Существование человека в биосфере
Роль экологических образования и культуры. Влияние света на организм человека. Биотическое сообщество экосистемы, антропогенное воздействие. "Продуктивность экосистемы" и "уровни производства органического вещества". Экологический паспорт предприятия.
| Рубрика | Экология и охрана природы |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 16.02.2011 |
| Размер файла | 57,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
План
- Введение в экологию
- 1. Теоретические вопросы к контрольной работе
- Почему необходимы экологическое образование и экологическая культура?
- Каково значение света на организм человека?
- Что понимается под биотическим сообществом экосистемы?
- Что такое “продуктивность экосистемы” и “уровни производства органического вещества”?
- Каковы особенности биомов северной и умеренной климатических зон и пустынь?
- Что такое “антропогенное воздействие”?
- В чем проявляется загрязнение вод и каковы их главные загрязнители?
- Какова роль биотехнологии в охране окружающей природной среды?
- Как защищают почвы от прогрессирующей антропогенной деградации?
- Что такое “экологический паспорт предприятия”?
- Список литературы
Введение в экологию
Экология изначально возникла как наука о среде обитания живых организмов: растений, животных (в том числе и человека), грибов, бактерий и вирусов, о взаимоотношениях между организмами и средой их обитания и о взаимоотношениях организмов друг с другом. Само же слово "экология" возникло гораздо позже в сравнении со временем появления собственно экологических знаний. Оно было введено немецким биологом Эрнстом Геккелем (1869 г.) и образовано от греческого слова "ойкос" - дом, жилище. До 30-х годов ХХ столетия общей экологии, как общепризнанной науки, еще не существовало. Долгое время экология была представлена всевозможными частными экологическими дисциплинами: экологией растений, экологией животных, экологией грибов и т.д. Эти дисциплины формировались в рамках соответствующих таксономических разделов биологии - ботаники, зоологии, микологии и др., как подразделения этих наук.
По мере накопления знаний о взаимодействии живых организмов со средой обитания исследователи поняли, что на Земле существуют своеобразные системы, состоящие из живых организмов и неживого вещества. Для них характерен высокий уровень организации, наличие прямых и обратных связей между компонентами (частями этих систем), способность к поддержанию своего состояния при всевозможных возмущениях, т.е. эти системы состоят из упорядоченно взаимодействующих и взаимозависимых компонентов, образующих единое целое. Они были названы экологическими, или экосистемами.
Экосистемы всюду вокруг нас. Там, где есть жизнь, там есть и экосистемы. А жизнь на Земле повсюду: и в толще океана на дне самых глубоких морских желобов, и в атмосфере на высоте нескольких десятков километров, и в глубоких пещерах, куда никогда не проникает луч света, и на поверхности ледников в Антарктиде и в высокой Арктике. Самая большая экосистема - биосфера, или экосфера, Земли. Она включает всю совокупность живых организмов планеты, взаимодействующих с неживой природой, и через нее проходит энергия Солнца, обеспечивая устойчивое равновесие биосфер.
1. Теоретические вопросы к контрольной работе
Почему необходимы экологическое образование и экологическая культура?
Все науки, которым мы учим наших питомцев, имеют одинаковую цель - обеспечить будущность существования человека в биосфере. При современном могуществе цивилизации и сложности взаимоотношений Природы и человека все усилия людей действительно должны основываться на этой реальности. Экологическое образование, если уместен этот термин, должно стать становым хребтом современного образования.
И еще: нужна передача не просто эстафеты опыта и знаний, но и эстафеты предвидения! При современных темпах изменений условий жизни, при росте угрозы самому существованию человечества уже нельзя ориентироваться только на традиции и прошлый опыт. Задача Коллективного Разума человека - заглядывать за горизонт и строить свою стратегию развития с учетом интересов будущих поколений".
"Люди должны получить не только естественно научное, но и правовое, экономическое и политическое основание для решения всё возрастающего числа сложнейших проблем взаимоотношения Природы и общества. Экология из биологической науки превращается в основную гуманитарную дисциплину, в науку о собственном доме, помогающую людям жить в этом нашем общем доме - биосфере".Н. Н. Моисеев
Каково значение света на организм человека?
Исключительная важность проблемы повреждающего действия видимого света на зрение человека очевидна. Изучение условий, в которых видимый свет относительно умеренной интенсивности способен вызывать дегенеративные изменения в глазу человека и животных, а также исследование механизмов повреждающего действия света чрезвычайно важны в связи с тем, что в клинике и на производстве нередко возникают ситуации с потенциальной возможностью развития фотодегенераций. По той же причине особое значение приобретает поиск препаратов, способных ослабить повреждающее действие света и ускорить период восстановления после него.
Также, необходимо разработать новые стандарты безопасности для офтальмологических приборов, широко используемых для диагностики и лечения глазных заболеваний. Необходимо пересмотреть некоторые светотехнические нормы для здоровых людей, профессиональная деятельность которых связана или с длительной работой при повышенной освещенности, или с интенсивными вспышками света. Совершенно необходимо продолжить и углубить исследования механизмов фотоповреждения сетчатки и других структур глаза.
Для прогноза степени повреждения тканей световым излучением необходимо построить термальные математические модели повреждений, в том числе и для оболочек глаза. При создании таких моделей нужно учесть характер распределения световой энергии в формируемом данной оптической системой пучке и абсорбционные характеристики облучаемой биологической ткани.
Насущной является задача изыскания средств защиты здорового и, особенно, больного или предрасположенного к заболеванию глаза от светового повреждения.
