Надіслати свою гарну роботу до бази знань просто. Використовуйте форму нижче

Студенти, аспіранти, молоді вчені, які використовують базу знань у своєму навчанні та роботі, будуть вам дуже вдячні.

Розміщено на http://www.allbest.ru/

Розміщено на http://www.allbest.ru/

Вступ

Каспійське море - це внутрішня замкнута водойма. Як і багато інших водних об'єктів, він схильний до значного антропогенного навантаження, на його екологічний стан впливають багато факторів, як природні, так і діяльність людини. В силу цього, Каспійське море має ряд екологічних проблем, багато з яких є поширеними для морів даного типу.

Каспійське море – унікальний екологічний природний об'єкт зі своєю екосистемою. Його приблизна площа 372 тисячі км2, об'єм близько 78 000 км3, середня глибина 208 метрів, максимальна 1025 метрів, солоність 12%. Цей транскордонний об'єкт оточує кілька країн: Росія, Казахстан, Туркменістан, Іран, Азербайджан. Збереження екосистеми Каспію, питання, яке має бути актуальним для всіх цих країн. Не можна припустити, щоб Каспій спіткала проблема Аральського моря, яку сміливо можна називати катастрофою. Природа знає багато прикладів людської байдужості, недостатньої оцінки ситуації, неправильних заходів впливу, внаслідок яких було втрачено унікальні природні системи, повністю винищено рідкісні види тварин та рослин.

Висновком може бути той факт, що будь-яке необдумане втручання у природні системи може призвести до цілком протилежного результату. Прикладом є руйнування екологічної цілісності екосистеми затоки Кара-Богаз-Гол, внаслідок чого виникла низка непередбачених екологічних проблем: спустошення, сольові бурі, втрата природного виробництва мірабіліту, несприятлива санітарно-гігієнічна та екологічна обстановка. Екологічна політика Прикаспійських держав має працювати як єдиний апарат, який дозволить зберегти Каспійське море та його унікальну природну екосистему.

Наслідки екологічних проблем суспільству може бути умовно поділені на дві категорії - прямі і непрямі. Прямі наслідки виражаються, наприклад, у втраті біологічних ресурсів (промислових видів та їх кормових об'єктів) і можуть бути представлені в грошах. Так можуть бути підраховані втрати країн прикаспійського регіону від неухильного скорочення запасів осетрових, виражені в скороченні продажів. Сюди також мають бути віднесені витрати на компенсацію завданих збитків (наприклад, на будівництво рибоводних потужностей).

Непрямі наслідки є вираженням втрати екосистемами здатності до самоочищення, втрати їх рівноваги та поступового переходу в новий стан. Для суспільства це проявляється у втраті естетичної цінності ландшафтів, створення менш комфортних умов існування населення тощо. Крім того, подальший ланцюжок втрат призводить, як правило, знову до прямих економічних втрат (туристичний сектор тощо).

За журналістськими міркуваннями про те, що Каспій потрапив у «сферу інтересів» тієї чи іншої країни, зазвичай втрачається той факт, що ці країни, у свою чергу, потрапляють у сферу впливу Каспію. Наприклад, на тлі 10-50 млрд доларів очікуваних західних інвестицій у каспійську нафту, економічні наслідки масової загибелі каспійської кільки виражаються сумою «всього» в 2 млн доларів. Проте реально цей збиток виражається цифрою 200 тис. тонн дешевої білкової їжі. Нестійкість, соціальні ризики, що породжуються дефіцитом доступних продуктів у прикаспійському регіоні, здатні створити реальну загрозу для західних нафтових ринків, а за несприятливого збігу обставин - навіть спровокувати широкомасштабну паливну кризу.

Значна частина шкоди, що завдається природі людською діяльністю, залишається за межами економічних розрахунків. Саме відсутність методів економічної оцінки біорізноманіття та екологічних послуг призводить до того, що плануючі органи прикаспійських країн віддають перевагу розвитку видобувних галузей та «аграрної індустрії» на шкоду сталому використанню біоресурсів, туризму та рекреації.

Всі описані нижче проблеми настільки тісно пов'язані між собою, що часом просто неможливо вичленувати їх у чистому вигляді. Фактично йдеться про одну проблему, яку можна позначити як «руйнування природних екосистем Каспію».

Тепер після короткої розповіді про Каспійське море можна розглянути основні екологічні катастрофи цього водного басейну.

1. Забруднення моря

Головним забруднювачем моря, безперечно, є нафта. Нафтові забруднення пригнічують розвиток фітобентосу та фітопланктону Каспію, представлених синьо-зеленими та діатомовими водоростями, знижують вироблення кисню, накопичуються у донних відкладах. Збільшення забруднення негативно позначається і на тепло-, газо-, вологообмін між водною поверхнею і атмосферою. Через поширення на значних площах нафтової плівки швидкість випаровування знижується у кілька разів.

Найбільш наочно вплив нафтового забруднення на водоплавних птахах. У контакті з нафтою пір'я втрачає водовідштовхувальні та теплоізолюючі властивості, що швидко призводить птахів до загибелі. Масова загибель птахів неодноразово відзначалася у районі Апшерона. Так, за повідомленнями азербайджанської преси, в 1998 р. загинуло близько 30 тис. птахів на заповідному острові Гель (недалеко від сел. Алят). Близькість заказників і видобувних свердловин становить постійну загрозу рамсарських водно-болотних угідь як у західному, і східному березі Каспію.

Вплив нафтових розливів на інших водних тварин також значний, хоча й не так очевидний. Зокрема, початок видобутку на шельфі збігається із скороченням чисельності морського судака та втратою його ресурсного значення (дільниці нересту цього виду збігаються з ділянками нафтовидобутку). Ще більш небезпечно, коли в результаті забруднення випадає не один вид, а цілі місця проживання.

Як приклади можна навести бухту Соймонова в Туркменістані, значні ділянки західного узбережжя Південного Каспію. На жаль, у Південному Каспії місця нагулу молоді риб значною мірою збігаються з нафтогазоносними площами, а Марівські угіддя знаходяться в безпосередній близькості від них.

У Північному Каспії забруднення від розробок нафти останніх років було незначним; цьому сприяв слабкий ступінь обшуку та спеціальний заповідний режим цієї частини моря.

Ситуація змінилася з початком робіт з освоєння родовища Тенгіз, та був із виявленням другого гіганта - Кашаган. Були внесені зміни до заповідного статусу Північного Каспію, що допускають розвідку та видобуток нафти (постанова РМ РК за № 936 від 23 вересня 1993 р. та постанова Уряду РФ за № 317 від 14 березня 1998 р.). Однак саме тут ризик забруднення максимальний через мілководдя, високі пластові тиски і т.д. Нагадаємо, що лише одна аварія 1985 р. на тенгізській свердловині 37 призвела до викиду 3 млн. т. нафти та загибелі близько 200 тис. птахів.

Зрозуміле скорочення інвестиційної активності в Південному Каспії, що намітилося, дає привід для обережного оптимізму в цій частині моря. Вже зараз видно, що масоване збільшення нафтовидобутку малоймовірне як у туркменському, так і в азербайджанському секторі. Мало хто згадує прогнози 1998 р., якими лише Азербайджан до 2002 р. мав видобувати 45 млн. т нафти на рік (насправді - приблизно 15). По суті, видобутку, що є тут, ледве вистачає для забезпечення 100% завантаження наявних нафтопереробних заводів. Проте вже розвідані родовища неминуче будуть освоюватися й надалі, що призведе до зростання ризику аварій та великих розливів на морі. Найбільш небезпечна розробка родовищ Північного Каспію, де річний видобуток найближчими роками сягне щонайменше 50 млн. т при прогнозних ресурсах 5-7 млрд. т. Останні роки Північний Каспій першість у списку аварійних ситуацій.

Історія нафтового освоєння Каспію одночасно є історією його забруднення, і кожен із трьох «нафтових бумів» зробив свій внесок. Технологія видобутку вдосконалилася, але позитивний ефект у вигляді зниження питомого забруднення зводився нанівець збільшенням кількості нафти, що видобувається. Очевидно, рівні забруднення в нафтовидобувних районах (Бакінська бухта та інших.) були приблизно однаковими у перший (до 1917 р.), другий (40-50-ті рр. XX століття) і третій (70-ті рр.) піки видобутку нафти.

Якщо доречно називати події останніх років «четвертим нафтовим бумом», слід очікувати, як мінімум, такого ж масштабу забруднень. Поки що не відчувається очікуваного зниження викидів у зв'язку із впровадженням західними транснаціональними корпораціями сучасних технологій. Так було в Росії з 1991 по 1998 гг. викиди шкідливих речовин в атмосферу, що припадають на одну тонну нафти, що добувається, склали 5,0 кг. Викиди СП «Тенгізшевройл» у 1993-2000 роках. становили 7,28 кг на одну тонну видобутої нафти. У пресі та офіційних джерелах описані численні випадки порушення компаніями природоохоронних вимог, аварійні ситуації різної тяжкості. Практично всі компанії не дотримуються чинної заборони на скидання в море бурових розчинів. На космознімках чітко проглядається гігантська нафтова пляма у Південному Каспії.

Навіть за найсприятливішого збігу обставин, без великих аварій та з урахуванням зниження викидів до міжнародного рівня, очікуване забруднення моря перевищить усе, з чим ми стикалися раніше. Згідно з загальноприйнятими розрахунками, на кожний мільйон тонн видобутої у світі нафти припадає в середньому 131,4 т втрат. Виходячи з очікуваного видобутку в 70-100 млн. т, загалом по Каспію матимемо не менше 13 тис. т на рік, причому більша частина припаде на Північний Каспій. За оцінками Росгідромету середньорічний вміст нафтових вуглеводнів у північнокаспійській воді до 2020 р. підніметься вдвічі-втричі і досягне 200 мкг/л (4 ГДК) без урахування аварійних розливів.

Тільки за час розбурювання родовища «Нафтові Камені» з 1941 по 1958 роки у 37 свердловинах мало місце штучне грифоноутворення (неконтрольований вихід нафти на поверхню моря). При цьому грифони ці діяли від кількох днів до двох років, а кількість нафти, що викидається, коливалася від 100 до 500 тонн на добу.

У Туркменістані помітне техногенне забруднення прибережних мілководій у Красноводській затоці, бухті Аладжа спостерігалося у передвоєнні та воєнні роки (Велика Вітчизняна війна 1941-1945 рр.), після евакуації сюди Туапсинського нафтопереробного заводу. Це супроводжувалося масовою загибеллю водоплавних птахів. На піщано-черепашникових косах і островах Туркменбашинської затоки досі періодично після змиву штормовими хвилями ділянок берега оголюються «асфальтові стежки» завдовжки сотні метрів, що утворилися від розлитої нафти, що всоталася в пісок. Після середини 70-х років майже 250 км приморської частини Західного Туркменістану почала створюватися потужна нафто- і газодобувна промисловість. Вже в 1979 році почалася експлуатація нафтових родовищ Дагаджик та Алігул на півострові Челекен, Барса-Гельмес та Комсомольський.

