Konkurenci itp. – charakteryzują się znaczną zmiennością w czasie i przestrzeni. Stopień zmienności każdego z tych czynników zależy od charakterystyki siedliska. Na przykład temperatury na powierzchni lądu są bardzo zróżnicowane, ale na dnie oceanu lub w głębi jaskiń są prawie stałe.

Ten sam czynnik środowiskowy ma inne znaczenie w życiu organizmów współżyjących. Na przykład reżim zasolenia gleby odgrywa główną rolę w odżywianiu mineralnym roślin, ale jest obojętny dla większości zwierząt lądowych. Intensywność światła i skład widmowyŚwiatło jest niezwykle ważne w życiu roślin fototroficznych, natomiast w życiu organizmów heterotroficznych (grzyby i zwierzęta wodne) światło nie ma zauważalnego wpływu na ich aktywność życiową.

Czynniki środowiskowe inaczej działają na organizmy. Mogą działać drażniąco, powodując zmiany adaptacyjne w funkcjach fizjologicznych; jako ograniczniki uniemożliwiające istnienie określonych organizmów w danych warunkach; jako modyfikatory determinujące zmiany morfologiczne i anatomiczne w organizmach.

Klasyfikacja czynników środowiskowych

Zwyczajowo podkreśla się biotyczny, antropogeniczny I abiotyczny czynniki środowiskowe.

• Czynniki biotyczne- wszystkie liczne czynniki środowiskowe związane z działalnością organizmów żywych. Należą do nich czynniki fitogeniczne (rośliny), zoogeniczne (zwierzęta), mikrobiogenne (mikroorganizmy).
• Czynniki antropogeniczne- wszystkie liczne czynniki związane z działalnością człowieka. Należą do nich fizyczne (wykorzystanie energii jądrowej, podróżowanie pociągami i samolotami, wpływ hałasu i wibracji itp.), chemiczne (stosowanie nawozów mineralnych i pestycydów, zanieczyszczenie skorupy ziemskiej odpadami przemysłowymi i transportowymi); biologiczne ( żywność, organizmy, dla których człowiek może być siedliskiem lub źródłem pożywienia), czynniki społeczne (związane z relacjami międzyludzkimi i życiem w społeczeństwie).
• Czynniki abiotyczne- wszystkie liczne czynniki związane z procesami zachodzącymi w przyrodzie nieożywionej. Należą do nich klimat ( reżim temperaturowy, wilgotność, ciśnienie), edafogeniczne (skład mechaniczny, przepuszczalność powietrza, gęstość gleby), orograficzne (rzeźba terenu, wysokość n.p.m.), chemiczne (skład gazów w powietrzu, skład soli w wodzie, stężenie, kwasowość), fizyczne (hałas, pola magnetyczne, przewodność cieplna, radioaktywność, promieniowanie kosmiczne)

Często spotykana klasyfikacja czynników środowiskowych (czynniki środowiskowe)

Z CZASEM: ewolucyjny, historyczny, aktywny

OKRESOWOŚĆ: okresowe, nieokresowe

KOLEJNOŚĆ WYSTĘPU: podstawowy drugorzędny

WEDŁUG POCHODZENIA: kosmiczne, abiotyczne (znane również jako abiogenne), biogeniczne, biologiczne, biotyczne, naturalnie-antropogeniczne, antropogeniczne (w tym spowodowane przez człowieka, zanieczyszczenie środowiska), antropiczne (w tym zakłócenia)

DO ŚRODY WYSTĄPIENIA: atmosferyczne, wodne (czyli wilgotność), geomorfologiczne, edaficzne, fizjologiczne, genetyczne, populacyjne, biocenotyczne, ekosystem, biosfera

NATURA: materialno-energetyczna, fizyczna (geofizyczna, termiczna), biogeniczna (również biotyczna), informacyjna, chemiczna (zasolenie, kwasowość), złożona (ekologiczna, ewolucyjna, systemotwórcza, geograficzna, klimatyczna)

WEDŁUG OBIEKTU: indywidualny, grupowy (społeczny, etologiczny, społeczno-ekonomiczny, społeczno-psychologiczny, gatunkowy (w tym życie ludzkie, społeczne))

WEDŁUG WARUNKÓW ŚRODOWISKOWYCH: zależny od gęstości, niezależny od gęstości

WEDŁUG STOPNIA WPŁYWU:śmiertelny, ekstremalny, ograniczający, niepokojący, mutagenny, teratogenny; rakotwórczy

WEDŁUG WIDMA UDERZENIA: selektywne, ogólne działanie

Fundacja Wikimedia. 2010.

Zobacz, co oznacza „czynnik środowiskowy” w innych słownikach:

czynnik środowiskowy- — PL czynnik ekologiczny Czynnik środowiskowy, który w pewnych określonych warunkach może wywierać zauważalny wpływ na organizmy lub ich zbiorowiska, powodując wzrost lub… …

czynnik środowiskowy- 3.3 Czynnik środowiskowy: Każdy niepodzielny element środowiska, który może mieć bezpośredni lub pośredni wpływ na żywy organizm przynajmniej na jednym z etapów jego indywidualnego rozwoju. Uwagi 1. Środowisko... ...

czynnik środowiskowy- ekologinis veiksnys statusas T sritis augalininkystė apibrėžtis Bet kuris aplinkos veiksnys, veikiantis augalą ar jųbendriją ir sukeliantis prisitaikomumo reakcijas. atitikmenys: pol. czynnik ekologiczny rus. czynnik środowiskowy... Žemės ūkio augalų selekcijos ir sėklininkystės terminų žodynas

- (OGRANICZAJĄC) każdy czynnik środowiskowy, którego wskaźniki ilościowe i jakościowe w jakiś sposób ograniczają aktywność życiową organizmu. Słownik Ekologiczny, 2001 Czynnik ograniczający (ograniczający) dowolny czynnik środowiskowy,... ... Słownik ekologiczny

Ekologiczny- 23. Paszport środowiskowy elektrowni cieplnej: tytuł= Paszport środowiskowy elektrowni cieplnej. Podstawowe postanowienia LDNTP. L., 1990. Źródło: P 89 2001: Zalecenia dotyczące monitorowania diagnostycznego filtracji i hydrochemii... ... Słownik-podręcznik terminów dokumentacji normatywnej i technicznej

Każda właściwość lub składnik środowiska, który wpływa na organizm. Słownik Ekologiczny, 2001 Czynnikiem ekologicznym jest każda właściwość lub składnik środowiska, który wpływa na organizm... Słownik ekologiczny

czynnik zagrożenia dla środowiska- Naturalny proces wywołany ewolucją Ziemi i prowadzący bezpośrednio lub pośrednio do obniżenia jakości elementów środowiska poniżej ustalonych standardów. [RD 01.120.00 KTN 228 06] Tematyka: transport głównym rurociągiem naftowym... Przewodnik tłumacza technicznego

Czynnik antropogeniczny mający szkodliwy wpływ na życie dzikich zwierząt. czynnikami zakłócającymi mogą być różne dźwięki, bezpośrednia ingerencja człowieka w systemy naturalne; szczególnie zauważalne w okresie lęgowym... Słownik ekologiczny

Każdy czynnik, którego wpływ jest adekwatny do przenoszonego przepływu materii i energii. Poślubić. Czynnik informacyjny. Ekologiczny słownik encyklopedyczny. Kiszyniów: Główna redakcja Mołdawskiej Encyklopedii Radzieckiej. I.I. Dedu. 1989... Słownik ekologiczny

Czynnik związany ze stanem fizycznym i składem chemicznym atmosfery (temperatura, stopień rozrzedzenia, obecność zanieczyszczeń). Ekologiczny słownik encyklopedyczny. Kiszyniów: Główna redakcja Mołdawskiej Encyklopedii Radzieckiej. I.I.... ... Słownik ekologiczny

Książki

• Działalność lobbingowa korporacji we współczesnej Rosji, Andriej Baszkow. Wpływ czynnika środowiskowego na realizację nowoczesnych procesów politycznych, zarówno w Rosji, jak i na świecie, w ostatnim czasie staje się coraz silniejszy. W obecnych realiach politycznych...
• Aspekty odpowiedzialności środowiskowej podmiotów gospodarczych Federacji Rosyjskiej, A. P. Garnov, O. V. Krasnobaeva. Współcześnie czynnik środowiskowy nabiera znaczenia transgranicznego, wyraźnie korelując z największymi procesami geospołeczno-politycznymi na świecie. Jednym z głównych źródeł negatywnych…

Pod czynniki środowiskowe rozumieć te oddziaływania, właściwości elementów ekosystemu i cechy jego środowiska zewnętrznego, które mają bezpośredni wpływ na charakter i intensywność procesów zachodzących w ekosystemie.

Liczba różnych czynników środowiskowych wydaje się potencjalnie nieograniczona, dlatego ich klasyfikacja jest sprawą trudną. Do klasyfikacji stosuje się różne kryteria, które uwzględniają zarówno różnorodność tych czynników, jak i ich właściwości.

W odniesieniu do ekosystemu czynniki środowiskowe dzielą się na zewnętrzne (egzogenne lub entopowe) i wewnętrzne (endogenne). Pomimo pewnej konwencji takiego podziału uważa się, że czynniki zewnętrzne oddziałujące na ekosystem same w sobie nie podlegają lub prawie nie podlegają jego oddziaływaniu. Należą do nich promieniowanie słoneczne, opady, ciśnienie atmosferyczne, prędkość wiatru i prądu itp. Czynniki wewnętrzne korelują z właściwościami samego ekosystemu i go tworzą, czyli są częścią jego składu. Jest to liczba i biomasa populacji, ilość różnych substancji chemicznych, charakterystyka masy wody lub gleby itp.

