Проблема парникового или тепличного эффекта

Под парниковым эффектом понимают возможное повышения глобальной температуры земного шара в результате изменения теплового баланса, обусловленное парниковыми газами. Основным парниковым газом яв. двуокись углерода. К другим парниковым газа относится: метан, окись азота, озон, фреоны. Всего 30 газов известно. Парниковые газы препятствуют уходу в космическое пространство тепловых лучей. Из-за парникового эффекта температура на Земле повысилась на 0, 3-0,6 градусов. С потеплением начнется таяние льдов и повышение уровня мирового океана. При подъеме воды затопится суша самая густозаселенная и плодородная. Также может увеличится степень неустойчивости погоды, смещение границ природных зон, ростом числа штормов и ураганов при потеплении. Считается, что не только газы дают парниковый эффект, но и сами экосистемы, в которых человек нарушил круговорот в-в.

Проблема озона. Проблема озона имеет 2 аспекта: разрушение в верхних слоях (озоновый экран) и увеличение концентрации в околоземном пространстве. Озоновый экран располагается у полюсов 19-30 км, и у экватора на 18-32 км. Было замечено, что содержание озона уменьшилось. Наиболее значительная потеря озона наблюдается над Антарктидой. Его уменьшилось на 40-50%. Пространство, в пределах которого регулируется уменьшение концентрации озона назыв. озоновая дыра. Размер дыры увелич. на 4 % в год. Основным фактором разрушающим озон яв. фреоны. Наиболее интенсивно озоновый слой нарушается весной из-за низких температур и повышенной облачности зимой способствует высвобождению хлора из фреонов, а хлор действует на озон весной, когда температура повышается. Другие причины разрушения озонового слоя называют вырубку лесов. Загрязнения разрушают озоновый слой. Проблема кислотных осадков. Двуокись серы – основной загрязнитель, и из-за него появ. кислотные осадки. Они действуют на почву. Водные экосистемы, растения, пямятники, строения и др. на почву кислотные осадки действуют отрицательно. Т.к. она и так кислая, так еще и осадками подкисляться. В почве резко увеличивается растворимость минералов, из них высвобождается алюминий, который в свободной форме ядовит. Кис. осадки повышают подвижность тяжелых металлов (свинца, ртути). Кис. осадки проникают в грунтовые воды, а затем в водоемы и водопроводную сеть. Питьевая вода ухудшается. Попадаю в водные источники, кислые осадки повышают кислотность и жесткость воды.

Меры по охране атмосферы.

- Предупреждение загрязнязняющих выбросов производств.

- Создание и внедрение безотходных технологий.

- Очистка выбросов (механическая – фильтры; химическая – фильтры с активированным углем; биологические – способность организмов накапливать токсические вещества).

- Архитектурное решение – деление территорий на зоны, создание «зеленых» зон и т.д

- Озеленение городов, квартир (растения очищают воздух).

- Использование экологически чистого топлива, электро- и солнцемобили (с. 234)

