Проблемы экологии

В пресной воде (гипотоническая среда) хорошо выражены процессы осморегуляции. Гидробионты должны постоянно удалять проникающую в них воду, они гомойосмотичны (инфузории каждые 2-3 минуты «прокачивают» через себя количество воды, равное ее весу).

В соленой воде (изотоническая среда) концентрация солей в телах и  тканях гидробионтов одинакова (изотонична) с концентрацией солей, растворенных в воде – они пойкилоосмотичны. Поэтому у обитателей соленых  водоемов осморегуляторные функции  не развиты, и они не смогли заселить пресные водоемы.

Водные растения способны поглощать  воду и питательные вещества из воды – «бульона», всей поверхностью, поэтому  у них сильно расчленены листья и  слабо развиты проводящие ткани  и корни. Корни служат в основном для прикрепления к подводному субстрату. У большинства растений пресных  водоемов есть корни. Типично морские  и типично пресноводные виды –  стеногалинные, не переносят значительных изменений в солености воды.

Распределение основных солей в  различных водоемах показывает разнообразие условий среды по фактору солености  и предполагает соответствующее  разнообразие жизненных форм организмов(табл.2.):

Таблица 2. –  распределение солей в водоемах.

Водоемы	Сульфаты, %	Хлориды, %	Карбонаты, %	Соленость, г/л
Пресные воды	13,2	6,9	79,9	менее 0.5
Открытый океан	10,8	88,8	0,4	35
Черное море	9,69	80,7	2,6	19
Каспийское море	30,5	63,3	1,2	12,9
Аральское море	38,7	58,6	0,9	11,3

 

Поверхностные воды Земли по химизму  и происхождению образуют две  основных группы: морские и пресные. В пресных водоемах концентрация солей не более 0,5 г/л, в морях – от 12 до 35 г/л (промилле – десятые доли процента). При солености более 40 промилле водоем называют гипергалинным или пересоленным. Основные компоненты солености морской воды – натрий и хлор, на порядок меньше в ней калия и магния, остальные ионы несущественны.

Пресные воды, по сути своей – это  дождевые осадки, стекающие по поверхности  суши и заполняющие по пути всякие впадины. Дождь сам по себе ионов  почти не содержит, поэтому химизм пресных вод определяется лишь тем, что они смывают с суши, размывая почву и горные породы. Дополнительно, соли выделяются в воду при разложении органики. Соленость пресных вод  обычно мала, не ощущается на вкус, и  называется минерализацией. Почти во всех регионах наиболее растворимые горные породы – это известняки, поэтому в пресных водах преобладают ионы кальция и гидрокарбоната, а натрия и хлора обычно мало.

Выделяют также и третью группу – солоноватые воды. Группа водоемов, где пресные и морские воды широко смешиваются, образуя водные массы промежуточной солености. Это, в частности: особенно изолированные  от океана моря (как Черное и Балтийское), приустьевые зоны впадающих в  моря рек (эстуарии), отшнуровавшиеся  от морей заливы (лиманы) и крупные  озера морского происхождения (как  Каспий и Арал). Соленость в разных случаях может быть практически  любой. Поэтому почти каждый солоноватоводный водоем (экстуария) – очень сложно организованная система, с хитро распределенной фауной. Наиболее характерные группы солоноватых вод – это членистоногие и рыбы с высокой способностью к осморегуляции. Моллюски и полихеты существенно отстают от них, а иглокожие и кишечнополостные вообще стеногалинны и в эстуарии не входят.

Интересная черта солоноватоводных животных – резко повышенная способность  адаптироваться к всевозможной солености. В настоящие моря их, судя по всему, не пускает жесткая конкуренция  морских организмов; зато они постоянно  экспансируют в пресные воды, особенно в их нарушенные экосистемы – в  частности, водохранилища и воды повышенной сапробности.

 

 

 

5. ПРОСТРАНСТВЕННАЯ СТРУКТУРА  БИОЦЕНОЗА.

 

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. Термин (нем. Biocönose) введён Карлом Мёбиусом в 1877 году для описания всех организмов, что заселяют определённую территорию (биотоп), и их взаимоотношений.

Пространственная структура биоценоза  может быть характеризована вертикальной ярусностью. Вертикальная ярусность  у растений определяется тем, как  высоко над землёй то или иное растение выносит свои фотосинтезирующие  части (тенелюбивое растение или светолюбивое).

Например, в широколиственных лесах  можно выделить 5—6 ярусов:

• первый — деревья первой величины (дуб, липа, вяз);
• второй — деревья второй величины (рябина, яблоня, груша, черемуха и др.);
• третий — подлесок кустарниковый (крушина, жимолость, бересклет и др.);
• четвертый состоит из высоких трав,
• пятый и шестой, соответственно, из более низких трав (рис.2).

рисунок 2. – яруса лесного биогеоценоза (по И. Н. Пономаревой, 1978г.)

