КОНТРОЛЬНАРОБОТА

з екології

1. Штучний біоценоз – основа агроекосистеми

Біогеоценоз — не проста сукупність живих організмів та інших природних
тіл, а особлива, узгоджено організована форма існування організмів і
навколишнього середовища, що здатна до саморегуляції і самовідтворення.

Людина своєю господарською діяльністю створює штучні біогеоценози —
агроценози (поля, пасовища, сади, виноградники, парки). На відміну від
природних біогеоценозів, до складу яких входять сотні і тисячі
різноманітних видів, агроценози характеризуються однотипністю видового
складу і не здатні до саморегуляції.

Розміри біогеоценозів (і агроценозів) можуть коливатися від незначних
(пеньок, калюжа, город) до дуже великих, що вимірюються гектарами (ліс,
озеро, поле). Кожний біогеоценоз характеризується власним колообігом
речовин, трансформацією сонячної енергії і продуктивністю біомаси.

У вітчизняній літературі набуло поширення поняття про біогеоценоз,
введене В. М. Сукачовим (1940 p.). У закордонній літературі в
аналогічному значенні використовують термін «екосистема».

У разі незначної амплітуди коливання зовнішніх умов такий біоценоз із
наявною динамічною рівновагою може існувати віками. Характерними
особливостями його є: а) ярусність рослин, що підвищує коефіцієнт
використання сонячної енергії, оскільки сумарна площа листків у
п’ять-шість разів перевищує площу ділянки; б) висока первинна
продуктивність; в) наявність різноманітних і численних споживачів
утворюваної органічної маси, а також довгих, які включають чотири—п’ять
ланок, ланцюгів живлення; г) здатність до саморегуляції чисельності
компонентів усього біоценозу шляхом обмеження числа особин за принципом
прямого і зворотного зв’язку; д) відсутність невикористаних органічних
решток, практично повна їх мінералізація.

У зв’язку з тим що агроценози утворені невеликим числом видів,
саморегуляція в них здійснюється слабко. Це потребує активної турботи
про них з боку людини. Для боротьби з бур’янами і шкідниками
використовують хімічні засоби захисту (гербіциди, інсектициди). Проте
хімікати впливають не лише на бур’яни і шкідників, а й на інші, корисні
рослини і тварин. Не байдужі вони і для здоров’я людини. Інтенсивний
обробіток грунту спричинює руйнування його структури. В біогеоценозах
відмерлі організми руйнуються на місці, а мінеральні та органічні
речовини, що входять до їх складу, повертаються в грунт. В агроценозах
урожай збирають, грунт при цьому збіднюється. Для його збагачення
використовують добрива, що не завжди безпечно для навколишнього
середовища. Наприклад, добрива вимиваються атмосферними опадами,
потрапляють у відкриті водойми і спричинюють інтенсивний розвиток
синьозелених водоростей. Масове відмирання і руйнування (гниття)
останніх робить воду отруйною, непридатною Для існування в ній інших
організмів.

Агроценоз (агроекосистема) — штучна система, створена в результаті
діяльності людини. Приклади агроценозів: парк, поле, сад, пасовище,
присадибна ділянка.

Подібність агроценозу і біогеоценозу, наявність трьох ланок: організмів
— виробників, споживачів і руйнівників органічної речовини, круговорот
речовин, територіальні і харчові зв’язки між організмами, рослини —
початкова ланка ланцюга харчування.

Відмінності агроценозу від біогеоценозу: невелике число видів в
агроценозі, перевага організмів одного виду (наприклад, пшениці в поле,
овець на пасовище), короткі ланцюги харчування, неповний круговорот
речовин (значний винос біомаси у виді врожаю), слабка саморегуляція,
висока чисельність тваринних окремих видів (шкідників
сільськогосподарських чи рослин паразитів).

Агроценоз — екологічно хитлива система, її причини — слабкий круговорот
речовин, недостатньо виражена саморегуляція, невелике число видів і ін.

