Изпращането на вашата добра работа в базата знания е лесно. Използвайте формата по-долу

Студенти, докторанти, млади учени, които използват базата от знания в обучението и работата си, ще ви бъдат много благодарни.

Публикувано на http://www.allbest.ru/

Публикувано на http://www.allbest.ru/

Въведение

Каспийско море е вътрешно затворено водно тяло. Подобно на много други водни тела, той е подложен на значителен антропогенен натиск; неговото екологично състояние се влияе от много фактори, както природни, така и човешки дейности. Поради това Каспийско море има редица екологични проблеми, много от които са общи за моретата от този тип.

Каспийско море е уникален екологичен природен обект със собствена екосистема. Приблизителната му площ е 372 хиляди km2, обемът е около 78 000 km3, средната дълбочина е 208 метра, максималната дълбочина е 1025 метра, солеността е 12%. Това трансгранично съоръжение обгражда няколко държави: Русия, Казахстан, Туркменистан, Иран, Азербайджан. Безопасността на каспийската екосистема е въпрос, който трябва да бъде от значение за всички тези страни. Не можем да позволим Каспийско море да страда от проблема с Аралско море, което спокойно може да се нарече бедствие. Природата познава много примери за човешко безразличие, недостатъчна оценка на ситуацията и неправилни мерки за въздействие, в резултат на което бяха загубени уникални природни системи и редки видове животни и растения бяха напълно унищожени.

Изводът може да бъде фактът, че всяка необмислена намеса в природните системи може да доведе до напълно противоположен резултат. Пример за това е разрушаването на екологичната цялост на екосистемата на залива Кара-Богаз-Гол, в резултат на което възникнаха редица непредвидени екологични проблеми: опустиняване, солени бури, загуба на естествено производство на мирабилит, неблагоприятни санитарни, хигиенни и условия на околната среда. Екологичната политика на каспийските държави трябва да работи като единен апарат, който ще запази Каспийско море и неговата уникална природна екосистема.

Последиците от екологичните проблеми за обществото могат да бъдат разделени на две категории – преки и непреки. Преките последици се изразяват например в загуба на биологични ресурси (комерсиални видове и техните хранителни продукти) и могат да бъдат изразени в парично изражение. По този начин могат да се изчислят загубите на страните от Каспийския регион от постоянното намаляване на запасите от есетрови риби, изразени в намалени продажби. Това трябва да включва и разходите за компенсиране на причинени щети (например за изграждане на съоръжения за развъждане на риба).

Косвените последици са израз на това, че екосистемите губят способността си да се самопречистват, губят равновесие и постепенно преминават в ново състояние. За обществото това се проявява в загуба на естетическа стойност на ландшафта, създаване на по-малко комфортни условия за живот на населението и др. В допълнение, по-нататъшна верига от загуби води, като правило, отново до преки икономически загуби (туристическия сектор и др.).

Зад журналистическите аргументи, че Каспийско море е попаднало в „сферата на интересите“ на тази или онази страна, обикновено се губи фактът, че тези страни на свой ред попадат в сферата на влияние на Каспийско море. Например, на фона на 10-50 милиарда долара очаквани западни инвестиции в каспийски петрол, икономическите последици от масовата смърт на каспийската цаца се изразяват в размер на „само“ 2 милиона долара. Реално обаче тази вреда се изразява в 200 хиляди тона евтина протеинова храна. Нестабилността и социалните рискове, генерирани от недостига на налични продукти в Каспийския регион, могат да създадат реална заплаха за западните петролни пазари и при неблагоприятни обстоятелства дори да провокират мащабна горивна криза.

Значителна част от щетите, причинени на природата от човешката дейност, остават извън обхвата на икономическите изчисления. Именно липсата на методи за икономическа оценка на биоразнообразието и екологичните услуги води до факта, че органите за планиране в каспийските страни дават предпочитание на развитието на добивните индустрии и „селскостопанската индустрия“ в ущърб на устойчивото използване на биологичните ресурси. , туризъм и отдих.

Всички проблеми, описани по-долу, са толкова тясно свързани помежду си, че понякога е просто невъзможно да се изолират в чистата им форма. Всъщност говорим за един проблем, който може да бъде описан като „унищожаване на естествените екосистеми на Каспийско море“.

Сега, след кратък разказ за Каспийско море, можем да разгледаме основните екологични бедствия на този воден басейн.

1. Замърсяване на морето

Основният замърсител на морето, разбира се, е петролът. Замърсяването с петрол потиска развитието на фитобентоса и фитопланктона в Каспийско море, представени от синьо-зелени водорасли и диатомеи, намалява производството на кислород и се натрупва в дънните седименти. Увеличаването на замърсяването също влияе отрицателно върху обмена на топлина, газ и влага между водната повърхност и атмосферата. Поради разпространението на масления филм върху големи площи, скоростта на изпарение намалява няколко пъти.

Най-очевидното въздействие на петролното замърсяване е върху водолюбивите птици. При контакт с масло перата губят своите водоотблъскващи и топлоизолационни свойства, което бързо води до смъртта на птиците. В района на Абшерон многократно се отбелязват масови смъртни случаи на птици. Така, според азербайджанската преса, през 1998 г. на защитения остров Гел (близо до село Алят) са загинали около 30 хиляди птици. Близостта на природни резервати и производствени кладенци представлява постоянна заплаха за Рамсарските влажни зони както на западния, така и на източния бряг на Каспийско море.

Въздействието на нефтените разливи върху други водни животни също е значително, макар и по-малко очевидно. По-специално, началото на производството на шелфа съвпада с намаляването на броя на морския щука и загубата на неговата ресурсна стойност (зоните за хвърляне на хайвера на този вид съвпадат с районите за производство на нефт). Още по-опасно е, когато в резултат на замърсяването се губят не само един вид, а цели местообитания.

Примерите включват залива Соймонов в Туркменистан и големи участъци от западното крайбрежие на Южното Каспийско море. За съжаление, в южната част на Каспийско море районите на хранене на млади риби до голяма степен съвпадат с районите, носещи нефт и газ, а земите на Маровски са разположени в непосредствена близост до тях.

В Северен Каспий замърсяването от нефтените разработки беше незначително до последните години; Това беше улеснено от слабата степен на проучване и специалния режим на резерват на тази част на морето.

Ситуацията се промени с началото на работата по разработването на находището Тенгиз, а след това и с откриването на втория гигант - Кашаган. Бяха направени промени в защитения статут на Северно Каспийско море, позволяващи проучване и добив на нефт (Постановление на Съвета на министрите на Република Казахстан № 936 от 23 септември 1993 г. и Постановление на правителството на Руската федерация № 317 от 14 март 1998 г.). Това обаче е мястото, където рискът от замърсяване е най-голям поради плитка вода, високо налягане в резервоара и др. Нека припомним, че само една авария през 1985 г. в кладенец 37 на Тенгиз доведе до изтичане на 3 милиона тона нефт и смъртта на около 200 хиляди птици.

Очертаващото се съвсем очевидно намаляване на инвестиционната активност в Южен Каспий дава повод за предпазлив оптимизъм в тази част на морето. Вече е ясно, че мащабно увеличение на производството на петрол е малко вероятно както в туркменския, така и в азербайджанския сектор. Малко хора помнят прогнозите от 1998 г., според които само Азербайджан трябваше да произвежда 45 милиона тона петрол годишно до 2002 г. (в действителност - около 15). Всъщност наличното тук производство е едва достатъчно, за да осигури 100% капацитет на съществуващите рафинерии. Но вече проучените залежи неизбежно ще бъдат доразработени, което ще доведе до повишен риск от аварии и големи разливи в морето. По-опасно е разработването на находища в Северен Каспий, където годишният добив през следващите години ще достигне поне 50 милиона тона при прогнозни ресурси от 5-7 милиарда тона. През последните години Северният Каспий е на върха списък на извънредни ситуации.

Историята на разработката на петрол в Каспийско море е в същото време и история на неговото замърсяване и всеки от трите „петролни бума“ даде своя принос. Технологията на производство се подобри, но положителният ефект под формата на намаляване на специфичното замърсяване беше отхвърлен от увеличаването на количеството произведен петрол. Очевидно нивата на замърсяване в районите за производство на нефт (Бакински залив и др.) са били приблизително еднакви в първия (преди 1917 г.), втория (40-50-те години на 20-ти век) и третия (70-те години) пикове на производството на нефт.

Ако е уместно да наречем събитията от последните години „четвърти петролен бум“, тогава трябва да очакваме поне същия мащаб на замърсяване. Очакваното намаляване на емисиите поради въвеждането на модерни технологии от западни транснационални корпорации все още не се усеща. И така, в Русия от 1991 до 1998 г. емисиите на вредни вещества в атмосферата на тон добит нефт възлизат на 5,0 кг. Емисии от Тенгизшевройл СП през 1993-2000 г. възлиза на 7,28 кг на тон добит нефт. Пресата и официалните източници описват многобройни случаи на компании, нарушаващи екологичните изисквания и извънредни ситуации с различна тежест. Почти всички компании не спазват действащата забрана за изливане на сондажни течности в морето. Сателитни снимки ясно показват гигантско нефтено петно ​​в южната част на Каспийско море.

Дори при най-добри обстоятелства, без големи аварии и с намалени емисии до международни нива, очакваното замърсяване на морето ще надхвърли всичко, което сме изпитвали преди. Според общоприетите изчисления на всеки милион тона нефт, добиван в света, се падат средно 131,4 тона загуби. При очаквания добив от 70-100 млн. тона, като цяло в Каспийско море ще имаме поне 13 хил. тона годишно, като по-голямата част ще се пада на Северен Каспий. Според оценките на Росхидромет средногодишното съдържание на петролни въглеводороди във водите на Северен Каспий ще се удвои или утрои до 2020 г. и ще достигне 200 µg/l (4 MAC), без да се вземат предвид аварийните разливи.

Само по време на сондирането на находището Oil Rocks от 1941 до 1958 г. изкуствено образуване на грифони (неконтролирано изпускане на нефт на морската повърхност) е извършено в 37 кладенци. Освен това тези грифони действат от няколко дни до две години, а количеството изпускан петрол варира от 100 до 500 тона на ден.

В Туркменистан забележимо техногенно замърсяване на крайбрежните плитки води в залива Красноводск и залива Аладжа се наблюдава в предвоенните и военни години (Великата отечествена война 1941-1945 г.), след евакуацията на петролната рафинерия в Туапсе тук. Това беше придружено от масова смърт на водолюбиви птици. По пясъчно-черупчестите коси и островите на залива Туркменбаши "асфалтови пътеки" с дължина стотици метри, образувани от разлят нефт, погълнат от пясъка, все още периодично се разкриват, след като участъци от брега се отмиват от бурни вълни. След средата на 70-те години на почти 250 км от крайбрежната част на Западен Туркменистан започва да се създава мощна нефтена и газова индустрия. Още през 1979 г. започва експлоатацията на нефтените полета Дагаджик и Алигул на полуостров Челекен, Барса-Гелмес и Комсомолски.

Значително замърсяване в туркменската част на Каспийско море е настъпило през периода на активно развитие на находищата на банките LAM и Жданов: 6 открити фонтана с пожари и нефтени разливи, 2 открити фонтана с изпускане на газ и вода, както и много т.нар. „извънредни ситуации“.

Още през 1982-1987 г., т.е. в последния период на „времето на стагнация“, когато бяха в сила множество законодателни актове: резолюции, укази, инструкции, циркуляри, решения на местните власти, имаше широка мрежа от местни инспекции, лаборатории на Държавната хидрометеорологична служба, Комитета за Защита на природата, Министерството на рибарството, Министерството на здравеопазването и др. Хидрохимичната обстановка във всички райони за производство на нефт остава изключително неблагоприятна.

По време на периода на перестройката, когато имаше повсеместен спад в производството, ситуацията със замърсяването с петрол започна да се подобрява. И така, през 1997-1998 г. съдържанието на петролни продукти във водите на югоизточното крайбрежие на Каспийско море намаля няколко пъти, въпреки че все още надвишава максимално допустимата концентрация с 1,5 - 2,0 пъти. Това се дължи не само на липсата на сондажи и общото намаляване на активността във водната зона, но и на мерките, предприети за намаляване на заустванията по време на реконструкцията на петролната рафинерия в Туркменбаши. Намаляването на нивата на замърсяване веднага се отрази на състоянието на биотата. През последните години гъсталаците от харофитни водорасли покриват почти целия залив Туркменбаши, което служи като индикатор за чистотата на водата. Скаридите се появиха дори в най-замърсения залив Соймонов. В допълнение към самия нефт, значителен рисков фактор за биотата (това е исторически установен набор от видове живи организми, обединени от обща област на разпространение в момента или в минали геоложки епохи. Биотата включва представители на клетъчни организми (растения, животни, гъби, бактерии и др.) и безклетъчни организми (вируси).

Биотата е важен компонент на екосистемата и биосферата. Биотата активно участва в биогеохимичните процеси. Изследването на биотата е предмет на много науки, включително биология, екология, хидробиология, палеонтология, биохимия и др.) са свързани води. По правило сепарацията (отделяне на вода и нефт) се извършва на сушата, след което водата се оттича в така наречените „изпарителни басейни“, които се използват като естествени релефни депресии (такири и солени блата, по-рядко междубарханни депресии). Тъй като свързаните води имат висока минерализация (100 или повече g/l), съдържат остатъци от нефт, повърхностноактивни вещества и тежки метали, вместо изпаряване се получава разлив на повърхността, бавно се просмуква в земята и след това по посока на движението на подземните води - до морето.

На този фон въздействието на свързаните твърди отпадъци е сравнително малко. Тази категория включва останките от оборудване и конструкции за производство на нефт, сондажни отпадъци и др. В някои случаи те съдържат опасни материали, например трансформаторни масла, тежки и радиоактивни метали и др. Най-известни са натрупванията на сяра, получени по време на пречистването на нефт Тенгиз (6,9 тегловни процента; натрупани около 5 милиона тона).

Основният обем замърсяване (90% от общото) навлиза в Каспийско море с речния отток. Това съотношение може да се проследи за почти всички показатели (петролни въглеводороди, феноли, повърхностно активни вещества, органични вещества, метали и др.). През последните години се наблюдава леко намаляване на замърсяването на вливащите се реки, с изключение на Терек (400 или повече пределно допустими концентрации за нефтени въглеводороди), където попадат нефтът и отпадъците от разрушената нефтена инфраструктура на Чеченската република.

Трябва да се отбележи, че делът на замърсяването на реките има тенденция да намалява, в по-малка степен поради намаляване на производството в речните долини и в по-голяма степен поради увеличаването на офшорния добив на нефт. Очаква се в бъдеще 2010-2020г. съотношението река-море ще достигне 50:50.

Заключение. Анализът на ситуацията със замърсяването показва, че те са сравнително слабо засегнати от развитието на екологичното законодателство, въвеждането на съвременни технологии, наличието на аварийно оборудване, подобряването на технологиите, наличието или отсъствието на екологични органи и др. Единственият показател, с който корелира нивото на замърсяване в Каспийско море, е обемът на промишленото производство в неговия басейн, предимно производството на въглеводороди.

2. Заболявания

Миопатия или отделяне на мускулна тъкан при есетрови риби.

През 1987-1989г При полово зрели есетри се наблюдава масово явление на миопатия, състоящо се в отделяне на големи участъци от мускулни влакна до пълното им лизис. Заболяването, което получи сложно научно наименование - „кумулативна политоксикоза с мултисистемно увреждане“, беше краткотрайно и широко разпространено (смята се, че до 90% от рибите през „речния“ период от живота си; въпреки че естеството на това болестта не е ясна, предполага се връзка със замърсяването на водната среда (включително залпови изхвърляния на живак по Волга, замърсяване с нефт и др.), според нас, е палиативно с цел да се скрият истинските причини за проблема, както и индикации за „хронично замърсяване на морето“, според наблюденията в Туркменистан, според ирански и азербайджански колеги, миопатията практически не се проявява в популацията на южнокаспийската есетра. признаци на миопатия са регистрирани рядко в южния Каспий, включително новоизмисленото наименование на болестта е популярно сред изследователите: по-късно се прилага за всички случаи на масова смърт на животни (тюлени в пролетта на 2000 г., цацата през пролетта и лятото на 2001 г.).

Редица експерти предоставят убедителна информация за връзката на дела на червея Nereis в диетата с интензивността на заболяването при различни видове есетрови риби. Подчертава се, че Нереис натрупва токсични вещества. По този начин звездната есетра, която консумира най-много нереис, е най-податлива на миопатия, а най-малко податлива на това е белугата, която се храни главно с риба. Следователно има всички основания да се предположи, че проблемът с миопатията е пряко свързан с проблема със замърсяването на речния отток и косвено с проблема с чуждите видове.

Например:

1. Смърт на цаца през пролетта и лятото на 2001 г.

Количеството умряла цаца през пролетта-лятото на 2001 г. се оценява на 250 хил. тона или 40%. Като се вземат предвид данните за надценяването на ихтиомаса от цаца през предходни години, е трудно да се повярва в обективността на тези цифри. Очевидно е, че не 40%, а почти цялата цаца (поне 80% от популацията) е загинала в Каспийско море. Сега е очевидно, че причината за масовата смърт на цаца не е болест, а банална липса на хранене. Въпреки това официалните заключения включват „намален имунитет в резултат на „кумулативна политоксикоза“.

2. Чума на хищници в каспийския тюлен.

Както съобщават медиите, от април 2000 г. в Северно Каспийско море се наблюдава масова смърт на тюлени. Характерни признаци на мъртви и отслабени животни са червени очи и запушен нос. Първата хипотеза за причините за смъртта е отравяне, което е частично потвърдено от установяването на повишени концентрации на тежки метали и устойчиви органични замърсители в тъканите на мъртвите животни. Тези съдържания обаче не са критични и затова е изложена хипотезата за „кумулативна политоксикоза“. Микробиологичните анализи, извършени „по петите“, дадоха неясна и двусмислена картина.

Кучешка чума (кучешка чума) беше възможно да се направи вирусологичен анализ и да се определи непосредствената причина за смъртта - morbillevirus

Според официалното заключение на CaspNIRKh, тласъкът за развитието на болестта може да бъде хронична "кумулативна политоксикоза" и изключително неблагоприятни зимни условия. Изключително меката зима със средна месечна температура през февруари 7-9 градуса над нормата повлия за образуването на лед. Слаба ледена покривка съществуваше за ограничен период от време само в източния сектор на Северно Каспийско море. Животните се линеят не на ледени изтегляния, а в условия на по-голямо струпване на шалига на източните плитки води, чието периодично наводняване под въздействието на вълни влошава състоянието на линещите тюлени.

3. Смърт на тюлените

Подобна епизоотия (макар и в по-малък мащаб) с 6000 тюлена, изхвърлени на брега, се случи през 1997 г. на Абшерон. Тогава една от вероятните причини за смъртта на тюлена също се нарича чума на месоядните. Особеност на трагедията от 2000 г. беше нейното проявление в цялото море (по-специално смъртта на тюлени на туркменското крайбрежие започна 2-3 седмици преди събитията в Северно Каспийско море). Препоръчително е високата степен на изтощение на значителна част от умрелите животни да се разглежда като независим факт, отделно от диагнозата.

По-голямата част от популацията на тюлените се храни с мазнини през топлия сезон, а през студения сезон мигрира на север, където се размножават и линеят върху леда. През този период тюленът отива във водата изключително неохотно. Съществува рязка променливост в хранителната активност между сезоните. По този начин, по време на периода на размножаване и линеене, повече от половината стомаси на изследваните животни са празни, което се обяснява не само с физиологичното състояние на тялото, но и с бедността на хранителните запаси под лед ( основни обекти са гоби и раци).

При храненето се компенсират до 50% от общото телесно тегло, загубено през зимата. Годишните хранителни нужди на популацията от тюлени са 350-380 хил. тона, от които 89,4% се консумират през летния период на хранене (май-октомври). Основната храна през лятото е цаца (80% от диетата).

Въз основа на тези цифри тюленът консумира 280-300 хиляди тона цаца годишно. Съдейки по намаляването на улова на цаца, липсата на храна през 1999 г. може да се оцени на около 100 хиляди тона, или 35%. Това количество трудно може да се компенсира от други хранителни продукти.

Може да се счита за много вероятно епизоотията сред тюлените през пролетта на 2000 г. да е провокирана от липса на храна (цаца), което от своя страна е следствие от прекомерния улов и вероятно въвеждането на гребневик Mnemiopsis. Поради продължаващия спад на запасите от цаца, трябва да очакваме повторение на масовата смърт на тюлени през следващите години.

В този случай, на първо място, населението ще загуби цялото си потомство (животните, които не са натрупали мазнини, или няма да започнат да се размножават, или веднага ще загубят малките си). Възможно е значителна част от женските, способни да се размножават, също да умрат (бременност и кърмене - изтощение на организма и др.). Структурата на населението ще се промени коренно.

Трябва да се внимава с изобилието от „аналитични данни“ във всички горепосочени случаи. Нямаше почти никакви данни за половия и възрастовия състав на умрелите животни, както и за методологията за оценка на общия брой; практически липсваха или не бяха обработени данни от взетите проби от тези животни. Вместо това се предоставят химически анализи за широка гама от компоненти (включително тежки метали и органични вещества), обикновено без информация за методите за вземане на проби, аналитична работа, стандарти и т.н. В резултат на това „заключенията“ са пълни с много абсурди. Например заключението на Всеруския научноизследователски институт за контрол, стандартизация и сертифициране на ветеринарни лекарства (разпространено от Грийнпийс в много медии) съдържа „372 mg/kg полихлорирани бифенили“. Ако замените милиграмите с микрограми, това е доста високо съдържание, характерно например за човешката кърма при хора, които ядат риба. В допълнение, наличната информация за епизоотиите на morbillevirus при сродни видове тюлени (Байкал, Бяло море и др.) изобщо не е взета предвид; Състоянието на популациите на цаца като основен хранителен продукт също не е анализирано.

3. Проникване на чужди организми

Заплахата от чужди видове не се смяташе за сериозна до близкото минало. Напротив, Каспийско море е използвано като тестова площадка за въвеждане на нови видове, предназначени да увеличат рибопроизводителността на басейна. Трябва да се отбележи, че тези работи са извършени главно въз основа на научни прогнози; в редица случаи е извършено едновременно въвеждане на риба и храна (например кефал и червей Nereis). Обосновката за въвеждането на конкретен вид беше доста примитивна и не отчиташе дългосрочните последици (например появата на хранителни задънени улици, конкуренция за храна с по-ценни местни видове, натрупване на токсични вещества и др.) . Всяка година уловът на риба намалява, в структурата на улова ценните видове (херинга, щука, шаран) се заменят с по-малко ценни (малка риба, цаца). От всички нашественици само кефалът даде малко увеличение (около 700 тона, в най-добрите години - до 2000 тона) на рибната продукция, което не може да компенсира щетите, причинени от инвазията.

Събитията взеха драматичен обрат, когато в Каспийско море започна масовото размножаване на гребневика Mnemiopsis leidyi. Според CaspNIRKH, мнемиопсисът е регистриран за първи път в Каспийско море през есента на 1999 г. Въпреки това, първите непроверени данни датират от средата на 80-те години, първите предупреждения за възможността за появата и потенциала му появиха се щети въз основа на черноморско-азовския опит.

Съдейки по откъслечните сведения, броят на гребневиците в даден район е подложен на внезапни промени. Така туркменските специалисти наблюдават големи натрупвания на Mnemiopsis в района на Аваза през юни 2000 г., през август същата година не е регистриран в тази област, а през август 2001 г. концентрацията на Mnemiopsis варира от 62 до 550 org/m3.

Парадоксално е, че официалната наука, представлявана от CaspNIRKH, до последния момент отрича влиянието на Mnemiopsis върху рибните запаси. В началото на 2001 г. като причина за 3-4-кратния спад на улова на цаца се издига тезата за „преместване на пасажи в други дълбочини“ и едва през пролетта на същата година, след масовата смърт на цацата, беше признато, че Mnemiopsis играе роля в това явление.

Гребенът се появи за първи път в Азовско море преди около десет години, а през 1985-1990 г. буквално опустоши Азовско и Черно море. Най-вероятно е бил донесен заедно с баластната вода на кораби от бреговете на Северна Америка; по-нататъшното проникване в Каспийско море не беше трудно. Храни се основно със зоопланктон, като всеки ден консумира приблизително 40% от собственото си тегло, като по този начин унищожава хранителната база на каспийските риби. Бързото размножаване и липсата на естествени врагове го поставят извън конкуренцията с другите консуматори на планктон. Хранейки се и с планктонни форми на бентосни организми, ктенофорът представлява заплаха и за най-ценните бентофаги (есетра). Въздействието върху стопански ценните видове риби се проявява не само косвено, чрез намаляване на хранителните запаси, но и в прякото им унищожаване. Основен натиск са цацата, соленоводната херинга и кефалът, чиито яйца и ларви се развиват във водния стълб. Яйцата на морския щука, сребристите и бичетата на земята и растенията може да избегнат директното изяждане от хищник, но по време на прехода към развитие на ларви те също ще станат уязвими. Факторите, ограничаващи разпространението на гребневици в Каспийско море, включват соленост (под 2 g/l) и температура на водата (под +40C).

Ако ситуацията в Каспийско море се развие по същия начин, както в Азовско и Черно морета, тогава пълната загуба на риболовната стойност на морето ще настъпи между 2012-2015 г.; общите щети ще бъдат около 6 милиарда долара годишно. Има основание да се смята, че поради голямата диференциация на условията на Каспийско море, значителните промени в солеността, температурата на водата и съдържанието на хранителни вещества през различните сезони и водни площи, въздействието на Mnemiopsis няма да бъде толкова опустошително, колкото в Черно Море.

Спасението на икономическото значение на морето може да бъде спешното въвеждане на неговия естествен враг, въпреки че тази мярка не е в състояние да възстанови разрушените екосистеми. Засега се разглежда само един кандидат за тази роля - гребневикът берое. Междувременно има сериозни съмнения относно ефективността на Beroe в Каспийско море, т.к той е по-чувствителен към температурата и солеността на водата от Mnemiopsis.

4. Прекомерен улов и бракониерство

Сред специалистите в рибната индустрия има широко разпространено мнение, че в резултат на икономическите сътресения в каспийските държави през 90-те години запасите от почти всички видове икономически ценни риби (с изключение на есетрови риби) са били недостатъчно използвани. В същото време анализът на възрастовата структура на уловената риба показва, че дори по това време е имало значителен свръхулов (поне на хамсия цаца). Така в улова на цаца през 1974 г. повече от 70% са риби на възраст 4-8 години. През 1997 г. делът на тази възрастова група намалява до 2%, като основната част са риби на възраст 2-3 години. Квотите за улов продължават да се увеличават до края на 2001 г. Общият допустим улов (ОДУ) за 1997 г. е определен на 210-230 хил. Тона, усвоени са 178,2 хил. Тона, разликата се дължи на „икономически затруднения“. През 2000 г. ОДУ е определен на 272 хил. тона, уловът е 144,2 хил. т. През последните 2 месеца на 2000 г. уловът на цаца е намалял 4-5 пъти, но дори това не е довело до надценяване на броя на рибата. , а през 2001 г. TAC беше увеличен до 300 хиляди тона И дори след масовата смърт на цаца от CaspNIRKH, прогнозата за улов за 2002 г. беше леко намалена (по-специално руската квота беше намалена от 150 на 107 хиляди тона). Тази прогноза е напълно нереалистична и отразява само желанието да продължим да експлоатираме ресурса дори в очевидно катастрофална ситуация.

Това ни кара да бъдем предпазливи по отношение на научната обосновка на квотите, издадени от CaspNIRKh през последните години за всички видове риба. Това показва необходимостта от прехвърляне на определянето на границите на експлоатацията на биологичните ресурси в ръцете на екологичните организации.

Грешните изчисления на индустриалната наука са имали най-голямо влияние върху състоянието на есетровите риби. Кризата беше очевидна още през 80-те години. От 1983 до 1992 г. уловът на каспийска есетра е намалял 2,6 пъти (от 23,5 на 8,9 хиляди тона), а през следващите осем години - още 10 пъти (до 0,9 хиляди тона през 1999 г.).

За популациите на тази група риби има голям брой потискащи фактори, сред които три се считат за най-значими: премахване на естествени места за хвърляне на хайвер, миопатия и бракониерство. Безпристрастен анализ показва, че нито един от тези фактори доскоро не е бил критичен.

Последният фактор за намаляване на популациите на есетрови риби изисква особено внимателен анализ. Оценките за бракониерския улов са нараснали бързо пред очите ни: от 30-50% от официалния улов през 1997 г. до 4-5 пъти (1998 г.) и 10-11-14-15 пъти през 2000-2002 г. През 2001 г. обемът на незаконното производство на CaspNIRKH се оценява на 12-14 хиляди тона есетра и 1,2 хиляди тона хайвер; същите цифри се появяват в оценките на CITES и в изявленията на Държавния комитет по рибарството на Руската федерация. Като се има предвид високата цена на черния хайвер (от 800 до 5000 долара за кг в западните страни), слуховете за „хайверната мафия“, която уж контролира не само риболова, но и правоприлагащите органи в каспийските региони, бяха широко разпространени в медиите. Наистина, ако обемът на сенчестите транзакции възлиза на стотици милиони - няколко милиарда долара, тези цифри са сравними с бюджета на страни като Казахстан, Туркменистан и Азербайджан.

Трудно е да си представим, че финансовите служби и силите за сигурност на тези страни, както и Руската федерация, не забелязват подобни потоци от средства и стоки. Междувременно статистиката на разкритите престъпления изглежда с няколко порядъка по-скромна. Например в Руската федерация годишно се изземват около 300 тона риба и 12 тона хайвер. През целия период след разпадането на СССР са регистрирани само отделни опити за нелегален износ на черен хайвер в чужбина.

Освен това едва ли е възможно тихо да се преработят 12-14 хиляди тона есетра и 1,2 хиляди тона хайвер. За преработката на същите обеми в СССР през 80-те години имаше цяла индустрия; в доставката на сол, съдове, опаковъчни материали и др.

Въпрос за морски риболов на есетра. Съществува предубеждение, че именно забраната за морски риболов на есетра през 1962 г. е позволила възстановяването на популациите на всички видове. Всъщност тук се смесват две коренно различни забрани. Реална роля за опазването на есетровите риби изигра забраната за улов на херинга и дребни риби със сейнери и плаващи мрежи, което доведе до масово унищожаване на млади есетрови риби. Самата забрана на морския риболов едва ли е изиграла съществена роля. От биологична гледна точка тази забрана няма смисъл, но има голям търговски смисъл. Улавянето на риба, която ще хвърля хайвера си, е технически просто и ви позволява да получите повече хайвер от където и да било другаде (10%). Забраната за морски риболов позволява концентрирането на производството в устията на Волга и Урал и улеснява контрола му, включително манипулирането на квотите.

Анализирайки хрониката на борбата с бракониерството в Каспийско море, могат да бъдат идентифицирани две важни дати. През януари 1993 г. беше решено да се включат гранични войски, полиция за борба с безредиците и други сили за сигурност в този проблем, което обаче имаше лек ефект върху обема на конфискуваната риба. През 1994 г., когато действията на тези структури бяха координирани за работа в делтата на Волга (операция "Путин"), количеството на заловената риба се увеличи почти три пъти.

Морският риболов е труден и никога не е давал повече от 20% от улова на есетрови риби. По-специално, край бреговете на Дагестан, който сега се смята за може би основният доставчик на бракониерски продукти, не повече от 10% са уловени по време на периода на разрешен морски риболов. Риболовът на есетрови риби в естуари е многократно по-ефективен, особено когато популациите са ниски. В допълнение, „елитният“ запас от есетрови риби се убива в реките, докато рибите с нарушено самонасочване се натрупват в моретата.

Трябва да се отбележи, че Иран, който извършва предимно морски риболов на есетра, не само не е намалил улова си през последните години, но и постепенно увеличава улова си, превръщайки се в основния доставчик на хайвер на световния пазар, въпреки факта, че Южен Каспий запасите трябва да бъдат унищожени от бракониери от Туркменистан и Азербайджан. За да запази младите есетри, Иран дори стигна дотам, че намали традиционния риболов на кутум в страната.

Очевидно е, че морският риболов не е определящ фактор за намаляването на популациите на есетрови риби. Основните щети на рибата се нанасят там, където е концентриран основният й улов - в устията на Волга и Урал.

5. Регулиране на речния отток. Промени в естествените биогеохимични цикли

Масово хидравлично строителство на Волга (и след това на Кура и други реки) започва през 30-те години. 20-ти век лиши каспийската есетра от повечето естествени места за хвърляне на хайвер (за белуга - 100%). За компенсиране на тези щети бяха изградени и се изграждат рибни люпилни. Броят на освободените малки (понякога само на хартия) е едно от основните основания за определяне на квотите за улов на ценна риба. Междувременно щетите от загубата на морски продукти се разпределят към всички каспийски страни, а ползите от хидроенергията и напояването се разпределят само към страните, на чиято територия е извършено регулирането на оттока. Тази ситуация не стимулира каспийските страни да възстановят естествените места за хвърляне на хайвер или да запазят други естествени местообитания - места за хранене, места за зимуване на есетрови риби и др.

Конструкциите за преминаване на риба в язовирите страдат от много технически недостатъци; Въпреки това, при най-добрите системи, младите екземпляри, които мигрират надолу по реката, няма да се върнат в морето, а ще формират изкуствени популации в замърсени и бедни на храна резервоари. Именно язовирите, а не замърсяването на водата, заедно с прекомерния улов, бяха основната причина за намаляването на запасите от есетрови риби. Трябва да се отбележи, че след унищожаването на водноелектрическия комплекс в Каргали, есетрови риби бяха забелязани да хвърлят хайвера си в силно замърсеното горно течение на Терек. Междувременно изграждането на язовири доведе до още по-големи проблеми. Някога Северният Каспий е бил най-богатата част на морето. Волга донесе тук минерален фосфор (около 80% от общото количество), осигурявайки по-голямата част от първичното биологично (фотосинтетично) производство. В резултат на това в тази част на морето се формират 70% от запасите от есетрови риби. Сега по-голямата част от фосфатите се консумират в резервоарите на Волга, а фосфорът навлиза в морето под формата на живи и мъртви органични вещества. В резултат на това биологичният цикъл се променя радикално: скъсяване на трофичните вериги, преобладаване на разрушителната част на цикъла и др. Зоните на максимална биопродуктивност сега са в зоните на възход (това е процес, при който дълбоките океански води се издигат на повърхността) по крайбрежието на Дагестан и по склоновете на дълбините на Южно Каспийско море. Основните места за хранене на ценни риби също се изместиха в тези райони. Получаващите се „прозорци“ в хранителните вериги и дисбалансираните екосистеми създават благоприятни условия за проникване на чужди видове (мнемиопсис и др.).

В Туркменистан деградацията на местата за хвърляне на хайвер на трансграничната река Атрек се дължи на комплекс от причини, включително намаляване на водната наличност, регулиране на потока на територията на Ислямска република Иран и затлачване на речното корито. Хвърлянето на хайвера на полуанадромни риби зависи от водното съдържание на река Атрек, което води до напрегнато състояние на търговските запаси на стадото Атрек от каспийска хлебарка и шаран. Ефектът от регулирането на Atrek върху деградацията на местата за хвърляне на хайвер не се изразява непременно в липса на водни обеми. Атрек е една от най-мътните реки в света, поради което в резултат на сезонно изтегляне на водата се получава бързо затлачване на речното корито. Урал остава единствената нерегулирана голяма река в Каспийския басейн. Състоянието на местата за хвърляне на хайвер на тази река обаче също е много неблагоприятно. Основният проблем днес е затлачването на речното корито. Някога почвите в долината на Урал са били защитени от гори; По-късно тези гори бяха изсечени и заливната низина беше разорана почти до ръба на водата. След като навигацията беше спряна в Урал „за да се запази есетрата“, работата по почистването на фарватера спря, което направи повечето от местата за хвърляне на хайвер на тази река недостъпни.

6. Еутрофикация

Еутрофикацията е насищане на водните тела с хранителни вещества, придружено от повишаване на биологичната продуктивност на водните басейни. Еутрофикацията може да бъде резултат както от естествено стареене на резервоар, така и от антропогенни въздействия. Основните химични елементи, допринасящи за еутрофикацията, са фосфор и азот. В някои случаи се използва терминът "хипертрофизация".

Високото ниво на замърсяване на морето и реките, вливащи се в него, отдавна поражда опасения относно образуването на безкислородни зони в Каспийско море, особено за районите на юг от Туркменския залив, въпреки че този проблем не се счита за основен приоритет. Последните надеждни данни по този въпрос обаче датират от началото на 80-те години на миналия век. Междувременно значителен дисбаланс в синтеза и разлагането на органична материя в резултат на въвеждането на ктенофор Mnemiopsis може да доведе до сериозни и дори катастрофални промени. Тъй като Mnemiopsis не представлява заплаха за фотосинтетичната активност на едноклетъчните водорасли, но засяга разрушителната част от цикъла (зоопланктон - риба - бентос), умиращата органична материя ще се натрупа, причинявайки замърсяване със сероводород на дънните слоеве на водата. Отравянето на останалия бентос ще доведе до прогресивен растеж на анаеробни зони. Можем уверено да прогнозираме образуването на обширни аноксични зони навсякъде, където има условия за дълготрайна стратификация на водите, особено на места, където се смесват прясна и солена вода и се получава масово производство на едноклетъчни водорасли. Тези места съвпадат с зоните на приток на фосфор - на сметищата на дълбините на Средния и Южен Каспий (зони на възход) и на границата на Северния и Средния Каспий. За Северен Каспий също се отбелязват области с ниски нива на кислород; проблемът се задълбочава от наличието на ледена покривка през зимните месеци. Този проблем допълнително ще влоши положението на рибните видове с търговска стойност (умъртвяване; пречки по миграционните пътища и др.).

Освен това е трудно да се предвиди как ще се развие таксономичният състав на фитопланктона при нови условия. В някои случаи при голям запас от хранителни вещества не може да се изключи образуването на „червени приливи“, пример за което са процесите в залива Соймонов (Туркменистан).

7. Опишете процеса, който осигурява постоянството на газовия състав на водата

Въздухът винаги съдържа водна пара, както в газообразно, така и в течно (вода) или твърдо (лед) състояние, в зависимост от температурата. Основният източник на пара, навлизаща в атмосферата, е океанът. Парата навлиза в атмосферата и от растителността на Земята.

На повърхността на морето въздухът непрекъснато се смесва с водата: въздухът абсорбира влага, която се отнася от морските ветрове, атмосферните газове проникват във водата и се разтварят в нея. Морските ветрове, доставящи нови въздушни течения към повърхността на водата, улесняват проникването на атмосферния въздух в океанската вода.

Разтворимостта на газовете във вода зависи от три фактора: температурата на водата, парциалното налягане на газовете, които изграждат атмосферния въздух, и техния химичен състав. Газовете се разтварят по-добре в студена вода, отколкото в топла вода. С повишаване на температурата на водата разтворените газове се отделят от морската повърхност в студените райони, а в тропиците частично ги връщат обратно в атмосферата. Конвективното смесване на водата осигурява проникването на разтворените във вода газове през целия воден стълб, чак до океанското дъно.

Трите газа, които съставляват по-голямата част от атмосферата - азот, кислород и въглероден диоксид - също присъстват в големи количества в океанските води. Основният източник на насищане на океанските води с газове е атмосферният въздух.

8. Обяснете понятието „метаболизъм и енергия“

Освобождаването на енергия възниква в резултат на окисляването на сложни органични вещества, които изграждат човешките клетки, тъкани и органи, до образуването на по-прости съединения. Консумацията на тези хранителни вещества от тялото се нарича дисимилация. Простите вещества, образувани по време на процеса на окисляване (вода, въглероден диоксид, амоняк, урея), се екскретират от тялото чрез урината, изпражненията, издишания въздух и през кожата. Процесът на дисимилация е пряко зависим от потреблението на енергия за физически труд и топлообмен.

Възстановяването и създаването на сложни органични вещества на човешките клетки, тъкани и органи се извършва благодарение на простите вещества на усвоената храна. Процесът на съхраняване на тези хранителни вещества и енергия в тялото се нарича асимилация. Следователно процесът на асимилация зависи от състава на храната, която осигурява на тялото всички хранителни вещества.

Процесите на дисимилация и асимилация протичат едновременно, в тясно взаимодействие и имат общо наименование - процес на обмяна на веществата. Състои се от метаболизма на протеини, мазнини, въглехидрати, минерали, витамини и воден метаболизъм.

Метаболизмът е в пряка зависимост от разхода на енергия (за работа, топлообмен и функциониране на вътрешните органи) и състава на храната.

Метаболизмът в човешкото тяло се регулира от централната нервна система директно и чрез хормони, произвеждани от жлезите с вътрешна секреция. По този начин метаболизмът на протеините се влияе от хормона на щитовидната жлеза (тироксин), метаболизмът на въглехидратите от хормона на панкреаса (инсулин) и метаболизмът на мазнините от хормоните на щитовидната жлеза, хипофизната жлеза и надбъбречните жлези.

Ежедневен разход на енергия от човека. За да се осигури на човек храна, която съответства на неговите енергийни разходи и пластични процеси, е необходимо да се определи дневният енергиен разход.

Единицата за измерване на човешката енергия е килокалория. През деня човек изразходва енергия за работата на вътрешните органи (сърце, храносмилателна система, бели дробове, черен дроб, бъбреци и др.), Топлообмен и извършване на социално полезни дейности (работа, учене, домакинска работа, разходки, почивка). Енергията, изразходвана за функционирането на вътрешните органи и топлообмена, се нарича основен метаболизъм. При температура на въздуха 20 ° C, пълен покой, на празен стомах, основният метаболизъм е 1 kcal за 1 час на 1 kg телесно тегло на човека. Следователно основният метаболизъм зависи от телесното тегло, както и от пола и възрастта на човека.

9. Избройте видовете екологични пирамиди

Екологична пирамида - графично представяне на връзката между производители и консументи от всички нива (тревопасни животни, хищници, видове, които се хранят с други хищници) в екосистемата.

Американският зоолог Чарлз Елтън предлага да се изобразят схематично тези взаимоотношения през 1927 г.

В схематично представяне всяко ниво е показано като правоъгълник, чиято дължина или площ съответства на числените стойности на връзка в хранителната верига (пирамидата на Елтън), тяхната маса или енергия. Правоъгълниците, подредени в определена последователност, създават пирамиди с различни форми.

Основата на пирамидата е първото трофично ниво - нивото на производителите; следващите етажи на пирамидата се формират от следващите нива на хранителната верига - консументи от различни разреди. Височината на всички блокове в пирамидата е еднаква, а дължината е пропорционална на броя, биомасата или енергията на съответното ниво.

Екологичните пирамиди се разграничават в зависимост от показателите, на базата на които се изгражда пирамидата. В същото време е установено основното правило за всички пирамиди, според което във всяка екосистема има повече растения, отколкото животни, тревопасни животни, отколкото месоядни, насекоми, отколкото птици.

Въз основа на правилото на екологичната пирамида е възможно да се определят или изчисляват количествените съотношения на различните видове растения и животни в естествени и изкуствено създадени екологични системи. Например, за 1 кг маса на морско животно (тюлен, делфин) са необходими 10 кг изядена риба, а тези 10 кг вече се нуждаят от 100 кг от храната си - водни безгръбначни, които от своя страна трябва да изядат 1000 кг водорасли и бактерии, за да образуват такава маса. В този случай екологичната пирамида ще бъде устойчива.

Въпреки това, както знаете, има изключения от всяко правило, които ще бъдат разгледани във всеки тип екологична пирамида.

Видове екологични пирамиди

1.Пирамида на числата.

ориз. 1 Опростена екологична пирамида от числа

Пирамиди от числа - на всяко ниво се нанася броя на отделните организми

Пирамидата от числа показва ясен модел, открит от Елтън: броят на индивидите, съставляващи последователна поредица от връзки от производители към потребители, непрекъснато намалява (фиг. 1).

Например, за да нахрани един вълк, той се нуждае от поне няколко заека, които да ловува; За да нахраните тези зайци, имате нужда от доста голямо разнообразие от растения. В този случай пирамидата ще изглежда като триъгълник с широка основа, стеснена нагоре.

Тази форма на числова пирамида обаче не е типична за всички екосистеми. Понякога те могат да бъдат обърнати или с главата надолу. Това се отнася за горските хранителни вериги, където дърветата служат като производители, а насекомите служат като основни потребители. В този случай нивото на първичните потребители е числено по-богато от нивото на производителите (голям брой насекоми се хранят с едно дърво), следователно пирамидите на числата са най-малко информативни и най-малко показателни, т.е. броят на организмите от едно и също трофично ниво до голяма степен зависи от техния размер.

2. Пирамиди от биомаса

ориз. 2 Екологична пирамида на биомасата

Пирамиди на биомаса - характеризира общата суха или влажна маса на организмите на дадено трофично ниво, например в единици маса за единица площ - g/m2, kg/ha, t/km2 или за обем - g/m3 (фиг. 2)

Обикновено в сухоземните биоценози общата маса на производителите е по-голяма от всяка следваща връзка. От своя страна общата маса на потребителите от първи ред е по-голяма от тази на потребителите от втори ред и т.н.

В този случай (ако организмите не се различават твърде много по размер) пирамидата също ще има вид на триъгълник с широка основа, стесняваща се нагоре. Има обаче значителни изключения от това правило. Например в моретата биомасата на тревопасния зоопланктон е значително (понякога 2-3 пъти) по-голяма от биомасата на фитопланктона, представен главно от едноклетъчни водорасли. Това се обяснява с факта, че водораслите много бързо се изяждат от зоопланктона, но са защитени от пълно изяждане от много високата скорост на делене на клетките им.

Като цяло, сухоземните биогеоценози, където производителите са големи и живеят относително дълго, се характеризират с относително стабилни пирамиди с широка основа. Във водните екосистеми, където производителите са малки по размер и имат кратък жизнен цикъл, пирамидата на биомасата може да бъде обърната или обърната (с върха, сочещ надолу). Така в езерата и моретата масата на растенията надвишава масата на консументите само през периода на цъфтеж (пролетта), а през останалата част от годината може да възникне обратната ситуация.

Пирамидите от числа и биомаса отразяват статиката на системата, т.е. характеризират броя или биомасата на организмите за определен период от време. Те не дават пълна информация за трофичната структура на екосистемата, но позволяват решаването на редица практически проблеми, особено свързани с поддържането на устойчивостта на екосистемите.

Пирамидата от числа позволява например да се изчисли допустимото количество улов на риба или отстрел на животни през ловния сезон без последствия за нормалното им размножаване.

3. Пирамиди на енергията

ориз. 2 Екологична пирамида на енергията

Енергийни пирамиди - показва големината на енергийния поток или производителността на последователни нива (фиг. 3).

За разлика от пирамидите на числата и биомасата, които отразяват статиката на системата (броя на организмите в даден момент), пирамидата на енергията, отразяваща картината на скоростта на преминаване на хранителната маса (количеството енергия) през всяко трофично ниво на хранителната верига дава най-пълната картина на функционалната организация на общностите.

Формата на тази пирамида не се влияе от промените в размера и скоростта на метаболизма на индивидите и ако се вземат предвид всички източници на енергия, пирамидата винаги ще има типичен външен вид с широка основа и заострен връх. Когато се изгражда енергийна пирамида, към нейната основа често се добавя правоъгълник, за да покаже притока на слънчева енергия.

През 1942 г. американският еколог Р. Линдеман формулира закона на енергийната пирамида (законът на 10 процента), според който средно около 10% от енергията, получена на предишното ниво на екологичната пирамида, преминава от един трофичен ниво през хранителните вериги до друго трофично ниво. Останалата част от енергията се губи под формата на топлинно излъчване, движение и др. В резултат на метаболитните процеси организмите губят около 90% от цялата енергия във всяка връзка от хранителната верига, която се изразходва за поддържане на жизнените им функции.

Ако заек изяде 10 кг растителна маса, собственото му тегло може да се увеличи с 1 кг. Лисица или вълк, изяждайки 1 кг заешко месо, увеличават масата си само със 100 г. При дървесните растения този дял е много по-малък поради факта, че дървесината се усвоява слабо от организмите. За тревите и морските водорасли тази стойност е много по-голяма, тъй като те нямат трудносмилаеми тъкани. Въпреки това, общият модел на процеса на пренос на енергия остава: много по-малко енергия преминава през горните трофични нива, отколкото през долните.

Нека разгледаме трансформацията на енергията в една екосистема, използвайки примера на проста пасищна трофична верига, в която има само три трофични нива.

ниво - тревисти растения,

ниво - тревопасни бозайници, например зайци

ниво - хищни бозайници, например лисици

Хранителните вещества се създават по време на процеса на фотосинтеза от растенията, които образуват органични вещества и кислород, както и АТФ от неорганични вещества (вода, въглероден диоксид, минерални соли и др.), използвайки енергията на слънчевата светлина. Част от електромагнитната енергия на слънчевата радиация се преобразува в енергията на химичните връзки на синтезираните органични вещества.

Цялата органична материя, създадена по време на фотосинтезата, се нарича брутна първична продукция (GPP). Част от енергията на брутното първично производство се изразходва за дишане, което води до образуването на нетно първично производство (NPP), което е самото вещество, което влиза във второто трофично ниво и се използва от зайците.

...

Подобни документи

Фундаментална разлика в поведението на енергията и материята в една екосистема. Основни биоценотични връзки и взаимоотношения. Запазване на стационарното състояние на естествени затворени отворени системи, тяхната стабилност. Ролята на биогеохимичните цикли в биосферата.

резюме, добавено на 10.10.2015 г


Разглеждане на връзката между пасищните и детритните вериги. Изграждане на пирамиди от числа, биомаса и енергия. Сравнение на основните характеристики на водните и сухоземните екосистеми. Видове биогеохимични цикли в природата. Концепцията за озоновия слой на стратосферата.

презентация, добавена на 19.10.2014 г


Използване на вода от естествени резервоари като охладител. Последици от термичното замърсяване на природните резервоари на Украйна. Технологични начини за решаване на проблема с охлаждането в електроцентралите в Украйна.

резюме, добавено на 04/06/2003


Екосистемата е биоценоза, биотоп и система от връзки, които осъществяват обмена на вещества и енергия между тях. Класификация и сравнителна характеристика на видовете сухоземни и водни естествени екологични системи: модел на енергийния поток, общи черти и различия.

курсова работа, добавена на 21.02.2013 г


Биотичен цикъл в природна система. Групи организми и преобразуване на енергията в биогеоцинозата. Трофична структура на екосистемата. Видове хранителни вериги. Графичен модел на екологични пирамиди и методи за тяхното изграждане. Хранителни връзки между резервоар и гора.

тест, добавен на 12.11.2009 г


Влажност и приспособяване на организмите към нея. Видове взаимоотношения между организмите в биоценозите. Пренос на енергия в екосистемите. Хранителна специализация и енергиен баланс на потребителите. Антропогенно въздействие върху литосферата. Процеси на водна и ветрова ерозия.

резюме, добавено на 21.02.2012 г


Градската система е нестабилна природно-антропогенна система, състояща се от архитектурни и строителни обекти и силно нарушени природни екосистеми. Технологичен прогрес и унищожаване на шума. Замърсяване на въздуха с прах. Проблем с отпадъците.

тест, добавен на 03.05.2011 г


Видове екосистеми - съвкупности от взаимодействащи организми, условия на околната среда, в зависимост от големината на качествения и количествения състав на компонентите. Пирамиди от биомаса на биоценози. Рекултивация на нарушени площи. Понятие за енергийно замърсяване.

тест, добавен на 04/06/2016


Видове екосистеми, градът като непълна екосистема. Разликата му е от естествените хетеротрофни аналози. Взаимодействие между града и природната среда. Модел на възможни негативни екологични и социални последици от урбанизацията. Фактори, влияещи върху здравето на жителите на града.

резюме, добавено на 01.03.2015 г


Концепцията за екологична ниша. Екологични групи: производители, консументи и разлагащи. Биогеоценоза и екосистема и тяхната структура. Трофични вериги, мрежи и нива като пътища за пренос на вещества и енергия. Биологична продуктивност на екосистемите, правила на пирамидите.

Основни параметри на световната екологична криза

Най-обемният и обоснован анализ на въпроса е „има ли глобална екологична криза? - цитиран от V.A. Зубаков. Той цитира 10 параметъра на глобалната екокриза (Таблица 1).

Таблица 1 Busygin A.G. ДЕСМОЕКОЛОГИЯ или теория на образованието за устойчиво развитие. Книга първа. - 2-ро изд., преработено, доп. - Издателство "Симбирска книга", Уляновск, 2003 г. С. 35. Основни параметри (индекси) на Държавната енергийна комисия

За да стане по-осезаем тревожният темп на развитие на HES, достатъчно е да посочим няколко факта. Един от най-заплашителните параметри на екологичната криза е експоненциалното нарастване на населението на Земята, което американският биолог Пол Ерлих нарече „популационен взрив“.

По времето на Римската империя - преди около 2 хиляди години, световното население е било максимум 200 милиона души. До началото на 18 век той не надвишава 700 милиона според V.G. Горшков, тази цифра съответства на „екологичната граница на населението“ на Земята и икономическия капацитет на биосферата.

И така, за да достигне първия милиард за човечеството, а то достигна това ниво по времето на А.С. Пашкин през 1830 г., отне 2 милиона години. След това, започвайки с индустриалната революция, населението на света нараства експоненциално, т.е. по хиперболична крива. Така за появата на втория милиард са необходими 100 години (1930 г.), на третия - 33 години (1963 г.), на четвъртия - 14 години (1977 г.), на петия - 13 години (1990 г.) и на шестия - само 10 години ( 2000).

Пряко свързано с повдигнатата тема е включването на параметъра „нарастващ мащаб на военните конфликти” в индексната таблица на GES. Изчислено е, че в историята на цивилизацията човечеството е преживяло 14 550 войни, че е било в мир само 292 години и че около 3,6 милиарда души са загинали във войни.

В.А. Зубаков, че материалните загуби и разходите, свързани с войните, и преди всичко човешките загуби, напоследък растат експоненциално. Така в Първата световна война са мобилизирани 74 милиона души, 14 пъти повече от всички воювали през 19 век. 9,5 милиона души бяха убити и 20 милиона души умряха от рани и болести. По време на Втората световна война са мобилизирани повече от 110 милиона души, а човешките загуби възлизат на 55 милиона души. Ако оставим настрана човешката болка, свързана със загубата на живот на близки, и говорим само за „територия за изхранване“, тогава получаваме екологично и социално противоречие поради факта, че колкото по-нисък е демографският натиск върху биосферата, толкова по-лесно се справя с техногенните натоварвания. И също така е необходимо да се вземе предвид, че има борба за „територия за хранене“, а в биологичен смисъл нечия смърт е животът на друг.

Съвременните оръжия за масово унищожение носят съвсем различен тон и вреди на биосферата. Тук вече не говорим за обичайните „класически“ военни действия на армиите от времето на А.В. Суворов и прощаващи народи, цивилни с използването на ядрени, химически, бактериологични и екологични оръжия. Последните три вида вече са тествани.

Индекси на техногенезата, при които A.E. Ферсман разбира „съвкупността от химични и технологични процеси, произведени от човешката дейност и водещи до преразпределение на химическите маси на земната кора“ (намалени в таблица № 1 до 4 основни типа). Но към тях е необходимо да се добави и електромагнитното замърсяване, което, оплело земното кълбо с електрически, компютърни и други мрежи, придоби глобален мащаб.

Целта на техногенезата е използването на така наречените невъзобновяеми ресурси на големия геоложки цикъл, т.е. минерали.

Една от най-важните последици от техногенезата е производството на отпадъци. Като пример можем да цитираме типични данни от мониторинг на околната среда за района на Самара. В държавата В доклада от 1996 г. се посочва, че: 1) абсолютният обем на емисиите от моторни превозни средства се оценява на 4000 - 450 хиляди тона, 2) предприятията в региона генерират годишно повече от 450 хиляди тона токсични отпадъци, изискващи специални методи за преработка, 3) като цяло , бр.промишлени и битови отпадъци достигат 10 милиона тона годишно.

Количеството токсични („особено опасни“) отпадъци, съдържащи токсични химикали, канцерогенни, мутагенни и други вещества, непрекъснато нараства, достигайки например 10% от общата маса на твърдите битови отпадъци в Русия. На територията на Руската федерация има така наречените химически „капани“, върху които с течение на времето са построени жилищни сгради, причинявайки масови странни заболявания на обитателите им. В почти всяка страна има хиляди и десетки хиляди такива „капани“, чието отчитане и неутрализиране не е установено.

Една от основните причини за настоящата екологична криза е, че огромни количества вещества се извличат от земята, превръщат се в нови съединения и се разпръскват в околната среда, без да се вземе предвид фактът, че „всичко отива някъде“. В резултат на това вредно големи количества вещества често се натрупват на места, където по природа не трябва да бъдат. Биосферата функционира на базата на затворени екологични цикли на материя и енергия. А производството на отпадъци е изключителна (и, очевидно, много негативна) черта на цивилизацията.

Геохимичното замърсяване на биотата и околната среда, създадено главно от пет индустрии (топлоенергетика, черна и цветна металургия, нефтодобив, нефтохимия, производство на строителни материали) се състои от насищане на живите същества със свръхтоксични тежки метали (живак , олово, кадмий, арсен и др.) и замърсяване на атмосферата, хидросферата и педосферата, глобалните последици от което са:

глобално затопляне, причинено от парниковия ефект на атмосферата;

увеличаване от 1969 г. насам на размера на озоновата дупка;

киселинен дъжд;

прашен въздух;

нарушаване на екологията на хидросферата;

влошаване на глобалните функции на почвата;

обезлесяване.

Глобалните последици от деградацията на почвата, обезлесяването и сушата са 8. опустиняване и 9. загуба на биоразнообразие.

За съвременните жители на земята е невъзможно да се скрият от радиотоксичност, шумово или електромагнитно замърсяване. Радиационни, еластично-механични и електромагнитни полета обхванаха цялото земно кълбо. Следователно тези 3 вида замърсявания, които причиняват масови и разнообразни заболявания при хората, могат с право да се считат за компонент на HES.

Екологичният проблем, освен аспекта на замърсяването на околната среда, има също толкова важен аспект на изчерпаемостта на природните ресурси. Състои се от 2 компонента:

Суровините, причините за които са високите нива на потребление на минерални ресурси, неинтегрираният характер на техния добив и преработка, се съсредоточават върху екстензивно природоизползващо производство, слабо използване на производствени отпадъци и вторични суровини.

Унищожаване на естествени екосистеми върху огромни площи земя.

Глобалната последица от деградацията на околната среда е влошаването на здравето на световното население. Съвременното разбиране за здравето включва не само липсата на болести и недъзи, но и „състояние на пълно физическо, психическо и социално благополучие“, както е определено от Световната здравна организация (СЗО).

За да обобщим, основните параметри на световната екологична криза са:

експоненциален растеж на населението;

чистота на биосферата, а именно: производство на отпадъци, геохимично замърсяване на биотата и околната среда, радиотоксичност, шумово и електромагнитно замърсяване;

енергия;

изчерпаемостта на природните ресурси (суровини и унищожаване на естествени екосистеми на огромни територии);

глобално влошаване на общественото здраве. Бусигин А.Г. ДЕСМОЕКОЛОГИЯ или теория на образованието за устойчиво развитие. Книга първа. - 2-ро изд., преработено, доп. - Издателство "Симбирска книга", Уляновск, 2003 г., стр. 35

Основните причини за разрушаването на екосистемите и изчерпването на ресурсите са следните:

– За разлика от природата, където образуването и потреблението на хранителни ресурси протича в безотпаден, почти затворен цикъл, отпадъците се генерират при производството на храни и стоки от хората. За да задоволи всичките си нужди, човек се нуждае от около 20 тона природни суровини годишно, 90-95% от които отиват на отпадъци. Някога природните системи преработваха отпадъците от човешката дейност, сякаш се предпазваха от вредното им въздействие. В съвременните условия възможностите на биосферата за самопречистване и саморегулация са почти изчерпани.

– Капацитет на природната среда, т.е. Максималният размер на популацията на даден вид, на който една екосистема може да издържи дълго време без да се разгражда, не позволява преработката на всички човешки отпадъци, чието натрупване представлява заплаха за глобалното замърсяване на околната среда и деградацията на естествените екосистеми.

– Минералните запаси са ограничени от физическите и химичните условия и размера на нашата планета, което води до тяхното постепенно изчерпване.

– Резултатите от разрушителните дейности на хората често имат дълготрайни последици, които не могат да бъдат проследени за едно поколение. В допълнение, въздействието върху природата в един регион може да засегне места, отдалечени от този регион.

С разрастването на един град разходите за поддържане на функциите му се увеличават и качеството на живот намалява. Оптималният капацитет на средата очевидно съответства на градове с умерен размер, с население от около 100 хиляди души.

Индустриално-градската система също силно зависи от капацитета на средата на входа и изхода, т.е. размера на селската среда. Колкото по-голям е градът, толкова повече се нуждае от крайградски пространства. Често именно качеството на живот, а не липсата на енергия и други удобства, се превръща във фактор, ограничаващ развитието на един град. Някои учени смятат, че товароносимостта на Земята вече е превишена.

Текущи проблеми с контрола

1. Дефиниция на екосистема.

2. Опишете състава на екосистемата.

3. Абиотичният компонент е...

4. Биотичният компонент е...

5. От какви функционални групи се състоят биотичните компоненти?

6. Каква енергия използват фотоавтотрофите?

7. Каква енергия използват хемоавтотрофите?

8. Какъв процес се извършва от консументи или хетеротрофни организми?

9. С какво се хранят фаготрофите и сапротрофите?

10. Каква е ролята на разлагащите вещества в кръговрата на веществата?

11. Какво осигурява функционирането на екосистемата?

12. Взаимодействието на кои процеси е най-важната функция на всяка екосистема?

13. Как се осигурява саморегулирането на системите?

14. Дефинирайте следните понятия: Хомеостаза, Резистентна стабилност, Еластична стабилност, Фотосинтеза, Метаболизъм, Аеробно дишане, Аноксично дишане.

15. Екологичната приемственост е...

16. Как се характеризира автотрофната сукцесия?

17. Как се характеризира хетеротрофната сукцесия?

18. Еволюцията на екосистемите е...

19. Биомът е...

20. Избройте накратко основните причини за разрушаването на екосистемите и изчерпването на ресурсите.

Лекция №4.

1. Фактори на околната среда.

2.Абиотични фактори.

3. Биотични фактори.

4. Антропогенни фактори.

Екосистеми и сигурност на Русия. Съвременната концепция за безопасност включва риск за околната среда. Продължителността на живота на хората често се определя повече от състоянието на природата, отколкото от отбранителната система на страната. Унищожаването на природата става пред очите на едно поколение така бързо и неочаквано, както млякото изтича в огъня. Природата може да „избяга” от хората само веднъж и това е предизвикало голямо внимание към средата на живот на хората, разнообразието на природата и особено биологичното разнообразие. Човечеството наскоро започна да осъзнава, че е толкова смъртно, колкото и индивидът, и сега се стреми да осигури неограниченото съществуване на поколенията в една развиваща се биосфера. Светът изглежда на човек различен от преди. Но просто да вярваш в природата не е достатъчно, трябва да познаваш нейните закони и да разбираш как да ги следваш.[...]

Екосистемите имат способността да се възстановяват след унищожаване. В случаите, когато има възможност за проникване в зона, която е била подложена на разрушителни въздействия (обширен горски пожар, свлачище, оголило безжизнени скали, погребване на големи площи под вулканична пепел и др., всички видове, способни да съществуват в в дадена климатична зона протича процес на естествена промяна на екосистемите, който започва с най-простите екосистеми, представени изключително от „пионерни“ видове еврибионти, преминава през междинни, относително стабилни състояния, които редовно се сменят, до крайния, кулминационен етап. .Видовият комплекс на този етап е най-богат на стенобионтни видове, той може да съществува (ако пренебрегнем непрекъснатостта на еволюционния процес) безкрайно дълго време - последователност). В естествени условия сукцесията обикновено отнема няколкостотин, а понякога и хиляди години.[...]

Когато редица скали, предимно апатит, който е натрупал огромни находища на фосфор в минали геоложки епохи, са унищожени, този елемент навлиза в сухоземните екосистеми или се измива от водите и в крайна сметка се озовава в океана. И в двата случая той влиза в хранителната верига.[...]

Всяка екосистема, която съществува в непосредствена близост до земната повърхност, е биогеоценоза. Биогеоценозата е реално съществуващ природен феномен, състоящ се от биоценоза и екотип (условия на околната среда) и характеризиращ се с постоянното и непрекъснато протичане на два противоречиви процеса - изграждането на органична материя със запазване на слънчевата енергия и разрушаването на органичната материя с освобождаването на енергия. В резултат на тези процеси се осъществява обмен на вещество и енергия между отделните компоненти на биогеоценозата, между тях и околната среда, както и преразпределение на веществото и енергията в пространството. Диаграма на взаимоотношенията между компонентите на биогеоценозата е показана на фиг. 1.[...]

Скоростта на еволюцията на екосистемите се променя драстично при мащабен стрес. Всеки фактор, който може да изведе една екосистема от стабилизирано състояние, инициира по-бърз темп на еволюция. Такива фактори могат да включват глобално изменение на климата, геоложки процеси, масова имиграция при свързване на континенти и т.н. На фона на разрушени предишни връзки възниква лавинообразно образуване на нови видове. Образуват се нови големи таксони, т.е. еволюцията придобива характер на макроеволюция. Естествено този процес отнема милиони години. Подобни явления, с които е богата историята на Земята (Кредна криза и др.), се наричат ​​екологични кризи. Пример за екологична криза са драматичните промени в биосферата, настъпили в средата на периода Креда, преди около 95-105 милиона години.

Според друг закон екосистемата се развива така, че да възстанови максимално унищоженото. С други думи, намалявайки вредното въздействие на човека върху природата, екосистемата сякаш се опитва да върне в цикъла всички вещества, произведени от хората. Например 2 години след като човекът унищожи гората, върху голо поле се появява степ, след 15...20 години - храст, след 100 години се заменя с бор, а след 150 години - дъб.[... ]

Най-голям принос за унищожаването на биосферата имат районите на „старите“ цивилизации - Европа, Югоизточна и Южна Азия. Общата площ на унищожените екосистеми в Европа е 7 милиона кв. км, в Южна и Югоизточна Азия е още повече. В тези райони почти не са останали естествени екосистеми, броят на оцелелите естествени екосистеми се измерва в няколко процента. Изключение прави Китай, където естествените екосистеми са запазени на 20% от територията. Тези 20% обаче се падат на пустинни и високопланински райони.[...]

Младите продуктивни екосистеми са много уязвими поради монотипния видов състав, тъй като в резултат на някакво екологично бедствие, например суша, той вече не може да бъде възстановен поради унищожаването на генотипа. Но те са необходими за живота на човечеството. Следователно нашата задача е да поддържаме баланс между опростени антропогенни и съседни по-сложни, с богат генофонд, естествени екосистеми, от които те зависят.[...]

В сухоземните и почвените екосистеми гъбите, заедно с бактериите, са разложители, хранят се с мъртва органична материя и я разлагат. Метаболитната активност на гъбите е много висока; те са способни бързо да разрушават скалите и да отделят химически елементи от тях, които след това се включват в биогеохимичните цикли на въглерод, азот и други компоненти на почвата и въздуха.[...]

УНИЩОЖЕНИЕ [лат. destructio) - унищожаване, нарушаване на нормалната структура на нещо (екосистема, почва, растения и т.н.).[...]

По този начин в процеса на унищожаване на аборигенните популации от щука в изолираната екосистема на ез. Балхаш, могат да се разграничат три най-важни етапа: първият е рязко намаляване на гъстотата на техните популации, вторият е нарушаване на нормалната репродуктивна способност, третият е разкъсване на ареала и изолация на отделни местни стада.[. ..]

През август 1999 г., в резултат на разрушаването на язовир Няшевски Прудок от дъждовно наводнение, той престана да съществува.[...]

Както е известно, естествените екосистеми притежават всичко необходимо за поддържане на баланса и ще го поддържат, докато се поддържат установените връзки и потоци от вещества, енергия и информация. Загубата на биоразнообразие, замърсяването на въздуха, водата и почвата и унищожаването на почвената покривка намаляват способността за нормално функциониране и следователно представляват заплаха за съществуването на равновесие в системите. Не е известно колко дълго може да се напредва през една повредена система, но е ясно, че не е безкрайно.[...]

Самопречистването е естественото унищожаване на замърсител в околната среда в резултат на процеси, протичащи в екосистемата.[...]

Освен оценката на степента на нарушена екосистема, от голямо значение е оценката на засегнатата й площ. Ако зоната на промяна е малка, тогава с еднаква дълбочина на въздействие, нарушената система с малка площ ще се възстанови по-бързо от голяма. Ако зоната на нарушение е по-голяма от максимално допустимия размер, тогава унищожаването на околната среда е практически необратимо и принадлежи към нивото на катастрофа. Например изгарянето на гори на площ от десетки или стотици хектари е практически обратимо и горите се възстановяват - това не е бедствие. Въпреки това, ако площта на изгаряне на гори или някаква форма на техногенно унищожаване на растителността достигне площ от десетки или стотици хиляди хектари, промените са практически необратими и инцидентът се класифицира като бедствие. По този начин размерът на катастрофалното екологично смущение е доста голям и надвишава, според V.V. Виноградов, площ 10 000-100 000 хектара в зависимост от вида на растителността и геолого-географските условия.[...]

Замърсяването на ландшафта води до унищожаване на местообитанията на организми и нарушаване на регенеративния капацитет на природните ландшафти. В резултат на това екосистемите се деградират и унищожават. Може да се наруши състоянието на околната среда, което осигурява саморегулация и възпроизводство на основните компоненти на биосферата (вода, въздух, почвена покривка, флора и фауна) и здравословни условия за живот на хората (екологично равновесие).[.. .]

Докато се развива, умът прониква в метаболитните процеси в екосистемата и ги трансформира. В същото време се променя характерът на обмена, той става условен, даден, преднамерен. Воден от мироглед, човек действа целенасочено. В резултат на човешката дейност природните екосистеми се трансформират в социо-природни екосистеми, състоящи се от нежива природа, жива природа и не-природа – култура. Човекът използва законите и свойствата на природата срещу себе си, придавайки на естествените процеси посоката, формата и скоростта на протичане, които той изисква. Въз основа на познатите закони на природата човекът установява своето господство над нея и го осигурява чрез труда. Но трудът е не само голяма полза за човека, освобождаваща го от робската зависимост от природата. Трудът, като мощно средство за въздействие върху природните процеси, крие и друга страна. От съзидателен фактор, при определени условия, той може да се превърне в своята противоположност – разрушителен фактор, особено по отношение на разрушаването на ОС.[...]

МЕТАН (М.) - газ (CH4), образуван по време на анаеробния процес на разрушаване на органични вещества, по-специално целулоза (метанова ферментация). М. е важна връзка в цикъла на въглерода. По-голямата част от M. се образува в напоени с вода сухоземни екосистеми (затова M. се нарича блатен газ). М. е основният компонент на природните горива (до 99%) и рудничните газове. Натрупването на метал във въглищните мини води до инциденти, когато се възпламени.[...]

Значително и потенциално опасно въздействие върху морските екосистеми е заравянето на отпадъци в дълбокото море. В момента на дъното на моретата има химически оръжия (муниции), потопени по различно време. Въпреки факта, че е в метални контейнери, има реална опасност от разрушаване на метала от морска вода и разхерметизиране на контейнерите. Някои страни, като Съединените щати, планират да потопят повече от 100 стари ядрени подводници в Атлантическия океан на голяма дълбочина в рамките на 30 години, всяка от които има остатъчен радиоактивен материал от 2,3 × 1015 Bq. В Швеция има проект за съхраняване на радиоактивни отпадъци под морското дъно на дълбочина 50 м под морското дъно [...]

ЕКОЛОГИЧНО НАРУШЕНИЕ - 1. Отклонение от нормалното състояние (норма) на екосистема на всяко йерархично ниво на организация (от биогеоценоза до биосфера). Е. н. може да възникне в един от екологичните компоненти или в екосистемата като цяло, да бъде каузално външен за въпросната екосистема или вътрешен за нея, да бъде антропогенен или естествен по природа, да бъде локален, регионален или глобален. Подразбира се, че ако E. n. не е достатъчно, за да доведе до необратимо унищожаване на екосистемата, тогава последната е способна да се самовъзстанови до относително предишно състояние.[...]

Нека разгледаме пример за възстановителна сукцесия (демутация) в район, където екосистемата на иглолистна (смърчова) гора е била унищожена по време на дърводобив. По време на процеса на дърводобив фитоценозата и зооценозата са почти напълно унищожени, но такъв елемент от екотопа като почвата до голяма степен запазва свойствата, които са му били присъщи преди дърводобива. Що се отнася до управлението на климата, той се променя радикално, предимно по отношение на осветеност, отопление, албедо и условия на вятъра. След изсичане в почистената от гората площ ще се появят светлолюбиви и бързорастящи тревисти растения и широколистни дървесни видове. След известно време (10-20 години) обраслите широколистни растения постепенно ще започнат да инхибират тревните растения и ще бъде възможно иглолистните разсад да се вкоренят и да покълнат. След това, с течение на десетилетия, широколистните дървета постепенно ще отстъпят място на иглолистните (фиг. 2.21). В бъдеще може да започне процес на разпадане на иглолистната популация и замяната й с популации на широколистни видове (трепетлика, бреза, върба и др.).[...]

ПРИЛОЖНА ЕКОЛОГИЯ - разработване на стандарти за използване на природните ресурси и жизнената среда, допустимите натоварвания върху тях, форми на управление на екосистемите на различни йерархични нива, методи за "озеленяване" на икономиката. В по-обща интерпретация - изследване на механизмите на унищожаване на биосферата от човека и начините за предотвратяване на този процес, разработване на принципи за рационално използване на природните ресурси без влошаване на жизнената среда.[...]

Екологично допустимото натоварване е стопанска дейност на човека, в резултат на която не се превишава прагът на устойчивост на екосистемата (максималния икономически капацитет на екосистемата). Превишаването на този праг води до нарушаване на стабилността и разрушаване на екосистемата. Това не означава, че във всяка дадена област този праг не може да бъде превишен. Едва когато сумата от всички екологично допустими натоварвания на Земята надхвърли границата на „икономическия капацитет” на биосферата, ще настъпи опасна ситуация (екологична криза), която ще доведе до деградация на цялата биосфера, промени в околната среда със сериозни последици за човешкото здраве и устойчивостта на неговата икономика [...]

