Предмет экологии, цели и задачи. Методы исследования в экологии.

Билет – 1

Экология — это наука о взаимоотношениях живых существ между собой и с окружающей их неорганической природой, о связях в надорганизменных системах, о структуре и функционировании этих систем.

Слово экология образовано от греческих «ойкос» (что означает дом, жилище, местообитание, убежище) и «логос» (наука). В буквальном смысле экология – это наука об организмах «у себя дома». Термин экология (экос - дом, логос - учение, гр.) в науку ввел немецкий биолог Эрнест Геккель в 1886 году.

Задачи экологии:

В общетеоретическом плане к ним относятся:

—разработка общей теории устойчивости экологических систем;

—изучение экологических механизмов адаптации к среде;

—исследование регуляции численности популяций;

—изучение биологического разнообразия и механизмов его поддержания;

—исследование продукционных процессов;

—исследование процессов, протекающих в биосфере, с целью поддержания ее устойчивости;

—моделирование состояния экосистем и глобальных биосферных процессов.

Основные прикладные задачи, которые экология должна решать в настоящее время, следующие:

—прогнозирование и оценка возможных отрицательных по следствий в окружающей природной среде под влиянием деятельности человека;

—улучшение качества окружающей природной среды;

—сохранение, воспроизводство и рациональное использование природных ресурсов;

—оптимизация инженерных, экономических, организационно-правовых, социальных и иных решений для обеспечения экологически безопасного устойчивого развития, в первую очередь в экологически наиболее неблагополучных районах.Методы исследований в экологии подразделяются на полевые, экспериментальные и методы моделирования.

Полевые методыпредставляют собой наблюдения за функционированием организмов в их естественной среде обитания.

Экспериментальные методывключают в себя варьирование различных факторов, влияющих на организмы, по выработанной программе в стационарных лабораторных условиях.

Методы моделированияпозволяют прогнозировать развитие различных процессов взаимодействия живых систем между собой и с окружающей их средой

Виды и методы экологических исследований

• Режимные систематические (мониторинговые) наблюдения за состоянием природных объектов и процессов и влияющими на них антропогенными (техногенными) факторами;

• аналитические исследования природных и искусственных (техногенных) объектов;

• исследования морфологических параметров природных объектов;

• статистические методы оценки процессов и явлений;

• дистанционные методы исследований и методы специальной картографии;

• методы математического моделирования;

• системный анализ;

• методы социальной демографии;

• паспортизация природных и искусственных объектов;

• экологический менеджмент;

экологический аудит

Билет – 2

Влияние нефтеперерабатывающих предприятий на атмосферу

Билет -3

Билет – 4

Билет – 5

Билет – 6

Билет – 7

Билет – 8

Понятие о популяции. Статические характеристики популяции: численность и плотность популяций, демографическая структура популяции (возрастная, половая структура популяции). Пространственная структура популяций.

Популяция – это любая совокупность особей одного вида, способных обмениваться генетической информацией, обладающая всеми необходимыми условиями для поддержания своей численности и существующая неопределенно длительное время на данной территории в изменяющихся условиях среды. Под численностью популяции понимается общее количество особей на данной территории или в данном объеме. Численность популяции зависит от размеров особей того или иного вида, входящих в ее состав: - популяции бактерий и простейших могут состоять из миллиардов особей; - у насекомых, мелких животных и травянистых растений численность в популяции может достигать сотни тысяч и миллионов особей; - численность популяций крупных животных, некоторых птиц, а также больших древесных растений чаще всего бывает небольшой и достигает сотен или тысяч особей (например, популяция дальневосточного тигра составляет около сотни особей)