Что понимается под биотическим сообществом экосистемы?
Движущей силой в любой материальной системе служит энергия. В экосистемы она поступает главным образом от Солнца. Растения за счет содержащегося в них пигмента хлорофилла улавливают энергию излучения Солнца и используют ее для синтеза основы любого органического вещества - глюкозы C6H12O6. Это есть процесс фотосинтеза:
Кинетическая энергия солнечного излучения преобразуется таким образом в потенциальную энергию, запасенную глюкозой. Из глюкозы вместе с получаемыми из почвы минеральными элементами питания - биогенами - образуются все ткани растительного мира - белки, углеводы, жиры, липиды, ДНК, РНК, то есть органическое вещество планеты.
Кроме растений продуцировать органическое вещество могут некоторые бактерии. Они создают свои ткани, запасая в них, как и растения, потенциальную энергию из углекислого газа без участия солнечной энергии. Вместо нее они используют энергию, которая образуется при окислении неорганических соединений, например, аммиака, железа и особенно серы (в глубоких океанических впадинах, куда не проникает солнечный свет, но где в изобилии скапливается сероводород, обнаружены уникальные экосистемы). Это так называемая энергия химического синтеза, поэтому организмы называются хемосинтетиками.
Таким образом, растения и хемосинтетики создают органическое вещество из неорганических составляющих с помощью энергии окружающей среды. Их называют продуцентами или автотрофами. Высвобождение запасенной продуцентами потенциальной энергии обеспечивает существование всех остальных видов живого на планете. Виды, потребляющие созданную продуцентами органику как источник вещества и энергии для своей жизнедеятельности, называются консументами или гетеротрофами.
Консументы - это самые разнообразные организмы (от микроорганизмов до синих китов): простейшие, насекомые, пресмыкающиеся, рыбы, птицы и, наконец, млекопитающие, включая человека.
Консументы, в свою очередь, подразделяются на ряд подгрупп в соответствии с различиями в источниках их питания.
Животные, питающиеся непосредственно продуцентами, называются первичными консументами или консументами первого порядка. Их самих употребляют в пищу вторичные консументы. Например, кролик, питающийся морковкой, - это консумент первого порядка, а лиса, охотящаяся за кроликом, - консумент второго порядка. Некоторые виды живых организмов соответствуют нескольким таким уровням. Например, когда человек ест овощи - он консумент первого порядка, говядину - консумент второго порядка, а употребляя в пищу хищную рыбу, выступает в роли консумента третьего порядка.
Первичные консументы, питающиеся только растениями, называются растительноядными или фитофагами. Консументы второго и более высоких порядков - плотоядные. Виды, употребляющие в пищу как растения, так и животных, относятся к всеядным, например, человек.
Мертвые растительные и животные остатки, например опавшие листья, трупы животных, продукты систем выделения, называются детритом. Это органика! Существует множество организмов, специализирующихся на питании детритом. Они называются детритофагами. Примером могут служить грифы, шакалы, черви, раки, термиты, муравьи и т.п. Как и в случае обычных консументов, различают первичных детритофагов, питающихся непосредственно детритом, вторичных и т.п.
Наконец, значительная часть детрита в экосистеме, в частности опавшие листья, валежная древесина, в своем исходном виде не поедается животными, а гниет и разлагается в процессе питания ими грибов и бактерий.
Поскольку роль грибов и бактерий столь специфична, их обычно выделяют в особую группу детритофагов и называют редуцентами. Редуценты служат на Земле санитарами и замыкают биогеохимический круговорот веществ, разлагая органику на исходные неорганические составляющие - углекислый газ и воду.
Таким образом, несмотря на многообразие экосистем, все они обладают структурным сходством. В каждой из них можно выделить фотосинтезирующие растения - продуценты, различные уровни консументов, детритофагов и редуцентов. Они и составляют биотическую структуру экосистем.
Что такое “продуктивность экосистемы” и “уровни производства органического вещества”?
В процессе жизнедеятельности биоценоза создается и расходуется органическое вещество, т.е. соответствующая экосистема обладает определенной продуктивностью биомассы. Биомассу измеряют в единицах массы или выражают количеством энергии, заключенной в тканях.
Понятия "продукция" и "продуктивность" хотя и выражены однокоренными словами, но в экологии (как и в биологии) имеют различный смысл. Продуктивность - это скорость производства биомассы в единицу времени, которую нельзя взвесить, а можно только рассчитать в единицах энергии или накопления органических веществ. В качестве синонима термина "продуктивность" Ю. Одум предложил использовать термин "скорость продуцирования".
Продуктивность экосистемы говорит о ее "богатстве". В богатом или продуктивном сообществе больше организмов, чем в менее продуктивном, хотя иногда бывает и наоборот, когда организмы в продуктивном сообществе быстрее изымаются или "оборачиваются". Так, урожая травы на корню богатого пастбища, выедаемого скотом, может быть гораздо меньше, чем на менее продуктивном пастбище, на которое не выгоняли скот.
Различают также продуктивность текущую и общую. Например, в некоторых конкретных условиях I га соснового леса способен за период своего существования и роста образовать 200 м3 древесной массы - это его общая продуктивность. Однако за один год этот лес создает всего лишь около 2 м3 древесины, что является текущей продуктивностью или годовым приростом.