По време на цикъла на материята има непрекъснат синтез на жива органична материя от прости неорганични съединения и едновременното разрушаване на последните в най-простите неорганични съединения. Тези два паралелни процеса осигуряват обмяната на вещества между биотичните и абиотичните компоненти на екосистемата и поддържат постоянството на хранителните ресурси в околната среда без почти никакво снабдяване от външната среда. Именно затворената циркулация на материята е основното ядро ​​на механизма за биологично регулиране на качеството на околната среда.[...]

В тази работа приемлива мярка за отклонения от нормалното състояние на екосистемата се считат за тези отклонения, които с времето могат да бъдат елиминирани от самата система. Достигането на критични стойности на състоянието води до разрушаване или потискане на тази система.[...]

Разнообразието от биологични видове е необходимо условие за стабилността на циклите на синтез, трансформация и разрушаване на органичната материя в биосферата. В естествените екосистеми биотата поддържа баланс между производството и унищожаването на органична материя с висока точност. Биотата играе критична роля в разрушаването на скалите и формирането на почвата. В допълнение, биотата ефективно контролира хидроложкия режим, състава на почвата, атмосферата и водата. Установено е, че биотата напълно запазва тази способност, ако човечеството използва не повече от 1% от нетната първична продукция на биота. Останалата част от продукцията трябва да отиде за поддържане на жизнената активност на видовете, които стабилизират околната среда [Горшков В.Г., 1980, 1995].[...]

Въпреки това, за 10-20 години използване на тази територия, бобрите изяждат растенията, които им служат като храна (предимно елша), и променят мястото си на пребиваване. Има доста бързо унищожаване на „възстановената“ екосистема и възстановяване на старата. Този цикъл продължава приблизително 100 години.[...]

Д. има тенденция да се увеличава: под въздействието на водата и вятъра кристалите се разрушават и водните потоци пренасят вещества от по-високи точки на повърхността към по-ниски. Д. се увеличава с разрушаването на органичните вещества до неорганични съединения. Живите организми, напротив, увеличават своята подреденост, докато Е. намалява: прости вещества се образуват в сложни, от една оплодена клетка - зигота - расте сложен многоклетъчен организъм, индивидите образуват популации, популациите се обединяват в екосистеми и т.н. подреденост и намаляване E. изискват постоянно снабдяване с енергия (вж. Енергия в екосистемата [...]).

Конъл и Слетир (1577), обобщавайки различни гледни точки, предлагат три механизма на приемственост. Основно ли е условието за всяко наследяване? или вторичен е някакъв вид разрушаване на съществуващата екосистема и (или) появата на свободни места, които могат да бъдат обитавани от организми [...].

Антропогенното въздействие върху природата нарушава забележителната способност на природата да се саморегулира, придобита в процеса на еволюция. Видимите изкуствени промени в естествената среда често водят до фундаментални промени във връзките в екосистемите и прогресивно унищожаване на биосферата.[...]

Общите глобални антропогенни емисии на двата основни замърсителя на въздуха - виновници за окисляването на атмосферната влага - SO2 и IPOx - възлизат на повече от 255 милиона тона годишно (1994 г.). На огромна територия естествената среда се подкиселява, което оказва много негативно влияние върху състоянието на всички екосистеми. Езера и реки без риба, умиращи гори – това са тъжните последици от индустриализацията на планетата” (X. French, 1992).[...]

Степента на максимално допустимо замърсяване на водите във водно тяло, в зависимост от неговите физически характеристики и способност за неутрализиране на примесите, се счита за максимално допустимо натоварване на PDN. Но тъй като използването на вода е свързано с изтеглянето й от резервоар (или водно течение) и заплахата от изчерпване на този обект, унищожаване на екосистемата, както и използване за плуване, риболов, отдих във водата, ограничаване само на натоварването по отношение на навлизането на замърсители във водата се оказва недостатъчно. Ето защо в момента съществува проблем с разработването на стандарти за максимално допустимото натоварване на околната среда върху водните екосистеми PDEN.[...]

V.F. Левченко и Я.И. Старобогатова (1990), според която класическият сукцесионен процес, при който видовите популации на организмите и видовете функционални връзки между тях естествено, периодично и обратимо се сменят взаимно. Такъв субцикличен процес може да продължи безкрайно дълго, ако се поддържат външни за екосистемата условия и околната среда има свойството да се самовъзстановява. Този процес включва сезонни промени в речната екосистема. Периодите на унищожаване и възстановяване на околната среда в този случай са еднакви. На макро ниво има стабилност на системата, а в по-малки времеви и пространствени мащаби има цикличност и променливост.[...]

В човешката екология нарушение на околната среда се разбира като всяко временно или постоянно отклонение от условията на околната среда, благоприятни за хората. При максимално допустимо смущение на околната среда се допуска интензивност на смущението на околната среда, която е недостатъчна, за да доведе до необратимо унищожаване на екосистемата, като екосистемата е способна да се самовъзстанови до относително предишно състояние.[...]

Важно е да се извършват оценки на възможното въздействие на междинни и критични нива не само върху екосистемата в зоните на пряко въздействие, но и върху цялата биосфера като цяло (например, за възстановяване или замяна на оттеглени елементи от биосферата, ще е необходимо да се изразходват част от запасите от екосистеми, съседни на увредените райони); зони с увредена или унищожена екосистема могат постепенно да окажат отрицателно въздействие върху екосистемите на съседни райони (пример за такова въздействие е появата на пустини, вторично замърсяване, причинено от замърсяване в съседни райони и др.).[...]

Протозоите изпълняват различни функции в процеса на почистване. Те регулират броя на бактериите в активната утайка и биофилма, като го поддържат на оптимално ниво. До края на биологичното пречистване броят на бактериите в пречистената вода намалява толкова много, че пречистената отпадъчна вода може да бъде изхвърлена в резервоара, без да се подлага на различни допълнителни обработки. Протозоите допринасят за утаяването на утайката чрез абсорбиране на суспендирани вещества, създават подвижно равновесие на екосистемата на активната утайка, избистрят пречистените отпадъчни води, разхлабват биофилма, насърчавайки неговото отхвърляне. Поради липсата на много ензимни системи, протозоите не участват пряко в унищожаването на замърсителите на отпадъчните води. Но като консумират голям брой бактерии, те освобождават значително количество „допълнителни“ бактериални екзоензими. Благодарение на отделянето на бактериални екзоензими, протозоите участват в окисляването на някои токсични вещества, превръщайки ги в нетоксични.[...]

Заедно с промишлените и битови отпадъчни води техногенните фосфорни съединения могат да попаднат в почвите и подземните води. Характеристиките на миграцията и натрупването на фосфор в биосферата са почти пълното отсъствие на газообразни съединения в биоцикъла, докато газообразните съединения са задължителни елементи на биоцикъла на въглерод, азот и сяра. Цикълът на фосфора изглежда е прост, отворен цикъл. Фосфорът присъства в сухоземните екосистеми като съществена част от цитоплазмата; След това органичните фосфорни съединения се минерализират във фосфати, които отново се консумират от корените на растенията. По време на разрушаването на скалите фосфорните съединения навлизат в земните екосистеми; значителна част от фосфатите участват във водния цикъл, излугват се и навлизат във водите на моретата и океаните. Тук фосфорните съединения са включени в хранителните вериги на морските екосистеми.[...]

Задачата за запазване на биоразнообразието в града е задачата за запазване на природните общности, които формират местообитанието и го правят благоприятен за хората: регенерират въздуха и водата, омекотяват микроклимата, осигуряват психологически комфорт и т.н. Въпреки това е невъзможно напълно да се реши това проблем, тъй като не всички видове организми са в състояние да се адаптират към градската среда. Всъщност в момента има такива разрушителни процеси за града като биохимична корозия на конструкции, изветряне на стени и основи на сгради, образуване на свлачища и плаващи пясъци и карстови явления. И все пак изследванията през последните години разкриха динамиката и механизмите на адаптиране на много жители на града към новите условия и направиха възможно формулирането на някои принципи за планиране на градското развитие, като се вземат предвид факторите на околната среда.

Трябва да се спомене мащабната екологична катастрофа в Баренцово море през 1987-1988 г. Тук през 1967-1975г. Прекомерният риболов подкопа ресурсите от херинга и треска. Поради липсата им, риболовният флот премина към улов на мойва, което напълно подкопа хранителните запаси не само на треска, но и на тюлени и морски птици. На морските пазари по бреговете на Баренцово море преди няколко години повечето от излюпените пилета на кайри и чайки умряха от глад. Десетки хиляди гладни гренландски тюлени са се оплели в мрежи край бреговете на Норвегия, където са се втурнали от традиционните си местообитания в Баренцово море в отчаян опит да избягат от глада. Сега морето е празно: уловът е намалял десетократно и възстановяването на разрушената екосистема през следващото десетилетие е невъзможно.[...]

Естествен аналог на вещество с поликомпонентен състав, включващ различни групи леки органични съединения, тежки въглеводороди, свързани природни газове, сероводород и серни съединения, силно минерализирани води с преобладаване на калциеви и натриеви хлориди, тежки метали, включително живак, никел, ванадий, кобалт, олово, мед, молибден, арсен, уран и др., е масло [Pikovsky, 1988]. Особеностите на действието на отделните нефтени фракции и общите модели на трансформация на почвата са проучени доста пълно [Solntseva,. 1988]. Веществата, включени в леката фракция, са най-токсични по санитарно-хигиенни показатели. В същото време, поради летливостта и високата разтворимост, ефектът им обикновено не е дългосрочен. На повърхността на почвата тази фракция е подложена предимно на процеси на физикохимично разлагане; въглеводородите, включени в нейния състав, се преработват най-бързо от микроорганизми, но остават дълго време в долните части на почвения профил в анаеробна среда [Pikovsky, 1988]. ]. Токсичността на органичните съединения с по-високо молекулно тегло е много по-слабо изразена, но интензивността на тяхното разрушаване е много по-ниска. Вредното въздействие върху околната среда на смолисто-асфалтеновите компоненти върху почвените екосистеми не е химическа токсичност, а значителна промяна във водно-физичните свойства на почвите. Ако нефтът се просмуква отгоре, неговите смолисто-асфалтенови компоненти и циклични съединения се сорбират главно в горния, хумусен хоризонт, понякога здраво циментирайки го. В същото време пространството на порите на почвата намалява. Тези вещества са недостъпни за микроорганизмите, процесът на метаболизма им е много бавен, понякога десетки години. Подобен ефект от тежката нефтена фракция се наблюдава и на територията на нефтената рафинерия в Ишимбай. Съставът на органичните фракции на емисиите от други предприятия е представен предимно от силно летливи съединения.