства:

1. Плотность.

Плотность как экологический фактор определяет условия передвижения организмов, причем некоторые из них (головоногие моллюски, ракообразные и т.д.), обитающие на больших глубинах, могут переносить давление до 400 - 500 атмосфер. Плотность воды также обеспечивает возможность опираться на нее, что особенно важно для бесскелетных форм (планктон).

2. Температура.

Изменение t° в зависимости от глубины и колебания (суточные и сезонные).

Температурный режим водоемов более устойчив, чем на суше, что связано с высокой теплоемкостью воды. Например, колебания t° верхних слоев океана -10-15°С, более глубокие слой 3 -4°С.

3. Световой режим.

Играет важную роль в распределении водных организмов. Водоросли в океане обитают в освещаемой зоне, чаще всего на глубине до 40 м, если прозрачность воды велика, то и до 200 м. У Багамских островов обнаружены водоросли на глубине 265 м, а туда доходит всего 5*10-6 солнечной радиации.

С глубиной меняется и окраска животных. Наиболее ярко и разнообразно окрашены обитатели мелководной части океана. В глубоководной зоне распространена красная окраска, здесь она воспринимается, как черный цвет, что позволяет животным скрываться от врагов. В наиболее глубоководных районах Мирового океана в качестве источника света организмы используют свет, испускаемый живыми существами (биолюминесценция).

4. Подвижность - постоянное перемещение водных масс в пространстве.

5. Прозрачность.

Зависит от содержания взвешенных частиц. Самое чистое - море Уэддела в Антарктиде, видимость 80м (прозрачность дистиллированной воды).

Химические свойства:

1.Соленость воды - содержание растворенных сульфатов, хлоридов, карбонатов. В океане 35 г/л солей. Черное море - 19 г/л.

Пресноводные виды не могут обитать в морях, а морские - в реках. Однако, такие рыбы, как лосось, сельдь всю жизнь проводят в море, а для нереста поднимаются в реки.

2. Количество растворенного О и СО . О - для дыхания.

3. Кислая, нейтральная, щелочная среда.

Все обитатели приспособились к определенным кислотно-щелочным условиям. Их изменение в результате загрязнения может привести к гибели организмов.

Важным лимитирующим абиотическим фактором внешней среды является влажность, так как без воды не может существовать ни один организм» Вода является в первую очередь универсальным растворителем, а все обменные процессы в клетках протекают в растворах; вода непосредственно участвует в биохимических реакциях. Ее содержание в клетках достигает 70--90 %.

Источником воды для растений и животных служат атмосферные осадки, водоемы, подземные воды, роса и туман. Влажность воздуха определяется содержанием в нем водяного пара. Наибольшая влажность отмечается на побережьях морей и океанов (до 100%), а наименьшая--в пустынях (2--4%).

Недостаток влаги служит ограничивающим фактором, определяющим границы жизни и ее зональное распределение. При недостатке воды у животных и растений вырабатываются приспособления для ее добывания и сохранения. Растения засушливых мест обычно имеют глубокие корни (у верблюжьей колючки до 16 м длиной) и мелкие листья, покрытые толстой кутикулой, содержащие относительно мало устьиц (иногда они видоизменены в колючки). У полупустынных растений (кактусы, молочаи) имеются сочные мясистые стебли с сильно развитой водозапасающей тканью. Одним из приспособлений для снижения потерь воды является листопад.

У животных также выработался ряд приспособлений к недостатку влаги. Мелкие животные (грызуны, пресмыкающиеся, членистоногие) довольствуются водой, поступающей вместе с пищей. Резервуаром воды для ряда животных засушливых районов служат отложения жира (горб у верблюда, курдюк у овец, жировое тело у насекомых), при окислении которого образуется необходимое количество воды. Ряд животных пустынных районов обладают способностью к длительному быстрому бегу (антилопы, куланы, сайгаки), позволяющему им совершать дальние миграции на водопой. Некоторые виды (преимущественно грызуны) перешли к ночному образу жизни, тем самым избегая перегрева и большого, испарения воды.

