Парниковый эффект – нагревание атмосферы в результате того, что молекулы двуокиси углерода, накапливающиеся в ней, поглощают тепловую энергию и не дают ей рассеяться в космосе. П.Э. приводит к потеплению климата на планете и таянию вечных льдов.
Уже доказано, что климат нашей планеты меняется в последние 100 лет под влиянием антропогенного загрязнения атмосферы.
Главная причина заключается в том, что диоксид углерода, или углекислый газ (СО2), обладает свойством поглощать значительную часть длинноволоновой радиации. Его накопление в атмосфере способствует возникновению “парникового эффекта”, что приводит к потеплению климата у земной поверхности.
До 1850 г содержание углекислого газа в атмосфере было стабильным (265-290 частей на 1 млн. частей объёма воздуха), с 1957 года содержание углекислого газа ежегодно возрастало на 1 часть/ миллион, составив в 1970 г 326, а в 1980 г - 338 частей на миллион. В целом за столетие масса углекислого газа возросла на 10-15%,к 2000 г она возросла на 30-40%,а к 2025 г - на 100%,то-есть вдвое. При этом средняя температура нижнего слоя атмосферы Земли повысится на 2-4 градуса С (по теории академика М.И.Будыко). Растаят вечные льды Гренландии и Антарктиды, уровень океана может подняться на 50 м, произойдёт затопление большинства прибрежных стран.
Действительно, в 1960 г в атмосферу выбрасывалось 8,8 млрд.т углекислого газа ежегодно, в 1990 г -21,8 а в 2020 (по прогнозу) - около 30 млрд. т. Этому процессу соответствует и потепление климата Земли: в 1950 г средняя температура у поверхности была 15,05 градуса С,в 1980 - 15,1,в 1990 - 15,3,в 2000 (по прогнозу) - 15,5.
Подтверждением изменений климата стали катастрофические засухи в Африке (в Сахельской зоне в 70-х гг, затем в Эфиопии и др.), унесшие много человеческих жизней. Засухи наблюдались и в СССР в 70-х и начале 80-х гг, в США и Канаде в 1988 г. В северном полушарии предполагается дальнейший рост температуры (на 1,3 град. к 2000 г, на 2-4 гр. к 2050 г,по сравнению с периодом 1950-1980 гг).
ПДК – предельно допустимая концентрация (см).
Переработка ядерного топлива (отходов) - процесс, в результате которого из отработанных твэлов извлекаются радиоактивные продукты распада ядер и оставшиеся уран или плутоний. Эти уран или плутоний после отделения от радиоактивных продуктов распада вновь используются в твэлах.
Период полураспада - это время, за которое число радиоактивных ядер определенного типа уменьшится в 2 раза. У каждого радионуклида - свой период полураспада, он может составлять как доли секунды, так и миллиарды лет.
Важно, что период полураспада данного радионуклида постоянен, и изменить его невозможно. Образующиеся при радиоактивном распаде ядра, в свою очередь, также могут быть радиоактивными. Так, например, радиоактивный радон-222 обязан своим происхождением радиоактивному урану-
238.
Популяция - совокупность особей одного вида, длительно населяющая определённую терри- (или аква-)торию и генетически отделённая той или иной степенью изоляции от других таких же популяций.
Предельно допустимая концентрация (ПДК) – концентрация загрязняющего вещества, не приводящая в течение длительного времени к вреду для здоровья человека, фиксируемого современными методами.
Природные ресурсы - Природные ресурсы - это различные материальные вещества и силы природы. Они могут выступать в качестве средств труда, источников сырья, энергии и в качестве предметов потребления.
Классификация природных ресурсов.
В основу классификации природных ресурсов положены три признака.
По источникам происхождения природные ресурсы могут быть биологическими, минеральными или энергетическими.
По принадлежности к тем или иным компонентам природы различают земельный фонд, лесной фонд, водные ресурсы, энергетические ресурсы, живые ресурсы, полезные ископаемые.
По степени истощаемости выделяют н е и с ч е р п а е м ы е ресурсы (космические и климатические ресурсы - воздух, осадки, солнечная радиация, энергия ветра, морских приливов и отливов и др.), и и с ч е р п а е м ы е,
которые подразделяются на возобновимые и невозобновимые.