Podział taki w praktyce zależy od sformułowania problemu badawczego. Na przykład, jeśli przeanalizuje się zależność rozwoju jakiejkolwiek biogeocenozy od temperatury gleby, wówczas ten czynnik (temperatura) zostanie uznany za zewnętrzny. Jeśli przeanalizuje się dynamikę zanieczyszczeń w biogeocenozie, wówczas będzie to temperatura gleby czynnik wewnętrzny w odniesieniu do biogeocenozy, ale zewnętrzne w stosunku do procesów determinujących zachowanie się w nim substancji zanieczyszczającej.

Czynniki środowiskowe mogą mieć pochodzenie naturalne lub antropogeniczne. Naturalne dzielą się na dwie kategorie: czynniki przyroda nieożywiona - abiotyczny i czynniki natury żywej - biotyczny. Najczęściej wyróżnia się trzy równe grupy. Tę klasyfikację czynników środowiskowych przedstawiono na rysunku 2.5.

Rysunek 2.5. Klasyfikacja czynników środowiskowych.

DO abiotyczny Czynniki obejmują zestaw czynników w środowisku nieorganicznym, które wpływają na życie i rozmieszczenie organizmów. Atrakcja fizyczny(którego źródłem jest stan lub zjawisko fizyczne), chemiczny(pochodzą ze składu chemicznego środowiska (zasolenie wody, zawartość tlenu)), edaficzny(gleba – zespół mechanicznych i innych właściwości gleby oddziałujących na organizmy żyjącej w glebie fauny i flory oraz na system korzeniowy roślin (wpływ wilgoci, struktury gleby, zawartości próchnicy)), hydrologiczny.

Pod biotyczny czynniki zrozumieć całokształt wpływu aktywności życiowej niektórych organizmów na inne (interakcje wewnątrzgatunkowe i międzygatunkowe). Interakcje wewnątrzgatunkowe rozwijają się w wyniku rywalizacji w warunkach rosnącej liczebności i gęstości populacji o miejsca gniazdowania i zasoby pożywienia. Międzygatunkowe są znacznie bardziej zróżnicowane. Są podstawą istnienia zbiorowisk biotycznych. Czynniki biotyczne mają zdolność oddziaływania na środowisko abiotyczne, tworząc mikroklimat, czyli mikrośrodowisko, w którym żyją organizmy żywe.

Oddzielnie przydziel antropogeniczny czynniki powstałe w wyniku działalności człowieka. Należą do nich na przykład zanieczyszczenie środowiska, erozja gleby, niszczenie lasów itp. Niektóre rodzaje wpływu człowieka na środowisko zostaną omówione bardziej szczegółowo w sekcji 2.3.

Istnieją inne klasyfikacje czynników środowiskowych. Mogą na przykład oddziaływać na organizm bezpośredni I pośredni rozwój. Oddziaływania pośrednie przejawiają się poprzez inne czynniki środowiskowe.

Czynniki, których zmiany powtarzają się w czasie - okresowy (czynniki klimatyczne, przypływy i odpływy) oraz te, które pojawiają się nieoczekiwanie - nieokresowe .

Czynniki środowiskowe mają złożony wpływ na organizm w przyrodzie. Zespół czynników, pod wpływem których zachodzą wszystkie podstawowe procesy życiowe organizmów, w tym normalny rozwój i rozmnażanie, nazywa się „ warunki życia " Wszystkie żywe organizmy są do tego zdolne dostosowanie (urządzenie) do warunków środowiskowych. Rozwija się pod wpływem trzech głównych czynników: dziedziczność , zmienność I naturalny (i sztuczna) selekcja. Istnieją trzy główne sposoby adaptacji:

- aktywny – wzmocnienie odporności, rozwój procesów regulacyjnych pozwalających organizmowi na realizację funkcji życiowych w zmienionych warunkach środowiskowych. Przykładem jest utrzymywanie stałej temperatury ciała.

- Bierny – podporządkowanie funkcji życiowych organizmu zmianom warunków środowiskowych. Przykładem jest przejście wielu organizmów w stan anabolizm.

- Unikanie działań niepożądanych – rozwój przez organizm takich cykli życiowych i zachowań, które pozwalają mu uniknąć niekorzystnych skutków. Przykładem są sezonowe migracje zwierząt.

Organizmy zazwyczaj wykorzystują kombinację wszystkich trzech ścieżek. Adaptacja może opierać się na trzech głównych mechanizmach, na podstawie których wyróżnia się następujące typy:

- Adaptacja morfologiczna towarzyszą zmiany w strukturze organizmów (na przykład modyfikacje liści u roślin pustynnych). To adaptacje morfologiczne prowadzą do powstawania pewnych form życia u roślin i zwierząt.

- Adaptacje fizjologiczne – zmiany w fizjologii organizmów (na przykład zdolność wielbłąda do dostarczania organizmowi wilgoci poprzez utlenianie zapasów tłuszczu).

- Adaptacje etologiczne (behawioralne). charakterystyczne dla zwierząt . Na przykład sezonowe migracje ssaków i ptaków, hibernacja.

Czynniki środowiskowe mają wyrażenie ilościowe (patrz rysunek 2.6). W odniesieniu do każdego czynnika można wyróżnić strefa optymalna (normalna aktywność życiowa), strefa pesymalna (ucisk) i granice wytrzymałości organizmu (górne i dolne). Optymalna to ilość czynnika środowiskowego, przy której intensywność aktywności życiowej organizmów jest maksymalna. W strefie pesymalnej aktywność życiowa organizmów zostaje stłumiona. Poza granicami wytrzymałości istnienie organizmu jest niemożliwe.

Rysunek 2.6. Zależność działania czynnika środowiskowego od jego ilości.

Nazywa się to zdolnością organizmów żywych do tolerowania ilościowych wahań działania czynnika środowiskowego w takim czy innym stopniu tolerancja środowiskowa (wartościowość, plastyczność, stabilność). Nazywa się wartości współczynnika środowiskowego pomiędzy górną i dolną granicą wytrzymałości strefa (zakres) tolerancji. Aby wskazać granice tolerancji na warunki środowiskowe, stosuje się określenia „ eurybiont" - organizm o szerokiej granicy tolerancji - oraz " stenobiont» – wąskim (patrz rysunek 2.7). Konsole codziennie- I steno- używane do tworzenia słów charakteryzujących wpływ różnych czynników środowiskowych, na przykład temperatury (stenotermicznej - eurytermicznej), zasolenia (stenotermicznej - euryhalinowej), żywności (stenofagicznej - euryfagicznej) itp.

Rysunek 2.7. Wartościowość ekologiczna (plastyczność) gatunków (wg Yu. Oduma, 1975)

Strefy tolerancji poszczególnych osobników nie pokrywają się, u gatunku są oczywiście szersze niż u któregokolwiek osobnika. Zbiór takich cech dla wszystkich czynników środowiskowych wpływających na organizm nazywa się spektrum ekologiczne gatunku

Nazywa się czynnikiem ekologicznym, którego wartość ilościowa wykracza poza trwałość gatunku ograniczające (ograniczające). Taki czynnik ograniczy rozprzestrzenianie się i aktywność życiową gatunku, nawet jeśli wartości ilościowe wszystkich innych czynników będą korzystne.

Pojęcie „czynnika ograniczającego” zostało po raz pierwszy wprowadzone już w 1840 r. przez J. Liebiga, który stworzył „ prawo minimum” : Możliwości życiowe ekosystemy są ograniczone przez te czynniki środowiska, których ilość i jakość są zbliżone do minimum wymaganego przez ekosystem, a ich redukcja prowadzi do śmierci organizmu lub zniszczenia ekosystemu.

Ideę ograniczającego wpływu maksimum wraz z minimum wprowadził W. Shelford w 1913 roku, formułując tę ​​zasadę jako « prawo tolerancji” : Czynnikiem ograniczającym dobrobyt organizmu (gatunku) może być minimalny lub maksymalny wpływ na środowisko, a zakres pomiędzy nimi określa wielkość wytrzymałości (tolerancji) organizmu w stosunku do tego czynnika.

Teraz prawo tolerancji sformułowane przez V. Shelforda zostało rozszerzone o szereg dodatkowych przepisów:

1. organizmy mogą wykazywać szeroki zakres tolerancji na jeden czynnik i wąski zakres tolerancji na inny;

2. najpowszechniejsze są organizmy o szerokim zakresie tolerancji;

3. zakres tolerancji jednego czynnika środowiskowego może zależeć od zakresów tolerancji innych czynników środowiskowych;

4. jeżeli wartości jednego z czynników środowiskowych nie są optymalne dla organizmu, wówczas wpływa to również na zakres tolerancji na inne czynniki środowiskowe oddziałujące na organizm;

5. granice wytrzymałości w znacznym stopniu zależą od stanu organizmu; Zatem granice tolerancji dla organizmów w okresie lęgowym lub w stadium larwalnym są zwykle węższe niż w przypadku osobników dorosłych;

Można wyróżnić kilka wzorców wspólnego działania czynników środowiskowych. Najważniejsze z nich:

1. Prawo względności czynników środowiskowych – kierunek i intensywność działania czynnika środowiskowego zależą od ilości, w jakich jest on pobierany oraz od tego, z jakimi innymi czynnikami działa. Nie ma absolutnie korzystnych ani szkodliwych czynników środowiskowych, wszystko zależy od ilości: korzystne są tylko wartości optymalne.

2. Prawo względnej zastępowalności i absolutnej niezastępowalności czynników środowiskowych – całkowitego braku któregokolwiek z obowiązkowych warunków życia nie można zastąpić innymi czynnikami środowiskowymi, natomiast niedobór lub nadmiar niektórych czynników środowiskowych można zrekompensować działaniem innych czynników środowiskowych.

Wszystkie te wzorce są istotne w praktyce. Tym samym nadmierne nawożenie gleby nawozami azotowymi prowadzi do akumulacji azotanów w produktach rolnych. Powszechne stosowanie środków powierzchniowo czynnych zawierających fosfor powoduje szybki rozwój biomasy glonów i pogorszenie jakości wody. Wiele zwierząt i roślin jest bardzo wrażliwych na zmiany parametrów czynników środowiskowych. Pojęcie czynników ograniczających pozwala zrozumieć wiele negatywnych konsekwencji działalności człowieka związanych z nieudolnym lub niepiśmiennym wpływem na środowisko naturalne.

Być może zaczynamy naszą znajomość ekologii od jednej z najbardziej rozwiniętych i zbadanych sekcji - autekologii. Autekologia koncentruje się na interakcji jednostek lub grup jednostek z warunkami ich środowiska. Dlatego kluczowa koncepcja autekologia jest czynnikiem środowiskowym, to znaczy czynnikiem środowiskowym wpływającym na organizm.

Żadne działania środowiskowe nie są możliwe bez zbadania optymalnego wpływu tego czy innego czynnika na dany czynnik gatunki biologiczne. Rzeczywiście, jak można chronić ten czy inny gatunek, jeśli nie wiadomo, jakie preferuje warunki życia? Nawet „ochrona” gatunku takiego jak Homo sapiens wymaga znajomości standardów sanitarno-higienicznych, które są niczym innym jak optymalnością różnych czynników środowiskowych stosowanych w odniesieniu do człowieka.

Wpływ środowiska na organizm nazywany jest czynnikiem środowiskowym. Dokładny definicja naukowa brzmi tak:

CZYNNIK EKOLOGICZNY - każdy stan środowiska, na który istoty żywe reagują reakcjami adaptacyjnymi.

Czynnikiem środowiskowym jest każdy element środowiska, który wywiera bezpośredni lub pośredni wpływ na organizmy żywe w co najmniej jednej z faz ich rozwoju.

Ze swej natury czynniki środowiskowe dzielą się na co najmniej trzy grupy:

czynniki abiotyczne - wpływ przyrody nieożywionej;

czynniki biotyczne - wpływ przyrody ożywionej.

czynniki antropogeniczne - wpływy spowodowane rozsądną i nieuzasadnioną działalnością człowieka („anthropos” - człowiek).

Człowiek modyfikuje przyrodę ożywioną i nieożywioną i w pewnym sensie przejmuje rolę geochemiczną (np. uwalniając węgiel uwięziony w postaci węgla i ropy przez wiele milionów lat i uwalniając go do powietrza w postaci dwutlenku węgla). Dlatego czynniki antropogeniczne w zakresie i globalności swojego oddziaływania zbliżają się do sił geologicznych.

Nierzadko zdarza się, że czynniki środowiskowe poddawane są bardziej szczegółowej klasyfikacji, gdy konieczne jest wskazanie konkretnej grupy czynników. Na przykład istnieją czynniki środowiskowe klimatyczne (związane z klimatem) i edaficzne (gleba).

Jako podręcznikowy przykład pośredniego działania czynników środowiskowych przytacza się tzw. targi ptaków, czyli ogromne skupiska ptaków. Wysokie zagęszczenie ptaków tłumaczy się całym łańcuchem związków przyczynowo-skutkowych. Ptasie odchody dostają się do wody, substancje organiczne znajdujące się w wodzie są mineralizowane przez bakterie, zwiększone stężenie substancji mineralnych powoduje wzrost liczby glonów, a po nich zooplanktonu. Ryby żywią się niższymi skorupiakami wchodzącymi w skład zooplanktonu, a ptaki zamieszkujące kolonie ptaków żywią się rybami. Łańcuch jest zamknięty. Ptasie odchody działają jako czynnik środowiskowy, który pośrednio zwiększa wielkość kolonii ptaków.

Jak możemy porównać skutki czynników o tak różnym charakterze? Pomimo ogromnej liczby czynników, już z samego określenia czynnika środowiskowego jako elementu środowiska oddziałującego na organizm wynika coś wspólnego. Mianowicie: wpływ czynników środowiskowych zawsze wyraża się zmianami w aktywności życiowej organizmów i ostatecznie prowadzi do zmiany wielkości populacji. Dzięki temu możemy porównać wpływ różnych czynników środowiskowych.

Nie trzeba dodawać, że wpływ czynnika na jednostkę nie zależy od charakteru czynnika, ale od jego dawki. W świetle powyższego i prostego doświadczenia życiowego staje się oczywiste, że o efekcie decyduje dawka czynnika. Czym właściwie jest czynnik „temperatury”? To dość abstrakcja, ale skoro mówisz, że temperatura wynosi -40 stopni Celsjusza, to nie ma czasu na abstrakcje, to lepiej otul się wszystkim, co ciepłe! Z drugiej strony +50 stopni nie będzie nam wydawać się dużo lepsze.

Zatem czynnik wpływa na organizm w określonej dawce, a wśród tych dawek można wyróżnić dawki minimalne, maksymalne i optymalne, a także te wartości, przy których życie jednostki ustaje (nazywa się je śmiertelnymi lub śmiertelny).

Wpływ różnych dawek na całą populację jest bardzo wyraźnie opisany graficznie:

Oś rzędnych przedstawia wielkość populacji w zależności od dawki danego czynnika (oś odciętych). Określa się optymalną dawkę czynnika oraz dawkę czynnika, przy której aktywność życiowa organizmu zostaje zahamowana. Na wykresie odpowiada to 5 strefom:

strefa optymalna

po prawej i lewej stronie znajdują się strefy pesymalne (od granicy strefy optymalnej do wartości maksymalnej lub minimalnej)

strefy śmiertelne (powyżej maks. i min.), w których wielkość populacji wynosi 0.

Zakres wartości czynników, powyżej którego normalne funkcjonowanie jednostki staje się niemożliwe, nazywa się granicami wytrzymałości.

Na następnej lekcji przyjrzymy się, jak organizmy różnią się w zależności od różnych czynników środowiskowych. Innymi słowy, następna lekcja będzie omawiana organizacje ekologiczne organizmów, a także o beczce Liebiga i o tym, jak to wszystko jest powiązane z określeniem maksymalnego dopuszczalnego stężenia.

Słowniczek

CZYNNIK ABIOTYCZNY – stan lub zespół warunków świata nieorganicznego; czynnik ekologiczny przyrody nieożywionej.

CZYNNIK ANTROPOGENICZNY – czynnik środowiskowy, który swoje powstanie zawdzięcza działalności człowieka.

PLANKTON to zbiór organizmów żyjących w słupie wody, które nie są w stanie aktywnie przeciwstawić się unoszeniu przez prądy, czyli „unoszeniu się” w wodzie.

TARG PTAKÓW – kolonialne osadnictwo ptaków związanych ze środowiskiem wodnym (nurniki, mewy).

Na jakie czynniki środowiskowe, spośród całej ich różnorodności, badacz przede wszystkim zwraca uwagę? Nierzadko zdarza się, że badacz staje przed zadaniem identyfikacji tych czynników środowiskowych, które utrudniają aktywność życiową przedstawicieli danej populacji oraz ograniczają wzrost i rozwój. Na przykład konieczne jest znalezienie przyczyn spadku plonów lub przyczyn wyginięcia naturalnej populacji.

Przy całej różnorodności czynników środowiskowych i trudnościach, jakie pojawiają się przy próbie oceny ich łącznego (złożonego) oddziaływania, ważne jest, aby czynniki tworzące kompleks naturalny miały nierówne znaczenie. Już w XIX wieku Liebig (1840), badając wpływ różnych mikroelementów na wzrost roślin, ustalił, że wzrost roślin jest ograniczany przez pierwiastek, którego stężenie jest minimalne. Niedobór czynnika nazwano ograniczającym. Tak zwana „beczka Liebiga” pomaga przedstawić tę sytuację w przenośni.

Beczka Liebiga

Wyobraź sobie beczkę z drewnianymi listwami po bokach o różnej wysokości, jak pokazano na rysunku. Wiadomo, że niezależnie od wysokości pozostałych listew, do beczki można wlać tylko tyle wody, ile wynosi długość najkrótszych listew (w tym przypadku 4 matryce).

Pozostaje tylko „zamienić” niektóre terminy: niech wysokość wylanej wody będzie jakąś funkcją biologiczną lub ekologiczną (na przykład produktywność), a wysokość listew wskaże stopień odchylenia dawki jednego lub drugiego współczynnik od optymalnego.

Obecnie prawo minimum Liebiga jest interpretowane szerzej. Czynnikiem ograniczającym może być czynnik, którego nie tylko brakuje, ale także występuje w nadmiarze.

Czynnik środowiskowy pełni rolę CZYNNIKA OGRANICZAJĄCEGO, jeżeli czynnik ten znajduje się poniżej poziomu krytycznego lub przekracza maksymalny dopuszczalny poziom.

Czynnik ograniczający określa obszar dystrybucji gatunku lub (w mniej surowych warunkach) wpływa na ogólny poziom metabolizmu. Na przykład zawartość fosforanów w wodzie morskiej jest czynnikiem ograniczającym, który determinuje rozwój planktonu i ogólną produktywność społeczności.

Pojęcie „czynnika ograniczającego” dotyczy nie tylko różnych elementów, ale także wszystkich czynników środowiskowych. Często stosunki konkurencyjne działają jako czynnik ograniczający.

Każdy organizm ma granice wytrzymałości w stosunku do różnych czynników środowiskowych. W zależności od tego, jak szerokie lub wąskie są te granice, rozróżnia się organizmy eurybiontowe i stenobiontowe. Eurybionty są w stanie tolerować szeroki zakres intensywności różnych czynników środowiskowych. Załóżmy, że siedlisko lisa rozciąga się od leśnej tundry po stepy. Przeciwnie, stenobionty tolerują jedynie bardzo wąskie wahania intensywności czynnika środowiskowego. Na przykład prawie wszystkie rośliny są mokre lasy tropikalne- stenobionty.

Nierzadko wskazuje się, o który czynnik chodzi. Można więc mówić o organizmach eurytermicznych (tolerujących duże wahania temperatury) (wiele owadów) i stenotermicznych (dla roślin lasów tropikalnych wahania temperatury w granicach +5... +8 stopni C mogą być destrukcyjne); eury/stenohalina (tolerująca/nie tolerująca wahań zasolenia wody); evry/stenobat (żyjący w szerokich/wąskich granicach głębokości zbiornika) i tak dalej.

Pojawienie się w procesie ewolucja biologiczna gatunki stenobiont można postrzegać jako formę specjalizacji, w której większą wydajność osiąga się kosztem zdolności adaptacyjnych.

Interakcja czynników. RPP.

Gdy czynniki środowiskowe działają niezależnie, wystarczy posłużyć się pojęciem „czynnika ograniczającego”, aby określić łączne oddziaływanie zespołu czynników środowiskowych na dany organizm. Jednak w realne warunki czynniki środowiskowe mogą wzmacniać lub osłabiać wzajemne skutki. Na przykład przymrozek Region KirowskiŁatwiej tolerować w Petersburgu, ponieważ ten ostatni ma wyższą wilgotność.

Uwzględnienie interakcji czynników środowiskowych jest ważnym problemem naukowym. Można wyróżnić trzy główne typy interakcji czynników:

dodatek - interakcja czynników jest prostą sumą algebraiczną skutków każdego czynnika działającego niezależnie;

synergiczny - wspólne działanie czynników wzmacnia efekt (to znaczy efekt, gdy działają razem, jest większy niż prosta suma efektów każdego czynnika działającego niezależnie);

antagonistyczne - wspólne działanie czynników osłabia efekt (to znaczy efekt ich wspólnego działania jest mniejszy niż prosta suma skutków każdego czynnika).

Dlaczego wiedza na temat interakcji czynników środowiskowych jest tak ważna? Teoretyczne uzasadnienie wartości maksymalnych dopuszczalnych stężeń (MAC) substancji zanieczyszczających lub maksymalnych dopuszczalnych poziomów (MPL) narażenia na czynniki zanieczyszczające (np. hałas, promieniowanie) opiera się na prawie czynnika ograniczającego. Maksymalne dopuszczalne stężenie ustala się eksperymentalnie na poziomie, przy którym w organizmie nie występują jeszcze zmiany patologiczne. Wiąże się to z pewnymi trudnościami (na przykład najczęściej konieczna jest ekstrapolacja danych uzyskanych na zwierzętach na ludzi). Jednak nie o nich teraz mówimy.

Nierzadko można usłyszeć, jak władze odpowiedzialne za ochronę środowiska radośnie donoszą, że poziom większości substancji zanieczyszczających w atmosferze miasta mieści się w granicach MPC. Jednocześnie stwierdzają państwowe władze sanitarno-epidemiologiczne podwyższony poziom choroby układu oddechowego u dzieci. Wyjaśnienie mogłoby być takie. Nie jest tajemnicą, że wiele zanieczyszczeń atmosferycznych ma podobne działanie: podrażniają błony śluzowe górnych dróg oddechowych, powodują choroby układu oddechowego itp. Połączone działanie tych substancji zanieczyszczających daje efekt addytywny (lub synergistyczny).

Dlatego w idealnym przypadku przy opracowywaniu standardów MPC i ocenie istniejącej sytuacji środowiskowej należy wziąć pod uwagę interakcję czynników. Niestety w praktyce może to być bardzo trudne: trudno zaplanować taki eksperyment, trudno ocenić interakcję, a ponadto zaostrzenie RPP ma negatywne skutki ekonomiczne.

Słowniczek

MIKROELEMENTY - pierwiastki chemiczne, niezbędne organizmom w niewielkich ilościach, ale decydujące o powodzeniu ich rozwoju. M. w postaci mikronawozów służy do zwiększenia produktywności roślin.

CZYNNIK OGRANICZAJĄCY - czynnik wyznaczający ramy (determinujący) przebieg jakiegoś procesu lub istnienie organizmu (gatunku, zbiorowiska).

OBSZAR - obszar rozmieszczenia dowolnej systematycznej grupy organizmów (gatunek, rodzaj, rodzina) lub pewien typ zbiorowiska organizmów (na przykład siedlisko lasów porostowych).

METABOLIZM - (w odniesieniu do organizmu) sekwencyjne zużycie, przemiana, wykorzystanie, gromadzenie i utrata substancji i energii w organizmach żywych. Życie jest możliwe tylko dzięki metabolizmowi.

EURYBIONT – organizm żyjący w różnorodnych warunkach środowiskowych

STENOBIONT to organizm wymagający ściśle określonych warunków bytowania.

XENOBIOTYK - obcy dla organizmu Substancja chemiczna, naturalnie niewliczane do cyklu biotycznego. Z reguły ksenobiotyk ma pochodzenie antropogeniczne.

Ekosystem

EKOSYSTEMY MIEJSKIE I PRZEMYSŁOWE

Ogólna charakterystyka ekosystemów miejskich.

Ekosystemy miejskie są heterotroficzne, proporcjonalnie energia słoneczna, mocowana za pomocą roślin miejskich lub paneli słonecznych umieszczonych na dachach domów, jest niewielka. Główne źródła energii dla przedsiębiorstw miejskich, ogrzewania i oświetlenia mieszkań mieszkańców miasta zlokalizowane są poza miastem. Są to złoża ropy, gazu, węgla, elektrownie wodne i jądrowe.

Miasto zużywa ogromne ilości wody, z której tylko niewielka część jest wykorzystywana przez człowieka do bezpośredniego spożycia. Większość wody zużywana jest na procesy produkcyjne i potrzeby gospodarstw domowych. Indywidualne zużycie wody w miastach waha się od 150 do 500 litrów dziennie, a biorąc pod uwagę przemysł nawet do 1000 litrów dziennie na mieszkańca. Woda wykorzystywana przez miasta wraca do natury w stanie zanieczyszczonym – jest nasycona metalami ciężkimi, pozostałościami ropy naftowej, złożonymi substancje organiczne podobny do fenolu itp. Może zawierać mikroorganizmy chorobotwórcze. Miasto emituje do atmosfery toksyczne gazy i pyły oraz gromadzi na składowiskach toksyczne odpady, które wraz ze źródlanymi wodami przedostają się do ekosystemów wodnych. Rośliny wchodzące w skład ekosystemów miejskich rosną w parkach, ogrodach i na trawnikach, a ich głównym zadaniem jest regulacja składu gazowego atmosfery. Wydzielają tlen, pochłaniają dwutlenek węgla i oczyszczają atmosferę ze szkodliwych gazów i pyłów dostających się do niej podczas pracy przedsiębiorstw przemysłowych i transportu. Rośliny mają także duże walory estetyczne i dekoracyjne.

Zwierzęta w mieście reprezentują nie tylko gatunki pospolite w naturalnych ekosystemach (w parkach żyją ptaki: pleszka, słowik, pliszka; ssaki: norniki, wiewiórki i przedstawiciele innych grup zwierząt), ale także szczególna grupa zwierząt miejskich - towarzysze człowieka. W jego skład wchodzą ptaki (wróble, szpaki, gołębie), gryzonie (szczury i myszy) oraz owady (karaluchy, pluskwy, ćmy). Wiele zwierząt związanych z człowiekiem żywi się śmieciami na wysypiskach śmieci (kawki, wróble). To są pielęgniarki miejskie. Rozkład odpadów organicznych przyspieszają larwy much oraz inne zwierzęta i mikroorganizmy.

Główną cechą ekosystemów współczesnych miast jest to, że zostaje zakłócona ich równowaga ekologiczna. Człowiek musi podjąć się wszelkich procesów regulacji przepływu materii i energii. Człowiek musi regulować zarówno zużycie przez miasto energii i zasobów – surowców dla przemysłu i żywności dla ludzi, jak i ilość toksycznych odpadów przedostających się do atmosfery, wody i gleby w wyniku działalności przemysłowej i transportowej. Wreszcie określa wielkość tych ekosystemów, które w krajach rozwiniętych i ostatnie lata aw Rosji szybko „rozprzestrzeniają się” ze względu na budowę wiejskich domków. Tereny zabudowy niskiej zabudowie zmniejszają powierzchnię lasów i gruntów rolnych, ich „rozrastanie się” wymaga budowy nowych autostrad, co zmniejsza udział ekosystemów zdolnych do produkcji żywności i przeprowadzania obiegu tlenowego.

Zanieczyszczenia przemysłowe.

W ekosystemach miejskich najbardziej niebezpieczne dla przyrody są zanieczyszczenia przemysłowe.

Chemiczne zanieczyszczenie atmosfery. Czynnik ten jest jednym z najbardziej niebezpiecznych dla życia człowieka. Najczęstsze zanieczyszczenia

Dwutlenek siarki, tlenki azotu, tlenek węgla, chlor itp. W niektórych przypadkach toksyczne związki mogą powstać z dwóch lub stosunkowo kilku stosunkowo nieszkodliwych substancji emitowanych do atmosfery pod wpływem światła słonecznego. Ekolodzy liczą około 2000 substancji zanieczyszczających powietrze.

Głównymi źródłami zanieczyszczeń są elektrownie cieplne. Kotłownie, rafinerie ropy naftowej i pojazdy silnikowe również silnie zanieczyszczają atmosferę.

Zanieczyszczenia chemiczne zbiorników wodnych. Przedsiębiorstwa odprowadzają do zbiorników wodnych produkty naftowe, związki azotu, fenol i wiele innych odpadów przemysłowych. Podczas wydobycia ropy naftowej zbiorniki wodne są zanieczyszczane substancjami zasolonymi, a podczas transportu ropa i produkty naftowe również się rozlewają. W Rosji jeziora na północy zachodniej Syberii najbardziej cierpią z powodu zanieczyszczenia olejami. W ostatnich latach wzrosło zagrożenie dla ekosystemów wodnych ze strony ścieków komunalnych. Ścieki te zawierają zwiększone stężenie detergentów, które są trudne do rozkładu przez mikroorganizmy.

Dopóki ilość zanieczyszczeń emitowanych do atmosfery lub odprowadzanych do rzek jest niewielka, ekosystemy same są w stanie sobie z nimi poradzić. Przy umiarkowanym zanieczyszczeniu woda w rzece staje się prawie czysta już po 3-10 km od źródła zanieczyszczenia. Jeśli substancji zanieczyszczających jest zbyt dużo, ekosystemy nie są w stanie sobie z nimi poradzić i zaczynają się nieodwracalne skutki.

Woda staje się niezdatna do picia i niebezpieczna dla ludzi. Zanieczyszczona woda jest również nieodpowiednia dla wielu gałęzi przemysłu.

Zanieczyszczenie powierzchni gleby odpadami stałymi. Miejskie składowiska odpadów przemysłowych i bytowych zajmują duże obszary. Śmieci mogą zawierać substancje toksyczne, takie jak rtęć i inne metale ciężkie, związki chemiczne, które rozpuszczają się w wodzie deszczowej i śnieżnej, a następnie przedostają się do zbiorników wodnych i wód gruntowych. Do śmieci mogą trafić także urządzenia zawierające substancje radioaktywne.

Powierzchnia gleby może zostać zanieczyszczona popiołem osadzającym się z dymu elektrowni cieplnych opalanych węglem, przedsiębiorstw produkujących cement, cegły ogniotrwałe itp. Aby zapobiec temu zanieczyszczeniu, na rurach instalowane są specjalne odpylacze.

Zanieczyszczenie chemiczne wód gruntowych. Prądy wód gruntowych przenoszą zanieczyszczenia przemysłowe na duże odległości i nie zawsze możliwe jest określenie ich źródła. Przyczyną zanieczyszczeń może być wymywanie substancji toksycznych przez wodę deszczową i śnieżną ze składowisk przemysłowych. Do zanieczyszczenia wód gruntowych dochodzi także podczas wydobycia ropy naftowej nowoczesnymi metodami, kiedy w celu zwiększenia uzysku złóż ropy naftowej są one ponownie zatłaczane do odwiertów. słona woda, który wypłynął na powierzchnię wraz z ropą podczas jej pompowania.

Słona woda przedostaje się do warstw wodonośnych, a woda w studniach nabiera gorzkiego smaku i nie nadaje się do picia.

Zanieczyszczenie hałasem. Źródłem zanieczyszczenia hałasem może być przedsiębiorstwo przemysłowe lub transportu. Ciężkie wywrotki i tramwaje wytwarzają szczególnie głośny hałas. Hałas wpływa system nerwowy ludzi, dlatego też w miastach i przedsiębiorstwach prowadzone są działania mające na celu ochronę przed hałasem.

Linie kolejowe, tramwajowe oraz drogi, po których przebiega transport towarowy, wymagają przeniesienia z centralnych części miast na tereny słabo zaludnione i utworzone wokół nich dobrze pochłaniające hałas tereny zielone.

Samoloty nie powinny latać nad miastami.

Hałas mierzy się w decybelach. Tykanie zegara to 10 dB, szept to 25, hałas na ruchliwej autostradzie to 80, hałas samolotu podczas startu to 130 dB. Próg bólu hałasu - 140 dB. W obszarach mieszkalnych w ciągu dnia hałas nie powinien przekraczać 50-66 dB.

Do substancji zanieczyszczających zalicza się także: skażenie powierzchni gleby przez składowiska nadkładu i popiołów, zanieczyszczenia biologiczne, zanieczyszczenia termiczne, zanieczyszczenia radiacyjne, zanieczyszczenia elektromagnetyczne.

Zanieczyszczenie powietrza. Jeśli potraktować zanieczyszczenie powietrza nad oceanem jako jedną jednostkę, to nad wsiami jest ono 10 razy większe, niż nie duże miasta- 35 razy, a w dużych miastach - 150 razy. Grubość warstwy zanieczyszczonego powietrza nad miastem wynosi 1,5 – 2 km.

Najbardziej niebezpiecznymi substancjami zanieczyszczającymi są benzo-a-piren, dwutlenek azotu, formaldehyd i pył. W europejskiej części Rosji i na Uralu średnio na 1 mkw. km, spadło ponad 450 kg zanieczyszczeń atmosferycznych.

W porównaniu do roku 1980 wielkość emisji dwutlenku siarki wzrosła 1,5-krotnie; Transport drogowy wypuścił do atmosfery 19 mln ton substancji zanieczyszczających atmosferę.

Odpływ ścieków do rzek wyniósł 68,2 m3. km po zużyciu 105,8 m3. km. Zużycie wody przemysłowej wynosi 46%. Udział ścieków nieoczyszczonych maleje od 1989 roku i wynosi 28%.

Ze względu na przewagę wiatrów zachodnich Rosja otrzymuje od swoich zachodnich sąsiadów 8–10 razy więcej zanieczyszczeń atmosferycznych niż im wysyła.

Kwaśne deszcze negatywnie wpłynęły na połowę lasów w Europie, a w Rosji rozpoczął się proces wysychania lasów. W Skandynawii z powodu kwaśnych deszczów napływających z Wielkiej Brytanii i Niemiec zginęło już 20 000 jezior. Zabytki architektury giną pod wpływem kwaśnych deszczów.

Szkodliwe substancje wydostające się z komina o wysokości 100 m rozprzestrzeniają się w promieniu 20 km, a na wysokości 250 m – do 75 km. Mistrzowska rura została zbudowana w fabryce miedzi i niklu w Sudbury (Kanada) i ma wysokość ponad 400 m.

Chlorofluorowęglowodory (CFC) niszczące warstwę ozonową dostają się do atmosfery z gazów z systemów chłodniczych (w USA – 48%, a w pozostałych krajach – 20%), ze stosowania puszek aerozolowych (w USA – 2%, a kilka lat temu zakazano ich sprzedaży, w pozostałych krajach – 35%), rozpuszczalników stosowanych w pralni chemicznej (20%) oraz przy produkcji tworzyw piankowych, w tym styroformu (25-

Głównym źródłem freonów niszczących warstwę ozonową są lodówki przemysłowe. Typowa lodówka domowa zawiera 350 g freonu, natomiast lodówka przemysłowa zawiera kilkadziesiąt kilogramów. Urządzenia chłodnicze tylko w

Moskwa zużywa rocznie 120 ton freonu. Znaczna jego część trafia do atmosfery na skutek niedoskonałego sprzętu.

Zanieczyszczenie ekosystemów słodkowodnych. W 1989 r. do Jeziora Ładoga, zbiornika wody pitnej dla sześciomilionowego Petersburga, zrzucono 1,8 tony fenoli, 69,7 ton siarczanów i 116,7 ton syntetycznych środków powierzchniowo czynnych.

Zanieczyszcza ekosystemy wodne i transport rzeczny. Na przykład po jeziorze Bajkał pływa 400 statków różne rozmiary rocznie zrzucają do wody około 8 ton produktów naftowych.

W większości rosyjskich przedsiębiorstw toksyczne odpady produkcyjne są albo wrzucane do zbiorników wodnych, zatruwając je, albo gromadzone bez recyklingu, często w ogromnych ilościach. Te nagromadzenia śmiercionośnych odpadów można nazwać „kopalniami ekologicznymi”; w przypadku przerwania tamy mogą przedostać się do zbiorników wodnych. Przykładem takiej „kopalni ekologicznej” są zakłady chemiczne „Ammophos” w Czerepowcu. Jego osadnik zajmuje powierzchnię 200 hektarów i zawiera 15 milionów ton odpadów. Corocznie podnoszona jest tama otaczająca osadnik

4 m. Niestety „kopalnia Czerepowca” nie jest jedyna.

W krajach rozwijających się co roku umiera 9 milionów ludzi. Do roku 2000 ponad miliard ludzi nie będzie miało wystarczającej ilości wody pitnej.

Zanieczyszczenie ekosystemów morskich. Do Oceanu Światowego wrzucono około 20 miliardów ton śmieci – od odpadów z gospodarstw domowych po odpady radioaktywne. Co roku na każdy 1 mkw. km powierzchni wody dodaje kolejne 17 ton śmieci.

Każdego roku do oceanu wlewa się ponad 10 milionów ton ropy, która tworzy film pokrywający 10-15% jego powierzchni; a 5 g produktów naftowych wystarczy na pokrycie folią 50 metrów kwadratowych. m powierzchni wody. Film ten nie tylko zmniejsza parowanie i wchłanianie dwutlenku węgla, ale także powoduje głód tlenu i śmierć jaj i młodych ryb.

Zanieczyszczenie promieniowaniem. Oczekuje się, że do roku 2000 na świecie nastąpi akumulacja

1 milion metrów sześciennych m wysokoaktywnych odpadów promieniotwórczych.

Naturalne tło radioaktywne dotyka każdego człowieka, nawet tego, który nie ma styczności z elektrowniami jądrowymi lub bronią jądrową. Każdy z nas otrzymuje w życiu pewną dawkę promieniowania, z czego 73% pochodzi z promieniowania ciał naturalnych (np. granitu w pomnikach, okładzin domów itp.), 14% z zabiegów medycznych (przede wszystkim z wizyty u lekarza X- pokój promieni) i 14% - na promienie kosmiczne. W ciągu całego życia (70 lat) człowiek może bez większego ryzyka akumulować promieniowanie o mocy 35 rem (7 rem ze źródeł naturalnych, 3 rem ze źródeł kosmicznych i aparatów rentgenowskich). Na terenie elektrowni jądrowej w Czarnobylu w najbardziej zanieczyszczonych obszarach można uzyskać do 1 rem na godzinę. Moc promieniowania na dachu w okresie gaszenia pożaru w elektrowni jądrowej osiągnęła 30 000 rentgenów na godzinę, dlatego też bez ochrony przed promieniowaniem (ołowiany skafander kosmiczny) śmiertelną dawkę promieniowania można było przyjąć w ciągu 1 minuty.

Godzinna dawka promieniowania, śmiertelna dla 50% organizmów, wynosi 400 rem dla człowieka, 1000-2000 dla ryb i ptaków, od 1000 do 150 000 dla roślin i 100 000 rem dla owadów. Tym samym najpoważniejsze zanieczyszczenia nie stanowią przeszkody w masowym rozmnażaniu się owadów. Spośród roślin najmniej odporne na promieniowanie są drzewa, a najbardziej trawy.

Zanieczyszczenia z odpadów domowych. Ilość zgromadzonych śmieci stale rośnie. Obecnie na każdego mieszkańca miasta przypada jej od 150 do 600 kg rocznie. Najwięcej śmieci produkuje się w USA (520 kg rocznie na mieszkańca), w Norwegii, Hiszpanii, Szwecji, Holandii – 200-300 kg, a w Moskwie – 300-320 kg.

Papier rozkłada się w środowisku naturalnym od 2 do 10 lat, puszka po blasze – ponad 90 lat, filtr papierosowy – 100 lat, plastikowa torba- ponad 200 lat, plastik - 500 lat, szkło - ponad 1000 lat.

Sposoby ograniczenia szkód spowodowanych zanieczyszczeniami chemicznymi

Najczęstsze zanieczyszczenia mają charakter chemiczny. Istnieją trzy główne sposoby ograniczenia szkód z ich strony.

Roztwór. Nawet oczyszczone ścieki należy rozcieńczyć 10 razy (a ścieki nieoczyszczone - 100-200 razy). Fabryki budują wysokie kominy, aby zapewnić równomierne rozproszenie emitowanych gazów i pyłów. Rozcieńczanie jest nieskutecznym sposobem ograniczenia szkód spowodowanych zanieczyszczeniem i jest dopuszczalne jedynie jako środek tymczasowy.

Czyszczenie. Jest to obecnie główny sposób na ograniczenie emisji szkodliwych substancji do środowiska w Rosji. Jednak w wyniku czyszczenia powstaje dużo stężonych odpadów płynnych i stałych, które również należy składować.

Wymiana starych technologii na nowe - niskoodpadowe. Dzięki głębszemu przetwarzaniu możliwe jest kilkudziesięciokrotne zmniejszenie ilości szkodliwych emisji. Odpady z jednej produkcji stają się surowcem dla innej.

Nazwy figuratywne Te trzy sposoby ograniczenia zanieczyszczenia środowiska zostały podane przez ekologów w Niemczech: „wydłużyć rurę” (rozcieńczyć przez dyspersję), „zatkać rurę” (czyszczenie) i „zawiązać rurę w supeł” (technologie niskoodpadowe). Niemcy przywrócili ekosystem Renu, który długie lata był kanałem, do którego zrzucano odpady od gigantów przemysłowych. Dokonano tego dopiero w latach 80., kiedy w końcu „zawiązano rurę na węzeł”.

Poziom zanieczyszczenia środowiska w Rosji jest w dalszym ciągu bardzo wysoki, a w prawie 100 miastach kraju panuje niekorzystna dla środowiska sytuacja, niebezpieczna dla zdrowia publicznego.

Pewną poprawę sytuacji środowiskowej w Rosji osiągnięto dzięki poprawie funkcjonowania zakładów przetwarzania i zmniejszeniu produkcji.

Dalszą redukcję emisji substancji toksycznych do środowiska można osiągnąć wprowadzając mniej niebezpieczne i niskoodpadowe technologie. Aby jednak „zawiązać rurę w węzeł”, konieczna jest aktualizacja sprzętu w przedsiębiorstwach, co wymaga bardzo dużych inwestycji i dlatego będzie realizowane stopniowo.

Miasta i obiekty przemysłowe (pola naftowe, kamieniołomy zagospodarowania węgla i rud, zakłady chemiczne i metalurgiczne) działają na energii pochodzącej z innych ekosystemów przemysłowych (kompleks energetyczny), a ich produktami nie jest biomasa roślinna i zwierzęca, ale stal, żeliwo i aluminium, różne maszyny i instrumenty, materiały budowlane, tworzywa sztuczne i wiele innych, które nie występują w naturze.

Problemy środowiska miejskiego to przede wszystkim problemy ograniczenia emisji różnych substancji zanieczyszczających do środowiska oraz ochrony wód, atmosfery i gleby przed miastami. Rozwiązuje się je poprzez tworzenie nowych technologii niskoodpadowych procesy produkcji i wydajne zakłady lecznicze.

Rośliny odgrywają główną rolę w łagodzeniu wpływu czynników środowiska miejskiego na człowieka. Tereny zielone poprawiają mikroklimat, zatrzymują kurz i gazy oraz korzystnie wpływają na stan psychiczny mieszkańców miast.

Literatura:

Mirkin B.M., Naumova L.G. Ekologia Rosji. Podręcznik z zestawu federalnego dla klas 9 - 11 szkół średnich. wyd. 2., poprawione

I dodatkowe - M.: JSC MDS, 1996. - 272 s.

Czynniki środowiskowe to wszelkie czynniki zewnętrzne, które mają bezpośredni lub pośredni wpływ na liczbę (liczność) i rozmieszczenie geograficzne organizmów.

Czynniki środowiskowe są bardzo zróżnicowane zarówno pod względem natury, jak i wpływu na organizmy żywe. Konwencjonalnie wszystkie czynniki środowiskowe dzieli się zwykle na trzy duże grupy- abiotyczne, biotyczne i antropogeniczne.

Czynniki abiotyczne- Są to czynniki natury nieożywionej.

Klimatyczne (nasłonecznienie, temperatura, wilgotność powietrza) i lokalne (rzeźba terenu, właściwości gleby, zasolenie, prądy, wiatr, promieniowanie itp.). Może być bezpośredni lub pośredni.

Czynniki antropogeniczne- są to formy działalności człowieka, które poprzez oddziaływanie na środowisko zmieniają warunki życia organizmów żywych lub bezpośrednio wpływają na niektóre gatunki roślin i zwierząt. Jednym z najważniejszych czynników antropogenicznych są zanieczyszczenia.

Warunki środowiska.

Warunki środowiskowe, czyli warunki ekologiczne, to abiotyczne czynniki środowiskowe zmieniające się w czasie i przestrzeni, na które organizmy reagują odmiennie w zależności od swojej siły. Warunki środowiskowe nakładają na organizmy pewne ograniczenia.

Do najważniejszych czynników determinujących warunki życia organizmów niemal we wszystkich środowiskach życia zalicza się temperaturę, wilgotność i światło.

Temperatura.

Każdy organizm jest w stanie żyć tylko w określonym zakresie temperatur: osobniki tego gatunku umierają w zbyt wysokich lub zbyt niskich temperaturach. Granice tolerancji temperatury są różne dla różnych organizmów. Istnieją gatunki, które tolerują wahania temperatury w szerokim zakresie. Na przykład porosty i wiele bakterii mogą żyć w bardzo różnych temperaturach. Wśród zwierząt największy zakres tolerancji temperatur mają zwierzęta stałocieplne. Na przykład tygrys równie dobrze znosi zarówno syberyjski chłód, jak i upał panujący w tropikalnych regionach Indii czy Archipelagu Malajskiego. Ale są też gatunki, które mogą żyć tylko w mniej lub bardziej wąskich granicach temperatur. W środowisku lądowo-powietrznym, a nawet w wielu częściach środowiska wodnego temperatura nie pozostaje stała i może znacznie się wahać w zależności od pory roku czy pory dnia. Na obszarach tropikalnych roczne wahania temperatury mogą być jeszcze mniej zauważalne niż dzienne. I odwrotnie, w obszarach umiarkowanych temperatura znacznie się różni Inne czasy roku. Zwierzęta i rośliny zmuszone są przystosować się do niesprzyjającej pory zimowej, podczas której aktywne życie jest utrudnione lub po prostu niemożliwe. Na obszarach tropikalnych takie adaptacje są mniej wyraźne. W zimnym okresie z niesprzyjającymi warunkami temperaturowymi wydaje się, że w życiu wielu organizmów następuje przerwa: hibernacja u ssaków, zrzucanie liści u roślin itp. Niektóre zwierzęta dokonują długich migracji do miejsc o bardziej odpowiednim klimacie.

Wilgotność.

Woda jest integralną częścią zdecydowanej większości żywych istot: jest niezbędna do ich normalnego funkcjonowania. Normalnie rozwijający się organizm stale traci wodę i dlatego nie może żyć w całkowicie suchym powietrzu. Wcześniej czy później takie straty mogą doprowadzić do śmierci organizmu.

Najprostszym i najwygodniejszym wskaźnikiem charakteryzującym wilgotność danego obszaru jest ilość opadów spadających tam w ciągu roku lub innego okresu.

Rośliny pobierają wodę z gleby za pomocą korzeni. Porosty potrafią wychwytywać parę wodną z powietrza. Rośliny posiadają szereg adaptacji zapewniających minimalną utratę wody. Wszystkie zwierzęta lądowe wymagają okresowego dostarczania wody, aby zrekompensować nieuniknioną utratę wody w wyniku parowania lub wydalania. Wiele zwierząt pije wodę; inne, takie jak płazy, niektóre owady i roztocza, wchłaniają go w postaci cieczy lub pary przez swoje powłoki ciała. Większość zwierząt pustynnych nigdy nie pije. Swoje potrzeby zaspokajają z wody dostarczanej wraz z pożywieniem. Wreszcie są zwierzęta, które pozyskują wodę w jeszcze bardziej złożony sposób – poprzez proces utleniania tłuszczu, np. wielbłąd. Zwierzęta, podobnie jak rośliny, mają wiele przystosowań do oszczędzania wody.

Światło.

Istnieją rośliny światłolubne, które mogą rozwijać się tylko pod promieniami słońca, oraz rośliny tolerujące cień, które mogą dobrze rosnąć pod baldachimem lasu. Ma to ogromne znaczenie praktyczne dla naturalnego odnowienia drzewostanu: pod osłoną dużych drzew mogą rozwijać się młode pędy wielu gatunków drzew. U wielu zwierząt normalne warunki oświetleniowe objawiają się pozytywną lub negatywną reakcją na światło. Nocne owady gromadzą się w stronę światła, a karaluchy rozpraszają się w poszukiwaniu schronienia, jeśli tylko w ciemnym pokoju zapali się światło. Fotoperiodyzm (zmiana dnia i nocy) ma ogromne znaczenie ekologiczne dla wielu zwierząt prowadzących wyłącznie tryb dzienny (większość wróblowych) lub wyłącznie nocny (wiele małych gryzoni, nietoperze). Małe skorupiaki, unoszące się w słupie wody, nocą przebywają w wodach powierzchniowych, a w ciągu dnia schodzą w głąb, unikając zbyt jasnego światła.

Światło prawie nie ma bezpośredniego wpływu na zwierzęta. Służy jedynie jako sygnał do restrukturyzacji procesów zachodzących w organizmie.

Światło, wilgotność i temperatura wcale nie wyczerpują zestawu warunków środowiskowych determinujących życie i rozmieszczenie organizmów. Ważne są również takie czynniki, jak wiatr, ciśnienie atmosferyczne i wysokość. Wiatr działa pośrednio: zwiększając parowanie, zwiększa suchość. Silne wiatry przyczyniają się do ochłodzenia. Czynność ta jest ważna w zimnych miejscach, w wysokich górach lub w regionach polarnych.

Czynniki antropogeniczne. Czynniki antropogeniczne są bardzo zróżnicowane pod względem składu. Człowiek oddziałuje na przyrodę żywą poprzez układanie dróg, budowę miast, prowadzenie rolnictwa, blokowanie rzek itp. Współczesna działalność człowieka coraz częściej objawia się zanieczyszczeniem środowiska produktami ubocznymi, często trującymi. Na terenach przemysłowych stężenia zanieczyszczeń osiągają czasami wartości progowe, czyli śmiertelne dla wielu organizmów. Jednak bez względu na wszystko prawie zawsze będzie co najmniej kilka osobników kilku gatunków, które będą w stanie przetrwać w takich warunkach. Powodem jest to, że w naturalnych populacjach rzadko spotyka się osobniki oporne. W miarę wzrostu poziomu zanieczyszczeń tylko oporne osobniki mogą przetrwać. Co więcej, mogą stać się założycielami stabilnej populacji, która odziedziczyła odporność na tego typu zanieczyszczenia. Z tego powodu zanieczyszczenia dają nam możliwość niejako obserwacji ewolucji w działaniu. Jednak nie każda populacja jest wyposażona w zdolność przeciwstawiania się zanieczyszczeniom. Zatem wpływ jakiejkolwiek substancji zanieczyszczającej jest dwojaki.

Prawo Optimumu.

Wiele czynników jest tolerowanych przez organizm tylko w określonych granicach. Organizm umiera, jeśli np. temperatura otoczenia jest za niska lub za wysoka. W środowiskach, w których temperatury są zbliżone do tych ekstremalnych, żywi mieszkańcy są rzadkością. Ich liczba wzrasta jednak w miarę zbliżania się temperatury do wartości średniej, która jest najlepsza (optymalna) dla danego gatunku. I ten wzór można przenieść na dowolny inny czynnik.

Zakres parametrów czynników, przy których organizm czuje się komfortowo, jest optymalny. Organizmy o szerokim marginesie oporności z pewnością mają szansę na szersze rozpowszechnienie się. Jednakże szerokie granice wytrzymałości dla jednego czynnika nie oznaczają szerokich granic dla wszystkich czynników. Roślina może być tolerancyjna na duże wahania temperatury, ale ma wąskie zakresy tolerancji na wodę. Zwierzę takie jak pstrąg może być bardzo wrażliwe na temperaturę, ale żywi się różnorodną żywnością.

Czasami w ciągu życia jednostki jego tolerancja (selektywność) może się zmienić. Organizm, znajdując się w trudnych warunkach, po pewnym czasie przyzwyczaja się do nich i dostosowuje się do nich. Konsekwencją tego jest zmiana optymalnego stanu fizjologicznego i proces ten nazywa się dostosowanie Lub aklimatyzacja.

Prawo minimum został sformułowany przez twórcę nauki nawozy mineralne Justusa Liebiga (1803-1873).

Yu Liebig odkrył, że plon roślin może być ograniczony przez którykolwiek z podstawowych składników odżywczych, jeśli tylko tego pierwiastka brakuje. Wiadomo, że różne czynniki środowiskowe mogą oddziaływać na siebie, co oznacza, że ​​niedobór jednej substancji może prowadzić do niedoboru innych substancji. Dlatego ogólnie prawo minimum można sformułować w następujący sposób: element lub czynnik środowiska znajdujący się na minimum ogranicza (ogranicza) w największym stopniu aktywność życiową organizmu.

Pomimo złożoności relacji między organizmami a ich środowiskiem, nie wszystkie czynniki mają takie samo znaczenie ekologiczne. Na przykład tlen jest czynnikiem konieczności fizjologicznej dla wszystkich zwierząt, ale z ekologicznego punktu widzenia staje się ograniczający tylko w niektórych siedliskach. Jeśli ryby padną w rzece, należy najpierw zmierzyć stężenie tlenu w wodzie, ponieważ jest ono bardzo zmienne, zapasy tlenu łatwo się wyczerpują i często nie ma wystarczającej ilości tlenu. Jeśli w przyrodzie obserwuje się śmierć ptaków, należy szukać innej przyczyny, ponieważ zawartość tlenu w powietrzu jest stosunkowo stała i wystarczająca z punktu widzenia potrzeb organizmów lądowych.

Pytania autotestowe:

Wymień główne środowiska życia.

Jakie są warunki środowiskowe?

Opisz warunki życia organizmów w siedliskach glebowych, wodnych i lądowo-powietrznych.

Podaj przykłady adaptacji organizmów do życia w różnych siedliskach?

Jakie są przystosowania organizmów wykorzystujących inne organizmy jako siedlisko?