Первичная продуктивность экосистемы, сообщества или любой их части определяется как скорость, с которой энергия Солнца усваивается организмами-продуцентами (в основном зелеными растениями) в ходе фотосинтеза или химического синтеза (хемопродуцентами). Эта энергия материализуется в виде органических веществ тканей продуцентов.
Принято выделять четыре последовательные ступени (или стадии) процесса производства органического вещества:
валовая первичная продуктивность - общая скорость накопления органических веществ продуцентами (скорость фотосинтеза), включая те, что были израсходованы на дыхание и секреторные функции. Растения на процессы жизнедеятельности тратят примерно 20% производимой химической энергии;
чистая первичная продуктивность - скорость накопления органических веществ за вычетом тех, что были израсходованы при дыхании и секреции за изучаемый период. Эта энергия может быть использована организмами следующих трофических уровней;
чистая продуктивность сообщества - скорость общего накопления органических веществ, оставшихся после потребления гетеротрофами-консументами (чистая первичная продукция минус потребление гетеротрофами). Она обычно измеряется за какой-то период; например, вегетационный период роста и развития растений или за год в целом;
вторичная продуктивность - скорость накопления энергии консументами. Ее не делят на "валовую" и "чистую", так как консументы потребляют лишь ранее созданные (готовые) питательные вещества, расходуя их на дыхание и секреторные нужды, а остальное превращая в собственные ткани.
Первичная продукция, доступная гетеротрофам, а человек относится именно к ним, составляет максимум 4% от общей энергии Солнца, поступающей к поверхности Земли. Поскольку на каждом трофическом уровне энергия теряется, для всеядных организмов (в том числе и для человека) наиболее эффективный способ извлечения энергии - потребление растительной пищи (вегетарианство). Однако необходимо учитывать также следующее:
животный белок содержит больше незаменимых аминокислот и лишь некоторые бобовые (например, соя) приближаются к нему по своей ценности;
растительный белок переваривается труднее, чем животный, из-за необходимости предварительно разрушить жесткие клеточные стенки;
в ряде экосистем животные добывают пищу на большой территории, где не выгодно выращивать культурные растения (это неплодородные земли, на которых пасутся овцы или северные олени).
Так, у человека около 8% белков ежедневно выводится из организма (с мочой) и вновь синтезируется. Для полноценного питания необходимо сбалансированное поступление аминокислот, подобных тем, что содержатся в тканях животных.
При отсутствии какой-либо важной для организма человек аминокислоты (например, в злаках) при метаболизме усваивается меньшая доля белков. Сочетание в рационе питани. бобовых и зерновых обеспечивает лучшее использование белка, чем при потреблении каждого из этих видов пищи в отдельности.
Каковы особенности биомов северной и умеренной климатических зон и пустынь?
Пустыни. Сообщества, относимые к пустынным, формируются в условиях умеренного, субтропического и тропического поясов. Хотя тепловые режимы различны, фитоценотический облик и состав зооценозов определяются резко выраженным недостатком увлажнения. В пустынях чрезвычайно засушливый климат: годовое количество неравномерно выпадающих осадков не превышает 200 мм.
Переходной областью от сухих степей с господством злаковых сообществ к пустыням служат полупустыни. В засушливые годы в ней заметно снижается обилие злаков и возрастает роль пустынных видов. Во влажные годы пустынные виды вытесняются злаковой растительностью. Под влиянием выпаса полупустыня легко трансформируется в пустыню.
Растительный покров пустыни чрезвычайно разрежен, нередки обширные участки, лишенные какой-либо растительности. По этой причине классификация растительных сообществ биома основана на учете особенностей субстрата. Выделяют пустыни песчаные, глинистые, каменистые, солончаковые и др. Распределение влаги в зависимости от рельефа определяет неоднородность растительного покрова в каждом из этих эдафических типов.
Наиболее благоприятным водным режимом (выпадающие осадки фильтруются в песчаный субстрат) отличаются песчаные пустыни. К ним приурочены травянистые и древесно-кустарниковые сообщества. Подвижность песчаного субстрата, особенно при сильных ветрах, приводит к гибели растительного покрова. В трещинах и понижениях каменистых субстратов, где аккумулируется влага, развиваются разреженные древесно-кустарниковые сообщества. Глинистые пустыни заняты полынными формациями с единично произрастающими растениями. В солончаковых пустынях, с наиболее суровыми экологическими условиями, развитие растений ограничивается также высокой концентрацией солей, прежде всего натрия и хлора, в почве и грунте.
Пустыни умеренного пояса распространены только в Северном полушарии. Обширные пространства в Средней Азии и Казахстане заняты песчаными пустынями с древесно-кустарниковой растительностью из саксаула белого, джузгуна, песчаной акации и др. На почве белосаксаульников образуется сплошной покров из песчаной - прекрасные пастбища для каракульских овец. В понижениях с относительно неглубоким залеганием грунтовых вод развиваются сообщества из черного саксаула. Основу растительного покрова глинистых, каменистых и гипсоносных пустынь составляют полыни, ежов-ник, терескен, солянки, кокпек. Солончаковым пустыням морских побережий и бессточных понижений свойственны разреженные сообщества из сарсазана, поташника, сведы, солероса и т.д.
На Земле есть несколько видов крупномасштабных биомов, и здесь кратко обрисованы девять из них. Любой биом состоит из сравнительно небольших природных комплексов, схожих между собой. Например, лесистые местности, в которых растут деревья лиственных пород, образуют лесной биом умеренного климата.