Возобновимыми считаются биологические ресурсы (животные и растения), если деятельность не лишила их способности к воспроизводству, и некоторые минералы, например соли, осаждающиеся в озёрах и морских лагунах. Их возобновление идёт с разно скоростью. Темпы расходования возобновимых ресурсов не должны превышать темпы их восстановления, иначе они быстро станут невозобновимыми.
Невозобновимыми являются большинство минеральных ресурсов - руды, глины, пески, нефть, газ, редкоземельные элементы и др. Если говорить точнее - они могут восстанавливаться, но в течение длительных геологических эпох. То есть значительно медленнее, чем идёт их использование человеком в обозримый период времени. В основном, это богатства недр, или полезные ископаемые. Их охрана заключается в бережном рациональном комплексном использовании с наименьшими потерями, а также поиске заменителя.
Относительно возобновимы ми ресурсами являются почвы и леса. Сантиметровый ой почвы образуется, например, на протяжении столетий, а утрачен может быть за несколько дней. Здесь также необходима чрезвычайная осторожность в использовании таких ресурсов.
Известно, что некоторые природные ресурсы обладают свойствами возместимости и заменяемости. Например, исчерпанные ресурсы одних шахт и рудников возмещаются ежегодно открываемыми новыми месторождениями полезных ископаемых. Нефть может быть заменена углем или “ядерным горючим”.
Природопользование – использование природной среды (природных ресурсов) для удовлетворения потребностей человека в настоящем и будущем.
Продовольственная проблема человечества – растущему населению планеты пищевых ресурсов всё больше и больше не хватает. Только в Китае в Х1Х веке умерли от голода 100 млн. человек, Индии за последние 50 лет - около 20 млн. человек. Однако “полюсом голода” является Африка - в 80-90 годы ХХ века здесь голодало 150 млн. человек (Буркина-Фасо, Гвинея-Бисау, Нигер, Центрально-Африканская Республика, Эфиопия, Сомали, Бенин, Чад, Гамбия, Гана, Гвинея, Мали, Мавритания, Сенегал, Того, Уганда, Танзания, Мозамбик, Ангола, Ботсвана). По данным ФАО ООН сейчас на планете “голодающих” более 500 млн. чел., по данным Международного банка реконструкции и развития - 1 млрд. чел.
Нормальное питание (по калорийности - 2200-2500 ккал в сутки, и составу пищи) получают лишь 35% населения планеты. Ещё 15% получают норму по калорийности, но неудовлетворительную по составу. У 20% населения в пище недостаёт белков животного происхождения, у 10% - калорийность менее 1700 ккал, причём положение в Чёрной Африке и на Индостане постоянно ухудшается.
Проблема продовольственных ресурсов является и экологической и экономико-социальной.
Продукция (первичная и вторичная) -
Скорость накопления энергии первичными продуцентами в форме органического вещества, которое может быть использовано в пищу, называется первичной продукцией. Хлорофиллом используется примерно 1-5% падающего на растения солнечного света для синтеза органических веществ. Скорость, с которой растения накапливают химическую энергию, называется валовой первичной продукцией (ВПП). Примерно 20% этой энергии расходуется растениями на дыхание и фотодыхание, а остальные 80% - это чистая первичная продукция (ЧПП), это энергия, которую могут использовать организмы следующих трофических уровней. Общее количество органического вещества, накопленного гетеротрофными организмами, называется вторичной продукцией.
Продуценты - живые организмы, автотрофы и хемотрофы, которые в состоянии создавать органичеcкие вещества из неорганических.
Происхождение и развитие жизни на Земле – по современным представлениям наша планета возникла около 6 млрд. лет тому назад. Около 4 млрд. лет назад (в начале архейской эры) у поверхности Земли появились первые “гранитно-гнейсовые кулаки” и первые мелководные моря, началось формирование основных геосфер - литосферы, гидросферы и атмосферы. Начался не исследованный до конца процесс, предшествующий появлению первых простейших живых существ: создание органических веществ из неорганических под влиянием мощных излучений и грозовых разрядов. Согласно теории академика А.И.Опарина сначала образовался первичный “органический бульон”, который постепенно становился всё более и более концентрированным, а органические молекулы (белки, жиры и углеводы), обьединяясь и взаимодействуя, создавали в водоёмах так называемые “коацерватные капли”, затем эти коацерваты соединялись с нуклеиновыми кислотами и образовывали “пробионты”, протоклетки, уже способные к самовоспроизводству.
