Экзаменационные билеты по экологии

1 Билет

1. Четыре источника гидросферы.

ГИДРОСФЕРА - это водная оболочка Земли, в которую входят воды Мирового океана, воды суши и подземные воды. Площадь гидросферы составляет 70,8% от поверхности земного шара, тогда как ее объем - всего около 0,1% от объема нашей планеты. Доля поверхностных вод весьма мала , но они обладают исключительной активностью ( меняются в среднем каждые 11 дней ) и являются источником образования пресных вод на суше. Пресной называют воду, соленость которой не превышает 1% , т.е. содержащую не более 1 г солей в 1 л ( соленость океанской воды около 35% ). Количество пресной воды составляет 2,5% от общего объема, при этом почти две трети этой воды заключено в ледниках Антарктиды, Гренландии, полярных островов, льдин и айсбергов, горных вершин. Подземные воды располагаются в толще земной коры на различной глубине ( до 200 м и более ). Глубокозалегающие воды минерализованы, многие из них соленые. Воде принадлежит важнейшая роль в истории развития нашей планеты, так как с ней связано зарождение и развитие огромного количества живых организмов. Она сыграла огромную роль в формировании поверхности Земли и ее ландшафтов. Вода выполняет четыре важных экологических функции:

• является важнейшим минеральным сырьем, главным природным ресурсом потребления ( человечество использует ее в тысячу раз больше, чем угля и нефти );

• является основным механизмом осуществления взаимосвязей всех процессов в экосистемах ( обмен веществ, тепла, рост биомассы );

• является главным агентом - переносчиком глобальных биоэнергетических экологических циклов;

• является основной составной частью всех живых организмов.

Вода - это самый распространенный на Земле минерал. Молекулы воды присутствуют в каждом физическом теле и входят в состав каждого земного вещества, минерала, горной породы, живого тела и т. д. Это единственный минерал, который встречается в естественных условиях в трех агрегатных состояниях: газообразном, жидком и твердом. Существование биосферы и человека всегда было основано на использовании воды. Использование воды для хозяйственных целей - одно из звеньев круговорота воды в природе. Но антропогенное звено круговорота отличается от естественного тем, что в процессе испарения лишь небольшая часть использованной человеком воды возвращается в атмосферу опресненной. Другая часть ( около 90% ) сбрасывается в реки и водоемы в виде сточных вод, загрязненных отходами производства. Человечество постоянно стремилось к увеличению водопотребления, оказывая на гидросферу огромное воздействие. Это и строительство гидротехнических сооружений ( водохранилищ, оросительных каналов, систем переброски воды ), и увеличение площади орошаемых земель, и обводнение засушливых территорий, а также урбанизация, загрязнение пресных вод различными стоками. Антропогенные преобразования достигли глобальных масштабов, нарушая естественный режим озер и рек земного шара. В результате многообразного давления, природные системы в значительной степени утратили свои защитные свойства, и сейчас мы приходим к осознанию того, каким злом является загрязнение и истощение вод.

2. Схема круговорота фосфора

Фосфор – необходимый компонент нуклеиновых кислот, белков, АТФ и ряда других жизненно важных органических веществ. Кроме того, фосфат входит в состав зубной эмали и фосфолипидов мембран. Это сравнительно мало распространённый элемент, и, подобно азоту и калию, он часто бывает фактором, лимитирующим продуктивность экосистем. Форма, в которой элемент поглощается растениями: фосфат РО₄^3- и ортофосфат Н₂РО₄^-. Круговорот фосфора показан на рис.1; он не сложен, так как в природе нет газообразных соединений этого элемента. Запасы фосфора, доступные живым существам, полностью сосредоточены в литосфере. Основными источниками неорганического фосфора являются изверженные породы (например, апатиты) или осадочные породы (например, фосфориты). Минеральный фосфор – редкий элемент в биосфере, в земной коре его содержание не превышает 1 %, что является основным фактором, лимитирующим продуктивность многих экосистем. Неорганический фосфор из пород земной коры вовлекается в циркуляцию выщелачиванием и растворением в континентальных водах. Он попадает в экосистемы суши и поглощается растениями, которые при его участии синтезируют различные органические соединения, и таким образом включается в трофические цепи. Затем органические фосфаты вместе с трупами, отходами и выделениями живых существ возвращаются в землю, где снова подвергаются воздействию микроорганизмов и превращаются в минеральные ортофосфаты, готовые к употреблению растениями и другими автотрофами. В водные экосистемы фосфор приносится текучими водами. Реки непрерывно обогащают океаны фосфатами, что способствует развитию фитопланктона и живых организмов, расположенных на различных уровнях пищевых цепей пресноводных или морских водоёмов. Во всех водных экосистемах фосфор встречается в четырёх формах, соответственно нерастворимых или растворимых. Поскольку на Земле запасы фосфора – элемента, важного для функционирования экосистем, малы, то любые воздействия человека на биогеохимический круговорот фосфора имеет ряд отрицательных последствий.

Фосфор принадлежит к числу довольно распространенных элементов; содержание его в земной коре составляет около 0.1% (масс.). Вследствие легкой окисляемости фосфор в свободном состоянии в природе не встречается. Из природных соединений фосфора самым важным является ортофосфат кальция, который в виде минерала фосфорита иногда образует большие залежи. Фосфор, как и азот, необходим для всех живых существ, так как он входит в состав некоторых белков как растительного, так и животного происхождения. В растениях фосфор содержится главным образом в белках семян, в животных организмах - в белках молока, крови, мозговой и нервной тканей. В виде кислотного остатка фосфорной кислоты фосфор входит в состав нуклеиновых кислот - сложных органических полимерных соединений, принимающих непосредственное участие в процессах передачи наследственных свойств живой клетки.