Биотический круговорот

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное учреждение

высшего профессионального образования

"ЧЕЛЯБИНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АГРОИНЖЕНЕРНАЯ АКАДЕМИЯ"

Факультет механизации сельского хозяйства

Кафедра биологии с основами экологии

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

Выполнил: Смирнов В.А.

Группа: № 33

Челябинск 2013

Биотический (биологический) круговорот.

Под биотическим (биологическим) круговоротом понимается циркуляция веществ между почвой, растениями, животными и микроорганизмами. По определению Н. П. Ремезова, Л. Е. Родина и Н. И. Базилевич, биотический (биологический) круговорот -- это поступление химических элементов из почвы, воды и атмосферы в живые организмы, превращение в них поступающих элементов в новые сложные соединения и возвращение их обратно в процессе жизнедеятельности с ежегодным опадом части органического вещества или с полностью отмершими организмами, входящими в состав экосистемы (Н. Ф. Реймерс, 1990).

Закон В. И.Вернадского, сформулированный его последователем, гласит: "Миграция химических элементов на земной поверхности и в биосфере в целом осуществляется при непосредственном участии живого вещества (биогенная миграция), или же она протекает в среде, геохимические особенности которой (кислород, углекислый газ, сероводород и т. д.) преимущественно обусловлены живым веществом, как тем, которое в настоящее время населяет данную биокосную систему, так и тем, которое действовало на Земле в течение всей геологической истории"

Биотический (биологический) круговорот веществ в экосистеме (по А. И. Воронцову, Н. 3. Харитоновой, 1979)

Представим биотический круговорот в циклической форме:

Структурные циклы биотического круговорота (по Т. А. Акимовой, В. В. Хаскину, 1994).

Пояснения: внутреннее малое кольцо -- первичный биотический круговорот с участием примитивных продуцентов (П) и редуцентов-деструкторов (Д); Р -- растения; Т -- первичные консументы (растительноядные животные); X, и X, -- вторичные и третичные консументы (хищники). Все циклы замыкаются редуцентами.

Первичный биотический круговорот по Т.А. Акимовой, В.В. Хаскину (1994) состоял из примитивных одноклеточных продуцентов (П) и редуцентов-деструкторов (Д). Микроорганизмы способны быстро размножаться и приспосабливаться к разным условиям, например, использовать в своем питании всевозможные субстраты -- источники углерода. Высшие организмы такими способностями не обладают. В целостных экосистемах они могут существовать в виде надстройки на фундаменте микроорганизмов. Вначале развиваются многоклеточные растения (Р) -- высшие продуценты. Вместе с одноклеточными они создают в процессе фотосинтеза органическое вещество, используя энергию солнечного излучения. В дальнейшем подключаются первичные консументы -- растительноядные животные (Т), а затем и плотоядные консументы. Нами был рассмотрен биотический круговорот суши. Это в полной мере относится и к биотическому круговороту водных экосистем, например океана.

Все организмы занимают определенное место в биотическом круговороте и выполняют свои функции по трансформации достающихся им ветвей потока энергии и по передаче биомассы. Всех объединяет, обезличивает их вещества и замыкает общий круг система одноклеточных редуцентов (деструкторов). В абиотическую среду биосферы они возвращают все элементы, необходимые для новых и новых оборотов.

Следует подчеркнуть наиболее важные особенности биотического круговорота. -Фотосинтез относится к мощному естественному процессу, вовлекающему ежегодно в круговорот огромные массы вещества биосферы и определяющему ее высокий кислородный потенциал. Он выступает регулятором основных геохимических процессов в биосфере и фактором, определяющим наличие свободной энергии верхних оболочек земного шара. Фотосинтез представляет собой химическую реакцию, которая протекает, как известно, за счет солнечной энергии при участии хлорофилла зеленых растений:

nCO2 + nH2О + энергия ? СnH2nOn + nO2

За счет углекислоты и воды синтезируется органическое вещество и выделяется свободный кислород. Прямыми продуктами фотосинтеза являются различные органические соединения, а в целом процесс фотосинтеза носит довольно сложный характер, глюкоза является простейшим продуктом фотосинтеза.

Помимо фотосинтеза с участием кислорода (так называемый кислородный фотосинтез) следует остановиться и на бескислородном фотосинтезе, или хемосинтезе (рис. 12.12).

К хемосинтезирующим организмам относятся нитрификаторы, карбоксидобактерии, серобактерии, тионовые железобактерии, водородные бактерии. Они называются так по субстратам окисления, которыми могут быть NH3, NO2, CO, H2S, S, Fe2+, H2. Некоторые виды -- облигатные хемолитоавтотрофы, другие -- факультативные. К последним относятся карбоксидобактерии и водородные бактерии. Хемосинтез характерен для глубоководных гидротермальных источников.

Схема фотосинтеза у растений, водорослей и бактерий.

Фотосинтез происходит за немногим исключением на всей поверхности Земли, создает огромный геохимический эффект и может быть выражен как количество всей массы углерода, вовлекаемой ежегодно в построение органического -- живого вещества всей биосферы. В общий круговорот материи, связанной с построением путем фотосинтеза органического вещества, вовлекаются и такие химические элементы, как N, P, S, а также металлы -- К, Са, Mg, Na, Al.