Численность популяции зависит также от величины популяционного ареала. Плотность популяции - это количество особей (или биомасса), приходящееся на единицу площади или объема. Демографическая структура популяции рассматривается как численное соотношение различных категорий организмов в составе населения Возрастная структура популяции определяется соотношением различных возрастных групп организмов в составе популяции. Возрастной группой называют группу особей популяции, появившуюся в определенное время или промежуток времени. Возрастная структура может быть абсолютной или относительной. Абсолютная возрастная структура выражает численность определенных возрастных групп в определенный момент времени.Относительная возрастная структура выражает долю или процент особей данной возрастной группы по отношению к общей численности популяции. В современной экологии при исследовании возрастного состава популяции выделяют три экологические возрастные группы: предрепродуктивная - к этой группе относятся особи, возраст которых не достиг способности воспроизведения; репродуктивная группа, воспроизводящая новые особи; пострепродуктивная - к этой группе относятся особи, утратившие способность к воспроизведению новых поколений. Половая структура тесно связана с возрастной структурой популяции. Это объясняется тем, что соотношение числа самцов и самок заметно изменяется в разных возрастных группах. В связи с возрастом различают первичное, вторичное и третичное соотношение полов. Первичное соотношение полов определяется чисто генетическими механизмами, основывающимися на разнокачественности половых хромосом (Х- и У-хромосомы). пространственный принцип определения масштаба популяции - это подразделение популяций в зависимости от размеров занимаемой ими территории.Этот принцип хорошо отражает экологический процесс освоения видом территории ареала.

Билет – 9

Билет – 10

Билет – 11

Защита гидросферы

Поверхностные воды охраняют от засорения (загрязнения крупным мусором), загрязнения и истощения.

Для предупреждения засорения принимают меры, исключающие попадание в поверхностные водоемы и реки строительного мусора, твердых отходов, остатков лесосплава и других предметов, негативно влияющих на качество вод, условия обитания рыб и др. Важнейшая и наиболее сложная проблема — защита поверхностных вод от загрязнения С этой целью предусматриваются следующие экозащитные мероприятия:развитие безотходных и безводных технологий; внедрение систем оборотного водоснабжения; очистка сточных вод (промышленных, коммунально-бытовых и др.); закачка сточных вод в глубокие водоносные горизонты; очистка и обеззараживание поверхностных вод, используемых для водоснабжения и других целей. Ввиду огромного многообразия состава сточных вод существуют различные способы их очистки: механический, физико-химический, химический, биологический и др. При механической очистке из производственных сточных вод путем процеживания, отстаивания и фильтрования удаляются до 90% нерастворимых механических примесей различной степени дисперсности (песок, глинистые частицы, окалину и др.), а из бытовых сточных вод — до 60%. К основным химическим способам относят нейтрализацию и окисление. В первом случае для нейтрализации кислот и щелочей в сточные воды вводят специальные реагенты (известь, кальцинированную соду, аммиак), во втором — различные окислители. С их помощью сточные воды освобождаются от токсичных и других компонентов При физико-химической очистке используются: коагуляция - введение в сточные воды коагулянтов (солей аммония, железа, меди, шламовых отходов и пр.) для образования хлопьевидных осадков, которые затем легко удаляются; сорбция - способность некоторых веществ (бентонитовые глины, активированный уголь, цеолиты, силикагель, торф и др.) поглощать загрязнение. Методом сорбции возможно извлечение из сточных вод ценных растворимых веществ и последующая их утилизация; флотация — пропускание через сточные воды воздуха. Газовые пузырьки захватывают при движении вверх поверхностно-активные вещества, нефть, масла и другие загрязнения и образуют на поверхности воды легко удаляемый пенообразный слой. биологический (биохимический) метод. Метод основан на способности микроорганизмов использовать для своего развития органические и некоторые неорганические соединения, содержащиеся в сточных водах (сероводород, аммиак, нитриты, сульфиды и т. д.). Очистку ведут в естественных условиях (поля орошения, поля фильтрации, биологические пруды и др.) и в искусственных сооружениях (аэротенки, биофильтры, циркуляционные окислительные каналы). Для борьбы с истощением запасов пресных подземных вод, пригодных для целей питьевого водоснабжения, предусматривают различные меры, в том числе: регулирование режима водоотбора подземных вод; более рациональное размещение водозаборов по площади; определение величины эксплуатационных запасов как предела их рационального использования; введение кранового режима эксплуатации самоизливающихся артезианских скважин.Меры борьбы с загрязнением подземных вод: подразделяют на: 1) профилактические и 2) специальные, задача которых — локализовать или ликвидировать очаг загрязнения.

Билет – 12

Аральская катастрофа. Варианты решения Аральской проблемы.

Деградация Аральского моря явилась результатом «планомерного» техногенного аграрного развития в течение 30 лет. И говорить здесь о случайности, внезапности гибели Арала не приходится. Аральский кризис можно назвать планомерной катастрофой, вызванной некомпетентным и природоразрушающим планированием развития экономики Аральского региона, ярким проявлением которого явились «хлопковая монополия», недоучет и игнорирование долгосрочных негативных экологических последствий. На нужды орошаемого земледелия забирается подавляющая часть воды, потребляемой в регионе. В условиях засушливого климата, дефицита воды, несовершенства оросительной инфраструктуры это приводит к практически полному изъятию водных ресурсов. В последние годы в море поступало всего 4—8 км3воды, тогда как только для поддержания его уровня требуется 33—35 км3. К числу негативных экологических последствий Аральского кризиса следует отнести ежегодное снижение уровня моря на 80—100 см, уменьшение объема почти в 4 раза, возрастание содержания соли в воде в 2,5 раза. Арал питают две реки — Сырдарья и Амударья, и в отдельные годы последняя вообще не доходит до моря. К чрезвычайно опасным последствиям относится огромный вынос песка и соли с обнажившегося дна бывшего моря. Ежегодно ветрами поднимается около 75 млн. т песка и соли и переносится на сотни километров вокруг. Катастрофически уменьшилось разнообразие видов живой природы. Если ранее в регионе моря обитало 178 видов животных, то теперь это количество сократилось до 38! Вода в Арале чрезвычайно загрязнена остатками ядохимикатов и минеральных удобрений. Это следствие чрезмерной химизации сельского хозяйства региона Экологический кризис Приаралья изменил и экономические структуры региона, уничтожил многие традиционные виды деятельности Закрылись и заводы по переработке рыбы. Такая же печальная судьба постигла морской транспорт. Как памятники экологической катастрофы Арала за десятки километров от современной береговой линии моря, посреди пустыни стоят десятки морских судов.Эколого-экономический кризис Приаралья породил и такое негативное социальное явление, как массовая безработица. Здесь самый известный проект — переброска части стока сибирских рек в Центральную Азию. О грандиозности и циклопичности этого проекта говорят такие цифры: длина канала из Сибири должна была составить около 2400 км, ширина - до 200 м, стоимость в ценах 80-х гг. — 90 млрд. руб. По сравнению с этим каналом Великая китайская стена и египетские пирамиды — детские игрушки. Проект переброски был практически необоснован ни экологически, ни экономически, ни технически.

Более реальным представляется появившийся не так давно вариант-близнец: проект строительства канала из Каспийского моря. Он обладает теми же недостатками, что и сибирский вариант. Для реализации проекта необходимо прорыть канал в пустыне длиной в 500 км. Кроме того, в связи с наклоном земной поверхности от Аральского моря к Каспийскому, для того чтобы вода текла, ее необходимо предварительно поднять на высоту 80 м. Это потребует колоссальных энергетических затрат.

Билет -13

Билет – 14

Балхашская катастрофа

Во-первых, следует иметь в виду, что Казахстан – одна из наиболее вододефицитных стран Евразийского пространства. По удельной обеспеченности среди стран СНГ он занимает последнее место. Из 100 с небольшим кубических километров ресурсов поверхностных вод Казахстана лишь 58% формируются на территории республики, остальные поступают с территории сопредельных государств. В частности, около 70% стока Или формируется на территории Китая. Для западных районов этой страны использование илийской воды стало самым простым и выгодным способом выполнения сельскохозяйственной программы. По подсчётам специалистов, в настоящее время соседи для полива сельскохозяйственных угодий забирают до 2,2 кубических километра воды в год. И это без учета промышленных и коммунально-бытовых нужд. Во-вторых, осложняющим обстоятельством использования водных ресурсов Или-Балхашского бассейна выступают колебания стока во времени. Сток маловодных рек значительно ниже среднего: в южных засушливых районах Казахстана он опускается до 3-4% среднемноголетнего стока; больше половины воды приносят реки за 2-3 весенних месяца, в остальное время года реки маловодныВ-третьих, очень болезненные проблемы Балхашу создаёт Капчагайское водохранилище, заполнение которого началось в 1970 году. Его фактическая отметка уровня воды оказалась на 5 метров ниже проектной. Все эти годы Капчагайская ГЭС, плотина которой перекрыла поступление воды из Или в Балхаш, работала всего не треть своей мощностиВ-четвертых, сегодня выяснилось, что без учета последствий и потребностей экономики было создано и Бартогайское водохранилище на реке Чилик (приток Или). В итоге оказался затопленным уникальный природный комплекс. Существенные средства были направлены на строительство Большого Алматинского канала, от которого, как показала практика, много вреда и мало пользыВ-пятых, несмотря на значительные запасы свежей воды в реках, впадающих в озеро, а также на некоторые успехи в осуществлении водоохранных мер, проблема борьбы с интенсивным загрязнением Балхаша все еще остается

Билет – 15

Билет – 16

Экологический риск.

Экологический риск - риск, связанный с изменениями в окружающей среде. Этот вид риска применяется для оценки экологических последствий аварий, катастроф природного и антропогенного характера и т.д.

Как правило, оценки риска носят цикличный характер. Основными элементами цикла являются: сбор информации,

обработка информации; оценка необходимости формирования штормовых предупреждений; выработка рекомендаций по изменению структуры системы. Должна быть проанализирована работа в нештатной ситуации.

Оценка экологического риска - это анализ происхождения (возникновения) и масштабы риска в конкретной ситуации. В упрощенном виде оценка экологического риска должна включать: выявление потенциально опасных событий, возможных на объекте и его составных частях; оценку вероятности осуществления этих событий;

оценку последствий (ущерба) при реализации таких событий. Процедура оценки экологического риска состоит из четырех главных фаз: превентивной, кризисной, посткризисной и ликвидационной (устранение последствий). Превентивная фаза включает в себя промышленный контроль и экологический мониторинг, прогноз природных и техногенных катастроф, выявление уязвимых и незащищенных зон, разработку аварийных регламентов, создание ГИС, подготовку сил и средств, тренинг персонала на предмет реагирования при возникновении аварийных ситуаций.Кризисная фаза включает в себя систему предупреждения, оперативный контроль, первую помощь, эвакуацию.Посткризисная фаза - восстановление жизнеобеспечивающей инфраструктуры, предотвращение рецидива.Ликвидационная фаза - восстановление биоценозов.

Билет -17

Билет -18

Билет -19

Билет -20

Билет – 21

Билет -22

Билет -23

Билет -24

Билет -25

Билет -26

Билет – 27

Экологическая политика РК

Экологическая политика - новое и молодое явление, в связи с чем на настоящий момент нет общепринятого ее определения. Тем не менее, исходя из определения политики вообще и исходя из общепринятой цели экополитики, можно предложить следующее определение экологической политики:

Экополитика - это система политических, экономических, юридических, образовательных и иных мер, принимаемых для управления экологической ситуацией и обеспечения рационального использования природных ресурсов на территории страны. В рамках экологической политики можно выделить несколько уровней: международная, государственная (национальная), региональная, локальная. Элементами экологической политики являются: принципы, приоритеты, цели, субъекты, механизмы реализации (инструменты).

Билет -28

Билет -29

Билет -30

Инженерная защита ОС

Инженерная защита ОС – совокупность научных и инженерных принципов по улучшению природной среды, обеспечивающих чистую воду, воздух и землю для обитания человека и других организмов, а также по очистке загрязненных участков.Цель: осуществлять разработку, проектирование, эксплуатация и совершенствование природоохранной техники и технологии, организуют природоохранную работу на предприятиях и территориально-промышленных комплексах, проводят экспертизу проектов, технологий и производств, осуществляют сертификацию продукции.

Билет – 1

Предмет экологии, цели и задачи. Методы исследования в экологии.

Задачи экологии:

В общетеоретическом плане к ним относятся:

—разработка общей теории устойчивости экологических систем;

—изучение экологических механизмов адаптации к среде;

—исследование регуляции численности популяций;

—изучение биологического разнообразия и механизмов его поддержания;

—исследование продукционных процессов;

—исследование процессов, протекающих в биосфере, с целью поддержания ее устойчивости;

—моделирование состояния экосистем и глобальных биосферных процессов.

Основные прикладные задачи, которые экология должна решать в настоящее время, следующие: