Биосфера и жизнедеятельность

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ

Федеральное государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«Пермская государственная сельскохозяйственная академия»

Имени академика Д.Н. Прянишникова

Кафедра экологии

Контрольная работа

По дисциплине «Экология»

Выполнила: студентка 1 к.

Факультета заочного обучения

По специальности 060500

«Бух. учет, анализ и аудит»

гр. 11

Сергеева Александра Евгеньевна

Бч (у) - 10 - 4795

Проверила: доцент кафедры экологии

Никитская Наталья Ивановна

Пермь 2010г.

Содержание

Вопрос №9. Влияние интенсивности фактора на жизнедеятельность организмов (зоны жизнедеятельности)

Вопрос №31. Влияние длины светового дня на чередование стадий покоя и активности у животных

Вопрос №66. Химические элементы и их участие в биохимических круговоротах. Характеристика обменного и резервного фондов

Вопрос №100. Влияние социально-экологических факторов на здоровье человека. Процесс акселерации; аллергизации

Вопрос №145. Эффективность государственной экологической экспертизы. Примеры

Список литературы

Вопрос №9. Влияние интенсивности фактора на жизнедеятельность организмов (зоны жизнедеятельности)

Реакция организмов на влияние абиотических факторов. Воздействие экологических факторов на живой организм весьма многообразно. Одни факторы оказывают более сильное влияние, другие действуют слабее; одни влияют на все стороны жизни, другие -- на определенный жизненный процесс. Тем не менее, в характере их воздействия на организм и в ответных реакциях живых существ можно выявить ряд общих закономерностей, которые укладываются в некоторую общую схему действия экологического фактора на жизнедеятельность организма.

На рис.1 по оси абсцисс отложена интенсивность (или «доза») фактора (например, температура, освещенность, концентрация солей в почвенном растворе, рН или влажность почвы и т. д.), а по оси ординат -- реакция организма на воздействие экологического фактора в его количественном выражении (например, интенсивность фотосинтеза, дыхания, скорость роста, продуктивность, численность особей на единицу площади и т. д.), т е. степень благотворности фактора.

Диапазон действия экологического фактора ограничен соответствующими крайними пороговыми значениями (точки минимума и максимума), при которых еще возможно существование организма. Эти точки называются нижним и верхним пределами выносливости (толерантности) живых существ по отношению к конкретному фактору среды.

акселерация биохимический жизнедеятельность человек

Рис. 1 Схема действия экологического фактора на жизнедеятельность организмов: 1, 2. 3 -- точки минимума, оптимума и максимума соответственно; I, II, III--зоны пессимума, нормы и оптимума соответственно

Точка 2 на оси абсцисс, соответствующая наилучшим показателям жизнедеятельности организма, означает наиболее благоприятную для организма величину воздействующего фактора -- это точка оптимума. Для большинства организмов определить оптимальное значение фактора с достаточной точностью зачастую трудно, поэтому принято говорить о зоне оптимума. Крайние участки кривой, выражающие состояние угнетения организмов при резком недостатке или избытке фактора, называют областями пессимума или стресса. Вблизи критических точек лежат сублетальные величины фактора, а за пределами зоны выживания - летальные.

Подобная закономерность реакции организмов на воздействие экологических факторов позволяет рассматривать ее как фундаментальный биологический принцип: для каждого вида растений и животных существует оптимум, зона нормальной жизнедеятельности, пессимальные зоны и пределы выносливости по отношению к каждому фактору среды.

Разные виды живых организмов заметно отличаются друг от друга, как по положению оптимума, так и по пределам выносливости. Например, песцы в тундре могут переносить колебания температуры воздуха в диапазоне около 80°С (от +30 до -55°С), некоторые тепловодные рачки выдерживают изменения температуры воды в интервале не более 6°С (от 23 до 29°С), нитчатая цианобактерия осциллатория, живущая на острове Ява в воде с температурой 64°С, погибает при 68°С уже через 5--10 мин. Точно так же одни луговые травы предпочитают почвы с довольно узким диапазоном кислотности -- при рН = 3,5--4,5 (например, вереск обыкновенный, белоус торчащий, щавель малый служат индикаторами кислых почв), другие хорошо растут при широком диапазоне рН -- от сильнокислого до щелочного (например, сосна обыкновенная). В связи с этим организмы, для существования которых необходимы строго определенные, относительно постоянные условия среды, называют стенобионтными (греч. stenos -- узкий, bion -- живущий), а те, которые живут в широком диапазоне изменчивости условий среды, эврибионтными (греч. eurys -- широкий). При этом организмы одного и того же вида могут иметь узкую амплитуду по отношению к одному фактору и широкую - к другому (например, приспособленность к узкому диапазону температур и широкому диапазону солености воды). Кроме того, одна и та же доза фактора может быть оптимальной для одного вида, пессимальной для другого и выходить за пределы выносливости для третьего.

