Вопросы: 2) Уровни организации природных систем. Какие из них являются объектом исследования экологии?
52) Понятие "экологическая катастрофа". Примеры прогнозируемых и реально существующих экологических катастроф. Катастрофа на Арале, ее сущность и основные причины.
81) Экологический мониторинг. Вычислительная техника как база мониторинга. Картографические состояния окружающей среды. Геоинформационные системы.
Вопрос № 2
При современном понимании экология относится к числу фундаментальных подразделений биологии, изучающей надорганизменный уровень организации. Всем уровням организации жизни (ген, клетка, орган, организм, популяция и сообщество) соответствуют известные биологические системы (генетические и клеточные системы, системы органов, системы организмов, популяционные системы и экологические системы). Объектом экологии являются: системы организмов, популяционные системы и экологические системы (экосистемы), причём каждая из этих групп анализируется как система живых организмов, взаимодействующих друг с другом и со средой их обитания и составляющих такое единство (систему), в пределах которого осуществляется процесс трансформации энергии и органического вещества.
| Разделы экологии | Их содержание |
| Факториальная экология | Учение о факторах среды и закономерностях их действия на организмы |
| Экология организмов, или аутэкология | Взаимодействие между отдельными организмами и факторами среды или средами жизни |
| Популяционная экология, или демэкология | Взаимоотношения между организмами одного вида (в пределах популяций) и средой обитания. Экологические закономерности существования популяций |
| Учение об экосистемах (биогеоценозах), или синэкология | Взаимоотношения организмов разных видов (в пределах биоценозов) и среды их обитания как единого целого. Экологические закономерности функционирования экосистем |
| Учение о биосфере (глобальная экология) | Роль живых организмов (живого вещества) и продуктов их жизнедеятельности в создании земной оболочки (атмосферы, гидросферы, литосферы), ее функционировании |
Экосистема – это единство, включающее все организмы на данном участке территории и взаимодействующее с физической средой таким образом, что поток энергии создаёт чётко определённую трофическую структуру (цепь питания), видовое разнообразие и круговорот веществ. Не детализируя всей структуры экосистемы, можно подчеркнуть, что чаще всего зелёные растения (продуценты) из воды и углекислого газа, используя солнечную энергию и питательные элементы, производят органическое вещество, которое в качестве пищи используется травоядными (консументы I – го порядка), в свою очередь являющихся пищей для плотоядных, хищников (консументы 2- го порядка). Органические остатки в экосистеме опять превращаются в минеральные вещества. Понятие экосистемы очень широкое и не её величина, а функциональное единство компонентов, проявляющееся через наличие взаимоотношений, взаимозависимости и причинно-следственных связей, определяет основные параметры экосистем.
Вопрос № 52
Признаком устойчивой экологической системы является стабильность определенных характеристик. Так, например, экологически устойчивая система Земля имеет постоянную массу и постоянную среднюю температуру.
Под экологической катастрофой следует понимать переход системы из одного устойчивого состояния в другое. Например, повышение средней температуры Земли может привести к таянию полярных льдов, опустыниванию почв, вымиранию определенных видов флоры и фауны, может быть, даже к гибели человечества. Экологические катастрофы могут иметь различные уровни - от локальных (гибель леса, осушение моря и т. д) до глобальных (в масштабах Земли, Солнечной системы, Галактики и даже Вселенной).
Человечество в процессе жизнедеятельности безусловно влияет на различные экологические системы. Примерами таких, чаще всего опасных, воздействий является осушение болот, вырубание лесов, уничтожение озонового слоя, поворот течения рек, сброс отходов в окружающую среду. Этим самым человек разрушает сложившиеся связи в устойчивой системе, что может привести к ее дестабилизации, то есть к экологической катастрофе.
Список причин способных привести к глобальным экологическим катастрофам:
1. глобальное потепление, сдвиг климатических зон;
2. озоновые дыры;
3. частично обратимое загрязнение окружающей среды;
4. неуничтожимые радиоактивные отходы;
5. эрозия и сокращение площадей плодородных почв;
6. демографический взрыв;
7. истощение невозобновляемых минеральных ресурсов;
8. энергетический кризис;
9. резкий рост числа ранее неизвестных и зачастую неизлечимых болезней;
10. недостаток продуктов питания, перманентное состояние голода большей части населения планеты;
11. Истощение ресурсов мирового океана и его загрязнение.
Вот несколько примеров экологических катастроф:
26 апреля 1986 года в 1:23 по московскому времени произошла авария на Чернобыльской АЭС, стены ядерного реактора были моментально разрушены. От высокой температуры загорелся графит, и бушующий огонь поднял в атмосферу тысячи смертоносных частиц. На свободу вырвались цезий, стронций, плутоний - страшные радиоактивные яды, обезвредить которые принципиально невозможно никакими способами. Переносимые ветром и дождями, они покрыли губительным ковром территорию площадью более 100.000 км, на которой в этот момент проживало не менее 800.000 человек. 30 человек погибли сразу, многие, никем ещё не сосчитанные, сотни или даже тысячи людей, заболели и умерли от губительного облучения, 100.000 человек были эвакуированы из своих домов.
