Войти
Закрыть

Антропічний вплив на атмосферу

11 Клас

Головними хімічними складниками повітря є азот (78,08 %), кисень (20,96 %) та інертні гази (0,94 %). Кількість їх у повітрі не змінюється, вони є сталими складниками повітря. У повітрі є ще й змінні складники (СО2, СН4, О3), кількість яких може змінюватись, особливо в умовах техногенного забруднення атмосфери. Якими є змінні складники повітря в умовах забруднення атмосфери? Яким є антропічний вплив на атмосферу? ЗАБРУДНЕННЯ АТМОСФЕРИ - надходження в повітря газуватих хімічних речовин, твердих часточок і біологічних матеріалів, що можуть чинити негативний вплив на організми та їх угруповання. Часто ефект забруднювачів є опосередкованим та виявляється лише через тривалий час (наприклад, дія фреонів на природні екосистеми через руйнування озонового шару). Забруднення атмосфери може бути локальним й глобальним, природним (вулкани, космічний вплив, лісові пожежі) й антропічним. Основні антропогенні забруднювачі атмосфери. Найбільш поширеними та небезпечними категоріями забруднювачів є: атмосферний пил (попіл, сажа), аерозолі, вуглеводні (СН4, С2Н4, поліциклічні ароматичні вуглеводні, бензопірен), вуглекислий газ, чадний газ (CO), оксиди Нітрогену (NO, NO2), оксиди Сульфуру (SO2, SO3), ванадій(V) оксид (V2O5), тропосферний озон (сильний фотоокисник з небезпечною дією на органи дихання). Види забруднень атмосфери. За будовою та характером впливу на атмосферу забруднення умовно поділяють на: механічні (пил цементних заводів, дим і сажа від спалювання вугілля) та хімічні (пилуваті або газуваті речовини, що можуть вступати в хімічні реакції). За агрегатним станом усі забруднювачі поділяють на тверді, рідкі й газуваті. Саме газуваті забруднювачі становлять майже 90 % загальної маси речовин, що надходять в атмосферу. Основні джерела атмосферного забруднення - теплоенергетика, промисловість, автотранспорт, нафто- і газопереробна промисловість, випробування ядерної зброї тощо. Атмосферу забруднюють практично всі види сучасного транспорту, кількість якого постійно збільшується в усьому світі. Серйозної шкоди довкіллю завдають хімічна промисловість і сільське господарство (забруднення амоніаком). Дуже серйозними для людства є загрози забруднення атмосфери радіоактивними речовинами та зменшення вмісту кисню внаслідок спалювання палива різних видів....

Види забруднення, їхні наслідки для екосистем

11 Клас

«Коли ми спостерігаємо захід сонця крізь смог над забрудненими водами нашої рідної землі, ми мусимо серйозно запитати себе, чи справді бажаємо, щоб в майбутньому якийсь історик з іншої планети сказав про нас: "За усієї їхньої геніальності та вмінь вони вичерпали дар передбачення, чисте повітря, воду, їжу та ідеї ”, - так говорив у своїй доповіді Генеральний секретар ООН У Тан. А що спричиняє забруднення довкілля і чи можна передбачити наслідки забруднення? Які джерела й види забруднення довкілля? ЗАБРУДНЕННЯ ДОВКІЛЛЯ - це надходження в навколишнє середовище речовин та енергії, що призводить до порушення структури й функцій біосистем. Забруднення може статися внаслідок дії природних (землетруси, виверження вулканів, зсуви) і антропогенних (забруднення атмосферного повітря, водойм, ґрунту, екосистем) чинників. Основними антропогенними забруднювачами є: хімічна промисловість, металургія (чорна та кольорова), сільське господарство, енергетика (нафтопереробні заводи, ТЕС, ТЕЦ, ГЕС, АЕС), транспорт (передусім автомобільний). Забруднювачем (полютантом) є будь-який фізичний агент, хімічна речовина або біологічний вид, котрий потрапляє в довкілля чи виникає у ньому в кількості, що виходять за межі звичайної наявності. Їх класифікують за тривалістю дії (стійкі та нестійкі), впливом на біоту (забруднювачі прямої й непрямої дії), походженням (первинні й вторинні). За природою забруднювачів розрізняють такі види забруднення:...

