Основы экологии

Очистка сточн. вод: мех. очистка – песколовки, отстойники. Хим, физ-хим и биол очистка. Обеззараживание  – Cl₂. Насыщение О₂.Обработка осадков (на строит-во дорог, компост).

нейтрализация, окисление. адсорбция – извлечение из воды раств. орг. в-в. флотация – удаление поверхностно – активных в-в нефтежировых загрязнений – пузырьки воздуха. коагуляция – очистка от коллоидных в-в. 1гр. дисперсность 10^-3см.2гр. 10^-5см.-мутность. 10^-6см.-вирусы.4гр.-10^-7см.-соли. Показатели: температура, содерж. в воде взвеш. в-в, цветность, запах воды, привкус, костный состав, жесткость, щелочность, ph воды, содерж. растворенных в-в, санитарно-биологические показатели-киш. палочки, микробное число – число сод. в воде бактерий; колииндекс – количество киш. палочек в 1л воды, колититр – минимальное кол-во воды, в кт. можно обнар. бактерию, органолептич.-в баллах.

Подразделение источников: линейный(газопровод), площадные (склад); высота источника: высокие бол 50м; 10-50м – средние, низкие 2-10м, наземные – меньше 2м; 3 вида ПДК за сутки; ПДК максимально разовое; ПДК рабочей зоны; С1/ПДК1+С2/ПДК2...<=1; основные способы очистки: замена токс. в-в на малотоксичные и нетокс. очистка встроенные вентиляционные сооружения ,зонты, ламели. Коэфиц. очистки . Инерционные пылеосадители. Эффективность очистки – невысока, оседает мелкая пыль,Циклон. циклон с водой-гидроциклон, фильтры-матерчатые, рото-циклоны. Электрофильтры – коронный разряд, высокоэф.

Адсорбер –  фильтр-в-во с большой внутр. площ. Абсорбер – жидкость (через нее  пропуск. воздух).

Выбросы отводят на большую высоту. недостатки – в-ва вз. друг с другом на большой высоте, образуя более токсичные. В-ва никуда не деваются. чем больше скорость, тем меньше концентрация, т.к. улетают дальше.

Термин «экология» означает  «наука о доме и его обитателях» (от греч. oikos - дом, logos - наука), т.е. об отношениях организмов между собой и окружающей их средой. Эрнст Геккель в 1866 г.

      По  р-рам изуч объектов э делят на аутэкологию (взаим организма и среды), популяцион э (взаим  поп и среды), синэкологию ( экосистемы и их среды) и глобальн э (биосф).

      В зав от пред изуч э делят на э микроорг-в, грибов, растений, животных, человека, с/х, промышл...

      По  средам и компонентам разл э суши, пресных водоёмов, морскую, Крайнего Севера...

По подходам - аналитическую и динамическую э.

        задачи экологии :

      1.Оптимизация  решений, исходя из минимального ущерба

      2. Прогнозирование и оценка возможных  отрицательных последствий 

      3. Своевременное выявление и корректировка  конкретных технологических процессов, наносящих ущерб

      экологический кризис - это состояние дисбаланса между осн составл биосферы, следствием кот могут быть необр негат изменения в природе

Первопричиной экологического кризиса является господство в обществе экономики и техники и отрицание достоинства природы

необходимо  менять сознание

      стресс (антропогенные воздействия):

      - острый стресс, для которого характерно  внезапное начало, быстрый подъём  интенсивности и небольшая продолжительность нарушений;

      - хронический стресс, при котором  нарушения невысокой интенсивности долго продолжаются или часто повторяются

. Чернобыль - изменения на генетическом ур-не

Загрязнение - это привнесение в среду или возникновение в ней новых, обычно нехарактерных для неё физ, хим, информ биол агентов; две большие группы: природные (естественные) и антропогенные (искусственные). Естественные загрязнения возникают в результате природных процессов: наводнения, извержения вулканов, землетрясений и т.д. Антропогенные - в результате использования экологически несовершенных технологий в промыш

      Отходы:

1. отходы, содержащие новые хим вещ,
2. токсичные отходы. радиоактивные устаревшие ядохимикаты.

тепловое  загрязнение АЭС

К загрязнителям отнпестициды (ядохимикаты), мин удобр, мелиоранты, кормовые добавки и другие химически и биологически активные препараты.

Химический  состав Земли почти не изучен. Исследована лишь верхняя часть земной коры, т.е. примерно 5% её объёма. поверхностная часть земной коры состоит наполовину из кислорода и на четверть из кремния. ионосфера, тропосфера, атмосфера, гидросфера, литосфера.

Биосфера (Вернадский) активн оболочку Земли, область распространения жизни, в которой совокупная деятельность организмов, в т.ч. человека, проявляется как геохимический фактор. В биосферу входит часть атмосферы до высоты 15-20 км; гидросфера (более 11 км),  и верхняя часть литосферы на глубину 100 - 200 м .( 4500 м в нефтеносных водах найдены микроорганизмы.)

      Элем ед биосферы является вид. Он представляет собой совокупность особей, обладающих наследственным сходством особенностей,

      Популяция (от лат. populus - народ) - совокупность видов особей, которая длительно существует и занимает определенную часть территории. Популяция - это уже надорганизменная единица, она так же, как и отдельные особи, обладает определенными признаками, которые характеризуют популяцию как целое. Основными характеристиками популяции являются: плотность, т.е. число особей на единице площади или объема; численность - общее число особей на занимаемой территории; рождаемость - она может быть высокая и низкая. Обычно низкая рождаемость характерна для тех видов, которые проявляют большую заботу о потомстве, и наоборот. Кроме этих характеристик выделяют смертность и возрастной состав. Возрастной состав популяции имеет большое значение для ее существования. При благоприятных условиях в популяции наличествуют все возрастные группы и поддерживается в среднем стабильный возрастной состав. Например, в популяции российского народа в последнее время

Совокупность  популяций разных видов называется сообществом, или биоценозом (от греч. bios - жизнь, kainos - вместе).