При гибели организма происходит обратный процесс -- разложение органического вещества путем окисления, гниения и т. д. с образованием конечных продуктов разложения. Следовательно, общую реакцию фотосинтеза можно выразить в глобальном масштабе следующим образом:

mCO2 + nH2O <=> Cm?n(H2O) + mO2

В биосфере Земли этот процесс приводит к тому, что количество биомассы живого вещества приобретает тенденцию к определенному постоянству.

"Естественный отбор признает только один вид "валюты" -- благополучное потомство" (Э. Пианка, 1981).

Популяция -- потенциально бессмертная сущность, состоящая из смертных особей. Чтобы поддержать существование популяции, особь должна выжить сама и оставить потомков, которые тоже смогут выжить. Вероятно, наибольшие шансы на выживание будет иметь та особь, которая вообще не будет тратить ресурсы и полученную из них энергию на производство потомства. Но пройдет немного времени -- и такая особь без следа исчезнет из популяции. На противоположном "полюсе" находится гипотетическая особь, которая сразу после своего появления начинает всю свою энергию направлять на производство потомков. Такое существо погибнет само и, если его потомки унаследуют столь же неэффективный способ распределения ресурсов, произведет потомков, которые не будут иметь шансов на выживание. Значит, наибольшую ценность для популяции должна иметь особь, сочетающая затраты на собственное выживание и на производство потомков в оптимальном сочетании. Оценить, насколько это сочетание оптимально, можно. Для этого нужно высчитать, при каком сочетании в данных условиях особь оставит наибольший возможный вклад в будущее поколение. Мера, которая используется для этого в математической популяционной биологии, называется репродуктивной ценностью. Репродуктивная ценность -- обобщенная мера выживаемости и плодовитости, учитывающая относительный вклад организма в будущие поколения.

Каковы бы не были приспособления особей к совместному проживанию в популяции, каковы бы не были приспособления популяции к тем или иным факторам, все они в конечном итоге направлены на длительное выживание и продолжение себя в любых условиях существования. Среди всех приспособлений и особенностей можно выделить комплекс основных признаков, которые называются экологической стратегией. Это общая характеристика роста и размножения данного вида, включающая темп роста особей, период достижения ими половой зрелости, периодичность размножения, предельный возраст и пр.

Экологические стратегии очень разнообразны и хотя между ними существует множество переходов, из них можно выделить два крайних типа: r-стратегию и K-стратегию.

r-стратегия - ею обладают быстро размножающиеся виды (r-виды); для нее характерен отбор на повышение скорости роста популяции в периоды низкой плотности. Она характерна для популяций в среде с резкими и непредсказуемыми изменениями условий или в эфемерных, т.е. существующих короткое время (пересыхающие лужи, заливные луга, временные водотоки)

Основные признаки r-видов: высокая плодовитость, короткое время регенерации, высокая численность, обычно малые размеры особей (у растений мелкие семена), малая продолжительность жизни, большие траты энергии на размножение, кратковременность местообитаний, низкая конкурентоспособность. R-виды быстро и в больших количествах заселяют не занятые территории, но, как правило, скоро - в течение жизни одного-двух поколений сменяются К-видами.

К r-видам относятся бактерии, все однолетние растения (сорняки) и насекомые-вредители (тли, листоеды, стволовые вредители, стадная фаза саранчи). Из многолетников - пионерные виды: Иван-чай, многие злаки, полыни, эфемерные растения, из древесных видов - ивы, березы белая и каменная, осина, чозения, из хвойных - лиственница; они появляются первыми на нарушенных землях: гарях, горных полигонах, строительных карьерах, по обочинам дорог.

K-стратегия - этой стратегией обладают виды с низкой скоростью размножения и высокой выживаемостью (К-виды); она определяет отбор на повышение выживаемости при высокой плотности популяции, приближающейся к предельной.

Основные признаки К-видов: низкая плодовитость, значительная продолжительность жизни, крупные размеры особей и семян, мощные корневые системы, высокая конкурентоспособность, устойчивость на занимаемой территории, высокая специализация образа жизни. Скорость размножения К-видов с приближением к предельной плотности популяции падает и быстро увеличивается при низкой плотности; родители заботятся о потомках. К-виды часто становятся доминантами биогеоценозов. К К-видам относятся все хищники, человек, реликтовые насекомые (крупные тропические бабочки, в т.ч. дальневосточные, реликтовый усач, жук-олень, жужелицы и др.), одиночная фаза саранчи, почти все деревья и кустарники. Наиболее яркие представители растений - все хвойные, дуб монгольский, орех маньчжурский, лещины, клены, разнотравье, осоки.

Разные популяции по-разному используют одну и ту же среду обитания, поэтому в ней одновременно могут существовать виды обоих типов стратегией.

ПРИМЕРЫ. В лесах на экологическом профиле "Горнотаежный" весной до распускания листьев на деревьях, спешат зацвести, отплодоносить и закончить вегетацию эфемероиды: хохлатки, адонис амурский, ветреницы, фиалка восточная (желтая). Под пологом леса начинается цветение пионов, лилий, воронца остроконечного. На открытых участках в сухих дубняках южного склона разрастаются овсяница овечья и марьянник розовый. Дуб, овсяница и другие виды - K-стратеги, марьянник - r-стратег. 40 лет назад после пожара в пихтово-широколиственном типе леса образовались парцеллы из осины (r-вид). В настоящее время осина уходит из состава древостоя, сменяясь К-видами: липой, дубом, грабом, орехом и др.