Jaki wpływ ma temperatura Różne rodzaje organizmy?

W jaki sposób zwierzęta i rośliny pozyskują potrzebną im wodę?

Jaki wpływ ma światło na organizmy?

Jak objawia się wpływ zanieczyszczeń na organizmy?

Uzasadnij, czym są czynniki środowiskowe i jaki mają wpływ na organizmy żywe?

Jakie czynniki nazywane są ograniczającymi?

Czym jest aklimatyzacja i jakie ma znaczenie w rozprzestrzenianiu się organizmów?

Jak objawiają się prawa optymalności i minimum?

Klasyfikacja czynników środowiskowych

Ekologiczne czynniki środowiskowe. Czynniki abiotyczne

1. Czynnik środowiskowy- jest to każdy element środowiska, który może mieć bezpośredni lub pośredni wpływ na organizm żywy przynajmniej na jednym z etapów jego indywidualnego rozwoju lub każdy stan środowiska, na który organizm reaguje reakcjami adaptacyjnymi.

Ogólnie rzecz biorąc, czynnikiem jest siła napędowa dowolny proces lub stan wpływający na organizm. Środowisko charakteryzuje się ogromną różnorodnością czynników środowiskowych, w tym także tych, które nie są jeszcze poznane. Każdy żywy organizm przez całe swoje życie znajduje się pod wpływem wielu czynników środowiskowych, które różnią się pochodzeniem, jakością, ilością, czasem narażenia tj. reżim. Zatem środowisko to w rzeczywistości zespół czynników środowiskowych wpływających na organizm.

Ale jeśli środowisko, jak już powiedzieliśmy, nie ma cech ilościowych, wówczas każdy indywidualny czynnik (czy to wilgotność, temperatura, ciśnienie, białka pożywienia, liczba drapieżników, związek chemiczny w powietrzu itp.) jest scharakteryzowany miarą i liczbą, czyli można go zmierzyć w czasie i przestrzeni (w dynamice), porównać z jakąś normą, poddać modelowaniu, przewidywaniu (prognozie) i ostatecznie zmienić w danym kierunku. Możesz kontrolować tylko to, co ma miarę i liczbę.

Dla inżyniera przedsiębiorczości, ekonomisty, lekarza sanitarnego czy śledczego prokuratury wymóg „ochrony środowiska” nie ma sensu. A jeśli zadanie lub warunek jest wyrażone w formie ilościowej, w postaci dowolnych wielkości lub nierówności (na przykład: C i< ПДК i или M i < ПДВ i то они вполне понятны и в практическом, и в юридическом отношении. Задача предприятия - не "охранять природу", а с помощью инженерных или организационных приемов выполнить названное условие, т. е. именно таким путем управлять качеством окружающей среды, чтобы она не представляла угрозы здоровью людей. Обеспечение выполнения этих условий - задача контролирующих служб, а при невыполнении их предприятие несет ответственность.

Klasyfikacja czynników środowiskowych

Dowolna klasyfikacja dowolnego zbioru jest metodą jego poznania lub analizy. Obiekty i zjawiska można klasyfikować według różnych kryteriów, w oparciu o przypisane im zadania. Z wielu istniejących klasyfikacji czynników środowiskowych dla celów tego kursu, zaleca się skorzystanie z poniższych (ryc. 1).

Wszystkie czynniki środowiskowe można ogólnie podzielić na dwie duże kategorie: czynniki natury nieożywionej lub obojętnej, zwane inaczej abiotycznymi lub abiogennymi, oraz czynniki natury żywej - biotyczny, Lub biogenny. Ale w swoim pochodzeniu obie grupy mogą być podobne naturalny, Więc antropogeniczny, czyli związane z wpływem człowieka. Czasem rozróżniają antropiczny I antropogeniczny czynniki. Pierwsza obejmuje jedynie bezpośrednie oddziaływania człowieka na przyrodę (zanieczyszczenie, rybołówstwo, zwalczanie szkodników), a druga obejmuje głównie skutki pośrednie, związane ze zmianami jakości środowiska.

Ryż. 1. Klasyfikacja czynników środowiskowych

Człowiek w swojej działalności nie tylko zmienia reżimy naturalnych czynników środowiska, ale także tworzy nowe, np. poprzez syntezę nowych związków chemicznych – pestycydów, nawozów, leków, materiałów syntetycznych itp. Do czynników przyrody nieożywionej zalicza się m.in. fizyczny(przestrzenny, klimatyczny, orograficzny, glebowy) i chemiczny(składniki powietrza, wody, kwasowość i inne właściwości chemiczne gleby, zanieczyszczenia pochodzenia przemysłowego). Czynniki biotyczne obejmują zoogeniczny(wpływ zwierząt), fitogeniczny(wpływ roślin), mikrogeniczny(wpływ mikroorganizmów). W niektórych klasyfikacjach do czynników biotycznych zalicza się wszystkie czynniki antropogeniczne, w tym fizyczne i chemiczne.

Oprócz rozważanej istnieją inne klasyfikacje czynników środowiskowych. Czynniki są identyfikowane zależne i niezależne od liczby i gęstości organizmów. Na przykład czynniki klimatyczne nie zależą od liczby zwierząt i roślin, a masowe choroby wywołane przez patogenne mikroorganizmy (epidemie) u zwierząt lub roślin są z pewnością związane z ich liczbą: epidemie mają miejsce, gdy dochodzi do bliskiego kontaktu między osobnikami lub gdy są one ogólnie osłabione z powodu braku pożywienia, gdy możliwe jest szybkie przeniesienie patogenu z jednego osobnika na drugiego, a także utrata odporności na patogen.

Makroklimat nie jest zależny od liczby zwierząt, jednak mikroklimat może ulegać znaczącym zmianom w wyniku ich aktywności życiowej. Jeśli np. owady, które w lesie są liczne, zniszczą większość igieł lub liści drzew, wówczas zmieni się tu reżim wiatru, oświetlenie, temperatura, jakość i ilość pożywienia, co wpłynie na stan kolejnych pokoleń tych samych lub innych zwierząt tu żyjących. Masowe rozmnażanie owadów przyciąga drapieżne owady i ptaki owadożerne. Zbiory owoców i nasion wpływają na zmiany w populacji gryzoni myszowatych, wiewiórek i ich drapieżników, a także wielu ptaków nasionożernych.

Wszystkie czynniki można podzielić na regulujący(menedżerowie) i nastawny(kontrolowane), co jest również łatwe do zrozumienia w związku z powyższymi przykładami.

Oryginalną klasyfikację czynników środowiskowych zaproponował A. S. Monchadsky. Wychodził z poglądu, że wszystkie reakcje adaptacyjne organizmów na pewne czynniki są związane ze stopniem stałości ich wpływu, czyli innymi słowy z ich okresowością. W szczególności podkreślił:

1. pierwotne czynniki okresowe (te, które charakteryzują się prawidłową okresowością związaną z obrotem Ziemi: zmiana pór roku, dobowe i sezonowe zmiany oświetlenia i temperatury); czynniki te były pierwotnie nieodłącznie związane z naszą planetą i powstające życie musiało natychmiast się do nich dostosować;

2. wtórne czynniki okresowe (wywodzą się z pierwotnych); obejmują one wszystkie czynniki fizyczne i wiele czynników chemicznych, takich jak wilgotność, temperatura, opady, dynamika populacji roślin i zwierząt, zawartość rozpuszczonych gazów w wodzie itp.;

3. czynniki nieokresowe, które nie charakteryzują się regularną okresowością (cyklicznością); Są to na przykład czynniki związane z glebą, czy różnego rodzaju zjawiska naturalne.

Oczywiście tylko samo ciało glebowe i znajdujące się pod nim gleby są „nieokresowe”, a dynamika temperatury, wilgotności i wielu innych właściwości gleby jest również powiązana z pierwotnymi czynnikami okresowymi.

Czynniki antropogeniczne z całą pewnością nie mają charakteru okresowego. Do takich czynników nieokresowych zaliczają się przede wszystkim zanieczyszczenia zawarte w emisjach i zrzutach przemysłowych. W procesie ewolucji organizmy żywe potrafią wykształcić adaptacje do naturalnych czynników okresowych i nieokresowych (np. hibernacji, zimowania itp.) oraz do zmian zawartości zanieczyszczeń w wodzie lub powietrzu, roślinach i zwierzętach, z reguły nie można nabyć i dziedzicznie naprawić odpowiedniej adaptacji. To prawda, że ​​niektóre bezkręgowce, jak na przykład roślinożerne roztocza z klasy pajęczaków, które w zamkniętym terenie przeżywają dziesiątki pokoleń w ciągu roku, potrafią tworzyć rasy odporne na trucizny, stale stosując przeciwko nim te same pestycydy, wybierając osobniki, które dziedziczą takie opór.

Należy podkreślić, że do pojęcia „czynnika” należy podchodzić w sposób zróżnicowany, biorąc pod uwagę, że czynniki mogą mieć zarówno działanie bezpośrednie (natychmiastowe), jak i pośrednie. Różnica między nimi polega na tym, że czynnik bezpośredni można określić ilościowo, natomiast czynników pośrednich nie. Na przykład klimat lub ulgę można oznaczyć głównie werbalnie, ale określają one reżimy czynników bezpośredniego działania - wilgotność, godziny dzienne, temperaturę, właściwości fizykochemiczne gleby itp.