Каждый биом обусловлен климатом, почвой и ландшафтом данного региона. Крайний Север и Крайний Юг Земли, покрытые снегом и льдом, являются полярными биомами. К югу от Северного полярного круга находится тундра. Там слишком холодно, чтобы могли расти деревья, но во время короткого лета верхний слой почвы оттаивает и появляются небольшие растения, к примеру мох и осока. Южнее располагается пояс умеренно холодного климата. В нем распространена тайга, хвойные леса, где деревья способны выдерживать холодные зимы с обильными снегопадами. Горные местности по всему миру составляют схожие друг с другом горные биомы. В зоне умеренного климата лето долгое и теплое. Здесь господствуют лиственные деревья, которые на зиму сбрасывают листву. Тропические леса растут вблизи экватора, где круглый год стоит влажная жара. В более сухом климате располагаются степи и саванны, а пустынному биому сопутствует еще меньшее количество влаги. Ручьи, реки и озера составляют пресноводные биомы, а болота и топи образуют заболоченные биомы. Прибрежный биом представляет собой узкую полосу на границе моря и суши. Самым большим биомом является Мировой океан.
экологический биосфера биотический экосистема
Что такое “антропогенное воздействие”?
АНТРОПОГЕННЫЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ на природу, различные формы влияния деятельности человека на природу. Антропогенные воздействия охватывают отдельные компоненты природы и природные комплексы. Количественной и качественной характеристикой антропогенных воздействий является антропогенная нагрузка. Антропогенные воздействия могут носить как позитивный, так и негативный характер; последнее вызывает необходимость в применении специальных природоохранных мер.
В чем проявляется загрязнение вод и каковы их главные загрязнители?
Существование биосферы и человека всегда было основано на использовании воды. На нынешнем этапе развития техносферы, когда в мире еще в большей степени возрастает воздействие человека на биосферу, необходимо осознание такого страшного зла, каким является в наше время загрязнение и истощение поверхностных и подземных вод. Под загрязнением водоемов понимают снижение их биосферных функций и экологического значения в результате поступления в них вредных веществ. Загрязнение вод проявляется в изменении физических и органолептических свойств (нарушение прозрачности, окраски, запахов, вкуса) увеличении содержания сульфатов, хлоридов, нейтратов, токсичных тяжелых металлов, появлении радиоактивных элементов, болезнетворных бактерий и д. р. Россия обладает одним из самых высоких водных потенциалов в мире. 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. Нарушено исторически сложившееся равновесие в водной среде Байкала - уникальнейшем озере нашей планеты, которое, по подсчетам ученых, могло бы обеспечить чистой водой все человечество в течении почти полу столетия.
Главные загрязнители вод.
Установлено, что более 400 видов веществ могут вызвать загрязнение вод. Различают химические, биологические и физические загрязнители. Среди химических загрязнителей к наиболее распространенным относят нефть и нефтепродукты, пестициды, тяжелые металлы, диоксиды и другие болезнетворные микроорганизмы, и физические радиоактивные вещества, тепло и др. Очень опасно загрязняют воду биологические загрязнители, например вирусы и другие болезнетворные микроорганизмы, и физические радиоактивные вещества, тепло и др.
Основные виды загрязнения вод.
Значительно реже наблюдается радиоактивное, механическое и тепловое загрязнение.
Химическое загрязнение - наиболее распространенное, стойкое и далеко распространяющееся. Оно может быть органическим (фенолы, пестициды и др.) и неорганическим (соли, кислоты, щелочи), токсичным (мышьяк, соединение ртути, свинца и др.) и нетоксичным.
Бактериальное загрязнение - выражается в появлении в воде патогенных бактерий, вирусов (до700 видов), простейших, грибов и др. Этот вид загрязнений носит временный характер. Весьма опасно содержание в воде радиоактивных веществ, вызывающих радиоактивное загрязнение. Радиоактивные элементы попадают в поверхностные водоемы при сбрасывании в них радиоактивных отходов, захоронение отходов на дне и др.
Механическое загрязнение характеризуется попаданием в воду различных механических примесей
Тепловое загрязнение связано с повышением температуры вод в результате их смешивания с более нагретыми поверхностными или технологическими водами. При повышении температуры происходит изменение газового и химического состава в водах, что ведет к размножению анаэробных бактерий, выделению ядовитых газов - сероводорода, метана. По существующим санитарным нормам температура водоема не должна повышаться более чем на 3°С летом и 5°С зимой.
Основные источники загрязнения поверхностных и подземных вод.
Процессы загрязнения поверхностных вод обусловлены различными факторами. К основным из них относятся:
1. сброс в водоемы неочищенных сточных вод.
2. смыв ядохимикатов ливневыми осадками.
3. газодымовые выбросы
4. утечки нефти и нефтепродуктов.
Наибольший вред водоемам и водотокам причиняет выпуск в них неочищенных сточных вод - промышленных, комунально-бытовых, коллекторно-дренажных и др.
Очистка сточных вод.
Сточными водами называют воды, использованные промышленными или коммунальными предприятиями и населением и подлежащие очистке от различных примесей. В зависимости от условий образования сточные воды делят на:
1. бытовые или хозяйственно-фекальные
2. атмосферные
3. промышленные
Какие антропогенные воздействия приводят к физическому “загрязнению” горных пород?
Динамическое, тепловое и электрическое воздействие на горные породы создают физическое загрязнение окружающей природной среды.