Значне забруднення в туркменістанській частині Каспію мало місце в період активного освоєння родовищ банок ЛАМ та Жданова: 6 відкритих фонтанів із загоряннями та розливом нафти, 2 відкритих фонтани з викидом газу та води, а також безліч т.зв. "нештатних ситуацій".

Навіть 1982-1987 р.р., тобто. у кінцевий період «застійного часу», коли діяли численні законодавчі акти: ухвали, укази, інструкції, циркуляри, рішення місцевих органів влади, існувала розгалужена мережа місцевих інспекцій, лабораторії Держгідромету, Комітету з охорони природи, Мінрибпрому, МОЗ і т.д. гідрохімічна обстановка у всіх нафтовидобувних районах залишалася вкрай неблагополучною.

У перебудовний період, коли був повсюдний спад виробництва, стан з нафтовим забрудненням став поліпшуватися. Так було в 1997-1998 гг. вміст нафтопродуктів у водах південно-східного узбережжя Каспію знизилося в кілька разів, хоча все ж таки перевищувало ГДК в 1,5 - 2,0 рази. Це було викликано не тільки відсутністю буріння та загальним зниженням активності в акваторії, а й вживаними заходами щодо скорочення скидів під час реконструкції Туркменбашинського НПЗ. Зниження рівня забруднень негайно позначилося стані біоти. Зарості харових водоростей в останні роки покрили практично всю Туркменбашинську затоку, що є показником чистоти води. Креветка з'явилася навіть у максимально забрудненій бухті Соймонова. Крім власне нафти, істотним фактором ризику для біоти (це історично сформована сукупність видів живих організмів, об'єднаних загальною областю поширення в даний час або в минулі геологічні епохи. До складу біоти входять як представники клітинних організмів (рослини, тварини, гриби, бактерії та ін.). ), і безклітинні організми (віруси).

Біота є важливою складовою екосистеми та біосфери. Біота бере активну участь у біогеохімічних процесах. Вивчення біоти - предмет багатьох наук, зокрема біології, екології, гідробіології, палеонтології, біохімії та інших.) є попутні води. Як правило, сепарація (поділ води та нафти) відбувається на суші, після чого вода зливається в так звані «ставки-випарники», в якості яких використовуються природні зниження рельєфу (такіри та солончаки, рідше міжбарханні зниження). Оскільки попутні води мають високу мінералізацію (100 і більше г/л), містять залишки нафти, СПАВу та важкі метали, то замість випаровування відбувається розлив по поверхні, повільне просочування в ґрунт, а далі у напрямку руху ґрунтових вод - до моря.

На цьому фоні вплив попутних твердих відходів порівняно невеликий. До цієї категорії можна віднести залишки нафтовидобувного обладнання та конструкцій, бурові шлами тощо. У ряді випадків вони містять небезпечні матеріали, наприклад, трансформаторні олії, важкі та радіоактивні метали тощо. Найбільшої популярності набули скупчення сірки, одержувані під час очищення тенгізської нафти (6.9 вагових відсотків; накопичено близько 5 млн. т).

Основний обсяг забруднень (90% від загального) надходить у Каспійське море із річковим стоком. Це співвідношення простежується майже за всіма показниками (нафтовуглеводні, феноли, СПАР, органічні речовини, метали та ін.). В останні роки спостерігалося деяке зниження забруднень річок, що впадають, за винятком Терека (400 і більше ГДК з нафтовуглеводнів), куди потрапляє нафта і відходи з зруйнованої нафтової інфраструктури Чеченської Республіки.

Слід зазначити, частка річкових забруднень має тенденцію до скорочення, меншою мірою за рахунок скорочення виробництва в долинах річок, більшою мірою - за рахунок нарощування офшорного нафтовидобутку. Очікується, що у перспективі 2010-2020 років. співвідношення забруднень річка-море досягне 50:50.

Висновок. Аналіз ситуації із забрудненнями показує, що у них порівняно мало позначається розвиненість природоохоронного законодавства, впровадження сучасних технологій, наявність протиаварійного устаткування, удосконалення технологій, наявність чи відсутність природоохоронних органів тощо. Єдиним показником, з яким корелює рівень забруднення Каспію, є обсяг промислового виробництва у його басейні, насамперед – видобуток вуглеводнів.

2. Хвороби

Міопатія, або розшарування м'язової тканини в осетрових.

У 1987-1989 pp. у статевозрілих осетрів спостерігалося масове явище міопатії, що полягає у розшаруванні великих ділянок м'язових волокон, аж до повного лізису. Захворювання, що отримало складну наукову назву - «кумулятивний політоксикоз з багатосистемним ураженням», мало короткочасний і масовий характер (за оцінками, до 90% риб у «річковий» період їх життя; хоча природа цього захворювання не з'ясована, передбачається зв'язок із забрудненням водного середовища ( включаючи залпові скидання ртуті на Волзі, нафтове забруднення та ін. Сама назва «кумулятивний політоксикоз...», на наш погляд, є паліативом, призначеним приховати справжні причини проблеми, як і вказівки на «хронічне забруднення моря». , За спостереженнями в Туркменістані, за інформацією іранських і азербайджанських колег, міопатія практично не виявлялася у південно-каспійської популяції осетрів. Каспія: воно застосовувалося пізніше до всіх випадків масової загибелі тварин (тюленя навесні 2000 р., кільки - навесні та влітку 2001р.).

Ряд фахівців наводять переконливі відомості про кореляцію частки хробака нереїсу в харчуванні з інтенсивністю захворювання у різних видів осетрових. При цьому підкреслюється, що нереіс накопичує токсичні речовини. Так, севрюга, що споживає найбільше нереїсу, найбільше схильна до міопатії, а найменше до цього схильна білуга, яка харчується, в основному, рибою. Таким чином, є всі підстави припускати, що проблема міопатії пов'язана з проблемою забруднення річкового стоку і побічно - з проблемою чужорідних видів.

Наприклад:

1. Загибель кільки навесні та влітку 2001 р.

Кількість кільки, яка загинула протягом весни-літа 2001 р., оцінюється в 250 тис. т, або 40%. З урахуванням даних про завищення оцінок іхтіомаси кільок у попередні роки, важко вірити в об'єктивність цих цифр. Вочевидь, що у Каспії загинуло не 40%, а майже вся кілька (щонайменше 80% популяції). Зараз очевидно, що причиною масової загибелі було не захворювання, а банальний недолік харчування. Проте в офіційних висновках фігурує «знижений імунітет у результаті «кумулятивного політоксикозу».

2. Чума м'ясоїдних у каспійського тюленя.

Як повідомляли засоби масової інформації, з квітня 2000 р. на Північному Каспії спостерігалася масова загибель тюленів. Характерні ознаки загиблих та ослаблених тварин – червоні очі, забитий ніс. Першою гіпотезою про причини загибелі було отруєння, що частково підтвердилося знаходженням підвищених концентрацій важких металів та стійких органічних забруднювачів у тканинах загиблих тварин. Однак ці змісти не були критичними, у зв'язку з чим було висунуто гіпотезу «кумулятивного політоксикозу». Проведені «за гарячими слідами» мікробіологічні аналізи давали неясну та неоднозначну картину.

Лими через кілька місяців вдалося провести вірусологічний аналіз та визначити безпосередню причину загибелі - морбілевірус.

Згідно з офіційним висновком КаспНІРХу поштовхом до розвитку захворювання могли послужити хронічний «кумулятивний політоксикоз» та вкрай несприятливі зимові умови. Надзвичайно м'яка зима із середньомісячною температурою в лютому, що на 7-9 градусів перевищує норму, позначилася на льодоутворенні. Слабкий льодовий покрив проіснував обмежений час лише у східному секторі Північного Каспію. Линяння тварин відбувалося не на льодових покладах, а в умовах більшої скупченості на шалигах східного мілководдя, періодичне затоплення яких під впливом нагонів посилювало стан тюленів, що линяли.

3. Загибель тюленів

Подібна епізоотія (хоча й у менших масштабах) з викидом на берег 6000 тюленів мала місце у 1997 р. на Апшероні. Тоді однією з ймовірних причин загибелі тюленя також називалася чума м'ясоїдних. Особливістю трагедії 2000 був її прояв по всьому морю (зокрема, загибель тюленів на туркменському узбережжі почалася за 2-3 тижні до подій у Північному Каспії). Доцільно розглядати високий рівень виснаження значної частини загиблих тварин як самостійний факт, окремо від поставленого діагнозу.

Більшість популяції тюленя нагулює жир у теплу пору, а холодний період мігрує на північ, де на льоду відбувається розмноження і линяння. У цей період тюлень іде у воду вкрай неохоче. За сезонами спостерігається різка мінливість харчової активності. Так, у період розмноження та линяння більше половини шлунків досліджених тварин виявляються порожніми, що пояснюється не лише фізіологічним станом організму, а й бідністю підлідної кормової бази (основні об'єкти – бички та крабики).

Під час нагулу компенсується до 50% загальної ваги тіла, втраченої за зиму. Річна потреба популяції тюленя у їжі - 350-380 тис. т, у тому числі 89,4% споживається у літній, нагульний період (травень-жовтень). Основним кормом влітку служить кілька (80% раціону).

Виходячи з цих цифр, тюленем з'їдалося 280-300 тис. т кількох на рік. Судячи зі зниження уловів кільки, нестачу харчування 1999 р. можна оцінити величиною приблизно 100 тис. т., чи 35%. Чи ця кількість може бути компенсована за рахунок інших кормових об'єктів.

Можна вважати ймовірним, що епізоотія серед тюленів навесні 2000 р. була спровокована недоліком харчування (кільки), що, своєю чергою, було наслідком перевилову і, можливо, вселення гребневика мнеміопсису. У зв'язку з скороченням запасів, що продовжується, кільки слід очікувати повторення масової загибелі тюленя в найближчі роки.

При цьому в першу чергу популяція втрачатиме весь приплід (не тварини, що нагуляли жир, або не вступлять у розмноження, або відразу ж втратять дитинчат). Можливо, буде гинути і значна частина здатних до розмноження самок (вагітність та лактація – виснаження організму тощо). Структура популяції зміниться докорінно.