Способность организмов адаптироваться к определенному диапазону изменчивости факторов среды называют экологической пластичностью. Эта особенность является одним из важнейших свойств всего живого: регулируя свою жизнедеятельность в соответствии с изменениями условий среды, организмы приобретают возможность выживать и оставлять потомство. Значит, эврибионтные организмы являются экологически наиболее пластичными, что обеспечивает их широкое распространение, а стенобионтные, напротив, отличаются слабой экологической пластичностью и, как следствие, обычно имеют ограниченные ареалы распространения.

Взаимодействие экологических факторов. Ограничивающий фактор. Экологические факторы воздействуют на живой организм совместно и одновременно. При этом действие одного фактора зависит от того, с какой силой и в каком сочетании действуют одновременно другие факторы. Эта закономерность получила название взаимодействие факторов. Например, жару или мороз легче переносить при сухом, а не при влажном воздухе. Скорость испарения воды листьями растений (транспирация) значительно выше, если температура воздуха высокая, а погода ветреная.

В некоторых случаях недостаток одного фактора частично компенсируется усилением другого. Явление частичной взаимозаменяемости действия экологических факторов называется эффектом компенсации. Например, увядание растений можно приостановить как увеличением количества влаги в почве, так и снижением температуры воздуха, уменьшающего транспирацию; в пустынях недостаток осадков в определенной мере восполняется повышенной относительной влажностью воздуха в ночное время; в Арктике продолжительный световой день летом компенсирует недостаток тепла.

Вместе с тем ни один из необходимых организму экологических факторов не может быть полностью заменен другим. Отсутствие света делает жизнь растений невозможной, несмотря на самые благоприятные сочетания других условий. Поэтому если значение хотя бы одного из жизненно необходимых экологических факторов приближается к критической величине или выходит за ее пределы (ниже минимума или выше максимума), то, несмотря на оптимальное сочетание остальных условий, особям грозит гибель. Такие факторы называются ограничивающими (лимитирующими). Природа ограничивающих факторов может быть различной. Например, угнетение травянистых растений под пологом буковых лесов, где при оптимальном тепловом режиме, повышенном содержании углекислого газа, богатых почвах возможности развития трав ограничиваются недостатком света. Изменить такой результат можно только воздействием на ограничивающий фактор. Ограничивающие факторы среды определяют географический ареал вида. Так, продвижение вида на север может лимитироваться недостатком тепла, а в районы пустынь и сухих степей -- недостатком влаги или слишком высокими температурами. Фактором, ограничивающим распространение организмов, могут служить и биотические отношения, например занятость территории, более сильным конкурентом или недостаток опылителей для цветковых растений. Выявление ограничивающих факторов и устранение их действия, т. е. оптимизация среды обитания живых организмов, составляет важную практическую цель в повышении урожайности сельскохозяйственных культур и продуктивности домашних животных.

Вопрос №31. Влияние длины светового дня на чередование стадий покоя и активности у животных

Солнечное излучение является основным источником энергии для всех процессов, происходящих на Земле. В спектре солнечного излучения задерживаются озоновым слоем атмосферы. До поверхности Земли можно выделить три области, различные по биологическому действию: ультрафиолетовую, видимую и инфракрасную. Ультрафиолетовые лучи с длиной волны менее 0,290 мкм губительны для всего живого, но они доходит лишь небольшая часть более длинных ультрафиолетовых лучей (0,300 - 0,400 мкм). Они составляют около 10% лучистой энергии. Эти лучи обладают высокой химической активностью - при большой дозе могут повреждать живые организмы. В небольших количествах, однако, они необходимы, например, человеку: под влиянием этих лучей в организме человека образуется витамин Д, а насекомые зрительно различают эти лучи, т.е. видят в ультрафиолетовом свете. Они могут ориентироваться по поляризованному свету.

Видимые лучи с длиной волны от 0,400 до 0,750 мкм (на их долю приходится большая часть энергии - 45% - солнечного излучения), достигающие поверхности Земли, имеют особенно большое значение для организмов. Зеленые растения за счет этого излучения синтезируют органическое вещество (осуществляют фотосинтез), которое используют в пищу все остальные организмы. Для большинства растений и животных видимый свет является одним из важных факторов среды, хотя есть и такие, для которых свет не является обязательным условием существования (почвенные, пещерные и глубоководные виды приспособления к жизни в темноте). Большинство животных способны различать спектральный состав света - обладать цветовым зрением, а у растений цветки имеют яркую окраску для привлечения насекомых-опылителей.

Инфракрасные лучи с длиной волны более 0,750 мкм глаз человека не воспринимает, но они являются источником тепловой энергии (45% лучистой энергии). Эти лучи поглощаются тканями животных, вследствие чего ткани нагреваются. Многие хладнокровные животные (ящерицы, змеи, насекомые) используют солнечный свет для повышения температуры тела (некоторые змеи и ящерицы являются экологически теплокровными животными). Световые условия, связанные с вращением Земли, имеют отчетливую суточную и сезонную периодичность. Почти все физиологические процессы у растений и животных имеют суточный ритм с максимумом и минимумом в определенные часы: например, в определенные часы суток цветок у растений открывается и закрывается, а у животных возникли приспособления к ночной и дневной жизни. Длина дня (или фотопериод), имеет огромное значение в жизни растений и животных.

В умеренных зонах (выше и ниже экватора) цикл развития животных приурочен к сезонам года: подготовка к изменению температурных условий осуществляется на основе сигнала - изменения длины дня, которая в определенное время года в данном месте всегда одинакова. В результате этого сигнала включаются физиологические процессы, приводящие к линьке, накоплению жира, миграции, размножению у птиц и млекопитающих, наступлению стадии покоя у насекомых. Изменение длины дня животные воспринимают с помощью органов зрения. Раздражения воспринимаются с помощью рецепторов, вследствие чего происходит ряд биохимических реакций (активация ферментов или выделение гормонов), а затем проявляются физиологические или поведенческие реакции.

Изучение фотопериодизма растений и животных показало, что реакция организмов на свет основана не просто на количестве получаемого света, а на чередовании в течение суток периодов света и темноты определенной длительности. Организмы способны измерять время, т.е. обладают “биологическими часами” - от одноклеточных до человека. “Биологические часы” - также управляются сезонными циклами и другими биологическими явлениями. “Биологические часы” определяют суточный ритм активности, как целых организмов, так и процессов, происходящих даже на уровне клеток, в частности клеточных делений.

Биологические ритмы (биоритмы), периодически повторяющиеся изменения характера и интенсивности биологических процессов, свойственных живым организмам. Иначе говоря, это «повторение подобного в подобных промежутках времени». Биологические ритмы свойственны растениям, животным, человеку. Проявляются на всех уровнях организации жизни: молекулярно-генетическом, клеточном, тканевом, организменном, популяционно-видовом, биоценотическом и биосферном. Подразделяются на экзогенные, возникающие в организмах в ответ на космические, геофизические и иные колебания, происходящие в окружающей среде (напр., колебания численности популяции, связанные с ритмами активности Солнца), и эндогенные, генерируемые самим организмом (сердечные, дыхательные и др.). Физиологические биоритмы меняют свои параметры (частоту, силу) в зависимости от состояния организма (возраста, болезней и пр.). Экологические биоритмы зависят от циклических изменений среды и относительно стабильны. Более того, они могут сохраняться, если животное оказывается в иных условиях, напр. беспозвоночные литорали сохраняют ритм прилива-отлива, находясь в аквариуме с постоянным уровнем воды и стабильными показателями её солёности и температуры. Среди экологических ритмов различают: годичные с периодом от 10 до 13 мес., лунные с периодами 29,53 сут и 24,8--12,4 ч (приливные), суточные солнечные(24ч).

Биоритмы животных и человека генерируются группой особых клеток-пейсмекеров, или ритмоводителей (часто их называют биологическими часами). Располагаются они в различных органах, напр. у медуз - в ропалиях (органах чувств), у ракообразных - в основании стебельчатых глаз. У млекопитающих, в т. ч. человека, существуют несколько центров ритма, напр. в области сердца, промежуточного и продолговатого мозга.

Химические элементы и их участие в биохимических круговоротах. Характеристика обменного и резервного фондов.

Вопрос №66. Химические элементы и их участие в биохимических круговоротах. Характеристика обменного и резервного фондов

Основой самоподдержания жизни на Земле являются биогеохимические круговороты

Процессы созидания органического вещества, аккумулирующего энергию, и противоположные процессы его разложения с высвобождением этой энергии одинаково необходимы для существования жизни. Все доступные для живых организмов химические соединения в биосфере имеют предел. Исчерпаемость пригодных для усвоения химических веществ часто тормозит развитие тех или иных групп организмов в локальных участках суши или океана. Все химические элементы, используемые в процессах жизнедеятельности организмов, совершают постоянные перемещения, переходя из живых тел в соединения неживой природы и обратно. Возможность многократного использования одних и тех же атомов делает жизнь на Земле практически вечной при условии постоянного притока нужного количества энергии.