Динамические нагрузки. Вибрации, удары, толчки и другие динамические нагрузки типичны при работе транспорта, ударных и вибрационных строительных машин, заводских механизмов и т.д. Наиболее чувствительны к сотрясению рыхлые недоуплотненные породы (пески, водонасыщенные лессы, торф и др.). Прочность этих пород заметно снижается, они уплотняются (равномерно или неравномерно), структурные связи нарушаются, возможно внезапное разжижение и образование оползней, отвалов, плывущих выбросов и других неблагоприятных процессов.
Другим видом динамических нагрузок являются взрывы, действие которых сходно с сейсмическими воздействиями. Горные породы разрушают взрывным способом при строительстве автомобильных и железных дорог, гидротехнических плотин, добыче полезных ископаемых и т.д. Очень часто взрывы сопровождаются нарушением природного равновесия - возникают оползни, обвалы, и т.п. Так, в результате взрыва многотонного заряда в одном из районов Кыргызстана при строительстве каменно-набросной плотины, на склонах образовалась зона нарушенных пород с трещинами от 0,2 до 1 м. в ширину и до 200 м. в длину. По ним произошли смещения горных пород объемом до 30 тыс. м3.
Тепловое воздействие. Повышение температуры горных пород наблюдается при подземной газификации углей, в основании доменных и мартеновских печей и др. В ряде случаев температура пород повышается до 40-50°С, а иногда и до 100°Си более (в основании доменных печей). В зоне подземной газификации углей при температуре 1000-1600°С породы спекаются, “каменеют”, теряют свои первоначальные свойства.
Как и другие виды воздействия, тепловой антропогенный поток влияет не только на состояние горных пород, но и на другие компоненты окружающей природной среды. Изменяются почвы, подземные воды, растительность.
Электрическое воздействие. Создаваемое в горных породах искусственное электрическое поле (электрифицированный транспорт, ЛЭП и др.) порождает блуждающие токи и поля. Наиболее заметно они проявляются на городских территориях, где имеется наибольшая плотность источников электроэнергии. При этом изменяются электропроводность, электросопротивляемость и другие электрические свойства пород.
Какие отходы представляют наибольшую опасность?
В страховании ответственности: химические вещества или виды продукции, внесенные в утвержденный действующим законодательством перечень конкретно обозначенных отходов, которые представляют собой большую опасность. В зависимости от присущих им свойств данные материалы обычно классифицируются по степени их воспламеняемости, коррозийности, реактивности и токсичности. В управлении ущербом: в зависимости от источника образования различают отходы производства, потребления и бытовые (коммунальные). Среди отходов производства, представляющих особую опасность, большие группы составляют отходы сельскохозяйственные, отходы рудниковых (шахтных) работ, отходы энергетические (от сгорания органического топлива) и отходы, связанные с исследованием, развитием или производством сырой нефти, природного газа и др.
Какова роль биотехнологии в охране окружающей природной среды?
В последние годы в экологической науке все больший интерес проявляется
к биотехнологическим процессам, основанным на создании необходимых для человека продуктов, явлений и эффектов с помощью микроорганизмов.
Применительно к охране окружающей человека природной среды
биотехнологию можно рассматривать как разработку и создание биологических объектов, микробных культур, сообществ, их метаболитов и препаратов путем включения их в естественные круговороты веществ, элементов, энергии и информации.
История биотехнологии насчитывает тысячелетия (хлебопечение, виноделие, сыроделие и т.д.). Однако ежегодно появляются новые прикладные направления биотехнологии, общим подходом для которых является искусственное создание условий для эволюционных, биогеохимических процессов на Земле в виде характерных биореакторов, реализующихся с большими скоростями, оставаясь совместимыми по своим продуктам с окружающей природной средой.
Биотехнология нашла широкое применение в охране природной среды, в частности при решении следующих прикладных вопросов:
утилизация твердой фазы сточных вод и твердых бытовых отходов с помощью анаэробного сбраживания;
биологическая очистка природных и сточных вод от органических и
неорганических соединений;
микробное восстановление загрязненных почв, получение микроорганизмов, способных нейтрализовать тяжелые металлы в осадках сточных вод;
компостирование (биологическое окисление) отходов растительности (спад листьев, соломы и др.);
создание биологически активного сорбирующего материала для очистки загрязненного воздуха.
На транспорте необходимо внедрение экологически чистых видов топлива (газа, неэтилированных бензинов), устройство каталитического дожигания и улавливания вредных веществ, широкое внедрение электромобилей.
В холодильной технике и технике кондиционирования переходить от
хладагентов на базе хлорсодержащих углеводородов (фреонов), разрушающих озоновый слой, к озонобезопасным смесям, состоящим только из фторуглеводородов.
В машиностроении разрабатывать системы водоочистки для гальванических производств, переходить к замкнутым системам рециркуляции воды и извлечению металлов из сточных вод, в области обработки металлов шире использовать получение деталей из пресс-порошков.
В целлюлозно-бумажной промышленности внедрять процессы с низким расходом свежей воды на единицу продукции, применяя замкнутые и бессточные системы промышленного водоснабжения; максимально использовать экстрагирующие соединения, содержащиеся в древесном сырье, для получения целевых продуктов, совершенствовать процессы отбеливания целлюлозы с помощью кислорода и озона; улучшать переработку отходов лесозаготовок биотехнологическими методами в целевые продукты; создавать производственные мощности по переработке бумажных отходов, в том числе макулатуры.
Как защищают почвы от прогрессирующей антропогенной деградации?
