Контрольная работа: Основы экологии

Из всего многообразия лимитирующих факторов среды внимание исследователей привлекают, в первую очередь те, которые угнетают жизнедеятельность организмов, ограничивают их рост и развитие. Например, часто ученым бывает необходимо выяснить причины снижения урожая или вымирания животных.

Разные экологические факторы имеют для живых организмов неодинаковую значимость. В 19 веке немецкий ученый Либих, изучая влияние различных микроэлементов на рост растений, установил: рост растений ограничивается элементом, концентрация которого лежит в минимуме. Фактор, находящийся в недостатке, был назван лимитирующим, а наблюдение Либиха – законом минимума. Образно закон минимума помогает представить так называемая "бочка Либиха". Это бочка, деревянные рейки у которой разной высоты, как показано на рисунке.

Понятно, что какой бы высоты ни были остальные рейки, налить воды в бочку можно ровно столько, какова высота самой короткой рейки. Так и лимитирующий фактор ограничивает жизнедеятельность организмов, несмотря на уровень (дозу) остальных факторов. Например, если дрожжи поместить в холодную воду, низкая температура станет лимитирующим фактором их размножения. Это знает каждая хозяйка, а потому оставляет дрожжи "набухать" (а на самом деле размножаться) в теплой воде с достаточным количеством сахара.

Через 70 лет после открытия закона минимума американский зоолог Шелфорд сделал дополнение к нему. Согласно Шелфорду, лимитирующим фактором процветания организма (популяции) может быть не только минимум, но и максимум экологического воздействия, а диапазон между ними определяет величину выносливости организма. Так, для многих растений лимитирующим фактором может стать переувлажнение почвы или внесение избытка удобрений. Распространение организмов в пустыне ограничивается высокой температурой воздуха

3. Загрязнение

Загрязнение – любые изменения воздуха, вод, почв или пищевых продуктов, оказывающие нежелательное воздействие на здоровье, выживаемость или деятельность человека.

Формы загрязнений:

(1) Химические (вещества)

(2) Физические (тепло, шум, радиация)

(3) Биологические (микроорганизмы или их токсины)

Источники загрязнения:

(1) Точечные источники (локализованные)

Например, труба ТЭЦ, сточная труба мясоперерабатывающего предприятия, дымовая труба дома или выхлопная труба автомобиля.

(2) Неточечные источники (площадные)

Примером может служить сток удобрений и пестицидов с полей, а также многочисленные загрязнители, попадающие в реки и водотоки с урбанизированных территорий и их окрестностей.

Тяжесть воздействия загрязняющих веществ определяют три фактора:

Первый – их химическая природа, то есть насколько они активны и вредны для определенного вида растений и животных.

Второй – концентрация, то есть содержание на единицу объема воздуха, воды или почвы.

Третий фактор – устойчивость, то есть продолжительность существования в воздухе, воде и почве.

Последствия загрязнения.

Загрязнение может иметь ряд нежелательных последствий:

- неприятное и эстетически неприемлемое воздействие: неприятный запах и вкус, уменьшение видимости в атмосфере, загрязнение поверхности зданий и памятников;

- нанесение ущерба имуществу: коррозия металлов, химическое и физическое разрушение материалов, использованных для возведения зданий и памятников, загрязнение одежды, зданий и памятников;

- нанесение ущерба растительности и животному миру: снижение продуктивности лесов и продовольственных культур, вредное воздействие на здоровье животных, что приводит к их вымиранию;

- вред для здоровья человека: распространение инфекционных заболеваний, раздражение и болезни дыхательных путей, изменения на генетическом уровне, изменение репродуктивной функции, раковые заболевания;

- нарушения систем жизнеобеспечения на локальном, региональном и глобальном уровнях: изменения климата и снижение естественной скорости круговорота веществ и поступления энергии, необходимых для нормальной жизнедеятельности человека и других живых существ.

Контроль за загрязнением.

Мы можем контролировать загрязнение двумя способами: посредством контроля на входе и контроля на выходе.

Контроль на входе препятствует проникновению потенциального загрязнителя в окружающую среду или резко сокращает его поступление. Например, примеси серы могут быть удалены из угля до его сжигания. Это предотвратит или резко снизит выбросы такого загрязнителя атмосферы, как диоксид серы, химического вещества, вредного для растений и нашей дыхательной системы.

Контроль на выходе направлен на ликвидацию отходов, уже попавших в окружающую среду.

Для оценки степени загрязнения используют понятие ПДК – предельно допустимой концентрации вещества (концентрация выше ПДК – опасно, ниже – не опасно), но этого не достаточно, т.к. не учитывается воздействие нескольких веществ.

Радионуклиды

Характер перемещения радиоактивных веществ, попавших с воздухом, водой и едой, в организме человека такой же, как и в животном. Разные вещества разно накапливаются и выводятся с органов, средь которых тоже есть своеобразные концентраторы радионуклидов.

Поскольку водород и углерод входят в состав всех органических молекул, тритий (как изотоп водорода) и углерод-14 равномерно распределяются во всех тканях человека. Йод тоже очень активный биохимический элемент, какой легко присоединяется к любых белок. В особенности алчно поглощает йод щитовидная железа, какой он нужен для синтеза гормонов. В природе йода ни очень много, и в щитовидной железе ни предусмотренного "ограничитель" на этот элемент: она захватывает вс?, что есть. Разумеется, что иод-131, в большого количества который выделился в окружающая среда при аварии, очутился именно в ей.

Уменьшить опасность переоблучения щитовидной железы можно, когда предварительно "набить" е? к отказа сравнительно безвредным стабильным йодом, чтобы для радиоактивного ни осталось места. В этом складывается метод йодной профилактики, когда человеку дают принимать разные йодные препараты, например, ежесуточно несколько капель йодной настойки с водой или молоком. В отдельных районах после аварий такая профилактика проводилась и дала положительный итог. Там, где этот метод ни употреблялся, переоблучение иодом-131 привело к тяжелым последствиям, в том числе к рака щитовидной железы.

Примерно половина которые поступили в организм изотопов цезия выводиться за 120-170 дней. И, когда бы они после чернобыльского сброса захватились за один раз, то уже можно было бы произносить о очищении человеческого организма от этих радионуклидов. Увы, они продолжают поступать, и их воздействие на организм человека зависит от баланса поступления и выведения.

Как и кальций, его радиоактивный близнец стронций-90 накапливается в костяшках и, как уже говорилась, выводиться очень неспеша. Таким образом, общее количество этого радионуклида в организме при взрослом поступлении с едой с течением времени стола увеличивается, а его вклад в облучение становится все более весомым. Стронций опасный тем, что накапливается по соседству с самым радиочувствительным органам человека - красным костяным мозгом.

Влияние изотопов плутония изученной пока недостаточно. Однако, вследствие того, что они входят в состав "горячих" частиц, надо принимать во внимание распад ни одного, а множества сосредоточенных в частицы ядер. Попадание всего одной "горячее" частицы в организм способно вывести с строя целый узел биологического механизма, нарушить его нормальное функционирование. После аварий на Чернобыльской АЭС экспериментально выявлено, что, попадая в легкие, "горячие" частицы, прожигают и омертвляют окололежащие ткани.