Глобальный биогеохимический круговорот вещества на планете представляет собой систему сложно переплетенных циклов отдельных элементов, связанных друг с другом по аналогии с деталями часового механизма (рис. 163). Объединяясь в разных пропорциях в составе сложных органических молекул, синтезируемых в живых телах, атомы различных элементов вне живого вещества имеют свою «судьбу» в атмосфере, гидросфере и литосфере. Круговороты планетарного масштаба создаются из бесчисленных локальных циклических перемещений атомов, движимых жизнедеятельностью организмов в отдельных экосистемах, и тех перемещений, которые вызываются действием ландшафтных и геологических причин (поверхностный и подземный сток, ветровая эрозия, движение морского дна, вулканизм, горообразование и т. п.). Различают поэтому малые и большие круговороты в соответствии с объемом рассматриваемых экосистем: локальные биологические круговороты, биогеохимические циклы материков и океанов и, наконец, общепланетарный биогеохимический круговорот. Вместе с тем отличительная черта биологических круговоротов - их неполная замкнутость. Часть химических элементов и их соединений постоянно выпадает из общей циркуляции и скапливается вне организмов, создавая своего рода запасы биогенных веществ. Так были накоплены кислород и азот в атмосфере, горючие ископаемые и другие породы земной коры. В масштабах геологического времени даже небольшое неравновесие в создании и разрушении органических веществ приводит к направленному преобразованию поверхностных слоев Земли.

Запасы биогенных веществ, мало доступные для живых организмов и медленно вовлекающиеся поэтому в биологический круговорот, составляют так называемый резервный фонд того или иного химического элемента в биосфере (например, кальция в карбонатных породах). Другая часть, интенсивно циркулирующая между телами организмов и окружающей средой, называется подвижным, или обменным, фондом. Соотношения между резервным и обменным фондами в биосфере у всех биогенных элементов различны.

Углерод. Углерод как химический элемент является основой жизни. Он может соединяться разными способами со многими другими элементами, образуя простые и сложные органические молекулы, входящие в состав живых клеток. По распространению на планете углерод занимает одиннадцатое место (0,35 % от веса земной коры), но в живом веществе в среднем составляет около 18 или 45 % от сухой биомассы.

Углекислый газ атмосферы и гидросферы представляет собой обменный фонд в круговороте углерода, откуда его черпают наземные растения и водоросли. Фотосинтез лежит в основе всех биологических круговоротов на Земле. Высвобождение фиксированного углерода происходит в ходе дыхательной активности самих фотосинтезирующих организмов и всех гетеротрофов - бактерий, грибов, животных, включающихся в цепи питания за счет живого или мертвого органического вещества.

Особенно активно происходит возврат в атмосферу СО2 из почвы, где сосредоточена деятельность многочисленных групп деструкторов и редуцентов и осуществляется дыхание корневых систем растений. Этот интегральный процесс обозначается как «почвенное дыхание» и вносит существенный вклад в пополнение обменного фонда СО2 в воздухе. Параллельно с процессами минерализации органического вещества в почвах образуется гумус - богатый углеродом сложный и устойчивый молекулярный комплекс. Гумус является носителем почвенного плодородия, поскольку разрушается определенными группами микроорганизмов медленно и постепенно, обеспечивая равномерное питание растений. Гумус почв является одним из важных резервуаров углерода на суше.

В тех условиях, где деятельность деструкторов тормозится факторами внешней среды (например, при возникновении анаэробного режима в почвах и на дне водоемов), органическое вещество, накопленное растительностью, не разлагается, превращаясь со временем в такие породы, как каменный или бурый уголь, торф, сапропели, горючие сланцы и другие, богатые накопленной солнечной энергией. Они пополняют собой резервный фонд углерода, надолго выключаясь из биологического круговорота. Углерод временно депонируется также в живой биомассе, в мертвом опаде, в растворенном органическом веществе океана и т. п. Однако основным резервным фондом углерода на планете являются не живые организмы и не горючие ископаемые, а осадочные породы - известняки и доломиты. Их образование также связано с деятельностью живого вещества. Углерод этих карбонатов надолго захаранивается в недрах Земли и поступает в круговорот лишь в ходе эрозии при обнажении пород в тектонических циклах.

В биологическом круговороте участвуют лишь доли процента углерода от общего его количества на Земле. Углерод атмосферы и гидросферы многократно проходит через живые организмы. Растения суши способны исчерпать его запасы в воздухе за 4-5 лет, запасы в почвенном гумусе - за 300-400 лет. Основной возврат углерода в обменный фонд происходит за счет деятельности живых организмов, и лишь небольшая часть его (тысячные доли процента) компенсируется выделением из недр Земли в составе вулканических газов.

В настоящее время мощным фактором перевода углерода из резервного в обменный фонд биосферы становится добыча и сжигание огромных запасов горючих ископаемых. По учетам в сети глобального мониторинга это уже приводит к повышению концентрации СО2 в атмосфере, последствия чего для судьбы человеческого общества усиленно обсуждаются и требуют научно обоснованного прогнозирования.

Кислород. С углеродным циклом теснейшим образом сопряжен круговорот кислорода. Своей уникальной среди планет атмосферой с высоким содержанием свободного кислорода Земля обязана процессу фотосинтеза. Кислород освобождается из молекул воды и является по сути дела побочным продуктом фотосинтетической активности растений. Абиотическим путем кислород возникает в верхних слоях атмосферы за счет фотодиссоциации паров воды, но этот источник составляет лишь тысячные доли процента от поставляемыми фотосинтезом. Между содержанием кислорода в атмосфере и гидросфере существует подвижное равновесие. В воде его примерно в 21 раз меньше на равный объем по сравнению с воздухом.

Обменный фонд О2 в атмосфере составляет не более 5 % от общей продукции фотосинтеза. Многие анаэробные бактерии также окисляют органические вещества в процессе анаэробного дыхания, используя для этого сульфаты или нитраты.

В настоящее время значительная часть кислорода атмосферы связывается в результате работы транспорта, промышленности и других форм антропогенной деятельности. По расчетам, человечество тратит уже более 10 млрд т свободного кислорода из общего количества в 430-470 млрд т поставляемых процессами фотосинтеза. Если учесть, что в обменный фонд поступает лишь небольшая часть фотосинтетического кислорода, деятельность людей в этом отношении начинает приобретать угрожающие масштабы.

Вода. В ходе фотосинтеза растения используют водород воды в построении органических соединений, освобождая молекулярный кислород. В процессах дыхания всех живых существ, при окислении органических соединений вода образуется вновь. В истории жизни вся свободная вода гидросферы многократно прошла циклы разложения и новообразования в живом веществе планеты.

Кроме биологических циклов на Земле также осуществляется глобальный круговорот воды, движимый энергией Солнца. Вода испаряется с поверхности водоемов и суши и затем вновь поступает на Землю в виде осадков. Над океаном испарение превышает осадки, над сушей - наоборот. Эти различия компенсируются речным стоком. В глобальном круговороте воды растительность суши играет немаловажную роль.

Транспирация растений на отдельных участках земной поверхности может составить до 80-90 % выпадающих здесь осадков, а в среднем по всем климатическим поясам - около 30 %.

В истории биосферы появление наземной растительности вызвало за счет транспирации перераспределение осадков над морем и сушей и тем самым косвенно повлияло на размеры речного стока и процессы физического и химического выветривания.

Азот. В атмосфере и живом веществе содержится менее 2 % всего азота на Земле, но именно он поддерживает жизнь на планете. Азот входит в состав важнейших органических молекул - ДНК, белков, липопротеидов, АТФ, хлорофилла и других. В растительных тканях его соотношение с углеродом составляет в среднем 1: 30, а в морских водорослях 1: 6. Биологический цикл азота, поэтому также тесно связан с углеродным.

Молекулярный азот атмосферы недоступен растениям, которые могут усваивать этот элемент только в виде ионов аммония, нитратов или из почвенных или водных растворов. Поэтому недостаток азота часто является фактором, лимитирующим первичную продукцию. Тем не менее, атмосферный азот широко вовлекается в биологический круговорот благодаря деятельности прокариотических организмов (рис. 165). Способностью к фиксации молекулярного азота обладают очень многие прокариоты. В большой мере она развита у фотосинтезирующих сине зеленых водорослей (цианобактерий). Активно фиксируют азот свободно живущие в почве бактерии рода Azotobacter, а также клубеньковые бактерии Rhizobium, живущие на корнях растений семейства бобовых. При этом может связываться до 400 кг азота на га в год. Отмирая, бактериальные клетки обогащают почву азотными соединениями, доступными для растений. Симбиотические формы снабжают хозяина и за счет прижизненных выделений.

В круговороте азота принимают большое участие также аммонифицирующие микроорганизмы. Они разлагают белки и другие содержащие азот органические вещества до образования аммиака. Прямо противоположна по функциям группа микроорганизмов - денитрификаторов. В анаэробных условиях в почвах или водах они используют кислород нитратов для окисления органических веществ, получая энергию для своей жизнедеятельности. Азот при этом восстанавливается до молекулярного. Азотфиксация и денитрификация в природе приблизительно уравновешены. Цикл азота, таким образом, зависит преимущественно от деятельности бактерий, тогда как растения встраиваются в него, используя промежуточные продукты этого цикла и намного увеличивая масштабы азотной циркуляции в биосфере за счет продуцирования своей биомассы. Объемы микробной фиксации азота составляют до 2,5 т на км2 в год.

Небиологическая фиксация азота и поступление в почвы его окислов и аммиака происходит также с дождевыми осадками при ионизации атмосферы и грозовых разрядах. В среднем это дает около 1 т связанного азота на км2 в год.

Современная промышленность удобрений фиксирует азот атмосферы в размерах, превышающих природную азотфиксацию в целях увеличения продукции сельскохозяйственных растений.

