Понятие об экологическом факторе и классификация экологических факторов

    Теоретически, в условиях города, возможно, избежать загрязнения окружающей среды: получать чистую воду из сточных вод, а на иле сточных вод выращивать сельскохозяйственную продукцию. Даже СО2 и Н2О, выделяемые при дыхании, можно было бы превратить с помощью растений и водорослей в углеводы и кислород. Однако согласно законам термодинамики такое  изолированное существование веществ  не может продолжаться бесконечно долго.

    Любая деятельность человека оказывает воздействие  на суммарные ресурсы Земли. Казалось бы, в результате такой деятельности ресурсы Земли должны иссякнуть. Однако не следует забывать, что  Земля постоянно получает приток новой энергии, источником которой  является Солнце.

    Таким образом, деятельность человека причиняет  ущерб окружающей среде независимо от его добрых намерений и задача состоит в том, чтобы сделать  последствия этой деятельности наименее пагубными.

    Загрязнение окружающей среды - это процесс привнесения  в среду или возникновение  в ней новых, обычно не характерных  для нее физических, химических, биологических агентов, оказывающих  негативное воздействие.

    Существуют  три вида загрязнений: физическое (солнечная  радиация, электромагнитное излучение  и т.д.), химическое (аэрозоли, тяжелые  металлы и т.д.), биологическое (бактериологическое, микробиологическое). Каждый вид загрязнения  имеет характерный и специфичный  для него источник загрязнения - природный  или хозяйственный объект, являющийся началом поступления вещества-загрязнителя в окружающую среду. Различают природные  и антропогенные источники загрязнения.

    Основные  природные источники поступления  токсикантов в окружающую среду - ветровая пыль, лесные пожары, вулканический  материал, растительность, морские  соли.

    Антропогенные источники - это первичное и вторичное  производство цветных металлов, стали, чугуна, железа; добыча полезных ископаемых; автомобильный транспорт; химическая промышленность; производство меди, фосфатных  удобрений; процессы сжигания угля, нефти, газа, древесины, отходов и др.

    Антропогенный поток поступления токсикантов  в окружающую среду превалирует  над естественным (50-80%) и лишь в  некоторых случаях сопоставим с  ним.

    В качестве критериев количественной оценки уровня загрязнения окружающей среды могут быть использованы индекс загрязнения, предельно допустимая, фоновая и токсическая концентрации.

    Индекс  загрязнения (ИЗ) - показатель, качественно  и количественно отражающий присутствие  в окружающей среде вещества-загрязнителя и степень его воздействия  на живые организмы.

    Предельно допустимая концентрация (ПДК) - количество вредного вещества в окружающей среде, которое при постоянном контакте или при воздействии за определенный промежуток времени практически  не влияет на здоровье человека. Предельно  допустимые концентрации веществ, загрязняющих биосферу, введены как нормирующие  показатели во многих странах, в том  числе и в нашей стране. Они  установлены в приземной атмосфере, водах, почвах, растениях, продуктах  питания.

    Существующая  система ПДК недостаточно достоверно информативна, поскольку предусматривает  определение индивидуального токсиканта, дистанцируясь от вопроса о комплексном  воздействии различных загрязнителей. Между тем совместное действие, например, органокомплексов тяжелых металлов кардинально меняет ПДК, экспериментально полученные для отдельного тяжелого металла.

    Фоновая концентрация - содержание вещества в  объекте окружающей среды, определяемое суммой глобальных и региональных естественных и антропогенных вкладов в  результате дальнего или трансграничного  переноса.

    Под токсической концентрацией понимают либо концентрацию вредного вещества, которое способно при различной  длительности воздействия вызывать гибель живых организмов, либо концентрацию вредного начала, вызывающую гибель живых  организмов в течение 30 суток в  результате воздействия на них вредных  веществ.

    Во  избежание ненужного, а порой  и непоправимого ущерба, наносимого природной среде, такое воздействие  на среду должно тщательно планироваться. При этом следует сочетать удовлетворение потребностей человека за счет природы  с активной защитой природной  среды от последствий человеческой деятельности. Как правило, эти цели не исключают друг друга, хотя в некоторых  случаях приходится принимать компромиссные  решения. 
 

    3. Действие экологических факторов на организм 

    Факторы среды воздействуют на организм не по отдельности, а в комплексе, соответственно, любая реакция организма является многофакторно обусловленной. При  этом интегральное влияние факторов не равно сумме влияний отдельных  факторов, так как между ними происходят различного рода взаимодействия, которые  можно подразделить на четыре основных типа:

    Монодоминантность — один из факторов подавляет действие остальных и его величина имеет  определяющее значение для организма. Так, полное отсутствие, либо нахождение в почве элементов минерального питания в резком недостатке или  избытке препятствуют нормальному  усвоению растениями прочих элементов.

    Синергизм — взаимное усиление нескольких факторов, обусловленное положительной обратной связью. Например, влажность почвы, содержание в ней нитратов и освещённость при улучшении обеспечения любым  из них повышают эффект воздействия  двух других.

    Антагонизм  — взаимное гашение нескольких факторов, обусловленное обратной отрицательной  связью: увеличение популяции саранчи  способствует уменьшению пищевых ресурсов и её популяция сокращается.

    Провокационность  — сочетание положительных и  отрицательных для организма  воздействий, при этом влияние вторых усилено влиянием первых. Так, чем  раньше наступает оттепель, тем сильнее  растения страдают от последующих заморозков.

