Экология Греч. Oikos – дом, жилище, убежище, родинаLogos – понятие, учение, наукаВпервые упомянуто Э. Геккелем – наука об отношениях организмов с окружающей средой
Пьер Агесс французкий ученый эколог «экология наука не только естественная, она должна включать в себя и другие дисциплины, например такие, как экономика право, экономика, социология и т.д.)
Эциклопедический словарь «экология – наука об отношениях растительных и животных организмов и образуемых ими сообществ между собой и окружающей средой…»
Эциклопедический словарь «экология – наука об отношениях растительных и животных организмов и образуемых ими сообществ между собой и окружающей средой…»
Место экологии в естествознании
Химическая экология Необходимо знание химических механизмов взаимодействия между человеком, средой обитания и отдельными экосистемами.Экосистема – совокупность разных обитающих вместе организмов, а также физических и химических компонентов среды, необходимых для их существования или являющихся продуктами их жизнедеятельности.
Некоторые этапы В. Н. Сукачев-1942г понятие биогеоценозВ.И. Вернадский учение о биосфере1944 г. Им введено понятие ноосфера1940-1950 гг экология превращается в точную науку1968 г. Париж межправительствееная конференция ЮНЕСКО принята международная программа исследований «Человек и биосфера»
1974 г. Г. Гаага (Нидерланды) I Международный конгресс экологов, основано Международное общество экологов (ИНТ-ЭКОЛ)1992 г. В России принят Закон об охране окружающей среды.
Пять основных исторических этапов Период чисто биологического исследования связей отдельных организмов между собой и окружающей средой 1920 г.г.-термин экология применяется к исследованию сообществ организмов1950 г.г. – введены определяющие для экологии как науки термины «экосистема» и «биогеоценоз»1970 г.г. – объект пристального изучения глобальная экосистема – биосфераПо настоящее время – этап признания ответственности общества за судьбу всей биосферы
Некоторые области экология БиоэкологияПромышленная экология (изучает воздействие предприятий на окружающую среду)Промысловая экологияЭкология человекаСоциальная экология и т.д.
Химическая экология Наука о химических азаимодействиях между живыми организмами или между живой и неживой природойЭти термины подчеткивают связь химии и экологии
Экологическая химия Наука о химических процессах и азаимодействиях в окружающей среде, а также о последствиях таких взаимодействийИлиНаука, изучающая химические основы экологических явлений и проблем
Цель экологической химии Изучение изменений химического состава окружающей среды и прогнозирования возможных экологических последствий таких изменений
Задачи экологической химии Разработка энерго и ресурсосберегающих технологий, сведение к минимуму выбросов в атмосферу и гидросферу. Достигается путем комплексного использования сырья, внедрение безотходных производств и т.д.
2. Повышение эффективности очистки выбрасываемых в атмосферу газов и сбрасываемых в водоемы сточных вод вредных веществ3. Оценка воздействия на окружающую среду загрязняющих веществ и прогнозирование их дальнейшего поведения, распространения и превращения в другие вещества подвлиянием факторов среды
Загрязнения Многочисленные и разнообразные воздействия , которые разрушают естественную средуВозникают как в силу естественных причин, так и врезультате деятельности человека(антропогенные загрязнения)
Примеры естественных загрязнений ЗемлетрясенияВулканическая деятельностьЛесные пожарыБиологическое самозагрязнение водоемов (цветение)эрозии
Краткосрочное изменение состава окружающей среды в результате деятельности вулкана Содержание газообразных веществ %об.Водяной пар – 79%СО2 – 12%SO2 – 7%N2 – 1%CO+H2S+HCl+CH4+Ar – 1%
Некоторые виды загрязнений Вредные выбросы –пыль, дым,зола, сажа, оксиды серы, азота, СО2, СО, СхНу и др.Сточные воды предприятий, животноводческих ферм, бытовые с.в., содержащие неорганические, органические в-ва, микроорганизмыЗагрязнения водной среды и почвы нефтепродуктами, минеральными солями, тяжелыми металлами (Hg, Cd, Pb, Cu, Zn и др.), СПАВИ т.д.
Модель 10.1
Классификация элементов в живых организмах по системе В.И. Вернадского По содержанию % массМакроэлементы – более 10-2%О - 62С - 21Н – 10N – 3Ca – 2P -1K, S, Cl, Na, Mg – 0,23-0,027
Основные макроэлементы C, H, O, N, P, SСоставляют основу биомолекулы клетки: белкиб нуклеиновые кислоты, липиды, углеводы.Это биогенные элементы – элементы, необходимые для построения и жизнедеятельности различных клеток и организмов
Содержание некоторыхэлементов в органах, тканях и биожидкостях человека Мозг – Na, Mg, KГлазная жидкость – NaСердце – Са, КЛегкие – Li, NaВолосы – Al, As, VКровь – Fe, Li, Na, Ca, KПечень - Li, Se, Mo, Zn, Ca, Mg, K, Cu
Некоторые способы защиты от загрязнений Оксиды серы и азота – кислотные. Их нейтрализуют веществами основного характера – известь Са(ОН)2, оксид магния MgO, сода Na2CO3, NH3×H2OКаталитическое восстановление4NO+CH4 = 2N2+CO2+2H2OКаталитическое окислениеSO2+0,5O2=SO3 SO3 + H2O=H2SO4CO+0,5O2 = CO2
Парниковый эффект СО2 прозрачен для солнечного света, но не пропускает в атмосферу инфракрасное излучение ЗемлиЭффект «полиэтиленовой пленки»Возрастают темпы сжигания топлива, растет количество СО2 в атмосфереЭто вызывает повышение средней температуры на Земле.
До некоторой степени аэрозоли снижают парниковый эффектАэрозоли снижают способность атмосферы пропускать солнечный свет и снижают температуру земной поверхностиТем не менее необходимо снижать поступление СО2 в атмосферуЭкономически приемлемых путей решения этой проблемы пока не найдено
Микроэлементы менее 10-3 % I, Cu, As, F, Br, Sr, Ba, Co…