Слід з обережністю ставитися до великої кількості «аналітичних даних» у всіх випадках. Майже повністю були відсутні будь-які дані про статевий та віковий склад загиблих тварин, методику оцінки загальної кількості, практично були відсутні або не були оброблені дані проб, взятих з цих тварин. Натомість наводяться хімічні аналізи по великому спектру компонентів (включаючи важкі метали та органічні речовини), зазвичай без відомостей про методи відбору проб, аналітичних робіт, стандартів і т.д. Як наслідок, «висновки» рясніють численними безглуздями. Наприклад, у висновку Всеросійського науково-дослідного інституту контролю, стандартизації та сертифікації ветеринарних препаратів (розтиражованим «Грінпісом» у багатьох ЗМІ) присутній «372 мг/кг поліхлорбіфенілів». Якщо замінити міліграми на мікрограми, це досить високий вміст, характерне, наприклад, для жіночого грудного молока в людей, які харчуються рибною їжею. Крім того, зовсім не була прийнята до уваги доступна інформація про епізоотії морбілевірусу у споріднених видів нерп (Байкал, Біле море тощо); стан популяцій кільки як основного об'єкта харчування також не було проаналізовано.

3. Проникнення чужорідних організмів

Загроза проникнення чужорідних видів до недавнього минулого не вважалася серйозною. Навпаки, Каспійське море використовувалося як полігон для вселення нових видів, призначених для збільшення рибопродуктивності басейну. Слід зазначити, що це роботи здебільшого велися з урахуванням наукових прогнозів; у ряді випадків проводилося одночасне вселення риби та кормового об'єкта (наприклад, кефаль і черв'як нереїс). Обґрунтування вселення того чи іншого виду були досить примітивними і не враховували віддалених наслідків (наприклад, поява харчових глухих кутів, конкуренція за їжу з більш цінними аборигенними видами, накопичення токсичних речовин тощо). Улови риби з кожним роком зменшувались, у структурі уловів цінні види (селедця, судак, сазан) змінювалися менш цінними (дрібний частинок, кілька). З усіх вселенців тільки кефалі дали невелику надбавку (порядку 700 т, у найкращі роки - до 2000 т) рибної продукції, що ніяк не може компенсувати завданих вселенням збитків.

Події набули драматичного характеру, коли на Каспії почалося масове розмноження гребневика мнеміопсису (Mnemiopsis leidyi). За даними КаспНІРХу офіційно мнеміопсис на Каспії був вперше зафіксований восени 1999 р. Однак перші неперевірені дані відносяться вже до середини 80-х рр., в середині 90-х з'явилися перші попередження про можливість його появи та потенційну шкоду, засновані на чорноморсько-азовському досвіді. .

Судячи з уривчастих відомостей, чисельність гребневика в тому чи іншому районі схильна до різких змін. Так, туркменські фахівці спостерігали великі скупчення мнеміопсису в районі Авази в червні 2000 р., у серпні того ж року він у цьому районі не був зафіксований, а в серпні 2001 р. концентрація мнеміопсису становила від 62 до 550 орг/м3.

Парадоксально, що офіційна наука від імені КаспНИРХа аж до останнього моменту заперечувала вплив мнемиопсиса на рибні запаси. На початку 2001 р. як причина 3-4-кратного падіння уловів кільки висувалася теза про «відхід косяків на інші глибини», і тільки навесні того ж року, після масової загибелі кільки було визнано, що мнеміопсис зіграв роль у цьому явищі.

Гребіновик вперше з'явився в Азовському морі років десять тому, і протягом 1985-1990 років. буквально спустошив Азовське та Чорне моря. Його, ймовірно, завезли разом із баластними водами на судах від берегів Північної Америки; подальше проникнення в Каспій не склало великої праці. Харчується зоопланктоном, споживаючи щодобово їжі приблизно 40% від власної ваги, знищуючи таким чином харчову базу каспійських риб. Швидке розмноження та відсутність природних ворогів ставлять його поза конкуренцією з іншими споживачами планктону. Поїдаючи також планктонні форми бентосних організмів, гребневик становить загрозу і найбільш цінних риб-бентофагів (осетрові). Вплив на господарсько цінні види риб проявляється як опосередковано, через зменшення кормової бази, а й у прямому їх знищенні. Під основним пресом виявляються кільки, солонуваті оселедці та кефалі, чия ікра та личинки розвиваються в товщі води. Ікра морського судака, атерини та бичків на ґрунті та рослинах, можливо, уникне прямого виїдання хижаком, але при переході до личинкового розвитку вони також стануть уразливими. До факторів, що обмежують поширення гребневика на Каспії, відносяться солоність (нижче 2 г/л) та температура води (нижче за +40С).

Якщо ситуація на Каспії розвиватиметься так само, як в Азовському та Чорному морях, то повна втрата рибогосподарського значення моря відбудеться між 2012-2015 рр.; загальні збитки становитимуть близько 6 млрд. доларів на рік. Є підстави вважати, що через велику диференційованість умов Каспію, значних змін солоності, температури вод та вмісту поживних елементів за сезонами та акваторією, вплив мнеміопсису буде не таким спустошливим, як у Чорному морі.

Порятунком економічного значення моря може стати термінове вселення його природного ворога, хоча цей захід не в змозі відновити зруйновані екосистеми. Поки що розглядається лише один претендент на цю роль – гребневик бере. Тим часом є великі сумніви щодо ефективності бере в умовах Каспію, т.к. він більш чутливий до температури та солоності води, ніж мнеміопсис.

4. Перелов та браконьєрство

Серед фахівців рибогосподарської галузі поширена думка, що внаслідок економічних негараздів у прикаспійських державах у 90-ті роки запаси практично всіх видів економічно цінних риб (крім осетрових) недовикористовувалися. У той же час аналіз вікової структури риби, що виловлюється, показує, що навіть у цей час мав місце істотний перелів (принаймні, анчоусовидної кільки). Так, в уловах кільки 1974 більше 70% становили риби віком 4-8 років. У 1997 р. частка цієї вікової групи знизилася до 2%, а основну масу становили риби віком 2-3 роки. Квоти на вилов продовжували зростати до кінця 2001 р. Загальний допустимий улов (ОДУ) на 1997 р. було визначено 210-230 тис. т, освоєно - 178,2 тис. т, різниця було віднесено з цього приводу «економічних труднощів». У 2000 р. ОДУ було визначено в 272 тис. т, освоєно - 144,2 тис. т. В останні 2 місяці 2000 р. улови кільки впали в 4-5 разів, проте навіть це не призвело до переоцінки чисельності риби, і в 2001 р. ОДУ було підвищено до 300 тис. т. І навіть після масової загибелі кількох КаспНІРХом прогноз улову на 2002 р. був знижений незначно (зокрема, російська квота була знижена з 150 до 107 тис. т). Цей прогноз абсолютно нереалістичний і відображає лише прагнення продовжувати експлуатацію ресурсу навіть у явно катастрофічній ситуації.

Це змушує з обережністю ставитися до наукових обґрунтувань квот, виданих КаспНІРХом за минулі роки з усіх видів риб. Це говорить про необхідність передачі визначення лімітів експлуатації біоресурсів до рук природоохоронних організацій.

Найбільше прорахунки галузевої науки позначилися стані осетрових. Криза була очевидна ще в 80-х роках. З 1983 по 1992 р. улови каспійських осетрових знизилися в 2,6 рази (з 23,5 до 8,9 тис. т), а за наступні вісім років - ще в 10 разів (до 0,9 тис. т у 1999 р.) .).

Для популяцій цієї групи риб є велика кількість пригнічуючих факторів, серед яких найбільш істотними вважаються три: вилучення природних нерестовищ, міопатія і браконьєрство. Неупереджений аналіз показує, що жоден із цих факторів не був до останнього часу критичним.

Останній фактор скорочення осетрових популяцій потребує особливо ретельного аналізу. Оцінки браконьєрського вилову стрімко зросли на наших очах: ​​від 30-50% від офіційного вилову в 1997 р. до 4-5 разів (1998 р.) і 10-11-14-15 разів протягом 2000-2002 рр. У 2001 р. обсяг незаконного видобутку КаспНІРХ був оцінений в 12-14 тис. т осетрових і 1,2 тис. т ікри; ці ж цифри фігурують в оцінках СІТЕС, у заявах Держкомрибальства РФ. Враховуючи високу ціну на чорну ікру (від 800 до 5000 доларів за кг у країнах Заходу), через ЗМІ широко поширювалися чутки про «ікорну мафію», яка нібито контролює не тільки рибальство, а й правоохоронні органи в прикаспійських регіонах. Справді, якщо обсяги тіньових операцій становлять сотні мільйонів – кілька мільярдів доларів, ці цифри можна порівняти з бюджетом таких країн, як Казахстан, Туркменістан та Азербайджан.

Важко уявити, що фінансові відомства та силові структури цих країн, а також Російської Федерації не помічають таких потоків коштів та товарів. Тим часом статистика правопорушень, що виявляються, виглядає на кілька порядків скромніше. Наприклад, по РФ щорічно вилучається близько 300 т риби та 12 т ікри. За весь час після розпаду СРСР було зафіксовано лише поодинокі спроби незаконного вивезення чорної ікри за кордон.

Крім того, навряд чи можна непомітно переробити 12-14 тис. т осетрових та 1,2 тис. т ікри. Для переробки таких самих обсягів у СРСР 80-ті роки існувала ціла індустрія, армія господарників була задіяна на постачання солі, посуду, пакувальних матеріалів тощо.

Питання про морську лову осетрів. Існує упередження, що саме заборона морського лову осетрів у 1962 р. дозволила відновити популяції всіх видів. Насправді тут поєднується дві принципово різні заборони. Реальну роль у збереженні осетрових відіграла заборона сейнерного та дрифтерного лову оселедців та часткових, при якому відбувалося масове знищення молоді осетрів. Власне заборона морського промислу навряд чи відіграла значну роль. З біологічної точки зору ця заборона жодного сенсу не має, зате має велике комерційне значення. Вилов риби, що йде на нерест, технічно простий і дозволяє отримувати більше ікри, ніж будь-де (10%). Заборона морського лову дозволяє зосередити виробництво в гирлах Волги та Уралу та полегшує контроль над ним, включаючи маніпулювання квотами.

Аналізуючи хроніку боротьби з браконьєрством на Каспії, можна назвати дві важливі дати. У січні 1993 р. було прийнято рішення підключити до цієї проблеми прикордонні війська, ОМОН та інші силові структури, що, однак, незначно позначилося на обсягах риби, що вилучається. У 1994 р., коли дії цих структур були скоординовані на роботу в дельті Волги (операція «Путіна»), кількість риби, що вилучається, зросла майже втричі.

Морський лов складний, ніколи не давав більше 20% улову осетрових. Зокрема, біля берегів Дагестану, який нині вважається чи не головним постачальником браконьєрської продукції, у період дозволеного морського лову добувалося не більше 10%. Вилов осетрових у гирлах річок набагато ефективніше, особливо за низької популяції. До того ж у річках вибивається «еліта» осетрового стада, тоді як у морях накопичується риба з порушеним хомінгом.

Примітно, що Іран, який веде в основному морський промисел осетрів, за останні роки не лише не знизив, а й поступово збільшує вилов, ставши основним постачальником ікри на світовий ринок, незважаючи на те, що південно-каспійське стадо має бути винищене браконьєрами Туркменістану та Азербайджану. . Для збереження молоді осетрових Іран пішов навіть на скорочення традиційного для цієї країни лову кутуму.

Очевидно, що морська ловля не є визначальним фактором скорочення популяцій осетрових. Основний збиток рибі завдається там, де зосереджений її основний вилов - у гирлах Волги та Уралу.

5. Зарегулювання річкового стоку. Зміна природних біогеохімічних циклів

Масоване гідробудівництво на Волзі (а потім на Курі та інших річках) починаючи з 30-х років. XX століття позбавило осетрових Каспію більшу частину їх природних нерестовищ (для білуги - 100%). Для компенсації цієї шкоди будувалися та будуються рибоводні заводи. Кількість мальків, що випускаються (іноді тільки на папері), служить однією з основних підстав для визначення квот вилову цінної риби. Тим часом збитки від втрат продукції моря розподіляються на всі прикаспійські країни, а вигоди від гідроенергетики та іригації – лише країнам, на території яких відбулося регулювання стоку. Таке становище не стимулює прикаспійські країни до відновлення природних нерестовищ, до збереження інших природних місць проживання - місць нагулу, зимівлі осетрових і т.п.

Рибопропускні споруди на греблях страждають безліччю технічних недоліків, система підрахунку риби, що йде на нерест, також далека від досконалості. Однак при найкращих системах молодь, що скочує по річці, не повертатиметься в море, а утворюватиме штучні популяції в забруднених і бідних кормами водосховищах. Саме греблі, а не забруднення вод поряд із переловом спричинили головну причину скорочення осетрового стада. Примітно, що після руйнування Каргалинського гідровузла осетр був помічений на нересті у верхній течії Терека. Тим часом будівництво гребель спричинило ще більші проблеми. Північний Каспій колись був найбагатшою частиною моря. Сюди Волга приносила мінеральний фосфор (близько 80% загального надходження), даючи основну частину первинної біологічної (фотосинтетичної) продукції. Як наслідок, 70% запасів осетрових формувалося у цій частині моря. Тепер більшість фосфатів споживається у волзьких водосховищах, а море фосфор потрапляє вже як живої і відмерлої органіки. Внаслідок цього біологічний цикл докорінно змінився: укорочування трофічних ланцюжків, переважання деструкційної частини циклу тощо. Зони максимальної біопродуктивності зараз - у зонах апвеллінга (це процес, при якому глибинні води океану піднімаються до поверхні) вздовж Дагестанського узбережжя та на свалах глибин Південного Каспію. У ці райони змістилися й основні місця нагулу цінної риби. «Вікна», що утворилися в харчових ланцюжках, розбалансовані екосистеми створюють сприятливі умови для проникнення чужорідних видів (гребневик мнеміопсис і т.п.).

У Туркменістані деградація нерестовищ транскордонної річки Атрек обумовлена ​​комплексом причин, включаючи зниження водності, зарегулювання стоку на території Ісламської Республіки Іран, замулювання русла. Нерест напівпрохідних риб залежить від водності річки Атрек, що призводить до напруженого стану промислових запасів атрекського стада каспійської облави та сазана. Вплив зарегулювання Атрека на деградацію нерестовищ не обов'язково виявляється у нестачі обсягів води. Атрек - одна з найкаламутніших річок світу, тому в результаті сезонного вилучення води відбувається швидке замулювання русла. Урал залишається єдиною незарегульованою з великих річок Каспійського басейну. Однак стан нерестовищ на цій річці також дуже неблагополучний. Головною проблемою на сьогоднішній день є замулювання русла. Колись ґрунти в долині Уралу були захищені лісами; пізніше ці ліси були вирубані, а заплава розорана майже до урізу води. Після того, як «з метою збереження осетрових» на Уралі було припинено судноплавство, припинилися роботи з чищення фарватеру, що унеможливило більшу частину нерестовищ на цій річці.

6. Евтрофікація

Евтрофікація - це насичення водойм біогенними елементами, що супроводжуються зростанням біологічної продуктивності водних басейнів. Евтрофікація може бути результатом як природного старіння водоймища, так і антропогенних впливів. Основні хімічні елементи, що сприяють евтрофікації - фосфор та азот. У деяких випадках використовується термін гіпертрофізація.

Високий рівень забруднення моря і річок, що впадають у нього, вже давно викликали побоювання формування безкисневих зон у Каспії, особливо для районів на південь від Туркменської затоки, хоча ця проблема не значилася в найбільш пріоритетних. Однак останні надійні дані з цього питання належать до початку 80-х років. Тим часом, суттєве порушення балансу синтезу та розпаду органічної речовини внаслідок впровадження гребневика мнеміопсису може призвести до серйозних і навіть катастрофічних змін. Оскільки мнеміопсис не несе загрози фотосинтетичної діяльності одноклітинних водоростей, але впливає на деструктивну частину циклу (зоопланктон - риби - бентос), органічна речовина, що відмирає, буде накопичуватися, викликаючи сірководневе зараження придонних шарів води. Отруєння бентоса, що залишився, призведе до прогресуючого розростання анаеробних ділянок. Можна впевнено прогнозувати формування великих безкисневих зон скрізь, де є умови для тривалої стратифікації вод, особливо у місцях змішування прісної та солоної води, масової продукції одноклітинних водоростей. Ці місця збігаються з ділянками надходження фосфору – на звалах глибин Середнього та Південного Каспію (зони апвеллінгу) та на кордоні Північного та Середнього Каспію. Для Північного Каспію також відзначені ділянки зі зниженим вмістом кисню; проблема ускладнюється наявністю льодового покриву у зимові місяці. Ця проблема ще більше посилить становище комерційно цінних видів риб (замори; перешкоди шляхах міграції та інших.).

Крім того, важко спрогнозувати, як у нових умовах еволюціонуватиме таксономічний склад фітопланктону. У ряді випадків при високому надходженні поживних речовин не виключено формування «червоних припливів», прикладом чого можуть бути процеси в бухті Соймонова (Туркменістан).

7. Опишіть процес, що забезпечує сталість газового складу води

У повітрі завжди міститься водяна пара, як у газоподібному, так і в рідкому (вода) або твердому (лід) стані, залежно від температури. Основним джерелом надходження пари в атмосферу є океан. Пара надходить у повітря також від рослинного покриву Землі.

У поверхні моря повітря постійно поєднується з водою: повітря поглинає вологу, яка носиться морськими вітрами, атмосферні гази проникають у воду і розчиняються в ній. Морські вітри, доставляючи нові потоки повітря до поверхні води, полегшують проникнення атмосферного повітря у воду океану.

Розчинність газів у воді залежить від трьох факторів: температури води, парціонального тиску газів, що входять до складу атмосферного повітря, та їх хімічного складу. У холодній воді гази розчиняються краще, ніж у теплій. З підвищенням температури води із поверхні моря виділяються розчинені гази в холодних областях, а тропіках частково повертають в атмосферу. Конвективне перемішування води забезпечує проникнення розчинених у воді газів по всій товщі води, аж до океанського дна.

Три газу, що становлять основну частину атмосфери, - азот, кисень і вуглекислий газ, у великій кількості присутні і в океанських водах. Головним джерелом насичення океанських вод газами є атмосферне повітря.

8. Поясніть поняття «обмін речовин та енергії»

Виділення енергії відбувається в результаті окислення складних органічних речовин, що входять до складу клітин, тканин та органів людини до утворення більш простих сполук. Витрати цих поживних речовин організмом називають дисиміляцією. Прості речовини, що утворюються в процесі окислення (вода, вуглекислий газ, аміак, сечовина) виводяться з організму з сечею, калом, повітрям, що видихається, через шкіру. Процес дисиміляції знаходиться у прямій залежності від витрати енергії на фізичну працю та теплообмін.

Відновлення та створення складних органічних речовин клітин, тканин, органів людини відбувається за рахунок простих речовин перетравленої їжі. Процес накопичення цих поживних речовин та енергії в організмі називається асиміляцією. Процес асиміляції, отже, залежить від складу їжі, що забезпечує організм усіма поживними речовинами.

Процеси дисиміляції та асиміляції протікають одночасно, у тісній взаємодії та мають загальну назву - процес обміну речовин. Він складається з обміну білків, жирів, вуглеводів, мінеральних речовин, вітамінів та водного обміну.

Обмін речовин знаходиться у прямій залежності від витрати енергії (на працю, теплообмін та роботу внутрішніх органів) та складу їжі.

Обмін речовин в організмі людини регулюється центральною нервовою системою безпосередньо через гормони, що виробляються залозами внутрішньої секреції. Так на білковий обмін впливає гормон щитовидної залози (тироксин), на вуглеводний – гормон підшлункової залози (інсулін), на жировий обмін – гормони щитовидної залози, гіпофіза, надниркових залоз.

Добова витрата енергії людини. Для забезпечення людини їжею, що відповідає її енергетичним витратам та пластичним процесам, необхідно визначити добову витрату енергії.

За одиницю виміру енергії людини прийнято вважати кілокалорію. Протягом доби людина витрачає енергію на роботу внутрішніх органів (серця, травного апарату, легенів, печінки, нирок тощо), теплообмін та виконання суспільно корисної діяльності (робота, навчання, домашня праця, прогулянки, відпочинок). Енергія, що витрачається на роботу внутрішніх органів та теплообмін, називається основним обміном. При температурі повітря 20° С, повному спокої, натщесерце основний обмін становить 1 ккал на 1ч на 1 кг маси тіла людини. Отже, основний обмін залежить від маси тіла, а також від статі та віку людини.

9. Перерахуйте типи екологічних пірамід

Екологічна піраміда - графічні зображення співвідношення між продуцентами та консументами всіх рівнів (травоїдних, хижаків; видів, що харчуються іншими хижаками) в екосистемі.

Схематично зображати ці співвідношення запропонував американський зоолог Чарльз Елтон у 1927 році.

p align="justify"> При схематичному зображенні кожен рівень показують у вигляді прямокутника, довжина або площа якого відповідає чисельним значенням ланки харчової ланцюга (піраміда Елтона), їх масі або енергії. Розташовані у певній послідовності прямокутники створюють різні форми піраміди.

Підставою піраміди служить перший трофічний рівень – рівень продуцентів, наступні поверхи піраміди утворені наступними рівнями харчового ланцюга – консументами різних порядків. Висота всіх блоків у піраміді однакова, а довжина пропорційна числу, біомасі чи енергії на відповідному рівні.

Екологічні піраміди розрізняють залежно від показників, виходячи з яких будується піраміда. При цьому для всіх пірамід встановлено основне правило, згідно з яким у будь-якій екосистемі більше рослин, ніж тварин, травоїдних, ніж м'ясоїдних, комах, ніж птахів.

На основі правила екологічної піраміди можна визначити або розрахувати кількісні співвідношення різних видів рослин і тварин у природних та штучно створюваних екологічних системах. Наприклад, 1 кг маси морського звіра (тюленя, дельфіна) потрібно 10 кг з'їденої риби, а цим 10 кг потрібно вже 100 кг їх корму - водних безхребетних, яким у свою чергу для утворення такої маси необхідно з'їдати 1000 кг водоростей та бактерій. У разі екологічна піраміда буде стійка.

Однак, як відомо, з кожного правила бувають винятки, які будуть розглянуті у кожному типі екологічних пірамід.

Типи екологічних пірамід

1.Піраміда чисел.

Мал. 1 Спрощена екологічна піраміда чисел

Піраміди чисел - кожному рівні відкладається чисельність окремих організмів

Піраміда чисел відображає чітку закономірність, виявлену Елтоном: кількість особин, що становлять послідовний ряд ланок від продуцентів до консументів, неухильно зменшується (рис.1).

Наприклад, щоб прогодувати одного вовка, необхідно принаймні кілька зайців, на яких він міг би полювати; щоб прогодувати цих зайців, потрібна досить велика кількість різноманітних рослин. В даному випадку піраміда матиме вигляд трикутника з широкою основою, що звужується догори.

Однак подібна форма піраміди чисел характерна не для всіх екосистем. Іноді можуть бути зверненими, чи перевернутими. Це стосується харчових ланцюгів лісу, коли продуцентами є дерева, а первинними консументами - комахи. У цьому випадку рівень первинних консументів чисельно багатший за рівень продуцентів (на одному дереві годується велика кількість комах), тому піраміди чисел найменш інформативні та найменш показові, тобто. чисельність організмів одного трофічного рівня значною мірою залежить від своїх розмірів.

2. Піраміди біомас

Мал. 2 Екологічна піраміда біомаси

Піраміди біомас - характеризує загальну суху або сиру масу організмів на даному трофічному рівні, наприклад, в одиницях маси на одиницю площі - г/м2, кг/га, т/км2 або обсяг - г/м3 (рис.2)

Зазвичай у наземних біоценозах загальна маса продуцентів більша, ніж кожної наступної ланки. У свою чергу, загальна маса консументів першого порядку більша, ніж консументів другого порядку тощо.

В даному випадку (якщо організми не дуже відрізняються за розмірами) піраміда також буде мати вигляд трикутника з широкою основою, що звужується догори. Однак і з цього правила є суттєві винятки. Наприклад, у морях біомаса рослиноїдного зоопланктону істотно (іноді в 2-3 рази) більше за біомасу фітопланктону, представленого переважно одноклітинними водоростями. Це пояснюється тим, що водорості дуже швидко виїдають зоопланктоном, але від повного виїдання їх оберігає дуже висока швидкість поділу їх клітин.

Загалом для наземних біогеоценозів, де продуценти великі та живуть порівняно довго, характерні щодо стійкі піраміди з широкою основою. У водних екосистемах, де продуценти невеликі за розміром і мають короткі життєві цикли, піраміда біомас може бути зверненою, або перевернутою (вістрям спрямована вниз). Так, в озерах і морях маса рослин перевищує масу споживачів тільки в період цвітіння (навесні), а в решту пори року може утворитися зворотне становище.

Піраміди чисел і біомас відбивають статику системи, т. е. характеризують кількість чи біомасу організмів у певний проміжок часу. Вони не дають повної інформації про трофічну структуру екосистеми, хоча дозволяють вирішувати низку практичних завдань, особливо пов'язаних із збереженням стійкості екосистем.

Піраміда чисел дозволяє, наприклад, розраховувати допустиму величину улову риби або відстрілу тварин у мисливський період без наслідків для їх нормального відтворення.

3.Піраміди енергії

Мал. 2 Екологічна піраміда енергії

Піраміди енергії – показує величину потоку енергії чи продуктивності на послідовних рівнях (рис.3).

На противагу пірамідам чисел і біомаси, що відбивають статику системи (кількість організмів в даний момент), піраміда енергії відбиваючи картину швидкостей проходження маси їжі (кількості енергії) через кожен трофічний рівень харчового ланцюга, дає найбільш повне уявлення про функціональну організацію співтовариств.

На форму цієї піраміди не впливають зміни розмірів і інтенсивності метаболізму особин, і якщо враховані всі джерела енергії, то піраміда завжди буде мати типовий вигляд з широкою основою і верхівкою, що звужується. При побудові піраміди енергії до її основи часто додають прямокутник, що показує приплив сонячної енергії.

У 1942 р. американський еколог Р. Ліндеман сформулював закон піраміди енергій (закон 10 відсотків), згідно з яким з одного трофічного рівня через харчові ланцюги на інший трофічний рівень переходить у середньому близько 10% екологічної піраміди енергії, що надійшла на попередній рівень. Решта енергії втрачається у вигляді теплового випромінювання, на рух і т.д. Організми в результаті процесів обміну втрачають у кожній ланці харчового ланцюга близько 90% усієї енергії, яка витрачається на підтримку їхньої життєдіяльності.

Якщо заєць з'їв 10 кг рослинної маси, його власна маса може збільшитися на 1 кг. Лисиця або вовк, поїдаючи 1 кг зайчатини, збільшують свою масу вже тільки на 100 г. У деревних рослин ця частка набагато нижча через те, що деревина погано засвоюється організмами. Для трав і морських водоростей ця величина значно більша, оскільки у них відсутні тканини, що важко засвоюються. Проте загальна закономірність процесу передачі енергії залишається: через верхні трофічні рівні її проходить значно менше, ніж нижні.

Розглянемо перетворення енергії в екосистемі на прикладі простого пасовищного трофічного ланцюга, в якому є лише три трофічні рівні.

рівень - трав'янисті рослини,

рівень - травоїдні ссавці, наприклад, зайці

рівень - хижі ссавці, наприклад, лисиці

Поживні речовини створюються в процесі фотосинтезу рослинами, які з неорганічних речовин (вода, вуглекислий газ, мінеральні солі тощо) з використанням енергії сонячного світла утворюють органічні речовини та кисень, а також АТФ. Частина електромагнітної енергії сонячного випромінювання при цьому перетворюється на енергію хімічних зв'язків синтезованих органічних речовин.

Вся органічна речовина, що створюється в процесі фотосинтезу, називається валовою первинною продукцією (ВПП). Частина енергії валової первинної продукції витрачається на дихання, внаслідок чого утворюється чиста первинна продукція (ЧПП), яка і є тією речовиною, яка надходить на другий трофічний рівень і використовується зайцями.

...

Подібні документи

Принципова різниця у поведінці енергії та речовини в екосистемі. Основні біоценотичні зв'язки та відносини. Збереження стаціонарного стану природних замкнених відкритих систем, їх стійкість. Роль біогеохімічних циклів у біосфері.

реферат, доданий 10.10.2015


Розгляд співвідношення пасовищних та детритних ланцюгів. Побудова пірамід чисельності, біомаси та енергії. Порівняння основних ознак водних та наземних екосистем. Типи біогеохімічних кругообігів у природі. Концепція озонового шару стратосфери.

презентація , додано 19.10.2014


Використання води з природних водойм як охолоджувач. Наслідки теплового забруднення природних водойм України. Технологічні шляхи вирішення проблеми охолодження на електростанціях України

реферат, доданий 06.04.2003


Екосистема як біоценоз, біотоп та система зв'язків, що здійснює обмін речовин та енергії між ними. Класифікація та порівняльна характеристика типів наземних та водних природних екологічних систем: схема потоку енергії, загальні ознаки та відмінності.

курсова робота , доданий 21.02.2013


Біотичний кругообіг у природній системі. Групи організмів та трансформація енергії в біогеоцинозі. Трофічна структура екосистеми. Типи харчових кіл. Графічна модель екологічних пірамід та способи її побудови. Харчові зв'язки водоймища та лісу.

контрольна робота , доданий 12.11.2009


Вологість та адаптація до неї організмів. Типи взаємин організмів у біоценозах. Передача енергії у екосистемах. Харчова спеціалізація та енергетичний баланс консументів. Антропогенний вплив на літосферу. Процеси водної та вітрової ерозії.

реферат, доданий 21.02.2012


Урбаністична система - нестійка природно-антропогенна система, що складається з архітектурно-будівельних об'єктів та різко порушених природних екосистем. Технічний прогрес та шумове руйнування. Пилове забруднення повітря. Проблеми відходів.

контрольна робота , доданий 03.05.2011


Типи екосистем - сукупності взаємодіючих організмів, умов середовища залежно від величини якісного та кількісного складу компонентів. Піраміди біомаси біоценозів. Рекультивація порушених територій. Концепція енергетичних забруднень.

контрольна робота , доданий 06.04.2016


Види екосистем, місто як неповна екосистема. Його відмінність природних гетеротрофних аналогів. Взаємодія міста та природного середовища. Модель можливих негативних екологічних та соціальних наслідків урбанізації. Чинники, які впливають здоров'я городян.

реферат, доданий 01.03.2015


Концепція екологічної ніші. Екологічні групи: продуценти, консументи та редуценти. Біогеоценоз та екосистема та їх структура. Трофічні ланцюги, мережі та рівні як шляхи передачі речовин та енергії. Біологічна продуктивність екосистем, правила пірамід.

Основні параметри глобальної екологічної кризи

Найбільш ємний та обґрунтований аналіз питання - «чи є глобальна екологічна криза?» - навів В.А. Зубаків. Він навів 10 параметрів глобального екокризи (таблиця 1).

Таблиця 1 Бусигін А.Г. ДЕСМОЕКОЛОГІЯ або теорія освіти для сталого розвитку. Книжка перша. - 2-ге вид., Випр., Дод. – Видавництво «Симбірська книга», Ульяновськ, 2003 р. С. 35. Основні параметри (індекси) ДЕК

Щоб загрозливі темпи розвитку ГЕК стали більш відчутними, достатньо навести кілька фактів. Одним з найбільш загрозливих властивостей екологічної кризи є експоненційне зростання населення Землі, яке американський біолог Пол Ерліх назвав «демографічним вибухом».

За часів Римської імперії – близько 2 тис. років тому населення світу становило максимум 200 млн. осіб. На початку XVIII століття вбирається у 700 млн. На думку В.Г. Горшкова, саме ця цифра відповідає «екологічній межі чисельності населення» Землі та економічної ємності біосфери.