Любая популяция растений, животных и микроорганизмов - это совершенная живая система, способная к саморегуляции, восстановлению своего динамического равновесия. Но она существует не изолированно, а совместно с популяциями других видов, образуя биоценозы. Поэтому в природе широко распространены и межпопуляционные механизмы, регулирующие взаимоотношения между популяциями разных видов. В качестве регулятора данных взаимоотношений выступает биогеоценоз, состоящий из множества популяций разных видов. В каждой из этих популяций происходят взаимодействия между особями, и каждая популяция оказывает воздействие на другие популяции и на биогеоценоз в целом, как и биогеоценоз с входящими в него популяциями оказывает непосредственное влияние на каждую конкретную популяцию.

Как пишет И.И. Шмальгаузен: "…Во всех биологических системах имеется всегда взаимодействие разных циклов регуляции, ведущее к саморазвитию системы соответственно данным условиям существования…"

При достижении оптимальных соотношений наступает более или менее длительное стационарное состояние (динамическое равновесие) данной системы в данных условиях существования. "…Для популяции это означает установление определенной генетической структуры, в том числе, разных форм сбалансированного полиморфизма. Для вида это означает установление и поддержание его более или менее сложного строения. … Для биогеоценоза это означает установление и поддержание его гетерогенного состава и сложившихся соотношений между компонентами. При изменении условий существования стационарное состояние, конечно, нарушается. Происходит переоценка нормы и вариантов, а, следовательно, и новое преобразование, т.е. дальнейшее саморазвитие данных систем…". При этом в биогеоценозе изменяются соотношения между звеньями, а в популяциях идет перестройка генетической структуры.

Здоровье человека является качественной характеристикой, складывающейся из набора количественных параметров: антропометрических (рост, вес, объём грудной клетки, геометрическая форма органов и тканей); физических (частота пульса, артериальное давление, температура тела); биохимических (содержание химических элементов в организме, эритроцитов, лейкоцитов,гормонов и пр.); биологических (состав кишечной флоры, наличие вирусных и инфекционных болезней) и др.

Для состояния организма человека существует понятие "нормы", когда значения параметров укладываются в определенный, выработанный медицинской наукой и практикой диапазон. Отклонение значения от заданного диапазона может явиться признаком и доказательством ухудшения здоровья. Внешне утрата здоровья будет выражаться в измеримых нарушениях в структурах и функциях организма, изменениях его адаптивных возможностей.

По уставу Всемимрной Организамции Здравоохранемния - "Здоровье является состоянием полного физического, душевного и социального благополучия, а не только отсутствием болезней и физических дефектов".

Жизнь человека зависит от состояния здоровья организма и масштабов использования его психофизиологического потенциала. Все стороны человеческой жизни в широком диапазоне социального бытия: производственно - трудовом, социально-экономическом, политическом, семейно-бытовом, духовном, оздоровительном и учебном - в конечном счете определяются уровнем здоровья.

Резервные возможности меняются в течение жизни. Их увеличение или уменьшение связано не только с возрастными особенностями, но и во многом определяются образом жизни. Постоянная тренировка функций, позволяющая наращивать "резервные мощности", создает условия для укрепления здоровья, и, наоборот, ее отсутствие непременно ведет к снижению "резервных мощностей" организма, т. е. к "количественному" снижению здоровья.

Здоровье во многом определено генетически, но зависит также и от условий, в которых мы живем и работаем.

Существует большое количество факторов, снижающих уровень здоровья: перенесенные болезни, пристрастие к алкоголю и никотину, хроническое влияние неблагоприятных условий жизни и труда, нерациональное питание (как его недостаточность, так и изобилие и высокая калорийность) беспорядочный режим труда и отдыха, сна, частые эмоциональные напряжения, загрязнение воздуха и воды, злоупотребление лекарствами и бытовой химией. В числе этих факторов на одном из первых мест - двигательная недостаточность.

Значение каждого из этих факторов для конкретных людей различно. В большой степени оно обусловлено генотипом и сформировавшимся на его базе фенотипом.

Здоровье человека, возникновение тех или иных заболеваний, их течение и исход, продолжительность жизни зависят от большого числа факторов. Все факторы, определяющие здоровье, делят на факторы, укрепляющие здоровье (факторы здоровья) и факторы, ухудшающие здоровье (факторы риска). Если все факторы суммировать, то здоровье зависит от трех основных их составляющих:

а) биологические факторы;

б) социальные факторы;

в) природно-климатические факторы.

Биологические факторы. К основным биологическим факторам, детерминирующем здоровье относятся: наследственность, возрастные, половые и конституционные особенности организма человека. Организм человека наделен приспособительными и компенсаторными возможностями, данными ему эволюционным развитием. Человек - высший и наиболее сложно организованный продукт не только биологической, но и социальной эволюции. Известно, что здоровье человека обусловлено генетически. Около десяти миллионов генов и порождаемых ими белковых форм образуют биологическую систему организма человека. Ее работа зависит от полноценности генов, которые весьма чувствительны к вредным токсическим веществам, проникающим в клетки организма с воздухом, водой, продуктами питания. Данные вещества могут вызвать мутацию (видоизменения) генов, при наличии которых белок в организме или вовсе не образуется, или полностью теряет свою биофункцию. Активность организма снижается, он заболевает, теряет способность к сопротивлению, происходят изменения органов и систем, вплоть до патологических изменений психической деятельности. В популяции, таким образом, возрастает число детей с врожденными умственными и физическими недостатками.

Социальные факторы. Среди причин и условий, определяющих здоровье населения в последнее время ведущими стали факторы, связанные с образом и условиями жизни человека.

Наиболее полно взаимосвязь между образом жизни и здоровьем выражается в понятии здоровый образ жизни (ЗОЖ). Здоровый образ жизни объединяет все, что способствует выполнению человеком профессиональных, общественных и бытовых функций в оптимальных для здоровья условиях и выражает ориентированность деятельности личности в направлении формирования, сохранения и укрепления как индивидуального, так и общественного здоровья.

К основным факторам образа жизни, укрепляющее здоровье относятся: рациональное соотношение труда и отдыха; физический и духовный комфорт; сбалансированное питание; высокая медицинская активность; экономическая и материальная независимость; психофизиологическая удовлетворенность; регулярная двигательная активность и т.д.

К основным факторам образа жизни, ухудшающим здоровье, относятся: неполноценный отдых; социальная пассивность; неудовлетворенность жизненной ситуацией, переутомление; несбалансированное в количественном и качественном отношении питание; низкая медицинская активность; гиподинамия и гипокинезия, злоупотребление алкоголем, курением, наркомания, токсикомания, злоупотребление лекарственными средствами; длительные стрессовые ситуации; неадекватное сексуальное поведение и т.д.

Образ жизни человека в значительной степени обусловлен социально-экономическими условиями, в то же время он во многом зависит от мотивов деятельности конкретного человека, от особенностей его психики, состояния здоровья и функциональных возможностей организма. Этим в частности, объясняется реальное многообразие вариантов образа различных людей.

К социальным факторам относится и уровень медицинского обслуживания населения.

Природно-климатические факторы. К этим факторам можно отнести условия обучения и труда, факторы производства, материально-бытовые условия, климатические и природные условия, степень чистоты обитания и т.д.

В настоящее время стало уже неопровержимым фактором что, кислотные дожди, необъятные пространства вырубленных лесов, отравленные реки, экологически вредные продукты питания и многое другое, пагубно влияют на здоровье человека. Отсюда - болезни, смертность и самая короткая в Европе продолжительность жизни, огромное число неполноценных детей.

В настоящее время эпидемиологические, эколого-гигиенические и клинико-социальные исследования позволяют установить следующую иерархию факторов, влияющих на здоровье:

условия и образ жизни людей - 49-53%,

состояние окружающей среды - 17-20%,

генетические факторы - 18-22%,

деятельность учреждений здравоохранения - до 8-10%.

Известно, что уровень здоровья человека зависит от многих факторов: наследственных, социально-экономических, экологических, деятельности системы здравоохранения. Но, по данным ВОЗ он лишь на 10-15 % связан с последним фактором, на 15-20 % обусловлен генетическими факторами, на 25 % его определяют экологические условия и на 50-55 % - условия и образ жизни человека.

Таким образом, очевидно, что первостепенная роль в сохранении и формировании здоровья все же принадлежит самому человеку, его образу жизни, его ценностям, установкам, степени гармонизации его внутреннего мира и отношений с окружением. Вместе с тем современный человек в большинстве случаев перекладывает ответственность за свое здоровье на врачей. Он фактически равнодушен по отношению к себе, не отвечает за силы и здоровье своего организма, и наряду с этим не старается исследовать и понимать свою душу. В действительности человек занят не заботой о собственном здоровье, а лечением болезней, что и приводит к наблюдающемуся в настоящее время увяданию здоровья на фоне значительных успехов медицины. В действительности же, укрепление и творение здоровья должно стать потребностью и обязанностью каждого человека.

Первостепенной задачей для повышения уровня здоровья должно стать не развитие медицины, а сознательная, целенаправленная работа самого человека по восстановлению и развитию жизненных ресурсов, по принятию на себя ответственности за собственное здоровье, когда здоровый образ жизни становится потребностью.

Развитие жизни на Земле всегда происходило в присутствии радиационного фона окружающей среды. Радиоактивное излучение определяется естественным радиационным фоном и искусственным. Естественный радиационный фон - представляет собой ионизирующее излучение от природных источников космического и земного происхождения, действующих на человека на поверхности земли. Космические лучи представляют собой поток частиц (протонов, альфа-частиц, тяжёлых ядер) и жёсткого гамма-излучения (это так называемое первичное космическое излучение). При взаимодействии его с атомами и молекулами атмосферы возникает вторичное космическое излучение, состоящее из мезонов и электронов.

Естественное радиоактивные элементы условно можно разделить на три группы:

1. изотопы радиоактивных семейств урана, тория и актиноурана;

2. не связанные с первой группой радиоактивные элементы - калий - 40, кальций - 48, рубидий - 87 и др.;

3. радиоактивные изотопы, возникающие под действием космического излучения - углерод - 14 и тритии.

Технически изменённый радиационный фон представляет собой ионизирующее излучение от природных источников, претерпевших определённые изменения в результате деятельности человека. Например, поступление радионуклидов в биосферу вместе с извлечёнными на поверхность земли из недр полезными ископаемыми (главным образом минеральными удобрениями), в результате сгорания органического топлива, излучения в помещениях, построенных из материалов, содержащих естественные радионуклиды, а также облучения за счёт полётов на современных самолётах.