Роль людини в підвищенні продуктивності агроценозів: виведення
високопродуктивних сортів рослин і порід тварин, їхнє вирощування з
використанням новітніх технологій, облік біології організмів (потреба в
живильних речовинах, потребі рослин у теплі, вологості й ін.), боротьба
з хворобами і шкідниками, своєчасне проведення сільськогосподарських
робіт і ін.

Агроценози як джерело забруднення навколишнього середовища: біологічного
(масове розмноження, спалах чисельності комах-шкідників), хімічного
(змивши у водойми надлишку ядохімікатів, добрив, загибель від
ядохімікатів комах-запильників, зміна фауни ґрунту під впливом хімічних
речовин і ін.).

Захист природи від забруднення сільськогосподарським виробництвом —
дотримання норм і термінів внесення мінеральних добрив, застосування
ядохімікатів, нових технологій обробки ґрунту.

Для запобігання небажаним наслідкам господарської діяльності розроблено
низку заходів: дотримання сівозмін, вирощування багаторічних кормових
трав, відповідні методи обробітку грунту, застосування сортів, стійких
проти шкідників і хвороб, використання біологічних методів боротьби з
шкідниками і бур’янами. Комплексне вжиття Цих заходів гарантує високі
урожаї без завдавання шкоди навколишньому середовищу.

Для кожного біогеоценозу характерна послідовна зміна одних угруповань
організмів іншими — сукцесія, внаслідок чого формуються нові біоценози,
що найбільшою мірою відповідають умовам даного середовища. Наприклад, на
глибині непроточної водойми внаслідок відсутності кисню частина
органічних речовин залишається недоокисненою і не використовується в
подальшому колообігу речовин. Нагромаджується мул, водойма міліє, це
посилюється також відкладанням глини й піску, які надходять з
водозбірної площі. Прибережна водяна рослинність поширюється все далі до
центру водойми, утворюються торф’янисті відклади. Водойма поступово
перетворюється на болото. Зникають риби і планктон відкритих ділянок.
Багато рослин і тварин змінюється іншими видами, більш пристосованими до
умов болота. Навколишня наземна рослинність поступово наступає на місце
колишньої водойми. Залежно від місцевих умов тут може виникнути лука,
ліс або інший тип біогеоценозу.

2. Забруднення гідросфери

Розрізняють не тільки штучне (антропогенне) забруднення води, але й
природне. Відомо, що навіть у малозаселених районах (Аляска, Амазонія
тощо) чистота води зменшується, а кількість мулу, домішок всіх видів
збільшується від витоку в горах до місця з’єднання з морем чи океаном.

 

Таблиця 1.

Типи забруднення поверхневих і підземних вод

Типи забруднення Забруднюючі речовини

Фізичне Нерозчинні домішки: глина, пісок, намул, пил тощо.

Хімічне Важкі метали, кислоти, луги, мінеральні солі, нафта і
нафтопродукти, синтетичні поверхнево-активні речовини (СПАР), мийні
засоби, канцерогени, мінеральні добрива, пестициди

Біологічне Різні мікроорганізми (бактерії, віруси), яйця гельмінтів,
спори грибів

Радіоактивне Радіонукліди (цезій-137, стронцій-90, калій-40 та ін.)

Теплове Підігріті води ТЕС та АЕС

Суттєвою є та обставина, що у водібіологічне забруднення набирає
особливого значення, подекуди за небезпекою навіть випереджаючи хімічні.
Це трапляється найчастіше тоді, коли вода стає життєвим середовищем для
патогенних мікроорганізмів, кількість яких у ній весь час зростає. Якщо
перед використанням для пиття така вода не дезінфікується, то й
мінімальна її кількість може спричинити вибух тих хвороб, що легко
передаються саме через воду (див. біологічне забруднення).

Джерел забруднення води багато, основними з них є:

?        стічні води промислових підприємств;

?        побутових стоках комунального господарства;

?        стічні води сільського господарства;

?        води шахт, нафтопромислів, рудників;

?        відходи виробництв при видобутку різних корисних копалин;

?        відходи деревини в деревообробній промисловості;

?        скиди водного і залізничного транспорту тощо.

