Выберите букву:

Экология-скачать бесплатно - Реферат

- Вы можете скачать эту работу совершенно бесплатно
 
 
1.Типы взаимодействия между организмами. Внутривидовые и межвидовые отношения.
Теоретически взаимодействие популяций двух видов можно выразить в виде следующих комбинаций символов: 00, --, ++, +0, -0 , +-. Выделяют 9 типов наиболее важных взаимодействий между видами:
Примечание: (0) - существенное взаимодействие между популяциями отсутствует; (+) - благоприятное действие на рост, выживание или другие характеристики популяции; ( - ) - ингибирующее действие на рост или другие характеристики популяции.
·             нейтрализм(00)- ассоциация двух видов популяций не сказывается ни на одном из них;
·             Взаимное конкурентное подавление (--) - обе популяции взаимно подавляют друг друга;
·             Конкуренция из-за ресурсов (--) - каждая популяция неблагоприятно воздействует на другую при недостатке пищевых ресурсов;
·             Аменсализм (-0) - одна популяция подавляет другую, но сама при этом не испытывает отрицательного влияния;
·             Паразитизм (+ - ) -популяция паразита наносит вред популяции хозяина;
·             Хищничество (+ -) - одна популяция неблагоприятно воздействует на другую в результате прямого нападения, но зависит от другой;
·             Комменсализм (+0) - одна популяция извлекает пользу от объединения с другой, а другой популяции это объединение безразлично;
·             Протокооперация (+ +) - обе популяции получают пользу от объединения;
·             Мутуализм (+ +) - связь благоприятна для роста и выживания отдельных популяций, причём в естественных условиях ни одна из них не может существовать без другой.
Тип взаимодействия определённой пары видов может изменяться в зависимости от условий или от последовательных стадий их жизненных циклов. Иногда отношения двух видов можно охарактеризовать как паразиты, иногда - как комменсализм, а иногда они могут быть нейтральными. Девять описанных видов взаимодействий можно свести к двум более обобщенным типам - отрицательным (антибиотическим) и положительным (симбиотическим). В зависимости от состояния экосистемы к ней может быть, применим один из следующих принципов:
-в ходе эволюции и развития экосистемы существует тенденция к уменьшению роли отрицательных взаимодействий за счёт положительных, увеличивающих выживание обоих видов.
- в недавно сформировавшихся или новых ассоциациях вероятность возникновения сильных отрицательных взаимодействий больше, чем в старых.
Взаимодействие популяций может быть взаимно полезным, полезным для одной из них и безразличным для другой. Более того, взаимоотношения могут меняться, они не заданы раз и навсегда. Далее на примерах подробнее рассмотрим типы взаимоотношений между организмами.    В случае, когда одна популяция не испытывает влияния другой, т.е. между ними нет взаимодействия, то такая ситуация называется нейтрализмом. Например, белки и лоси в одном лесу не контактируют между собой. К антибиотическим отношениям можно отнести следующие формы отношений:
·             Конкуренцию;
·             Паразитизм;
·             Хищничество;
·             Аменсализм.
Взаимосвязи между организмами можно разделить на межвидовые и внутривидовые. Межвидовые отношения обычно классифицируются по “интересам”, на базе которых организмы строят свои отношения: Межвидовые взаимодействия значительно более разнообразны: -нейтрализм (оба вида не оказывают никакого воздействия друг на друга); -конкуренция (оба вида оказывают друг на друга неблагоприятное воздействие); --мутуализм (оба вида не могут существовать друг без друга); -паразитизм (паразитический вид тормозит рост и развитие своего хозяина); -хищничество (хищный вид питается своей жертвой); -аменсализм (один организм подавляет развитие другого); -комменсализм (комменсал получает пользу от другого вида, которому это объединение не безразлично). Внутривидовая конкуренция: – прямая конкуренция – животные дерутся между собой до смерти. У растений – аллопатия – выделение токсинов. – косвенная конкуренция – опосредованная, т.е. не напрямую. Внутривидовые взаимоотношения: –состязание; –соперничество; -взаимопомощь; –сотрудничество (стадо).Если популяции являются антагонистами в борьбе за пищу, место обитания и другие необходимые для жизни факторы, то их отношения называют конкуренцией. В природе возникают ситуации, когда один вид наносит ущерб другому, но в то же время не может существовать без него. Такой тип взаимоотношений называют либо паразитизмом (когда представители какого-либо вида обитают внутри или на поверхности другого - например, паразитические черви, обитающие внутри млекопитающих и человека), либо хищничеством (когда представители одного вида ловят и поедают представителей другого - например, отношения между волками и грызунами и др.).
При аменсализме страдает один вид, а другой развивается нормально: например, плесневый гриб Penicillium выделяет пенициллин - вещество, подавляющее рост различных бактерий, но бактерии не оказывают влияния на плесневый гриб. При клинических испытаниях пенициллина было выявлено, что при его применении увеличилось число грибковых заболеваний, поскольку в естественных условиях развитие грибов сдерживается присутствием бактерий. При антогонизме - аменсализме, паразитизме и хищничестве - ошибочно полагать, что отношения между хозяином и паразитом или хищником и жертвой всегда вредны для хозяина или жертвы. Со временем под влиянием естественного отбора губительное действие паразита или хищника ослабевает, поскольку паразит может сохраниться лишь в том случае, если перейдет на какой-либо новый вид, пригодный в качестве хозяина. Если же паразит не найдет нового хозяина, то он погибает сам.
