ПРЕДМЕТ НА НАУКАТА ЕКОЛОГИЯ
Posted by: Karaivanova / Category:Предмет на науката екология
Екологията се определя като наука за условията на съществуване и за взаимната връзка и взаимната обусловеност на обмена на материя, енергия и информация както между организмите и средата, така и между самите организми.
Въз основа на различни критерии екологичната наука може да бъде класифицирана, както следва:
а) В зависимост от поставените цели:
обща екология - изследва закономерностите в двустранната връзка между организмите и околната среда;
приложна екология - изследванията са насочени към решаване на практически проблеми по опазване на околната среда - защита от замърсяване, научно управление на околната среда, рационално използване на природните ресурси, кръговрат на веществата в природата, стабилност и възможно натоварване на екосистемите.
б) В зависимост от предмета на изследване: екология на човека; екология на растенията; екология на животните; екология на микроорганизмите.
в) В зависимост от характера на средата: екология на водоемите; екология на сушата; екология на атмосферата; агроекология; градска екология; Асоциална екология.
г) В зависимост от степента на антропогенно въздействие върху природата: екология на девствените екосистеми; екология на антропогенните системи; екология на замърсените региони и екосистеми.
Екологията е наука, която изучава условията на съществуване на живите същества и Взаимната връзка между тях и средата на обитаване.
Основни методи на изследване в екологията
Наблюдение - това е най-старият и широко разпространен метод в биологията, които има своето място и в екологията. то предполага процесите, които се извършват в екосистемите, да се отразяват, без да има намеса в тях. Наблюдението може да се осъществява непосредствено или чрез използването на различна апаратура.
Експеримент - той се извършва в природата и в лабораторни условия. Този метод предполага участие на изследователя с цел промяна на някои условия в екосистемата. Експериментът може да се провежда при неконтролирани условия (това най-често става в природата) или контролирани в лаборатория. Трябва да се отбележи, че данните, получени от контролирани експерименти, не винаги отразяват точно реалните процеси В природата. Това е лесно обяснимо, Като се имат предвид многообразието и влиянието на различните фактори в природата.
Моделиране - при него изследователят се стреми да създаде модел, чиито характеристики се изучават по-лесно, а резултатите с известно приближение могат да се отнесат към реалните процеси в природата.
Задачи на екологията
изследване на закономерностите на организацията на живот, в т.ч. Във връзка с антропогенното въздействие върху природните екосистеми и биосферата Като цяло;
създаване на научни основи за рационално използване на биологичните ресурси, прогнозиране на измененията в природата под влияние на дейността на човека, управляване на процесите, протичащи в биосферата;
разработване на системи от мероприятия, осигуряващи използването на минимални количества химикали за борба с вредните за човека биологични и др. видове;
регулиране числеността на някои популации;
екологична индикация при определяне свойствата на едни или други Компоненти и елементи на ландшафта, в т. ч. индикация на замърсеността на околната среда;
възстановяване на нарушените природни екосистеми, в т.ч. рекултивация на селскостопански площи, възстановяване на пасища, възстановяване на нарушени и изтощени земи, възстановяване чистотата и продуктивността на водоемите и др.
Компонентите на природната среда включват: въздух, вода, почви, екосистеми, земни недра.
Понятието околна среда е с по-малък обем (обхват), тъй като има отделни части от природата, в които все още не е стъпвал човешки крак. Независимо от всичко, едва ли има части на земята, които поне косвено да не са засегнати от човешката дейност.
В България най-често се използва понятието околна среда, тъй Като почти цялата ни територия е засегната от човешката дейност.
Опазването на околната среда е система от международни, държавни и местни административно стопански, политически и обществени мерки и дейности, насочени към осигуряване на физични, химични и биологични условия, в чиито граници функционират природните системи, за да се постигне благоприятна за човека околна среда.
Предмет на приложната екология
Приложната екология изучава опазването на възпроизводството на охолната среда (ОВОС). Тя включва причинно-следствените връзки и зависимости между производствената дейност на обществото и природната среда и влиянието, което оказва състоянието на околната среда върху съществуването на човека и неговата дейност, както и пътищата за постигане на хармонично развитие. Разработва система от научни, организационно-правни, педагогически и други мероприятия за поддържане на рационално взаимодействие между човешката дейност и околната среда за запазване, възстановяване и увеличаване на природните дадености и тяхното рационално използване, за предотвратяване замърсяването на атмосферата, хидросферата и почвите; за предотвратяване уврежданията на околната среда от стопанска и социално-битова дейност.