Отже, задля досягнення першому млрд. людству, а цього рівня воно підійшло за часів А.С. Пашкіна 1830 р., знадобилося 2 млн. років. Потім, починаючи з промислової революції, чисельність населення Землі зростає, експонентно, тобто. за гіперболічною кривою. Так для появи другого млрд. знадобилося 100 років (1930 р.), третього – 33 роки (1963 р.), четвертого – 14 років (1977 р.), п'ятого – 13 років (1990 р.) та шостого – всього 10 років (2000).

Безпосередньо із порушеною темою пов'язане включення до таблиці індексів ГЕК параметра «зростання масштабів військових конфліктів». Підраховано, що за історію цивілізації людство пережило 14 550 воєн, що в умовах миру воно перебувало лише 292 роки, що у війнах загинуло близько 3,6 млрд. осіб.

Істотно пише В.А. Зубаков, що матеріальні втрати та витрати, пов'язані з війнами, і насамперед людські втрати, останнім часом зростають експоненційно. Так, у першу світову війну було мобілізовано 74 млн. чоловік, у 14 разів більше за всіх, хто воював у XIX столітті. Було вбито 9,5 і загинуло від ран та хвороб 20 млн. осіб. У Другу світову війну було мобілізовано понад 110 млн. людина, а людські втрати становили 55 млн. людина. Якщо залишити осторонь людський біль, пов'язаний із втратою життя близькими, а говорити лише про «кормову територію», то виходить еколого-соціальна суперечність, пов'язана з тим, що чим менший демографічний тиск на біосферу, тим їй легше справлятися з техногенними навантаженнями. І ще необхідно врахувати, що йде боротьба за «кормову територію», а в біологічному сенсі чиясь смерть – це життя іншого.

Зовсім іншу тональність і шкода, що приноситься біосфері, приносить сучасну зброю масового ураження. Тут йдеться не про звичайні «класичні» військові дії армій часів А.В. Суворова, а простивши народів, мирного населення із застосуванням ядерної, хімічної, бактеріологічної та екологічної зброї. Три останні типи вже випробувані.

Індекси техногенезу, під яким А.Є. Ферсман розумів «сукупність хімічних і технологічних процесів, вироблених діяльністю людства і які призводять до перерозподілу хімічних мас земної кори» (зведені у таблиці №1 до 4 основних видів). Але до них необхідно додати електромагнітне забруднення, яке, обплутавши земну кулю електричними, комп'ютерними та іншими мережами, стало глобальною величиною.

Мета техногенезу - використання про невідновних ресурсів великого - геологічного - круговороту, тобто. корисних копалин.

Одним із найважливіших наслідків техногенезу є виробництво відходів. Для прикладу можна навести типові дані моніторингу навколишнього природного середовища Самарської області. У держ. Доповіді за 1996 рік сказано, що: 1) абсолютний обсяг викидів автотранспорту оцінюється в 4000 - 450 тис. тонн; 2) на підприємствах області щорічно утворюється понад 450 тис. тонн токсичних відходів, що вимагають спеціальних методів переробки; промислових та побутових відходів досягає 10 млн. тонн щорічно.

Кількість токсичних («особливо небезпечних») відходів, що містять отрутохімікати, канцерогенні, мутагенні та інші речовини, неухильно збільшується, досягнувши в Росії, наприклад, 10% від усієї маси твердих побутових відходів. На території РФ є так звані хімічні «пастки», на яких згодом звели житлові будинки, викликавши масові дивні захворювання їхніх мешканців. У кожній майже країні є тисячі та десятки тисяч таких «пасток», облік та знешкодження яких не налагоджено.

Одна з головних причин нинішньої кризи навколишнього середовища полягає в тому, що величезні кількості речовин вилучені із землі, перетворені на нові сполуки і розсіяні в навколишньому середовищі без урахування того факту, що «все кудись подіється». В результаті згубно великі кількості речовин нерідко накопичуються в тих місцях, де, за природою, їх не повинно бути. Біосфера функціонує на основі замкнутих екологічних кругообігів речовини та енергії. А виробництво відходів - це виняткова (і, мабуть, дуже негативна) особливість цивілізації.

Геохімічне забруднення біоти та навколишнього середовища, створюване в основному п'ятьма галузями промисловості (0 теплоенергетикою, чорною і кольоровою металургією, нафтовидобуванням, нафтохімією, виробництвом будматеріалів) складається з насичення живого надтоксичними важкими металами (ртутью, свинцем, кадмієм, миш'яком і миш'яком). атмосфери, гідросфери та педосфери, глобальними наслідками яких є:

глобальне потепління, спричинене парниковим ефектом атмосфери;

збільшення починаючи з 1969 р., розмірів озонових дірок;

кислотні дощі;

запилення повітря;

порушення екології гідросфери;

деградація глобальних функцій ґрунту;

обезліснення.

Глобальними наслідками деградації ґрунтів, обезліснення та посухи є 8. Спустелювання та 9. скорочення біологічної різноманітності.

Як від радіотоксикації, так і від шумового забруднення, так і від електромагнітного забруднення сучасним мешканцям землі втекти неможливо. Радіаційні, пружно-механічні та електромагнітні поля покрили всю земну кулю. Тому ці 3 види забруднення, що викликають у людей масові різноманітні захворювання з повною підставою можна вважати складником ГЕК.

Екологічна проблема крім аспекту забруднення навколишнього середовища має не менш важливий аспект вичерпності природних ресурсів. Він складається з 2- компонентів:

Сировинний, причинами якого є високі темпи споживання мінеральних ресурсів, некомплексний характер їх видобутку та переробки, орієнтація на екстенсивне природоексплуатуюче виробництво, слабке використання відходів виробництва та вторинної сировини.

Руйнування природних екосистем на величезних територіях суші.

Глобальним наслідком погіршення довкілля є погіршення стану здоров'я населення Земної кулі. Сучасне розуміння здоров'я включає не лише відсутність хвороб та фізичних дефектів, а й «стан повного фізичного, душевного та соціального благополуччя», за визначенням Всесвітньої організації охорони здоров'я (ВООЗ).

Підсумовуючи такі основні параметри глобальної екологічної кризи:

експоненційне зростання населення;

чистоти біосфери, а саме: виробництво відходів, геохімічне забруднення біоти та навколишнього середовища, радіотоксикація, шумове забруднення та електромагнітне забруднення;

енергетичний;

вичерпності природних ресурсів (сировинної та руйнування природних екосистем на величезних територіях);

глобальне погіршення здоров'я населення. Бусигін А.Г. ДЕСМОЕКОЛОГІЯ або теорія освіти для сталого розвитку. Книжка перша. - 2-ге вид., Випр., Дод. – Видавництво «Симбірська книга», Ульяновськ, 2003 р. С. 35

Основні причини руйнування екосистем та виснаження ресурсів такі:

– На відміну від природи, де освіта та споживання харчових ресурсів відбуваються за безвідходним, майже замкнутим циклом, при виробництві продуктів та товарів людиною утворюються відходи. Для задоволення своїх потреб людині на рік потрібно близько 20 т природної сировини, 90-95% якої надходить у відходи. Колись природні системи переробляли відходи людської діяльності, ніби захищаючи себе від їхнього шкідливого впливу. У сучасних умовах можливості біосфери до самоочищення та саморегуляції майже вичерпані.

- Місткість природного середовища, тобто. максимальна чисельність популяції певного виду, яку протягом багато часу екосистема може витримати і деградувати, Демшевського не дозволяє переробити всі відходи діяльності, накопичення яких створює загрозу глобального забруднення довкілля і деградації природних екосистем.

– Запаси корисних копалин обмежені фізико-хімічними умовами та розмірами нашої планети, що призводить до їх поступового виснаження.

– Результати руйнівної діяльності людей часто мають довготривалі наслідки, що не простежуються одним поколінням. Крім того, вплив на природу в одному регіоні може позначатися у віддалених від цього регіону місцях.

У міру зростання міста витрати на забезпечення його функцій зростають, а якість життя знижується. Оптимальна ємність середовища, мабуть, відповідає містам помірних розмірів, з населенням близько 100 тисяч осіб.

Індустріально-міська система залежить також від ємності середовища на вході і виході, тобто. розмірів сільського оточення. Чим більше місто, тим більше воно потребує приміських просторів. Часто саме якість життя, а не брак енергії та інших зручностей стає фактором, що лімітує розвиток міста. Деякі вчені вважають, що підтримуюча ємність Землі вже перевищена.

Питання поточного контролю

1. Визначення екосистеми.

2. Опишіть склад екосистеми.

3. Абіотичний компонент – це…

4. Біотичний компонент – це…

5. З яких функціональних груп складаються біотичні компоненти?

6. Енергію чого використовують фотоавтотроф?

7. Яку енергію використовують хемоавтотрофи?

8. Який процес здійснюють консументи чи гетеротрофні організми?

9. Чим харчуються фаготрофи та сапротрофи?

10. У чому полягає роль редуцентів у кругообігу речовин?

11. Чим забезпечується функціонування екосистеми?

12. Взаємодія яких процесів є найважливішою функцією будь-яких екосистем?

13. Чим забезпечується саморегуляція систем?

14. Дайте визначення наступним поняттям: Гомеостаз, резистентна стійкість, пружна стійкість, фотосинтез, метаболізм, аеробне дихання, безкисневе дихання.

15. Екологічна сукцесія – це…

16. Чим характеризується автотрофна сукцесія?

17. Чим характеризується гетеротрофна сукцесія?

18. Еволюція екосистем – це…

19. Біом – це…

20. Перерахуйте коротко основні причини руйнування екосистем та виснаження ресурсів.

Лекція №4.

1. Екологічні чинники.

2.Абіотичні фактори.

3.Біотичні фактори.

4. Антропогенні фактори.

Екосистеми та безпека Росії. Сучасна безпекова концепція включає екологічний ризик. Тривалість життя людей нерідко визначається станом природи більшою, ніж оборонною системою країни. Руйнування природи відбувається на очах одного покоління так само стрімко і несподівано, як на вогні тікає молоко. Природа від людини може «втекти» лише один раз, і це викликало пильну увагу до живого оточення людини, різноманітності природи, і особливо біологічного. Людство нещодавно почало усвідомлювати, що воно так само смертне, як окрема людина, і тепер прагне забезпечити невизначено довге існування поколінь в біосфері, що еволюціонує. Світ є людині іншим, ніж раніше. Однак просто вірити в природу недостатньо, необхідно знати її закони та розуміти, як їм слідувати.

