Загрязнение экосистемы

 

     Содержание 
 

     Введение

1. Экологические система. Основные понятия и структура экосистем

1.1  Функционирование  экосистем

     2. Современное состояние проблемы отходов в России

     2.1 Основные методы переработки отходов

     2.1.1 Сбор и промежуточное хранение отходов

     2.1.2 Захоронение отходов

     2.1.3 Сжигание

     2.1.4 Рециклинг

     3. Правовое регулирование платности за загрязнение окружающей среды

     3.1   Плата за загрязнение окружающей среды.

     Заключение

     Список  использованной литературы 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение 

     Взаимодействие  человека с природой – одна из наиболее сложных и трудно разрешимых проблем  современности. Сегодня стало очевидным, что задачи сохранения окружающей среды  и экономического развития взаимосвязаны: разрушая и истощая природную  среду невозможно обеспечить устойчивое экономическое развитие.   

        В соответствии с Конституцией  Российской Федерации каждый  имеет право на благоприятную  окружающую среду, каждый обязан  сохранять природу и окружающую  среду, бережно относиться к  природным богатствам, которые являются  основой устойчивого развития, жизни  и деятельности народов, проживающих  на территории Российской Федерации.

         Жизнедеятельность человека связана  с появлением огромного количества  разнообразных отходов. Резкий  рост потребления в последние  десятилетия привел к существенному  увеличению объемов образования  твердых бытовых отходов (ТБО).

         Твердые промышленные и бытовые  отходы (ТП и БО) засоряют и  захламляют окружающий нас природный ландшафт. Кроме того они могут являться источником поступления вредных химических, биологических и биохимических препаратов в окружающую природную среду. Это создает определенную угрозу здоровью и жизни населения.

            Решение проблемы переработки  ТП и БО приобретает за последние  годы первостепенное значение. Кроме  того, в связи с грядущим постепенным  истощением природных источников  сырья (нефти, каменного угля, руд для цветных и черных  металлов) для всех отраслей народного  хозяйства приобретает особую  значимость полное использование  всех видов промышленных и  бытовых отходов.  
 

     1. Экологические системы. Основные понятия и структура экосистем 

     Экология  рассматривает взаимодействие живых  организмов и неживой природы. Это взаимодействие,  во-первых, происходит в рамках определенной системы (экологической системы, экосистемы) и, во-вторых, оно не хаотично, а определенным образом организовано, подчинено законам.

     Экосистемой называют совокупность продуцентов, консументов и детритофагов, взаимодействующих друг с другом и с окружающей их средой посредством обмена веществом, энергией и информацией таким образом, что эта единая система сохраняет устойчивость в течение продолжительного времени.

     Экосистема - информационно саморазвивающаяся, термодинамически открытая совокупность биотических экологических компонентов и абиотических источников вещества и энергии, единство и функциональная связь которых в пределах характерного для определенного участка биосферы времени и пространства (включая биосферу в целом) обеспечивает превышение на этом участке внутренних закономерных перемещений вещества, энергии и информации над внешним обменом (и между соседними аналогичными совокупностями) и на основе этого неопределенно долгую саморегуляцию и развитие целого под управляющим воздействием биотических и биогенных составляющих.

     Сложение  экосистем в значительной мере зависит  от их функциональной «предназначенности»  и наоборот. Это замечание исходит  из принципа экологической комплементарности (дополнительности): никакая функциональная часть экосистемы (экологический компонент, элемент и т. п.) не может существовать без других функционально дополняющих частей.  

     

                                 Рисунок 1. - Классификация природных экосистем  

     Закон формирования экосистемы: длительное существование организмов возможно лишь в рамках экологических систем, где их компоненты и элементы дополняют  друг друга и соответственно приспособлены  друг к другу. Это обеспечивает воспроизводство  среды обитаний каждого вида и  относительно неизменное существование  всех экологических компонентов.

     Исходя  из данных, накопленных экологией, с  учетом вышеприведенных обобщений возможно сформулировать принцип экологической (рабочей) надежности: эффективность экосистемы, ее способность к самовосстановлению и саморегуляции (в пределах естественных колебаний) зависит от ее положения в иерархии природных образований, степени взаимодействия ее компонентов и элементов, а также от частных приспособлений организмов, составляющих биоту экосистемы. Разнообразие, сложность и другие морфологические черты экосистемы имеют неодинаковое значение и подчинены степени ее эволюционной и сукцессионной зрелости. Если снижение разнообразия приводит к резкому дисбалансу в «притертости» частей экосистемы, а это случается достаточно часто, то упрощение системы чревато заметным снижением ее надежности.

     Сдвигая динамически равновесное состояние  природных систем с помощью значительных вложений энергии (путем агротехнических  приемов), люди нарушают соотношение  экологических компонентов, достигая увеличения полезной продукции (урожая) или состояния среды, благоприятного для жизни человека. Если эти сдвиги «гаснут» в иерархии природных систем и не вызывают термодинамического разлада, положение благоприятно. Однако излишнее вложение энергии и возникающий  в результате вещественно-энергетический разлад ведут к снижению природно-ресурсного потенциала вплоть до опустынивания  территории, происходящего без компенсанции: вместо цветущих садов возникают пустыни.

     Экологическая система – основная функциональная единица экологии, включающая в себя живые организмы (биоценоз) и среду обитания (экотоп), причем каждая из этих частей влияет на другую и обе необходимы для поддержания жизни.

     Самая крупная природная экосистема на Земле - это биосфера. Граница между крупной экосистемой и биосферой столь же условна, как и между многими понятиями в экологии. Различие преимущественно состоит в такой характеристике биосферы, как глобальность и большая условная замкнутость (при термодинамической открытости). Прочие же экосистемы Земли вещественно практически не замкнуты.

     Биомы - наиболее крупные наземные экосистемы, соответствующие основным климатическим зонам Земли (пустынные, травянистые, лесные); водные экосистемы - основные экосистемы, существующие в водной сфере (гидросфере).

     Любую экосистему прежде всего можно разделить на совокупность организмов и совокупность неживых (абиотических) факторов окружающей природной среды (рис. 2).

     В свою очередь экотоп состоит из климата во всех многообразных его проявлениях и геологической среды (почв и грунтов), называемой эдафотопом. Эдафотоп - это то, откуда биоценоз черпает средства для существования и куда выделяет продукты жизнедеятельности.

     Структура живой части биогеоценоза определяется трофоэнергетическими связями и отношениями, в соответствии с которыми выделяют три главных функциональных компонента: комплекс автотрофных организмов-продуцентов, обеспечивающих органическим веществом и, следовательно, энергией остальные организмы (фитоценоз (зеленые растения), а также фото- и хемосинтезирующие бактерии); комплекс гетеротрофных организмов-консументов, живущих за счёт питательных веществ, созданных продуцентами; во-первых, это зооценоз (животные), во-вторых, бесхлорофилльные растения; комплекс организмов-редуцентов, разлагающих органические соединения до минерального состояния (микробиоценоз, а также грибы и прочие организмы, питающиеся мертвым органическим веществом).  

     

                                              Рисунок 2. – Структура экосистемы 

     Структура экосистемы.

     В зависимости от характера питания  в экосистеме строится экологическая пирамида (пирамида питания), состоящая из нескольких трофических уровней:

1) (низший) занимают автотрофные организмы;

2. гетеротрофные организмы 1 порядка, использующие в пищу биомассу растений;
3. гетеротрофы 2 порядка, питающиеся гетеротрофами 1 порядка, и т.д.

        В состав экосистемы входят неживые и живые компоненты.

• Неживые (абиотические) компоненты:

1) неорганические  вещества (N₂, C0₂, Н₂О и др.), включающиеся в природные круговороты;

2. органические соединения (углеводы, белки, аминокислоты, гумусовые вещества и др.), связывающие биотическую и абиотическую части экосистем;
3. климатический режим (освещенность, температура, влажность и другие физические факторы).

• Живые (биотические) компоненты экосистем:

1) продуценты – автотрофные (самостоятельно питающиеся) организмы, главным образом, зеленые растения, которые создают органические вещества из простых неорганических веществ. Автотрофы составляют основную массу всех живых существ и полностью отвечают за образование всего нового органического вещества в любой экосистеме, т.е. являются производителями продукции,

2. макроконсументы (консументы 1, 2 и т.д. порядка) – гетеротрофные (питающиеся другими) организмы, главным образом, животные, которые поедают растения и другие организмы. В отличие от автотрофов продуцентов, гетеротрофы выступают как потребители и разрушители органических веществ,
3. микроконсументы (редуценты) – гетеротрофные организмы, преимущественно бактерии и грибы, которые разрушают сложные соединения мертвой протоплазмы, поглощают некоторые продукты разложения и высвобождают неорганические питательные вещества, пригодные для использования продуцентами.

Примеры экосистем: участок  лесного массива, пруд, гниющий пень, особь, заселенная микробами  или гельминтами - являются экосистемами. Понятие экосистемы, таким образом, применимо к любой совокупности живых организмов и их местообитания.

       Несмотря на многообразие экосистем, все они обладают структурным сходством. В каждой из них можно выделить фотосинтезирующие растения - продуценты, различные уровни консументов, детритофагов и редуцентов. Они и составляют биотическую структуру экосистем.

  1.1 Функционирование экосистем

Энергия в экосистемах.

        Напомню, что экосистема - это совокупность живых организмов, обменивающихся непрерывно энергией, веществом и информацией друг с другом и с окружающей средой. Рассмотрим сначала процесс обмена энергией.

     Энергию определяют как способность производить работу. Свойства энергии описываются законами термодинамики.

        Первый закон (начало) термодинамики или закон сохранения энергии утверждает, что энергия может переходить из одной формы в другую, но она не исчезает и не создается заново.

          Второй закон (начало) термодинамики или закон энтропии утверждает, что в замкнутой системе энтропия может только возрастать. Применительно к энергии в экосистемах удобна следующая формулировка: процессы, связанные с превращениями энергии, могут происходить самопроизвольно только при условии, что энергия переходит из концентрированной формы в рассеянную, то есть деградирует. Мера количества энергии, которая становится недоступной для использования, или иначе мера изменения упорядоченности, которая происходит при деградации энергии, есть энтропия. Чем выше упорядоченность системы, тем меньше ее энтропия. Таким образом, любая живая система, в том числе и экосистема, поддерживает свою жизнедеятельность благодаря, во-первых, наличию в окружающей среде в избытке даровой энергии (энергия Солнца); во вторых, способности за счет устройства составляющих ее компонентов эту энергию улавливать и концентрировать, а использовав - рассеивать в окружающую среду. Таким образом, сначала улавливание, а затем концентрирование энергии с переходом от одного трофического уровня к другому обеспечивает повышение упорядоченности, организации живой системы, то есть уменьшение ее энтропии.