   К симбиотическим можно отнести следующие формы отношений:
-Собственно симбиоз (протокооперация);
-Мутуализм;
-Комменсализм.
Симбиоз - сожительство (от греч. "син" - вместе, "биос" - жизнь) представляет такую форму взаимоотношений, при которой оба партнера или один из них извлекает пользу от другого. Симбиоз - понятие широкое и включает много разных вариантов отношений между видами. Если присутствие одной популяции благоприятно для другой, но не является необходимым условием существования, то такие отношения носят характер протокооперации (на панцирях многих ракообразных обитают различные кишечнополостные, которые получают пищу, когда его хозяин ловит и поедает других животных, однако они могут существовать и раздельно). Протокооперацию можно в определенном смысле отнести к симбиозу. Существуют и другие формы симбиоза: мутуализм, комменсализм. В случае, когда оба вида извлекают выгоду из совместного существования и не могут жить самостоятельно, то такая ассоциация называется мутуализмом. Примером мутуализма являются термиты, в кишечнике которых обитают жгутиковые (простейшие), имеющие ферменты для разложения древесины, которой питаются термиты. Формирование мутуализма проходит через несколько стадий: сначала ассоциация носит характер комменсализма (т.е. такой тип взаимоотношений, когда один из двух совместно обитающих видов - комменсал - извлекает пользу из совместного существования, не причиняя, однако, вреда другому виду), а затем через фазу протокооперации отношения в ассоциации переходят в мутуализм. Комменсализм широко представлен в океане, где практически в каждой норе, вырытой червем, и в каждой раковине обитают гости, использующие убежище хозяина и не приносящие ему ни пользы, ни вреда. Рыбы-лоцманы, следующие за акулами, черепахами, дельфинами, кормятся остатками пищи этих животных, а также их экскрементами и паразитами. Такие отношения между видами называют нахлебничеством (один из вариантов комменсализма). Другая форма комменсализма получила название квартиранства: в полости голотурии "морского огурца" находят убежище разнообразные мелкие виды животных. Растения - эпифиты (от греч. "эпи" - на, сверх, "фитом" - растение) поселяются на деревьях. Например, на деревьях поселяются водоросли, лишайники, мхи, орхидеи - они питаются за счет фотосинтеза и отмирающих тканей хозяина, но не их соками.
Список литературы:
Банников А.Г.  Основы экологии и охрана окружающей среды- М.: Колос, 1999.
Шамилева И.А. Экология: Учеб. пособие для студ. пед. вузов. - М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2004.
 
2.Круговорот углерода в природе, значение для жизни.
 
Вся земная жизнь основана на углероде. Каждая молекула живого организма построена на основе углеродного скелета. Атомы углерода постоянно мигрируют из одной части биосферы (узкой оболочки Земли, где существует жизнь) в другую. На примере круговорота углерода в природе можно проследить в динамике картину жизни на нашей планете. Основные запасы углерода на Земле находятся в виде содержащегося в атмосфере и растворенного в Мировом океане диоксида углерода, то есть углекислого газа (CO2). Рассмотрим сначала молекулы углекислого газа, находящиеся в атмосфере. Растения поглощают эти молекулы, затем в процессе фотосинтеза атом углерода превращается в разнообразные органические соединения и таким образом включается в структуру растений. Далее возможно несколько вариантов:
-углерод может оставаться в растениях, пока растения не погибнут. Тогда их молекулы пойдут в пищу редуцентам (организмам, которые питаются мертвым органическим веществом и при этом разрушают его до простых неорганических соединений), таким как грибы и термиты. В конце концов углерод вернется в атмосферу в качестве CO2;
-растения могут быть съедены травоядными животными. В этом случае углерод либо вернется в атмосферу (в процессе дыхания животных и при их разложении после смерти), либо травоядные животные будут съедены плотоядными (и тогда углерод опять же вернется в атмосферу теми же путями);
-растения могут погибнуть и оказаться под землей. Тогда в конечном итоге они превратятся в ископаемое топливо — например, в уголь.
В случае же растворения исходной молекулы CO2 в морской воде также возможно несколько вариантов:
-углекислый газ может просто вернуться в атмосферу (этот вид взаимного газообмена между Мировым океаном и атмосферой происходит постоянно);
-углерод может войти в ткани морских растений или животных. Тогда он будет постепенно накапливаться в виде отложений на дне Мирового океана и в конце концов превратится в известняк.
