К.Либиха обуслов. 2 принципами

    1-ограничительным экосистема находиться в стац. состоянии, когда приток энергии и в.ва балансир. оттоком;

    2-взаимодействие факторов-выысокая конц. или доступность др. фактороа может изменять потреб. мининим. питат. Вещества.

I. Экосистема озера милит фактора СО₂ (свет, N₂, Р – const) то в случае бури (урана) доп количество СО₂ раствор то скор образов продуктов увеличивается и начнет завесить от света, N₂, Р факторов.

В развитии закона Либиха извест. Эколог ХХ века Шелфорд предложил зак. Толерантности.

Миллитирующии влияния наряду с мин. оказ тах фактора следовательно, формы характеризующиеся пределами толерантности.

Конкрет. Проявления з. толерантности

Диапазон (m) может быть широким в отношении одного фактора и узким в отношении др.

Организмы с широким диапозонам (m) ко всем факторам наиболее широко распростр.

Если условия по одному фактору не оптимально для вида, то сможет сузиться диапазон телерантности к др. факторам

В природе организмы часто оказываются в условиях не оптимальных к тем или иным факторам. Тогда более важен др. или др. (орхидеи раст в тени и влаге, но могут актив. Рост на свету и низких температурах)

Период размножения является критич в этот период мн. Факторы становится миллитирующии (взрослые крабы хорошо переносят пресную воду и заходят далеко в реки, но личинки не могут жить в пресной воде, поэтому размножаются только в среде обитания) и наоборот лососи

Существует еще понятие «экологическая ниши» – это совокупность связей организма с биотическим и абиотическим функциями среды его обитания экологическая ниша включает не только физические пространство, но и функциональную роль организма в сообществе.

Экологическая валентность – это способность заселять различную среду, характеризуется большими или меньшими изменения экологических факторов

 

                  

1.2 Современные экологические проблемы

Хозяйственная деятельность человека отрицательно влияет на озоновый слой атмосферы Земли:

1.Самое большое влияние оказывают запуски ракетно-космических объектов.

2.Испарение галогенсодержащих соединений фреонов (хладонов) Ф-11 (CFCl₂), Ф-12 (CF₂Cl₂), Ф-22 (CНClF₂) используемых в холодильных технологиях и в аэрозолях разрушает озоновый слой.

Большинство стран мира значительно сократило выпуск этих химических соединений и был подписан Киотский протокол к рамочной конвенции ООН 11.12.97. Наиболее дисциплинированные государства – это Япония, Россия, Франция, Испания, Англия, страны Скандинавии – отказываются от многих пунктов этого соглашения США, Китай и Индия и некоторые страны Ю. Америки. К этому добавлю, что средняя жизнь фреона (естественный его распад) составляет 70-100 и более лет.

Антропогенные воздействия на экологические компоненты экосистем и биогеоценозов проявляются и через другие химические соединения и вредные вещества, например, СО₂. Вода является важнейшей составляющей живого вещества, без которой невозможна жизнь на нашей планете. Общее количество Н₂О оценивается (1,5-2,5) 10² или 1,5-2,5 млрд км³.

Воды в природе Земли содержат растворенные соли, газы и органические вещества. При концентрации солей до 1 г/кг вода считается пресной, до 25 г/кг – солоноватой, и более 25 г/кг – соленой. Наименее минерализованными водами являются атмосферные осадки (10-20 мг/кг), затем пресные озера и реки (5-1000 мг/кг). Соленость мирового океана колеблется 35 г/кг. Моря имеют меньшую соленость, например, Черное море – 17-22 г/кг; Балтийское – 8-16г/кг; Каспийское – 11-13 г/кг.

В воде, потребляемой человеком, растворены важнейшие для жизнедеятельности организма органические и неорганические вещества. Вода способствует электролитической диссоциации содержащихся в них солей, кислот и щелочей, выполняет роль катализатора разнообразных процессов обмена веществ в организме.

Природный состав воды в последние 10 лет стал объектом очень тщательного внимания человека как потенциальная причина массовых заболеваний неинфекционной природы. Содержание в воде Cl, Сульфатов и продуктов разложения органических веществ (аммиак, нитраты, нитриты), а также солей азотной кислоты, широко применяемых в промышленности и сельском хозяйстве, ведет к их накоплению в пищевых продуктах с последующими тяжелыми отравлениями. В тех районах, где существует избыток или недостаток этих соединений, наблюдается изменение флоры и фауны. Так, недостаток фтора в питьевой воде приводит к поражению зубов и ослаблению костей скелета человека и животных. Фтор также влияет на фосфорно-кальцевый обмен и на процесс кальцификации костей.

Недостаток йода (I₂) влечет активный рост клеток щитовидной железы и нарушение гормонального обмена в организме, в том числе и с тяжелыми последствиями.

Se – Селен – его недостаток в питьевой воде различных районах Финляндии, Новой Зеландии, Китая, Хабаровский и Алтайский края, Карелия, Псковская, Новгородская и Читинская области РФ некоторые области стран Балтии приводит к повышенному риску заболевания раком прямой и толстой кишки, груди женщин, печени, поджелудочной железы и др. Избыток селена в питьевой воде приводит к селеновым интоксикациям (это работа с производством полупроводником) – это сильный яд стоящий рядом с мышьяком.

 В таблице 1.1 приведены безвредные для человека концентрации некоторых химических веществ и ингредиентов в питьевой воде.

Таблица 1.1 - Безвредные для человека концентрации некоторых химических веществ и ингредиентов

Наименование	Содержание в воде, мг/л не более
Свинец	0,7
Мышьяк	0,05
Фтор	0,7-1,5
Бериллий	0,0002
Молибден	0,5
Нитраты	10,0
Полиакриламид	2,0
Стронций	2,0

 

Очень большая проблема нависла над человечеством – стремительный рост потребления воды на индустрию производства и сельское хозяйство, борьба с истощением и загрязнением водных ресурсов планеты. Пример, затопление и смыв источников водоснабжения (8 в Ставропольском крае и 7 в Краснодарском крае) в поймах рек Кубани, Лабы и Подкумка. Водоснабжение восстановлено только по временной схеме и, стоимость 1 бутылки воды доходила до 100 рублей.

Следующая проблема – это потеря плодоносных слоев, почвы. Минералогический состав твердой почвы во многом определяет ее плодородие. Органических частиц в почве содержится не много, только торфяники состоят почти полностью из них. В состав минерального остатка почвы входят: Si, Al, Fe, K, N, Mg, Ca, P, S и др. и незначительно содержится микроэлементов: Cu, Mo, B, F, Pb, I и др. Совокупность различных групп микроорганизмов, для которых средой обитания является почва, называют почвенными. Они играют важную роль в почвообразовании, формировании плодородия почв и в кругообороте веществ в природе. Почвенные микроорганизмы развиваются также в разлагающихся растительных остатках. Наряду с почвенными микроорганизмами в почву попадают и болезнетворные микроорганизмы (например, с трупами и продукты жизнедеятельности человека и животных, с фекальными сбросами, канализационными стоками и сбросами различных производств, но наиболее опасными в этом плане являются сбросы пищевых предприятий (мясных, молочных, маслоэкстрационных и др.). Но болезнетворные как правило очень быстро погибают в почве. Бывают случаи существования некоторых видов микроорганизмов сотни и тысячи лет (например, сибирская язва бациллы, столбняк, бутулизма, чумы, геморагической лихорадки, холеры и др.).

Обработка почвы, внесение удобрений, изменение водных режимов почвы также существенным образом влияют на число почвенных микроорганизмов. Почва «производит» микроэлементы, которые затем с соком растений доходят до их клеток. Следовательно, растения попадающие в пищу, отражают особенности микроэлементного состава данной почвы. Пример, отравления от избытка. Почва представляет собой верхний слой литосферы, который образуется и развивается в результате совместного воздействия воздуха, воды, живых организмов и климатических факторов. В почве проходят процессы синтеза и биосинтеза, в результате почва становится плодородной или наоборот. На 1 га в (кг) содержится от 1000 до 7000 бактерий; микрогрибов от 100-1000; от 10,0-300,0 водорослей, членостоногих до 1000; дождевых червей от 350-1000; она соответственно оказывает решающее влияние на биосферу наряду с Мировым океаном.

За последние 100 лет на планете разрушено эрозией 20 млн. км², т.е. 28% от всех обработанных земель. Это по разным причинам, в первую очередь из-за интенсификации сельскохозяйственных работ. Пример, экологического почвенного кризиса это деградация экосистемы Аральского моря. Объем моря сократился на 60 %, площадь уменьшилась с 67 т км² до 40 т км², в 3 раза выросла соленость воды и засоленность окружающей территории.