Екосистемам властива здатність відновлюватись після руйнування. У тих випадках, коли існує можливість проникнення на територію, що зазнала руйнівного впливу (широка лісова пожежа, зсув, що оголила неживі гірські породи, поховання великих площ під вулканічним попелом і т. п., всіх видів, здатних існувати в цій кліматичній зоні, відбувається процес закономірної зміни екосистем. Він починається з найбільш простих екосистем, представлених виключно «піонерними» видами-еврібіонтами, проходить через проміжні, закономірно змінюють один одного щодо стійкі стани, стадії, до заключної, клімаксної стадії. в принципі може існувати (якщо нехтувати безперервністю еволюційного процесу) нескінченно довго. Таку закономірну зміну екосистем називають сукцесією (від англійської succession – послідовність).

При руйнуванні низки гірських порюд, передусім апатитових, які накопичили величезні поклади фосфору в минулі геологічні епохи, цей елемент потрапляє в наземні екосистеми або вилуговується водами і зрештою опиняється в океані. В обох випадках він вступає в харчові ланцюги.

Будь-яка екосистема, що існує в безпосередній близькості до земної поверхні, є біогеоценозом. Біогеоценоз - це реально існуюче природне явище, що складається з біоценозу та екотипу (умов середовища) і що характеризується постійним та безперервним перебігом двох суперечливих процесів - побудовою органічної речовини з консервацією сонячної енергії та руйнуванням органіки з вивільненням енергії. В результаті цих процесів відбувається обмін речовиною та енергією між окремими складовими частинами біогеоценозу, між ними та навколишнім середовищем, відбувається перерозподіл речовин та енергії у просторі. Схема взаємозв'язків компонентів біогеоценозу наведено на рис. 1. […]

Темпи еволюції екосистеми різко змінюються при великомасштабних стресах. Будь-який фактор, здатний вивести екосистему зі стабілізованого стану, веде початок більш швидким темпам еволюції. Як такі чинники можуть виступати глобальні зміни клімату, геологічні процеси, масова імміграція при поєднанні материків тощо. буд. З огляду на зруйнованих колишніх зв'язків відбувається лавиноподібне утворення нових видів. Утворюються нові великі таксони, тобто еволюція набуває характеру макроеволюції. Звичайно, цей процес займає мільйони ліг. Подібні явища, якими багата історія Землі (крейдова криза тощо), називаються екологічними кризами. Прикладом екологічної кризи можуть бути кардинальні зміни в біосфері, що відбулися в середині крейдяного періоду, близько 95-105 млн років тому.

За іншим законом екосистема розвивається те щоб максимально відновити зруйноване. Інакше кажучи, зменшуючи шкідливі впливу людини на природу, екосистема хіба що намагається повернути у кругообіг всі речовини, вироблені людиною. Наприклад, через 2 роки після знищення людиною лісу на голому полі з'являється степ, через 15...20 років - чагарник, через 100 років його витісняє сосна, а через 150 років - дуб.

Найбільший внесок у руйнування біосфери роблять райони “старих” цивілізацій - Європа, Південно-Східна та Південна Азія. Загальна площа зруйнованих екосистем у Європі становить 7 млн.кв.км, у Південній та Південно-Східній Азії тощо. У цих районах майже зовсім не залишилося природних екосистем, число природних екосистем, що збереглися, вимірюється одиницями відсотків. Винятком є ​​Китай, де природні екосистеми збереглися на 20% території. Однак на ці 20% падають райони пустель і високогір'їв.

Молоді, продуктивні екосистеми дуже вразливі через монотипний видовий склад, оскільки внаслідок якоїсь екологічної катастрофи, наприклад, посухи, її вже не відновити через руйнування генотипу. Але для життя людства вони необхідні. Тому наше завдання – зберегти баланс між спрощеними антропогенними та сусідніми з ними складнішими, з найбагатшим генофондом, природними екосистемами, від яких вони залежать.

У наземних та ґрунтових екосистемах гриби разом із бактеріями є редуцентами, харчуючись мертвою органічною речовиною та розкладаючи її. Метаболічна активність грибів дуже висока, вони здатні до швидкого руйнування гірських порід та вивільнення з них хімічних елементів, які при цьому включаються до біогеохімічних циклів вуглецю, азоту та інших компонентів ґрунту та повітря.

ДЕСТРУКЦІЯ [Лат. destructio) - руйнування, порушення нормальної структури чогось (екосистеми, ґрунти, рослини і т. д.).

Таким чином, у процесі руйнування судаком популяцій аборигенів в ізольованій екосистемі оз. Балхаш, можна виділити три найбільш важливі етапи: перший - різке зниження щільності їх популяцій, другий - порушення нормальної відтворювальної здатності, третій - розрив ареалу та ізоляція окремих локальних стад.

Торішнього серпня 1999 р. внаслідок руйнації дощовим паводком греблі Няшевський Прудок припинив существование.[ ...]

Як відомо, природні екосистеми мають все необхідне для підтримки рівноваги і будуть його підтримувати так довго, як довго збережуться зв'язки, що встановилися, і потоки речовин, енергії та інформації. Втрата біорізноманіття, забруднення повітря, води та ґрунту, руйнування ґрунтового покриву – все це зменшує здатність нормально функціонувати і тому становить загрозу для існування рівноваги у системах. Не відомо, як довго можна просуватися по порушеній системі, але ясно, що не нескінченно.

Самоочищення - природне руйнування забруднювача у середовищі результаті процесів, які у екосистеме.[ ...]

Крім оцінки ступеня порушеної екосистеми велике значення має оцінка площі її уражене. Якщо площа зміни невелика, то за рівної глибині впливу мала площею порушена система швидше відновиться, ніж велика. Якщо площа порушення гранично допустимих розмірів, то руйнація середовища практично незворотне і належить до рівня катастрофи. Наприклад, вигоряння лісів на площі в десятки та сотні гектарів практично оборотне, і ліси відновлюються – це не катастрофа. Однак якщо площа вигоряння лісів або будь-якої форми техногенного руйнування рослинного покриву сягає площі десятків і сотень тисяч гектарів, зміни практично незворотні та подія кваліфікується як катастрофа. Таким чином, розмір катастрофічного екологічного порушення досить великий і перевищує, за В.В. Виноградову, площа 10 000-100 000 га залежно від типу рослинності та геолого-географічних умов.

Ландшафтне забруднення призводить до руйнування місцеперебування організмів та порушення регенераційної здатності природних ландшафтів. В результаті екосистеми деградують, руйнуються. Може порушитися стан природного середовища, при якому забезпечуються саморегуляція та відтворення основних компонентів біосфери (води, повітря, ґрунтового покриву, тваринного та рослинного світу) та здорові умови життя людини (екологічна рівновага).

У міру розвитку розум проникає в обмінні процеси в екосистемі та перетворює їх. У цьому змінюється характер обміну, він стає зумовленим, заданим, умисним. Керуючись світоглядом, людина діє цілеспрямовано. В результаті людської діяльності природні екосистеми трансформуються в соціоприродні екосистеми, що складаються з неживої природи, живої природи та не природи – культури. Людина використовує закони та властивості природи проти неї самої, задаючи природним процесам ті напрямок, форму і темпи перебігу, які потрібні йому. На основі пізнаних законів природи людина встановлює своє панування над нею та забезпечує її за допомогою праці. Але праця - це не тільки велике благо для людини, що звільнила її від рабської залежності від природи. Праця як потужний засіб на природні процеси таїть у собі й інший бік. З фактора творчого він за певних умов може перетворитися на свою протилежність - руйнівний фактор, особливо в частині руйнування ОС.

МЕТАН (М.) – ​​газ (СН4), що утворюється при анаеробному процесі руйнування органічних речовин, зокрема целюлози (метанове бродіння). М. - важлива ланка у кругообігу вуглецю. Основна маса М. утворюється в перезволожених наземних екосистемах (тому М. називають болотним газом). М. - головна складова частина природного пального (до 99%) та рудничного газів. Накопичення М. у вугільних шахтах призводить при його загорянні до аварій.

Істотним та потенційно небезпечним впливом на морські екосистеми є поховання відходів у морських глибинах. В даний час на дні морів знаходиться затоплена в різні часи хімічна зброя (боєприпаси). Незважаючи на те, що воно знаходиться в металевих контейнерах, реально існує небезпека руйнування металу морською водою і розгерметизація ємностей. Деякі країни, наприклад США, планують затопити в Атлантиці на великих глибинах протягом 30 років понад 100 старих атомних підводних човнів, у кожній з яких залишок радіоактивних матеріалів оцінюється в 2,3 1015 Бк. У Швеції існує проект сховища радіоактивних відходів під морським дном на глибині 50 м нижче за його рівень.

ЕКОЛОГІЧНЕ ПОРУШЕННЯ - 1. Відхилення від нормального стану (норми) екосистеми будь-якого ієрархічного рівня організації (від біогеоценозу до біосфери). е. н. може статися в одному з екологічних компонентів або в екосистемі в цілому, бути причинно зовнішнім для екосистеми, що розглядається, або внутрішнім для неї, мати антропогенний або природний характер, бути локальним, регіональним або глобальним. Мається на увазі, що якщо Е. н. недостатньо для того, щоб призвести до незворотного руйнування екосистеми, то остання здатна самовідновитися до попереднього стану.

Розглянемо приклад відновної сукцесії (демутації) на площі, де в процесі лісозаготівель була знищена екосистема хвойного (ялинового) лісу. У процесі рубки практично повністю зруйнований фітоценоз і зооценоз, але такий елемент екотопа як ґрунт значною мірою зберігає властивості, які були їй притаманні до рубки. Що ж до кдиматопа, він радикально змінюється насамперед у частині, що стосується освітленості, прогріваності, альбедо, вітрового режиму. Після рубки на звільненій від лісу площі з'являться світлолюбні та швидкорослі трав'янисті рослини та листяні деревини. Через деякий час (10-20 років) листяні, що розрослися, поступово почнуть пригнічувати трав'янисті рослини, і з'явиться можливість для укорінення і проростання сходів хвойних. Далі після десятиліть листяні поступово поступляться своїм місцем хвойним (рис. 2.21). Надалі може розпочатися процес розпаду популяції хвойної породи та її заміна популяціями листяних порід (осики, берези, верби та ін.).

ЕКОЛОГІЯ ПРИКЛАДНА -розробка норм використання природних ресурсів та середовища життя, допустимих навантажень іа них, форм управління екосистемами різного ієрархічного рівня, способів «екологізації» господарства. У більш загальному трактуванні - вивчення механізмів руйнування біосфери людиною та способів запобігання цьому процесу, розробка принципів раціонального використання природних ресурсів без деградації середовища життя.

