Биосистемы Земли. Загрязнение окружающей среды

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТРЕСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«КОСТРОМСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ»

Кафедра «Агрохимии, почвоведения и защиты растений »

Контрольная работа

по “ Экологии “

Содержание

Введение

1. Биосистемы Земли, ступени иерархии биосистем

2. Основные характеристики видов, относящихся к r-модели популяционной динамики (неограниченный рост)

3. Характеристика типов и видов загрязнения окружающей среды

4. Санитарно-гигиеническое нормирование окружающей среды

Список использованной литературы

Введение

Экологией в настоящее время принято называть науку о «собственном доме» человека -- биосфере, ее особенностях, взаимодействии и взаимосвязи с человеком, а человека -- со всем человеческим обществом. Экология является не только интегрированной дисциплиной, где оказываются связанными физические и биологические явления, она образует своеобразный мост между естественными и общественными науками.

Основной целью выполнения контрольной работы является изучение предмета экология.

Для этого необходимо:

- раскрыть понятие биосистемы Земли и ступени ее развития, раскрыть организованность биосистем и их свойства;

- рассмотреть характеристики видов, относящихся к r-модели популяционной динамики;

- дать определение загрязнения окружающей среды, раскрыть основные виды и типы загрязнения, их источники и степень влияния на окружающую среду;

- изучить санитарно-гигиеническое нормирование окружающей среды, раскрыть основные принципы санитарно-гигиенического нормирования, а так же недостатки системы санитарно-гигиенического нормирования.

1. Биосистемы Земли, ступени иерархии биосистем

Биосистемы - это биологические системы, в которых биотические компоненты разных уровней организации упорядоченно взаимодействуют с окружающей физической средой, т.е. с абиотическими компонентами (энергией и веществом), составляя единое целое. Основных уровней семь:- молекулярный;- клеточный;- тканевый;- организменный;- популяционно-видовой; биогеоценотический;- биосферный. Иерархическая организованность биосистем иллюстрирует непрерывность и дискретность эволюции жизни. Развитие - процесс непрерывный, но и дискретный, поскольку изменения проходят через ряд отдельных уровней организации. Деление иерархии на ступени условно, т.к. каждый уровень интегрирован, т.е. связан с соседними уровнями в функциональном смысле. Например, гены не могут функционировать в природе вне клетки, клетки многоклеточных - вне органов, органы - вне организма и т. д. Сообщество не может существовать, если в нем не происходит круговорот веществ и не поступает энергия извне. Экосистема не жизнеспособна без взаимосвязи с популяционными системами и биосферой в целом. По тем же причинам человеческая цивилизация не может существовать вне мира природы. Биосистемы разных уровней являются предметом изучения различных дисциплин. Системы, которые расположены выше уровня организмов, т.е. популяционные системы, экосистемы и биосферу, изучает экология.

Самое важное следствие иерархической организации живой природы состоит в том, что по мере объединения подсистем в более крупные функциональные единицы у этих новых систем возникают уникальные свойства, которых не было на предыдущем уровне. В экологии эти качественно новые свойства называют эмерджентными (англ. Неожиданно появляющиеся). Их нельзя предсказать на основании свойств подсистем низшего порядка, составляющих систему более высокого уровня организации. Таким образом, суть принципа эмерджентности заключается в том, что биологические системы обладают свойствами, которые нельзя свести к сумме свойств составляющих их подсистем.

В экологии организм рассматривается как целостная система, взаимодействующая с внешней средой, как абиотической, так и биотической. В этом случае в наше поле зрения попадает такая совокупность, как биологический вид, состоящий из исходных особей, которые, тем не менее, как индивидуумы отличаются друг от друга. Но всех их объединяет единый для всех генофонд, обеспечивающий их способность к размножению в пределах вида. Поскольку каждый отдельный индивид имеет свои специфические особенности, то и отношение их к состоянию среды, к воздействию ее факторов различное. Например, повышение температуры часть особей может не выдержать и погибнуть, но популяция всего вида выживает за счет других, более приспособленных.