Существует также другая гипотеза, что споры живых организмов были занесены на Землю вместе с космическим веществом. Эти две гипотезы, вполне возможно, не отрицают, а лишь дополняют друг друга: в принципе, параллельно могло происходить и то и другое.
Архейскую древнейшую эру в истории нашей планеты 2,6 млрд. лет назад сменила протерозойская, длившаяся около 2 млрд. лет и закончившаяся примерно 570 миллионов лет назад.
Современные материки в ту эпоху были объединены в единый праматерик Пангея,который просуществовал вплоть до триасового периода более поздней мезозойской эры, после чего около 200 млн. лет назад произошёл его раскол и начался процесс расхождения отдельных материков.
В середине протерозойской эры произошло оледенение в высоких широтах. Первые живые клетки приспособились в тот период к автотрофному питанию с помощью фотосинтеза, усваивая из воды органические вещества под воздействием солнечной энергии, поглощая СО2 и выделяя в атмосферу О2.
Дальнейшая эволюция безъядерных прокариот привела к возникновению первых эвкариот - ядерных простейших живых организмов.
В результате фотосинтеза в атмосфере появился свободный кислород и на высоте 8-20 км от поверхности Земли началось формирование “озонового экрана”, необходимого для дальнейшего развития жизни, поскольку он защищает живые организмы от губительных излучений космического и солнечного происхождения. В конце протерозойской эры наступает межледниковый период и ледники отступают. Атмосфера Земли продолжает насыщаться кислородом в результате процесса фотосинтеза и жизнедеятельности водорослей. Эволюция первых одноклеточных простейших живых организмов направляется на их усложнение, наибольшую адаптацию к внешней среде. Появляются такие группы животных, как медузы, губки, членистоногие, позднее - первые хордовые животные. Наступает палеозойская эра, длившаяся около 335 млн. лет (570-235 млн. лет назад).
В кембрийском периоде палеозойской эры (570-490 млн. лет назад) на нашей планете устанавливается мягкий морской климат, продолжается насыщение атмосферы кислородом, в мелководных водоёмах Пангеи бурно расцветают многие формы жизни. В ордовикском периоде палеозойской эры (490-435 млн. лет назад) эти процессы продолжаются, в мелководных водоёмах Пангеи развивается фауна трилобитов и моллюсков, появляются первые позвоночные - рыбы и рыбообразные. В сменившем ордовик силуре (435-400 млн. лет назад) в атмосфере окончательно устанавливается мощный озоновый экран, который впервые позволил животным и растениям выйти из мелких водоёмов Пангеи на сушу. В девонском периоде (400-345 млн. лет назад) на Земле установился жаркий тропический климат, усилилась тектоническая деятельность, в атмосфере началось повышение концентрации СО2. Жизнь начала широкое наступление из воды на сушу. Океанов всё ещё не было. В карбонском (каменноугольном) периоде (345-280 млн. лет назад) продолжалась и усиливалась тектоническая деятельность установился современный состав атмосферы, в конце периода началось похолодание климата. В последнем, пермском периоде палеозойской эры (280-235 млн. лет назад) усилилась сухость (аридизация) климата, тектоническая деятельность уменьшилась. В водной среде и на суше происходит кардинальная смена флоры и фауны вследствие изменившихся условий существования: одни виды и более высокие таксоны животных и растений вымирают или меняют свой ареал, а на смену им появляются новые. Наступает мезозойская эра,продолжавшаяся в течение почти 170 млн. лет (235-66 млн. лет назад). В начале мезозойской эры, триасовом периоде (235-185 млн. лет назад происходит важнейшее событие - раскол единого праматерика Пангеи на северный материк - Лавразию, и южный материк - Гондвану. Между Лавразией и Гондваной к северу от экватора появился океан Тетис. Вновь усилилась тектоническая деятельность и Гондвана постепенно распадается на Африку, Южную Америку, Австралию и Антарктиду. На планете устанавливается засушливый тропический климат. На суше в результате эволюции появляются первые динозавры и млекопитающие, хвойная растительность, в водоёмах -черепахи, крокодилы, ихтиозавры и другие группы животных. В юрском периоде мезозойской эры (185-135 млн. лет назад) продолжается распад Пангеи и Гондваны, развитие океана Тетис, достигшего своих максимальных размеров. На суше в этот период из животных доминируют динозавры, в океанах широкое распространение получают все современные крупные таксоны морских организмов.