По официальным данным в нашей стране территории, на которых отмечены деградация земель и опустынивание, занимают площадь более 100 млн. гектаров. На данных территориях проживает около 50% населения и производится свыше 70% сельскохозяйственной продукции. Сельскохозяйственные земли под воздействием водной эрозии нарушены на площади 42,6 млн. гектаров, ветровой 26,4 млн. гектаров. Каждый год площадь эрозийных земель увеличивается на 400-500 тыс. гектаров. На площади 770 тыс. гектаров отмечается вторичное засоление орошаемых земель.
Остановить деградацию почв лишь лесополосами не удастся. Многие заблуждаются по поводу "спасительной" сберегающей обработки почв культиваторами, повсеместного парования 50% пашни. Во-первых, необходимо большое количество химических обработок. Во-вторых, постоянно открытая поверхность земли все равно разрушается, деградирует - идет массовая эрозия. То есть, в любом случае, не обойтись без травопольных севооборотов. Ученые говорят, что пары - это хорошее лекарство для почвы, однако злоупотребление ими делает лекарство ядом.
Наши крестьяне в настоящее время добиваются высоких урожаев любой ценой, работают без проектов, без системы, что может лишить наших потомков продовольственного будущего. А осуществляемые реформы не способствуют защите почв от деградации.
Более того, в стране разрушена система проектного землеустройства. Не создана также правовая база, повышающая мотивацию граждан на сохранение земли от деградации.
В настоящее время у землевладельцев и землепользователей существует большой набор противодеградационных мероприятий и технологий. Но они часто не используются, так как для этого необходимы дополнительные затраты труда и денег. Или применяются отдельные мероприятия, а не комплекс. Данные меры, часто, оказываются малоэффективными. Проще говоря, действующая сегодня система земледелия не имеет почвозащитной направленности.
Что такое “экологический паспорт предприятия”?
Экологический паспорт промышленного предприятия - нормативно-технический документ, включающий данные по использованию предприятием ресурсов (природных, вторичных и др.) и определению влияния его производства на окружающую среду.
Экологический паспорт предприятия представляет комплекс данных, выраженных через систему показателей, отражающих уровень использования предприятием природных ресурсов и степень его воздействия на окружающую среду.
Тестовые задания:
4. Диапазон благоприятного воздействия фактора на организмы называют зоной:
1) экологической;
2) пессимума;
3) буферной;
4) оптимума.
Ответ 4) Оптимума
Зона оптимума - это тот диапазон действия фактора, который наиболее благоприятен для жизнедеятельности.
14. Экологической нишей является:
1) место обитания организма;
2) положение вида в пространстве;
3) положение вида в пространстве и его функциональная роль в сообществе;
4) совокупность условий жизни, которые требуются для существования вида в сообществе;
5) ярус, занимаемый видом в сообществе.
Ответ 4) совокупность условий жизни, которые требуются для существования вида в сообществе.
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ НИША - совокупность всех факторов среды, в пределах которых возможно существование того или иного вида организмов. Экологическая ниша - это не столько место обитания вида, сколько его положение в сообществе других организмов.
Укажите (галочкой или знаком +) в соответствующей графе таблицы, какие природные ресурсы среды используют для своей жизнедеятельности растения, животные и грибы.
|
Природные ресурсы среды |
Растения |
Животные |
Грибы |
|
|
Территория |
+ |
+ |
+ |
|
|
Растительная пища |
+ |
|||
|
Минеральные вещества |
+ |
+ |
+ |
|
|
Животная пища |
+ |
|||
|
Органические остатки |
+ |
+ |
+ |
|
|
Солнечный свет |
+ |
+ |
||
|
Тепло |
+ |
+ |
+ |
|
|
Вода |
+ |
+ |
+ |
|
|
Кислород |
+ |
+ |
+ |
|
|
Гумус почвы |
+ |
+ |
Участок абиотической среды, которую занимает биоценоз, называют:
1) экотопом;
2) ареалом;
3) экосистемой;
4) биотопом.
Ответ 4) биотопом
Биотоп - участок земной поверхности (суши или водоёма) с однотипными абиотическими условиями среды (рельеф, почвы, климат и т.п.), занимаемый тем или иным биоценозом. Характерный для данного комплекс условий определяет как видовой состав организмов, так и особенности их существования и, в свою очередь, подвергается изменениям под воздействием биоценоза.
44. Каждая устойчивая экосистема включает следующие составляющие:
1) автотрофы, хемотрофы;.
2) автотрофы и редуценты;
3) автотрофы, гетеротрофы;
4) гетеротрофы и редуценты.
Ответ 3) автотрофы и гетеротрофы
Хотя между автотрофами и гетеротрофами есть принципиальное различие, резкой границы между ними иногда провести не удается (как это часто бывает в природе вообще). Оказывается, многие растения - типичные автотрофы - для нормальной жизнедеятельности могут использовать органические вещества, которые поступают к ним через корни из почвы или из других источников (насекомоядные растения, например росянка). Одноклеточная эвглена на свету зеленая и автотроф, а в темноте бесцветная и гетеротроф.
Мероприятия, направленные на восстановление утраченного плодородия почв, называются:
1) рекапитуляцией;
2) реиммиграцией;
3) реинтродукцией;
4) рекультивацией.
Ответ 4) рекультивацией
Одним из важнейших направлений в области охраны природы является рекультивация земель, нарушенных в результате промышленной деятельности человека, и возвращение их для дальнейшего использования. Особенно много сельскохозяйственных и лесных угодий нарушается в результате разработки месторождений полезных ископаемых открытым способом. Цель рекультивации - приведение земель в состояние, пригодное для использования их в интересах сельского, лесного и водного хозяйств, гражданского и дорожного строительства. Вопросы рекультивации решаются для каждого карьера с учетом геологических, горно-технологических и экономических факторов.