Излучение, обусловленное рассеянными в биосфере искусственными радионуклидами, представляет собой искусственный радиационный фон (аварии на АЭС, отходы предприятий ядерной энергетики, использование искусственных ионизирующих излучений в медицине, народном хозяйстве).

Радиоактивное загрязнение природных средств на территории Российской Федерации в настоящее время обусловлено следующими источниками:

· глобально распределёнными долгоживущими радиоактивными изотопами - продуктами испытаний ядерного оружия, проводивших в атмосфере и под землёй;

· выбросом радиоактивных веществ из 4-го блока Чернобыльской АЭС в апреле - мае 1986 года;

· выбросами в атмосферу и сбросами в водные системы радиоактивных веществ с действующих АЭС в процессе их нормальной эксплуатации;

· плановыми и аварийными выбросами радиоактивных веществ в окружающую среду от предприятий атомной промышленности;

· привнесенной радиоактивностью (твёрдые радиоактивные отходы и радиоактивные источники).

Атомная энергетика вносит весьма незначительный вклад в изменение радиационного фона окружающей среды при нормальной работе ядерных установок. АЭС является лишь частью ядерного топливного цикла, который начинается с добычи и обогащения урановой руды. Отработанное в АЭС ядерное топливо иногда подвергается вторичной обработке. Заканчивается процесс, как правило, захоронением радиоактивных отходов.

Но в результате аварий на АЭС в окружающую среду могут попасть большое количество радионуклидов. Возможны аварии с локальными загрязнения только технологических помещений. Также случаются аварии, которые сопровождаются выбросом в окружающие среду радиоактивных веществ в количествах, превышающие установленные пределы. Большую опасность при этом имеют выбросы в атмосферу. Аварийный выброс в водную среду, по мнению специалистов, менее вероятное событие и будет характеризоваться более низкими уровнями воздействия.

Также большое значение как источника радиации имеют ядерные взрывы. При испытаниях ядерного оружия в атмосфере часть радиоактивного материала выпадает неподалеку от места испытания, какая-то часть задерживается в нижнем слое атмосферы, подхватывается ветром и переносится на большие расстояния. Находясь в воздухе около месяца, радиоактивные вещества во время этих перемещений постепенно выпадают на землю. Однако, большая часть радиоактивного материала выбрасывается в атмосферу (на высоту 10-15 км), где он остаётся многие месяцы, медленно опускаясь и рассеиваясь по всей поверхности земного шара.

Если в почве происходит накопление радионуклидов или их содержание превышает допустимые нормы, то это обуславливает не только высокий уровень радиации для местного населения, но и опасность загрязнения ими продуктов сельскохозяйственной деятельности. Для уменьшения степени воздействия на население обоих факторов используют способы дезактивации, основанные на различных принципах.

[1]. Способ дезактивации почвы, заключающийся в нанесении на загрязненную поверхность пленкообразующихся составов. Образовавшуюся на поверхности пленку с фиксированными в ней радионуклидами удаляют и подвергают дальнейшей утилизации. Способ эффективен лишь для приповерхностного слоя и совершенно не пригоден для удаления радионуклидов, уже проникших в глубину почвенного массива.

[2]. Способ обработки почвы, согласно которому с помощью химических реагентов осуществляют фиксацию находящихся в почве радионуклидов. В этом случае предотвращается дальнейшая миграция радионуклидов, но почва становится малопригодной для сельхозоборота.

[3]. Для обеспечения сельхозпригодности местности используют способ механического удаления загрязненного слоя почвы с последующей его заменой на незагрязненной слой или запусканием в оборот оставшейся части грунта. Удаление загрязненного слоя может быть осуществлено с или без предварительной обработки. При предварительной обработке обеспечивают фиксацию удаляемого слоя химической обработкой, например как в [2] заморозкой или другими способами. В этом случае образуется удобный для механической обработки (срезания) и транспортировки слой загрязненной почвы. Но изымается из оборота наиболее плодородный слой, и утилизация требует обработки и захоронения больших массивов грунта.

[4]. Способ дезактивации почвы, включающий внесение в почву гранулированных веществ, содержащих избирательные сорбенты. После насыщения их радионуклидами гранулы можно извлекать для регенерации и повторного использования. Однако сорбция радионуклидов происходит в зоне, прилегающей к гранулам, что в целом не позволяет осуществить дезактивацию во всем радиоактивно зараженном слое почвы. Возникают проблемы при извлечении гранул и отделения их от почвы.

[5]. Способ дезактивации почвы, включающий выращивание на дезактивируемой местности растений, аккумулирующих через корневую систему радионуклиды, содержащиеся в почве, и удаление растительного покрова с дальнейшей его утилизацией. Способ позволяет, сохраняя естественную структуру почвы, перемещать, перекачивать радионуклиды из почвы в биомассу, тем самым понижая в ней содержание опасных для населения радиоактивных элементов. Для утилизации радиационно загрязненной биомассы могут быть использованы известные методы концентрирования и захоронения отходов (метод экстракции, сушки и сжигания и т.д.). Однако естественная способность растений аккумулировать радионуклиды не позволяет в достаточной степени осуществить дезактивацию местности.