З усіх джерел забруднення води основне значення мають виробничі стічні
води. Найбільшими забрудниками поверхневих і підземних вод є:

?        хімічна промисловість,

?        чорна металургія;

?        кольорова металургія;

?        коксохімія;

?        важке, енергетичне і транспортне машинобудування;

?        комунальне і сільське господарство.

Основними джерелами забруднення природних вод є:

?     Атмосферні води, які несуть значні кількості полютантів
(забруднювачів), що вимиваються з повітря і мають переважно промислове
походження. При стіканні по схилах, атмосферні та талі води додатково
захоплюють з собою значну кількість речовин. Особливо небезпечні стоки з
міських вулиць та промислових майданчиків, які несуть значну кількість
нафтопродуктів, сміття фенолів, різних кислот.

?     Міські стічні води, що включають переважно побутові стоки, які
містять фекалії, детергенти (поверхнево-активні речовини),
мікроорганізми, у тому числі патогенні.

?     Промислові стічні води, що утворюються у самих різноманітних
галузях виробництва, серед яких найбільш активно споживає воду чорна
металургія, хімічна, лісохімічна, нафтопереробна промисловості. При
технологічних процесах утворюються такі основні види стічних вод, а
саме:

?         реакційні води, що утворюються у процесі реакцій з виділенням
води, забруднені як вихідними речовинами, так і продуктами реакцій,

?         води, що містяться у сировині та вихідних продуктах (вільна
або зв’язана вода),

?         промивні води після миття сировини, продуктів, тари,
обладнання, маточні водні розчини,

?         водні екстрагени та адсорбенти,

?         охолоджені води, що не контактують з технологічними
продуктами, а використовуються у системах зворотного водопостачання,

?         побутові води — води їдалень, душових, туалетів, пралень тощо,

?         атмосферні опади, що стікають з території промислових
підприємств.

За останні декілька десятків років ґрунтові води стали одним із
найважливіших ресурсів. Вони є джерелом значної кількості питної води,
яка використовується у побуті, а також іде на зрошення. Звичайно,
ґрунтові води раніше володіли достатньо високими якостями і без очищення
задовольняли вимоги до питної води, але випадки забруднення
високоякісних ґрунтових вод отруйними речовинами стають все більш
частими. Ґрунтові води вимивають із ґрунтів значну кількість
забруднювачів, які грунт не може затримати,

Головними джерелами забруднення і забруднюючими речовинами ґрунтових вод
вважають:

?          неправильно розташовані звалища та інші сховища отруйних
речовин;

?          підземні резервуари та трубопроводи (особливу небезпеку
становлять втрати бензину на АЗС);

?          пестициди, що застосовуються на полях, у садах, на газонах
тощо;

?          сіль, якою посипають тротуари і вулиці під час ожеледі;

?          мазут на дорогах для зв’язування пилу;

?          надлишки стічних вод та каналізаційного мулу.

 

Таким чином, забруднення водних екосистем є більшою небезпекою, ніж
забруднення атмосфери з наступних причин:

?     процеси регенерації або самоочищення протікають у водному
середовищі набагато повільніше, ніж у повітряному;

?     джерела забруднення водойм більш різноманітні;

?     природні процеси, які відбуваються у водному середовищі і
піддаються впливу забруднень, більш чутливі самі по собі й мають більше
значення для забезпечення життя на Землі, ніж атмосферні.

Наслідки забруднення гідросфери

Найважливішим наслідком забруднення води є те, що, потрапляючи у
водойми, забруднювальні речовини спричинюють зниження її якості.

Якість води — це сукупність фізичних, хімічних, біологічних та
бактеріологічних показників, які обумовлюють придатність води для
використання у промисловому виробництві, побуті тощо.

Це виявляється у зміні її фізичних властивостей (прозорості, запаху,
присмаку) та хімічного складу (кислотності, кількості органічних та
мінеральних домішок, вмісту отруйних речовин тощо), у зменшенні вмісту у
воді кисню, зміні кількості і видового складу мікроорганізмів, появі
хвороботворних бактерій. Отже, забруднення природних вод може призвести
до того, що вони стають непридатними для пиття, купання, а інколи і для
технічних потреб. Як правило, забруднена вода непридатна і для
використання у промисловості, оскільки порушує нормальний хід
технологічного процесу, знижує якість вироблюваної продукції.

Природна вода, забруднена побутовими стоками, непридатна для
водопостачання населення, бо шкідливі речовини та збудники хвороб, що
містяться в ній, завдають великої шкоди здоров’ю людей, можуть викликати
різні інфекційні захворювання (дизентерія, інфекційний гепатит, холера
та ін.).

 

Екологічні наслідки забруднення Світового океану біогенними елементами,
біотичними та абіотичними факторами зображено на схемі:

Кінцевим результатом збільшення антропогенного тиску на екологічну
систему океану є поступова деградація морських біоценозів з наступними
несприятливими наслідками для здоров’я людини.

Дуже небезпечними для природних водних екосистем є стоки, що утворюються
на підприємствах целюлозно-паперової промисловості. Останні скидають у
водойми як целюлозні волокна, так і значну кількість органічних і
неорганічних отруйних речовин. У стоках цих підприємств розчинені
вуглеводи, жири та смоли, які легко окиснюються за участю аеробних
мікроорганізмів, що спричиняє активне поглинання розчиненого у воді
кисню та пересичення водойм органікою.

Значну небезпеку для морських та океанічних акваторій становить
перевезення нафти та нафтопродуктів танкерами. У результаті аварій
суден, промивання резервуарів, неминучих втрат нафти при видобутку у
шельфовій зоні, при завантаженні і розвантаженні суден щорічно у води
Світового океану потрапляє 12-15 млн. т нафти.

Кожна тонна нафти вкриває тонкою плівкою приблизно 12 км2 водної
поверхні і забруднює близько мільйона тонн морської води. Нафтова плівка
викликає загибель заплідненої ікри, порушує процеси фотосинтезу і
виділення кисню, тобто порушує газообмін між атмосферою і гідросферою.
Ліквідація нафти диспергаторами, здебільшого ПАР (поверхнево-активними
речовинами), екологічно не має сенсу, оскільки вони отруйніші за нафту.

Тривалість перебування решток нафти на берегах залежить від прибою
хвиль. На скелястих та піщаних берегах вона невелика (2—3 міс), на ватах
і солончаках дуже довга (понад 5 років). Деякі двостулкові мушльові
молюски у випадку покриття моря нафтою можуть закрити свої стулки і
порівняно з незахищеними організмами здобути селекційну перевагу. Для
птахів, котрі сідають на воду, як більшість мартинів, це особливо
небезпечно. Птахи, що пірнають (гагарка, топірець), плутають нафтові
плями з їжею і отруюються. Нафта склеює пір’я, теплоізоляція
порушується. Для підтримки температури тіла стає інтенсивнішим обмін
речовин, через що витрачаються жирові резерви. Птах гине від виснаження.
В процесі очищення нафта поширюється на пір’я і потрапляє до травної
системи.

Моря та океани забруднюються не тільки нафтопродуктами. До них
потрапляють промислові і побутові відходи, які містять солі різних
металів, отрути, значну кількість пестицидів, добрив, миючих засобів,
радіоактивних речовин. Вважають, що у водойми надходить більше 500 тис.
різноманітних речовин. Важкі метали стоків (свинець, ртуть, цинк, мідь,
кадмій) активно накопичуються у харчових ланцюгах, кінцеву ланку в яких
займає людина. Тому відомі випадки масового отруєння людей ртуттю, що
містилась у рибі, а також кадмієм при використанні недоброякісної води.