Вода необходима всем почвенным организмам, она поглощается корнями растений и принимает участие в процессах разрушения материнской породы, подстилают ей почву. Благодаря воде происходит миграция и дифференциация химических элементов в почве. Более правильно жидкую часть почвы рассматривать как почвенный раствор.

Общее количество воды, которое может быть удержано почвой, складывается из гравитационной, физически связанной, капиллярной, химически связанной и парообразной воды.

Гравитационная вода может свободно просачиваться вниз через почву, достигая уровня грунтовых вод, что ведет к вымыванию различных питательных веществ.

Физически связанная (гигроскопическая) вода адсорбируется на частицах почвы в виде тонкой прочно связанной пленки. Ее количество зависит от содержания твердых частиц. В глинистых почвах такой воды значительно больше (около 15% веса почвы), чем в песчаных (около 0,5%). Гигроскопическая вода наименее доступна растениям.

Капиллярная вода удерживается вокруг почвенных частиц за счет сил поверхностного натяжения. При наличии узких пор или канальцев капиллярная вода может подниматься от уровня грунтовых вод вверх, играя центральную роль в регулярном снабжении растений влагой. Глины удерживают больше капиллярной воды, чем пески.

Химически связанная вода и парообразная практически недоступны корневой системе растений.

Содержание воздуха в почве. Поры почвы, не занятые водой, заполняет почвенный воздух. Насыщенность воздухом (аэрация) играет важную роль в почвенных процессах. С увеличением размера частиц грунта объем пор возрастает.

По сравнению с составом атмосферного воздуха из-за дыхания организмов с глубиной уменьшается содержание кислорода (до 10%) и увеличивается концентрация диоксида углерода (достигая 19%). В течение года и суток состав почвенного воздуха сильно меняется. Тем не менее почвенный воздух постоянно обновляется и пополняется за счет атмосферного.

Вода - универсальный растворитель и от ее качества и состава зависит и качество живого индивидуума. По статистике ВОЗ 500 млн. чел. на планете страдает болезнями, вызванными недоброкачественной питьевой водой или ее острым недостатком.

Ток жидкости в организме человека осуществляет кровеносная система, лимфатическая система, а также ее сосудистое русло. Заболевания возникают из-за замедления тока жидкости во вне сосудистом русле, так как идет накопление ядовитого материала, что влечет за собой большие энерготраты в клеточном обмене. Основным накопителем токсинов (в 80 % случаев) является вне сосудистое русло [2]. Что мы пьем, таково и наше здоровье.

Традиционная медицина занимается лечением отдельных органов, а вопрос стоит о сохранении здоровья в целом. Относительно новое направление науки о здоровье - микроэлементозы, позволяет подойти к решению вопроса о здоровье с несколько с непривычным для нас подходом - о нормальном содержании химических элементов в организме.

Из 92 химических элементов таблицы Менделеева в организме человека обнаружен 81 элемент. Из них 12 элементов - структурные, так как они составляют 99 % элементного состава организма (O, H, N, Ca, Mg, Na, S, P, F, Cl), затем идут микроэлементы, жизненно необходимые для организма - эссенциальные (Fe, I, Zn, Cu, Co, Сr, Mo, Ni, V, Se, Mn, As, Si, Li) и условно эссенциальные (B, Br).

Каждый из этих элементов выполняет определенные функции минерального обмена организма, и организм нуждается в них в определенных дозах. Поэтому недостаток или избыток каждого из них ведет к определенным заболеваниям. Важным моментом для здоровья является и дисбаланс химических элементов. Нет токсичных веществ, а есть токсичные дозы.

Этот вопрос помогают решать анализы волос, ногтей, химический состав которых соответствует химическому составу организма в целом. Анализ минерального остатка волос после их озоления позволяет выявить дефицит или избыток ряда химических элементов в организме человека. Первые экспериментальные наработки определения химического состава золы волос методом эмиссионной спектроскопии позволяют сделать выводы о перспективности данного направления исследований для оценки здоровья населения в зависимости от качества питьевой воды и экологической обстановки среды его обитания.