По способу дезактивации почвы, включающему выращивание на дезактивируемой местности растений, аккумулирующих через корневую систему радионуклиды, содержащиеся в почве, и удаление растительного покрова с дальнейшей его утилизацией. Предварительно устанавливают элементы-аналоги для каждого подлежащего извлечению из почвы радионуклида, имеющие сходные с ним химические свойства и ту же валентность, а также перечень растений, обладающих в содержащих радионуклиды слоях почвы развитой корневой системой, хорошо аккумулирующих элементы-аналоги. Для выращивания растений или сочетаний растений, выбирают их семена из установленного перечня и засевают ими почву после проведения традиционных для данной местности агромероприятий, повышающих урожайность биомассы, исключив из состава вносимые удобрения, содержащие установленные выше элементы-аналоги, доведения рН почвы до значения, превышающего оптимальное значение рН для выбранного растения или сочетания растений не более чем на 0,5 единиц, внесения экстрагентов-сорбентов и водного раствора аммиачной селитры или азотной кислоты, переводящих радионуклиды в ионообменную форму и поддерживающих их в таком состоянии в течение длительного времени, причем количество и концентрацию водного раствора выбирают из условия, препятствующего угнетению выращиваемых растений в периоды их активного развития и созревания, почвы повторно обрабатывают вышеуказанным водным раствором, а по достижении максимальной сезонной биомассы осуществляют удаление растительного покрова, причем процесс получения биомассы с использованием вышеприведенных мероприятий повторяют многократно, в том числе и в пределах одного сезонного периода, пока содержание радионуклидов не станет нормативно допустимым, после чего почву используют для выращивания сельхозпродукции.

миграция биотический фотосинтез радиоактивный

Система стандартов по охране окружающей среды

Стандартизация в области экологии начинает играть заметную роль, не только в деятельности национальных организаций, но и международных. Всё чаще стандарты рассматриваются как необходимое средство регулирования отношений в сфере охраны природы. Стандарты- это средство управления качеством окружающей среды.

В России существуют следующие законы:

- "Об охране окружающей и природной среды";

- "Об экологической экспертизе";

- "Об оплате за землю";

- "О недрах";

- "О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения"

В ЕС принято более 90 директив в области экологии(Система стандартов):

1) Директивы в отношении воды - охватывает проблемы защиты рек, морей и других водоёмов; качество питьевой воды; сброс в водоём отходов; качество пресной воды, нуждающихся в охране для поддержания жизни рыб.

2) Директивы на защите воздуха - ограничение, применения некоторых опасных веществ и препаратов; обязательные требования к экспорту, импорту, опасных химикатов, нормы по содержанию в воздухе некоторых конкретных веществ (свинец, асбест и т.д.)

3) Директивы по ограничению шумов - нормирует уровень шума, создаваемого различным оборудованием (бытовые приборы, промышленные, автотранспорт).

4) Директивы по проблемам отходов - определяет требования по очистке сточных вод в городах, по защите воздушной среды от загрязнения; контроль за перевозками опасных веществ и другие, а также по ликвидации опасных отходов.

Система стандартов в области охраны окружающей среды имеет свой номер ГОСТ 17.0.0.01.-94 Подсистема: 1-гидросфера;2-атмосфера; 3 -почва; 4-земля; 5-флора; 6-фауна; 7-недра.

Вид стандарта: 1- термины классификация; 2- нормы и методы измерения выбросов и сбросов; 3- правила охраны природы и рационального использования земель; 4- методы определения параметров состояния природных объектов; 5,6- требования к средствам контроля и защиты окружающей среды; 7- прочие стандарты.

Например: ГОСТ 17.1.3.01-95 "Охрана природы. Гидросфера. Правила охраны водных объектов при лесосплаве". Утверждённые стандарты являются обязательными для использования всеми организациями и отдельными гражданами. Нарушение несёт за собой юридическую ответственность.

Система стандартов в области охраны и рационального использования почв, земель:

Земельные ресурсы - это одна из предпосылок обеспечения жизни на Земле. В современном мире они испытывают всё большее антропогенные нагрузки. Неразумное использование земельных ресурсов: -- усиление эрозии; -- высокий уровень загрязнения и др. Мероприятия по охране: агротехнические, лесомелиоративные, гидротехнические. Земельные и экологические стандарты предусматривают обязательные требования по соблюдению санитарно-эпидемиологических норм при размещении, проектировании, строительстве и в виде эксплуатации новых объектов при использовании новых технологии, отрицательно влияющих на состояние земель. Предприятия, производства должны быть обязательно оснащены эффективными очистными сооружениями.Нормирование качества охраны природной среды Под качеством окружающей природной среды понимают степень соответствия её характеристик потребностям людей и технологическим требованиям. Нормативные качества по мере развития общества ужесточаются. Сохранение и соблюдение экологических нормативов обеспечивает: -- экологическую безопасность населения; -- сохранение генетического фонда человека, растений и животных; -- рациональное использование и воспроизводство природных ресурсов. ПДК - предельно-допустимая концентрация вредных веществ; ПДВ - предельно- допустимый выброс вредных веществ; ПДС - предельно-допустимый сброс вредных веществ; ПДН - предельно-допустимая нагрузка на окружающую среду; ПДУ - предельно-допустимый уровень воздействия на окружающую среду.

ПДК - это количество загрязнения в почве, воздухе, воде, который при воздействии на человека не влияет на его здоровье и его потомство. В нашей стране действует более 1900 ПДК для водоёмов, более 500 ПДК для атмосферного воздуха и 130 для почв. Их постоянно пересматривают и уточняют. За ПДК следят службы ГОССАНЭПИД надзора.

