Контрольная работа по Экологии 4 вариант. КР по Экологии. Закон минимума Либиха. Закон минимума был сформулирован немецким химиком Юстусом фон Либихом в 1840 году
 Скачать 348.11 Kb.
|
|
Вопрос№4. Закон минимума Либиха. Закон минимума был сформулирован немецким химиком Юстусом фон Либихом в 1840 году. Ученый занимался в основном изучением условий выживания растений в сельском хозяйстве. Он пытался понять, в какой момент необходимо применять те или иные химические добавления для улучшения выживаемости растений. В результате своих исследований фон Либих сформулировал закон, который впоследствии оказался верным не только для сельского хозяйства, но и для всех экологических систем и живых организмов. Суть закона минимума Либиха Существуют разные формулировки этого закона. Но суть закона минимума (или закона ограничивающего фактора) можно сформулировать так: Жизнь организма зависит от множества факторов. Но, наиболее значимым в каждый момент времени является тот фактор, который наиболее уязвим. Иными словами, если в организме какой-то из факторов существенно отклоняется от нормы, то именно этот фактор в данный момент времени является наиболее значимым, наиболее критическим для выживания организма. Важно понимать, что для одного и того же организма в разное время такими критически важными (или по-другому лимитирующими) факторами могут совершенно разные факторы. Такие же суждения применимы и для целых экосистем. В данный момент времени ограничивающим фактором может стать, например, недостаток пищи. В другой момент времени – количество пищи будет в норме, но лимитирующим фактором станет температура окружающей среды (слишком высокая или слишком низкая). Если обобщить вышесказанное, то можно сформулировать закон следующим образом. Закон минимума Либиха звучит так: Для выживания организма (или эко-системы) наиболее значимым является тот экологический фактор, который наиболее удаляется (отклоняется) от своего оптимального значения. В  этой полу-сломанной бочке – лимитирующим фактором является высота доски. Очевидно, что вода будет переливаться через самую маленькую доску в бочке. В этом случае нам уже будет не важной высота остальных досок – все равно бочку наполнить будет нельзя.Наименьшая доска – это и есть тот самый фактор, который наиболее отклонился от нормального значения. По закону минимума Либиха – починку бочки нужно начинать именно с этой доски. Вопрос№14.Биоценоз, его характеристика. Биоценоз-совокупность растений, животных, микроорганизмов, населяющих участок суши или водоёма и характеризующихся определёнными отношениями как между собой, так и с абиотическими факторами среды Термин «Б.» был предложен немецким биологом К. Мебиусом (1877). Б. — комплекс организмов биогеоценоза, формирующийся в результате борьбы за существование, естественного отбора и других факторов эволюции. По участию в биогенном круговороте веществ в Б. различают три группы организмов. 1) Продуценты (производители) — автотрофные организмы, создающие органические вещества из неорганических; основные продуценты во всех Б. — зелёные растения. Деятельность продуцентов определяет исходное накопление органических веществ в Б.. 2) Консументы (потребители) — гетеротрофные организмы, питающиеся за счёт автотрофных. Консументы 1-го порядка — растительноядные животные, а также паразитические бактерии, грибы и другие бесхлорофильные растения, развивающиеся за счёт живых растений. Консументы 2-го порядка — хищники и паразиты растительноядных организмов. Бывают консументы 3-го и 4-го порядков (сверхпаразиты, суперпаразиты и т.п.), но всего в цепях питания не более 5 звеньев. На каждом последующем трофическом уровне количество биомассы резко снижается. Деятельность консументов способствует превращениям и перемещениям органических веществ в Б., частичной их минерализации, а также рассеянию энергии, накопленной продуцентами. 3) Редуценты (восстановители) — животные, питающиеся разлагающимися остатками организмов (сапрофаги), и особенно непаразитирующие гетеротрофные микроорганизмы — способствуют минерализации органических веществ, их переходу в усвояемое продуцентами состояние. Взаимосвязи организмов в Б. многообразны. Кроме трофических связей, определяющих цепи питания (иногда очень своеобразные —существуют связи, основанные на том, что одни организмы становятся субстратом для других (топические связи), создают необходимый микроклимат и т.п. Часто можно проследить в Б. группы видов, связанные с определённым видом и целиком зависящие от последнего (консорции). Для Б. характерно разделение на более мелкие подчинённые единицы — мероценозы, т.е. закономерно слагающиеся комплексы, зависящие от Б. в целом (например, комплекс обитателей гниющих дубовых пней в дубраве). Если энергетическим источником Б. служат не автотрофы, а животные (например, летучие мыши в Б. пещер), то такие Б. зависят от притока энергии извне и являются неполноценными, представляя в сущности мероценозы. В Б. можно выделить и другие подчинённые группировки организмов, например синузии. Для Б. также характерно разделение на группировки организмов по вертикали (ярусы Б.). В годовом цикле в Б. изменяются численность, стадии развития и активность отдельных видов, создаются закономерные сезонные аспекты Б. Б. — диалектически развивающееся единство, меняющееся в результате деятельности входящих в него компонентов, вследствие чего происходят закономерные изменение и смена Б. (сукцессии),которые могут приводить к восстановлению резко нарушенных Б. (например, леса после пожара и т.п.). Различают насыщенные и ненасыщенные Б. В насыщенном Б. все экологические ниши заняты и вселение нового вида невозможно без уничтожения или последующего вытеснения какого-либо компонента Б. Ненасыщенные Б. характеризуются возможностью вселения в них новых видов без уничтожения других компонентов. Можно различать первичные Б., сложившиеся без воздействия человека (целинная степь, девственный лес), и вторичные, измененные деятельностью человека (леса, выросшие на месте сведённых, население водохранилищ). Особую категорию представляют агробиоценозы, где комплексы основных компонентов Б. сознательно регулируются человеком. Между первичными Б. и агробиоценозами имеется вся гамма переходов. Изучение Б. важно для рационального освоения земель и водных пространств, т.к. только правильное понимание регулятивных процессов в Б. позволяет человеку изымать часть продукции Б. без его нарушения и уничтожения.  Вопрос №24. На какие тенденции оказывают наибольшее влияние экологические факторы городской среды? Городская среда — это искусственный мир, созданный человеком, не имеющий аналогов в природе и способный существовать только при постоянном обновлении. Социальная среда сложно интегрируется с любой окружающей человека средой и все факторы каждой из сред «тесно взаимосвязаны между собой и испытывают объективные и объективные стороны «качества среды жизни». С медико-биологических позиций наибольшее влияние экологические факторы городской среды оказывают на следующие тенденции: процесс акселерации, нарушение биоритмов, аллергизация населения, рост онкологической заболеваемости и смертности, рост доли лиц с избыточным весом, отставание физиологического возраста от календарного, «омоложение» многих форм патологии, абиотическая тенденция в организации жизни. Вопрос№34. Что понимают под физическим загрязнением окружающей природной среды? Основная причина физического загрязнения заключается в воздействии на биосферу излучений. Оно влияет на естественное состояния окружающей среды, в результате чего происходит серьезное отклонения естественных веществ от нормы. К физическому загрязнению относятся такие виды излучения, как: Радиоактивное; Радиационное; Световое; Тепловое; Электромагнитное; Шумовое. Каждый тип физического загрязнения имеет свои характерные черты. Большое влияние оказывает тепловое и радиоактивное загрязнение. Тепловое загрязнение Характеризуется воздействием тепла на воздух и воду. Оно может быть отрицательным, когда повышается тепловые градиенты температур. Такие колебания влекут энергетические изменения процессов в атмосфере и гидросфере. Оно может воздействовать на земную кору и в целом негативно влиять на жизнь людей. Основными источниками этого загрязнения являются газопроводы, которые идут от промышленных комплексов, а также теплотрассы и различные сборные коллекторы. На гидросферу тепловое загрязнение влияет путем повышения температуры воды, в результате чего уменьшается растворимость кислорода и снижается активность биоценоза системы вод. К тому же многие живые организмы весьма чувствительны к различным изменениям температурного фона вода. Радиоактивное загрязнение Активное воздействие радиации сказывается в течение всего периода формирования жизни на территории Земли. Научно доказано, что радиоактивность воздействует на наследственность всех живых организмов. Причем воздействие может быть даже от радиации низкой интенсивности. Радиоактивное излучение попадает в организм сквозь живые ткани, словно маленькие пули. Оно способно разрушать клетки любых организмов. При большой интенсивности радиоактивного излучения, клетки могут вовсе перестать делиться. По этой причине её активно использует в онкологии для борьбы с клетками раковыми опухолями. Радиационное загрязнение Сама радиация крайне опасна для любых организмов Земли. Даже низкие дозировки радиации разрушают молекулы ДНК. Эти поврежденные клетки способны мутировать и вызывать раковые опухоли. Совсем небольшое радиационное загрязнение может сразу не провялятся на людях, однако способствуют развитию онкологии и влияет на рождение потомства. Шумовое загрязнение Шум, уровень которого выходит за рамки природного фона, оказывает отрицательное воздействие на все живые организмы. Он может быть как производственный, так и бытовой. Вопрос№44. Что такое охрана природы? Объекты охраны. Принципы охраны природы. Охра́на приро́ды (или охрана окружающей среды) — научный комплекс мер по сохранению, рациональному использованию и восстановлению природных ресурсов и естественной окружающей среды, в том числе видового разнообразия флоры и фауны, богатства недр, чистоты вод, лесов и атмосферы Земли. Охрана природы имеет экономическое, историческое, социальное и государственное значение. Охрану природы (как научную дисциплину) изучают в высших учебных заведениях. Понятие «охрана природы» уже по содержанию родственного понятия «охрана окружающей среды», поскольку под «окружающей средой» понимается вся среда обитания и деятельности человечества, включая не только природную среду (природные объекты), но и антропогенную среду (объекты, созданные человеком в процессе его деятельности). Таким образом, охрана окружающей среды включает охрану природы в качестве одного из своих компонентов; при этом в центре внимания охраны природы находятся вопросы сохранения биосферы и составляющих её экосистем (биогеоценозов), а в рамках охраны окружающей среды на первый план выдвигается удовлетворение экологических потребностей человека, включая поддержание благоприятных для него локальных и региональных условий существования (например, в городской среде). Объекты охраны окружающей среды: * воды: поверхностные и подземные; * леса, растительные и животные организмы и их генофонд; * атмосферный воздух, озоновый слой атмосферы и околоземное космическое пространство. Принципы охраны природы: приоритет охраны жизни и здоровья человека; научно-обоснованное сочетание экологических и экономических интересов; рациональное и не истощительное использование природных ресурсов; платность природопользования; соблюдение требований природоохранительного законодательства, неотвратимость ответственности за его нарушение; гласность в работе экологических организаций и тесная связь их с общественными объединениями и населением в решении природоохранных задач; международное сотрудничество в области охраны окружающей природной среды. Вопрос№54. Каталитические и термические методы очистки газовых выбросов Каталитическая очистка газовых выбросов, неизбежно сопровождающих многие производственные процессы, является одним наиболее эффективных методов химического обезвреживания содержащихся в них вредных веществ. Суть каталитических методов очистки газовых выбросов заключается в реализации химических взаимодействий, приводящих к конверсии подлежащих обезвреживанию вредных веществ в другие, без- или маловредные, в присутствии специальных катализаторов. К числу загрязняющих атмосферный воздух вредных веществ относятся не только многочисленные летучие органические соединения (ЛОС) образующиеся в процессе функционирования различных промышленных производств, например, химических и нефтехимических, но и дурнопахнущие, выделяемые, например городскими очистными сооружениями, а также загрязняющие вещества, входящие в состав газовых выбросов, производимых промышленным оборудованием, работающим на двигателях внутреннего сгорания. На законодательном уровне утверждены нормы, призванные обеспечить уменьшение выбросов вредных веществ в атмосферный воздух. Известно несколько разновидностей каталитических методов очистки, отличающихся по механизму, природе используемых катализаторов и применяемых в зависимости от типа преобладающего вредного вещества в газовых выбросах производства: пиролюзитный, озонокаталитический, жидкостно-контактный и радикально-каталитический. Для снижения выбросов в атмосферу вредных веществ, содержащихся в промышленных выбросах, например, металлургических производств, а это в основном NOx, могут быть использованы как первичные, так и вторичные меры. Первичные меры направлены на предотвращение образования вредных веществ на этапе подготовки производства (использование новых современных технологий, переход на альтернативные расходные материалы и энергоносители), они достаточно эффективны, но весьма затратны. Вторичные меры включает удаление вредных веществ путем очистки газовых выбросов, образующихся на различных стадиях производства. Использование этих мер не требует каких-либо структурных изменений и не влияет на ход принятого технологического процесса производства продукции. Термическая очистка газов Метод основан на способности горючих токсичны компонентов (газы, пары и сильно пахнущие вещества) окисляться до менее токсичных при наличии свободного кислорода и высокой температуры газовой смеси. Этот метод применяется в случаях, когда объемы выбросов велики, а концентрации ЗВ превышают 300 млн-1 г/м3. Методы термической нейтрализации имеют следующие преимущества: - отсутствие шламового хозяйства; - малые габариты очистных установок; - простота обслуживания; - низкая стоимость очистки. Применимы для обезвреживания практически любых паров и газов, продукты сжигания которых менее токсичны чем исходные вещества. Вопрос№64. Что такое экологическое право? Перечислите основные его источники в нашей стране. Экологическое право — особое комплексное образование, представляющее собой совокупность правовых норм, регулирующих общественные отношения в сфере взаимодействия общества и природы. В сегодняшней юридической науке существует два основных (с некоторыми вариациями) подхода к тому, какие общественные отношения в области взаимодействия общества и природы следует включать в предмет экологического права. Первый из них заключается в том, чтобы рассматривать в качестве предмета эколого-правового регулирования только общественные отношения в области охраны окружающей среды и обеспечения экологической безопасности. Второй — в том, чтобы помимо упомянутого включать в предмет экологического права общественные отношения в области использования природных ресурсов. Основные источники экологического права в России: Источниками экологического права признаются нормативно-правовые акты, в которых содержатся правовые нормы, регулирующие экологические отношения. К ним относятся законы, указы, постановления и распоряжения, нормативные акты министерств и ведомств, законы и нормативно-правовые акты субъектов Федерации. Высшим по юридической силе источником эк. права является Конституция РФ. В ее положениях закреплены различные формы собственности на землю и другие природные ресурсы (ст. 9), право частной собственности на землю (ст. 36), право каждого гражданина на благоприятную окружающую среду (ст. 42), обязанность каждого сохранять природу, бережно относится к ее богатствам (ст. 58). Положениями ст. 72 Конституции РФ природоохранное законодательство отнесено к пред мету совместного ведения РФ и субъектов РФ. Основным источником экологического права является ФЗ «Об охране окружающей среды» от 10 января 2002 г. № 7-ФЗ, где закреплены основные принципы охраны окружающей среды, основы управления в области охраны природы, права и обязанности граждан, общественных организаций, установлены принципы нормирования в области природопользования, требования по охране окружающей среды в различных отраслях хозяйственной деятельности. Более детальное регулирование вопросы охраны окружающей среды находят в: – ФЗ от 14 марта 1995 г. № 33-ФЗ «Об особо охраняемых природных территориях»; – ФЗ от 23 февраля 1995 г. № 26-ФЗ «О природных лечебных ресурсах, лечебно-оздоровительных местностях и курортах»; – ФЗ от 4 мая 1999 г. № 96-ФЗ «Об охране атмосферного воздуха»; – ФЗ от 23 ноября 1995 г. № 174-ФЗ «Об экологической экспертизе»; – ФЗ от 24 апреля 1995 г. № 52-ФЗ «О животном мире»; – в Водном, Земельном, Градостроительном, Лесном кодексах. Вопрос№71. Научно-технический прогресс поставил перед человечеством ряд новых, весьма сложных проблем, с которыми оно до этого не сталкивалось вовсе, или проблемы не были столь масштабными. Среди них особое место занимают отношения между человеком и окружающей средой. В XX столетии на природу легла нагрузка, вызванная 4-кратным ростом численности населения и 18-кратным увеличением объема мирового производства. Ученые утверждают, что примерно с 1960-70-х гг. изменения окружающей среды под воздействием человека стали всемирными, т.е. затрагивающими все без исключения страны мира, поэтому их стали называть глобальными. Среди них наиболее актуальны: изменение климата Земли; загрязнение воздушного бассейна; разрушение озонового слоя; истощение запасов пресной воды и загрязнение вод Мирового океана; загрязнение земель, разрушение почвенного покрова; оскудение биологического разнообразия. Изменение климата Земли и повышение температуры обусловливается увеличением роста промышленности, производством электроэнергии, вырубкой лесов, использования личного транспорта. Воздушный и водный бассейны как города, так и его пригородов загрязняются промышленными выбросами, отходами сгорания топлива электростанций, выхлопными газами автомобилей, в различной степени очищенными промышленными и хозяйственно-бытовыми сточными водами, ядохимикатами, твердыми отбросами. Научные исследования подтвердили, что озоновый слой повреждается из-за использования химикатов, содержащих хлор и бром. Их также называют озоноразрушающими веществами (ОРВ). Широкое использование ОРВ объяснялось их нетоксичностью и стабильностью. Но именно стабильность этих веществ оказалась губительной для экологии. ОРВ поднимаются до уровня стратосферы и задерживаются там, распадаясь под воздействием УФ-лучей. Этот процесс сопровождается выделением хлора и брома, расщепляющих молекулы O3 на атомы. ОРВ способны накапливаться в атмосфере. Значительная часть веществ, использовавшихся человеком в течение последних нескольких десятков лет, все еще оказывает разрушающее воздействие на озоновый слой. Так, доказано, что молекула хлора покидает атмосферу нашей планеты лишь спустя 75-111 лет. Рост уровня Мирового океана. В последние несколько десятилетий океан стал нагреваться почти на 40% быстрее, чем это было еще в середине прошлого века, а уровень воды растет ускоренными темпами. К настоящему времени средний уровень Мирового океана повысился с 1900 года примерно на 21 см, при этом за последние 25 лет рост составил сразу 7,5 см. Каждый год уровень воды повышается на 3,2 мм. Кажется, что это мизерные значения, однако скорость, с которой сегодня меняется уровень моря, в 2,5 раза выше, чем была всего лишь десять лет назад. С 1993 года в некоторых океанических бассейнах уровень воды уже поднялся на 15-20 см. Региональные различия объясняются изменчивостью силы ветров и течений, которые влияют на то, сколько и где более глубокие слои океана хранят тепло. Оскудение биологического разнообразия. В современную эпоху люди являются наиболее опасной причиной его разрушения. В 2006 году термины «угроза», «исчезающий» или «редкий» использовались для описания статуса многих видов. «Злой квартет», идентифицированный Джаредом Даймондом, – это переутомление, разрушение среды обитания, вторичные вымирания и интродуцированные виды. Факторы, выявленные Эдвардом Уилсоном, описываются аббревиатурой HIPPO, обозначающей разрушение среды обитания, изменение климата, инвазивные виды, загрязнение, перенаселение человека и чрезмерный сбор урожая. Разрушение среды обитания является основной причиной уменьшения биоразнообразия. Потеря среды обитания вызвана обезлесением, перенаселением, загрязнением и глобальным потеплением. Физически крупные вилы, и те, которые живут в лесах или океанах, больше страдают от сокращения среды обитания. Список использованной литературы: Интернет-ресурсы (Wikipedia и др.) Степановских А.С. Экология. – Москва, 2004. Горелов А.А. Экология. – Москва, 2002. Горелов А.А. Экология /курс лекций/. – Москва, 2002. Потапов А.Д. Экология. – Москва, 2000. Розанов С.И. Общая экология. – Санкт-Петербург, 2001. Киселев В.Н. Основы экологии. – Минск, 2000. Вахненко Д.В., Гарнизоненко Т.С., Колесников С.И. Биология с основами экологии. - Ростов-на Дону, 2003. Миркин Б.М., Наумова Л.Г. Основы общей экологии. –Москва, 2005. Трушина Т.П. Экологические основы природопользования. -Ростов-на Дону, 2003. Вронский В.А. Экология /словарь-справочник/. – Москва, 2002. Колесников С.И. Экология /экзаменационные билеты. –Ростов-на-Дону, 2003. Куклев Ю. И. Физическая экология. – Москва, 2001. Малофеев В.И. Социальная экология. – Москва, 2004. Орлов Д.С., Садовникова Л.К., Лозановская И.Н. Экология и охрана биосферы при химическом загрязнении. – Москва, 2002. |