17 вопрос:
. Особенности различных сред жизни на планете. § 4

4 среды жизни: водная, наземно-воздушная, почвенная и организменная. Водная среда: наиболее однородная. Она мало изменяется в пространстве, нет четких границ м/у отдельными экосистемами. Лимитирующими факторами яв. кислород. При повышении температуры, обогащении органическим веществом и слабом перемешивании содержание кислорода в воде уменьшается. Второй лимитирующий фактор – свет. Освещенность быстро уменьшается с глубиной. Свет может проникать до глубины 50-60 м, в сильно загрязненных местах- только на несколько сантиметров. В воде мало теплокровных организмов. Это результат 2-х причин6 малое колебание температур и недостаток кислорода. Обитатели водной среды имеют переменную температуру тела. Многие обитатели вод потребляют кислород через все покровы тела. Часто дыхание сочетается с фильтрационным типом питания, при котором через организм пропускается большое кол-во вода. Некоторые организмы в период недостатка кислорода способны замедлять жизнедеятельность, вплоть до состояния анабиоза (почти полное прекращения обмена в-в). В условиях недостатка света или его отсутствие организмы для ориентации используют звук. Для обнаружения различных препятствий используется отраженный звук по типу эхолокации. На глубине воды многие организмы обладают свой-ом самосвечения. Наземно - воздушная: эта среда наиболее разнообразная. Для нее характерна низкая плотность воздуха, большие колебания температуры, высокая подвижность атмосферы. Лимитирующими факторами яв. недостаток или избыток тепла и влаги. Большое колебание температуры, хорошая обеспеченность кислородом яв. хорошим мотивом для появл. организмов с постоянной температурой тела. Для организмов этой среды типичны 3 механизма адаптации: физический, химический, поведенческий. Физический - кожный покров, жировые отложения, испарение воды (потовыделение у животных, транспирация у растений). Химический - интенсивный обмен в-в. Поведенческий - выбор организмами предпочтительных положений: открытые солнцу или затемненные места, разного вида укрытия. Правило Бергмана - чем крупнее животное, значит обитает на севере, мелкие в тропиках. Почвенная среда: промежуточная м/у воздушной и водной. Толщина несколько метров. В почвах выделяют 3 фазы: твердую, жидкую и газообразную. Почва – наиболее насыщенная живыми организмами. И иногда выделяют 4-ю фазу – живую. В почве недостаток тепла, недостаток или избыток влаги. Организменная. Паразитизм — широко распространенное в природе явление. Нет ни одного вида многоклеточ­ных животных или растений, которые не имели бы своих паразитов. Они обнаруживаются даже у бактерий. Паразиты могут населять полости те­ла хозяина, проникать в ткани или внутрь отдельных клеток. Сложный организм хозяина для них — целый мир. Кроме паразитов, виды-хозяе­ва могут иметь полезных сожителей. Например, жвачные животные не смогли бы переваривать пищу без разнообразных бактерий и инфузо­рий, населяющих их желудок. Пищеварение человека также осуществляется с помощью полезной микрофлоры.

Паразиты и другие обитатели органов и тканей хозяев живут в усло­виях практически неограниченного запаса пищи. Организм хо­зяина служит им также защитой от внешних воздействий. Им не грозит высыхание, а колебания температуры или смягчены, или (в телах теп­локровных) почти отсутствуют. Основные экологические трудности в жизненном цикле паразитов — их перенос от одного хозяина к другому, поэтому на той стадии, когда они попадают во внешнюю среду, у них развиваются сложные защитные оболочки. Например, яйца аскарид за­щищены толстыми многослойными покровами. Высокая плодовитость. Анаэробное дыхание.

18 вопрос:
. Основные виды загрязнения среды и способы защиты от них.

Под загрязнением среды понимают привнесение в нее несвойственных агентов, или преувеличение концентрации имеющихся (химических, физических, биологических) сверх естественного уровня, приводящее к негативным последствиям.

Загрязнение классифицируется по признакам:

- по происхождению: естественное и искусственное (антропогенное);

- по источникам: промышленное, сельскохозяйственное, транспортное. Точечное (труба предприятий), объектное (предприятия в целом), рассеянное (сельскохозяйственное поле, экосистема в целом), трансгрессивное (поступающее из других регионов, гос-ств),

- по масштабам действия: глобальное, региональное, местное.

– по элементам среды: атмосферы, почв, гидросферы и ее составляющих (мирового океана, пресных, подземных, речных и др. вод.);

- по месту действия: городской среды, сельской среды, внутри промышленных предприятий, внутриквартирные;

- по характеру действия: химическое (отдельные хим-ие в-ва, радиационное, топлевное, шумовое, электромагнитное), физико-химическое (аэрозоли), биологическое (микробиологическое и др. агентами);

- по переодичности действия: первичные (выбросы предприятий) вторичное (продукты смоговых явлений);

- по степени стойкости: устойчивое – время жизни сотни и тысячи лет (азот, кислород), стойкие – время жизни 5-25 лет (углекислый газ, метан), неустойчивое (водные пары, окись углерода, сероводород).