В вертикальном направлении, под воздействием растительности, изменяется микросреда, включая не только выравненность и повышение температуры, но и изменение газового состава за счет изменений направления потоков углекислого газа ночью и днем, выделения сернистых газов хемосинтезирующими бактериями и т.п.

Вертикальную ярусность у животных можно рассмотреть на примере  насекомых (возможна так же ярусность птиц, например, один и тот же вид птиц может проживать на разных ярусах одного растения).

• Геобии (обитатели почв)
• Герпетобии (обитатели поверхностного слоя)
• Бриобии (обитатели мхов)
• Филлобии (обитатели травостоя)
• Аэробии (обитатели более высоких ярусов).

Помимо ярусности  в пространственной структуре биоценоза  наблюдается мозаичность – изменение растительности и животного мира по горизонтали. Площадная мозаичность зависит от разнообразия видов, количественного их взаимоотношения, от изменчивости ландшафтных и почвенных условий. Мозаичность может возникнуть и искусственно – в результате вырубки лесов человеком. На вырубках формируется новое сообщество.

Горизонтальная  структурированность сообщества может  быть вызвана рядом нескольких факторов:

• Абиогенная мозаичность (факторами неживой природы: органические вещества, неорганические вещества, климатические факторы)
• Фитогенная (растительными организмами, в частности - эдификаторами-лишайники)
• Эолово-фитогенная (мозаичность вызванная как абиотическими факторами так и фитогенными)
• Биогенная (мозаичность вызванная в первую очередь роющими животными).

 

 

 

 

 

6. ЗАГРЯЗНЕНИЕ ЛИТОСФЕРЫ.

 

Человек существует в определенном пространстве, и основной составляющей этого пространства служит земная поверхность - поверхность литосферы.        

Литосферой называют твердую оболочку Земли, состоящую из земной коры и  слоя верхней мантии, подстилающего  земную кору. Расстояние нижней границы  земной коры от поверхности Земли  изменяется в пределах 5-70 км, а мантия Земли достигает глубины 2900 км. После  нее на расстоянии 6371 км от поверхности  находится ядро.

 Почва - это поверхностный  слой Земли, земной коры на  которой строятся города, поселки,  промышленные предприятия, выращиваются  сельскохозяйственные культуры. Почва  является естественной биогеохимической  лабораторией, в ней разрушаются  органические и неорганические  вещества, происходят фотохимические  реакции.

Литосфера загрязняется жидкими и  твердыми загрязняющими веществами и отходами. Установлено, что ежегодно на одного жителя Земли образуется одна тонна отходов, в том числе более 50 кг полимерных, трудноразлагаемых.

Установление предельно допустимых концентраций вредных веществ в  почве в настоящее время находится  еще в самом начале разработке. ПДК установлены примерно для 50 вредных  веществ, преимущественно ядохимикатов, применяемых для защиты растений от вредителей и болезней. Однако почва  не принадлежит к тем средам, которые  непосредственно воздействуют на здоровье человека, тогда как воздух и вода вместе с загрязнителями потребляются живыми организмами.

Загрязнение природной среды –  сложный процесс, связанный с  деятельностью человека.

Классификация  источников загрязнения почвы:

