Ответы по экологии

1. Что изучает экология? Уровни организации живых организмов.

 

В последнее  время слово "экология" стало  очень популярным, наиболее часто  его употребляют, говоря о неблагоприятном  состоянии окружающей среды. Иногда употребляют в сочетании с  такими словами как общество, семья, культура, здоровье. Так что же изучает  эта наука?

Термин "экология" образован от двух греческих слов (ойкос - жилище, дом, родина и логос - наука), означающих дословно "наука  о местообитании". В более общем  смысле экология это наука, изучающая  взаимоотношения организмов и их сообществ с окружающей их средой обитания. Это наука, изучающая условия  существования живых организмов и взаимосвязи между организмами  и окружающей средой.

Впервые термин и общее определение экологии дал немецкий биолог Э. Геккель (1866 г.).

Уровни организации  жизни (уровни организации живой материи) — структурная организация биосистем, отражающая их уровневую иерархию в зависимости от степени сложности. Различают шесть основных структурных уровней жизни: молекулярный, клеточный, организменный, популяционно-видовой, биогеоценотический и биосферный. Молекулярный уровень организации жизни- представлен разнообразными молекулами, находящимися в живой клетке. Клеточный уровень организации жизни- представлен свободно живущими клетками и клетками, входящими в многоклеточные организмы.

Организменный уровень организации жизни- представлен одноклеточными и многоклеточными организмами растений, животных, грибов и бактерий.Популяционно-видовой уровень организации жизни- представлен в природе огромным разнообразием видов и их популяций. Биогеоценотический уровень организации жизни - представлен разнообразием естественных и культурных биогеоценозов во всех средах жизни. Биосферный уровень организации жизни- представлен высшей, глобальной формой организации биосистем — биосферой.

2. Причина и следствия «парникового эффекта».

Парнико́вый эффе́кт  — повышение температуры нижних слоёв атмосферы планеты по сравнению  с эффективной температурой, то есть температурой теплового излучения  планеты, наблюдаемого из космоса.

Исходя из того, что «естественный» парниковый эффект - это устоявшийся, сбалансированный процесс, вполне логично предположить, что увеличение концентрации «парниковых» газов в атмосфере должно привести к усилению парникового эффекта, который в свою очередь приведет к глобальному потеплению климата. Количество СО2 (углекислоты) в атмосфере  неуклонно растет вот уже более  века из-за того, что в качестве источника  энергии стали широко применяться  различные виды ископаемого топлива (уголь и нефть). Кроме того, как  результат человеческой деятельности в атмосферу попадают и другие парниковые газы, например метан, закись азота и целый ряд хлорсодержащих веществ. Несмотря на то, что они  производятся в меньших объемах, некоторые из этих газов куда более  опасны с точки зрения глобального  потепления, чем углекислый газ.

Следствием парникового  эффекта является также сглаживание  температурных контрастов как между  полярными и экваториальными  зонами планеты, так и между дневными и ночными температурами

3. Учение Вернадского о биосфере, её основные положения.

В структуре  биосферы Вернадский выделял семь видов  вещества:

живое;

биогенное (возникшее  из живого или подвергшееся переработке);

косное (абиотическое, образованное вне жизни);

биокосное (возникшее  на стыке живого и неживого; к  биокосному, по Вернадскому, относится  почва);

вещество в  стадии радиоактивного распада;

рассеянные  атомы;

вещество космического происхождения. 

Живое вещество развивается в реальном пространстве, которое обладает определённой структурой, симметрией и дисимметрией. Строение вещества соответствует некоему  пространству, а их разнообразие свидетельствует  о разнообразии пространств. Таким  образом, живое и косное не могут  иметь общее происхождение, они  происходят из разных пространств, извечно  находящихся рядом в Космосе. Некоторое время Вернадский связывал особенности пространства живого вещества с его предполагаемым неевклидовым характером, но по неясным причинам отказался от этой трактовки и  стал объяснять пространство живого как единство пространства-времени.

пять постулатов В.И.Вернадского, относящихся к функции  биосферы.  

Постулат первый: "С самого начала биосферы жизнь, в нее входящая, должна была быть уже сложным телом, а не однородным веществом, поскольку связанные  с жизнью ее биогеохимические функции  по разнообразию и сложности не могут  быть уделом какой-нибудь одной формы  жизни". Смысл сказанного однозначен: первобытная биосфера изначально была представлена богатым функциональным разнообразием.  

Постулат второй: "Организмы проявляются не единично, а в массовом эффекте... ". И далее: "Первое появление жизни... должно было произойти не в виде появления  одного какого-нибудь вида организмов, а их совокупности, отвечающей геохимической  функции жизни. Должны были сразу  появиться биоценозы".  

Третий постулат: "В общем монолите жизни, как  бы не менялись его составные части, их химические функции не могли быть затронуты морфологическим изменением". Смысл приведенных постулатов таков: первичная биосфера была представлена "совокупностями" организмов типа биоценозов, которые и были главной "действующей силой" геохимических  преобразований, а морфологические  изменения компонентов этих "совокупностей" не отражались на их "химических функциях".  

Постулат четвертый: "Живые организмы... своим дыханием, своим питанием, своим метаболизмом... непрерывной сменой поколений... порождают  одно из грандиознейших планетных явлений... миграцию химических элементов в  биосфере", поэтому "на всем протяжении протекших миллионов лет мы видим  образование тех же минералов, во все времена шли те же циклы химических элементов, какие мы видим и сейчас".  

И пятый постулат: "Все без исключения функции  живого вещества в биосфере могут  быть исполнены простейшими одноклеточными организмами".  

Какие же именно "геохимические функции" имел в виду Вернадский? Он определил  их такими терминами: газовая, кислородная, окислительная, кальциевая, восстановительная, концентрационная, разрушение органических соединений, восстановительное разложение, метаболизм и дыхание. Функций этих было достаточно, чтобы "былая биосфера" сыграла свою определяющую роль в  становлении оболочек Земли - атмосферы, гидросферы, литосферы и геосферы. Современная наука о биосфере те же функции классифицирует по пяти категориям: энергетическая, концентрационная, деструктивная, средообразующая, транспортная. 

4. Причины и следствия образования  озоновых дыр

 

Озо́новая дыра́  — локальное падение концентрации озона в озоновом слое Земли. По общепринятой в научной среде теории, во второй половине XX века всё возрастающее воздействие  антропогенного фактора в виде выделения  хлор- и бромсодержащих фреонов привело  к значительному утончению озонового  слоя.

Содержание озона  в атмосфере колеблется вследствие многих естественных причин. Периодические  колебания связаны с циклами  солнечной активности; многие компоненты вулканических газов способны разрушать  озон, поэтому повышение вулканической  активности ведет к снижению его  концентрации. Благодаря высоким, сверураганным  скоростям воздушных потоков  в стратосфере разрушающие озон вещества разносятся на большие площади. Переносятся не только разрушители  озона, но и он сам, поэтому нарушения  концентрации озона быстро разносятся на большие площади, а локальные  небольшие «дыры» в озоновом щите, вызванные, например, запуском ракеты, сравнительно быстро затягиваются. Только в полярных областях воздух малоподвижен, вследствие чего исчезновение там озона  не компенсируется его заносом из других широт, и полярные «озонные дыры», особенно на Южном полюсе, весьма устойчивы. 

5. Что такое ПДК?

 

Предельно допустимая концентрация (ПДК) — утверждённый в законодательном порядке санитарно-гигиенический  норматив. Под ПДК понимается такая  концентрация химических элементов  и их соединений в окружающей среде, которая при повседневном влиянии  в течение длительного времени  на организм человека не вызывает патологических изменений или заболеваний, устанавливаемых  современными методами исследований в  любые сроки жизни настоящего и последующего поколений.

Для установления ПДК используют расчётные методы, результаты биологических экспериментов, а также материалы динамических наблюдений за состоянием здоровья лиц, подвергшихся воздействию вредных  веществ. В последнее время широко используются методы компьютерного моделирования, предсказания биологической активности новых веществ, биотестирование на различных объектах. 

6. Экологические понятия: вид, популяция, биотоп, сообщество, экосистема, биосфера, биоценоз, биогеоценоз.

 

Вид (лат. species) —  таксономическая, систематическая  единица, группа особей с общими морфофизиологическими, биохимическими и поведенческими признаками, способная к взаимному скрещиванию, дающему в ряду поколений плодовитое потомство, закономерно распространённая в пределах определённого ареала и сходно изменяющаяся под влиянием факторов внешней среды.

Популяция - совокупность особей одного вида, занимающих определенный ареал, свободно скрещивающихся друг с  другом, имеющих общее происхождение, генетическую основу и в той или  иной степени изолированных от других популяций данного вида.

Биото́п (от греч. βίος — жизнь и τόπος — место) — относительно однородный по абиотическим факторам среды участок суши или  водоёма, заселённый живыми организмами (занятое одним биоценозом). Биотоп совместно с биоценозом составляет единый биогеоценоз.

Сообщество - сложившаяся  естественным путем группа растений и животных, живущих в определенной местности. Сообщества обычно именуют  по наиболее характерному физическому  свойству или по преобладающему виду.

Экосисте́ма, или  экологи́ческая систе́ма (от др.-греч. οἶκος — жилище, местопребывание  и σύστημα — система) — биологическая  система, состоящая из сообщества живых  организмов (биоценоз), среды их обитания (биотоп), системы связей, осуществляющей обмен веществом и энергией между  ними.

Биосфе́ра (от др.-греч. βιος — жизнь И σφαῖρα — сфера, шар) — оболочка Земли, заселённая живыми организмами, находящаяся под их воздействием и занятая продуктами их жизнедеятельности; «пленка жизни»; глобальная экосистема Земли.

Биогеоценоз (от греч. βίος — жизнь γη — земля + κοινός — общий) — система, включающая сообщество живых организмов и тесно  связанную с ним совокупность абиотических факторов среды в пределах одной территории, связанные между  собой круговоротом веществ и  потоком энергии. Представляет собой  устойчивую саморегулирующуюся экологическую  систему, в которой органические компоненты (животные, растения) неразрывно связаны с неорганическими (вода, почва). Примеры: сосновый лес, горная долина. Учение о биогеоценозе разработано  Владимиром Сукачёвым в 1940 году.

Биоценоз (от греч. βίος — «жизнь» и κοινός —  «общий») — это совокупность животных, растений, грибов и микроорганизмов, что заселяют определённый участок  суши или акватории, они связаны  между собой и со средой. Б. –  это динамическая, способная к  саморегулированию система, компоненты (продуценты, консументы, редуценты), которой  взаимосвязаны. 
 
 
 

7. Основные  отрасли народного  хозяйства, загрязнающие воздух.

      Электротеплоэнергетика(В  процессе сжигания твердого или жидкого  топлива в атмосферу выделяется дым, содержащий продукты полного (диоксид  углерода и пары воды) и неполного (оксиды углерода, серы, азота, углеводороды и др.) сгорания.),

 Черная металлургия, Цветная металлургия,( В процессе сталеплавильного производства в атмосферу выбрасываются парогазовые смеси, состоящие из фенола, формальдегида, бензола, аммиака и других токсичных веществ.)

Химическое производство(На разнообразных химических производствах атмосферный воздух загрязняют оксиды серы, соединения фтора, аммиак, нитрозные газы (смесь оксидов азота, хлористые соединения, сероводород, неорганическая пыль и т. п.)).

Выбросы автотранспорта(Выхлопные газы двигателей внутреннего сгорания (особенно карбюраторных) содержат огромное количество токсичных соединений -- бенз(а)пирена, альдегидов, оксидов азота и углерода и особо опасных соединений свинца (в случае применения этилированного бензина)). 

8. Причины и следствия выпадения  кислотных дождей.

Кисло́тный дождь  — все виды метеорологических  осадков — дождь, снег, град, туман, дождь со снегом, при котором наблюдается  понижение pH дождевых осадков из-за загрязнений воздуха кислотными оксидами (обычно — оксидами серы, оксидами азота)