Осадочные породы на Земле образовались в основном благодаря:
1) деятельности живых организмов;
2) вулканической деятельности;
3) физическим процессам выветривания;
4) окислительной деятельности кислорода.
Ответ 3) физическим процессам выветривания
Физическое выветривание проявляется в механическом разрушении коренных горных пород под воздействием солнечной энергии, атмосферы и воды. Горные породы подвергаются то нагреванию, то охлаждению. При нагревании происходит расширение и увеличение их объёма, при охлаждении - сжатие и уменьшение объёма. Это расширение и сжатие очень невелики; но, сменяя друг друга не день и не два, а целые сотни и тысячи лет, они, в конце концов, обнаружат свое действие. Горные породы состоят из разных минералов, одни из которых расширяются больше, другие меньше. За счёт разного расширения в этих минералах возникают большие напряжения, неоднократные действия которых приводят, в конце концов, к ослаблению связей между минералами и порода рассыпается, превращаясь в скопление мелких обломков, щебня, грубого песка. Особенно интенсивно разрушаются много минеральные горные породы (граниты, гнейсы и др.). Кроме того, коэффициент линейного расширения даже у одного и того же минерала неодинаков в разных направлениях. Это обстоятельство при колебаниях температуры вызывает напряжения и нарушения сцепления минеральных зёрен и в одно-минеральных породах (известняк, песчаник), что приводит со временим к их разрушению.
Недостаток пресной воды в последние годы вызван увеличившимся расходом воды, в основном, на:
1) энергетическую промышленность;
2) сельскохозяйственные цели и разбавление отходов;
3) добывающую промышленность;
4) перерабатывающую промышленность.
Ответ 2) сельскохозяйственные цели и разбавление отходов
Уже сейчас во многих странах люди чувствуют недостаток питьевой воды. В первую очередь, это касается Африки и Азии, где происходит стремительный прирост населения. С увеличением численности населения соответственно растут потребности в воде, но положение уже сейчас в некоторых странах плачевное. Дети и взрослые постоянно страдают различными заболеваниями, возникающими в результате несоблюдения элементарных правил гигиены. У них попросту нет возможности лишний раз помыть руки и умыться, но в то же время на территории стран, где жители остро чувствуют нехватку питьевой воды, расположены заводы по производству знаменитых американских напитков.
Экологи по всему миру призывают людей экономить воду, для сельскохозяйственных нужд использовать дождевую воду. Но жители засушливых районов лишены возможности сбора такой влаги. Там уже нарушен природный баланс из-за острой нехватки воды. По всему миру нужно строить все новые водохранилища, которые могут частично восполнить недостаток пресной воды.
Причиной раковых заболеваний могут стать:
1) химическое загрязнение среды;
2) канцерогены;
3) курение;
4) стрессы;
5) малокалорийное питание.
Ответ 3) Курение
Курение табака на сегодняшний день - основная причина рака лёгкого.
К основным причинам любого рака относят канцерогены (например, табачного дыма), ионизирующее излучение и вирусную инфекцию. Их воздействие вызывает кумулятивные изменения ДНК в выстилающей ткани бронхов лёгких (бронхиальном эпителии). Чем больше ткани повреждено, тем выше риск развития рака.
Какая среда будет более ёмкой? Выберите правильный ответ:
а) для пшеницы: орошаемое поле лес, пустошь, вырубка, поле;
б) для бобра: река, протекающая по степи, река, протекающая по еловому лесу, река, протекающая по осиновому лесу, река, протекающая по тундре;
в) для лося: лиственный лес, хвойный лес, поле, болото-
г) для колорадского жука: хвойный лес, луг, картофельное поле
д) для окуня: озеро, болото, подземный водоем;
е) для рыжего таракана: лес, чистая комната, поле, кухня.
ж) для больших синиц: поле, озеро, лес, лес с кормушками.
Ответ г) для колорадского жука: хвойный лес, луг, картофельное поле.
Выберите правильное определение закона ограничивающего фактора:
а) оптимальное значение фактора наиболее важно для организма;
б) из всех факторов, действующих на организм, наиболее важен тот, значение которого больше всего отклоняется от оптимального;
в) из всех факторов, действующих на организм, наиболее важен тот, значение которого меньше всего отклоняется от оптимального.
Ответ б) из всех факторов, действующих на организм, наиболее важен тот, значение которого больше всего отклоняется от оптимального;
ЗАКОН ОГРАНИЧИВАЮЩЕГО ФАКТОРА - наиболее значим тот фактор, который больше всего отклоняется от оптимальных для организма значений.
Закончите определение. Биоценоз - это совокупность организмов:
а) одного вида, обитающих на определенной территории;
б) разных видов, совместно живущих и связанных друг с другом;
в) одного вида, обитающих на разнородных участках ареала;
г) обитающих в одной биогеографической области.
Ответ б) разных видов, совместно живущих и связанных друг с другом;
Биоценоз-совокупность растений, животных, микроорганизмов, населяющих участок суши или водоёма и характеризующихся определёнными отношениями как между собой, так и с абиотическими факторами среды.
Закончите утверждение.