Популяция - сложная генетическая система. Для каждой популяции характерны определенная численность особей, соотношение самцов, самок и особей разных возрастных групп (новорожденных, молодых, взрослых, старых), частота вариаций разных признаков. Например, в северных популяциях одного вида - прыткой ящерицы все самцы коричневые, в южных - зеленые, а в средней полосе можно встретить в одной популяции и коричневых и зеленых. Сотни и тысячи поколений - обычное время существования отдельных популяций. Иногда возникают мелкие группы особей, которые существуют 2-3 поколения, но это не настоящие популяции. Ни отдельная особь, ни даже мелкая группа особей вроде семьи не может существовать в процессе эволюции долго. Популяция - минимальная группа особей, обладающая собственной эволюционной судьбой. Для любой популяции характерны колебания численности составляющих ее особей. Причин этому множество: обилие или недостаток пищи, изменение климата, враги и др.

Биоценоз представляет собой - совокупность растений, животных, грибов и микроорганизмов, совместно населяющих участок земной поверхности и характеризующихся определенными отношениями как друг с другом, так и с совокупностью абиотических факторов. Составными частями биоценоза являются фитоценоз (совокупность растений), зооценоз (совокупность животных), микоценоз (совокупность грибов) и микробоценоз (совокупность микpoopганизмов). Синоним биоценоза - сообщество.

Участок земной поверхности (суши или водоема) с однотипными абиотическими условиями (рельефом, климатом, почвами, характером увлажнения и др.), занимаемый тем или иным биоценозом, называется биотопом (от греч. topos - место). В пространственном отношении биотоп соответствует биоценозу. Биотоп, с которым связаны обитающие здесь организмы и условия их существования, подвергается изменениям со стороны биоценоза. Однородность климатических условий биоценоза определяет климатоп, почвенно-грунтовых - эдафотоп, увлажнения - гидротоп.

Биотоп и биоценоз являются составными частями экосистемы - природного комплекса, образованного живыми организмами (биоценозом) и средой их обитания (биотопом), которые связаны между собой обменом веществ и энергией. Экосистема не имеет строгой таксономической определенности, и ею могут быть объекты разной сложности и размерности - от кочки до материка, от небольшого водоема до Мирового океана. Вместе с тем экосистема - основная функциональная и структурная природная система биосферы, так как ее составляют взаимозависимые организмы и абиотическая среда, поддерживающие жизнь в той форме, в какой она существует на Земле. Каждый биоценоз есть система, включающая множество экологически и биологически различных видов, которые возникли в результате отбора и способны существовать совместно в конкретных природных условиях. Видовой состав биоценоза представляет собой систематизированную совокупность видов растений, животных, грибов и микроорганизмов, свойственных данному биоценозу. Видовой состав фитоценоза более или менее постоянен по сравнению с зооценозом, так как животные перемещаются. Учет грибов и микроорганизмов из-за чрезмерного видового обилия или их микроскопических размеров затруднен. Наибольшим видовым разнообразием отличаются биоценозы влажных тропических лесов, наименьшим - полярных ледяных пустынь.

Среди наземных биоценозов в этом плане богаты цветковые растения, несколько меньше видовая насыщенность грибов, насекомых, еще меньше - птиц, млекопитающих и других представителей фауны. В тундре наибольшее видовое разнообразие у мхов и лишайников. Чем большую территорию занимает биоценоз и чем благоприятнее экологические условия, тем больше видовой - состав. При большом видовом составе речь идет о флористическом и фаунистическом богатстве. Виды, преобладающие в биоценозе, называются доминантами. Различают постоянные и временные доминанты. Последние господствуют лишь на протяжении небольшого периода вегетации, сменяясь другими, также временными доминантами. Причем доминанты верхнего яруса имеют большее экологическое значение, чем нижних. В ярусе может находиться другой вид, имеющий важное, но меньшее, чем доминанта, значение,- субдоминанта. Так, в сосняке березово-черничном субдоминантой является береза, если она вместе с сосной образует древесный ярус. Второстепенные виды (ассектаторы) входят в состав различных ярусов. В биоценозе можно встретить и растения-антропофиты, проникшие в фитоценоз в результате сознательного или случайного заноса их человеком. Доминанты, определяющие характер и строй биоценоза, называются эдификаторами (строителями). В основном это те растения, которые создают внутреннюю биотическую среду сообщества: в сосновом лесу - сосна, дубраве - дуб, ковыльной степи - ковыль и т.д.. Субэдификаторами являются, как правило, субдоминанты.