Опазването и Възпроизводството на околната среда се осъществяват с оглед задоволяване на материалните и духовните потребности на сегашните и бъдещите поколения на човечеството.
Основната цел на опазването на околната среда е съхранението на количественото и качественото състояние на живата природа
Като жизненоважен компонент на биосферата на планетата. запазването на качественото многообразие на живота и поддържането на количественото му разнообразие са необходими за нормалното функциониране на биосферата, свързано с такива жизненоважни процеси, Като запазване чистотата на водите, въздуха, почвеното плодородие и продуктивността на световния океан.
Никои от по-важните неблагоприятни изменения на околната среда се изразяват в следното:
- замърсяване на атмосферата и създаване на сериозна опасност за Климатичното равновесие;
- замърсяване на повърхностните води и Световния океан;
- силно намаляване на Количеството (на глава от населението) и влошаване качеството на питейните води;
- физическо намаление и силно замърсяване на обработваемите земеделски земи;
- непрекъснато обедняване на разнообразието на флората и фауната;
- влошаване условията на средата в големите градове, водещи до нежелателни последствия за здравето на хората;
- засилване противоречията между социално-икономическото развитие и опазването на чистотата на окопната среда.
Глобално затопляне (парников ефект)
Хората от хилядолетия се опитват да въздействат върху времето (Климата). Днес обаче сме на ръба на голямо изменение на Климата, предизвикано от антропогенната дейност. За голямо съжаление то не е планирано, неуправляемо е и може дори да се окаже катастрофално. Причините за това са увеличаването на:
въглеродния диоксид (50 % от причинителите), чийто главен източник е изгарянето на органичните горива и изсичането на горите, водещо до намаленото му потребление. При използването на твърди горива (Въглища, дърва и др.) се отделя в големи Количества СО, - за последните 30 години увеличението му е 5-6-Кратно. Толкова големи количества не могат да се асимилират от растенията при фотосинтезата, поради което количеството му в атмосферата непрекъснато се увеличава.
метана (съставлява 20 % от причинителите), който се освобождава от петролните кладенци, животинските (органичните) торове и разлагането на тинята в каналите за отпадните води;
хлорфлуорвъглеводородите (фреоните - 15 % от причинителите). Отделят се при използването на хладилните инсталации, аерозолите, пожарогасителите и др.;
водните пари, праха и др. замърсители на атмосферата (съставляват останалите 15 % от причинителите).
Всички тези причинители блокират слънчевата радиация, достигаща до земята, и генерираната от нея топлина не може да се отдаде в космоса. В такива случаи слънчевото излъчване се задържа до повърхностните слоеве на Земята, което е причина за общото затопляне. Тези натрупвания на газове могат да предизвикат внезапно скокообразно изменение на Климата.
Неовладяването на този процес може да предизвика топене на полярните ледове В близките 40-50 г., да доведе до покачване на нивото на световния океан с около 1-2 метра. Последица от това ще бъде загубата на огромни площи обработваема земя, и то предимно в делтите на реките. В тези райони исторически са се разбивали и разполагали големи градове и обработваеми земи. Това налага в тези региони да бъдат изградени своевременно предпазни защитни съоръжения, за да не се стигне до изчезването на огромни площи обработваема земя.
Световната, а и нашата промишленост и транспортните средства ще зависят от добиваните горива, като и в бъдеще ще се увеличава постъпването на СО2 метан и др. в атмосферата. Съществуват редица способи за намаляването им и за постигане на равновесие в атмосферата.
За да се намали вредното действие на парниковия ефект, е необходимо да се работи в следните насоки:
- увеличаване коефициента на полезно действие на горивото, предназначено за промишлеността и транспортните средства, и икономия на енергии, тъй като производството е почти заложено на изкопаемо твърдо гориво;
- преустановяване или сериозно намаляване на масовата сеч на горите и по-специално на тропическите гори;
- организиране и финансиране на мероприятия по залесяване на горски дървета и поддържането им;
- опазване на наличните горски насаждения от пожари и природни бедствия:
- развитие на алтернативни способи за производство на енергия, вместо твърдо гориво, замърсяващо околната среда;
засаждане на горски и овощни видове и полагане на грижи за тях, защита на почвите и водните ресурси, а също и правилно съставяне на разнообразие от дървесни видове в регионите, което води до формиране на устойчива биосфера.
