Контрольная работа по предмету Экология студент ii курса, мрм, гр. Ит11 Уалиев Э. Ю. Проверила Симакова Н. Н
 Скачать 36.29 Kb.
|
|
Федеральное агентство связи Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики» Контрольная работа по предмету: Экология Выполнила: студент II курса, МРМ, гр. ИТ-11 Уалиев Э.Ю. Проверила: Симакова Н.Н. Новосибирск 2023 Биогеоценоз. Экологические системы – микросистемы, макросистемы. Биогеоценоз – это совокупность на известном протяжении земной поверхности однородных природных явлений (атмосферы, растительности, животного мира и микроорганизмов, почвы, горной породы и гидрологических условий), имеющая свою особую специфику взаимодействий слагающих компонентов и определенный тип обмена веществом и энергией между собой и другими явлениями природы и представляющая собой внутренне противоречивое единство, находящееся в постоянном движении, развитии. Микросистемы - это экосистемы, которые работают в очень маленьких пространствах, которые могут быть всего в несколько сантиметров. В общем, составляющие их элементы, как правило, очень маленькие, даже микроскопические и требуют очень специфических условий, чтобы они могли существовать. Особенность микросистем не означает, что они изолированы. Напротив, они обычно являются важной частью функционирования более крупных экосистем. Многие из этих процессов можно наблюдать в лабораторных условиях. Можно даже сказать, что организм человека представляет собой микросистему для некоторых организмов. Таким образом, некоторые исследования предполагают, что раковые опухоли следует изучать с использованием экологического подхода (рассматривая их как микросистемы), чтобы понять процессы между биотическими и абиотическими существами, которые включают больные клетки. Это означало бы огромный скачок в братстве между медициной и экологией. Понимание системы материального и энергетического обмена в таком небольшом пространстве также позволяет нам понять, как из-за ее неоднородности они несут в себе огромное разнообразие существ, без которых не могли бы функционировать самые обширные экосистемы; другими словами, существование многих других существ зависит от них. В отличие от небольших ограниченных пространств, в которых развиваются микросистемы, макросистемы охватывают огромное количество растительных популяций и всего разнообразия животного мира, связанного с ними. Эти гигантские структуры зависят от климатических условий, которые распространяются со временем и распространяются на большие географические районы. Например, леса, тип макросистемы, сегодня занимают треть земной поверхности и содержат примерно 70% всего углерода, содержащегося в живых организмах. Это макросистемы, настолько обширные, что они даже занимают несколько климатических этажей: тропические, умеренные и бореальные леса.. Макросистемы, также называемые биомами, претерпели изменения на протяжении всей истории Земли, однако они не такие быстрые, как те, которые страдают от небольших систем. Сохранение биомов или макросистем является долгосрочным мероприятием, потому что с развитием человеческой деятельности некоторые из них претерпели глубокие изменения. Надлежащее знание пространственного распределения макросистем необходимо для понимания того, как происходят экологические и эволюционные процессы. Вот почему мы должны смотреть на экологические процессы в широком масштабе. Одним из вопросов, актуальных для тех, кто изучает эти изменения, является влияние интродукции новых видов в данной экосистеме или влияние изменений климата. И микросистемы, и макросистемы - это способы понимания обширной сети взаимоотношений и обменов между живыми существами и элементами нашей планеты. 