- •Раздел 1. Общая экология
- •Тема 1. Экология в системе естественных наук
- •Тема 2. Свойства живых систем
- •Тема 3. Биосфера - гарант жизни на Земле
- •Раздел 2. Актуальные экологические проблемы
- •Тема 4. Демографические проблемы и здоровье человека
- •Тема 5. Загрязнение атмосферы, состояние атмосферы г. Перми
- •Тема 6. Проблемы загрязнение воды
- •Тема 7. Проблемы отходов
- •Тема 8. Влияние интенсификации сельскохозяйственного производства
- •Тема 9. Проблемы радиоактивного загрязнения
- •Тема 10. Ксенобиотики
- •Тема 11. Промышленность и опс
- •Раздел 3 Экономические и правовые основы природопользования
- •Тема 12. Экономические проблемы стимулирования охраны опс
- •Тема 13. Правовые аспекты охраны природной среды
- •Раздел 4. Перспективы и стратегия выживания человечества.
- •Тема 14. Тенденции развития современного мира
- •Тема 15. Основные принципы устойчивого развития общества
- •Вопросы к вариантам контрольной работы
- •Экосистемы их структура.
- •Методы очистки воды для питьевых нужд
- •Проблемы устойчивого развития цивилизации в ххi веке.
- •Необходимость контроля за качеством воздуха, воды и пищи.
- •Вариант контрольной работы определяется по таблице в зависимости
- •Перечень вопросов к экзамену по экологии
- •Вопросы для подготовки к экзамену/зачету по курсу «экология»
- •Установочные лекции для заочников
- •1. Предмет и задачи экологии. Разделы экологии, связь с другими областями науки и техники.
- •2. Спектр уровней организации живой материи. Понятия: живой организм, вид, популяция, биологическое сообщество, экосистема
- •3. Понятие о биосфере. Учение Вернадского о биосфере. Структура биосферы.
- •4. Природные ресурсы и их классификация
- •5. Понятие об экологическом факторе. Классификация экологических факторов
- •6. Абиотические факторы
- •7. Биотические факторы. Типы взаимоотношения между видами.
- •8. Основные законы экологии
- •9. Экологическая система, ее структура.
- •10. Типы и структура пищевых цепей. Распределение потока энергии в пищевых цепях
- •11. Пирамиды энергетических потоков, численностей и биомасс.
- •12. Круговорот веществ в природе (геологический, биохомический). Круговорот углерода, азота, воды
- •13. Понятие «Загрязнение окружающей среды». Виды и характер загрязнений. Классификация загрязнений.
- •14. Канцерогенные вещества в атмосфере, воде и пище
- •15. Понятие о тяжелых и токсичных элементах. Тяжелые металлы
- •16. Радиоактивное загрязнение и его влияние на здоровье человека и живые организмы.
- •17. Влияние загрязняющих веществ на здоровье населения
- •18. Источники и виды загрязнений атмосферного воздуха. Влияние загрязнений атмосферного воздуха на экосистемы. Самоочищение атмосферного воздуха.
- •19. Фотохимический (окислительный) и восстановительный смог
- •20. Причина возникновения парникового эффекта, его последствия.
- •21. Причины истощения озонового слоя, возникающие последствия
- •22. Гигиеническое нормирование примесей в атмосфере (пдк).
- •23. Мероприятия по охране атмосферного воздуха (законодательные, архитектурно-планировочные, технические, технологические).
- •24. Значение воды. Потребность и запасы воды
- •25. Источники и виды загрязнений гидросферы. Экологические последствия загрязнения природных вод. Самоочищение воды.
- •26. Классификация сточных вод. Санитарные условия спуска сточных вод в водные объекты
- •27. Принципы нормирования загрязняющих веществ в воде водоемов
- •28. Мероприятия по охране водоемов
- •29. Охрана и рациональное использование почв
- •30. Пестициды в окружающей среде и пище
- •32. Источники образования шума и мероприятия по предотвращению
- •33. Экологический мониторинг
- •34. Международное сотрудничество в области охраны окружающей среды. Значение международных организаций воз, фао
- •35. Понятие о качестве пищевых продуктов
- •36. Состояние охраны окружающей среды в Пермской области. По данным сборника «Состояние и охрана окружающей среды Пермской области в 2004 году».
- •1. Качество атмосферного воздуха г. Перми
- •2. Воздействие отраслей экономики на атмосферный воздух
- •3. Выброс загрязняющих веществ от передвижных источников
- •4. Качество воды поверхностных водоемов
- •4. Антропогенное воздействие на водные объекты
- •5. Отходы производства и потребления
- •7. Воздействие шума
- •8. Аварийные ситуации
- •9. Урбанизированные территории
- •37. Экономика природопользования
- •38. Стратегия устойчивого развития общества.
- •39. Значение белка, жиров, углеводов, витаминов в жизни организмов
15. Понятие о тяжелых и токсичных элементах. Тяжелые металлы
К тяжелым металлам относят более 40 химических элементов с относительной плотностью более 6 г/см3. К наиболее опасным, с точки зрения их биологической активности и токсических свойств, относя: свинец, ртуть, кадмий, цинк, висмут, кобальт, никель, медь, олово, сурьму, ванадий, марганец, хром, молибден и мышьяк. Биогеохимические свойства тяжелых металлов
Свойство |
Cd |
Co |
Cu |
Hg |
Ni |
Pb |
Zn |
Биохимическая активность |
В |
В |
В |
В |
В |
В |
В |
Токсичность |
В |
У |
У |
В |
У |
В |
У |
Канцерогенность |
- |
В |
- |
- |
В |
- |
- |
Обогащение аэрозолей |
В |
Н |
В |
В |
Н |
В |
В |
Минеральная форма распространения |
В |
В |
Н |
В |
Н |
В |
Н |
Органическая форма распространения |
В |
В |
В |
В |
В |
В |
В |
Подвижность |
В |
Н |
У |
В |
Н |
В |
У |
Тенденция к биоконцентрированию |
В |
В |
У |
В |
В |
В |
У |
Эффективность накопления |
В |
У |
В |
В |
У |
В |
В |
Комплексообразующая способность |
У |
Н |
В |
У |
Н |
Н |
В |
Склонность к гидролизу |
У |
Н |
В |
У |
У |
У |
В |
Растворимость соединений |
В |
Н |
В |
В |
Н |
В |
В |
Время жизни |
В |
В |
В |
Н |
В |
Н |
В |
В - высокая, У - умеренная, Н - низкая
Формы нахождения в окружающей среде. В атмосферном воздухе тяжелые металлы присутствуют в форме органических и неорганических соединений в виде пыли и аэрозолей, а также в газообразной элементной форме (ртуть).
В водных средах металлы присутствуют в трех формах: взвешенные частицы, коллоидные частицы и растворенные соединения. Большое влияние на содержание i этих элементов в воде оказывает гидролиз, во многом определяющий форму нахождения элемента в водных средах. Тяжелые металлы в водных экосистемах концентрируются в донных отложениях и биоте.
В почвах тяжелые металлы содержатся в водорастворимой, ионообменной и непрочно адсорбированной формах. Водорастворимые формы, как правило, представлены хлоридами, нитратами, сульфатами и органическим комплексными соединениями. Ионы тяжелых металлов могут быть связаны с минералами как часть кристаллической решетки.
Источники.
• добыча и переработка металлов;
• предприятия теплоэнергетики - процессы сжигания минерального топлива (угля, нефти);
• высокотемпературные технологические процессы (металлургия, обжиг цементного сырья и др.), а также транспортировка, обогащение и сортировка руды;
•сточные воды и отходы, накапливаемые на свалках;
• удобрения из шламов, полученные из промышленных и канализационных очистных сооружений.
Техногенное поступление тяжелых металлов в окружающую среду происходит в виде газов и аэрозолей (возгона металлов и пылевидных частиц) и в составе сточных вод.
Металлы сравнительно быстро накапливаются в почве и крайне медленно из нее выводятся: период полуудаления цинка - до 500 лет, кадмия - до 1100 лет, меди -до 1500 лет, свинца - до нескольких тысяч лет.
Атмосферный путь поступления химических элементов в окружающую среду городов является ведущим. Максимальной способностью концентрировать тяжелые металлы обладают взвешенные вещества и донные отложения, затем планктон, бентос и рыбы.
Рассмотрим влияние некоторых тяжелых металлов на организм человека.
Медь. Сама по себе медь мало- токсична или нетоксична. Растворимые соли, особенно сульфат меди (II), оказывают сильное раздражающее действие на кожу и слизистые оболочки. Возможно отравление пищей, приготовленной или хранившейся в медной посуде. У людей, работающих на производствах, связанных с медью и ее солями наблюдается увеличение печени и другие патологические отклонения.
Свинец. Элементарный свинец и его нерастворимые соли безвредны для человека. Однако все растворимые соли - яды, причем их токсичность увеличивается с ростом растворимости. При остром отравлении появляется боль в животе, потеря аппетита, понос с последующим запором, рвота, общее недомогание, головная боль, конвульсии из-за повышения внутричерепного давления. При хроническом отравлении человек теряет в весе, чувствует постоянную слабость. Во всех случаях наблюдается повышение концентрации свинца в крови (>0,05 мг%). Почти весь свинец поступает в организм с пищей и водой, но возможно его попадание в организм и с загрязненным воздухом, и через повреждения кожи. В воздух свинец попадает при сгорании бензина с добавками тетраэтилсвинца.
Железо. Отравление солями железа бывает острым и хроническим. При остром отравлении изъязвляются слизистые оболочки желудка и кишечника, что приводит к внутренним кровотечениям с возможным летальным исходом. Острые отравления возникают при избыточном употреблении лекарственных препаратов, содержащих железо. Хронические отравления часто наблюдаются в местностях, где используют контейнеры из железа и его сплавов для хранения кислых пищевых продуктов, например, вина.
В экологии используется термин «железнение среды», характеризующий количество железа антропогенного происхождения в природной среде. ПДК Fe3+ в родниковых водах - 0,3 мг/л, в речной воде - 0,1 мг/л.
Ртуть. Морфологические изменения при отравлении ртутью наблюдаются в полости рта, в желудке, почках и толстой кишке. Страдает и нервная система. Соединения ртути более токсичны, чем сама ртуть.
Острая интоксикация ртутью возникает при массивном поступлении ртути или ее соединений в организм. Морфологически она может виде массивных некрозов в желудке, толстой кишке, а также острого некроза почек.
Хроническая интоксикация ртутью приводит к расшатыванию зубов, хроническому гастриту, поражению почек, атрофии головного мозга.
Мышьяк. Соли, окислы и пары мышьяка чрезвычайно опасны. Препараты на основе мышьяка используются в качестве гербицидов для опрыскивания фруктов, в качестве инсектицидов, яда для крыс и во многих промышленных процессах. Различают острый и хронический арсенизм. Острое отравление редко, но хроническое отравление может стать причиной смерти.