Окружающая среда – это вещество и пространство природы с ее явлениями и средой обитания непосредственно человека, состав ее определяется факторами неживой природы (климат, рельеф и др.) и живой природы, а также социально-экономическими функциями. Окружающая среда является частью географической среды. Загрязнение природной среды происходит как от естественных причин, так и в результате хозяйственной деятельности человека (т.е. природные и антропогенные).

Среди 7000 химических загрязняющих природную среду в результате промышленного производства имеются токсичные, мутагенные и канцерогенные вещества. Среди них наиболее опасные диоксид азота в водной среде, бензол в воздухе, пестициды в воде, нитраты в воде, диоксины в пищевых продуктах и в почве, полихлорированные дифенилы в пищевых продуктах и соляная кислота в почве.

Количество вредных веществ и соединений, получаемых человеком и являются побочными продуктами производств катострафически растет. В этот список (7000) попадают все новые и новые вещества.

Характерно и то, что отвалы (шлаки, порода, зола и др.) при добыче полезных ископаемых занимают на Земле территории в несколько млрд. га. Они отравляют воздух, воду, почву, продукты питания, растительный и животный мир. Пример - заброшенные шахтные разработки города Шахты, тонкая пленка нефтяных выбросов на водных поверхностях, испытания ядерных и других видов оружия.

 

 

1.3 Экологические проблемы существования человека в современных условиях

Вредные вещества из окружающей среды попадают в организм во время дыхания, при питании, через кожу. В организме эти вещества либо переносятся системой кровообращения к печени и нейтрализуются, либо выводятся из организма через соответствующие органы, либо на длительный период внедряются в организм, т.е. откладываются в жировые ткани, что также очень опасно. По цепям питания происходит и отравление человека ядохимикатами.

Экосистема представляет собой основную форму реализации взаимоотношений живого и неживого в природе. Эти отношения строятся на основе обмена веществом и энергией. Установление границы между живым и неживым, между биотическим и абиотическим важнейшая задача науки. В качестве подтверждения рассматривается экосистема как открытая термодинамическая система. В такой системе второй закон термодинамики проявляется в форме:

>0, где S – энтропия внутреннего (i) и (е) внешнего процессов; равенство имеет место при обратимости процессов, неравенство при необратимости – особенность проявления второго закона термодинамики в живых системах – самопроизвольное стремление к минимуму удельного теплопроизводства.

Однако, живые системы вряд ли можно отнести к линейным. Т.о. живой организм можно отвлеченно рассматривать как биохимическую фабрику.

Нужно также помнить об атрофическом (не пищевом) аспекте взаимоотношений живого и неживого. Неживое можно рассматривать как среду, определяющую условия жизни, в частности, убежище и температурные условия.

 

Происхождение живого.

Очевидно живое могло возникнуть только из неживого. Имеется несколько гипотез о механизме зарождения живого на Земле несколько: Опарина - Холдейна, Кардашева, создание живого всевышним. По гипотезе А.И.Опарина первичная атмосфера на Земле в основном состояла из водородных соединений (паров Н₂О, аммиака, H₂S, CH₄, CO₂) разряды в атмосфере привели к созданию (синтезу) аминокислот, что подтверждает эксперимент. Затем следовала их полимеризация и переход в белки и нуклеиновые кислоты (первичный питательный бульон), из него выделялись целостные многомолекулярные системы,  способные взаимодействовать между собой и адсорбировать из окружающей среды необходимые вещества. Из капель белковых соединений образовались первые живые существа.

Гипотеза Н.С. Кадашева отличается тем, что наиболее подходящие условия для зарождения жизни на Земле складывались в кратерах вулканов. Возникшая жизнь развивалась путем эволюции (лат. evolution - развертывание). Основное содержание эволюции – видообразование – генные мутации на видовом уровне и естественный отбор. Видообразование происходит тогда, когда поток геном прерывается каким-либо изолирующим веществом.

Эволюция не обязательно бывает длительной. Например, с началом промышленного производства и урбанизации изменилась окраска бабочек, воробьев в городах из-за большего количества копоти в городских условиях.

 

12	Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: