- •Оглавление
- •Глава 7 обеспечение экологической безопасности…
- •Введение
- •Глава 1 предмет экологии
- •Экология как наука
- •1.2 Законы б. Коммонера
- •Глобальные экологические проблемы.
- •1.4 Демографическая проблема
- •1.5 Энергетическая проблема
- •1.6 Экологические проблемы транспорта
- •Глава 2. Биосфера
- •2.1 Понятие биосферы, ее структура. Учение Вернадского в.И. О биосфере
- •2.2 Живое вещество биосферы, его функции
- •2.3 Круговороты веществ в биосфере.
- •2.4 Механизмы устойчивости биосферы
- •Глава 3 экосистемы
- •3.1 Основные понятия
- •3.2 Структура экосистем
- •3.3 Искусственные экосистемы
- •3.4 Продукция и энергия в экосистемах, экологические пирамиды
- •3.5 Динамика экосистем
- •Поступательные изменения
- •Циклические изменения
- •Глава 4 организм и среда обитания
- •Экологические факторы
- •Абиотические факторы
- •Абиотические факторы наземной среды
- •Эдафические (почвенные) факторы.
- •Гидрографические факторы
- •Топографические (рельефные) факторы
- •Биотические факторы
- •Гомотипические реакции
- •Закономерности действия экологических факторов на живые организмы Закон толерантности
- •Закон лимитирующих факторов (закон минимума ю. Либиха)
- •4.3 Адаптация живых организмов к экологическим факторам
- •Гомеостаз экосистемы
- •Закон внутреннего динамического равновесия
- •Закон максимизации энергии
- •Глава 5 антропогенное воздействие на биосферу
- •5.1 Последствия антропогенного воздействия на живые организмы и среду обитания
- •5.2 Источники загрязнения и загрязняющие окружающую среду вещества
- •Последствия глобального загрязнения атмосферы: смог, кислотные осадки, разрушение озонового слоя, изменение климата
- •5.4 Влияние загрязнения окружающей среды на здоровье человека
- •Глава 6. Охрана окружающей среды и рациональное природопользование
- •6.1 Принципиальные пути охраны окружающей среды и рационального природопользования
- •6.2 Особоохраняемые природные территории
- •6.3 Мероприятия по защите атмосферы от загрязнения
- •6.3.1 Пылеулавливание
- •6.3.2 Газоочистка
- •6.4 Методы очистки и обезвреживания производственных сточных вод
- •6.4.1 Механические методы очистки
- •6.4.2 Физико-химические методы очистки
- •6.4.3 Химические методы очистки
- •6.4.4 Электрохимические методы очистки
- •6.4.5 Биологические методы очистки
- •6.4.6 Термические методы очистки
- •6.5 Защита литосферы от техногенных воздействий (полигоны, малоотходные технологии)
- •Глава 7 обеспечение экологической безопасности
- •7.1 Законодательное обеспечение экологической безопасности в рф
- •7.2 Нормирование показателей качества среды обитания человека
- •7.3 Экологический мониторинг
- •7.4 Экологический контроль и экспертиза
- •Субъекты и объекты экологической экспертизы.
- •Общественная экспертиза
- •7.5 Ответственность за экологические правонарушения
- •7.6 Экономические механизмы экологической безопасности
- •7.7 Международная экологическая безопасность
- •7.8 Концепция устойчивого развития, переход к «зеленой» экономике
- •Список использованных источников
Эдафические (почвенные) факторы.
Почва — это рыхлый поверхностный горизонт суши, способный производить урожай растений. Таким образом, важнейшее свойство почвы — плодородие. Плодородие определяется физическими и химическими свойствами почвы, которые в совокупности образуют группу эдафогенных (или эдафических) факторов.
Почва — трехфазная среда, включающая твердые, жидкие и газообразные компоненты. Она представляет собой продукт физического, химического и биологического преобразования горных пород, т.е. формируется в результате сложного взаимодействия климата, растений, животных и микроорганизмов. Сама почва постоянно развивается и изменяется, вследствие чего существует большое разнообразие ее типов.
Одна из наиболее важных физических свойств почвы — ее механический состав, т.е. содержание частиц разной величины. Установлены четыре градации механического состава: песок, супесь, суглинок и глина. От механического состава зависят водопроницаемость почвы, ее способность удерживать влагу, проникновение в нее корней растений и др. Каждая почва характеризуется плотностью, тепловыми (теплопоглотительная способность, теплоемкость, теплопроводность) и водными (влагоемкость, влагопроницаемость и др.) свойствами. Большое значение для почвы имеет аэрация, т.е. насыщенность ее воздухом и способность к такому насыщению.
Химические свойства почвы зависят от содержания минеральных веществ, которые находятся в ней в виде растворенных ионов. Некоторые ионы являются для растении ядом, другие — жизненно необходимы. Концентрация в почве ионов водорода (рН) в среднем близка к нейтральному значению. Флора таких почв особенно богата видами. Известковые и засоленные почвы имеют рН 8 — 9, а торфяные — до 4. На этих почвах развивается специфическая растительность.
Видовой состав флоры и фауны почвы. В почве обитает множество видов растительных и животных организмов, влияющих на ее физико-химические характеристики: бактерии, водоросли, грибы или простейшие одноклеточные, черви и членистоногие.
В почве осуществляются процессы синтеза, биосинтеза, протекают разнообразные химические реакции преобразования веществ, связанные с жизнедеятельностью бактерий. Одни бактерии участвуют только в цикле превращения одного элемента, например серы, другие — в циклах превращения многих элементов, таких, как углерод, азот, фосфор и кальций. Основные биохимические процессы окисления протекают в верхнем слое почвы толщиной до 0,4 м, так как в нем обитает наибольшее количество микроорганизмов. Если бактерии минерализуют органическое вещество, то простейшие уничтожают избыточное количество бактерий. Дождевые черви, личинки жуков, клещи разрыхляют почву и этим способствуют ее аэрации. Кроме того, они перерабатывают трудно расщепляемые органические вещества (целлюлозу, хитин, кератин).
Химический состав почвы также способствует развитию определенных видов растений.
Гидрографические факторы
Это физические и химические свойства воды, как среды обитания живых организмов (гидробионтов).
Водная оболочка Земли носит название гидросферы и включает также пресные воды, сосредоточенные в пределах суши (горные льды, реки, болота, озера), и внутренние моря.
Вода обеспечивает протекание в организме обмена веществ и нормальное функционирование организма в целом.
Наиболее важные функции и свойства воды следующие.
Вода является лучшим из известных растворителей. Многие химические реакции в клетке являются ионными, поэтому протекают только в водной среде.
Вода как реагент участвует в химических реакциях полимеризации, гидролиза, в процессе фотосинтеза.
Вода как термостабилизатор и терморегулятор. Эта функция обусловлена такими свойствами воды, как высокая теплоемкость — смягчает влияние на организм значительных перепадов температуры в окружающей среде; высокая теплопроводность — позволяет организму поддерживать одинаковую температуру во всем его объеме; высокая теплота испарения — используется для охлаждения организма при потоотделении у млекопитающих и транспирации у растений.
Транспортная функция воды осуществляется при передвижении по организму вместе с водой растворенных в ней веществ к различным его частям и выведение ненужных продуктов из организма.
Структурная функция состоит в том, что цитоплазма клеток содержит от 60 до 95 % воды, и именно она придает клеткам их нормальную форму. У растений вода поддерживает тургор (упругость эндоплазматической мембраны), у некоторых животных служит гидростатическим скелетом (медузы).