Все живые существа на Земле существуют благодаря органическому веществу, созданному в основном:
а) грибами;
б) животными;
в) бактериями;
г) растениями
Ответ г) растениями
Растения за счет содержащегося в них пигмента хлорофилла улавливают энергию излучения Солнца и используют ее для синтеза основы любого органического вещества - глюкозы C6H12O6.
Кинетическая энергия солнечного излучения преобразуется таким образом в потенциальную энергию, запасенную глюкозой. Из глюкозы вместе с получаемыми из почвы минеральными элементами питания - биогенами - образуются все ткани растительного мира - белки, углеводы, жиры, липиды, ДНК, РНК, то есть органическое вещество планеты.
Выберите из предложенного списка исчерпаемые невозобновимые ресурсы:
Рыбы, растения, энергия морских приливов, энергия ветра, уголь, атмосферный воздух, птицы, нефть, воды океанов, пресные воды, железосодержащие руды, почва, солнечная энергия, медный колчедан, полиметаллические руды, природный газ, поваренная соль, леса, солнечный свет, млекопитающие, торф, жемчуг.
Ответ: уголь, нефть, воды океанов, пресные воды, железосодержащие руды, почва, полиметаллические руды, природный газ, поваренная соль, леса, торф, жемчуг.
Невозобновляемые природные ресурсы - ресурсы, не восстанавливающиеся самостоятельно и не восстановимые искусственно. К невозобновляемым ресурсам относятся главным образом полезные ископаемые.
Процесс рудообразования и формирования горных пород идет непрерывно, но его скорость настолько меньше скорости извлечения полезных ископаемых из земных недр, что практически этим процессом можно пренебречь.
Объясните, почему глубоководные рыбы имеют либо редуцированные, либо гипертрофированные (увеличенные) глаза.
В глубоководье достаточно низкое давление. Есть огромное множество видов рыб, приспособленных к этой среде обитания. Визуально они несколько отличаются. У каждого вида имеются свои особенности. Глубоководные рыбы имеют гипертрофированные (увеличенные) глаза. За счет свойств глубоководных вод (давление, плотность, очень мало света и т.д.) они приобретают совершенно другой окрас, форму и достаточно увеличенные глаза.
Список литературы
1. Радкевич В.А. Экология. Минск: Вышэйшая школа, 1998.
2. Степановских А.С. Общая экология: Учебник для вузов. М.: ЮНИТИ, 2001, Москва 2003.
3. Шилов И.А. Экология. М.: Высшая школа, 2003.
4. Экология: Учебник для технических вузов /Цветкова Л.И., Алексеев М.И. и др.; 1999 г.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Рост масштабов хозяйственной деятельности человека. Отрицательное воздействие человека на природу. Нарушение экологического равновесия на планете. Климатические зоны и экосистемы. Охрана и рациональное использование недр. Растительный мир Казахстана.
контрольная работа [34,2 K], добавлен 03.05.2009Реки, озера, водохранилища Башкортостана. Антропогенное воздействие на водные экосистемы. Трофические группы организмов водных экосистем - продуценты, консументы и редуценты. Характеристика экологических групп макрофитов и микрофитов, планктона и бентоса.
контрольная работа [14,2 K], добавлен 07.10.2009Факторы среды, действия на живые организмы и экосистемы. Взаимодействие системы "среда-организм". Механизмы адаптации к окружающей среде. Здоровье как категория экологии человека. Влияние неблагоприятных экологических факторов на заболеваемость человека.
дипломная работа [1,7 M], добавлен 07.02.2016Структура окружающей среды. Комплексное воздействие факторов среды на организм. Влияние природно-экологических и социально-экологических факторов на организм и жизнедеятельность человека. Процесс акселерации. Нарушение биоритмов. Аллергизация населения.
реферат [20,2 K], добавлен 19.02.2009Классификация природных экосистем. Лимитирующие факторы водной среды. Система "хищник-жертва". Виды сукцессии. Трофические цепи и сети. Типы экологических пирамид. Функции живого вещества в биосфере. Воздействие человека на круговорот азота и углерода.
презентация [3,8 M], добавлен 26.04.2014Географическое положение степной экосистемы Евразии, особенности ее геологической структуры. Характеристика всех компонентов живой и неживой природы, продуктивность экосистемы, описание почв. Использование живых и неживых ресурсов данной системы.
реферат [1,1 M], добавлен 22.04.2015Эффекты воздействия токсичных веществ на экосистемы и их круговорот в биосфере. Источники поступления токсикантов в биосистемы. Токсические эффекты действия химических веществ на живые организмы. Устойчивость биосистем к токсическому загрязнению.
контрольная работа [28,7 K], добавлен 13.09.2013Биологические эффекты действия электромагнитного поля антропогенного происхождения на живые организмы и экосистемы. Влияние источников низкочастотного, радиочастотного диапазона ЭМП на компоненты экосистем. Оптическое излучение и искусственные осветители.
творческая работа [2,0 M], добавлен 10.01.2012Рассмотрение основных источников воздействия на экосистемы Байкальска, Слюднки, Улан-Удэнского, Иркутско-Черемховского и Северобайкальского промышленных узлов. Вопросы государственного регулирования охраны озера Байкал и задачи сохранения его экосистемы.
реферат [797,2 K], добавлен 02.04.2014Воздействие на организм человека разного рода химических, биологических загрязнений. Отрицательное влияние сильного шума. Погода и самочувствие человека, роль правильного питания. Проблемы адаптации человека к окружающей среде. Схемы водооборотных циклов.
реферат [54,2 K], добавлен 14.01.2011