В наиболее позднем, меловом периоде мезозойской эры (132-66 млн. лет назад) завершается распад Гондваны и начинается формирование современных материков и океанов. Одновременно наступает похолодание климата и усиление радиоактивного излучения. Вследствие этого на суше и в воде вымирают многие господствующие ранее группы животных - динозавры, птерозавры, аммониты, беленниты и т.п. В фауне бурно развиваются млекопитающие и костистые рыбы,во флоре- цветковые растения. Наступает новая - кайнозойская эра (66 млн. лет назад и до наших дней).На первом её этапе, палеогеновом, или нижнетретичном периоде (66-25 млн. лет назад) полностью высыхает океан Тетис, а на его месте поднимаются горные хребты -Альпы, Карпаты, Кавказ, Тянь-Шань, Памир и Гималаи, Интенсифицируется и распад Лавразии на Гренландию, Северную Америку и Евразию, океаны и материки принимают близкие к современным формы. Ускоряется опускание дна на окраинах океанов. Наступает новое потепление климата, к концу периода сменившееся похолоданием. На суше и в воде продолжает формироваться современная фауна и флора. В неогеновом периоде (25-1 млн. лет назад) происходит значительное ускорение процессов опускания дна океанов и поступления воды в них из недр Земли, глубина океанов приближается к современной. Климат планеты становится всё холоднее, нарастает его сухость, континентальность. Наконец, наступает современный период, “четвертичный”, или “антропоген” (1 млн. лет назад и до настоящего времени). Океаны и материки окончательно принимают современный вид. Продолжается опускание дна океанов и поступление в них воды из недр Земли. Наступает очередная ледниковая эпоха, сменившаяся новым потеплением климата. В результате эволюции млекопитающих появляется человек -Homo sapiens. В Х1Х-ХХ веках новой эры человек оказывает все более возрастающее, сравнимое с геологическими процессами, воздействие на всю природу планеты.
Таким образом, мы видим, что в развитии природы есть определённая целесообразность, её совершенствование и адаптация к изменяющимся условиям среды, то есть эволюция - необратимое и направленное развитие живой природы, сопровождающееся изменениями генофондов популяций и видов, формированием адаптаций, вымиранием и образованием новых видов, преобразованием биоценозов и биосферы в целом (см. эволюция видов, экосистем и биосферы).
Протокооперация – вид сожительства видов, при котором совместное существование взаимовыгодно, но не обязательно.
Радиоактивное воздействие на организм человека - заключается в ионизации биологических тканей. Когда радиоактивное излучение проходит через тело или когда в каких-либо тканях организма присутствуют радиоактивные вещества, энергия волн и частиц передается тканям, подвергающимся облучению. А при передаче энергии от радиоактивных частиц клеткам и жидкостям тела происходит возбуждение атомов и молекул, составляющих тело. Эта передача энергии приводит к повреждению клеток, нарушению их деятельности и даже гибели, в зависимости от полученной дозы облучения и состояния здоровья человека на момент облучения. При этом поглощенная энергия в биологических тканях распределяется не равномерно, а отдельными разрозненными ''пачками''. В результате, громадное количество энергии излучения передается в определенные участки каких-нибудь клеток и совсем небольшое, если таковое вообще, имеется в другие. Подобный неравномерный характер поглощения энергии объясняет особенности воздействия радиации на организм. Общее количество поглощенной тканями энергии может быть небольшим, но некоторые клетки живой материи из-за такой неравномерности распределения энергии излучения будут значительно повреждены. Поглощенная энергия в живом организме вызывает в нем возбуждение и ионизацию атомов и молекул, их смещение, т.е. образование дефектов, расщеплением устойчивой в организме молекулы на атомы или более простые комплексы молекул, превращением одних элементов в другие.
Любая молекула может быть ионизирована и отсюда начинается путь радиоактивного поражения в виде разнообразных радиационно-химических реакций, биохимических сдвигов, разрегуляции, структурно - функциональных нарушений.
