1 Экологическаясистема
Основные компонентыэкологической системыЭкологическая система (/>биогеоценоз) — единый природный или природно-антропогенныйкомплекс, образованный живыми организмами и средой их обитания, в котором живыеи косные экологические компоненты соединены между собой причинно-следственнымисвязями, обменом веществ и распределением потока энергии. />Различают:микроэкосистемы, обычно составляющие индивидуальные консорции; мезоэкосистемы;макроэкосистемы.В экологическую систему входят (то есть неживые) Иногдаабиотические компоненты биогеоценоза называют />биотопом, а биотические – />биоценозом. относящуюся к абиотическимкомпонентам, нередко рассматривают как отдельную структурную единицуэкосистемы. Биотопы объединяются в />биохоры,а последние – в />биоциклы.Так, биотопы каменистых, глинистых и песчаных пустынь объединяются в биохорпустынь; биохоры пустынь, лесов и степей объединяются в биоцикл суши. Трибиоцикла: суша, море и внутренние водоёмы – образуют www.college.ru/biology/course/content/chapter12/section3/paragraph1/theory.html.Одним из важнейших экологических понятий является />поток энергии.Важнейшими составляющими абиотического компонента экосистемыпомимо почв являются климатические и топографические факторы. Кроме того, вабиотический компонент может входить наличие волн, гейзеров, вулканов и прочиеэкзотические факторы. Абиотический компонент – динамическая система.Циклические процессы перемещения и превращения веществ называются круговоротами веществ. Внутри экологической системы органические вещества создаютсяавтотрофными организмами (например, растениями). Растения поедают животные,которых, в свою очередь, поедают другие животные. Такая последовательностьназывается пищевой цепью; каждое звено пищевой цепи называетсятрофическим уровнем. Организмы(особенно, хищники) могут питаться самыми разными организмами, даже изразличных пищевых цепей. Таким образом, пищевые цепи переплетаются, образуя пищевыесети. Пищевые сети служат основой для построенияэкологических пирамид.
2 Законы экологии(принцип Коммонера)
«Законы» экологииКоммонера: 1) Все связано со всем; 2) Все должно куда-то деваться: 3) Природа«знает» лучше; 4) Ничто не дается даром.
Первый закон обращаетвнимание на всеобщую связь процессов и явлений в природе и близок по смыслу кзакону внутреннего динамического равновесия: изменение одного из показателейсистемы вызывает функционально-структурные количественные и качественныеперемены, при этом сама система сохраняет общую суммувещественно-энергетических качеств.
Второй закон также близокк выше рассмотренному, а также закону развития природной системы за счетокружающей ее среды, особенно первому его следствию. К примеру, какой бы нибыла высокой труба завода, она не может выбрасывать отходы производства запределы биосферы. В такой же мере загрязнители, попадающие в реки, в конечномсчете оказываются в морях и океанах и с их продуктами возвращаются к человеку ввиде своего рода «экологического бумеранга».
Третий закон говорит отом, что, пока нет абсолютно достоверной информации о механизмах и функцияхприроды, мы, подобно человеку, незнакомому с устройством часов, но желающему ихпочинить, легко вредим природным системам, пытаясь их улучшить. Он призывает кпредельной осторожности. Третий закон ориентирует на действия, согласующиеся сприродными процессами, сотрудничество с природой, вместо покорения человекомприроды, подчинения ее своим целям: «Природа знает лучше».
Сущность четвертогозакона заключается в ориентации человека на то, что любое его действие вприроде не остается бесследным, мнимая выгода часто оборачивается ущербом, аохрана природы и рациональное использование природных ресурсов немыслимы безопределенных экономических затрат. Коммонер так разъясняет «… глобальнаяэкосистема представляет собой единое целое, в рамках которого ничего не можетбыть выиграно или потеряно: все, что было извлечено из нее человеческим трудом,должно быть возмещено. Платежа по этому векселю нельзя избежать: он может бытьтолько отсрочен». Если не заплатим за него мы, то в многократном размере это должныбудут сделать пришедшие нам на смену поколения.
