Реферат: Экология
Содержание
1. Биотическиефакторы среды… 2
2. Охрана атмосферыи вод. 4
3. Гомеостазпопуляций. 13
Список литературы… 15
1.Биотические факторы среды
Нейтрализм- видбиотических отношений, когда две популяции не влияют друг на друга.
Аменсализм(от греч. а — отрицательная частица и лат. mensa — стол, трапеза), формавзаимоотношений между организмами, полезная для одного вида, но вредная длядругого. Например, обитающие в норах сусликов и кротов «квартиранты» (клещи,блохи и др.) могут служить источником распространения среди грызуновинфекционных заболеваний; чтобы определить пользу или вред от сосуществованияорганизмов, необходимо учитывать сложный комплекс условий среды.
Комменсализм, сотрапезничество, нахлебничество, сожительство животных разных видов,характеризующееся тем, что один из них (комменсал) постоянно или временно живётза счёт другого, не причиняя ему вреда. В зависимости от характеравзаимоотношений животных, которым он свойствен, их делят на три группы.
1) Комменсалограничивается использованием пищи организма др. вида; например, в извивахраковины, занятой раком-отшельником, обитает кольчатый червь из рода Nereis,поедающий остатки пищи рака.
2) Комменсалприкрепляется (временно или постоянно) к организму другого вида, который в этомслучае называется хозяином; например, рыба-прилипало своим спинным плавником,превращенным в присоску, прикрепляется к коже акул и др. крупных рыб, пользуясьими для передвижения; морские гидроиды, поселяющиеся на коже рыб и питающиесяих экскрементами; некоторые ракообразные (например, морские жёлуди), живущие накоже китов и на раковинах моллюсков.
3) Комменсалпоселяется во внутренних органах хозяина; например, инфузории опалины, живущиев задней кишке лягушек; некоторые жгутиконосцы, обитающие в кишечникемлекопитающих.
Конкуренция (биологическое), соревнование, взаимоотношения между организмами одногои того же или разных видов, в ходе которых они соревнуются за одни и те жесредства существования и условия размножения; одна из сторон борьбы засуществование (вторая её сторона — элиминация, т. е. уничтожение менееприспособленных форм и устранение их от размножения). Различают внутригрупповуюи межгрупповую конкуренцию. Внутригрупповая осуществляется между особями популяции(на основе их индивидуальных различий) за сохранение своей жизни и жизнипотомства. Межгрупповая происходит между популяциями (на основе их групповыхразличий) и приводит к вытеснению одних популяций другими, а также к накоплениюразличий между разобщёнными популяциями, что способствует образованию новыхподвидов, а затем и видов.
Ресурс-эксплуататор — взаимодействие,в котором соединены и благоприятное, и угнетающее воздействия;
Мутуализм(от лат. mutuus — взаимный), длительное взаимнополезное сожительство двухорганизмов разных видов; форма симбиоза. Классический пример мутуализма –сожительство рака-отшельника и актинии.
Симбиоз(от греч. symbíosis — сожительство), в узком смысле (Ш. Д. Мошковский,1946; В. А. Догель, 1947) под С. понимают такое сожительство особей двух видов,при котором оба партнёра вступают в непосредственное взаимодействие с внешнейсредой; регуляция отношений с последней осуществляется совместно усилиями,сочетанной деятельностью обоих организмов.
Обычно С.бывает мутуалистическим, т.е. сожительство обоих организмов (симбионтов)взаимовыгодно и возникает в процессе эволюции как одна из форм приспособления кусловиям существования.
Симбиознерезко отграничен от других форм сожительства организмов — паразитизма, комменсализма,хищничества, между которыми существует ряд переходных форм.
2.Охрана атмосферы и вод
Атмосфера — это слой воздуха над планетойЗемля высотой ~ 60 км.
Нормальныйсостав (компоненты чистого сухого воздуха)
атмосферы Земли в % (объемных)
К основнымзагрязнителям атмосферы, которых по данным ЮНЕП ежегодно выделяется до 25 млрд.тонн, относят:
а) оксидысеры (SO2 и SO3);
б) оксидыазота (NxOy);
в) оксидыуглерода (CO и CO2);
г)углеводороды (CxHy);
д) пыль.
Ежегодно ватмосферу Земли выбрасывается ~ 200 млн. тонн оксида серы (IV) и пыли, ~ 60млн. тонн оксидов азота, ~ 80 млн. тонн оксидов углерода и ~ 80 млн. тоннразличных углеводородов.
/>Наибольшее распространение при очистке газов получили адсорбционные,абсорбционные и каталитические методы.
/>Абсорбция — поглощение газов или паров из газовых или паровых смесейжидкими поглотителями, называемыми абсорбентами.
/>Адсорбция — избирательное извлечение компонентов посредством твердыхматериалов, называемых адсорбентами и имеющих большую удельную поверхность.
/>Каталитическая очистка основана на каталитических реакциях, в результатекоторых примеси превращаются в безвредные, менее вредные или легко удаляемыесоединения.
/>Санитарная очистка промышленных выбросов включает в себя очистку отоксидов углерода, оксидов азота, оксидов серы и пыли.
Очистка газовот взвешенных частиц
Можновыделить несколько групп методов улавливания частиц />пыли.
1. Гравитационноеоседание.
2. Центрифугирование.
3. Электростатическоеоседание.
4. Инерционноеударение.
5. Прямой захват.
6. Диффузия.
Все этипроцессы осуществляются с помощью специальной аппаратуры.
Рекуперация — процесс извлечения вещества ивозврата его в исходном виде в производство.
Рекуперациярастворителей осуществляется с помощью />адсорбентов вспециальных аппаратах — />адсорберах. Обычно для этих целейиспользуют активированный уголь. Воздух, содержащий пары растворителя, проходитчерез слой адсорбента. После насыщения адсорбента из него извлекаютрастворитель.
/>Термокаталитическая очистка — окисление углеводородов вгазовоздушной смеси до нетоксичных веществ (CO2 и H2O) в присутствиикатализаторов. В качестве катализаторов используются металлы платиновой группы,обладающие высокой каталитической активностью.
Рекуперациярастворителей рекомендуется для предприятий с объемом выбросов, подлежащихочистке, от 90 тыс. м3/ч и более, а при меньших объемах рекомендуетсятермокаталитическая очистка.
Для очисткивоздушных выбросов от пыли (свинцовой, бумажной, декстриновой, красочной,резиновой и т.д.) применяют различные пылеуловители: фильтры (матерчатые, рукавные)с различными фильтрующими материалами, циклоны и т.д.
Основные пути снижения иполной ликвидации загрязнения атмосферы следующие: разработка и внедрениеочистных фильтров, применение экологически безопасных источников энергии,безотходной технологии производства, борьба с выхлопными газами автомобилей,озеленение.
Очистные фильтры являются основным средством борьбы спромышленным загрязнением атмосферы. Очистка выбросов в атмосферуосуществляется путем пропускания их через различные фильтры (механические,электрические, магнитные, звуковые и др.), воду и химически активные жидкости.Все они предназначены для улавливания пыли, паров и газов.
Эффективность работыочистных сооружений различна и зависит как от физико-химических свойствзагрязнителей, так и от совершенства применяемых методов и аппаратов. Пригрубой очистке выбросов устраняется от 70 до 84% загрязнителей, средней очистке— до 95 — 98% и тонкой — 99% и выше.
Решить проблему охраныатмосферы только при помощи очистных сооружений невозможно. Необходимоприменение комплекса мероприятий, и прежде всего внедрение безотходныхтехнологий.
Безотходная технология эффективна в том случае, если онастроится по аналогии с процессами, происходящими в биосфере: отходы одногозвена в экосистеме используются другими звеньями. Цикличное безотходноепроизводство, сопоставимое с циклическими процессами в биосфере, — это будущеепромышленности, идеальный путь сохранения чистоты окружающей среды.
Один из способовпредохранения атмосферы от загрязнения— переход на использование новыхэкологически безопасных источников энергии. Например, строительство станций,использующих энергию приливов и отливов, использование гелиоустановок иветряных двигателей. В качестве частных решений защиты воздуха от выхлопныхгазов автомобилей можно указать на установку фильтров и дожигающих устройств,замену добавок, содержащих свинец, организацию движения транспорта, котораяуменьшит и исключит частую смену режимов работы двигателей (дорожные развязки,расширение дорожного полотна, строительство переходов и т.д.). Кардинальнопроблема может быть решена при замене двигателей внутреннего сгорания наэлектрические. Для уменьшения токсических веществ в выхлопных газах автомобилейпредлагается за- мена бензина другими видами горючего, например смесьюразличных спиртов. Перспективны газобаллонные автомобили. Озеленение городов ипромышленных центров: зеленые насаждения за счет фотосинтеза освобождают воздухот диоксида углерода и обогащают его кислородом. На листьях деревьев икустарников оседает до 72% взвешенных частиц пыли и до 60% диоксида серы.Поэтому в парках, скверах и садах в воздухе содержится пыли в десятки разменьше, чем на открытых улицах и площадях. Многие виды деревьев и кустарниковвыделяют фитонциды, убивающие бактерии. Зеленые насаждения в значительной меререгулируют микроклимат города, «гасят» городской шум, приносящий огромный вредздоровью людей. Для поддержания чистоты воздуха большое значение имеет панировкагорода. Фабрики и заводы, транспортные магистрали должны отделяться от жилыхкварталов буферной зоной, состоящей из зеленых насаждений. Необходимо учитыватьнаправление основных ветров (розу ветров), рельеф местности и наличие водоемов,располагать жилые кварталы с подветренной стороны и на возвышенных участках.Промышленные зоны лучше размещать вдали от жилых кварталов или за пределамигорода.
Правовая охрана атмосферы— реализацияконституционных прав населения и норм в экологической сфере привела ксущественному расширению базы законодательного регулирования в области охраныатмосферного воздуха.
Гидросфера — это совокупность океанов, морей,озер, прудов, болот и подземных вод, т.е. водная оболочка Земли.
Гидросфера — самая тонкая оболочка нашей планеты, составляющая лишь 10-3% общей массы Земли.Около 80% — это морская вода, содержащая до 35 г/л солей. По подсчетам ученыхколичество пресной воды составляет всего 2,5% от всей воды на планете. При этомзапасы пресной воды распределены крайне неравномерно: 72,2% — льды; 22,4% — грунтовые воды; 0,35% — вода в атмосфере; 5,05% — устойчивый сток рек и озер.На долю воды. которую мы можем использовать, приходится всего лишь 10-2% отвсей воды, имеющейся на Земле.
По содержаниюсолей вода делится на
· пресную (менее 1 г/л),
· засоленную (до 25 г/л),
· соленую (более 25 г/л).
В океанскойводе содержится около 35 г/л различных солей, в воде Балтийского моря — от 8 до16 г/л, в воде Каспийского моря — от 11 до 13 г/л, а в воде Черного моря — от17 до 22 г/л. В пресной воде содержание солей обычно составляет 300-450 мг/л, ав питьевой — 380 мг/л.
Роль воды вовсех жизненных процессах общепризнанна. Растения содержат до 80% воды. Без водычеловек может жить всего лишь 8 суток.
В России внастоящее время сложилась следующая структура водопользования: более 50% отсуммарного забора воды расходуется на нужды различных видов промышленности,около 20% воды расходуется на орошение и сельскохозяйственное водоснабжение, нахозяйственно-питьевые нужды — около 15%, оставшееся количество — на прочиенужды.
Под загрязнением водных ресурсов понимают любыеизменения физических, химических и биологических свойств воды в водоемах всвязи со сбрасыванием в них жидких, твердых и газообразных веществ, которыепричиняют или могут создать неудобства, делая воду данных водоемов опасной дляиспользования, нанося ущерб народному хозяйству, здоровью и безопасностинаселения. Источниками загрязнения признаются объекты, с которых осуществляетсясброс или иное поступление в водные объекты вредных веществ, ухудшающихкачество поверхностных вод, ограничивающих их использование, а также негативновлияющих на состояние дна и береговых водных объектов.
Загрязнение поверхностныхи подземных вод можно распределить на такие типы:
механическое — повышение содержания механическихпримесей, свойственное в основном поверхностным видам загрязнений;
химическое — наличие в воде органических инеорганических веществ токсического и нетоксического действия;
бактериальное ибиологическое — наличиев воде разнообразных патогенных микроорганизмов, грибов и мелких водорослей;
радиоактивное — присутствие радиоактивных веществв поверхностных или подземных водах;
тепловое — выпуск в водоемы подогретых водтепловых и атомных ЭС.
Основными источникамизагрязнения и засорения водоемов является недостаточно очищенные сточные водыпромышленных и коммунальных предприятий, крупных животноводческих комплексов,отходы производства при разработке рудных ископаемых; воды шахт, рудников,обработке и сплаве лесоматериалов; сбросы водного и железнодорожноготранспорта; отходы первичной обработки льна, пестициды и т.д. Загрязняющиевещества, попадая в природные водоемы, приводят к качественным изменениям воды,которые в основном проявляются в изменении физических свойств воды, вчастности, появление неприятных запахов, привкусов и т.д.); в изменении химическогосостава воды, в частности, появление в ней вредных веществ, в наличии плавающихвеществ на поверхности воды и откладывании их на дне водоемов.
В зависимостиот условий образования сточные воды делятся на три группы:
1. Бытовыесточные воды — стоки душевых, прачечных, бань, столовых, туалетов и т.д. Их количество всреднем составляет 0,5-2 л/с с 1 га жилой застройки.
2. Атмосферныеили ливневые сточные воды. Их сток неравномерен: 1 раз в год — 100-150 л/с с 1 га; 1раз в 10 лет — 200-300 л/с с 1 га. Особенно опасны ливневые стоки напромышленных предприятиях. Из-за их неравномерности затруднены их сбор иочистка.
3. Промышленныесточные воды — жидкие отходы, которые возникают при добыче и переработке сырья.
Основныехарактеристики сточных вод, влияющих на состояние водоемов:
а)температура, °С;
б)минералогический состав примесей;
в) содержаниекислорода, мг/л;
г)кислотность, рН;
д)концентрация вредных примесей, мг/л.
Особеннобольшое значение для процессов самоочищения водоемов имеет кислородный режимводоемов.
Условияспуска производственных сточных вод регламентируются специальными правиламиохраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами.
Сточные водыхарактеризуются следующими признаками:
1) мутность (мг/л) — определяется с помощью мутномера, в которомисследуемую воду сравнивают с эталонным раствором;
2) цветность — определяется путем сравнения интенсивности окраскииспытуемой воды со стандартной шкалой, выражается в градусах цветности. Вкачестве стандартного раствора применяют раствор солей свинца и кобальта;
3) сухой остаток (мг/л) — это масса солей и веществ, которыеостаются после выпаривания воды;
4) кислотность (рН), природная вода обычно имеет щелочную реакциюсреды;
5) жесткость (мг-экв/л солей Ca+2 и Mg+2 или градусы жесткости);
6) растворимый кислород (мг/л). Содержание его в воде зависит оттемпературы воды и от барометрического давления;
7) ХПК (мг O2/л);
8) БПК (мг O2/л).
При выборе способов итехнологического оборудования для очистки сточных вод от примесей необходимоучитывать, что заданные эффективность и надежность работы любого очистногоустройства обеспечиваются в определенном диапазоне значений концентрацийпримесей и расходов сточной воды. Например, залповые сбросы отработанныхтехнологических растворов в термических, травильных и гальванических цехахвызывают существенное увеличение концентрации тяжелых металлов в сточных водахна входе в очистные сооружения. Быстрое таяние снега, а также интенсивные дождивызывают существенное увеличение расхода
Выборнеобходимых способов при проектировании станций очистки, как правило,основывается на виде и концентрации преобладающих примесей сточных вод, аименно механических (взвешенных), растворенных и органических. В данном вопросерассматривается очистка сточных вод только от суспензий и взвесей.
Очистка сточных вод оттвердых частиц в зависимости от их свойств, концентрации и фракционного составана предприятиях осуществляется методами процеживания, отстаивания, отделениятвердых частиц в поле действия центробежных сил и фильтрования.
Процеживание— первичнаястадия очистки сточных вод — предназначено для выделения из сточных вод крупныхнерастворимых примесей размером до 25 мм, а также более мелких волокнистыхзагрязнений, которые в процессе дальнейшей обработки стоков препятствуютнормальной работе очистного оборудования. Процеживание сточных водосуществляется пропусканием воды через решетки и волокноуловители.
Отстаивание основано наособенностях процесса осаждения твердых частиц в жидкости. При этом может иметьместо свободное осаждение неслипающихся частиц, сохранивших свои формы иразмеры, и осаждение частиц, склонных к коагулированиюи изменяющих при этом свою форму и размеры.
Отделениетвердых примесей в поле действия центробежных сил осуществляетсяв открытых или напорных гидроциклонах и центрифугах. Открытые гидроциклоныприменяют для отделения из сточных вод крупных твердых частиц со скоростьюосаждения более 0,02 м/с. Преимущества открытых гидроциклонов перед напорными —большая производительность и малые потери напора, не превышающие 0,5кПа.Эффективность очистки сточных вод от твердых частиц в гидроциклонах зависит отхарактеристик примесей (вида материала, размеров и формы частиц и др.), а такжеот конструкционных и геометрических характеристик самого гидроциклона.
Фильтрование сточных водпредназначено для очистки их от тонкодисперсныхтвердых примесей с небольшой концентрацией. Процесс фильтрования применяетсятакже после физико-химических и биологических методов очистки, так какнекоторые из этих методов сопровождаются выделением в очищаемую жидкостьмеханических загрязнений. Для очистки сточных вод предприятий используют двакласса фильтров: зернистые, в которых очищаемую жидкость пропускают черезнасадки несвязанных пористых материалов, и микрофильтры, фильтроэлементы которых изготовлены из связанныхпористых материалов.
3.Гомеостаз популяций
Гомеостаз — состояние динамическиподвижного равновесия природной системы, поддерживаемое сложнымиприспособительными реакциями, регулярным возобновлением основных ее структур,вещественно-энергетического состава и внутренних свойств, а также постояннойфункциональной саморегуляцией во всех ее звеньях. Гомеостаз характерен инеобходим для всех природных систем — от космического уровня до организма иатома. Гомеостаз направлен на максимальное ограничение воздействий внешней ивнутренней среды, сохранение относительного постоянства структуры и функций всистеме (например, постоянство температуры тела, кровяного давления, всегокомплекса обмена веществ и т.д.). Для популяций говорят о генетическомгомеостазе — поддержании под влиянием естественного отбора частоты генов впопуляции (после ее нарушения в результате внешних условий) на определенном,относительном постоянном уровне.
Популяция – это частьвида (состоит из особей одного вида), занимающая относительно однородноепространство и способная к саморегулированию и поддержанию определеннойчисленности. Каждый вид в пределах занимаемой территории, таким образом,распадается на популяции. Таким образом, можно дать еще одно определениепопуляции: все живые организмы, для того чтобы выжить и дать потомство, должныв условиях динамичных режимов экологических факторов существовать в видегруппировок, или популяций, т.е. совокупности совместно обитающих особей,обладающих сходной наследственностью.
Важнейшим признакомпопуляции является занимаемая ею общая территория. Но в пределах популяциимогут быть более или менее изолированные по разным причинам группировки.Поэтому дать исчерпывающее определение популяции затруднительно из-заразмытости границ между отдельными группами особей.
Регулирующие факторыпопуляции работают по принципу обратной отрицательной связи: чем значительнеечисленность, тем сильнее срабатывают механизмы, обусловливающие ее снижение, инаоборот – при низкой численности сила этих механизмов ослабевает и создаютсяусловия для более полной реализации биотического потенциала. Факторы такоготипа лежат в основе популяционного гомеостаза, обеспечивающего поддержаниечисленности в определенных границах значений.
Регулирующие факторы, вотличие от модифицирующих, никогда не доводят численность популяций до нулевыхзначений вследствие того, что сила их действия уменьшается по мере уменьшениячисленности популяций.
Наиболее распространенныйи эффективный способ поддержания популяционного гомеостаза у животных – их территориальноеповедение. Этот способ регуляции плотности населения имеется в самых разныхгруппах: у млекопитающих, птиц, рептилий, ряда рыб, у пауков, многих насекомых(особенно с общественным, социальным, образом жизни – муравьев, пчел,термитов). Защита и охрана индивидуальных и семейных участков не позволяетвозникнуть избытку особей, угрожающему подрывом общих ресурсов.
Гомеостаз генетический — способность популяцииподдерживать динамическое равновесие генетического состава, что обеспечивает еемаксимальную жизнеспособность.
Ясно, что гомеостаз вполной мере проявляется, если срабатывают все механизмы, лежащие в его основе.Например, не нарушается резко соотношение численностей хищников и жертв, неимеет места действие факторов, ослабляющих популяции (загрязнение, нарушениеместообитаний и др.), не превышаются критические пределы численности и т.п.
Список литературы
1. Закон РСФСР «Обохране окружающей природной среды» от 19 декабря 1991 г. //Ведомости Съезданародных депутатов Российской Федерации и Верховного Совета РоссийскойФедерации, 1992. № 10. С. 457.
2. Гудериан Р.Загрязнение воздушной среды — М: изд-во «Мир», 1979.- 200 с.
3. Израэль Ю.А.Экология и контроль состояния природной среды. — Л.: Гидрометеоиздат, 1984. — 375 с.
4. Никитин Д.П.,Новиков Ю.В. Окружающая среда и человек. — М.: Высшая школа, 1980. — 424 с.
5. Протасов В.Ф., МолчановА.В. Экология, здоровье и природопользование в России. — М.: Финансы истатистика, 1995. — 527 с.
6. Реввель П.,Реввель Ч. Среда нашего обитания: В 4 кн. — М.: Изд-во Мир, 1995. — Кн. 4:Здоровье и среда, в которой мы живем. — 192 с.
7. Реймерс Н.Ф.Природопользование.- М.: Мысль, 1990.- 640 с.
8. Рекус И.Г. ШоринаО.С. Основыэкологии и рационального природопользования: Учебное пособие М.: Изд-во МГУП, 2001.- 146 с.
9. Чернова Н.М.,Былова А.М. Общаяэкология. Учебник для студентов педагогических вузов. – М.: Дрофа, 2004.
10. Экология иэкономика природопользования / под рел. Э.В. Гирусова. М.: Закон и право,изд-во объед. ЮНИТИ, 1998. — 456 с.