Радиация увеличивает (неблагоприятным для тела образом) активность всех биологических систем. Основными элементами, составляющим тело, являются углерод, кислород, водород и сера. Кислород играет главную роль в расщеплении углеводов и жиров для получения энергии. Эта энергия используется клетками для построения белков, необходимых для формирования тканей тела. Кислород также играет ключевую роль в образовании ферментов, действующих в качестве катализаторов в биохимических реакциях. Взаимодействуя с атомом или молекулой тела, радиоактивное излучение может выбить оттуда электрон. Обычно свободные электроны захватываются молекулами кислорода. Имея лишний электрон, такая молекула кислорода становится нестабильной, она приобретает большую способность реагировать с другими молекулами, и будет пытаться "отобрать" электрон у другой, находящейся по соседству молекулы для восстановления своего стабильного состояния. Молекула, из которой был взят этот добавочный электрон, тоже становится нестабильной, и будет "отнимать" электрон у другой молекулы. Результатом этого будет настоящая цепная реакция в теле человека. Таким образом, химически активные молекулы кислорода нарушают функции и структуру клеток. Пораженными веществами в теле могут быть жиры или белки, жизненно необходимые для нормальной деятельности клеток. При поражении определенных белков, находящихся в клетке, результатом могут быть мутации, которые, в свою очередь, могут сделать организм предрасположенным к раку.
Ниже приведены значения доз и степень их воздействия на организм человека.
1. Летальные дозы:
- 10000 рад (100Гр.) -смерть наступает через несколько часов или дней вследствие повреждения центральной нервной системы.
- 1000 - 5000 рад. (10-50Гр.)- смерть наступает через одну - две недели вследствие внутренних кровоизлияний (главным образом в желудочно-кишечном тракте).
- 300-500 рад. (3-5Гр.) - 50% облученных умирают в течении одного-двух месяцев вследствие поражения клеток костного мозга.
2. Возникновение первичной лучевой болезни:
3100 рад. (1Гр) - уровень кратковременной стерилизации, потери воспроизводства потомства.
425 рад. (0,25Гр.) - доза оправданного риска в чрезвычайных обстоятельствах
510рад. (0,1Гр.) - уровень удвоения генных мутаций.
62 – 80,1 рад. (0,02Гр) в год - предельно допустимая доза для
человека.
0,1-0,2 рад. - в год -доза от естественного (космического и природного) фона, получаемая каждым человеком за год.
103 рад - облучение при рентгенографии зубов
1130 рад - облучение при рентгеноскопии желудка (местное)
121 микрорад - просмотр одного хоккейного матча по телевизору 1384 микрорад/час.
Радиоактивное загрязнение биосферы - увеличение концентрации радиоактивных веществ в живых организмах и среде их обитания (атмосфере, гидросфере, почве) в результате деятельности человека.
Радиоактивное излучение – один из двух типов ионизирующей радиации (см.), открытых почти одновременно, р.и.открыто в 1896 г французским физиком А. Беккерелем. Второй тип – рентгеновское излучение (см «икс- лучи», открыто в 1895 г В. Рентгеном).
Радиоактивные отходы - существуют три категории радиоактивных отходов:
1. Высокоактивные отходы. Жидкости или твердые вещества, которые необходимо хранить, так как они слишком опасны, для того чтобы:
их можно было выбросить в биосферу. При расщеплении каждой тонны. ядерного горючего образуется около 400 л таких высокоактивных отходов. В 1969 г. в 200 подземных контейнерах на четырех полигонах. Комиссии по атомной энергии США хранилось 300-106 л таких отходов. Ежегодно требуется 60 000 м3 емкостей для новых отходов; эта цифра будет возрастать по мере увеличения производства ядерной энергии. Среди других способов избавления от отходов рассматриваются следующие: 1) превращение жидкостей в инертные твердые вещества (керамику) для захоронения в глубоких геологических горизонтах; 2) хранение жидких и твердых отходов в глубоких соляных шахтах. Проблема осложняется тем, что высокоактивные отходы выделяют большое количество тепла, которое может расплавить стены соляных шахт или вызвать небольшие землетрясения, если оно выделяется в разломах определенных типов.
2. Низкоактивные отходы. Жидкости, твердые вещества и газы, обладающие очень низкой активностью, но занимающие слишком много места, чтобы хранить их целиком. Поэтому их приходится рассеивать в окружающей среде, но таким образом и в таких количествах, чтобы эта радиоактивность не вызывала ощутимого повышения фона и не концентрировалась в пищевых цепях.
3.. Отходы с промежуточной активностью. Их активность достаточно высока, чтобы вызвать местное загрязнение, но достаточно низка, чтобы можно было отделить высокоактивные или долгоживущие компоненты,. а с основной массой обращаться.как с низкоактивными отходами.