Если углерод вошел в состав осадочных отложений или ископаемого топлива, он изымается из атмосферы. На протяжении существования Земли изъятый таким образом углерод замещался углекислым газом,попадавшим в атмосферу при вулканических извержениях и других геотермальных процессах. В современных условиях к этим природным факторам добавляются также выбросы при сжигании человеком ископаемого топлива. В связи с влиянием CO2 на парниковый эффект исследование круговорота углерода стало важной задачей для ученых, занимающихся изучением атмосферы. Составной частью этих поисков является установление количества CO2, находящегося в тканях растений (например, в только что посаженном лесу) — ученые называют это стоком углерода. Поскольку правительства разных стран пытаются достичь международного соглашения по ограничению выбросов CO2, вопрос сбалансированного соотношения стоков и выбросов углерода в отдельных государствах стал главным яблоком раздора для промышленных стран. Однако ученые сомневаются, что накопление углекислого газа в атмосфере можно остановить одними лесопосадками. Иногда говорят, что основу жизни на нашей планете составляет углерод. Этот элемент обнаружен во всех органических молекулах. Понятие «органический» в смысле «живой» употреблялось первоначально потому, что в то время только живым существам приписывалась способность образовывать органические соединения. Убеждение это опроверг немецкий химик Велер, синтезировавший в 1828 г. органическое вещество мочевину из неорганических исходных веществ. Это вынудило ученых признать, что для синтеза химических компонентов живого не требуется никакой магии, никакой особой «жизненной силы». Теоретически в наше время мы готовы к тому, чтобы синтезировать из неорганических исходных веществ даже ДНК, т. е. генетический материал, а значит, готовы уже «создать» жизнь. Но почему столь важен именно углерод? Углерод образует с другими элементами прочные ковалентные связи, т. е. обобществляет с ними электроны. Он образует четыре ковалентные связи; его валентность, следовательно, равна 4. Простой пример такого обобществления электронов — метан, имеющий эмпирическую формулу СН4. Структурная формула метана представлена на рисунке. Иногда говорят, что основу жизни на нашей планете составляет углерод. Этот элемент обнаружен во всех органических молекулах. Понятие «органический» в смысле «живой» употреблялось первоначально потому, что в то время только живым существам приписывалась способность образовывать органические соединения.
Убеждение это опроверг немецкий химик Велер, синтезировавший в 1828 г. органическое вещество мочевину из неорганических исходных веществ. Это вынудило ученых признать, что для синтеза химических компонентов живого не требуется никакой магии, никакой особой «жизненной силы». Теоретически в наше время мы готовы к тому, чтобы синтезировать из неорганических исходных веществ даже ДНК, т. е. генетический материал, а значит, готовы уже «создать» жизнь. Но почему столь важен именно углерод? Углерод образует с другими элементами прочные ковалентные связи, т. е. обобществляет с ними электроны. Он образует четыре ковалентные связи; его валентность, следовательно, равна 4. Простой пример такого обобществления электронов — метан, имеющий эмпирическую формулу СН4. Живые организмы состоят из ограниченного числа элементов; соединяясь, эти элементы образуют молекулы — строительные блоки живого. Молекулы бывают самых разных размеров — от совсем небольших, вроде диоксида углерода или воды, до таких гигантских, как молекулы белка (макромолекулы). Малые молекулы растворимы и обычно участвуют в обшей химической активности клеток, в так называемом метаболизме. Более крупные молекулы служат резервом энергии или выполняют структурные функции, а некоторые из них можно назвать «информационными»: они являются носителями генетической информации (ДНК и РНК) или участвуют в ее реализации (белки). Из малых молекул больше всего в организме содержится воды — от 60 до 95% обшей сырой массы. Во всех организмах мы находим также и некоторые простые органические соединения, играющие роль «строительных блоков», из которых строятся более крупные молекулы. По мнению биологов, эти немногие виды молекул могли синтезироваться в «первичном бульоне» (т. е. концентрированном растворе химических веществ) в мировом океане на ранних этапах существования Земли, еще до появления жизни на ней. Простые молекулы строятся в свою очередь из еще более простых неорганических молекул, а именно из диоксида углерода, азота и воды.
 
Список литературы
Добровольский В.В. Экология: Учеб. для студ. высш. учеб. заведений. - М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2001.
Боголюбова С. А. Экология - М.: Издательство НОРМА, 2000.
 
3.Красная книга-история развития взаимоотношения человека с природой.
«Красная книга» — аннотированный список редких и находящихся под угрозой исчезновения животных, растений и грибов. Красные Книги бывают различного уровня — международные, национальные и региональные. Первая организационная задача охраны редких и находящихся под угрозой исчезновения видов — их инвентаризация и учет как в глобальном масштабе, так и в отдельных странах. Без этого нельзя приступать ни к теоретической разработке проблемы, ни к практическим рекомендациям по спасению отдельных видов. Задача не простая, и ещё 30-35 лет назад предпринимались первые попытки составить сначала региональные, а затем мировые сводки редких и исчезающих видов зверей и птиц. Однако сведения были или слишком лаконичны и содержали лишь перечень редких видов, или, напротив, очень громоздки, поскольку включали все имеющиеся данные по биологии и излагали историческую картину сокращения их ареалов. Первое издание Красной книги МСОП вышло в свет в 1963 году. Это было «пилотное» издание с небольшим тиражом. В два его тома вошли сведения о 211 видах и подвидах млекопитающих и 312 видах и подвидах птиц. Красная книга рассылалась по списку видным государственным деятелям и учёным. По мере накопления новой информации, как и планировалось, адресатам высылались дополнительные листы для замены устаревших. Три тома второго издания книги вышли в 1966—1971 годах. Теперь у неё был «книжный» формат (21,0 х 14,5 см), но, как и первое издание, она имела вид перекидного толстого календаря, любой лист которого мог быть заменен новым. Книга по-прежнему не была рассчитана на широкую продажу, она рассылалась по списку природоохранным учреждениям, организациям и отдельным учёным. Количество видов, занесенных во второе издание Красной книги МСОП, значительно увеличилось, так как за прошедшее время была собрана дополнительная информация. В первый том книги вошли сведения о 236 видах (292 подвидах) млекопитающих, во второй — о 287 видах (341 подвиде) птиц и в третий — о 119 видах и подвидах рептилий и 34 видах и подвидах амфибий. Постепенно Красная книга МСОП совершенствовалась и пополнялась. В третье издание, тома которого начали выходить в 1972 году, были включены сведения уже о 528 видах и подвидах млекопитающих, 619 видах птиц и 153 видах и подвидах рептилий и амфибий. Была изменена и рубрикация отдельных листов. Первая рубрика посвящена характеристике статуса и современного состояния вида, последующие — географическому распространению, популяционной структуре и численности, характеристике местообитаний, действующим и предлагаемым мерам по охране, характеристике содержащихся в зоопарках животных, источникам информации (литературе). Книга поступила в продажу, и в связи с этим был резко увеличен её тираж. Последнее, четвертое «типовое» издание, вышедшее в 1978—1980 годах, включает 226 видов и 79 подвидов млекопитающих, 181 вид и 77 подвидов птиц, 77 видов и 21 подвид рептилий, 35 видов и 5 подвидов амфибий, 168 видов и 25 подвидов рыб. Среди них 7 восстановленных видов и подвидов млекопитающих, 4 — птиц, 2 вида рептилий. Сокращение числа форм в последнем издании Красной книги произошло не только за счёт успешной охраны, но и в результате более точной информации, полученной в последние годы. Работа над Красной книгой МСОП продолжается. Это документ перманентного действия, поскольку условия обитания животных постоянно меняются и все новые и новые виды могут оказаться в катастрофическом положении. Вместе с тем усилия, предпринимаемые человеком, дают хорошие плоды, о чем свидетельствуют зелёные её листы.