    Влияние факторов также зависит от природы  и текущего состояния организма, поэтому они оказывают неодинаковое воздействие как на разные виды, так и на один организм на разных этапах онтогенеза: низкая влажность  губительна для гидрофитов, но безвредна  для ксерофитов; низкие температуры  без вреда переносятся взрослыми  хвойными умеренного пояса, но опасны для молодых растений.

    Факторы могут частично замещать друг друга: при ослаблении освещённости интенсивность  фотосинтеза не изменится, если увеличить  концентрацию углекислого газа в  воздухе, что обычно и происходит в теплицах.

    Результат воздействия факторов зависит от продолжительности и повторяемости  действия их экстремальных значений на протяжении всей жизни организма  и его потомков: непродолжительные  воздействия могут и не иметь  никаких последствий, тогда как  продолжительные через механизм естественного отбора ведут к  качественным изменениям. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Реакция организма на изменение  экологических факторов

      Кривая жизнедеятельности многолетнего  растения. Однолетние растения не  способны переходить в состояние  покоя и зона жизни у них  совпадает с зоной жизнедеятельности.

    Примечание: 1 — точка оптимума, 2 — точки  минимума и максимума, 3 — летальные  точки 

    Организмам, особенно ведущим прикреплённый, как  растения, или малоподвижный образ  жизни, свойственна пластичность —  способность существовать в более  или менее широких диапазонах значений экологических факторов. Однако при различных значениях фактора  организм ведёт себя неодинаково. 

    Соответственно  выделяют такое его значение, при  котором организм будет находиться в наиболее комфортном состоянии  — быстро расти, размножаться, проявлять  конкурентные способности. По мере увеличения или уменьшения значения фактора  относительно наиболее благоприятного, организм начинает испытывать угнетение, что проявляется в ослаблении его жизненных функций и при  экстремальных значениях фактора  может привести к гибели. 

    Графически  подобная реакция организма на изменение  значений фактора изображается в  виде кривой жизнедеятельности (экологической  кривой), при анализе которой можно  выделить некоторые точки и зоны:

    Кардинальные  точки:

    точки минимума и максимума — крайние  значения фактора, при которых возможна жизнедеятельность организма

    точка оптимума — наиболее благоприятное  значение фактора 

    Зоны:

    зона  оптимума — ограничивает диапазон наиболее благоприятных значений фактора

    зоны  пессимума (верхнего и нижнего) —  диапазоны значений фактора, в которых  организм испытывает сильное угнетение

    зона  жизнедеятельности — диапазон значений фактора, в котором он активно  проявляет свои жизненные функции

    зоны  покоя (верхнего и нижнего) — крайне неблагоприятные значения фактора, при которых организм остаётся живым, но переходит в состояние покоя

    зона  жизни — диапазон значений фактора, в котором организм остаётся живым

    За  границами зоны жизни располагаются  летальные значения фактора, при  которых организм не способен существовать.

    Изменения, происходящие с организмом в пределах диапазона пластичности, всегда являются фенотипическими, при этом в генотипе кодируется лишь мера возможных изменений  — норма реакции, которая и  определяет степень пластичности организма.

    На  основе индивидуальной кривой жизнедеятельности  можно прогнозировать и видовую. Однако, так как вид представляет собой сложную надорганизменную систему, состоящую из множества  популяций, расселённых по различным  местообитаниям с неодинаковыми  условиями среды, при оценке его  экологии пользуются обобщёнными данными  не по отдельным особям, а по целым  популяциям. На градиенте фактора  откладываются обобщённые классы его  значений, представляющие определённые типы местообитаний, а в качестве экологических реакций чаще всего  рассматриваются обилие или частота  встречаемости вида. При этом следует  говорить уже не о кривой жизнедеятельности, а о кривой распределения обилий или частот. [4] 

    Вывод 

    Казалось  бы, сегодня всем ясно, что время  «покорения природы» безвозвратно прошло и начался период глубокого, заинтересованного  познания ее законов. Однако на практике объемы отходов в стране растут в  два-три раза быстрее, чем объемы производства и численность населения. Лавина отходов загрязняет природу, их вредные токсичные компоненты засоряют землю, воздух, реки, моря и  озера. Причина кроется в сиюминутной  выгоде для производства. Но разумный человек не должен считать выгодой  уничтожение всего живого, «безумное  прожигание» ресурсов, не только своих, но и принадлежащих будущим поколениям. Следовательно, пришло время коренным образом изменить сам подход к  понятию выгодности, когда речь идет о природопользовании.

    Изучение  процессов, протекающих в биосфере, и влияния на них хозяйственной  деятельности человека показывает, что  только создание экологически безотходных  и малоотходных производств может  предотвратить оскудение природных  ресурсов и деградацию природной  среды. Хозяйственная деятельность людей должна строиться по принципу природных экосистем, которые экономно расходуют вещество и энергию  и в которых отходы одних организмов служат средой обитания для других, т. е. осуществляется замкнутый кругооборот.

    Необходимо  искать такие способы ликвидации отходов, которые дают возможность  получать полезные продукты, например, дрожжи для выпечки хлебобулочных  изделий и для производства этилового  спирта или для превращения отходов, образующихся при переработке древесной  пульпы, в полезный продукт.

    Стремиться  к рациональному природопользованию - планомерному, научно обоснованному  преобразованию окружающей среды по мере совершенствования материального  производства на основе комплексного использования невозобновляемых ресурсов в цикле: производство - потребление - вторичные ресурсы при условии  сохранения и воспроизводства возобновляемых природных ресурсов.