В 1974 году американским штатам Миссисипи и Аризона угрожал двигавшийся с океана ураган "Камилла". Чтобы избежать возможных разрушений, было принято решение "расстрелять" его зарядами с йодистым серебром. Было известно, что это вещество способно действовать на возмущённую атмосферу, как успокаивающие таблетки на человека. Однако результат оказался прямо противоположным. После обстрела ураган, как будто взбесившийся зверь, лишь усилился и повернул в другую, ещё более опасную для жителей этого района, сторону. В результате "укрощения" "Камиллы" 234 человека погибли, а тысячи остались без крыши над головой.
3 декабря 1984 г. — на заводе пестицидов в Бхопале (Индия) произошла утечка смертельного газа метилизоцианата, эта катастрофа по числу непосредственно погибших в ней людей считается крупнейшей за всю историю развития промышленности. В результате ошибки оператор технического сбоя из резервуаров завода в воздух было выброшено вреднейшее химическое вещество, вызывающее удушье и потерю зрения. Только за три дня после катастрофы в городе умерло от удушья 2.000 человек!
В 1988 году во Флориде при заполнении дизельным топливом лопнул резервуар. Примерно 14.000 тонн горючего за считанные секунды гигантской волной высотой 10м перехлестнули через огораживающую насыпь и попали в реку Мононгахилу. Без воды осталось 23 тыс. человек, пришлось эвакуировать 1.200 семей, закрыть десятки предприятий.
В 1991 году в Северном море в результате технической неисправности затонула боевая атомная лодка "Комсомолец". Часть экипажа погибла, а на дне под ненадёжной защитой корпуса остались заряды с плутонием - одним из наиболее радиоактивных и ядовитых веществ на Земле (смертельная для человека доза - 0,0001 г.). Чем закончится эта катастрофа, пока совершенно невозможно предсказать.
28 января 1969 г. — на нефтяной платформы в канале Санта-Барбара (шт. Калифорния, США) произошел выброс нефти. За 11 дней в море вылилось около тысячи тонн нефти. Платформа продолжала протекать в течение нескольких лет.
2 июня 1969 г. — в Рейне начала гибнуть рыба. За два года до этого в реку попали две 25-килограммовые канистры с инсектицидом «Тиодан». Катастрофа вызвала мор нескольких миллионов рыб.
10 июля 1976 г. — в результате взрыва на химической фабрике в Севезо (Италия) произошел выброс ядовитого облака диоксина. Через две недели было эвакуировано все население. Город в течение 16 месяцев был необитаем.
Апрель 1979 г. — в Институте микробиологии и вирусологии в Свердловске произошел выброс спор сибирской язвы. Согласно независимым источникам, был заражен регион в радиусе 3 км, и погибло несколько сот человек.
3 июня 1979 г. — авария на нефтяной платформе «Иксток-1» на юге Мексиканского залива, произошел выброс в море 600 тыс. тонн нефти. Мексиканский залив в течение нескольких лет был зоной экологического бедствия.
1 ноября 1986 г. — в результате пожара на складе фармацевтической компании «Сандоз» (Базель, Швейцария) произошел выброс 1 тыс. тонн химических веществ в Рейн. Погибли миллионы рыб, была заражена питьевая вода.
1970 — постепенное исчезновение Аральского моря (Казахстан, СССР).
24 января 1991 г. — Ирак начал сливать сырую нефть из кувейтских нефтяных скважин в море. Персидский залив стал зоной экологического бедствия.
28.02.2002
В результате уже в первые сутки после аварии в реку Пышма попало около 100 тысяч кубометров сточных вод. Очередная экологическая катастрофа в Екатеринбурге. Из-за аварии на насосной станции Северных очистных сооружений в реки Пышма и Камышинка хлынул поток нечистот.
19.03.2002
Около ста списанных российских подлодок с невыгруженным ядерным топливом могут стать причиной мировой экологической катастрофы. К такому выводу пришли участники круглого стола, который прошел в Думе. По мнению участников, эта проблема стоит очень остро, так как сейчас в российских «пунктах отстоя» АПЛ находится более 100 кораблей с невыгруженным ядерным топливом, а утечка радиации на любом из них может привести к катастрофе, сравнимой с чернобыльской. При этом, как сообщил «столу» директор приморского завода «Звезда», который занимается утилизацией подлодок, Юрий Шульга, корпуса многих АПЛ находятся в неудовлетворительном состоянии и представляют реальную ядерную угрозу