Екологічно допустиме навантаження - господарська діяльність людини, внаслідок якої не перевищується поріг стійкості екосистеми (граничної господарської ємності екосистеми). Перевищення цього порога веде до порушення стійкості та руйнування екосистеми. Це не означає, що на будь-якій території цей поріг не може перевищуватися. Тільки коли сума всіх екологічно допустимих навантажень на Землі перевищить межу «господарської ємності» біосфери, настане небезпечна ситуація (екологічна криза), яка призведе до деградації всієї біосфери, зміни навколишнього середовища з тяжкими наслідками для здоров'я людини та стійкості його господарства. ]

У процесі круговороту речовини відбувається безперервний синтез із простих неорганічних сполук живої органічної речовини та одночасне руйнування останньої у найпростіші неорганічні сполуки. Ці два паралельно протікають процесу забезпечують обмін речовин між біотичним та абіотичним компонентами екосистеми та підтримують сталість ресурсів поживних речовин у навколишньому середовищі за практичної відсутності надходження їх із зовнішнього середовища. Саме замкнутий кругообіг речовини є основним стрижнем механізму біологічного регулювання якості навколишнього середовища.

У роботі допустимою мірою відхилень від нормального стану екосистеми вважаються такі відхилення, які з часом можуть бути ліквідовані самою системою. Досягнення критичних значень стану веде до руйнування чи придушення даної системы.[ ...]

Різноманітність біологічних видів – необхідна умова стійкості циклів синтезу, трансформації та деструкції органічної речовини біосфери. У природних екосистемах з високою точністю біота підтримує баланс між продукцією та деструкцією органіки. Найважливішу роль біота грає у руйнуванні гірських порід та ґрунтоутворенні. Крім того, біота здійснює ефективне керування гідрологічним режимом, складом ґрунту, атмосфери, води. Встановлено, що біота зберігає повною мірою цю здатність, якщо людство використовує трохи більше 1% чистої первинної продукції біоти. Решта продукції має на підтримку життєдіяльності видів, стабілізуючих середу [Горшков В.Г., 1980, 1995].[ ...]

Однак за 10-20 років використання цієї території бобри виїдають рослини, що служать їм кормовою базою (насамперед - вільху) та змінюють місце проживання. Відбувається досить швидке руйнування «гідромеліорованої» екосистеми та відновлення колишньої. Цей цикл триває приблизно 100 років.

е. має тенденцію зростати: під впливом води та вітру руйнуються кристали, потоки води переносять речовини з більш високих точок поверхні на нижчі. е. підвищується при руйнуванні органічних речовин до неорганічних сполук. Живі організми, навпаки, збільшують свою впорядкованість, при цьому Е. знижується: з простих речовин формуються складні, з однієї заплідненої клітини - зиготи - виростає складний багатоклітинний організм, особини утворюють популяції, популяції об'єднуються в екосистеми і т.д. е. вимагають постійного надходження енергії (див. Енергія в екосистемі).

Коннел і Слєтир (1577 р.), підсумовувавши різні точки зору, запропонували три механізми сукцесій. Умовою будь-якої -укцесії -первинно?» або вторинною є якась руйнація існуючої екосистеми і (або) поява вільних місць, які можу, бути заселені організмами.

Антропогенний вплив на природу порушує набуту у процесі еволюції чудову здатність природи до саморегулювання. Видимі штучні зміни в природне середовище часто призводять до корінних змін зв'язків в екосистемах і прогресуючого руйнування біосфери.

Сумарні світові антропогенні викиди двох головних забруднювачів повітря - винуватців і відкислення атмосферної вологи - Б02 і 1ЧОх становлять щорічно понад 255 млн т (1994). На величезній території природне середовище закисається, що дуже негативно відбивається на стані всіх екосистем. Озера і річки, позбавлені риби, гинуть ліси - ось сумні наслідки індустріалізації планети» (X. Френч, 1992).

Ступінь гранично допустимого забруднення води у водному об'єкті, що залежить від його фізичних особливостей та здатності до нейтралізації домішок, розглядається як гранично допустиме навантаження ГДН. Але оскільки використання води пов'язане з вилученням її з водойми (або водотоку) та загрозою виснаження цього об'єкта, руйнуванням екосистеми, а також з використанням для купання, риболовлі, відпочинку на воді, то обмеження навантаження тільки з точки зору надходження у воду забруднюючих речовин виявляється недостатнім. Тому в даний час стоїть проблема розробки нормативів гранично допустимого екологічного навантаження на водні екосистеми ПДЕН.

В.Ф. Левченко та Я.І. Старобогатова (1990), яким класичний сукцесійний процес, у якому видові популяції організмів і типи функціональних зв'язків з-поміж них закономірно, періодично і оборотно змінюють одне одного. Такий суб-циклічний процес може тривати невизначено довго, якщо зовнішні щодо екосистеми умови зберігаються, а середовище має властивість до самовідновлення. До цього процесу належать сезонні зміни екосистеми річки. Періоди руйнування та відновлення середовища в цьому випадку однакові. На макрорівні існує стійкість системи, а в дрібнішому часовому та просторовому масштабах - циклічність та мінливість.

В екології людини під екологічним порушенням розуміється будь-яке тимчасове чи постійне відхилення від сприятливих для людини умов життя. При гранично допустимому екологічному порушенні допускається така інтенсивність екологічного порушення, яка є недостатньою для того, щоб призвести до незворотного руйнування екосистеми, а екосистема здатна самовідновлюватися до попереднього стану.

Важливими є проведені оцінки можливого впливу на проміжних і критичних рівнях не тільки на екосистему в районах безпосереднього впливу, але і на всю біосферу в цілому (наприклад, для відновлення або заміни елементів біосфери, що вибули, потрібно витрачання частини резервів екосистем сусідніх з пошкодженим районів); зони з пошкодженою або зруйнованою екосистемою можуть поступово негативно впливати на екосистеми сусідніх ділянок (прикладом такого впливу є настання пустель, вторинне забруднення, причиною якого є забруднення на сусідніх ділянках тощо).

Найпростіші виконують різні функції у процесі очищення. Вони регулюють кількість бактерій в активному мулі, біоплівці, підтримуючи його на оптимальному рівні. До кінця біологічного очищення кількість бактерій в очищеній воді зменшується настільки, що очищені стічні води можна спускати у водойму, не піддаючи їх різної додаткової обробки. Найпростіші сприяють осадженню мулу, поглинаючи зважені речовини, створюють рухливу рівновагу екосистеми активного мулу, освітлюють очищену стічні води, розпушують біоплівку, сприяючи її відторгненню. Внаслідок відсутності багатьох ферментних систем найпростіші не беруть безпосередньої участі у руйнуванні забруднень стічних вод. Але поглинаючи велику кількість бактерій, вони звільняють значну кількість «додаткових» бактеріальних екзоферментів. За рахунок звільнених бактеріальних екзоферментів найпростіші беруть участь у процесах окислення деяких токсичних речовин, перетворюючи їх на нетоксичні.

Разом з промисловими та побутовими стічними водами техногенні сполуки фосфору можуть надходити в ґрунти та ґрунтово-грунтові води. Особливості міграції та акумуляції фосфору в біосфері полягають у практично повній відсутності газоподібних сполук у біокруговороті, тоді як обов'язковими елементами біокруговорота вуглецю, азоту, сірки є газоподібні сполуки. Кругообіг фосфору є простим, незамкненим циклом. Фосфор присутній у наземних екосистемах як найважливіша частина цитоплазми; потім органічні сполуки фосфору мінералізуються у фосфати, які знову споживають коріння рослин. У процесі руйнування гірських порід сполуки фосфору надходять у наземні екосистеми; Значна частина фосфатів залучається до кругообігу води, вилуговується і надходить у води морів, океанів. Тут сполуки фосфору включаються до харчових ланцюгів морських екосистем.

Завдання збереження біорізноманіття у місті - це завдання збереження природних угруповань, які формують середовище проживання і роблять його сприятливим для людини: регенерують повітря і воду, пом'якшують мікроклімат, забезпечують психологічний комфорт тощо. Разом з тим, повною мірою вирішення цього завдання неможливо, оскільки не всі види організмів здатні адаптуватися до міського середовища. Справді, в даний час є такі руйнівні для міста процеси, як біохімічна корозія споруд, вивітрювання стін і фундаментів будівель, утворення зсувів і плавунів, карстові явища. І все ж таки дослідження останніх років виявили динаміку та механізми пристосування багатьох жителів міста до нових умов і дозволили сформулювати деякі принципи планування розвитку міст з урахуванням екологічних факторів.

Слід згадати про великомасштабну екологічну катастрофу в Баренцевому морі в 1987-1988 роках. Тут у 1967-1975 pp. непомірним промислом були підірвані ресурси оселедця та тріски. Через їхню відсутність рибальський флот переключився на вилов мойви, чим повністю була підірвана кормова база не тільки тріски, а й тюленів, і морських птахів. На морських базарах по берегах Баренцева моря кілька років тому загинула від голоду більшість пташенят, що вилупилися, кайр і чайок. Голодні гренландські тюлені десятками тисяч стали заплутуватися в мережах біля узбережжя Норвегії, куди вони рушили з традиційних місць проживання в Баренцевому морі у відчайдушних спробах урятуватися від голоду. Зараз море порожнє: улови скоротилися вдесятеро, а відновлення зруйнованої екосистеми в найближче десятиліття неможливе.

Природним аначогом речовини полікомпонентного складу, що включають різні групи легких органічних сполук, важкі вуглеводні, супутні природні гази, сірководень і сірчисті сполуки, високомінералізовані води з переважанням хлоридів кальцію і натрію, важкі метали, включаючи ртуть, сік, нікель, молібден, миш'як, уран та ін., є нафта [Піковський, 1988]. Особливості дії окремих фракцій нафти та загальні закономірності трансформації ґрунтів вивчені досить повно [Солнцева,. 1988]. Найбільш токсичні за санітарно-гігієнічними показниками речовини, що входять до складу легкої фракції. У той же час, внаслідок леткості та високої розчинності їхня дія зазвичай не буває довготривалою. На поверхні ґрунту ця фракція в першу чергу піддається фізико-хімічним процесам розкладання, що входять до її складу, вуглеводні найбільш швидко переробляються мікроорганізмами, але довго зберігаються в нижніх частинах ґрунтового профілю в анаеробній обстановці [Піковський, 1988]. Токсичність більш високомолекулярних органічних сполук виражена значно слабше, але інтенсивність їхнього руйнування значно нижча. Шкідливий екологічний вплив смолисто-асфальтенових компонентів на ґрунтові екосистеми полягає не в хімічній токсичності, а у значній зміні водно-фізичних властивостей ґрунтів. Якщо нафта просочується зверху, її смолисто-асфальтенові компоненти та циклічні сполуки сорбуються переважно у верхньому, гумусовому горизонті, іноді міцно цементуючи його. При цьому зменшується поровий простір ґрунтів. Ці речовини малодоступні мікроорганізмам, процес їх метаболізму йде дуже повільно, іноді десятки дет. Подібна дія важкої фракції нафти спостерігається на території Ішимбайського нафтопереробного заводу. Склад органічних фракцій викидів інших підприємств представлений у переважній більшості легколеткими сполуками.