Биоценоз характеризуется вертикальной и горизонтальной структурой. Вертикальное строение биоценоза находит отражение в ярусности - вертикальном расчленении сообщества организмов на достаточно, четко ограниченны горизонты деятельности. Ярусность в первом приближении связана со средой обитания организмов. Так, можно выделить виды, обитающие в воздушной среде, гидросфере, литосфере, почвенной среде и на границе сред. В данном случае ярусность есть проявление вертикального расчленения биосферы на ее структурные сферы. Подземная ярусность биоценоза отражает вертикальное распределение корневых систем растений фитоценоза. Наличие подземной ярусности фитоценоза обеспечивает наиболее продуктивное использование почвенной влаги: в одном и том же местообитании растут растения различных гигроэкологических групп - от ксерофитов до гигрофитов. Ярусность фитоценоза имеет большое экологическое значение. Она - результат длительного и сложного процесса межвидовой конкуренции и взаимного приспособления растений друг к другу. Благодаря ей фитоценоз образует виды, весьма различные по своей экологии и имеющие различные жизненные формы (дерево, кустарник, трава, мох и т. д.). Горизонтальная структура биоценоза отражена в синузиях (от греч. synusia - совместное пребывание, сообщество) - пространственно и экологически отграниченных друг от друга частях фитоценоза, состоящих из видов растений одной или нескольких экологически близких жизненных форм. Если ярус - морфологическое понятие, то синузия - экологическое. Она может совпадать с ярусом и может составлять только часть его. Расчленение древесного яруса на синузии можно наблюдать, если осенью подняться высоко над лесным массивом: темнохвойные ели и светло-хвойные сосны сменяются пожелтевшими березами, красноватыми осинами и побуревшими дубами. Кроме того, в синузиях отражена мозаика экологических факторов формирования растительного сообщества: сосна оккупировала сухие песчаные почвы, ель - более влажные супесчаные и суглинистые, береза и осина - вырубки, а дуб - наиболее плодородные почвы.

Структурно-функциональная единица биоценоза, включающая самостоятельно существующее зеленое растение и все организмы, связанные с ним трофическими, топическими, форическими и фабрическими отношениями, называется консорцией. Самостоятельно существующее, т. е. не нуждающееся в опоре и не поселяющееся на другом виде, автотрофное растение является центром консорции, или детерминантой, по отношению к которой связанные с ним виды именуются консортами. Консортами могут быть паразиты и полупаразиты из мира растений, грибы, эпифиты, лианы, птицы, насекомые и животные-фитофаги, исключая консументов второго порядка, поедающих растительноядных животных.

Они могут быть постоянными (сессильными) и временными (вагильными).

В целом сообществу присуща суточная, сезонная (годичная) и многолетняя динамика, свойственная как растениям, так и животным. Суточная, вызываемая сменой светлой и темной части суток, у растений проявляется в интенсивности фотосинтеза, дыхания, раскрывании и закрывании цветков, у животных -- в разной суточной активности (дневные, сумеречные и ночные).

Сезонная динамика биоценоза зависит от фенологического состояния фитоценоза, видового состава и численности обитающих в нем животных. Каждый вид растительных организмов в течение вегетационного периода проходит определенные стадии развития (начало вегетации, цветение, плодоношение и отмирание). В фитоценозе, состоящем из множества видов, фазы развития растений могут совпадать и не совпадать.

Сезонная динамика животных представителей биоценоза связана с их размножением, жизненной активностью и миграциями. Весенний прилет и осенний отлет птиц, нерест рыб, появление молодняка, активность насекомых-опылителей на лугах, зимняя спячка медведя только ничтожно малая часть примеров сезонной динамики животного населения биоценоза.

Особое значение для выделения экосистем имеют трофические, т.е. пищевые, взаимоотношения организмов, регулирующие всю энергетику биотических сообществ и всей экосистемы в целом. Прежде всего, все организмы делятся на две большие группы - автотрофов и гетеротрофов. Афтотрофные организмы используют неорганические источники своего существования, тем самым создавая органическую материю из неорганической. К таким организмам относятся фотосинтезирующие зеленые растения суши и водной среды, сине-зеленые водоросли, некоторые хемосинтезирующие бактерии и др. Гетеротрофные организмы потребляют только готовые органические вещества. К ним относятся все животные и человек, грибы и др. Гетеротрофы, потребляющие мертвую органику, называют сапрофитами (грибы), а способные жить и развиваться в живых организмах за счет живых тканей - паразитами (клещи).

Одни из них производят продукцию, другие потребляют, третьи - преобразуют ее в неорганическую форму. Их называют соответственно: продуценты, консументы и редуценты. Продуценты - организмы, способные синтезировать органические вещества из неорганических, то есть, все автотрофы. Это в основном, зелёные растения, некоторые виды бактерий - хемотрофов способны на чисто химический синтез органики без солнечного света. Продуценты являются первым звеном пищевой цепи. Консументы - гетеротрофы, организмы, потребляющие готовые органические вещества, создаваемые автотрофами (продуцентами). В отличие от редуцентов, консументы не способны разлагать органические вещества до неорганических. К консументам относят животных, некоторые микроорганизмы, а также паразитические и насекомоядные растения. Консументы первого порядка(первичные консументы) - растительноядные гетеротрофы (травоядные животные, паразитические растения), питаются непосредственно продуцентами биомассы. Консументы второго порядка - хищные гетеротрофы (хищники, паразиты хищников), питаются консументами первого порядка. Редуцемнты - микроорганизмы (бактерии и грибы), разрушающие отмершие остатки живых существ, превращая их в неорганические и простейшие органические соединения.

От животных -детритофагов редуценты отличаются прежде всего тем, что не оставляют твёрдых непереваренных остатков (экскрементов). Редуценты возвращают минеральные соли в почву и воду, делая их доступными для продуцентов - автотрофов, и таким образом замыкают биотический круговорот. Поэтому экосистемы не могут обходиться без редуцентов (в отличие от консументов, которые, вероятно, отсутствовали в экосистемах в течение первых 2 млрд лет эволюции, когда экосистемы состояли из одних прокариот).

2. Основные характеристики видов, относящихся к r-модели популяционной динамики (неограниченный рост)

r-стратегия это отбор на повышение скорости роста популяции в периоды ее низкой плотности. При сильно разреженной среде обитания оптимальным является максимальный вклад вещества и энергии в размножение с целью увеличить численность потомков в самые короткие сроки. Так как конкуренция невелика, потомки могут выжить, даже если они имеют маленькие размеры, но с энергетической точки зрения недороги. Другими словами мелочь, но много. Для r-стратегов характерно: быстрое достижение половозрелости, высокая численность мелких потомков, небольшие размеры особей, незначительная продолжительность жизни и тенденция к расселению. В основном r- стратегия распространена среди организмов, которые обитают в среде с резкими и непредсказуемыми изменениями условий или эфемерных (существующих очень короткий промежуток времени) местообитаниях, например в пересыхающих лужах. Численность в популяциях таких видов резко колеблется. В благоприятные периоды или при вселении в образовавшееся местообитание она быстро возрастает, а с наступлением неблагоприятных условий резко падает. При этом смертность не связана ни с индивидуальными особенностями, ни с плотностью популяций. В таких условиях отбор благоприятствует высокой скорости размножения. Благоприятный период для размножения является коротким, и особям выгодно быстро достигать половозрелости.

3. Характеристика типов и видов загрязнения окружающей среды

биосистема загрязнение популяционный нормирование

Самое простое определение загрязнения - это привнесение в среду или возникновение в ней новых загрязнителей или превышение естественного среднемноголетнего уровня этих загрязнителей. С экологических позиций загрязнение не просто привнесение в среду чуждых ей компонентов, а привнесение их в экосистемы. Многие из них химически активны и способны взаимодействовать с молекулами, входящими в состав тканей живых организмов или активно окисляться на воздухе. Такие вещества являются ядами ко всему живому. Загрязнение окружающей среды подразделяют на природное, вызванное какими-то естественными причинами: извержение вулканов, разломы земной коры, стихийные пожары, пыльные бури и т. д. и антропогенное, возникающее в связи с хозяйственной деятельностью человека. Среди антропогенных загрязнений выделяют следующие виды загрязнений: физическое, механическое, биологическое, геологическое, химическое. К физическому загрязнению относят термическое (тепловое), световое, шумовое, вибрационное, электромагнитное, ионизирующее загрязнения.

Тепловое загрязнение - изменение температуры среды в связи с выбросами нагретых или охлажденных газов, воздуха, воды в окружающую среду. Примером могут служить выпуски теплых вод от различных энергетических установок (тепловые, атомные станции, котельные) в водные объекты. Повышение температуры оказывает существенное влияние на термический и биологический режимы в водных объектах, нарушаются условия нереста рыб, повышается зараженность их паразитами, снижается количество растворенного кислорода и т.д. Источниками повышения температуры грунтов являются подземное строительство, прокладка коммуникаций. Повышение температуры грунтов стимулирует деятельность микроорганизмов, которые являются агентами коррозии различных коммуникаций.

Световое загрязнение - нарушение естественной освещенности среды. Приводит к нарушению ритмов активности живых организмов. Увеличение мутности воды в водных объектах снижает поступление солнечного света на глубину и фотосинтез водной растительности.

Шумовое загрязнение. Звук - как физическое явление, представляет собой волновое движение упругой среды. Шум - всякого рода звуки, мешающие восприятию полезных звуков или нарушающие тишину. Звуковой диапазон частоты, который воспринимает ухо человека - составляет от 16 до 20000 Гц. Звуковые волны с частотой ниже 20 Гц называют инфразвуковыми, выше 20000 - ультразвуковыми. Громкость звука зависит от амплитуды звуковых колебаний. Звуковое воздействие оценивают относительной интенсивностью звука (уровень шума), которую численно выражают в децибелах (дБ). Источниками шума являются все виды транспорта, промышленные предприятия, бытовая техника и др. Мощными источниками шума являются аэропорты, наибольший шум создают самолеты при взлете. Интенсивный шум создает железнодорожный транспорт. В жилых помещениях большое число источников шума: работающие лифты, вентиляторы, насосы, телевизоры, громкие разговоры и т. д. Шум отрицательно воздействует на здоровье человека.

Вибрационное загрязнение - связано с акустическими колебаниями разных частот и инфразвуковыми колебаниями. Источниками инфразвуковых колебаний, и связанной с ними вибрации являются компрессорные, насосные станции, вентиляторы, виброплощадки, кондиционеры, градирни, турбины дизельных электростанций. Вибрации негативно воздействуют на людей, вызывают раздражающее действие и служат помехой в работе и отдыхе..

Электромагнитное загрязнение. Развитие энергетики, электроники и радиотехники вызвало загрязнение окружающей среды электромагнитными полями. Главными их источниками являются электростанции и подстанции, телевизионные и радиолокационные станции, высоковольтные линии электропередач, электротранспорт и др. Мерой воздействия электромагнитных полей является напряженность поля. Поля повышенной напряженности оказывают негативное воздействие на организм человека, вызывают расстройства нервной системы, головную боль, утомляемость, развитие неврозов, бессонницу и т.д.

Ионизирующее излучение - это такое излучение, взаимодействие которого со средой приводит к образованию в ней ионов (положительно или отрицательно заряженных частиц) из нейтральных атомов или молекул. Различают несколько видов ионизирующего излучения. Гамма-излучение представляет собой поток электромагнитных волн, имеет высокую проникающую способность, скорость распространения его близка к скорости света. В воздухе может распространяться на сотни метров, свободно проходить через тело человека и других организмов. Бета-излучение - составляет поток отрицательно заряженных частичек - электронов, проникает в воздухе на несколько метров, а в живых тканях и воде на несколько миллиметров. Альфа-излучение - это поток положительно заряженных частичек (ядер атомов гелия), проникающая способность их небольшая, а ионизирующая способность огромна, поэтому наибольшую опасность они представляют при попадании внутрь организма. Воздействие ионизирующего излучения на человека приводит к его облучению. Количественной оценкой ионизации организма является доза облучения. Единицей измерения поглощенной дозы является, грей. Под воздействием ионизирующего излучения происходит ионизация веществ в теле организма на молекулярном уровне, вызывая сильные изменения (в зависимости от дозы облучения) в ядрах клеток, нарушая их нормальное функционирование.

Механическое загрязнение - загрязнение среды материалами, оказывающими лишь механическое воздействие без химических последствий. Примерами могут служить: заиливание водных объектов грунтами, поступление пыли в атмосферу, свалка строительного мусора на земельном участке. На первый взгляд такое загрязнение может показаться безобидным, но оно может вызвать ряд экологических проблем, устранение которых потребует значительных экономических затрат.

Биологическое загрязнение разделяют на бактериальное и органическое. Бактериальное загрязнение - привнесение в среду болезнетворных микроорганизмов, способствующих распространению заболеваний, например, гепатита, холеры, дизентерии и других заболеваний. Источниками могут быть недостаточно обеззараженные канализационные сточные воды, сбрасываемые в водный объект. Органическое загрязнение - загрязнение, например, водной среды веществами, способными к брожению, гниению: отходами пищевых, целлюлозно-бумажных производств, не очищенными канализационными сточными водами. К биологическому загрязнению также относят переселение животных в новые экосистемы, где отсутствуют их естественные враги. Такое переселение может привести к взрывообразному росту численности переселенных животных и иметь непредсказуемые последствия.

Геологическое загрязнение - стимулирование под влиянием деятельности человека таких геологических процессов, как подтопление, осушение территорий, образование оползней, обвалов, проседания земной поверхности и т.д. Такие нарушения происходят в результате добычи полезных ископаемых, строительства, утечек воды и сточных вод из коммуникаций, в результате вибрационного воздействия транспорта и других воздействий.

Химическое загрязнение - изменение естественных химических свойств среды в результате выбросов промышленными предприятиями, транспортом, сельским хозяйством различных загрязнителей. Например, выбросы в атмосферу продуктов сжигания углеводородного топлива, загрязнение почв пестицидами, сброс в водоемы неочищенных сточных вод. Одними из наиболее опасных загрязнителей являются тяжелые металлы и синтетические органические соединения. Тяжелые металлы - химические элементы, имеющие высокую плотность(> 8 г/см3), например, свинец, олово, кадмий, ртуть, хром, медь, цинк и др., они широко используются в промышленности и очень токсичны. Их ионы и некоторые соединения легко растворимы в воде, могут попадать в организм и оказывать на него негативное воздействие. Основными источниками отходов, содержащих тяжелые металлы, являются предприятия по обогащению руд, плавке и обработке металлов, гальванические производства. Синтетические органические соединения используются для производства пластмасс, синтетических волокон, растворителей, красок, пестицидов, моющих средств, могут усваиваться живыми организмами и нарушать их функционирование. Тяжелые металлы и многие синтетические органические соединения способны к биоаккумуляции. Биоаккумуляция - это накопление загрязнителей в живых организмах при поступлении их из внешней среды в малых дозах, кажущихся безвредными. Биоаккумуляция усугубляется в пищевой цепи, т.е. растительные организмы усваивают загрязнители из внешней среды и аккумулируют их в своих органах, травоядные животные, питаясь растительностью, получают большие дозы, хищные - еще большие дозы. В результате в живых организмах, стоящих в конце пищевой цепи, концентрация загрязнителей может быть в сотни тысяч раз больше, чем во внешней среде. Такое накопление вещества при прохождении через пищевую цепь называют биоконцентрированием.

4. Санитарно-гигиеническое нормирование окружающей среды

Санитарно-гигиенические нормирование - это деятельность по изучению условий воздействия вредных факторов на организм человека и объективному обоснованию пределов интенсивности и продолжительности их действия, при которых они безопасны для организма. Санитарно-гигиенические нормативы ориентированы на показатели здоровья человека, в т.ч. в зависимости от состояния окружающей среды. В соответствии с природоохранительным законодательством Российской Федерации нормирование в области охраны окружающей среды осуществляется в целях государственного регулирования воздействия хозяйственной и иной деятельности на окружающую среду, гарантирующего сохранение благоприятной окружающей среды и обеспечение экологической безопасности. Федеральный закон «Об охране окружающей среды» определяет негативное воздействие как «воздействие хозяйственной и иной деятельности, последствия которой приводят к негативным изменениям качества окружающей среды». Цель нормирования достигается путем установления ограничений (нормативов) как на сами источники воздействия, так и на факторы среды, отражающие и характеристики воздействия, и отклики экосистем. История такого подхода к охране окружающей среды развивалась в полном соответствии с принципом антропоцентризма: первоначально были установлены нормативы приемлемых для человека условий среды (прежде всего, производственной). Экологическое нормирование предполагает учет допустимой нагрузки на экосистему. Допустимой считается нагрузка, при которой отклонение от нормального состояния системы не превышает естественных изменений и, следовательно, не вызывает нежелательных последствий у живых организмов и не ведет к ухудшению качества среды. Одним из важных понятий в нормировании является понятие вредного вещества. Вредные вещества - вещества, воздействие которых на биологические системы может привести к отрицательным последствиям. Все ксенобиотики (чужеродные для живых организмов, искусственно синтезированные вещества) как правило, рассматривают как вредные. Для большинства из них нормативы не установлены. Установление нормативов качества окружающей среды и продуктов питания основывается на концепции порога вредного воздействия. Порог вредного воздействия - это минимальная доза вещества, при воздействии которой в организме могут возникнуть изменения, выходящие за пределы физиологических и приспособительных реакций, или скрытая (временно компенсированная) патология. Пороговая доза вещества (или пороговое действие вообще) может вызывать у организма отклик, который не компенсируется за счет механизмов поддержания внутреннего равновесия организма.

ПДК - предельно допустимая концентрация химического соединения во внешней среде - максимальная концентрация, при воздействии которой на организм человека периодически или в течение всей жизни - прямо или опосредованно через экологические системы, а также через возможный экономический ущерб - не возникает соматических или психических заболеваний (в том числе скрытых или временно компенсированных) или изменений состояния здоровья, выходящих за пределы приспособительных физиологических реакций, обнаруживаемых современными методами сразу или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений. Предельно допустимые концентрации химических (включая радиоактивные) и биологических веществ и микроорганизмов в атмосфере, воде, почве являются в настоящее время главными нормативами качества ОС. С т.з. природопользования ПДК ВВ - верхний предел устойчивости организма, при превышении которого концентрация того или иного вещества (как экологический фактор) становится лимитирующей.

Установление численного значения ПДК основывается на следующих предпосылках:

допустимой признается такая концентрация, которая прямо или косвенно не оказывает вредного или неприятного воздействия на человека, его работоспособность;

привыкание к ВВ недопустимо;

воздействие на человека оценивается по влиянию на самые чувствительные органы с 2-х или 3-х кратным запасом;

реакция организма определяется по данным объективных измерений.

Разработка нормативов ПДК проводится с применением методов токсикологии. Процедура разработки и утверждения нормативов ПДК достаточно длительна. За ПДК (ПДУ) принимают подпороговую величину - максимально недействующую концентрацию (уровень) с соответствующим коэффициентом запаса (КЗ). Коэффициенты запаса используют для экстраполяции данных, полученных в экспериментах с лабораторными животными, на человека (для повышения безопасности норматива). Величина коэффициента запаса зависит от потенциальной опасности вещества и изменяется от 1 до 5000. Основные принципы нормирования химических веществ в окружающей среде.

Критерии опасности:

·Степень токсичности

·Способность к специфическим эффектам

·Распространенность в ОС

·Стабильность в ОС

·Способность к кумуляции в организме человека и в организмах, используемых человеком в пищу

·Способность к миграции из одной среды в другую

·Способность к трансформации в более вредные соединения.

Основными принципами, лежащими в основе санитарно-гигиенического нормирования химических веществ, в настоящее время является следующее:

·Безвредности норматива: допустима такая концентрация, которая не оказывает прямого или косвенного вредного действия.

·Порогового действия факторов на организм (кроме веществ, вызывающих отдаленные эффекты).

·Привыкание к вредным веществам рассматривается как неблагоприятный момент и доказательство недопустимости данной концентрации.

·Пдк устанавливается отдельно для каждого объекта ОС: атмосферного воздуха, воды, почвы, пищевых продуктов растительного и животного происхождения в связи со специфичностью и изменчивостью их физико-химических свойств и особенностью их воздействия на организм (принцип раздельного нормирования химических веществ окружающей среде).·Учитываются различные виды неблагоприятных воздействий показатели (или критерии) вредности вещества ПВ в объектах окружающей среды: влияние на органолептические показатели, рефлекторное действие, влияние на общесанитарные показатели, возможность миграции из одной среды в другую, влияние на санитарно-бытовые условия проживания населения, токсикологические показатели.

·Окончательная величина ПДК устанавливается по лимитирующему показателю вредности (ЛПВ); имеющий наименьшую пороговую концентрацию (принцип «слабого звена»).

·Учет всего многообразия воздействий неблагоприятных факторов на человека, необходимость единого интегрального нормирования воздействий.

К недостаткам системы санитарно-гигиенического нормирования, следует отнести: то что, она не указывает, какое именно воздействие на живые организмы будет иметь место, если реальная концентрация в объектах окружающей среды превысит предельно допустимую величину; концепция ПДК не учитывает также, что для некоторых веществ существует минимальный порог, ниже которого ощущается недостаток вещества в среде обитания, что может оказывать существенное влияние на живущие в ней организмы; не учитываются особенности биогеохимических провинций, где в естественном состоянии ряд веществ уже присутствует в концентрациях, превышающих ПДК. Биогеохимические провинции - территории, где свойства природных сред и организмов отличаются от характерных свойств географической зоны. Такая ситуация прослеживается для рудных аномалий, нефтеносных районов, для территорий распространения торфяников и т.п. В этих случаях оценка качества природной воды, практически не испытывающей антропогенного воздействия, по критериям ПДК приводит к ошибочным выводам; не учитывается, что устойчивость организмов (в т.ч. человека) к воздействию веществ различается в зависимости от региона или зоны. Это может быть связано не только с климатическими особенностями, но и другими факторами среды, например, гидрохимическими свойствами используемой воды: минерализацией, буферностью и т.п. В частности, адаптированность к фоновому уровню концентраций металлов, очевидно, наследственно закреплена в поколениях; предельно допустимые концентрации, как правило, относятся к валовому содержанию, хотя многие вещества присутствуют в окружающей среде в различных формах. Например, в водных объектах многие тяжелые металлы, большинство которых являются токсикантами, присутствуют и в форме ионов, и в связанном состоянии с органическими веществами природных вод и т.д. Эти комплексные формы обычно менее токсичны, чем ионная; санитарно-гигиенические и экологические нормативы не указывают на источник воздействия и не регулируют его деятельность напрямую. Однако они используются при установлении научно-технических нормативов - требований, предъявляемых собственно к источникам воздействия. К научно-техническим нормативам относятся нормативы выбросов и сбросов вредных веществ (ПДВ и ПДС), образования отходов и лимиты их размещения, а также технологические, строительные, градостроительные нормы и правила, содержащие требования по охране окружающей природной среды. В основу научно-технического нормирования положен следующий принцип: при условии соблюдения нормативов всеми предприятиями региона содержание любой примеси в воде, воздухе и почве должно удовлетворять требованиям санитарно-гигиенического нормирования.

Список использованной литературы

1. Коробкин, В.И. Экология: учебник для вузов / В.И. Коробкин, Л.В. Передельский. - Ростов - на - Дону: Феникс, 2003. - 576с.

2. ФЗ « О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения », ФЗ № 52 от 30.03.1999 г.

3. Карташев А.Г. Введение в экологию. Учебное пособие. - Томск: Издательство « Водолей», 1998. - 384с.

Размещено на Allbest.ru