1. Жилые дома и бытовые предприятия. В числе загрязняющих веществ преобладает бытовой мусор, пищевые отходы, фекалии, строительный мусор, отходы отопительных систем, пришедшие в негодность предметы домашнего обихода; мусор общественный учреждений – больниц, столовых, гостиниц, магазинов и др. Вместе с фекалиями в почву нередко попадают болезнетворные бактерии, яйца гельминтов и другие вредные организмы, попадающие через продукты питания в организм человека. В фекальных остатках могут содержаться такие представители патогенной микрофлоры, как возбудители тифа, дизентерии, туберкулеза, полиомиелита и др. Быстрота гибели в почве разных микроорганизмов неодинакова. Некоторые болезнетворные бактерии могут длительное время сохраняться и даже размножаться в почве и грунте. К ним относятся возбудители столбняка (до 12! лет), газовой гангрены, сибирской язвы, ботулизма и некоторые другие микробы. Почва является одним из важных факторов передачи яиц гельминтов, определяя тем самым возможность распространения ряда гельминтозов. Некоторые гельминты – геогельминты (аскариды, власоглавы, анкилостомиды, сторонгилиды, трихостронгилиды и др.) проходят одну из стадий своего развития в почве и могут длительное время сохранять жизнеспособность в ней.
2. Промышленные предприятия. В твердых и жидких промышленных отходах постоянно присутствуют те или иные вещества, оказывающие токсическое воздействие на живые организмы и их сообщества. В отходах металлургической промышленности обычно присутствуют соли цветных и тяжелых металлов. Из машиностроительной промышленности попадают в окружающую среду цианиды, соединения мышьяка, бериллия. При производстве пластмасс и искусственных локон образуются отходы бензола и фенола. Отходами целлюлозно-бумажной промышленности, как правило, являются фенолы, метанол, скипидар, кубовые остатки.
3. Теплоэнергетика. Помимо образования массы шлаков при сжигании каменного угля с теплоэнергетикой связано выделение в атмосферу сажи, несгоревших частиц, оксидов серы, в конце концов оказывающихся в почве.
4. Сельское хозяйство. Удобрения, ядохимикаты, применяемые в сельском и лесном хозяйстве для защиты растений от вредителей, болезней и сорняков. Загрязнение почв и нарушение нормального круговорота веществ происходит в результате недозированного применения минеральных удобрений и пестицидов. Пестициды, с одной стороны, спасают урожай, защищают сады, поля, леса от вредителей и болезней, уничтожают сорную растительность, освобождают человека от кровососущих насекомых и переносчиков опаснейших болезней (малярия, клещевой энцефалит и др.), с другой стороны – разрушают естественные экосистемы, являются причиной гибели многих полезных организмов, отрицательно влияют на здоровье людей. Пестициды обладают рядом свойств, усиливающих их отрицательное влияние на окружающую среду. Технология применения определяет прямое попадание на объекты окружающей среды, где они передаются по цепям питания, долгое время циркулируют по внешней среде, попадай из почвы в воду, из воды в планктон, затем в организм рыбы и человека или из воздуха и почвы в растения, организм травоядных животных и человека. Вместе с навозом в почву нередко попадают болезнетворные бактерии, яйца гельминтов и другие вредные организмы, которые через продукты питания попадают в организм человека.
5. Транспорт. При работе двигателей внутреннего сгорания интенсивно выделяются оксиды азота, свинец, углеводороды и другие вещества, оседающие на поверхности почвы или поглощаемые растениями. Каждый автомобиль выбрасывает в атмосферу в среднем в год 1 кг свинца в виде аэрозоля. Свинец выбрасывается выхлопными газами автомобилей, осаждается на растениях, проникает в почву, где он может оставаться довольно долго, поскольку слабо растворяется. Наблюдается ярко выраженная тенденция к росту количества свинца в тканях растений. Это явление можно сопоставить со все увеличивающимся потреблением горючего, содержащего тетра-этил свинца. Люди, живущие в городе около магистралей с интенсивным движением, подвергаются риску аккумулировать в своем организме всего за несколько лет такое количество свинца, которое намного превышает допустимые пределы. Свинец включается в различные клеточные ферменты, и в результате эти ферменты уже не могут выполнять предназначенные им в организме функции.

 

 

 

7. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ЭКСПЕРТИЗА.

 

Экологическая экспертиза — установление соответствия документов и (или) документации, обосновывающих намечаемую в связи с реализацией объекта  экологической экспертизы хозяйственную  и иную деятельность, экологическим  требованиям, установленным техническими регламентами и законодательством  в области охраны окружающей среды, в целях предотвращения негативного  воздействия такой деятельности на окружающую среду.

Согласно ФЗ «Об  экологической экспертизе» в Российской Федерации различают:

• государственная экологическая экспертиза. Проведение ее обязательно для всех строительных объектов и проводится экспертной комиссией, которая формируется федеральным органом исполнительной власти в области экологической экспертизы.
• общественная экологическая экспертиза. Организуется и проводится по инициативе граждан и общественных организаций (объединений), а также по инициативе органов местного самоуправления общественными организациями.

Цели экологической экспертизы заключаются (по закону) в предупреждении возможных неблагоприятных воздействий  хозяйственной и иной деятельности на окружающую природную среду и  связанных с ними социальных, экономических  и иных последствий реализации объекта экологической экспертизы; а также в обеспечении реализации конституционных прав граждан России на информацию, благоприятную природную среду и экологическую безопасность.

Задачи экологической  экспертизы:

1. Организация  и проведение (на стадии подготовки  решения) всесторонних, объективных,  научных исследований и анализа  объектов экспертизы с позиций  эффективности, полноты, обоснованности  и достаточности предусмотренных  в них мер, правильности определения  заказчиком степени экологического  риска и опасности намечаемой  или осуществляемой деятельности, а также обеспечение экологического  прогнозирования на основе информации  о состоянии и возможных изменениях  экологической обстановки вследствие  размещения и развития производительных сил, не приводящих к негативному воздействию на ОС, т.е. определение вероятности экологически вредных воздействий и возможных их социальных, экономических и экологических последствий.

2. Оценка соответствия  экологическим стандартам экспортируемых  объектов, намечаемых к реализации, на стадиях, предшествующих принятию  решения об их реализации, или  соответствия названным стандартам  уже осуществляемой деятельности, обеспечение государственного экологического  контроля за качеством подготовки  инициатором (заказчиком) проектов  решений о развитии намечаемой  им деятельности, а также подготовка  объективных, научно-обоснованных  выводов (заключений) и своевременная  передача их государственным  и иным органам, принимающим  решение о реализации объекта  экспертизы.