Контрольная работа по «Экология и природопользование»

Савельева Елена  Анатольевна

Ответы на вопросы

(заполняется слушателем)

Результаты проверки

(заполняется преподавателем)

1. Укажите предмет и сформулируйте основные задачи экологии.

Ответ:

        Предметом изучения экологии является организация и функционирование надорганизменных систем (популяции, биоценозы, экосистемы и биосфера в целом).

       Задачи экологии:

1).Создание условий, способствующих поддержанию всех параметров окружающей среды на необходимом и достаточном для живых организмов уровне;

2).Изучение закономерностей размещения живых организмов в пространстве, изменения численности организмов, потока энергии через живые системы и круговорота вещества, который происходит при участии живых организмов;

3). Разработка принципов рационального использования природных ресурсов на основе сформулированных общих закономерностей организации жизни

2.  Каковы роль и значение человеческого общества в формировании природной среды?

Ответ:

    На первых этапах человек взаимодействовал с природной средой как обычный биологический вид, как животное и в целом входил в состав экосистемы, как ее составной элемент. В наше время антропогенное воздействие становится направляющей силой дальнейшей эволюции экосистем. Человек воздействует на биосферу и изменяет состав, круговорот и баланс веществ; тепловой баланс приповерхностной части Земли; структуру земной поверхности (при сельскохозяйственных работах, перемещении вскрытых пород; проходке карьеров, в результате застройки городов, при дорожном строительстве; при сооружении искусственных водоемов - каналов, водохранилищ, мелиорации и т. д.); истребляя, а также перемещая в новые места обитания ряд видов животных и сорта растений.

3. Дайте характеристику состава биосферы и границ ее размещения.

Ответ:

        Биосфера – это оболочка живой материи, которая возникла на Земле 4,5-4 млрд. лет назад.

        Органическая жизнь в ней сосредоточена в тропосфере (нижняя часть атмосферы), в гидросфере, в литосфере (слой земной поверхности глубиной 1-2 км).

Биосфера включает в  себя 3 взаимосвязанные оболочки Земли: литосферу, гидросферу и атмосферу.

        Границы биосферы:.

        Биосфера в атмосфере простирается до озонового слоя (экрана) от 8-10 км (у полюсов) до 20-25 км (над остальной поверхностью Земли). Она определяется озоновым слоем, задерживающим коротковолновое ультрафиолетовое излучение, губительное для живых организмов.

        В гидросфере нижняя граница биосферы соответствует 2–3 км на суше, 1- 2 км ниже дна океана.

      Нижняя граница в литосфере: 3,5—7,5 км. Она определяется температурой перехода воды в пар и температурой денатурации белков, однако в основном распространение живых организмов ограничивается вглубь несколькими метрами.

         Состав биосферы:

1.  Живое вещество — вся совокупность тел живых организмов, населяющих Землю, физико-химически едина, вне зависимости от их систематической принадлежности.

2. Биогенное вещество — вещество, создаваемое и перерабатываемое живым организмом.

3.    Косное вещество — продукты, образующиеся без участия живых организмов.

4. Биокосное вещество - вещество, которое создается одновременно живыми организмами и косными процессами, представляя динамически равновесные системы тех и других.

5.   Вещество, находящееся в радиоактивном распаде.

6.  Вещество космического происхождения.

4.  Какое влияние на формирование и развитие биосферы оказывает химический состав атмосферы?

Ответ:

      Атмосфера состоит из смеси различных газов: азота - 78,09 %, кислорода - 20,95 %, аргона - 0,93 %, углекислого газа - 0,03 %, гелия неона, водорода, озона, аммиака, йода

и других, а  также содержит пары воды.

    Азот (78 %) в атмосфере играет роль  разбавителя кислорода, регулируя  темп окисления, а, следовательно,  скорость и напряженность биологических процессов. Азот – главный элемент земной атмосферы, который непрерывно обменивается с живым веществом биосферы, причем составными частями последнего служат соединения азота (аминокислоты, пурины и др.). Извлечение азота из атмосферы происходит неорганическим и биохимическим путями

      Кислород (21 %) используется живыми  организмами для дыхания, входит  в состав органического вещества (белки, жиры, углеводы). Озон О₃. задерживает губительную для жизни ультрафиолетовую радиацию Солнца. Содержание свободного кислорода в земной атмосфере отражает баланс между его фотосинтезирующей продукцией и процессами поглощения (окисление органики, деструкция вещества мертвых организмов).