Разрушаване на озоновия слой
Основни причинители са хлорфлуорвъглеводородите (фреоните), които се издигат в стратосферата, Където се разлагат, освобождавайки атомирания хлор, който разрушава озоновия слой. фреоните са относително инертен газ и химически нереакционно способни, не горят и не са отровни. Това тяхно свойство им позволява да се използват при производството на пенопласти, охлаждащи агенти и инертни носители на аерозоли. Употребата им трябва да се избягва и да се заменят с алтернативни безвредни материали. Озонът се използва и Като дезинфекциращо средство главно при обработката на питейни води. Едно по-съществено изтъняване на този слой може да има катастрофален ефект върху здравето на хората и низшите форми на Живот - фито- и зоопланктон във водните хранителни вериги.
Озоновият слой предпазва Земята от ултравиолетовото облъчване. Унищожаването му ще предизвика намаляване на продуктивността на селското стопанство, увеличаване на раковите заболявания и др. Установено е, че озоновата дупка над Антарктида към 1998 г. е 13 млн./км2. Това обстоятелство наложи провеждането в последните години на интензивни преговори между държавите за намаляване на производството на химични средства, унищожаващи озоновия защитен слой.
През 1986 г. ООН проведе Конференция в Канада (Монреал) под мотото "За опазване на околната среда". Беше подписано Монреалското споразумение за съкращаване на хлорфлуорвъглеводородните пенопродукти с 50 % Към 1989 г., като същите да се заместят с други материали.
На втората Конференция през 1989 г. в Хелзинки бе постигнато споразумение за пълно спиране на производството на пенопродукти Към 2000 г., Като в заключение се смята, че този срок е доста дълъг. Наред с това е необходимо да се обръща внимание при ремонт на хладилници, фризери и други хладилни инсталации да не се разпиля ват пенопродуктите - това се отнася и за фирмите производители, и за тези, обслужващи ремонта; да се настоява пред законодателните органи да приемат съответни нормативни документи и да се бойкотира използването на шуплести пластмаси, като бъдат замествани с подходящи материали.
Киселинни дъждове
Със стопанската си дейност човечеството доведе до значително натрупване в атмосферата на серен диоксид и азотни оксиди, чието присъствие там има сериозни последици за околната среда. При взаимодействие с Водата се образуват сярна и азотна Киселина. С валежите те се отлагат върху земната повърхност, поразявайки най-силно растителността. Днешните Киселинни дъждове засягат планетата като цяло. У нас явлението също е познато. Повишена е Киселинността на валежите в Девненския промишлен район, в Златица и Пирдоп, в Пловдив, Русе, Перник, Димитровград, София и други промишлени райони.
Отрицателното влияние на киселинните дъждове е многостранно. От обществено значение са промените в химическия състав на почвата, която при взаимодействие с Киселинните дъждове се обогатява с лесно усвоими от растенията отровни вещества като олово, мед, Кадмий и др. Наред с това тя обеднява на Калий, натрий, Калций, които са необходими за развитието на различните растителни и дървесни видове. Това води до промени в химическия състав на растенията, в Които се натрупват токсични вещества (елементи) и чрез хранителната верига попадат в животните и човека.
Особено катастрофално е влиянието на киселинните дъждове върху иглолистните дървесни видове. Увеличеното съдържание на алуминий в почвата Като резултат от Киселинните валежи поразява кореновата система на иглолистните дървета. От валежите са повредени около 8 млн. ha гори в 15 европейски страни. В Германия са засегнати 34 % от горските площи, в Австрия - 31 %, в Полша - 8 %. У нас също са засегнати около 7 % иглолистни и горски насаждения.
Токсични и радиоактивни отпадъци
Отпадъците от рудодобивната, химическата, металургичната промишленост и радиоактивните отпадъци от атомната промишленост се превръщат в истинско бедствие за човечеството. Тяхното надеждно погребване или пълно обезвреждаме. Все още не е намерило правилно решение. Те трябва така да се погребват или обезвреждат, че да не замърсяват околната среда и да не застрашават здравето на хората. В САЩ погребването на радиоактивните отпадъци става в стоманени варели, които се поставят в специално бетонирани погреби под земята или на дъното на океана Източна Европа е сред- регионите с най-висока концентрация в света на депонирани промишлени отпадъци. Отработеното гориво от атомната електроцентрала по договор се връща в Русия и страните от ОНД. Процесът на управление на токсичните и радиоактивните отпадъци Включва следните дейности: събиране, транспортиране, депониране, съхранение и обезвреждаме. Тези дейности в развитите страни са решени чрез специални закони, наредби и указания.