ПДВ и ПДС - это максимальное количество загрязняющих веществ, который в единицу времени могут быть выброшены конкретным предприятием в атмосферу (ПДВ); в водоём (ПДС) не вызывая при этом неблагоприятных экологических последствий.

ПДН - это максимальное антропогенное воздействие на природные ресурсы или комплексы, не проводящих к нарушению устойчивости экосистемой (при строительстве, реконструкции городов, парков, пастбищных угодий применение ПДН обязательно) предельное число домашнего скота на единицу пастбищных угодий или предельное число посетителей в городах, парках.

ПДУ - рациональное воздействие на окружающую среду; уровень шума, загрязнения; вибрации магнитного поля и другие - это уровень, который представляет опасности для здоровья человека и окружающей среды. ПДУ определяется на основании НРБ (норм радиационной безопасности), ОСП- основных санитарных правил, СН - санитарных норм.

1. Группы стандартов, входящие в ССОП, должны соответствовать приведенным в табл.1.

Таблица 1

Номер группы	Наименование	Кодовое наименование
0	Организационно-методические стандарты ССОП	Основные положения
1	Стандарты в области охраны и рационального использования вод	Гидросфера
2	Стандарты в области защиты атмосферы	Атмосфера
3	Стандарты в области охраны и рационального использования почв	Почвы
4	Стандарты в области улучшения использования земель	Земли
5	Стандарты в области охраны флоры	Флора
6	Стандарты в области охраны фауны	Фауна
8	Стандарты в области охраны и рационального использования недр	Недра

(Измененная редакция, Изм. № 2).

2. (Исключен, Изм. № 2).

3. В зависимости от характера стандартизуемого объекта стандарты ССОП подразделяются на виды, указанные в табл.2.

Таблица 2

Номер вида	Наименование вида
0	Основные положения
1	Термины, определения, классификации
2	Нормы и методы измерений загрязняющих выбросов и сбросов, интенсивности использования природных ресурсов, загрязняющих выбросов и сбросов и показатели интенсивности использования природных ресурсов
3	Правила охраны природы и рационального использования природных ресурсов
4	Методы определения параметров состояния природных объектов и интенсивности хозяйственных воздействий
5	Требования к средствам контроля и измерений состояния окружающей природной среды
6	Требования к устройствам, аппаратам и сооружениям по защите окружающей среды от загрязнений
7	Прочие стандарты

4. Обозначение стандартов ССПО состоит из индекса (ГОСТ), номера системы по Общесоюзному классификатору стандартов и технических условий (17), точки, номера группы по табл.1, точки, номера вида по табл.2, точки, порядкового номера стандарта и отделенных последних цифр года утверждения или пересмотра стандарта.

Пример: ГОСТ 17.1.3.13-86 "Охрана природы. Гидросфера. Общие требования к охране поверхностных вод от загрязнения"

ГОСТ		17.		1.		3.		13		86
											Год регистрации стандарта
									Порядковый номер стандарта
							Номер вида
					Номер группы
			Номер системы (ССОП)
	Категория стандарта (государственный стандарт)

3., 4. (Измененная редакция, Изм. № 2).

Государственная экологимческая экспертиза -- мероприятие, организуемое и проводимое Федеральным органом исполнительной власти в области экологической экспертизы (в настоящее время таким органом является Федеральная служба по надзору в сфере природопользования - Росприроднадзор) или органом исполнительной власти субъекта Российской Федерации в области экологической экспертизы в порядке, установленном Федеральным законом РФ"Об экологической экспертизе" и нормативными правовыми актами Российской Федерации. Государственная экологическая экспертиза проводится на федеральном и региональном уровнях.

Государственная экологическая экспертиза предварительно оплачивается в полном объеме заказчиком документации, подлежащей экспертизе. Срок проведения государственной экологической экспертизы определяется сложностью объекта экспертизы, но не превышает 6 месяцев. Государственная экологическая экспертиза проводится экспертной комиссией, образованной федеральным органом исполнительной власти в области экологической экспертизы или органом исполнительной власти субъекта Российской Федерации в области экологической экспертизы для проведения экологической экспертизы конкретного объекта (федерального или регионального уровня соответственно).

Объекты экологической экспертизы федерального уровня указаны в статье 11 Федерального закона "Об экологической экспертизе", регионального уровня - в статье 12.

Объектами государственной экологической экспертизы федерального уровня являются:

# проекты нормативно-технических и инструктивно-методических документов в области охраны окружающей среды, утверждаемых органами государственной власти Российской Федерации;

# проекты федеральных целевых программ, предусматривающих строительство и эксплуатацию объектов хозяйственной деятельности, оказывающих воздействие на окружающую среду, в части размещения таких объектов с учетом режима охраны природных объектов;

# проекты соглашений о разделе продукции;

# материалы обоснования лицензий на осуществление отдельных видов деятельности, которые оказывают негативное воздействие на окружающую среду и лицензирование которых осуществляется в соответствии с Федеральным законом от 8 августа 2001 года N 128-ФЗ "О лицензировании отдельных видов деятельности" (далее - Федеральный закон "О лицензировании отдельных видов деятельности") (за исключением материалов обоснования лицензий на осуществление деятельности по сбору, использованию, обезвреживанию, транспортированию, размещению отходов) и законодательством в области использования атомной энергии федеральными органами исполнительной власти;

# проекты технической документации на новые технику, технологию, использование которых может оказать воздействие на окружающую среду, а также технической документации на новые вещества, которые могут поступать в природную среду;

# материалы комплексного экологического обследования участков территорий, обосновывающие придание этим территориям правового статуса особо охраняемых природных территорий федерального значения, зоны экологического бедствия или зоны чрезвычайной экологической ситуации;

# объекты государственной экологической экспертизы, указанные в Федеральном законе от 30 ноября 1995 года N 187-ФЗ "О континентальном шельфе Российской Федерации", Федеральном законе от 17 декабря 1998 года N 191-ФЗ "Об исключительной экономической зоне Российской Федерации", Федеральном законе от 31 июля 1998 года N 155-ФЗ "О внутренних морских водах, территориальном море и прилежащей зоне Российской Федерации";

## проектная документация объектов, строительство, реконструкцию, капитальный ремонт которых предполагается осуществлять на землях особо охраняемых природных территорий федерального значения, а также проектная документация особо опасных, технически сложных и уникальных объектов, объектов обороны и безопасности, строительство, реконструкцию, капитальный ремонт которых предполагается осуществлять на землях особо охраняемых природных территорий регионального и местного значения, в случаях, если строительство, реконструкция, капитальный ремонт таких объектов на землях особо охраняемых природных территорий допускаются законодательством Российской Федерации и законодательством субъектов Российской Федерации;

## проектная документация объектов, связанных с размещением и обезвреживанием отходов I-V класса опасности;

# объект государственной экологической экспертизы, указанный в настоящей статье и ранее получивший положительное заключение государственной экологической экспертизы, в случае:

* доработки такого объекта по замечаниям проведенной ранее государственной экологической экспертизы;

* реализации такого объекта с отступлениями от документации, получившей положительное заключение государственной экологической экспертизы, и (или) в случае внесения изменений в указанную документацию;

* истечения срока действия положительного заключения государственной экологической экспертизы;

* внесения изменений в документацию, получившую положительное заключение государственной экологической экспертизы.

Объекты государственной экологической экспертизы регионального уровня

Государственная экологическая экспертиза объектов регионального уровня проводится органами государственной власти субъектов Российской Федерации в порядке, установленном настоящим Федеральным законом и иными нормативными правовыми актами Российской Федерации. Объектами государственной экологической экспертизы регионального уровня являются:

1) проекты нормативно-технических и инструктивно-методических документов в области охраны окружающей среды, утверждаемых органами государственной власти субъектов Российской Федерации;

2) проекты целевых программ субъектов Российской Федерации, предусматривающих строительство и эксплуатацию объектов хозяйственной деятельности, оказывающих воздействие на окружающую среду, в части размещения таких объектов с учетом режима охраны природных объектов;

3) материалы обоснования лицензий на осуществление отдельных видов деятельности, лицензирование которых осуществляется в соответствии с Федеральным законом "О лицензировании отдельных видов деятельности" органами исполнительной власти субъектов Российской Федерации (за исключением материалов обоснования лицензий на осуществление деятельности по сбору, использованию, обезвреживанию, транспортированию, размещению отходов);

4) материалы комплексного экологического обследования участков территорий, обосновывающие придание этим территориям правового статуса особо охраняемых природных территорий регионального значения;

4.1) проектная документация объектов, строительство, реконструкцию, капитальный ремонт которых предполагается осуществлять на землях особо охраняемых природных территорий регионального и местного значения, за исключением проектной документации объектов, указанных в подпункте 7.1 статьи 11 настоящего Федерального закона, в соответствии с законодательством Российской Федерации и законодательством субъектов Российской Федерации;

5) объект государственной экологической экспертизы регионального уровня, указанный в настоящей статье и ранее получивший положительное заключение государственной экологической экспертизы, в случае: доработки такого объекта по замечаниям проведенной ранее государственной экологической экспертизы; реализации такого объекта с отступлениями от документации, получившей положительное заключение государственной экологической экспертизы, и (или) в случае внесения изменений в указанную документацию; истечения срока действия положительного заключения государственной экологической экспертизы; внесения изменений в документацию, на которую имеется положительное заключение государственной экологической экспертизы.

Результатом проведения государственной экологической экспертизы является заключение государственной экологической экспертизы. Положительное заключение государственной экологической экспертизы является одним из обязательных условий финансирования и реализации объекта ГЭЭ. В случае отрицательного заключения ГЭЭ заказчик вправе представить материалы на повторную ГЭЭ при условии их переработки с учетом замечаний, изложенных в данном отрицательном заключении. Заключения ГЭЭ могут быть оспорены в судебном порядке

Список литературы

1. Степановских А.С. Общая экология: Учебник для вузов. М.: ЮНИТИ, 2001. 510 с.

2. Бигон М., Харпер Дж., Таунсенд К. Экология. Особи, популяции и сообщества / Пер. с англ. М.: Мир, 1989. Том. 2..

3. Шилов И.А. Экология. М.: Высшая школа, 2003. 512 с. (СВЕТ, циклы)

4. Вернадский, 1926а, 1927а

5. Поляков Ю.А. Радиоэкология и дезактивация почв. М.: Атомиздат, 1970, с.304.

6. Федеральный закон от 23.11.1995 №174-ФЗ "Об экологической экспертизе" (в ред. от 17.12.2009)

7. Документы, регламентирующие государственную экологическую экспертизу, на официальном сайте Ростехнадзора России

Размещено на Allbest.ru

...