Фосфор. Этот элемент, необходимый для синтеза многих органических веществ, включая АТФ, ДНК, РНК, усваивается растениями только в виде ионов ортофосфорной кислоты (РО3+4). Он относится к элементам, лимитирующим первичную продукцию и на суше, и особенно в океане, поскольку обменный фонд фосфора в почвах и водах невелик. Круговорот этого элемента в масштабах биосферы незамкнут. На суше растения черпают из почвы фосфаты, освобожденные редуцентами из разлагающихся органических остатков, но в щелочной или кислой почве растворимость фосфорных соединений резко падает. Основной резервный фонд фосфатов содержится в горных породах, созданных на дне океана в геологическом прошлом. В ходе выщелачивания пород часть этих запасов переходит в почву и в виде взвесей и растворов вымывается в водоемы. В гидросфере фосфаты используются фитопланктоном, переходя по цепям питания в других гидробионтов. Однако в океане большая часть фосфорных соединений захоранивается с останками животных и растений на больших глубинах и не попадает вновь в фотическую зону, переходя с осадочными породами в большой геологический круговорот. На глубине растворенные фосфаты связываются с кальцием, образуя фосфориты и апатиты. В биосфере, по сути дела, происходит однонаправленный поток фосфора из горных пород суши в глубины океана, и обменный фонд его в гидросфере очень ограничен. Биологическая продуктивность океана резко повышается в районах, где увеличивается доступность фосфора для фитопланктона - при сносе его речными водами, у побережий морей и в зонах так называемого апвеллинга - восходящих океанических течений, возвращающих фосфорные соединения со дна в освещенные слои воды.

Наземные залежи фосфоритов и апатитов разрабатываются в качестве удобрений. Снос избыточного фосфора в пресные водоемы является одной из главных причин их «цветения» - бурной эвтрофикации.

Сера. Круговорот серы, необходимой для построения ряда аминокислот, ответственных за трехмерную структуру белков, поддерживается в биосфере широким спектром бактерий. В отдельных звеньях этого цикла участвуют аэробные микроорганизмы, окисляющие серу органических остатков до сульфатов, а также анаэробные сульфатредукторы, восстанавливающие сульфаты до сероводорода, кроме них - разные группы серобактерий, окисляющих сероводород до элементарной серы и далее - сульфатов, тионовые бактерии, переводящие элементарную серу также в соли серной кислоты. Растения усваивают из почвы и воды только ионы SO2 4, поставляемые им деятельностью прокариотов.

Основное накопление серы происходит в океане, куда сульфатные ионы непрерывно поступают с суши с речным стоком. Частично сера возвращается в атмосферу при выделении из вод сероводорода и окисляется здесь до двуокиси, превращаясь в дождевой воде в серную кислоту. Промышленное использование большого количества сульфатов и элементарной серы и сжигание горючих ископаемых поставляют в атмосферу большие объемы диоксида серы. Это вредит растительности, животным, людям и служит источником кислотных дождей, усугубляющих отрицательные эффекты вмешательства человека в круговорот серы.

Как мы видим, круговороты всех биогенных элементов на планете поддерживаются сложным взаимодействием разных частей биосферы. Они формируются деятельностью разных по функциям групп организмов, системой стока и испарения, связывающих океан и сушу, процессами циркуляции вод и воздушных масс, действием сил гравитации, тектоникой плит и другими масштабными геологическими и геофизическими процессами. Биосфера действует как единая сложная система, в которой циркулируют с разной скоростью атомы отдельных элементов. Однако главным двигателем этих круговоротов является живое вещество планеты, все живые организмы, обеспечивающие процессы синтеза, трансформации и разложения органического вещества.

Влияние социально-экологических факторов на здоровье человека. Процессы акселерации и аллергизации.

Вопрос №100. Влияние социально-экологических факторов на здоровье человека. Процесс акселерации; аллергизации

Природная среда сейчас сохранилась лишь там, где она не была доступна людям для ее преобразования. Урбанизированная или 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 субъективные стороны качества среды жизни.

Эта множественность факторов заставляет более осторожно относиться к оценке качества среды жизни человека по состоянию его здоровья. Необходимо тщательно подходить к выбору объектов и показателей, диагностирующих среду. Ими могут быть короткоживущие изменения в организме, по которым можно судить о разных средах -- дом, производство, транспорт, и долгоживущие в данной конкретной городской среде, некоторые адаптации акклиматизационного плана и др. Влияние городской среды достаточно ярко подчеркивается определенными тенденциями современного состояния здоровья человека.

С медико-биологических позиций наибольшее влияние экологические факторы городской среды оказывают на следующие тенденции: 1) процесс акселерации; 2) нарушение биоритмов; 3) аллергизация населения; 4) рост онкологической заболеваемости и смертности; 5) рост доли лиц с избыточным весом; 6) отставание физиологического возраста от календарного; 7) «омоложение» многих форм патологии.

Рассмотрим более подробно процессы аллергизации и акселерации.

Акселерация -- это ускорение развития отдельных организмов или частей организма по сравнению с некой биологической нормой. В нашем случае -- увеличение размеров тела и значительный сдвиг во времени в сторону более раннего полового созревания. Ученые полагают, что это эволюционный переход в жизни вида, вызванный улучшающимися условиями жизни: хорошее питание, «снявшее» лимитирующее действие пищевых ресурсов, что спровоцировало процессы отбора, ставшие причиной акселерации.

Биологические ритмы -- важнейший механизм регуляции функций биологических систем, сформировавшийся, как правило, под воздействием абиотических факторов. В условиях городской жизни они могут нарушаться. Это прежде его относится к циркадным ритмам: новым экологическим фактором стало использование электроосвещения, продлившего световой день. На это накладывается десинхроноз, возникает хаотизация всех прежних биоритмов и происходит переход к новому ритмическому стереотипу, что вызывает болезни у человека и у всех представителей биоты города, у которых нарушается фотопериод.

Аллергизация населения -- одна из основных новых черт в измененной структуре патологии людей в городской среде. Аллергия -- извращенная чувствительность или реактивность организма к тому или иному веществу, так называемому аллергену (простые и сложные минеральные и органические вещества). Аллергены по отношению к организму бывают внешние -- экзоаллергены и внутренние -- аутоаллергены.

Экзо-аллергены могут быть инфекционными -- микробы, вирусы и др. и неинфекционными -- домашняя пыль, шерсть животных, пыльца растений, лекарственные препараты, другие химические вещества -- бензин, хлорамин и т. п., а также мясо, овощи, фрукты, ягоды, молоко и др. Аутоаллергены -- это кусочки тканей поврежденных органов (сердце, печень), а также ткани, поврежденные при ожоге, лучевом воздействии, обморожении и т. п.

Причина аллергических заболеваний (бронхиальная астма, крапивница, лекарственная аллергия, ревматизм, волчанка красная, и др.) -- в нарушении иммунной системы человека, которая в результате эволюции находилась в равновесии с природной средой.

Городская же среда характеризуется резкой сменой доминирующих факторов и появлением совершенно новых веществ -- загрязнителей, давление которых ранее иммунная система человека не испытывала. Поэтому аллергия может возникнуть без особого тому сопротивления организма, и трудно ожидать, что он вообще станет к ней резистентным.

Абиологические тенденции, под которыми понимаются такие черты образа жизни человека, как гиподинамия, курение, наркомания и другие, тоже являются причиной многих заболеваний -- ожирение, рак, кардиологические болезни и др. К этому ряду относится и стерилизация среды -- фронтальная борьба с вирусно-микробным окружением, когда вместе с вредными уничтожаются и полезные формы живого окружения человека. Это происходит в силу того, что в медицине еще есть недопонимание важной роли в патологии надорганизменных форм живого, т. е. человеческой популяции. Поэтому большим шагом вперед является развиваемое экологией представление о здоровье как о состоянии биосистемы и его теснейшей связи со средой, а патологические явления при этом рассматриваются как вызванные ею приспособительные процессы. В приложении к человеку нельзя отрывать биологическое от воспринятого в ходе социальной адаптации.

Для личности важна и этническая среда, и форма трудовой деятельности, и социальная, экономическая определенность -- дело лишь в степени и времени воздействия.

Эффективность государственной экологической экспертизы. Примеры.

Вопрос №145. Эффективность государственной экологической экспертизы. Примеры

Современная система экологической оценки в России слагается из экологической экспертизы, организуемой государственными природоохранными органами, и оценки воздействия на окружающую среду, проводимой заказчиками документации, подлежащей экспертизе. Государственная экологическая экспертиза, которая проводится специально уполномоченным государственным органом в области экологической экспертизы, является основным механизмом определения экологической обоснованности и допустимости намечаемой деятельности, которая может оказывать воздействие на окружающую среду, значимое в масштабах страны в целом.

Экспертиза -- это исследование специалистом (экспертом) каких-либо вопросов, решение которых требует специальных познаний в области науки, техники или искусства.

Экологическая экспертиза -- это установление соответствия намечаемой хозяйственной и иной деятельности экологическим требованиям и определение допустимости реализации объекта экологической экспертизы в целях предупреждения возможных неблагоприятных воздействий этой деятельности на окружающую природную среду и связанных с ними социальных, экологических и других последствий реализации объекта этой экспертизы. Экологическая экспертиза проводится на строительство новых, реконструкцию действующих заводов, фабрик, шахт, рудников, машин, оборудования, а также материалов, приборов, оказание услуг и т.п., использование которых ведет к загрязнению окружающей среды и разрушению экосистем, нерациональному использованию природных ресурсов, наносит вред здоровью населения, растительному и животному миру.