Любое загрязняющее в-во оценивается по параметрам: объему поступления в среду, агрессивности (ядовитости), и степени стойкости. Например отрицательный эффект углекислого газа связывается с большим объемами поступления в среду и длительным периодом жизни, что обуславливает парниковый эффект.

Самые распространённые загрязнения – химические. Существует три основных способа уменьшения вреда от них.

1. Разбавление – это малоэффективный способ уменьшения вреда от загрязнения, допустимый лишь как временная мера.
2. Очистка – это основной способ уменьшения выбросов в окружающую средБу в России сегодня.
3. Замена старых технологий новыми – малоотходными. Разрабатывают специальные экономические механизмы. Отходы одного производства становятся сырьём для другого.

Некоторое улучшение экологической ситуации в России достигнуто в основном благодаря улучшению работы очистных сооружений.

Существуют следующие виды очистных сооружений:

ПДК – предельно допустимая концентрация.

ПДВ – предельно допустимый выброс за единицу времени, при котором концентрация загрязняющего вещества не будет превышать ПДК.

Механическая очистка. Жидкие стоки оседают, при этом отстаивают твёрдые частицы. Применяют песчаные и песчано-гравийные фильтры, задерживающие более лёгкие взвешенные частицы, не осевшие в отстойниках. Применяют иногда центрифугирование. Механически отделяют нефтепродукты, всплывшие в отстойнике. Для очистки газовых выбросов используются специальные пылеосадочные камеры и центрифуги (циклоны), матерчатые фильтры.

Химическая очистка. На стоки воздействуют химическими веществами, переводя растворимые соединения в нерастворимые. Для того чтобы уменьшить выбросы оксида и сероводорода, применяют щелочной дождь, через который пропускает насыщенные газами выбросы, в результате получают соль и воду. В качестве поглотителей-фильтров используют специальные адсорбенты: активированный уголь, алюмогель, силикагель, смолы - иониты.

Физико-химическая очистка. При этой очистке электролизом превращают сложные соединения в более простые и извлекают металлы, кислоты и др. неорганические соединения. Для выделения наиболее опасных или ценных загрязнений, которые используют для дальнейшей переработки, применяют ионообменные смолы, как губки, впитывающие эти вещества.

Огневой метод применяют при переработки бытовых отходов.

Биологическая очистка. В специально созданных экосистемах загрязнители расширяются или концентрируются микроорганизмами и мелкими животными. Организмы могут накапливать и осаждать тяжёлым металлами и радиоактивные изотопы (особенно успешно это делают диатоповые водоросли).

Типы загрязнения	Загрязняющие вещества	Источники загрязнения	Способы уменьшения загрязнения
Химическое загрязнение атмосферы.	Сернистый газ, оксиды азота и углерода, хлор, аммиак, фенол и сероводород.	ТЭЦ (на угле или мазуте), ТЭС, котельни, домашние печи, автотранспорт, нефтеперерабатывающие предприятия.	Фильтрация воздуха и очистные сооружения
Химические загрязнения водоёмов	Нефтепродукты, соединения азота, фенол и др. отходы промышленности.	Нефтеперерабатывающие заводы; нефтепродукту, разлившиеся при транспортировке.	Чтобы уменьшить загрязнения водоёмов, надо построить дамбы.
Химические загрязнения почвы	Удобрение, пестициды, тяжёлые металлы.	Сельское хозяйство, промышленность, транспорт,	Для предотвращения этого надо на заводах строить пылепылеуловители
Шумовое загрязнение	___________	Промышленное предприятие, транспорт.	Выносить дороги в малозаселённые районы.
Радиационные загрязнения	___________	TVстанции, крупные радио, радиолокационные приборы.	Не располагать рядом с высоковольтными линиями электропередач.

Опасность загрязнения окружающей среды человека.

Большую опасность для здоровья человека представляет загрязнение квартиры.