        Углекислый газ, идет на образование  живого вещества, а вместе с водяным паром создает так называемый «оранжерейный (парниковый) эффект». Значение геохимической истории углерода в биосфере исключительно велико, поскольку он входит в состав всех живых организмов.

5. Дайте характеристику гидросферы, ее состава и структуры.

Ответ:

            Гидросфера – водная оболочка Земли. Включает в себя поверхностные воды, а также воду, находящуюся в литосфере и атмосфере (океаны, моря, озера, реки, ручьи, снежный покров).

           Структура гидросферы:

1. мировой океан 96,4 %
2. ледники и постоялые снега 1,86%
3. подземные воды 1,7 %
4. воды суши 0,02 %
5. вода в атмосфере и организмах 0,02 %

           Общее количество воды на земле 1386 млн. км3 (из них 96,5% падает на Мировой океан).

            Общая площадь океанов и морей в 2,5 раза превышает территорию суши.                Наибольшая глубина океана достигает 11034 м, в основном преобладают глубины от 3 до 6 тыс. м.

           Средняя соленость воды 3,5% или содержание соли в воде 35 г/л, в пресной воде солей - 1 г/л. Большую часть составляют хлористый натрий и магний.

           Из газов, растворенных в океанической воде, наиболее значимыми являются кислород и углекислый газ. Н

           Из общего количества воды на земле пресная вода составляет 2,5% или 35 млн. км3, это более 8 млн. м3 на каждого жителя Земли. Но подавляющая часть пресной воды труднодоступна (70 % ее заключено в ледниках и снежных покровах гор).

Значительны запасы подземных, пресных вод. Они залегают на глубине 100-200 м, ниже наблюдаются солоноватые  воды, либо рассолы.

          Объем подземных, пресных вод ~ в 100 раз больше объема поверхностных, пресных вод (реки, озера). Самый большой пресный водоем в мире озеро Верхнее (США) - площадь зеркала 82680 км2, однако по объему воды (11600 км3) и глубине (406 м) оно уступает озеру Байкал (24000 км3 и1741 м соответственно) и озеру Танганьике (18900 км3 и1435 м соответственно). Самое крупное озеро в Европе - Ладожское, площадь которого составляет 17700 км2, объем 908 км3 и глубина230 м.

         Значительную роль в обеспечении планеты пресной водой играют болота (сильно увлажненные участки поверхности земли), которые вбирают в себя избыток воды во влажные периоды и отдают в сухие. Болота являются мощными естественными фильтрами для родников, рек и озер.

           Вода играет огромную роль в жизненных и других процессах природы.

           Преобразование энергии, круговорот воды и углекислого газа и других составляющих осуществляется в гидросфере и атмосфере как в единой системе.

           Безвозвратное потребление воды составляет -150 км3/год, т.е. 1% устойчивого стока пресных вод. Больше всего воды потребляет сельское хозяйство, причем 3/4 ее теряется безвозвратно.

6.  Дайте характеристику литосферы, ее состава и структуры.

Ответ:

        Литосфера - твердая оболочка Земли. Включает земную кору и часть мантии Земли.

        Основными структурными элементами являются материки и океаны. Глубина литосферы под океанами составляет от 5 до 100 км, под континентами от 25 до 200 км. Мощность земной коры под океанами 5-7 км, максимальная под континентами 70-75 км. Мантия земли имеет мощность порядка 2900 км.

        Восемь элементов — кислород, кремний, водород, алюминий, железо, магний, кальций, натрий — образовывают 99,5 % земной коры. На континентах кора трехслойная: осадочные породы укрывают гранитные, а гранитные залегают на базальтовых. Под океанами кора «океанического», двухслойного типа; осадочные породы залегают просто на базальтах, гранитного пласта нет. Основная часть литосферы состоит из изверженных магматических пород (95 %), среди которых на континентах преобладают граниты и гранитоиды, а в океанах-базальты.

         На поверхностном слое земной коры образуется почва. Почва является продуктом воздействия атмосферных явлений (осадки, выветривание и др.), взаимодействия воды, воздуха и жизнедеятельности живых организмов.