Водные условия образуют своеобразную среду обитания живых организмов, отличающуюся от наземной, прежде всего, плотностью и вязкостью. Плотность воды в 800 раз, а вязкость — примерно в 55 раз больше, чем у воздуха. Плотность воды, как экологический фактор, определяет условия передвижения организмов, причем некоторые из них (головоногие моллюски, ракообразные, морские звезды), обитающие на больших глубинах, могут переносить давление до 40-50 МПа. Кроме того, плотность воды обеспечивает возможность опираться на нее, что особенно важно для бесскелетных форм, образующих экологическую форму гидробионтов (организмов, обитающих в водной среде) - планктон. Плотность воды достигает максимума при температуре 3,94 ОС. С понижением температуры плотность воды уменьшается, поэтому лед в холодной воде плавает. Благодаря этой особенности предотвращается промерзание до дна озерных экосистем, т.к. поверхностный слой льда создает теплоизоляцию для нижележащих слоев воды.
Океан — главный приемник и аккумулятор солнечной энергии, поскольку вода обладает высокой теплоемкостью. Температурный режим водоемов более устойчив, чем на суше, что связано с физическими свойствами воды, прежде всего с ее высокой удельной теплоемкостью. Например, амплитуда колебаний температуры в верхних слоях вод океана составляет не более 10-15 ОС, а более глубокие слои водной толщи отличаются постоянством температуры (в пределах 3-4 ОС). В связи с более устойчивым температурным режимом воды среди гидробионтов в значительной степени распространены стенотермные организмы.
Важной составляющей температурного режима водоема является температурная стратификация, т.е. изменение температуры воды по глубине водного объекта.
Важную роль играет соленость воды, т.е. содержание в ней растворений карбонатов, сульфатов, хлоридов. В пресных водах их мало, причем преобладают карбонаты (до 80 %). Воды открытого океана содержат в среднем 35 г/л солей, Черного моря —19, Каспийского — около 14 г/л. Здесь преобладают хлориды и отчасти сульфаты.
Пресноводные формы не могут жить в морях, а типично морские - не переносят опреснения. Однако такие рыбы как лосось, сельдь, всю жизнь проводят в море, а на нерест поднимаются в реки. Содержание соли в воде морей и океанов обычно составляет 3,5 %, в пресной воде - 0,05 %.
Не менее важную роль в распределении водных организмов играет световой режим. Прозрачность воды определяет световой режим под ее поверхностью. От прозрачности (и обратной ей характеристики — мутности) зависит фотосинтез зеленых пурпурных бактерий, фитопланктона, высших растений, а следовательно, и накопление органического вещества которое возможно лишь в пределах так называемой эвфотической («эв»— пере, «фотос» — свет) зоны, т.е. в том слое, где процессы фотосинтеза преобладают на, процессами дыхания.
Мутность и прозрачность зависят от содержания взвешенных в воде веществ органической и минеральной природы, в том числе от поступающих в водные объект: вместе с промышленными сбросами.
Водоросли в океане обитают в освещаемой зоне, чаще всего на глубинах до 20-40 м, но если прозрачность воды велика, то водоросли можно встретить и на глубине до 200 м. Также закономерно с глубиной меняется и окраска животных. Наиболее ярко и разнообразно раскрашены обитатели мелководной зоны океана. В глубоководной зоне широко распространена красная окраска, здесь она воспринимается как черный цвет, что позволяет животным скрываться от врагов (красный окунь, различные ракообразные). В наиболее глубоководных районах Мирового океана. В качестве источника света организмы используют свет, испускаемый живыми существами (биолюминисценция или биологическое свечение). Биолюминисценция - это способность организмов к свечению в результате внутренних химических реакций.
Другая характеристика химических свойств воды связана с присутствием в ней растворенного кислорода; и диоксида углерода. Особенно важен кислород, обеспечивающий дыхание водных организмов. Жизнедеятельность и распространение организмов в воде зависят от концентрации водородных ионов, которую обычно характеризуют ее отрицательным логарифмом и обозначают рН. Все обитатели воды (гидробионты) приспособились к определенному уровню рН: одни предпочитают кислую среду, другие — щелочную, третьи — нейтральную. Особенностью водной среды является также ее подвижность, т.е. постоянное перемещение водных масс в пространстве, способствующее поддержанию относительной гомогенности физических и химических характеристик.