Цикл уранового горючего на электростанциях состоит из следующих фаз: 1) добыча и измельчение; 2) очистка (химические реакции);3) обогащение (повышение относительного содержания урана-235);4) изготовление ядерных топливных элементов; 5) загрузка ядерного' топлива в реактор; 6) регенерация расщепленного горючего; 7) захоронение или другой способ хранения отходов. Хотя большая часть радиоактивных отходов образуется в реакторе, наиболее трудны те проблемы переработки отходов, с которыми приходится сталкиваться при регенерации (фаза 6), когда продукты деления удаляются из отработанных топливных элементов. Регенерационные установки и места захоронения расположены в разных местах вне собственно атомной электростанции. Это означает постоянную опасность аварий, возможных при перевозке отработанных элементов или высокоактивных отходов. Отходы с низкой и промежуточной активностью возникают также в непосредственной близости от реактора (особенно при утечках или поломках), а также при добыче и изготовлении топлива. Таким образом, на всем протяжении цикла существует постоянная угроза радиоактивного загрязнения среды. Чтобы свести эту угрозу к минимуму, около атомной станции должны быть отведены обширные участки земли, особенно для 5, 6 и 7-й фаз. Необходим, в частности, достаточно обширный участок для захоронения в грунт, так как на каждые 1500 м3 высокоактивных отходов или на 3000 м3 отходов с низкой или промежуточной активностью требуется примерно 0,5 га. Такие участки должны постоянно находиться под наблюдением, чтобы исключить возможность заражения поверхностных и грунтовых вод и воздуха.
Радиобиология - комплексная научная дисциплина, изучающая действие ионизирующего излучения на биологические системы разных уровней организации.
Радионуклиды – нуклиды (атомы с разным количеством нейтронов или протонов в ядре или различным энергетическим состоянием ядра), способные к радиоактивному распаду (стронций-90, цезий-137 и др.).
Радиочувствительность – реакция биообъекта на воздействие ионизирующего излучения. Доза 200 рад вызывает гибель эмбрионов некоторых насекомых на стадии дробления, доза 5000 рад приводит к стерильности, но для того чтобы убить всех 'взрослых особей более устойчивых видов, потребовалась бы доза 100000 рад. В общем млекопитающие обладают наибольшей чувствительностью, а микроорганизмы наиболее устойчивы. Семенные растения и низшие позвоночные находятся где-то между насекомыми и млекопитающими. Как показывает большая часть исследований, наиболее чувствительны к облучению быстро делящиеся клетки (этим объясняется снижение чувствительности с возрастом). Поэтому любой компонент системы (будь то часть организма, одна особь или популяция), претерпевающий быстрый рост, окажется, вероятно, восприимчивым к сравнительно низкому уровню излучения независимо от своего систематического положения..
Радиоэкология – раздел экологии, изучающий воздействие радиоактивных веществ на организмы, био- и экосистемы различных уровней, природную среду в целом.
Радон - радиоактивный инертный газ, основным источником является земная кора. Проникая через трещины и щели в фундаменте, полу и стенах, радон задерживается в помещениях. Другой источник радона в помещении - это сами строительные материалы (бетон, кирпич и т.д.), содержащие естественные радионуклиды, которые являются источником радона. Радон может поступать в дома также с водой (особенно если она подается из артезианских скважин), при сжигании природного газа и т.д. Радон в 7,5 раз тяжелее воздуха. Как следствие, концентрация радона в верхних этажах многоэтажных домов обычно ниже, чем на первом этаже.
Основную часть дозы облучения от радона человек получает, находясь в закрытом, непроветриваемом помещении; регулярное проветривание может снизить концентрацию радона в несколько раз. При длительном поступлении радона и его продуктов в организм человека многократно возрастает риск возникновения рака легких.
Разделы экологии – науку экологию принято подразделять на отдельные разделы по следующим принципам:
1.По уровням организации био- и экосистем.
-аутэкология; - демэкология; -синэкология.
2.По группам живых организмов.
-экология животных; -экология растений; -экология грибов;
-экология микроорганизмов.
3.По основным геосферам (экология гидросферы, литосферы, почв, атмосферы, глобальная экология);
4.По основным местообитаниям, или биотопам (экология тундр и арктических пустынь, лесов, степей, пустынь, гор, островов, ландшафтная экология);
5.По отношению к человеку и его деятельности.