         Поверхностный слой почвы состоит в основном из растительных остатков и продуктов разложения органических остатков, составляющих основу гумуса - смеси высокомолекулярных органических веществ. Почва насыщена различными живыми организмами (черви, водоросли, грибы, бактерии и др.). Важнейшее свойство почвы – плодородие, т.е. способность обеспечивать растения водой и питательными веществами.

7. Какую роль играет круговорот веществ и энергии в развитии биосферы?

Ответ:

    Круговорот веществ обеспечивает воспроизводство живого вещества и оказывает активное влияние на облик биосферы.

 В основе  круговорота веществ лежит наличие  в биосфере двух основных типов питания: автотрофного и гетеротрофного.

     Автотрофы извлекают необходимые для жизни химические вещества из окружающей среды и при помощи солнечной энергии включают их в органическое вещество.

      Гетеротрофы разлагают органическое вещество до углекислого газа, воды и минеральных солей и возвращают их в окружающую среду. Этим обеспечивается круговорот веществ, который возник в процессе эволюции как необходимое условие существование жизни. При этом световая энергия солнца трансформируется живыми организмами в другие формы энергии — химическую, механическую, тепловую. Определенная часть солнечной энергии рассеивается в виде тепла.

8. Расскажите, что вы знаете о круговороте углерода, кислорода, азота, фосфора, серы и других химических элементов.

Ответ:

Круговорот углерода. Источником его для фотосинтеза служит углекислый газ (диоксид углерода), находящийся в атмосфере или растворенный в воде. Углерод, связанный в горных породах, вовлекается в круговорот значительно медленнее. В составе синтезированных растением органических веществ углерод поступает, затем в цепи питания через живые или мертвые ткани растений и возвращается в атмосферу снова в форме углекислого газа в результате дыхания, брожения или сгорания топлива (древесины, нефти, угля и т.п.). Продолжительность цикла углерода равна трем-четырем столетиям

Круговорот кислорода - процесс, начинающийся при фотосинтезе растений выделением кислорода в биоценотическую среду экосистем. Затем кислород по внутреннему кругу поступает к аэробным организмам, в том числе к растениям (в процессе дыхания). Часть его тратится на окисление отмершего вещества микроорганизмами, другая часть из биоценотической среды экосистем переходит во внешний круг обращения. Благодаря фотосинтезу наземных и особенно морских растений (водоросли планктона) в атмосферу ежегодно поступает около 70•109 т кислорода (Лархер, 1978). Тесно связан с круговоротом углерода.

Круговорот азота. Растения получают азот в основном из разлагающегося мертвого органического вещества посредством деятельности бактерий, которые превращают азот белков в усваиваемую растениями форму. Другой источник – свободный азот атмосферы – растениям непосредственно недоступен. Но его связывают, т.е. переводят в другие химические формы, некоторые группы бактерий и сине-зеленые водоросли, они обогащают им почву. Многие растения находятся в симбиозе с азотфиксирующими бактериями, образующими клубеньки на их корнях. Из отмерших растений или трупов животных часть азота, за счет деятельности других групп бактерий, превращается в свободную форму и вновь поступает в атмосферу.

Круговорот фосфора  и серы. Фосфор и сера содержатся в горных породах. При их разрушении и эрозии они поступают в почву, оттуда используются растениями. Деятельность организмов - редуцентов снова возвращает их в почву. Часть соединений азота и фосфора смывается дождями в реки, а оттуда – в моря и океаны и используется водорослями. Но, в конце концов, в составе мертвого органического вещества они оседают на дно и снова включаются в состав горных пород

9. В чем заключается основной смысл учения В.И. Вернадского о биосфере?

Ответ:

Основной смысл учения Вернадского заключается в том, что биосфера постепенно перерастёт в ноосферу (сферу разума – своеобразный символ разумного человеческого вмешательства в биосферные процессы под влиянием научных достижений). Только в этом случае возникнет оптимальное соотношение между потребностями человека и возможностями биосферы.

10. Какие законы Коммонера вы знаете?

Ответ:

Б. Коммонер в 1971 г. Сформулировал следующие  законы:

1).      "Всё связано со всем". (О всеобщей связи процессов и явлений в природе и человеческом обществе). И природа, и общество находятся в одной сети системных взаимодействий. Поэтому любое изменение, совершаемое человеком в природе, вызывает цепь последствий, как правило, неблагоприятных.

2).      "Всё должно куда-то деваться". Природная или общественная система может развиваться только за счет использования энергии и информационных ресурсов окружающей ее среды. Изолированное саморазвитие невозможно.

3).     "Ничто не дается даром": глобальная экосистема представляет собой единое целое, в рамках которого ничто не может быть выиграно или потеряно: все извлеченное в процессе человеческого труда должно быть возвращено. Любое новое приобретение в эволюции системы обязательно сопровождается утратой какой-то части прежнего достояния и возникновением новых, все более сложных проблем.

4).       "Природа знает лучше": пока мы не имеем абсолютно достоверной информации о механизмах и функциях природы, мы можем ей навредить, пытаясь улучшить. Поэтому действия человека должны быть направлены не на покорение природы и преобразование ее в своих интересах, а на адаптацию к ней.

5).   "На всех не хватит". (Закон ограниченности ресурсов). Формулировки нет, отражает закономерность: значительное увеличение численности и массы каких-либо организмов в глобальном масштабе может происходить только за счет уменьшения численности и массы других организмов.

11.  Дайте определение понятия «экосистема». Укажите основные этапы использования вещества и энергии в экосистемах?

Ответ:

       Экосистема – это совокупность совместно обитающих разных видов организмов и условий их проживания, находящихся в закономерной связи друг с другом.

       Перенос энергии и вещества через сообщество живых организмов в экосистеме происходит по пищевой цепи; все виды живого в экосистеме делятся по выполняемым ими функциям в этой цепи на продуцентов, консументов, детритофагов и редуцентов - это биотическая структура сообщества; количественное соотношение численности живых организмов между трофическими уровнями отражает трофическую структуру сообщества, которая определяет скорость прохождения энергии и вещества через сообщество, то есть продуктивность экосистемы

12. Почему сохранение природных экосистем – главное условие сохранения жизни на Земле? Обоснуйте ответ.

Ответ:

       Природные экосистемы благодаря своей биотической структуре неопределенно долго поддерживают устойчивое состояние, не страдая от истощения ресурсов и загрязнения собственными отходами; получение ресурсов и избавление от отходов происходят в рамках круговорота всех элементов.

13. Почему большинство продуктов хозяйственной деятельности человека не включается в природный биотической круговорот?

Ответ:

          Большинство продуктов хозяйственной деятелности человека не включается в природный биотический круговорот потому, что для этих веществ (ксенобиотиков) эволюционно не предусмотрено естественных процессов их переработки. Кроме того, многие из этих веществ имеют длительный срок распада.

14. Что понимается под антропогенным воздействием на биосферу,  перечислите основные абиотические факторы?

Ответ:

Антропогенное воздействие на биосферу - прямое осознанное или косвенное и неосознанное воздействие человека и результатов его деятельности, вызывающее изменение природной среды и естественных ландшафтов.

Абиотические факторы:

1. Климатические (свет, насыщенность, температура, давление и др.).

1) Освещенность.

2) Влажность атмосферного воздуха.

3) Осадки.

4) Газовый состав атмосферы.

5) Температура поверхности земного  шара.

6) Движение воздушных масс (ветер).

7) Атмосферное давление.

2.Химические (состав атмосферы  воздуха, воды, концентрация особо  значимых компонентов, рН почвенных растворов).

3. Почвенные (механический и  химический составы почвы, плотность,  влагоемкость, структура, влажность,  рН почвы)

15. Каково наиболее характерное воздействие человека на природные экосистемы?

Ответ:

       Деятельность человека в природных экосистемах обычно нарушает  сложившееся равновесие и приводит к уменьшению видового разнообразия и устойчивости экосистемы.

       Часть вещества уходит из круговорота в захоронения (прежде всего в бескислородной среде), т.е., по словам Вернадского, "уходят в геологию" в виде угля, торфа, нефти, осадочных пород и т.п.

       Человек так ускоряет движение многих веществ, что круговороты становятся несовершенными или процесс теряет цикличность, в одних местах возникает недостаток, в других – избыток. Основной целью человеческого общества должно стать возвращение вещества в круговорот.

16. Дайте определение понятия «загрязнению» окружающей среды. Укажите его виды, объекты?

Ответ:

       Загрязнение окружающей среды есть внесение в экологическую систему (биогеоценоз) не свойственных ей живых или неживых компонентов или структурных изменений, прерывающих круговорот веществ, их ассимиляцию, поток энергии, вследствие чего данная экосистема разрушается или снижается ее продуктивность.                 

      Загрязнения делятся на

1. природные,  вызванные какими-то естественными,  обычно катастрофическими причинами  (извержение вулкана, сель, наводнение), и

2. антропогенные,  возникающие в результате любой  деятельности человека.

Среди антропогенных  различают загрязнения:

- биологическое

-   механическое

-    химическое

- физическое (тепловое, световое, шумовое, электромагнитное, радиоактивное, микробиологическое)

       Объектами загрязнения является основные компоненты экотопа (места обитания биотического сообщества) – вода, атмосфера, почва.

      Косвенными объектами загрязнения являются составляющие биоценоза – животные, растения, микроорганизмы и т.д.

17. Какие загрязняющие вещества представляют наибольшую опасность для человеческой популяции и природных экосистем?

Ответ:

          Наиболее опасными загрязняющими веществами для человеческой популяции и природных экосистем являются NO², бензол, пестициды, нитраты, полихлорированные дифенилы, содержащие группы C₆H₅–C₆H₅, HCl.

18. Приведите одну из возможных классификаций природных ресурсов.

Ответ:

Классификация природных  ресурсов по возобновляемости

1). Исчерпаемые ресурсы:

    А). не возобновляемые (природные  ископаемые, все виды минеральных  ресурсов, рельеф и т.д.)

    Б). Возобновляемые (ресурсы гидросферы, земельные ресурсы и т.д.)

    В). Частично возобновляемые (пахотно-пригодные почвы, леса, атомная  энергия и т.д.)

2). Неисчерпаемые 

    А). Климатические

    Б). Водные

19. Чем отличается рациональное природопользование от нерационального?

Ответ:

       Природопользование может быть нерациональным и рациональным.

       Нерациональное природопользование не обеспечивает сохранение природно-ресурсного потенциала, ведет к оскудению и ухудшению качества природной среды, сопровождается загрязнением и истощением природных систем, нарушением экологического равновесия и разрушением экосистем.

        Рациональное природопользование означает комплексное научно-обоснованное использование природных богатств, при котором достигается максимально возможное сохранение природно-ресурсного потенциала, при минимальном нарушении способности экосистем к саморегуляции и самовосстановлению.

20. Назовите основные принципы и направления ресурсосбережения.

Ответ:

       Ресурсосбережение - уменьшение расхода сырьевых ресурсов, используемых в промышленности, при сохранении или увеличении количества конечной продукции.

Основными направлениями ресурсосбережения  являются:

1. Экономия ресурсов за счет совершенствования технологии
2. Комплексное использование природных ресурсов.
3. Использование вторичных ресурсов

          До сих  пор в промышленности и сельском  хозяйстве использовался принцип, который в мире называют «на конце трубы»:т.е. речь идет об утилизации отходов производства «конца трубы» (основное → производство → отходы → очистка отходов → выбросы). Его следует заменить принципом «от начала до конца трубы», т.е. от добычи сырья и до выдачи готовой продукции.

21. Как осуществляется эколого-экономический учет природных ресурсов и загрязнителей?

Ответ:

          Эколого-экономический учет природных ресурсов и загрязнителей – это система мер по восстановлению и оздоровлению окружающей среды, государственный учет, денежная оценка природного ресурса определяются на основе кадастров природных ресурсов органами статистического учета.

         Кадастры природных ресурсов– это свод экономических, экологических, организационных и технических показателей, который характеризует количество и качество природного ресурса, а также состав и категории природопользователей этого ресурса. Кадастры представлены по видам природных ресурсов. Различают кадастры недр, земельный, водный, лесной, животного мира, медико-биологический, промысловый и др. виды кадастров

22. Какими способами в современных условиях повышают заинтересованность природопользователя в сохранении ресурсов и их рациональном использовании?

Ответ:

        Платность природных ресурсов повышает материальную заинтересованность природопользователя в сохранении ресурсов и их рациональном использовании:

1. Оценка стоимости ресурсов
2. Плата за использование природных ресурсов
3. Плата за загрязнение ОС
4. Экологические фонды.
5. Экологическое страхование.
6. Определение стоимости экологического ущерба
7. Разработка системы экологически ориентированных государственных инвестиций.
8. Комплексная экономическая оценка природоохранных мероприятий

Результаты  проверки (заполняется преподавателем)