Сукцессия –  смена популяций.

Отдельные стадии развития сукцессии называют сериальными (стадия мелколиственного леса, стадия смешанного леса и т.д.), а состояние окончательного равновесия - климаксом (стадия хвойного леса). Сукцессия, которая начинается на лишенном жизни месте (например, на вновь образовавшейся песчаной дюне),  называется первичной, а на месте уже существовавшего, ранее сформированного сообщества – вторич

Важными характеристиками биоценоза являются биомасса и продуктивность. Биомасса - количество живого вещества всех групп растительных и животных организмов. Продуктивность - скорость наращивания или продуцирования биомассы. Самая высокая эффективность продуцирования - у микроорганизмов, самая низкая - у позвоночных животных, которые тратят большое количество энергии на поддержание постоянной

Экосистема  (или биогеоценоз) - исторически сложившаяся совокупность биоценоза и абиотической среды.

Таким образом, фундаментальной единицей биосферы является экосистема, так как в нее входят и организмы, и неживая среда - компоненты,

      Состав  экосистемы представлен четырьмя элементами:

       1. неживая (абиотическая) среда - вода, минеральные вещества, газы, неживые органические вещества и гумус;

       2. продуценты (производители) - живые существа, способные из неорганических материалов среды строить органические вещества. Это главным образом растения – автотрофы, - производящие в процессе фотосинтеза с помощью солнечной энергии из углекислого газа, воды и минеральных веществ органические соединения. При этом высвобождается кислород. Органические вещества, производимые растениями, идут в пищу животным и человеку, кислород используется для дыхания;

      3. консументы - потребители. Организмы, питающиеся только растениями, называют консументами первого порядка. Животных, питающихся только (преимущественно) мясом, называют консументами второго порядка;

4. редуценты (деструкторы, разлагатели) - группы организмов, которые разлагают остатки отмерших существ, превращая их  в исходное сырье (воду, минеральные вещества, углекислый газ), которое снова используют продуценты для образования органических веществ. Редуценты - это черви, личинки насекомых и другие мелкие почвенные организмы.

      Передача  веществ и энергии от одних членов экосистемы другим называется пищевой, или трофической цепью (trofos - пища).

      Принципиальная  схема трофической цепи:

       автотрофные растения ® растительноядные животные (консументы 1-го порядка) ® плотоядные животные (консументы 2-го и 3-го порядка) ® редуценты, деструкторы.

Поток в-в носит  циклический характер, поток энерг  – однонапр осн часть теряется в виде тепла

Источники энергии  – солнце, тепловое излучение,

первому закону термодинамики, или закону сохранения энергии: энергия может переходить из одной формы в другую, но она не исчезает и не создается заново. Второй закон термодинамики, или закон энтропии, можно сформулировать следующим образом: поскольку некоторая часть энергии всегда рассеивается в виде тепловой энергии, то эффективность самопроизвольного превращения кинетической энергии (в данном случае света) в потенциальную (например, энергию химических соединений протоплазмы зеленого листа) всегда меньше 100 %. Согласно второму закону

      Энтропия ( от греч. entropia - поворот, превращение ) - мера количества связанной энергии, которая становится недоступной для использования, или мера изменения упорядоченности, которая происходит при деградации энергии.

Ресурсы - это  все то в природе, из чего организм черпает энергию и получает необходимые условия для своей жизнедеятельности. Ресурсы живых существ - это в основном вещества, идущие на построение их тел, и энергия, необходимая для жизнедеятельности.

Иногда к ресурсам относят и пространство, если

      В основу их классификации положены три  признака.

      Первый - по источникам происхождения: биологические, минеральные и энергетические.

      Второй  признак - по использованию в качестве производственных ресурсов: земельный фонд, лесной фонд, водные ресурсы, гидроэнергетические ресурсы, фауна, полезные ископаемые. Последние подразделяются на рудные, топливно-энергетические ресурсы, запасы минерально-химического сырья, редких металлов.

Третий признак - по степени истощаемости ресурсов. Неисчерпаемые -атмосферный воздух, осадки, солнечная радиация, энергия ветра, энергия морских приливов и отливов, энергия земных недр. Неисчерпаемость ресурсов - понятие относительное, так как Земля представляет собой естественное ограниченное целое, поэтому на ней не могут существовать бесконечные части. Исчерпаемые ресурсы - те, которые расходуются при использовании человеком и в дальнейшем исчезают. Они подразделяются на возобновляемые и невозобновляемые. Возобновляемые ресурсы –

Экологические факторы подразделяют на биологические, абиотические и антропогенные. Биологическими факторами

взаимодействия  популяций двух видов можно представить  в виде следующих комбинаций символов: 00 Нейтрализм,- -конкуренция  , + +. Протокооперация,мутуализм, + 0 Протокооперация, - 0 Аменсализм, + - паразитизм, хищничество. Три из них (++,- - , + -) в свою очередь подразделяются и в результате получается девять основных типов взаимодействий

      Абиотические  факторы - это совокупность условий  неорганической среды, влияющих на организмы. Абиотические факторы делятся на химические (состав атмосферы, водоемов, почвы и т. д.) и физические или климатические (температура и влажность воздуха, осадки, барометрическое давление, лучистая энергия Солнца и др.).