5.1. Экология антропогенного загрязнения природной среды.
5.2. Экология человека.
5.2.1. Экология и медицина.
5.2.2. Экология и культура.
5.2.3. Экология и право.
5.2.4. Экология и образование.
5.2.5. Экология и политика.
5.2.6. Экология мегаполисов и городов.
5.2.7. Экология и экономика.
5.3. Экология и природные ресурсы.
5.3.1.Экология и живые, в том числе пищевые ресурсы.
Реймерс Н.Ф. – автор закона оптимальности (см. «законы и принципы экологии»).
Рентгеновское излучение – см. икс- лучи.
Ресурсы пресной воды – сегодня на планете чистой воды лишены 1,5 млрд. чел, то есть четверть всего населения. Запасы чистой пресной воды постоянно уменьшаются. Так, например, в Ладожское озеро ежегодно сбрасывается 5 млн. т загрязняющих веществ, то есть вдвое больше, чем в озеро Байкал, где сосредоточено 5% мировых запасов пресной воды. В результате низкой культуры земледелия и недостаточной принципиальности некоторых учёных в период “партийной науки” произошло усыхание Аральского моря и разрушение его экосистемы (его теперь иногда называют Аральской пустыней - Аралкум). Таких примеров можно привести много.
Вода - один из основных компонентов жизни на Земле. Она используется человеком для питьевых нужд, в сельском хозяйстве, как сырьё для производства энергии, в различных промышленных производствах, для судоходства, лесосплава, аквакультуры и т.п. Вода на Земле постоянно находится в круговороте, расходуется и восстанавливается. Суммарный запас пресной воды на Земле в какой -либо момент времени оценивается в 2120 куб. км, но благодаря непрерывному круговороту годовой объём пресных вод примерно в 23 раза больше и составляет около 47 тыс. куб. км.
Пресная вода распространена по континентам неравномерно. Больше всего её в Южной Америке (1000 куб. км), и в Азии (565 куб. км). Меньше - в Северной Америке (250 куб. км), Африке (195 куб. км), Европе (80 куб. км) и Австралии с Океанией (25 куб. км).
Из стран наиболее обеспечена пресной водой Бразилия. Годовой сток Амазонки составляет 6930 куб. км в год, что почти в 1,5 раза превышает сток всех рек на территории бывшего СССР. В России основной запас пресной воды сосредоточен в озере Байкал (23 тыс. куб.км),что составляет 80% запасов пресной воды СНГ и 20% мировых запасов.
Ежегодно Мировой океан принимает около 39 тыс. куб. км. пресной воды в виде стока с суши. Основная часть вековых запасов пресных вод суши (29 млн. куб. км.) сконцентрирована в ледниковых покровах Антарктиды и Гренландии, которые рассматриваются в качестве реликтов последнего оледенения.
Рулье К.Ф. – (1814-1858),профессор Московского университета, разработал широкую систему экологических исследований животных и пропагандировал необходимость глубокого изучения не только строения их тела, но и биологии и образа жизни.
Самоочищение – естественный процесс, происходящий в природе.Так, вред возобновляемым ресурсам может частично восполняться силами самой природы. Например, загрязнённый воздух рассеивается и перемешивается со свежим в результате движения воздушных масс. Загрязнению водоёмов противодействует разнообразная водная биота: водоросли, микробы, беспозвоночные. своей деятельностью они частично разлагают некоторые загрязняющие вещества, используя их в пищу.
Самоочищению водоёмов способствует разбавление загрязнённой воды свежей. При переходе определённых границ загрязнения природный объект уже не в состоянии восстанавливаться своими силами, а при дальнейшем загрязнении жизненные процессы в нём прекращаются, объект становится мёртвым.
Саморегуляция экосистем и популяций –
Саморегуляция экосистем.
Любая экосистема способна к самоподдержанию и находится в состоянии динамического равновесия. Неограниченному росту биомассы экосистемы препятствуют отношения между её составными частями: продуцентами, консументами и редуцентами. Консументы могут размножаться лишь до тех пор, пока не перерасходуют запасы питательных веществ в экосистеме. Если же они размножатся чремерно, то увеличение их численности прекратится само по себе, так как им не хватит пищи.
Продуцентам, в свою очередь, требуется постоянное поступление минеральных веществ, поставляемых редуцентами, при их нехватке биомасса продуцентов сокращается.
Напомним, что организмы различных уровней связаны между собой пищевой,или “трофической” цепью, например: растения-растительноядные животные-хищники (примеры: “злак-полевая мышь-лиса”, или “кормовые растения- корова- человек”).
Практически каждый вид может питаться различными видами пищи, поэтому в природе трофическая цепь обычно заменяется трофической сетью. Чем сильнее развита эта сеть, тем устойчивее экосистема.
Состояние равновесия основано на взаимодействии биотических и абиотических факторов среды. Благодаря взаимодействию продуцентов, консументов и редуцентов в каждой экосистеме и в биосфере в целом происходит постоянный круговорот веществ и энергии.
Принцип саморегуляции популяций (по Г.В.Никольскому) – см. законы и принципы экологии (6 принцип).
Связи экологии с другими науками - в современном понимании наука экология шире, чем обычная наука, это важнейший аспект жизни людей и состояния человеческого общества. Экология тесно связана со многими науками и направлениями человеческой деятельности биологией (зоологией и ботаникой), палеонтологией, генетикой, географией, геологией, океанологией, климатологией, физикой, химией, математикой, архитектурой, юриспруденцией, экономикой и другими науками, а также политикой и менеджментом.
Симбиоз - взаимовыгодное сожительство видов, обязательное для их существования.
Синэкология - отрасль экологии, изучающая взаимодействия популяций, видов, сообществ и экосистем со средой обитания.
Смог– смесь техногенной пыли, паров бензина и других углеводородов, окислов азота, а также сернистого газа и оксида углерода СО. Выделяют три типа смогов: ледяной (на Аляске), лондонский и лос-анжелесский (светохимический).
Ледяные смоги формируются, когда Солнце на Аляске не поднимается более чем на 4,5 часа над горизонтом, нет суточного хода температуры и температура воздуха ниже -35 градусов по С. При этом водяные пары превращаются в микрокристаллы льда диаметром 5-10 мкм и резко уменьшает видимость, до 10 м. При этом часто они соединяются с SО2 ,образуя капли серной кислоты.
Смог лондонского типа образуется при сильных туманах и температуре около 0 градусов, когда основными загрязнителями являются продукты сжигания угля и нефти. Он известен для крупных городов, например Лондона, Нью-Йорка и Брюсселя. Такой смог известен уже более 100 лет и нередко служил причиной заболеваний и гибели людей. При нём резко снижается видимость, быстро нарастает концентрация вредных веществ, воздух приобретает неприятный запах. Такой смог наиболее част и силён в осенне-зимнее время.
Смог лос-анжелесского типа формируется в субтропиках или летом в умеренной зоне, при усиленном загрязнении выхлопными газами и высоких значениях солнечной радиации. Его называют также фотохимическим смогом. В результате фотохимических реакций в нём образуются новые вещества, по своей токсичности превышающие исходные. основой этого смога являются фотооксиданты (озон, органические перекиси, нитриты, оксиды азота). В отличие от “чёрного” лондонского смога (дыма-тумана с копотью) лос-анжелесский называют “белым”, дымовая шапка такого смога держится в Лос-Анжелесе 270 дней в году.
Смог уменьшает количество солнечной радиации в городах на 30-40% и почти полностью не пропускает ультрафиолетовое излучение, которое разрушает многие токсические вещества (способствует окислению, гидрированию или изомериззации некоторых полициклических ароматических углеводородов - бензапирена, антрацена и др., содержащихся в выхлопных газах автотранспорта и продуктах неполного сгорания в доменных и коксовальных печах.
Сообщество - комплекс организмов различных видов, живущих в пределах одного биотопа.
Стациально – деструкционное загрязнение – см. «загрязнение».
Стенобионт - организм, требующий строго определённых условий своего существования.
Сукцессия – предсказуемый естественный процесс, в результате которого одни виды, обитающие в данной местности, так изменяют условия в ней, что она становится менее благоприятной для этих видов и более подходящей для других. Это продолжается до тех пор, пока здесь не установится климаксовое сообщество, которое рассматривается как завершающий этап сукцессионного ряда.
Твэлы – тепловыделяющие элементы, переработанные из обогащённого урана, используемые для получения тепла в активной зоне атомных реакторов.
Техносфера – часть биосферы, с