3 Эрозия почв. Методыборьбы с эрозией
Эрозия почв (от лат. erosio- разъедание) — разрушение и снос верхних наиболееплодородных горизонтов и подстилающих пород ветром (ветровая эрозия) илипотоками воды (водная эрозия). В естественных условиях эрозия почвпроисходит постоянно и оказывает существенное негативное влияние на состояниепочвенного покрова, а во многих случаях разрушает его полностью. Водная иветровая эрозия почвы уменьшает площадь пашни, снижает плодородие почвы,затрудняет обработку полей, разрушает дороги и другие сооружения, заиливаетканалы и водохранилища.
В результатехозяйственного воздействия эрозия почв также может резко усилиться и привести кзначительному снижению плодородия почв. Не только сельскохозяйственная, но имногие другие виды антропогенной деятельности активизируют эрозионные процессы.Например, в результате рубки лесов, если не проводятся последующие лесопосадки,обширные территории подвергаются ускоренной эрозии, а при добыче угля открытымспособом остаются огромные отвалы из рыхлого грунта, уязвимые для дождевойэрозии.
Защита почвот эрозии заключается в предупреждении, ликвидации очагов и прекращениипроцессов их развития. Сущность мероприятий по предотвращению водной эрозиисостоит в уменьшении поверхностного стока, сохранении на поле максимальногоколичества атмосферных осадков, переводе поверхностного стока вовнутрипочвенный, в усилении противоэрозионной стойкости почв. Мероприятияпротив ветровой эрозии следует направить на уменьшение скорости ветра иувеличение противодефляционной стойкости почв. Защищать почву от ветровой иводной эрозий нужно комплексно. Мероприятия эти можно объединить в 4 группы:землеустроительные, агротехнические, лесомелиоративные и гидротехнические.
Основные меры борьбы сэрозией почв: почвозащитные севообороты, правильная обработка почвы, агротехническиепротивоэрозионные мероприятия, дернование оврагов, защитные насаждения и лесополосы,водоохранные лесные насаждения вокруг прудов и водоемов, снегозадержание, террасированиесклонов, противоовражные и оврагоукрепительные работы, гидротехническиесооружения и др.
4 Нетрадиционныеметоды получения энергии
К нетрадиционнымисточникам энергии можно отнести следующие: Ветровая энергия, Энергия Солнца, Геотермальнаяэнергия, Тепловая энергия океана, Энергия приливов и отливов, Энергия морскихтечений, Энергия морских волн, Энергия биомассы, Водороднаяэнергетика.
Принцип действия всех ветродвигателей один: под напором ветра вращается ветроколесо с лопастями, передавая крутящий момент через систему передач валугенератора, вырабатывающего электроэнергию, водяному насосу.
Простейший коллектор солнечногоизлучения представляет собой зачерненный металлический (алюминиевый) лист,внутри которого располагаются трубы с циркулирующей в ней жидкостью. Нагретаяза счет солнечной энергии, поглощенной коллектором, жидкость поступает длянепосредственного использования.
ВМировом океане скрыты колоссальные запасы энергии. Наиболее очевидным способомиспользования океанской энергии представляется постройка приливныхэлектростанций (ПЭС). Большое внимание приобрела «океанотермическаяэнергоконверсия» (ОТЭК), т.е. получение электроэнергии за счет разноститемператур между поверхностными и засасываемыми насосом глубиннымиокеанскими водами, например при использовании в замкнутом цикле турбины такихлегкоиспаряющихся жидкостей как пропан, фреон или аммоний. Один из проектов использования морских волн основанна принципе колеблющегося водяного столба. В гигантских «коробах» без дна и сотверстиями вверху под влиянием волн уровень воды то поднимается, тоопускается. Столб воды в коробе действует наподобие поршня: засасывает воздух инагнетает его в лопатки турбин.
Ежегоднона Земле при помощи фотосинтеза образуется около 120 млрд. тонн сухогоорганического вещества – биомассы, использование проводится в следующихнаправлениях: прямое сжигание, газификация, производство этилового спирта дляполучения моторного топлива, производство биогаза из сельхоз и бытовых отходов.Сжигание биомассы, в отличие от ископаемого, не увеличивает количествопарниковых газов в атмосфере.
Водородная энергетика — направление выработки энергии,основанное на использования водорода в качестве средства для аккумулирования,транспортировки и потребления энергии. Водород наиболее распространенныйэлемент на поверхности земли и в космосе, теплота сгорания водорода наиболеевысока, а продуктом сгорания в кислороде является вода (которая вновь вводитсяв оборот водородной энергетики).
5 Механическая очисткасточных вод от примесей
Механическую очисткусточных вод применяют при отделении твердых нерастворимых примесей. Механическая очистка обеспечивает удаление взвешенныхвеществ из бытовых сточных вод на 60-65%, а из некоторых производственныхсточных вод на 90-95%. Задачи механической очистки заключаются в подготовкеводы к физико-химической и биологической очисткам. По стоимости механические методыочистки относятся к одним из самых дешёвых методов. Механические методы относят к методам предварительной очистки сточныхвод. Для этой цели используют методы процеживания, отстаивания ифильтрования. Выбор метода зависит: отразмера твёрдых частиц, от физико-химических свойств частиц, от концентрациизагрязняющих частиц, от требуемой степени очистки. В состав сооружениймеханической очистки входят решетки, различного вида уловители, отстойники,фильтры.
Процеживание используется для удаления израствора нерастворимых примесей крупных размеров. На очистных сооружениях это Iстадия очистки. Осуществляется через решетки и сетки. Размер поперечного сечениястержня решетки выбирается из условия минимальных потерь давления на решетке.
Отстаивание представляет собой разделениесуспензий и эмульсий в поле гравитационных сил. Для этого используютсяотстойники и безголовки. Отделение твёрдых примесей под действием центробежныхсил происходит в гидроциклонах и центрифугах.
Дляинтенсификации процессов отстаивания в сточные воды добавляют коагулянты ифлокулянты, которые способствуют укрупнению частиц и, следовательно, увеличениюскорости осаждения. Кроме того, используют различные конструктивные введения:тонкослойные отстойники, отстойники со взвешенным слоем.
Фильтрование применяется для отделения отраствора нерастворимых примесей малых размеров и калоидных соединений.Разделение производится с помощью перегородок, пропускающих жидкость изадерживающих дисперсную фазу. В качестве перегородок используютсяметаллические перфорированные и сетки, тканевые и зернистые перегородки (ткань,мембрана, волокна).
Список использованнойлитературы
1. АлексеевС.В. Экология. Учебное пособие / С.В.Алексеев. — СПб.: СМИО ПРЕСС, 2006. — 368с.
2. Беляев Д.К. Общаябиология: Учеб. для 10-11 кл. / Д.К.Беляев, Г.М.Дымшиц, А.О.Рувинский. — М.:Просвещение, 2007. — 288 с.
3. Иванова Т.В.Общая биология / Т.В.Иванова, Г.С.Калинова, А.Н.Мягкова. — М.: Просвещение,2000. — 152 с.
4. Коробкин В.И.Экология: учебник для вузов / В.И.Коробкин, Л.В.Передельский. – М.: Академия,2005. - 576 c.
5. Реймерс Н.Ф.Охрана природы и окружающей человека Среды: Словарь-справочник / Н.Ф.Реймерс. — М.: Просвещение, 1992. — 320 с.
6. Толчельников Ю.С.Эрозия и дефляция почв. Способы борьбы с ними / Ю.С.Толчельников. — М.:Агропромиздат, 1990. — 158 с.
7. Тупикин Е.И.Общая биология с основами экологии и природоохранной деятельности. Учебное пособие / Е.И.Тупикин. — М.: Издательский центр «Академия», 2008.- 380 с.