Основные понятия экологии.

Экология (экос – дом, логос – знания) – это наука о взаимоотношениях организмов с неживой средой их обитания. Термин «экология» был представлен в 1866г. немецким ученым Э. Геккелем. В нашей стране учение о взаимоотношениях живой и неживой природы было создано академиком В. И. Вернадским. Биосфера по Вернадскому – это наружная оболочка Земли, включающая в себя область распространения жизни, т.е. все живые организмы (биота) и неживую среду их обитания образуют биосферу размеры которой примерно 22км. Биосфера включает в себя всю гидросферу, литосферу (ее поверхностный слой), атмосферу. Различают ТРИ типа вещества в биосфере:

1. косное (минералы, вода, газы)

2. биокосное т.е. возникшее из живого.

3. живое т.е. биота.

Между живой и неживой природой происходит постоянный материальный и энергетический обмен, который создается и поддерживается космической энергией солнца. Распространение и накопление солнечной энергии на Земле осуществляется по средствам двух природных явлений:

1. геохимического круговорота веществ и энергии (испарения и конденсация, нагревание и охлаждение, перемещение воздушных масс и т.д.)

2. биохимического круговорота, важнейшей стадией которого является процесс фотосинтеза.

СО₂ +Н₂О (+hν)  углеводород + О₂

Фотосинтез – это синтез органических веществ из неорганических, осуществляется в листьях зеленых растений с использованием энергии солнечного ультрафиолета и сопровождающийся выделением молекулярного кислорода. Таким образом, солнечная энергия усваивается и трансформируется в энергию новых химических связей в органические вещества.

Жизнь возникла из косной т.е. из неживой материи и в свою очередь оказывает на нее существенное воздействие. Современный состав водоемов атмосферы и сами почвы сформировались в результате жизнедеятельности живых организмов. В процессе развития сформировалось два типа питания живых организмов:

I. АВТОТРОФЫ/ ПРОДУЦЕНТЫ (самостоятельно) – основано на потреблении неорганических веществ. К автотрофам относятся:

А)Хемоавтотрофы, потребляющие неорганические вещества и синтезирующие вещества, используя при этом энергию, выделяющуюся при химических реакциях.

Б)Фотоавтотрофы - потребляющие неорганические вещества и синтезирующие органические вещества с энергией солнечного ультрафиолета. Все автотрофы называются

II. ГЕТЕРОТРОФЫ – тип питания основан на потреблении в пищу готового органического вещества. Гетеротрофы бывают:

А)Консументы (потребители), которые могут быть 1ого порядка - потребляющие органическое вещество растительного происхождения или 2ого порядка, т.е. потребляющие органические вещества животного происхождения.

Б)Редуценты (восстановители)завершают процесс преобразования органических веществ превращая их в биогенные неорганические вещества, пригодные для питания продуцентов. (т.е. возвращают вещества из отмерших организмов снова в неживую природу, разлогая их до неорганических соединений)

Составными частями биосферы являются экосистемы. Экосистема – это единый природный комплекс, в котором живые неживые компоненты связаны между собой обменом веществ и энергии. Классификация экосистем:

1. Макроэкосистемы (состоят из подсистем более низкого уровня

2. Мезоэкосистемы

3. Микроэкосистемы

С развитием научно-технического прогресса человек расширяет естественные границы биосферы. Таким образом учеными было введено понятие ноосферы. Ноосфера (сфера разума) – это земное планетное и космическое пространство, которое создается и управляется человеком. Активное воздействие человека на природу привело к негативным изменениям состояния окружающей среды и возникновению ряда глобальных проблем экологии:

1) изменение состава атмосферы и изменение климата планеты.

2) загрязнение гидросферы.

3) загрязнение литосферы и почвы.

4) изменение биоты.

5) проблемы связанные с развитием транспорта.

6) проблемы связанные с производством электроэнергии.

7) проблемы сельского хозяйства.

8) урбанизация, рост населенных пунктов.

Таким образом, основными задачами экологии является:

1. Разработка научных решений охраны окружающей среды и рационального использования природных ресурсов.

2. Изучение изменения окружающей среды в результате антропогенного воздействия.

3. Экологический мониторинг - наблюдение за изменением состояния окружающей среды.

КЛАССИФИКАЦИЯ СИСТЕМ МОНИТОРИНГА:

1. Глобальный мониторинг, осуществляемый на основе международного сотрудничества.

2. Национальный мониторинг – общегосударственная система контроля состояния окружающей среды.

3. Региональный мониторинг, осуществляется в пределах региона.

4. Локальный мониторинг, осуществляется в пределах предприятия, цеха или рабочего места.

КЛАССИФИКАЦИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЙ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ:

а) Механическое (уличный мусор, разбитые автомобили) Токсическое действие не оказывает, но влияет на эстетическое восприятие окружающей среды.

б) Химическое. Изменение химических характеристик окружающей среды.

в) Физическое. Изменение физических параметров окружающей среды.

- световое – изменение естественной освещенности окружающей среды

-шумовые – превышение уровня шума.

-электромагнитное

-тепловое – изменение естественной температуры окружающей среды.

-радиационное

г) Биологическое. Возникает в последствии создания благоприятных условий популяции каких-либо растений, животных или микроорганизмов.

Экологическими стандартами качества окружающей среды является предельно допустимые концентрации в ней загрязняющих веществ.

ПДК – это максимальное содержание вещества в окружающей среде, которое не оказывает вредного воздействия на человека и окружающую среду в целом.

Атмосфера: мг/м²

Гидросфера: мг/л

Литосфера: мг/кг

В зависимости от величины ПДК различают следующие опасности веществ:

1. Чрезвычайно опасные.

2. Высоко опасные.

3. Умеренно опасные.

4. Мало опасные.

РАЗНОВИДНОСТИ ПДК.

-Для атмосферы(мг/м²):

ПДК_сс, среднесуточное допустимое максимальное содержание вещества в воздухе, которое не оказывает вредного воздействия на человека при неограниченном вдыхании.

ПДК_мр, предельно допустимая максимально разовая концентрация вещества в воздухе, которая не оказывает вредного воздействия на человека при вдыхании в течении 20 минут.

ПДК_рз, максимальное содержание вещества в воздухе рабочей зоны, которое не вызывает негативных изменений в организме человека при вдыхании в течении рабочего дня всего рабочего стажа.

-Для гидросферы (мг/л):

ПДК_в, максимальное содержание вещества в водоемах хозяйственно-питьевых и культурно-бытовых, которое не оказывает прямого или косвенного негативного воздействия на человека и окружающую среду в целом.

ПДК_вр, максимальное содержание вещества в водоемах, используемых для рыбохозяйственных целей.

-Для литосферы (мг/кг):

ПДК_п, максимальное содержание вещества в пахотном слое почвы. Эта концентрация не должна вызывать прямого или косвенного отрицательного влияния на соприкасающиеся с почвой среды, на здоровье человека, а также на самоочищающую способность почвы.