Сучасні екологічні проблеми у світі та в Україні

11 Клас

Блакитна іграшкова куля (англ. The Blue Marble) - відома фотографія Землі, зроблена 7 грудня 1972 р. командою космічного апарату «Аполлон-17» на відстані приблизно 45 000 км. Блакитна іграшкова куля була першою чіткою фотографією освітленої частини Землі. Вона була опублікована під час становлення інвайронменталізму (соціального екологічного руху) та розглядається як відображення тендітності, вразливості Землі. А що таке інвайронментологія? Який об'єкт та завдання науки про стан довкілля? Діяльність людини охопила біосферу, глибокі шари літосфери, стратосферу, гідросферу, вийшла за межі біосфери - в навколоземний космічний простір. Через те виникла необхідність постійного спостереження за станом навколишнього середовища, пізнання закономірностей змін довкілля під дією різних чинників і вивчення способів збереження й охорони, що стало основним завданням науки, що вже понад десятиліття активно розвивається. СЕРЕДОВИЩЕЗНАВСТВО, або інвайронментологія (від англ. Environmental Science) - наука про стан довкілля і місце людини в ньому. Під довкіллям (синонім - навколишнє середовище) розуміють комплексприродних, антропогенних і соціальних чинників життя людини. Середовищезнавство має прикладний характер, а традиційна екологія слугує фундаментальною основою. Серйозними передумовами для становлення інвайронментології стали: Стокгольмська конференція з питань навколишнього середовища (1972) та створення Наукового комітету з проблем навколишнього середовища; Генеральна Асамблея ООН та створення Міжнародної комісії з навколишнього середовища і розвитку під керівництвом Г. Х. Брундтланд (1982); Конференція ООН з довкілля і розвитку у Ріо-де-Жанейро (1992) і декларація «Програма дій. Порядок денний на ХХІ століття» щодо поступового переходу до сталого розвитку суспільства. Об'єктом досліджень інвайроментології є соціосфера як «самоорганізована, саморегульована планетна система, до якої належать біосфера, охоплені виробничою діяльністю геосфери та прилеглий до Землі космос, а також людське суспільство з усіма наслідками його ... Діяльності» (М. А. Голубець). Спорідненою із середовищезнавством є охорона довкілля....

Вчення В. І. Вернадського про біосферу та ноосферу

11 Клас

ВЧЕННЯ ПРО БІОСФЕРУ - це наукове узагальнення принципів організації, властивостей й розвитку біосфери як глобальної екосистеми і пояснення найважливішої ролі, яку виконала і виконує жива речовина на планеті. Основні ідеї про біосферу В. І. Вернадський сформулював у своїй найвідомішій праці «Біосфера» (1926). У подальшому вчення набуло розвитку в багатьох його наукових працях, серед яких «Жива речовина і біосфера», «Хімічна будова біосфери Землі і її оточення», «Наукова думка як планетарне явище» та ін. Які ж саме положення вчення В. І. Вернадського про біосферу є особливо актуальними в сучасних умовах, коли техногенний вплив людини на природу досягнув чималих масштабів? 1. Цілісність біосфери визначається самовпорядкованістю усіх її процесів. Земні закони руху атомів, перетворення енергії... забезпечують самоорганізацію біосфери. Сонце як основне джерело енергії біосфери регулює життєві процеси на Землі. Окрім того, згідно із сучасними дослідженнями цілісність біосфери, її стабільність і високу надійність функціонування після внесених у неї збурень регулюють і найрізноманітніші механізми біотичної регуляції. Так, М. В. Тимофєєв-Ресовський писав: «...Біосфера землі - велетенська жива фабрика, що перетворює енергію й речовини на Землі - формує і склад атмосфери, і склад розчинів, і через атмосферу - енергетику нашої планети. Вона ж впливає і на клімат». 2. Жива речовина біосфери з найдавніших геологічних часів активно трансформує сонячну енергію в енергію хімічних зв'язків складних органічних речовин. При цьому сутність живого не змінюється, змінюються лише форми існування живої речовини. 3. Що дрібніші організми, то з більшою швидкістю вони розмножуються. Швидкість розмноження залежить від щільності живої речовини. 4. Автотрофні організми отримують всі необхідні для життя речовини з навколишнього середовища. Для життя гетеротрофів необхідні готові органічні сполуки. Поширення фотосинтезуючих організмів обмежується можливістю проникнення сонячної енергії. 5. Активна трансформація живою речовиною космічної енергії супроводжується прагненням до максимальної експансії, прагненням до заповнення всього можливого простору. Цей процес називається «тиском життя»....

Біогеохімічні цикли як необхідна умова існування біосфери

11 Клас

Біосфера є глобальною екосистемою, єдність якої забезпечується переміщенням хімічних елементів і речовин у великому (геологічному) та малому (біологічному) кругообігу. Кругообіг речовин у біосфері має циклічний характер і для біогенних елементів здійснюється у вигляді біогеохімічних циклів. БІОГЕОХІМІЧНИЙ ЦИКЛ (біогеоцикли) - це перетворення і переміщення хімічного елемента, що відбуваються за сумісної дії біотичних та абіотичних компонентів біосфери. Поняття «біогеохімічних циклів» увів у науку В. І. Вернадський у 1910 р. Рушійними силами цих циклів є потік енергії Сонця і частково енергія геологічних процесів, що відбуваються на планеті. У біогеоциклах розрізняють дві частини: 1) резервний фонд - з більшою кількістю й масою речовини або елемента та повільнішим обміном; 2) обмінний фонд - з меншою часткою елемента (речовини), що швидко переміщуються по етапах циклу. Виокремлюють два основні типи біогеоциклів: 1) цикли елементів з резервним фондом в атмосфері або гідросфері (цикли Карбону, Нітрогену, Оксигену); 2) цикли елементів з резервним фондом у літосфері (осадові цикли Фосфору, Сульфуру, Кальцію, Калію, Феруму). Біогеохімічні цикли є взаємодіючою сукупністю багатьох біотичних і абіотичних перетворень, що відбуваються в атмосфері, гідросфері й літосфері за участі живої речовини (складність). У біогеоциклах живі організми здійснюють газову, окисно-відновну, концентраційну та біохімічну функції. Біотичні перетворення стали обов'язковою умовою існування біогеохімічних циклів зокрема й біосфери загалом. Серед найважливіших циклів виокремлюють біогеохімічні цикли Карбону, Нітрогену, Гідрогену, Оксигену, Фосфору, Кальцію, Калію, Феруму та ін. Упродовж тривалого еволюційного розвитку в складі біосфери біогеоцикли стали збалансованими й набули замкненості перетворень у межах обмінного фонду. Проте на сьогодні спостерігаються порушення біогеохімічних циклів у біосфері через діяльність людини. Основними причинами багатьох змін біогеоциклів є:...

Біосфера як глобальна екосистема, її структура та межі

11 Клас

БІОСФЕРА - особлива оболонка Землі, населена живими істотами. Дослідженнями біосфери займається біосферологія. Структура біосфери включає абіотичний та біотичний компоненти, що пов'язані біологічною міграцією хімічних елементів і речовин. Біосфера охоплює три геологічні оболонки - літосферу, атмосферу та гідросферу. Структурними елементами біосфери є 7 типів речовини: 1) жива (сукупність усіх організмів на Землі); 2) біогенна (речовина, що утворена й перероблювана організмами (вугілля, нафта, кисень атмосфери тощо)); 3) косна (абіотична речовина, що утворена без участі живого, тобто лава, попіл вулканів); 4) біокосна (біогенно-абіотична речовина, продукти розкладу і переробки косної речовини організмами, тобто ґрунт); 5) радіоактивна; 6) космічна; 7) розсіяні атоми. Межами біосфери є нижні шари атмосфери до висоти близько 11 км, вся гідросфера і верхній шар літосфери до глибини 3-11 км. Біосфера - це найбільша цілісна глобальна екосистема, якій притаманні фундаментальні властивості біосистем. До них належать відкритість, цілісність, саморегуляція. Однак біосфера має й специфічні (емерджентні) властивості. Це передусім її високий рівень самоорганізації, що забезпечує надзвичайну стабільність і стійкість у часі й просторі. Окрім того, фахівці зазначають ще й такі особливості: унікальність, незамінність і неповторність; практично безмежна тривалість існування; безмежно великий запас генетичної інформації, що накопичувалася впродовж мільярдів років, внаслідок чого ця інформація є практично невичерпною; найдосконаліші механізми саморегуляції та захисту від руйнівного зовнішнього впливу; величезні запаси вільної енергії, причому не лише тієї, що є вільною енергією сучасних підпорядкованих їй екосистем, а й енергії, накопиченої екосистемами минулих епох; величезне біорізноманіття підпорядкованих їй біологічних систем - організмів, видів, екосистем. Отже, біосфера є найвищою та найскладнішою біологічною системою Землі. Яка основна функція біосфери? ПОТІК ЕНЕРГІЇ У БІОСФЕРІ - надходження енергії Сонця до поверхні Землі, засвоєння її у процесі фотосинтезу рослинами, трансформація й перерозподіл у ланцюгах живлення й геологічних оболонках і розсіювання у світовому просторі. Біосфера - це відкрита термодинамічна система, що одержує енергію у вигляді світлової енергії Сонця й теплової енергії процесів радіоактивного розпаду речовин у земній корі та ядрі планети. Радіоактивна енергія, частка якої в...