Заключение

Существующие технологии обеззараживания не дают полной стерилизации очищенной воды и хозбытовых стоков, а сырой осадок в процессе биологической очистки не обеззараживается и не очищается от ПАВ и сПАВ. Антимикробные спекторы хлора или озона широки и интенсивно применяются повсюду. Наиболее устойчивы к ним фекальные коли-формы: сальманела, стрептококи, кандиды. Устойчивы к хлору и озону также дрожже-подобные и кислотоустойчивые микроорганизмы. Меньшей активностью обладают окислители к споровым микроорганизмам. Летальная концентрация находится в пределах 0,4 - 0,5 г/л при времени контакта 1,5 часа, а яйцеглист покрытый оболочкой вообще не поддается разрушению ни хлором, ни озоном.

Сравнение кинетики отмирания в воде обработанной хлором или озоном энтеробактерий вируса гепатита А и других энтеровирусов показывает, что выживаемость вируса гепатита выше, чем фекального стрептокока, поливируса 2, коксакивируса В5, реовируса 3 и ниже выживаемости колифага М-2, ротавируса SA-11.

Кроме рассмотренных факторов, на качество обеззараживания воды существующими методами влияет минеральный и органический составы очищаемой воды. Большое количество примесей снижает обеззараживание. Взвешенные частицы экранируют бактерии от действия окислителей.

Различные химические вещества антропогенного происхождения могут также влиять на эффективность процесса обеззараживания. Поверхностно-активные вещества препятствуют проявлению бактерицидного эффекта окислителя, они даже проявляют стимулирующее действие, вызывая размножение микрофлоры.

Также следует отметить, что взаимодействие хлора с органическим веществом сопровождается не только окислением, но в ряде случаев приводит к образованию долгоживущих хлораминов (канцерогенных веществ).

В последнее время для целей обеззараживания и интенсификации антимикробного действия дезинфектантов используются электрические поля различного вида и частоты - постоянное, переменное, низкочастотное, высокочастотное, импульсное, ультразвуковое и ультрафиолетовое излучение, гамма-излучение. Одновременное использование окисления с вышеперечисленными методами позволяет снизить время обеззараживания, а также уменьшить дозу окислителя, но достигнуть 100%-го бактерицидного действия из-за присутствия в воде антропогенных или взвешенных веществ не удается.

Список литературы

1. Безопасность жизнедеятельности. Конспект лекций. Ч. 2/ П.Г. Белов, А.Ф. Козьяков. С.В. Белов и др.; Под ред. С.В. Белова. -М.: ВАСОТ. 1993.

2. Безопасность жизнедеятельности/ Н.Г. Занько. Г.А. Корсаков, К. Р. Малаян и др. Под ред. О.Н. Русака. -С.-П.: Изд-во Петербургской лесотехнической академии, 1996.

3. Белов С.В., Морозова Л.Л., Сивков В.П. Безопасность жизнедеятельности. Ч. 1.--М. ВАСОТ, 1992

4. Белов С.В. Безопасность жизнедеятельности-наука о выживании в техносфсре -М.: ВИНИТИ, Обзорная информация. Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях, 1996. вып. 1.

5. Белов С.В. Техносфера: аспекты безопасности и экологичности. - М.: Вестник МГТУ. 1998, сер. ЕН.№1.

6. Небел Б. Наука об окружающей среде. Как устроен мир. Т. 1: Пер с англ. - М.: Мир, 1993.

7. Рамад Ф. Основы прикладной экологии: Пер. с франц. -Л.: Гидрометеоиздат, 1981.

8. Реймерс Н.Ф. Надежды на выживание человечества. Концептуальная экология. -М.: изд-во ИЦ «Россия молодая» -Экология, 1992.

9. Русак О.Н. Введение в охрану труда. -Л.: изд-во Ленинград, лесотехнической академии, 1982.