Человек, будучи представителем высшей ступени эволюции живых организмов отличается от них прежде всего своим разумом, речью и способностью к труду. Вследствие этого он оказывает на свое местообитание влияние гораздо большее, чем другие животные, вплоть до его разрушения, причем результат своей деятельности он ощущает и понимает как правило позже. С самого начала своей истории человек столкнулся с законами природного равновесия. Длительная история развития человечества - это, прежде всего, история природопользования, развития производительных сил, познания человеком законов природы и общества, смена на этой основе, общественно-экономических формаций. Поэтому, вполне естественно, что взаимоотношение человека с природой и ее ресурсами подчиняется, с одной стороны - характеру ресурсов в самом широком понимании этого слова, начиная с размеров самой территории и кончая залегающими в недрах земли полезными ископаемыми и, с другой, состоянием производительных сил. В том числе - уровнем развития науки, техники и теми производственными отношениями, которые складываются в конкретном обществе на протяжении его истории. Наскальные рисунки первобытного человека, изображающие сценки охоты или собирания плодов, свидетельствуют о том времени, когда человек, производное от природы, приступил к осмысленному использованию наиболее доступных и, одновременно, необходимых биологических ее ресурсов, приступил к “покорению” природы. Все компоненты природы, которые объективно существуют, вне зависимости от того, использовались ли они человеком когда либо, используются они или не используются обществом в настоящем, определяются как природные блага. Это понятие охватывает все, без исключения, природные ландшафты, почвенный и растительный покров, водные объекты и полезные ископаемые, представителей растительного и животного мира. H.Реймерс определяет: Природные блага, есть совокупность природных ресурсов и природных условий жизни общества, которые используются в настоящее время или могут быть использованы в обозримом будущем. Однако надобно отметить, что природные блага - объективно существующие компоненты природы, и они не зависят от того предполагается ли их использовать и будут ли они использованы когда ни будь человеком или не будут. В отличие от природных благ, природные ресурсы - есть компоненты природы (природные объекты и явления), используемые в прошлом и (или) настоящем, и оцененные в отношении возможности их использования в будущем.
Например, само по себе наличие в тайге зверя (например, соболя) есть природное благо, которое может перейти в состояние ресурса, если будет показано, что соболя есть смысл добывать для обеспечения занятости и материального благосостояния местного населения. Изучив популяцию соболя и оценив возможности их воспроизводства можно определить их количество, которые могут быть добыты без ущерба для популяции, то есть определены их запасы или природно-ресурсный потенциал популяции. Соответственно, та часть природных ресурсов Земли и ближнего космоса, которая может быть реально вовлечена в хозяйственную деятельность при данных энергетических, технических и социально-экономических возможностях общества, без ущерба для возможности последующего устойчивого его развития может быть определена как природно-ресурсный потенциал.
Взаимодействие человека и природы, общества и природы имеет два диалектически взаимосвязанных начала: материально-практическое и духовное. Каждый из рассмотренных выше этапов в истории этого взаимодействия означал не только освоение человеком новых пространств планеты и вовлечение все новых и новых природных ресурсов в процесс общественного производства, но также изменение мировоззренческой картины природы и общественного сознания. Духовное освоение природы определялось не только постоянным ростом знаний о природных закономерностях, но и изменением существующих культурных координат той или иной эпохи. Именно культура вырабатывает, хранит и транслирует социально принятые ценностные установки, определяющие цели человеческой деятельности. Потому и видение природы происходит через призму этих ценностей и нормативов. Казалось бы, что все воздействия человека на природу связаны с необходимостью обеспечения материальных компонентов жизни людей.
Однако они, эти воздействия, оказываются органически связаны с укоренившимися традициями отношения к бесконечности природных ресурсов, следовательно, возможностей их эксплуатации и получения адекватных жизненных благ. Быстрый рост экономических и научно-технических возможностей получения продукции на основе использования природных ресурсов, а иных источников, позволил экономически и технологически развитым странам мира выработать высокий стандарт потребительских благ. При этом, резко сократилась доля продуктов, направленных на удовлетворение биологических потребностей - питания и одежды и многократно возросла доля сервиса, непосредственно не создающего материальные блага, гипертрофировалась доля военно-промышленного комплекса, направленность которого объективно ориентирована исключительно на разрушение природных объектов и социальных структур общества. Обладание определенным уровнем потребительских ценностей, постепенно формирует “псевдоавторитет”, некую систему личных установок, эталон благополучия или неблагополучия самого человека, его семьи, общества в котором он вращается. Эту идеологию завистнического и ничем не сдерживаемого накопительства постоянно возбуждают средства массовой информации и, в случае продолжения подобной ориентации, несовместимой с необходимыми ограничениями использования природных ресурсов, она будет способствовать движению к экологической катастрофе.
Итак, первый период взаимодействия человека с природой отвечает наиболее примитивной культуре каменного века и первобытнообщинного уклада жизни, когда человеческие племена были сравнительно малочисленны и рассеяны по поверхности Земли. Первые люди жили за счет сбора плодов, съедобных растений и тех животных, которых они могли ловить. Изобретение орудий позволило заниматься охотой и рыбной ловлей практически на все виды животных, деятельность человека становилась более хищнической. На этой стадии человек неотделим от окружающей среды и полностью от него зависит. Изменения в среде, которые определяют количество необходимой пищи, заставляют его приспосабливаться к данным условиям или искать другие местообитания. Хищническая деятельность должна была ограничиваться саморегулированием, подобным тому, которое существует в мире животных между хищником и добычей. Представления о людях тех времен дают раскопки палеолитических стоянок и петроглифы, украшавшие стены пещер - жилищ древнего человека или скалистые уступы, которые по каким-то причинам привлекали внимание древних художников и “летописцев”. Однако, уже в эту пору использование природных ресурсов было достаточно многообразным и не ограничивалось лишь дикими животными, мясо которых употреблялось в пищу, а шкуры и сухожилия - для шитья одежды и “монтажа” примитивных орудий труда. Определенное значение имела рыба, корни и побеги растений, также пригодных в пищу. И, конечно, определенные виды горных пород, позволявшие производить из них различные каменные орудия. Казалось бы, подобные ограниченные потребности в природных ресурсах и возможности воздействия на природу немногим отличали человека от иных обитателей лесов и степей.
Однако нахождение в захоронениях севера и востока Сибири совместно костей мамонтов, шерстистых носорогов и некоторых других крупных животных, обитавших на широких пространствах северных равнин, указывает, что и там люди активно на них охотились и могли способствовать вымиранию этих животных. Второй период природопользования относится ко времени от начала земледелия и скотоводства до становления развитого промышленного производства в XIX в. Этот период в социально-экономическом отношении характеризуется постепенным развитием государственности, переходом примитивных, родовых и общинных общественных отношений к рабовладельческим и феодальным государствам, возникновением городов-государств. Все домашние животные, кроме ламы и альпаки, родом из Старого Света.
Одомашнивание животных произошло на Ближнем Востоке примерно восемь тысяч лет назад. Воздействие скотовода на внешнюю среду несравненно более глубокое, чем воздействие охотника. Перекидывающийся огонь - самое могучее средство преобразования внешней среды, которым скотоводы пользовались для увеличения открытых пространств. Ландшафт оказывался полностью трансформированным: начинались явления эрозии, изменения водного режима и, соответственно, климата регионов. Пятнадцать тысяч лет тому назад на Земле не было пустынь. Имеется образное выражение, что кочевник является не столько сыном пустыни, сколько ее родителем. Сегодня трудно поверить, что песчаная ныне Сирия когда-то снабжала Египет лесом, что слонов для своей армии Ганнибал отлавливал в обширных лесах Северной Африки, где сейчас лишь песчаные барханы пустыни. Практически исчезли дикие виды, от которых произошли домашние животные и в этом решающую роль сыграла их конкуренция. Третий период природопользования, относящийся к ХIX веку отмечен нарастающей концентрацией производительных сил, развитием частного предпринимательства, свободной конкуренцией между многочисленными, предпринимателями, окончательным разделом мира, становлением и развитием капитализма на всех континентах планеты. Этот период ознаменовался, прежде всего, ускоренным освоением минерально-сырьевых невозобновимых ресурсов недр, развитием угольной и металлургической отраслей промышленности, освоением энергии пара, а затем - электрической энергии, началом нефтедобычи, зарождением химии и нефтехимии. Hефть, эта черная кровь планеты, материализованная солнечная энергия, заключенная в пластах горных пород, оказалось могучим двигателем прогресса и одновременно источником беспощадной эксплуатации природных ресурсов нефтепроизводящих регионов, политических катаклизмов и глобального загрязнения природной среды.
С развитием горнодобывающих и перерабатывающих отраслей промышленности начался процесс перераспределения химических элементов в земной коре, нарушение геохимического баланса на ее поверхности. По подсчетам академика В.И.Вернадского, за Х1Х век на поверхность Земли из недр было извлечено более 54 тыс. т. цветных и благородных металлов. Добыча каменного угля во второй половине ХIХ века достигла 15 млрд. т. Выемка на поверхность Земли такого количества полезных ископаемых потребовала переработать горную массу, составляющую не менее 30 млрд т, т.е. превысило суммарный вынос твердого материала с континента в океан всеми речными системами Земли. По подсчетам ряда специалистов он оценивается в 15-18 млрд. т в год и значительно превысил величину вулканических выбросов - 5 млрд т. Если учесть, что перенос твердого материала с континента в океан есть причина и следствие главнейших геологических процессов - денудации и аккумуляции формирующих облик земной поверхности, становится очевидным, что геологическое воздействие человека на поверхность Земли становится могучим фактором, который по своим последствиям сопоставим с ходом естественных геологических процессов. Расширение и совершенствование производства происходило на фоне непрерывной его концентрации в промышленных районах, роста населения в городах, обслуживающих развивающиеся промышленные комплексы.
Продолжают интенсивно развиваться процессы урбанизации.Четвертый период взаимоотношения человека с природой только начинается и он связан с созданием микропроцессорных технологий (70-е годы XX века). На рубеже третьего тысячелетия мы являемся свидетелями впечатляющей революции в области коммуникации и информации, ведущей к впечатляющему рывку во всех областях человеческой деятельности: образовании, бизнесе, промышленном производстве, научных исследованиях, культуре и социальной жизни. Теперь для человечества ведущим становится информационный ресурс. От прогресса информатики и информатизации общества зависит экономический, социальный и политический успех отдельных отраслей хозяйства и страны в целом. Появилась предпосылка для возникновения информационных обществ.
Список литературы
Голубева Н.А. Экология ,Саратов: Сарат. гос. с.-х. акад., 1997.
Протасов В.Ф. Экология, здоровье и охрана окружающей среды в России. Учебное пособие. - М.: Финансы и статистика, 1999.
 
4.Влияние загрязнения атмосферы на организм человека и животных.
Все загрязняющие атмосферный воздух вещества в большей или меньшей степени оказывают отрицательное влияние на здоровье человека. Эти вещества попадают в организм человека преимущественно через систему дыхания. Органы дыхания страдают от загрязнения непосредственно, поскольку около 50% частиц примеси радиусом 0,01-0.1мкм, проникающих в легкие, осаждаются в них.
Проникающие в организм частицы вызывают токсический эффект, поскольку они:
а) токсичны (ядовиты) по своей химической или физической природе;
б) служат помехой для одного или нескольких механизмов, с помощью которых нормально очищается респираторный (дыхательный) тракт;
в) служат носителем поглощенного организмом ядовитого вещества.
В некоторых случаях воздействие одних загрязняющих веществ в комбинации с другими приводят к более серьезным расстройствам здоровья, чем воздействие каждого из них в отдельности. Большую роль играет продолжительность воздействия. Статистический анализ позволил достаточно надежно установить зависимость между уровнем загрязнения воздуха и такими заболеваниями, как поражение верхних дыхательных путей, сердечная недостаточность, бронхиты, астма, пневмония, эмфизема легких, а также болезни глаз. Резкое повышение концентрации примесей, сохраняющееся в течение нескольких дней, увеличивает смертность людей пожилого возраста от респираторных и сердечно-сосудистых заболеваний. Концентрация СО, превышающая предельно допустимую, приводит к физиологическим изменениям в организме человека, а концентрация более 750млн к смерти. Объясняется это тем, что СО - исключительно агрессивный газ, легко соединяющийся с гемоглобином (красными кровяными тельцами). При соединении образуется карбоксигемоглобин повышение содержания, которого в крови сверх нормы, равной 0.4%, сопровождается:
а) ухудшением остроты зрения и способности оценивать длительность интервалов времени,
б) нарушением некоторых психомоторных функций головного мозга (при содержании 2-5%),
в) изменениями деятельности сердца и легких (при содержании более 5%),
г) головными болями, сонливостью, спазмами, нарушениями дыхания и смертностью (при содержании 10-80%).
Степень воздействия оксида углерода на организм зависят не только от его концентрации, но и от времени пребывания человека в загазованном СО воздухе. Так, пребывание в течение 50-60 мин при концентрации СО равной 10-50млн (нередко наблюдаемой в атмосфере площадей и улиц больших городов) отмечаютcя нарушения, приведенные в п. "а", в течение 8-12 ч - изменения, указанные в п. "б", в течение 6 недель - наблюдаются изменения, указанные в п. "в". Нарушение дыхания, спазмы, потеря сознания наблюдаются при концентрации СО, равной 200 млн, и экспозиции 1-2 ч при тяжелой работе и 3-6 ч - в покое. К счастью, образование карбоксигемоглобина в крови - процесс обратимый: После прекращения вдыхания СО начинается его постепенный вывод из крови; у здорового человека содержание СО в крови каждые 3-4 ч и уменьшается в два раза. Оксид углерода - очень стабильное вещество, время его жизни в атмосфере составляет 2-4 мес. При ежегодном поступлении 350 млн. т концентрация СО в атмосфере должна была бы увеличиваться примерно на 0,03 млн. в год. Однако этого, к счастью, не наблюдается, чем мы обязаны в основном почвенным грибам, очень активно разлагающим СО (некоторую роль играет также переход СО в СО2).Диоксид серы (SO2) и серный ангидрид (SO3) в комбинации со взвешенными частицами и влагой оказывают наиболее вредной воздействие на человека, живые организмы и материальные ценности SO2 - бесцветный и негорючий газ, запах которого начинает ощущаться при его концентрации в воздухе 0,3-1,0 млн., а при концентрации свыше 3 млн. SO2 имеет острый раздражающий запах. Диоксид серы в смеси с твердыми частицами и серной кислотой (раздражитель более сильный, чем SO2) уже при среднегодовом содержании 9,04-0,09 млн. и концентрации дыма 150-200 мкг/м3 приводит к увеличению симптомов затрудненного дыхания и болезней легких. При среднесуточном содержании SO2 0,2-0,5 млн. и концентрации дыма 500-750 мкг/м3 наблюдается резкое увеличение числа больных и смертельных исходов. При концентрации SO2 0,3-0,5 млн. в течение нескольких дней наступает хроническое поражение листьев растений (особенно шпината, салата, хлопка и люцерны), а также иголок сосны. Оксиды азота (прежде всего, ядовит диоксид азота NO2), соединяющиеся при участии ультрафиолетовой солнечной радиации с углеводородами (среди них наибольшей реакционной способностью обладают олеофины), образуют пероксилацетилнитрат (ПАН) и другие фотохимические окислители, в том числе пероксибензоилнитрат (ПБН), озон (О3), перекись водорода (Н2О2), диоксид азота. Эти окислители - основные составляющие фотохимического смога, повторяемость которого велика в сильно загрязненных городах, расположенных в низких широтах северного и южного полушария (Лос-Анджелес, в котором около 200 дней в году отмечается смог, Чикаго, Нью-Йорк и другие города США; ряд городов Японии, Турции, Франции, Испании , Италии, Африки и Южной Америки).Оценка скорости фотохимических реакций, приводящих к образованию ПАН, ПБН и озона, показывает, что в ряде южных городов бывшего Советского Союза летом в околополуденные часы (когда велик приток ультрафиолетовой радиации) эти скорости превосходят значения, начиная с которых отмечается образование смога. Так, в Алма-Ате, Ереване, Тбилиси, Ашхабаде, Баку, Одессе и других городах при наблюдаемых уровнях загрязнения воздуха максимальная скорость образования озона достигла 0,70-0,86 мг/(м3 ч), в то время как смог возникает уже при скорости 0,35 мг/(м3 ч).Наличие в составе ПАН диоксида азота и иодистого калия придает смогу коричневый оттенок. При большой концентрации ПАН выпадает на землю в виде клейкой жидкости, губительно действующей на растительный покров.Все окислители, в первую очередь ПАН и ПБН, сильно раздражают и взывают воспаление глаз, а в комбинации с озоном раздражают носоглотку, приводят к спазмам грудной клетки, а при высокой концентрации (свыше 3-4 мг/м3) вызывают сильный кашель и ослабляют возможность на чем-либо сосредоточиться.
Назовем некоторые другие загрязняющие воздух вещества, вредно действующие на человека. Установлено, что у людей, профессионально имеющих дело с асбестом, повышена вероятность раковых заболеваний бронхов и диафрагм, разделяющих грудную клетку и брюшную полость. Бериллий оказывает вредное воздействие (вплоть до возникновения онкологических заболеваний) на дыхательные пути, а также на кожу и глаза. Пары ртути вызывают нарушение работы центральной верхней системы и почек. Поскольку ртуть может накапливаться в организме человека, то в конечном итоге ее воздействие приводит к расстройству умственных способностей. В городах, вследствие постоянно увеличивающегося загрязнения воздуха, неуклонно растет число больных, страдающих такими заболеваниями, как хронический бронхит, эмфизема легких, различные аллергические заболевания и рак легких. В последние десятилетия с вызывающей сильную озабоченность быстротой растет число заболевших раком бронхов и легких, возникновению которых способствуют канцерогенные углеводороды. Некоторые химические элементы радиоактивны: их самопроизвольный распад и превращение в элементы с другими порядковыми номерами сопровождается излучением. При распаде радиоактивного вещества его масса с течением времени уменьшается. Теоретически вся масса радиоактивного элемента исчезает за бесконечно большое время. Время, по истечении которого масса уменьшается вдвое, называется периодом полураспада. Для разных радиоактивных веществ период полураспада изменяется в широких пределах: от нескольких часов (у 41Ar он равен 2 ч) до нескольких миллиардов лет (238U - 4,5 млрд. лет).Борьба с радиоактивным загрязнением среды может носить лишь предупредительный характер, поскольку не существует никаких способов биологического разложения и других механизмов, позволяющих нейтрализовать этот вид заражения природной среды. Наибольшую опасность представляют радиоактивные вещества с периодом полураспада от нескольких недель до нескольких лет: этого времени достаточно для проникновения таких веществ в организм растений и животных. Распространяясь по пищевой цепи (от растений к животным), радиоактивные вещества с продуктами питания поступают в организм человека и могут накапливаться в таком количестве, которое способно нанести вред здоровью человека. При одинаковом уровне загрязнения среды изотопы простых элементов (14С, 45Са, 35S, 3Н и др.), являющиеся основными слагаемыми живого вещества (растений и животных), более опасны, чем редко встречающиеся радиоактивные вещества, слабо поглощаемые организмами. Наиболее опасные среди радиоактивных веществ 90Sr м 137Сs образуются при ядерных взрывах в атмосфере, а также поступают в окружающую среду с отходами атомной промышленности. Благодаря химическому сходству с кальцием 90Sr легко проникает в костную ткань позвоночных, тогда как 137Cs накапливается в мускулах, замещая калий.
Излучения радиоактивных веществ оказывают следующее воздействие на организм:
- ослабляют облученный организм, замедляют рост, снижают сопротивляемость к инфекциям и иммунитет организма;
- уменьшают продолжительность жизни, сокращают показатели естественного прироста из-за временной или полной стерилизации;
- различными способами поражают гены, и последствия этого проявляется во втором или третьем поколениях;
- оказывают кумулятивное (накапливающееся) воздействие, вызывая необратимые эффекты.
Тяжесть последствий облучения зависит от количества поглощенной организмом энергии (радиации), излученной радиоактивным веществом. Единицей этой энергии служит 1 рад - это доза облучения, при которой 1г живого вещества поглощает 10-5 Дж энергии.
Установлено, что при дозе, превышающей 1000 рад, человек погибает; при дозе 7000 и 200 рад смертельный исход отмечается в 90 и 10% случаев соответственно; в случае дозы 100 рад человек выживает, однако значительно возрастает вероятность заболевания раком, а также вероятность полной стерилизации.
Наибольшее загрязнение радиоактивного распада вызвали взрывы атомных и водородных бомб, испытание которых особенно широко проводилось в 1954-1962 гг. К 1963 году, когда был подписан "Договор о запрещении испытаний ядерного оружия в атмосфере, в космическом пространстве и под водой", в атмосфере уже находились продукты взрыва общей мощностью свыше 170 Мт (это примерно мощность взрыва 85000 бомб, подобных сброшенной на Хиросиму).
Второй источник радиоактивных примесей - атомная промышленность. Примеси поступают в окружающую среду при добыче и обогащении ископаемого сырья, использовании его в реакторах, переработке ядерного горючего в установках. Наиболее серьезное загрязнение среды связано с работой заводов по обогащению и переработке атомного сырья. Большая часть радиоактивных примесей содержится в сточных водах, которые собираются и хранятся в герметичных сосудах. Однако 85Кr, 133Хе и часть 131I попадают в атмосферу из испарителей, используемых для уплотнения радиоактивных отходов. Тритий и часть продуктов распада (90Sr, 137Cs, 106Ru, 131I) сбрасываются в реки и моря, вместе с малоактивными жидкостями (небольшой завод по производству атомного горючего ежегодно сбрасывает от 500 до 1500 т воды, зараженной этими изотопами). Для дезактивации радиоактивных отходов до их полной безопасности необходимо время, равное премерно20 периодам полураспада (это около 640 лет для 137Сs и 490 тыс. лет для 239Ru). Вряд ли можно поручиться за герметичность контейнеров, в которых хранятся отходы, в течение столь длительных интервалов времени. Таким образом, хранение отходов атомной энергетики представляется наиболее острой проблемой охраны среды от радиоактивного заражения. Теоретически, правда, возможно, создать атомные электростанции с практически нулевым выбросом радиоактивных примесей. Но в этом случае производство энергии на атомной станции оказывается существенно дороже, чем на тепловой электростанции.
Поскольку производство энергии, основанное на ископаемом топливе (уголь, нефть, газ), также сопровождается загрязнением среды, а запасы самого ископаемого топлива ограничены, большинство исследователей, занимающихся проблемами энергетики и охраны среды пришли к выводу: атомная энергетика способна не только удовлетворять все возрастающие потребности общества в энергии, но и обеспечить охрану природной среды и человека лучше, чем это может быть осуществлено при производстве такого же количества энергии на основе химических источников (сжигания углеводородов). При этом особое внимание следует уделить мероприятиям, исключающим риск радиоактивного загрязнения среды (в том числе и в отдаленном будущем), в частности обеспечить независимость органов по контролю над выбросами от ведомств, ответственных за производство атомной энергии. Установлены предельно допустимые дозы ионизирующей радиации, основанные на следующем требовании: доза не должна превышать удвоенного среднего значения дозы облучения, которому человек подвергается в естественных условиях. При этом предполагается, что люди хорошо приспособились к естественной радиоактивности среды. Более того, известны группы людей, живущих в районах с высокой радиоактивностью, значительно превышающей среднюю по земному шару (так в одном из районов Бразилии жители за год получают около 1600 мрад, что в 10-20 раз больше обычной дозы облучения). В среднем доза ионизирующей радиации, получаемой за год каждым жителем планеты, колеблется между 50 и 200 мрад, причем на долю естественной радиоактивности (космические лучи) приходится около 25 млрд. радиоактивности горных пород - примерно 50-15 - мрад. Следует также учитывать те дозы, которые получает человек от искусственных источников облучения. В Великобритании, например, ежегодно при рентгеноскопических обследованиях человек получает около 100 мрад. Излучений телевизора - примерно 10 мрад. Отходов атомной промышленности и радиоактивных осадков - около 3 мрад.
Список литературы
Алексахин А.В. Экология- М.: Колос, 2000.
Коробкин В.И., Предельский Л.В. Экология.- Ростов н/Д: изд-во «Феникс», 2001.
 
Список литературы
1. Банников А.Г. Основы экологии и охрана окружающей среды- М.: Колос, 1999.
2. Шамилева И.А. Экология: Учеб. пособие для студ. пед. вузов. - М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2004.
3. Добровольский В.В. Экология: Учеб. для студ. высш. учеб. заведений. - М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2001.
4. Боголюбова С. А. Экология - М.: Издательство НОРМА, 2000.
5. Голубева Н.А. Экология ,Саратов: Сарат. гос. с.-х. акад., 1997.
6. Протасов В.Ф. Экология, здоровье и охрана окружающей среды в России. Учебное пособие. - М.: Финансы и статистика, 1999.
7.Алексахин А.В. Экология- М.: Колос, 2000.
8.Коробкин В.И., Предельский Л.В. Экология.- Ростов н/Д: изд-во «Феникс», 2001.
 
 
 
 

Наверх

www.webmoney.ru Яндекс цитирования Рейтинг@Mail.ru Студенческий Маяк © 2010 - 2012   ИП Каминская О.В. ОГРНИП 310774602801230
При использовании материалов активная ссылка на StudMayak.ru обязательна.