Агроекосистеми, особливості структури й функціонування

11 Клас

У світі масово вирощують лише 90 видів рослин, а основну масу рослинних харчових продуктів дають не більш ніж 20 видів, 14 з них належать до двох родин - злакових і бобових. До хлібних злакових людства належать лише 7 культур. Це пшениця, рис, кукурудза, жито, а також ячмінь, овес і просо, що й утворюють переважну більшість агроекосистем. А чим агроекосистеми відрізняються від природних екосистем? Які особливості структури й функціонування агроекосистем? АГРОЕКОСИСТЕМИ - це штучні екосистеми, створені людиною для отримання сільськогосподарської продукції. Це поля, штучні пасовища, городи, сади, виноградники, ягідники, квітники, лісопаркові смуги (іл. 69). Відповідно до законів загальної екології акроекосистеми нестабільні. Стабільності, що так необхідна для господарської стійкості агроекосистем, досягають іншим шляхом - вкладенням додаткової антропогенної енергії. І що простіша агроекосистема, то більше вона вимагає такої енергії у вигляді праці, внесення добрив, пестицидів та ін. Агроекосистеми порівняно з природними екосистемами відрізняються значним спрощенням структури та функціонування. Однієї з визначальних особливостей штучних екосистем є переважання одного або декількох домінантних видів організмів (монокультури), що позначається на довжині трофічних ланцюгів, складності трофічних мереж тощо. У таких екосистемах діє переважно штучний добір. У цілому для агроекосистем характерні такі особливості: постійне вилучення з агроекосистем органічної речовини, залежність існування від діяльності людини, переважання рослин і тварин, які є продуктом селекційної діяльності, низьке видове різноманіття, розімкненість біохімічних циклів та ін. Агроекосистеми існують не ізольовано від загального природного середовища. Вони зазнають впливу природних екосистем і неорганічного середовища Землі. Створюючи штучні екосистеми, людина має розуміти їхні особливості та організовувати ландшафти таким чином, щоб не порушувалась стабільність природних великих екосистем....

Екологічні сукцесії як процеси саморозвитку екосистем

11 Клас

Завдяки багаторічним дослідженням американський ботанік Фредерік Едвард Клементс (1874-1945) сформулював у 1916 р. концепцію рослинних сукцесій, що довела своє право на існування. На честь науковця названо цілий рід рослин з родини Товстянкових - рід Клементсія. На сьогодні теорія екологічних сукцесій є одним з найважливіших узагальнень в екології. У чому суть сучасного вчення про сукцесії? ЕКОЛОГІЧНІ СУКЦЕСІЇ (від лат. succesio - наступність) - спрямовані послідовні зміни угруповань організмів на певній ділянці середовища, що призводять до відновлення або перетворення екосистем відповідно до природних умов. Послідовність екосистем, що змінюють одна одну в процесі сукцесії, називається сукцесійною серією, а окрема екосистема - стадією сукцесії (іл. 68). Найзагальнішими етапами екологічних сукцесій є такі. Етап первинного заселення. Процес сукцесії починається із заселення лишайниками, нижчими грибами (первинні сукцесії) і рослинами (вторинні сукцесії). Згодом на цих ділянках формуються або відновлюються зооценози та мікробіоценози. Етап формування піонерних угруповань (угруповання організмів, які існують на початку сукцесій). Вони, як правило, нестійкі, із незначним видовим різноманіттям, нескладними ланцюгами живлення, слабкою мінералізацією решток тощо. Етап формування проміжних угруповань, які також є нестійкими, але в них збільшується видове різноманіття, розгалужуються трофічні мережі тощо. Етап формування зрілих (клімаксних) екосистем з високим ступенем стійкості, найбільшим біорізноманіттям, максимальною кількістю біомаси, збалансованістю процесів продукції й мінералізації. Отже, постійні зміни середовища життя ведуть до сукцесій, кінцевою метою яких є досягнення стабільного стану. Які причини й типи сукцесій? Причинами сукцесій можуть бути: зміни клімату, природні катаклізми (вулкани, землетруси, повені), діяльність людини. Важливе значення в сучасній екології надається біотичним чинниками: види організмів сукцесійного угруповання здатні змінювати умови існування інших видів. У більшості випадків рушійними чинниками змін і розвитку нестійких екосистем є незбалансованість кругообігу речовин і зменшення видового біорізноманіття. Сукцесії бувають повільними (тривають упродовж тисячоліть і десятків тисяч років), середніми (упродовж століть) і швидкими (упродовж десятиліть). Залежно від причини виникнення сукцесії поділяють на два типи: 1) ендогенні (автогенні) - відбуваються з...

Екосистеми, їх властивості та характеристики

11 Клас

ФУНКЦІОНУВАННЯ ЕКОСИСТЕМИ - це сукупність екологічних процесів, що завдяки внутрішнім й зовнішнім екологічним зв'язкам забезпечують існування та розвиток екосистеми в часі. Процеси зв'язування, перетворення й накопичення сонячної енергії, поглинання й передача поживних речовин ланцюгами живлення, нагромадження й вивітрювання гірських порід - ці та багато інших важливих для біосфери явищ відбуваються в конкретних екосистемах. І саме у функціонуванні екосистем проявляється їхня головна еволюційно вихідна спільна функція - засвоєння, перетворення й передача речовин, енергії та інформації. Функціонування екосистем відбувається завдяки структурним внутрішнім зв'язкам між компонентами та зовнішнім зв'язкам між екосистемами. Усім екосистемам притаманні й спільні властивості, а саме: цілісність - властивість, що забезпечується тісними зв'язками організмів між собою та середовищем існування; спільним і загальним інтегруючим чинником екосистем, що об'єднує їхні складники в єдину систему, є потік речовин, енергії та інформації; стійкість - властивість, що є результатом тривалої та глибокої коеволюції живих організмів та їх усталених відносин з компонентами неживої природи; саморегуляція - властивість відновлювати динамічну рівновагу, що проявляється в коливаннях кількісних та якісних показників біопродуктивності, способів і швидкості біогенного кругообігу речовин і потоків енергії навколо певних оптимальних значень (наприклад, масове розмноження гризунів призводить до збільшення чисельності хижаків і паразитів, які зменшують чисельність популяції, а це веде до зменшення популяції хижаків, і динамічна рівновага в біоценозі відновлюється); самоорганізація системи - це властивість екосистеми впорядковувати внутрішню структуру і функціонування, що забезпечується механізмами саморегуляції. Спільними ознаками екосистем, що зазвичай використовують для її екологічної характеристики, є: а) видова різноманітність і склад живих організмів; б) структура екосистеми, тобто співвідношення в екосистемі різних груп організмів; в) біологічна продуктивність, що оцінюється за розмірами первинної та вторинної біомаси; г) ланцюги живлення та розгалуженість трофічної мережі, що забезпечують потік енергії через екосистему та швидкість кругообігу речовин; д) мінералізація органічних решток. Отже, екосистеми, незважаючи на свою різноманітність, мають подібні структуру, функції, властивості й ознаки, що визначаються їх...

Навігація