Стічні води, які містять органічні речовини, мають значну кількість
біогенів. Вони здатні утримуватись часточками глини та гумусу і
підвищувати родючість ґрунту. Після надходження біогенів до водних
екосистем відбувається масове розмноження організмів фітопланктону.
Внаслідок їх бурхливого росту та розмноження збільшується і кількість
органічних решток (відмерлі особини), що веде до збільшення загальної
маси органічної речовини у водоймі. Інтенсивний розвиток фітопланктону
зумовлює помутніння води, а, отже, і погіршення умов для росту бентосних
рослин. Зменшується також насичення води киснем, особливо у бентосній
частині. Усі ці процеси погіршують умови для проживання водних тварин.
Вода стає непридатною для життя, у ній починають переважати анаеробні
процеси, накопичення отруйних для багатьох тваринних організмів речовин.
Відбувається евтрофікація — підвищення біологічної продуктивності водних
екосистем внаслідок накопичення у воді біогенних елементів, які надійшли
до водойми природним шляхом або у результаті діяльності людини
(антропогенне). Евтрофікація призводить до заростання водоймища,
обміління, зниження рибної продуктивності і утворення на місці водойми
болота.

 

Охорона водних ресурсів

Генеральна стратегія в галузі охорони водних ресурсів в усіх країнах
світу передбачає: підпорядкування інтересів окремих водокористувачів
загально-національним інтересам; застосування екологічно чистих
(«зелених») технологій у виробництві для поліпшення якості вод,
запобігання їх забрудненню і перегріванню; можливість позитивних змін у
навколишньому середовищі з урахуванням альтернативних варіантів
водопостачання і водоспоживання.

Забезпечення екологічної рівноваги та повне задоволення потреб населення
і суспільного господарства водою можливі при поліпшенні якості води та
водного режиму річок, раціональному використанні води підприємствами
всіх галузей суспільного господарства та відтворенні водних ресурсів.

Усі промислові й сільськогосподарські підприємства зобов’язані:

?        проводити заходи щодо економного використання водних ресурсів;

?        застосовувати сучасні ефективні й досконалі технічні засоби і
технології, щоб запобігти великим втратам і забрудненню води;

?        контролювати якість і кількість скинутих у водні об’єкти
промислових стоків тощо.

Чинним в Україні водним законодавством регламентується використання води
певної якості. Не дозволяється, зокрема, застосовувати питну воду для
охолодження блоків ТЕС, скидати у водойми стічні води із вмістом цінних
відходів, які можна вилучити за допомогою спеціальних технологій. На
підприємствах ефективним вважається зворотне водокористування, коли їх
власні стічні води після локального очищення (на місці) повторно
використовуються в технологічному циклі, і забруднені стоки взагалі не
потрапляють у водойми.

Вода має надзвичайно цінну властивість — постійно самопоновлюватися під
впливом сонячної радіації та самоочищення. Останнє полягає в
перемішуванні забрудненої води з усією її масою у водному джерелі і
подальшому процесі мінералізації органічної речовини та відмиранні
бактерій. У природному самоочищенні води беруть участь бактерії, гриби,
водорості. Встановлено, що в процесі бактеріального самоочищення через
24 год. залишається не більше 50 % бактерій, через 96 год. — 0,5 %. Для
самоочищення забрудненої води необхідне багаторазове розбавляння її
чистою водою. У разі сильного забруднення самоочищення води не
відбувається, тому потрібні спеціальні заходи і методи щодо ліквідації
забруднень, які надійшли із стічними водами.

Використана література

Білявський Г. О., Падун М. М., Фурдуй Р. С. Основи загальної екології. —
К.: Либідь. 1995 — 368 с.

Екологічний словник: Навч. посібник /В.В.Прежко та ін. – Харків: ХДАМГ,
1999. – 416 с.

Злобін Ю.А. Основи екології.- К.: Лібра, 1998. – 249.

Корсак К.В., Плахотнік О.В. Основи екології, — К.: МАУП, 2000. – 238 с.

Кучерявий В.П. Екологія, — Львів: Світ, — 500 с.

PAGE

PAGE 13

Похожие записи