Контрольная работа по "Экологии"

Федеральное агентство по образованию

ГОУ ВПО

Российский  государственный профессионально-педагогический университет

Инженерно –  педагогический институт

Кафедра общей химии 
 
 
 

Контрольная работа

По дисциплине

«Экология»

Номер зачётной книжки 041810 
 
 

Выполнил:

студент группы ЗСМ-406       Лобанов И.Д. 

Проверил: 
 
 

Екатеринбург 2008

11. Круговорот веществ в биосфере – большой (геологический) и малый (биогеохимический). Их движущие силы и значение.

   Процессы  фотосинтеза органического вещества из неорганических компонентов продолжается миллионы лет, и за такое время  химические элементы должны были перейти  из одной формы в другую. Однако этого не происходит благодаря их круговороту в биосфере. Ежегодно фотосинтезирующие организмы усваивают  около 350 млрд т углекислого газа, выделяют в атмосферу около 250 млрд т кислорода и расщепляют 140 млрд т воды, образуя более 230 млрд т  органического вещества (в пересчёте  на сухой вес).

   Громадные количества воды проходят через растения и водоросли в процессе обеспечения  транспортной функции и испарения. Это приводит к тому, что вода поверхностного слоя океана фильтруется  планктоном за 40 дней, а вся остальная  вода океана – приблизительно за год. Весь углекислый газ атмосферы обновляется  за несколько сотен лет, а кислород за несколько тысяч лет. Ежегодно фотосинтезом в круговорот включается 6 млрд т  азота, 210 млрд т фосфора  и большое количество других элементов (калий, натрий, кальций, магний, сера, железо и др.). существование этих круговоротов придаёт экосистеме определённую устойчивость. Различают два основных круговорота: большой (геологический) и малый (биотический).

   Большой круговорот, продолжающийся миллионы лет, заключается в том, что горные породы подвергаются разрушению, а  продукты выветривания (в том числе  растворимые в воде питательные  вещества) сносятся потоками воды в  Мировой океан, где они образуют морские напластования и лишь частично возвращаются на сушу с осадками. Геотектонические изменения, процессы опускания материков и поднятия морского дна, перемещения морей  и океанов в течение длительного  времени приводят к тому, что эти  напластования возвращаются на сушу и процесс начинается вновь [1].

   Малый круговорот (часть большого) происходит на уровне экосистемы и состоит в  том, что питательные вещества, вода и углерод аккумулируются в веществе растений, расходуются на построение тела и на жизненные процессы как  самих этих растений, так и других организмов (как правило животных), которые поедают эти растения (консументы). Продукты распада органического  вещества под действием деструкторов и микроорганизмов (бактерии, грибы, черви) вновь разлагаются до минеральных  компонентов, доступных растениям  и вовлекаемых ими в потоки вещества.

   Круговорот  химических веществ из неорганической среды через растительные и животные организмы обратно в неорганическую среду с использованием солнечной энергии и энергии химических реакций называется биогеохимическим циклом. В такие циклы вовлечены практически все химические элементы и прежде всего те, которые участвуют в построении живой клетки. Так, тело человека состоит из кислорода (62,8%), углерода (19,37%), водорода (9,31%), азота (5,14%), кальция (1,38%), фосфора (0,64%) и ещё примерно из 30 элементов [2].

   Выводы:

   На  земле постоянно протекают 2 взаимосвязанных процесса преобразования вещества в природе. Это геологический и биологический круговорот, которые производят и поддерживают все химические вещества, а так же тепловой и энергетический балансы нашей планеты.

   Круговороты веществ и превращение энергии  обеспечивают динамическое равновесие и устойчивость биосферы в целом, а так же отдельных её частей. В едином круговороте выделяют круговорот твердого вещества и воды  происходящие в результате действия абиотических факторов. Это большой геологический круговорот. Еще есть малый биологический круговорот веществ  твердой, жидкой и газообразных факторов происходящих при участии живых организмов.

 

   54. Понятие «загрязнение окружающей природной среды». Характеристика (с примерами) основных видов антропогенных загрязнений: химического, физического (энергетического) и биологического.

   Загрязнением  в узком смысле считается привнесение  в какую-либо среду новых, не характерных  для неё физических, химических и  биологических агентов или превышение естественного среднемноголетнего уровня этих агентов в среде.

   Непосредственными объектами загрязнения (акцепторами  загрязняющих веществ) служат основные компоненты экотопа (местообитание  биотического сообщества): атмосфера, вода, почва. Косвенными объектами загрязнения (жертвы загрязнения) являются составляющие биоценоза – растения, животные, микроорганизмы.

   Источники загрязнения весьма разнообразны: среди  них не только промышленные предприятия  и теплоэнергетический комплекс, но и бытовые отходы, отходы животноводства, транспорта, а также химические вещества, намеренно вводимые человеком в  экосистемы для защиты полезных продуцентов  от вредителей, болезней и сорняков.

   Среди ингредиентов загрязнения – тысячи химических соединений, особенно металлы  и оксиды, токсические вещества, аэрозоли. Разные источники выбросов могут быть одинаковыми по составу  и характеру загрязняющих веществ. Так, углеводороды поступают в атмосферу  и при сжигании топлива, и от нефтеперерабатывающей, и от газодобывающей промышленности.

   Загрязнителем может быть любой физический агент, химическое вещество и биологический  вид (главным образом микроорганизмы), подающие в окружающую среду или  возникающие в ней в количествах, выходящих за рамки своей обычной  концентрации – предельных естественных колебаний или среднего природного фона в рассматриваемое время.

   Различают антропогенные загрязнители, разрушаемые  биологическими процессами и неразрушаемые  ими (стойкие). Первые входят в естественные круговороты веществ и поэтому  быстро исчезают или подвергаются разрушению биологическими агентами. Вторые не входят в естественные круговороты веществ, а потому разрушаются организмами  в пищевых цепях.

   Загрязнения окружающей среды подразделяют на природные, вызванные какими-то естественными, обычно катастрофическими причинами (извержение вулкана, селевой поток  и т.п.), и антропогенные, возникающие  в результате деятельности людей.

   Среди антропогенных выделяют загрязнение  биологическое – случайное или  благодаря деятельности человека; механическое – засорение среды агентами, оказывающими лишь механическое воздействие без  физико-химических последствий; химическое – изменение естественных химических свойств среды, в результате которого повышается среднемноголетнее колебание  количества каких-либо веществ для  рассматриваемого периода времени, или проникновение в среду  веществ, нормально отсутствующих  в ней или в концентрациях, превышающих норму.

   Загрязнение физическое подразделяется на:

   1) тепловое (термальное), возникающее  в результате повышения температуры  среды главным образом в связи  с промышленными выбросами нагретого  воздуха, отходящих газов и воды;

   2) световое – нарушение естественной  освещённости местности в результате  воздействия искусственных источников  света, приводящее к аномалиям в жизни растений и  животных;

   3) шумовое, образующееся в результате  увеличения интенсивности и повторяемости шума сверх природного уровня;

   4) электромагнитное, появляющееся в  результате изменения электромагнитных  средств среды (от линии электропередачи,  радио и телевидения, работы  некоторых некоторых промышленных  установок и т.п.), приводящее к глобальным и местным геофизическим аномалиям и изменениям в тонких биологических структурах;

   5) радиоактивные, связанные с превышением  естественного уровня содержания  в среде радиоактивных веществ.

   Загрязнение микробиологическое (микробное) – появление  необычно большого количества микроорганизмов, связанное с массовым их размножением на антропогенных субстратах или  средах, изменённых в ходе хозяйственной  деятельности человека [3].