Диоксини и фурани
Полихалогенираните дибензодиоксини (ПХДД) и полихалогенираните дибензофурани (ПХДф) представляват трициклени ароматни съединения със сходни химични и физични свойства. Те са повсеместно разпространени в околната среда, въпреки че не се образуват по естествен път, а са странични продукти на други произвеждани продукти. Съществуват повече от 50 изомера на ПХДД (диоксина) и повече от 100 на ПХДф.
За диоксина като потенциална отрова с бойни възможности се заговори през 1976 година, Когато при авария 6 химичните заводи „ИсКемсса" на Миланското предградие Севезо в атмосферата бяха изпуснати 2 Кг от тази силна и продължителна по своето действие отрова. Бяха поразени много хора и животни от областта. От данните, които по-късно станаха достояние на световната общественост, сега моЖе да се твърди със сигурност, че производството на диоксин В италианските заводи е било целенасочено - Като основна съставка на ново химическо оръжие, и че той е бил произвеждан отдавна за употребата му като примес Към хербицидите, разпръсквани от САЩ Във Виетнамската война. Днес повечето от учените са Категорични: диоксинът е основният фактор за наличието на голям брой вродени уродства, заболявания от рак на черния дроб, на половите органи, кожни, нервни, бъбречни и очни заболявания, установени сред населението на Виетнам в районите, подлагани от американската армия на химическо въздействие.
Установено е, че тетрахлорбензодиоксинът (диоксинът) действа еднакво силно както при попадането му върху кожата, така и по инхалационен и стомашно-чревен път. Той може да се смята за най-силната от досега известните синтетични отрови. Още в ранните стадии на заболяването заедно с крайно упоритите кожни прояви -хлоракне, перна болест - се появяват болки и слабост в долните Крайници, леки парастезни, сърдечни болки и психовегетативни разстройства. Като последица от заболяването могат да се появят тежки увреждания на черния дроб, чернодробна цироза и некроза, чернодробен рак, бронхит, полиневрит, енцефалит, увреждане на бъбреците и далака и късни и продължителни психични и неврологични прояви.
Извънредно силното отровно действие на 2,3,5,7 - тетрахлорди-бензодиоксина не е само в това, че ЛД50 - за плъхове е само 0,03 mg/kg живо тегло, но е и в силната му тератогенна активност.
Едно от най-опасните свойства на диоксина е неговата голяма стабилност. Той се разрушава при загряване над 800 "С. Известно благоприятно свойство е неговата практическа неразтворимост Във вода (0,0002 части на милион) и слаба разтворимост в мазнини (4,4 на 100 000), което се смята за благоприятно поради невъзможността този продукт да се разпространи по-надалеч по пътя на хранителната верига (в храната на човека).
В почвата диоксинът се разлага извънредно бавно (над 12-15 г.), като разграждането му се извършва в присъствието на вода и слънчева светлина. По тази причина италианските власти в Севезо са предприели изсмукване на праха от поразените с диоксин повърхности със свръхмощни прахосмукачки заедно с почвата на 20 см от повърхността на земята и изгарянето им в пещи при температура 1100-1200 "С. Загряването на диоксина под 800 " води до неговата сублимация и разпространението му на огромни площи. В региона на Севезо е направена дегазация на училищата и на 15 предприятия, където диоксинът е открит до около 90 гами и повече на m2, което се смята за особено опасно.
От направените анализи за материалните загуби, от извършените опити да се ликвидира химическото огнище в Севезо е установено, че за една година са изразходвани 23 милиарда лири, унищожени са 40 000 глави добитък, извършени са хиляди трансплантации, настъпилите „спонтанни" аборти са се увеличили на 12 %, родени са 11 деца с уродства, 500 деца са получили кожни заболявания, процентът на неизличимите пневмонии и чернодробни заболявания се е удвоил и почти цялото население на Севезо страда от нервни смущения. Унищожени са голяма част от земеделските Култури в района на пораженията.
От началото на 1999 г. от Белгия и др. западни страни у нас са внесени фураж, месни и млечни продукти, замърсени с диоксин. Това наложи фуражите и замърсените продукти да се изземат от магазините и складовете и да бъдат унищожени (изгорени), тъй като диоксинът проявява подтискане на имунитета, нервотоксичност, канцерогенност, увреждане на кожата и черния дроб.
Прочетете още »