86. Изменение потоков энергии в биосфере. Энергетический баланс биосферы – соотношение между поглощаемой и излучаемой энергией. Определяется приходом энергии Солнца и космических лучей, которая усваивается растениями в ходе фотосинтеза, часть преобразуется в другие виды энергии и еще часть рассеивается в космическом пространстве. Круговорот веществ в биосфере – повторяющиеся процессы превращений и пространственных перемещений веществ, имеющие определенное поступательное движение, выражающееся в качественных и количественных различиях отдельных циклов. В современном понимании биосфера Земли представляет собой глобальную открытую систему со своим «входом» и «выходом». Ее вход это поток солнечной энергии, поступающей из космоса и химической энергии – из литосферы, вовлекаемое в биогенный круговорот вещество, наличная внутренняя информация и поток внешней информации. На выходе биосферы – рассеиваемая и излучаемая, преимущественно, тепловая энергия, уходящее из круговорота вещество, реорганизованная внутренняя информация и поток исходящей информации. Поддержание жизнедеятельности организмов и круговорот веществ в экосистемах возможны только за счет постоянного притока солнечной энергии. Эта энергия в огромном количестве растрачивается на физические и химические процессы в атмосфере, гидросфере и литосфере: перемешивание воздушных потоков и водных масс, испарение, перераспределение веществ, растворение минералов, поглощение и выделение газов. Только 1/2000000 часть солнечной энергии достигает поверхности Земли, при этом 1–2 % ее ассимилируется растениями. На Земле существует единственный процесс, при котором энергия солнечного излучения не только тратится и перераспределяется, но и связывается, запасается на очень длительное время. Этот процесс – создание органического вещества в ходе фотосинтеза. Сжигая в топках каменный уголь, мы освобождаем и используем солнечную энергию, запасенную растениями сотни миллионов лет назад. Основная планетарная функция растений (аутотрофов) заключается в связывании и запасании солнечной энергии, которая затем расходуется на поддержание биохимических процессов в биосфере. Гетеротрофы получают энергию с пищей. Все живые существа являются объектами питания других, т.е. связаны между собой энергетическими отношениями. Пищевые связи в биоценозах являются механизмом передачи энергии от одного организма к другому. Организмы любого вида являются потенциальным источником энергии для другого вида. В каждом сообществе трофические связи образуют сложную сеть. Энергетический баланс консументов складывается следующим образом. Поглощенная пища обычно усваивается не полностью. Процент усвояемости зависит от состава пищи и наличия пищеварительных ферментов организма. У животных ассимилируется в процессе обмена веществ от 12 до 75 % пищи. Неусвоенная часть пищи вновь возвращается во внешнюю среду (в виде экскрементов) и может быть вовлечена в другие цепи питания. Большая часть энергии, полученной в результате расщепления пищевых веществ, расходуется на физиологические процессы в организме, меньшая часть – трансформируется в ткани самого организма, т.е. расходуется на рост, увеличение массы тела, откладывание запасных питательных веществ. Передача энергии в химических реакциях в организме происходит, согласно второму закону термодинамики, с потерей части ее в виде тепла. Особенно велики эти потери при работе мышечных клеток животных, коэффициент полезного действия которых очень низок. Траты на дыхание также во много раз больше энергетических затрат на увеличение массы организма. Конкретные соотношения зависят от стадии развития и физиологического состояния особей. У молодых особей траты на рост больше, тогда как зрелые особи используют энергию практически исключительно на поддержание обмена веществ и физиологических процессов. Таким образом, большая часть энергии при переходе от одного звена пищевой цепи к другому теряется, т.к. другим, следующим, звеном может быть использована только энергия, заключенная в биомассе предыдущего звена. Подсчитано, что эти потери составляют около 90 %, т.е. только 10 % потребленной энергии аккумулируется в биомассе. В соответствии с этим, запас энергии, накопленный в растительной биомассе, в цепях питания стремительно иссякает. Потерянная энергия может быть восполнена только за счет энергии Солнца. В связи с этим, в биосфере не может быть круговорота энергии, подобного круговороту веществ. Биосфера функционирует только за счет однонаправленного потока энергии, постоянного поступления ее извне в виде солнечного излучения. Таким образом, поток энергии в биосфере разбивается на два основных русла, поступая к консументам через живые ткани растений или запасы мертвого органического вещества, источником которого также является фотосинтез. Задача №1 Указать, в каком из районов города более благоприятные условия для проживания в зависимости от уровня загрязненности атмосферы вредными веществами. Назвать потенциальные источники и последствия загрязнения атмосферы этими веществами. Какие методы и средства позволяют уменьшить загрязнение атмосферы выбросами? Исходные данные Таблица 1
ИЗАЦентральный район = С(пыль)/ПДКс.с.(пыль) + С(NO2)/ПДКс.с.(NO2) + С(СО2) / ПДКс.с.(СО2) = 0,5мг/м3 / 0,15мг/м3 + 0,06мг/м3 / 0,04мг/м3 + 4,0мг/м3 / 3,0мг/м3 = 6,16. ИЗАЗаречный район = С(пыль)/ПДКс.с.(пыль) + С(NO2)/ПДКс.с.(NO2) + С(СО2) / ПДКс.с.(СО2) = 0,4мг/м3 / 0,15мг/м3 + 0,07мг/м3 / 0,04мг/м3 + 3,0мг/м3 / 3,0мг/м3 = 5,41. ИЗАДальний район = С(пыль)/ПДКс.с.(пыль) + С(NO2)/ПДКс.с.(NO2) + С(СО2) / ПДКс.с.(СО2) = 0,3мг/м3 / 0,15мг/м3 + 0,08мг/м3 / 0,04мг/м3 + 3,0мг/м3 / 3,0мг/м3 = 5. где Сi – среднегодовая концентрация i-го вещества в атмосферном воздухе, мг/м3; n – количество загрязняющих веществ; ПДКi – значение предельно допустимой среднесуточной концентрации i-го вещества в атмосферном воздухе, мг/м3. ИЗАДальний район < ИЗАЗаречный район < ИЗАЦентральный район Ответ:более благоприятные условия для проживания в зависимости от уровня загрязнения атмосферы вредными веществами в Дальнем районе города. Воздух загрязняют любые вещества: газообразные, твердые и жидкие, если они содержаться в нем в количествах, превышающих их среднее содержание. Загрязнение атмосферного воздуха делится на пылевое и газовое. Всемирная организация здравоохранения определяет загрязненный воздух, когда его химический состав может отрицательно влиять на здоровье людей, растений и животных, а также на другие элементы окружающей среды (воду, почву). Загрязнение воздуха – это наиболее опасное из всех видов загрязнений, поскольку оно мобильно и может загрязнять практически все компоненты окружающей среды на больших территориях. Загрязненный воздух поглощается людьми в основном во время дыхания. Он способствует развитию респираторных заболеваний, аллергии, а также нарушений репродуктивной функции. В быту человека загрязнение атмосферного воздуха вызывает коррозию металлов и строительных материалов. Оно также негативно влияет на растительный мир, нарушая процессы фотосинтеза, транспирации и дыхания. Загрязненный воздух также ухудшает состояние воды и почвы. В глобальном масштабе загрязнение воздуха оказывает влияние на изменение климата. Загрязнение воздуха также повышает кислотность питьевой воды. Это вызывает увеличение содержания свинца, меди, цинка, алюминия и даже кадмия в воде, поступающей в наши квартиры. Вода с повышенной кислотностью разрушает водопроводные системы, вымывая из них различные токсичные вещества. Как видно из сказанного выше, экологический кризис требует незамедлительных действий. При этом необходимо сказать, что в выполнение мероприятий по снижению пагубного влияния деятельности человека должен включаться каждый человек. Искать пути решения загрязнения атмосферы – дело абсолютно всех людей. Особая роль, безусловно, принадлежит ученым. Они, анализируя ситуацию, находят наиболее рациональные и эффективные варианты снижения негативного влияния выбросов. В настоящее время выработаны следующие основные пути решения проблемы загрязнения воздуха: Поглотительный метод. Он предполагает установку фильтров из известняка, активированного угля, аммиака. Все эти соединения обладают способностью поглощать вредные газы. Этот метод считается одним из самых распространенных, в связи с его простотой и высоким качеством очистки. Недостатком поглотительного (абсорбционного) способа является то, что фильтрующие установки имеют большие габариты и занимают очень много места. Сложности также связаны с необходимостью периодической замены очистительной жидкости. Окислительный метод. Этот способ предполагает "выжигание" вредных примесей. Однако при этом выделяется углекислый газ. Каталитический метод. Он позволяет пропускать токсичные газы и пары через твердые катализаторы, способствующие ускорению их отделения. Этот способ достаточно эффективен, однако требует значительных финансовых и энергетических затрат. Механический метод. Его применяют сегодня достаточно редко. Механический способ предполагает направление ядовитых газов в специальные турбины. Винты, присутствующие там, создают вихри, за счет которых идет процесс сбора токсичных соединений. Стоит сказать, что этот способ требует больших энергетических затрат. Процесс фильтрации осложняется также необходимостью осуществлять постоянное обслуживание установок. При этом эффективность очистки довольно небольшая. В целом защита атмосферного воздуха от загрязнений должна носить не только региональный, но и в первую очередь глобальный масштаб, поскольку воздух не знает границ и находится в вечном движении. Задача №3 Напряженность электромагнитного поля (ЭМП) в жилом квартале возле радиостанции 1 составляет E1 В/м. В ближайшее время возле радиостанции 1 планируется строительство радиостанции 2, расчетная напряженность ЭМП которой в жилом квартале составляет E2 В/м. Необходимо оценить, как изменится уровень электромагнитных полей в жилом квартале в результате этого строительства. Что понимается под санитарно – защитной зоной? Что понимается под зоной ограничения застройки? К каким последствиям приводит длительное воздействие ЭМП радиочастотного диапазона на организм человека? Какие существуют методы защиты от ЭМП? Исходные данные Напряженность ЭМП Е1=7 В/м Е2=7 В/м При одновременном воздействии нескольких источников суммарное значение параметров ЭМП определяем по формуле: Е2 = Е12 + Е22 + … + Еn2, где Е12, Е22,…, Еn2– напряженности электрического поля, создаваемые каждым передатчиком в контролируемой точке, В/м. Е2 = (7В/м)2 + (7В/м)2 = 98 В2/м2, Е =982/м2 = 9,89 В/м. 9,89 < 10. Для оценки последствий строительства радиостанции 2 сравниваем полученное расчетное значение уровня ЭМП Е с предельно допустимым уровнем (ПДУ), равным 10 В/м. Ответ: уровень электромагнитных полей в жилом квартале в результате строительства радиостанции 2 не будет превышать предельно допустимый уровень. Санитарно-защитная зона (СЗЗ) — специальная территория с особым режимом использования, которая устанавливается вокруг объектов и производств, являющихся источниками воздействия на среду обитания и здоровье человека. Размер СЗЗ обеспечивает уменьшение воздействия загрязнения на атмосферный воздух (химического, биологического, физического) до значений, установленных гигиеническими нормативами. Санитарно-защитная зона (СЗЗ) отделяет территорию промышленной площадки от жилой застройки, ландшафтно-рекреационной зоны, зоны отдыха с обязательным обозначением границ специальными информационными знаками. Санитарно-защитная зона - обязательный элемент любого объекта, который является источником воздействия на среду обитания и здоровье человека. При определении санитарно-защитной зоны учитывается класс промышленного предприятия, зависящий от вредности выбрасываемых в атмосферу веществ и степени их очистки в ходе технологического процесса . Для предприятий первого класса устанавливается санитарно-защитная зона шириной 1000 м, второго – 500, третьего – 300, четвертого –100 и пятого – 50 м. В зоне допускается расположение пожарных депо, бань, прачечных, гаражей, складов, административно-служебных зданий, торговых помещений и т.д., за исключением жилых домов. Территория санитарно-защитных зон обязательно должна быть озеленена. Зона ограничения застройки (ЗОЗ) - территория, где на высоте более двух метров от поверхности земли интенсивность электромагнитных излучений превышает предельно допустимые уровни. Многочисленные исследования отечественных и зарубежных специалистов подтверждают факт разрушительного воздействия ЭМП с превышением допустимых норм на организм человека. При длительном взаимодействии с источниками электромагнитного излучения в первую очередь страдают нервная, сердечно-сосудистая, иммунная, эндокринная и половая система. В них происходят следующие изменения: Нервная система. Происходит нарушение передачи нервных импульсов. Возникают вегетативная дисфункция, постоянная слабость, быстрая утомляемость и частая раздражительность. В особо тяжёлых случаях - потеря сна и ослабление памяти. Сердечно-сосудистая система. Наблюдается лабильность артериального давления и пульса, возникают частые боли в области сердца. В крови происходит снижение эритроцитов и лейкоцитов. Всё это способно привести к инфаркту миокарда или инсульту. Иммунная и эндокринная системы. Продолжительное воздействие ЭМП вызывает существенное угнетение иммуногенеза и критическое отягощение течения инфекционного процесса. Электромагнитное поле СВЧ подавляет развитие т-клеточной системы, провоцирует снижение активности гипофиза, увеличение свертываемости крови и рост выработки адреналина. Отклонения подобного характера способны привести к заболеванию щитовидной железы и возникновению онкологии. Половая система. Наибольшему риску подвергаются женщины на ранних сроках беременности. Электромагнитное излучение может негативно отразиться на развитии плода, привести к преждевременным родам и врожденным уродствам. Способы защиты от влияния электромагнитных полей.Электричество пронизывает все уголки нашей жизни: от простой лампы накаливания до сложных промышленных установок. Современный человек уже не представляет, как он будет обходиться без бытовых приборов, средств связи и телекоммуникаций. Полностью отказаться от использования электрического тока и благ цивилизации большинству из нас не представляется возможным, но выполнение некоторых рекомендаций позволит минимизировать разрушительные последствия для здоровья от вредного воздействия ЭМП. На предприятиях, где человек вынужден постоянно сталкиваться с действием высокоуровневых ЭМИ, обязаны устанавливать защитные экраны и строго соблюдать все санитарно-эпидемиологические требования и правила БЖД. ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ Тест 9 1.Несоответствие биологических ритмов живых организмов окружающим условиям среды, называется … а)десинхронозом б)синхронозом в)предадаптацией г)адаптацией 2. Растения, обитающие во влажных местах, не переносящие водного дефицита и обладающие невысокой засухоустойчивостью, называются… а)гигрофитами б)гелиофитами в)суккулентами г)доминантами 3. Превращение листьев в колючки и утолщение стебля у кактусов – это возникшая в процессе эволюции адаптация к … а)недостатку влаги б)высокой температуре в)бедным почвам г)высокой интенсивности света 4. Уплощение тела в дорзо-вентральном (спинно-брюшном) направлении у камбалы, ската и других глубоководных обитателей - это адаптация к … а)высокому давлению б)защите от врагов в)недостатку света г)недостатку кислорода 5. «Обрастание» подводных предметов зелеными водорослями, диатомовыми и водными мхами – это проявление их адаптации к ________ водной среды а)подвижности б)солености в)температуре г)давлению 6.С глубиной воды зеленые водоросли сменяются бурыми и красными, что является отражением адаптации к … а)изменению светового режима б)изменению солености в)снижению температуры г)повышению давления 7. Наличие плавательных пузырей у рыб, обитающих в толще воды, – это адаптация, направленная на… а) увеличение плавучести б) увеличение способности к удержанию на дне в)уменьшение плавучести г) возможность жить в соленых водах 8. В основе деления растений на экологические группы: светолюбивые, тенелюбивые и теневыносливые – лежит их отношение к… а) интенсивности освещения б) смене дня и ночи в) смене времен года г) рельефу местности 9. Способность верблюдов к регуляции водного обмена и удержанию воды в теле – это адаптации к… а) сухости воздуха в сочетании с высокой температурой среды б) длительным переходам через пустыню в составе караванов в) недостатку корма и физической нагрузке г) высокой интенсивности освещения 10. Состояние организма, при котором в ответ на неблагоприятные условия среды процессы жизнедеятельности замедлены до отсутствия видимых признаков жизни, называется… а) анабиозом б) фотопериодизмом в) диапаузой г) фенопаузой ЛитератураПетров К.М. Общая экология. – Санкт.П. 1998г. Вернадский В.И. Биосфера и ноосфера // Знание – М. 1989г. Чистик О.В. Экология // Новое знание - Минск 2000г. Никитин Д.П., Новиков Ю.В. Окружающая среда и человек// Высшая школа –М. 1986г. Одум Ю. Основы экологии // МИР–М. 1975. Чернова Н.М. Экология // Знание–М. 1988г. Арский Ю.М., Данилов-Данильян В. и др. Экологические проблемы: что происходит, кто виноват и что делать// МНЭПУ- М. 1997г. Казначеев В.П. Проблемы экологии города и экологии человек// –М.1990г. Казначеев В.П., Прохоров Б.Б., Вишаренко В.С. Экология человека и экология города: комплексный подход// –Л. 1988г. Коробкин В.И., Передельский Л.В. Экология// Феникс - Ростов/Д. 2000г. |