Источником загрязнения могут быть:

1. ядовитые выделения синтетических смол, которыми пропитаны древесностружечные плиты (мебель).

2. Испарения химических покрытий пола (линолеум, плёнка ПХВ)

3. Пыль.

4. Не до конца сгоревший газ в газовых печах и плитах.

В каждом случае нужно принимать конкретные меры, чтобы снизить концентрацию вредных загрязнителей воздуха. Мебель покрывают краской и лаками, которые снижают выделение вредных веществ. Линолеум не используют в спальных комнатах.

Над газовыми плитами устанавливают вытяжные приборы. Много пыли накапливают книги, поэтому их нужно регулярно чистить пылесосом, держать в застеклённых полках и шкафах. Чаще делать влажную уборку в квартире..

Очищают воздух и некоторые комнатные растения. Они: выделяют кислород, выделяют фитонциды (их свойства убивают болезнетворные микроорганизмы) Существуют лекарственные комнатные растения (алоэ, коланхоэ).

 

19 вопрос:
Вода как экологический фактор.

Вода обеспечивает протекание в организме обмена веществ и нормальное функционирование организма в це­лом. Одни организмы живут в воде, другие приспособи­лись к постоянному недостатку влаги. Среднее содержа­ние воды в клетках большинства живых организмов составляет около 70 %. Вода в клетке присутствует в двух формах: свободной (95 % всей воды клетки) и связанной (4—5 % связаны с белками).

Свойства воды (с 30-32, доп 1,3,4 с.38):

Свойство воды	Приспособления у организмов
Плотность     Давление	1. свободное парение у планктона 2. сидячий образ жизни – фильтрационное питание 3. сильная мускулатура + обтекаемая форма тела 4. плоские (глубоководные)
Температурный режим	Колебания сглажены – ярких приспособлений нет
Кол-во кислорода	Ограничено, орган дыхания жабры; при загрязнении и нагревании – снижается, что вызывает заморы (с32)
Солевой состав	Морские Пресноводные

Наиболее важные функции и свойства воды следующие.

1. Вода как растворитель является лучшим из извест­ных растворителей, в ней растворяется больше веществ, чем в любой другой жидкости. Многие химические реак­ции в клетке являются ионными, поэтому протекают только в водной среде.

2. Вода как реагент участвует во многих химических реакциях: полимеризации, гидролиза, в процессе фотосин­теза.

 

3. 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.

4. Транспортная функция воды осуществляется при передвижении по организму вместе с водой растворенных в ней веществ к различным его частям и выведение не­
нужных продуктов из организма.

5. 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).

По отношению к воде среди живых организмов выделя­ют следующие экологические группы: гигрофилы (влаго­любивые), ксерофилы (сухолюбивые) и тезофилы (проме­жуточная группа).

В частности среди растений различают гигрофитов, ме­зофитов и ксерофитов.

Гигрофиты — растения влажных местообитаний, не пе­реносящие водного дефицита. К ним, в частности, отно­сятся водные растения — гидрофиты и гидатофиты. Гидатофиты — водные растения, целиком или большей своей частью погруженные в воду (например, рдест, кувшинка). Гидрофиты — водные растения, прикрепленные к грунту и погруженные в воду только нижними частями (напри­мер, тростник).

Ксерофиты — растения сухих местообитаний, способ­ные переносить перегрев и обезвоживание. К ним относят­ся суккуленты и склерофиты. Суккуленты — ксерофитные растения с сочными, мясистыми листьями (например, алоэ) или стеблями (например, кактусовые), в которых развита водозапасающая ткань. Склерофиты — ксерофитные растения с жесткими побегами, благодаря чему при водном дефиците у них не наблюдается внешней картины завядания (например, ковыли, саксаул). См. ксерофиты.

Мезофиты — растения умеренно увлажненных место­обитаний; промежуточная группа между гидрофитами и ксерофитами.

20 вопрос:
Проблема обеспечения человека питьевой водой.

Значение воды для человека:

- Дешевый, удобный источник воды для питьевых, бытовых и промышленных нужд.

- Среда обитания водных организмов, источник белков

- Экосистемы природных вод – естественная очистная система.

Жизнь зародилась именно в воде. В теле человека тоже есть вода. Она близка к 60%. Человек употребляет в день 2-5 литров воды. В мире расходуется в среднем 1500-2000 литров воды на человека в сутки. Из них 100-150 литров расходуется на коммунально-бытовые нужды. Основное кол-во воды расходуется на промышленные и сельскохозяй-ые цели. Основная масса воды на земле соленая. Пресной меньше.

Проблема исчерпаемости воды: из 35 млн км³ пресной воды около 70% сосредоточено в ледниках и вечных снегах. Эти воды практически не потребляются человеком. Не используются также почвенные воды. Ограниченно используются воды болот, подземные воды не используются, но они очень долго очищаются. Реки быстро обновляются.

Абсолютно вредных веществ нет. Любой загрязнитель в невысокой дозе практически безвреден. В воде всегда есть тяжелые металлы. Любая почва или горная порода обладает естественной радиоактивностью. Даже при отсутствии поблизости предприятий, выбрасывающих в атмосферу азот, некоторое его количество содержится в дождевой воде. Он появляется в результате грозовых разрядов, при которых образуется аммиак.

Причина дефицита пресных вод (с. 236)

—рост городов, значительный рост народонаселения и кон­центрация его на небольшой территории;

—создание мощных промышленных центров и увеличение по­требления воды на нужды производства;

—освоение новых, ранее малонаселенных районов;

—загрязнение водоемов бытовыми и промышленными сто­ками;

—интенсификация сельскохозяйственного производства, оро­шение земель;

—сокращение водоносности рек (последствия вырубки лесов, распашки пойм и осушения болот);

—снижение способности водоемов к самоочищению (не справ­ляются с таким объемом отходов);

—чрезмерное потребление и загрязнение грунтовых вод (об­меление рек и озер; проседание земной поверхности — так, Мехи­ко осел почти на 7 м).

Загрязнение воды (с.238). Загрязнению подвержены все категории вод: океанические, подземные, реки. Качество воды стало влиять на здоровье населения. Много народу болеет от плохой воды. Все воды содержат в-ва: кальций, натрий, хлор, калий. Для оценки качеств вод используются предельно допустимые концентрации (ПДК). Очистка атмосферы, воды или почвы от вредных веществ-загрязнителей – это снижение их концентрации до величин, при которых они становятся безвредными. Такие пороговые величины называются ПДК – предельно допустимые концентрации.

Для действенного контроля загрязнения воды необходимо знать ПДК всех основных загрязнителей.

Для каждого источника загрязнения устанавливают ПДВ – предельно допустимый выброс за единицу времени, при котором концентрация загрязняющего вещества в воде не будет превышать ПДК. Для очистки питьевой воды, поступающей потребителю, используют осаждение взвесей, фильтрацию, аэрацию (обогащение кислородом), биохимические процессы и хлорирование

Кроме химических, при оценке качества питьевой воды используются бактериологические и органолептические критерии. Так оценивается сколько бактерий находится в воде, оно не должно превышать 100 в одном миллилитре воды и через кол-во бактерий группы кишечной палочки. К органическим показателям относятся запах, цвет и мутность, привкус. Важный показатель качества вод – наличие в них кислорода. Из-за этого зависит способность к самоочищению. Под БПК понимают кол-во кислорода, которое расходуется для разложения содержащихся в воде в-в, способных участвовать в биохимических процессах. Различают первичные и вторичные загрязнения вод. Первичные – связаны с поступлением в воду различных в-в. Вторичные- обычно яв. следствием цепных реакций, протекающих под действием первичных загрязнений. Источники загрязения вод яв. смыв минеральных удобрений, кислые осадки, моющие средства, животноводческие комплексы, бытовые стирки. Вред наносит тепловое загрязнение. Источником яв. электростанции. Опасным загрязнителем считается нефть. Водопользование как источник загрязнения. Сплав леса, движение водного транспорта, водохранилища Эвтрофикация - обогащение вод биогенными элементами, особенно азотом и фосфором.

Каждому человеку в день необходимо 2-2,5 л воды. Вода, которая поступает к нам в квартиры, содержит остатки хлора и многие другие далеко не полезные вещества. Для того чтобы удалит их, необходимо воду из крана пропускать через ионообменный фильтр.

Пути решения проблемы дефицита воды (с 240-242). Используются мероприятия такие как: - использование водосберегающих технологий;

- многократное использование воды;

- раздельная подача воды (раздельные краны).

—сбережение и более эффективное использование (экономия на производстве и в быту);

—очистка сточных вод;

—разработка новых технологий, обеспечивающих максималь­ную утилизацию и обеззараживание промышленных отходов;

—прекращение сброса неочищенных сточных вод на основе совершенствования технологий (применение безводных технологи­ческих процессов, водооборотных циклов);

—использование новых водосберегающих методов ирригации (дождевальные установки, капельное орошение — микроирри­гация);

—создание водоохранных зон, прилегающих к акваториям;

—посадка в прибрежной полосе рек древесно-кустарниковой растительности.

23 вопрос:
Экологическая деятельность человека как условие сохранения жизни на планете.

Ухудшение состояния окружающей природной среды в процессе взаимодействия человеческого общества и приро­ды вызывает необходимость рационализации природополь­зования и охраны природы.

Рациональное природопользование — хозяйственная деятельность человека, обеспечивающая экономное исполь­зование природных ресурсов и условий, их охрану и вос­производство с учетом не только настоящих, но и буду­щих интересов общества.

Охрана природы (окружающей природной среды) — система мероприятий по оптимизации взаимоотношений человеческого общества и природы. В природоохранной деятельности различают охрану атмосферы, вод, недр, почв, растительности, животного мира.

Несбалансированные взаимоотношения общества и приро­ды, т. е. нерациональное природопользование, часто при­водят к экологическому кризису и даже экологической катастрофе. При этом кризис — обратимое явление, в ко­тором человек выступает активно действующей стороной, катастрофа — необратимое явление, здесь человек уже лишь пассивная, страдающая сторона. Экологический кризис и экологическая катастрофа в зависимости от масштаба мо­гут быть локальными, региональными и глобальными.

Для предотвраще­ния глобальной экологической катастрофы взаимоотноше­ния человеческого общества и природы должны перестро­иться в направлении их коэволюции. Коэволюция обще­ства и природы подразумевает их совместную, взаимосвя­занную эволюцию. Однако эволюция в природе идет более медленно, чем социальная и научно-техническая эволю­ция общества, поэтому природа не успевает приспосабли­ваться к антропогенным изменениям. Общество должно сознательно ограничить свое воздействие на природу, что­бы сохранить возможность дальнейшей коэволюции. Та­кое совместное развитие общества и природы, обеспечива­ющее коэволюцию, называется устойчивым.

Наиболее надёжный способ охраны популяций – их охрана как частей целых экосистем, в которых поддерживается экологическое равновесие. Для этого создают особо охраняемые территории (ООТ) разных типов.

Особо охраняемые природные территории (ООПТ) — территории или акватории, в пределах которых запреще­но их хозяйственное использование и поддерживается их естественное состояние в целях сохранения экологическо­го равновесия, а также в научных, учебно-просветитель­ных, культурно-эстетических целях.

В зависимости от строгости охраны различают: госу­дарственные природные заповедники (в т. ч. биосфер­ные), национальные парки, природные парки, государствен­ные природные заказники, памятники природы, денд­рологические парки и ботанические сады. В России в 1997 г. насчитывалось 95 заповедников, в т. ч. 11 биосфер­ных (1,53 % территории страны), 33 национальных пар­ка (0,39 %), более 1600 заказников, 8 тыс. памятников природы.