   Выводы:

   В настоящее время на Земле существуют следующие основные виды антропогенных загрязнений:

1. Биологическое — загрязнителем являются не свойственные экосистеме организмы. Наиболее известный пример — бесконтрольно расплодившиеся в Австралии кролики.
2. Микробиологическое.
3. Механическое — загрязнение химически инертным мусором, протаптывание тропинок и прочее механическое воздействие на среду.
4. Химическое — загрязнителем являются вредные химические соединения.
5. Физическое:
1. Тепловое — излишний нагрев среды.
2. Световое — излишнее освещение.
3. Шумовое – увеличения интенсивности и повторяемости шума сверх природного уровня.
4. Электромагнитное — загрязнение радиоэфира; может мешать как жизнедеятельности некоторых организмов, так и радиоприёму.
5. Радиоактивное — превышение естественного радиоактивного фона.

 

   

   71. Защита литосферы. Меры по защите почв от деградации.

   Литосфера – верхняя твердая оболочка земли (почва), включающая земную кору и верхнюю  мантию Земли. Почва обладает рядом  свойств, присущих живой и неживой  природе; она образовалась под совместным воздействием гидросферы, атмосферы, живых  и мертвых организмов.

   Почва состоит из твердой (минеральной  и органической), жидкой (почвенная  влага) и газообразной фаз. Важнейшие  ее свойства – плодородие, то есть способность  обеспечивать рост и развитие растений, и способность к саамоочищению  от органических загрязнений [4, 199 c.].

   Главными  источниками загрязнения и деградации почв являются:

   1) Жилые дома и бытовые предприятия. В числе загрязняющих веществ преобладает бытовой мусор, пищевые отходы, фекалии, строительный мусор, отходы отопительных систем, пришедшие в негодность предметы домашнего обихода; мусор общественный учреждений – больниц, столовых, гостиниц, магазинов и др. Вместе с  фекалиями в почву нередко попадают болезнетворные бактерии, яйца гельминтов и другие вредные организмы, которые через продукты питания попадают в организм человека. В фекальных остатках могут содержаться такие представители патогенной микрофлоры, как возбудители тифа, дизентерии, туберкулеза, полиомиелита и др.

   2) Промышленные предприятия. В твердых  и жидких промышленных отходах  постоянно присутствуют те или  иные вещества, способные оказывать  токсическое воздействие на живые  организмы и их сообщества. Например, в отходах металлургической промышленности  обычно присутствуют соли цветных  и тяжелых металлов. Машиностроительная  промышленность выводит в окружающую  среду цианиды, соединения мышьяка,  бериллия. При производстве пластмасс  и искусственных локон образуются  отходы бензола и фенола.

   3) Теплоэнергетика. Помимо образования  массы шлаков при сжигании  каменного угля с теплоэнергетикой  связано выделение в атмосферу  сажи, несгоревших частиц, оксидов  серы, в конце концов оказывающихся  в почве.

   4) Сельское хозяйство. Удобрения,  ядохимикаты, применяемые в сельском  и лесном хозяйстве для защиты  растений от вредителей, болезней  и сорняков. Загрязнение почв  и нарушение нормального круговорота  веществ происходит в результате  недозированного применения минеральных  удобрений и пестицидов. Пестициды,  с одной стороны, спасают урожай, защищают сады, поля, леса от вредителей  и болезней, уничтожают сорную  растительность, освобождают человека  от кровососущих насекомых и  переносчиков опаснейших болезней (малярия, клещевой энцефалит  и др.), с другой стороны –  разрушают естественные экосистемы, являются причиной гибели многих  полезных организмов, отрицательно  влияют на здоровье людей. Пестициды  обладают рядом свойств, усиливающих  их отрицательное влияние на  окружающую среду. Технология  применения определяет прямое  попадание на объекты окружающей  среды, где они передаются по  цепям питания, долгое время  циркулируют по внешней среде,  попадай из почвы в воду, из  воды в планктон, затем в организм  рыбы и человека или из воздуха  и почвы в растения, организм  травоядных животных и человека.