Требования к качеству и обоснованности проведения экологических экспертиз постоянно повышаются наряду с ускорением научно-технического прогресса, внедрением в производство новейшей техники и технологии. В связи с этим периодически пересматриваются законодательные и нормативные материалы.

Федеральный закон «Об экологической экспертизе» от 23 ноября 1995 г. №174-ФЗ. регулирует отношения в области экологической экспертизы. Он направлен на реализацию конституционного права граждан Российской Федерации на благоприятную окружающую среду посредством предупреждения негативных воздействий хозяйственной и иной деятельности на эту среду и предусматривает реализацию конституционного права субъектов Российской Федерации на совместное ведение вопросов охраны окружающей среды и обеспечение экологической безопасности. Наряду с этим законом действует постановление Правительства Российской Федерации от 11 июня 1996 г. № 698 «Об утверждении Положения о порядке проведения государственной экологической экспертизы».

Экологическая экспертиза основывается на принципах:

* презумпции потенциальной экологической опасности любой намечаемой хозяйственной и другой деятельности;

* обязательности проведения государственной экологической экспертизы до принятия решений о реализации объекта экологической экспертизы;

* комплексности оценки воздействия на окружающую природную среду хозяйственной и другой деятельности и его последствий;

* обязательности учета требований экологической безопасности при проведении экологической экспертизы;

* достоверности и полноты информации, представляемой на экологическую экспертизу;

* независимости экспертов при осуществлении полномочий в области экологической экспертизы;

* научной обоснованности, объективности и законности заключений экологической экспертизы;

* гласности, участия общественных организаций (объединений), учета общественного мнения;

* ответственности участников экологической экспертизы и заинтересованных лиц за организацию, проведение, качество экологической экспертизы.

К примеру, в середине 90-х годов в узкой приграничной полосе на территории региона K решением Правительства РФ были разрешены лесозаготовки в объеме до 1 млн кубометров в год. Государственная экологическая экспертиза этого решения не проводилась, поскольку она сразу бы выявила допускаемое при этом превышение расчетной лесосеки в 5 раз. В результате последовавшей затем серии скандалов объемы лесозаготовок в приграничной полосе не выросли в 5 раз, как планировалось, а заметно снизились, поскольку никто из серьезных импортеров просто не захотел покупать этот лес.

Еще один пример: перед самым упразднением Госкомэкологии в мае 2000 года, государственная экологическая экспертиза выдала отрицательное заключение по отводу участка пригородных лесов в Подмосковье для дачной застройки. Менее чем через 2 месяца сохранивший свою должность в новой структуре Минприроды ответственный руководящий работник системы государственной экологической экспертизы подписал положительное заключение по тому же самому проекту. В одной из ведущих общенациональных газет была опубликована статья, рассказавшая об этой истории. Содержащийся в ней вопрос о том, что послужило мотивацией для резкого изменения позиции государственной экологической экспертизы за столь короткое время, остался без ответа.

Сегодня экологическая экспертиза в России является одним из наиболее эффективных управленческих рычагов рационального природопользования и охраны окружающей среды. Существуют некоторые успехи и недостатки, проблемы и трудности в развитии этого института. В общих чертах они публикуются в ежегодных Государственных докладах о состоянии окружающей природной среды Российской Федерации и специализированном журнале.

Список литературы

1. Акимова Т.А., Хаскин В.В. Основы экоразвития. М.: Изд-во Рос. экон. академии, 1994,312с.

2. Алексеенко В.А., Алексеенко Л.П. Биосфера и жизнедеятельность: Учебное пособие. - М.: Логос,2002. -212 с.

3. Арустумов Э.А., Левакова И.В., Баркалова Н.В. Экологические основы природопользования: Учебное пособие. - М., 2002. -236 с.

4. Андерсен Д.М. Экология и науки об окружающей среде: биосфера, экосистемы, человек. Л.: Гидрометеоиздат, 1985. 165 с.

5. Бигон М., Харпер Дж., Таунсенд К. Экология особи, популяции и сообщества: В 2 т. М.: Мир, 1989. Т. 1. 660 с.; Т. 2, 473 с.

6. Биосфера: Сб. / Под ред. М.С. Гилярова. М.: Мир, 1972. 182 с.

7. Горелов А.А. Экология - М.: Высшее образование, 2005. -191 с..

8. Израэль Ю.А. Экология и контроль состояния природной среды. М.: Гидрометеоиздат, 1997. 556с.

9. Новиков Ю.Н. Экология, окружающая среда и человек . - М.,2002. - 560 с.

Размещено на Allbest.ru