2.Автоматизированные системы слежения за качеством окружа-
ющей среды – электронные, полностью автоматизированные системы наблюдения, позволяющие оперативно отслеживать изменения состояния среды в автоматическом режиме. Автоматические системы фиксируют залповые, аварийные выбросы в различное время суток, не прерывая свою работу в праздничные и выходные дни.
3.Биологическая индикация – перспективный метод наблюдения за состоянием среды. Она основана на реакции различных организмов на загрязнение окружающей среды. Биологическая индикация лежит в основе биомониторинга – наблюдение за качеством окружающей среды с помощью специально выбранных для этой цели живых организмов. Например, биомониторинг водной среды, применяемый Росгидрометом, оценивает состояние планктона, безпозвоночных и других мелких организмов. Качество воздуха оценивается при помощи лишайников, деревьев и кустарников, их состояния, биомассы и окраски.
В некоторых случаях биоиндикация становится незаменимым источником информации. Так, например, при быстром разложении пестицидов трудно иначе оценить их исходные концентрации в почве.
Биоиндикаторы выбирают с учетом следующих особенностей:
– быстрота реакции;
– надежность (ошибка менее 20 %);
– простота наблюдения;
– мониторинговые возможности (постоянное присутствие в среде). Чаще всего применяют следующие растения-индикаторы (так назы-
ваемые тест-организмы):
– одноклеточные зеленые водоросли;
– простейшие (например, инфузория-туфелька);
– членистоногие (рачки-дафния);
– мхи и лишайники;
– цветковые.
При биоиндикации сравнивают состояние тест-организмов с контрольными экземплярами.
Например, при загрязнении почвы солью на листьях липы появляются черные пятна. Загрязнение атмосферы сернистым газом обуславливает пятна на листьях подорожника.
4.Индикаторы неживой природы (снег, торф)также позволяют судить
осостоянии окружающей среды. Например, исследование снега проводится вблизи предприятия в конце зимы, полученные результаты затем пересчитывают на единицу времени и экстраполируют на год.
5.Методы дистанционного наблюдения (космические системы,
спутники, и т. п.) широко применяют для оценки глобальных изменений
биосферы. Особенно эффективны системы трехуровнего наблюдения с помощью спутниковых систем, самолетов и наземных служб.
На основе наблюдаемого состояния среды строится прогноз об ее будущем состоянии. Задачи экологического прогнозирования состоят в разработке прогнозирующих моделей и оценке достоверности прогнозов.
При составлении экологических прогнозов используются разнообразные методы исследования: сравнительный, метод аналогий, экстраполярный и т.п.
Методы прогнозирования будущего состояния экосистем можно разделить на качественные и количественные. Качественные – основываются на логическом анализе объектов, используя установленные закономерности. Количественные – заключаются в математическом анализе построенных моделей сложных систем.
Чаще всего разрабатываются модели промышленных объектов и территорий с разной глубиной их проработки. Моделирование обычно осуществляется на двух уровнях:
–первый уровень обеспечивает моделирование технологических процессов отдельных производств с учетом их локального воздействия на окружающую среду;
–второй уровень представляет собой эквивалентное моделирование на основе общих показателей работы групп промышленных объектов целого административного региона с целью оперативного прогнозирования экологической обстановки.
Модели могут быть детерминированными (давать точный прогноз состояния системы) и вероятностными (предсказывать события с некоторой долей вероятности).
При моделировании строят поля загрязнения (по данным прямых измерений или в результате решения ряда уравнений, описывающих рассеяние примесей). На основе этого оценивается экологическая ситуация
врегионе.
Выводы, сделанные на основе моделей, могут носить объяснительный характер (т.е. объяснять ситуации в прошлом) и прогнозировать ситуации в будущем. На основе новых данных и сведений модели модифицируются; весь процесс повторяется циклически по тому же контуру. Таким образом, любая модель носит временный характер. Нет единственно правильной модели.
Анализ прогнозируемого состояния экосистем позволяет выбирать приоритетные природоохранные мероприятия.
Раздел 3. ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА «ТЕРМИНО-ПОНЯТИЙНЫЙ АППАРАТ»
Ответы на вопросы являются названиями терминов. Номера вопросов соответствуют номерам в раздаточном материале специальных кроссвордах (прил. 3). Слово, вставляемое в кроссворд, может быть существительным или прилагательным в именительном падеже, в единственном или во множественном числе. Если термин является словосочетанием, в кроссворд вставляется одно из слов.
Контрольные вопросы
1.Наука о взаимоотношениях между живыми организмами и средой их обитания.
2.Безразмерная устойчивая система компонентов живой и неживой природы, связанных потоками вещества, энергии и информации.
3.Неживая составляющая экосистемы.
4.Область распространения живого вещества на Земле и само живое вещество.
5.Газовая оболочка Земли.
6.Водная оболочка Земли.
7.Твердая оболочка Земли или земная кора.
8.Совокупность живых организмов, присутствующих в данной экосистеме.
9.Зона в атмосфере, защищающая все живое вещество Земли от ультрафиолетового излучения.
10.Совокупность популяций, входящих в биогеоценоз.
11.Относительно однородное жизненное пространство, занятое одним биоценозом.
12.Экосистема на определенном участке земной поверхности.
13.Крупная экосистема, включающая множество биогеоценозов.
14.Совокупность особей одного вида, населяющих определенное пространство, внутри которого происходит обмен генетической информацией.
15.Место обитания популяции.
16.Совокупность генов, характеризующих данный вид организмов.
17.Изменение наследственных свойств организма при нарушении процесса передачи генетической информации.
18.Способность популяции или экосистемы поддерживать устойчивое динамическое равновесие в изменившихся условиях среды.
19.Вид устойчивости экосистемы, характеризующийся ее способностью сопротивляться нарушениям, оставаясь неизменной.
20.Вид устойчивости экосистемы, характеризующийся ее способностью быстро восстанавливаться после нарушения структуры и функции.
21.Последовательная необратимая смена биоценозов под действием природных и антропогенных факторов.
22.Способность экосистемы противостоять внешним воздействиям и сохранять свою структуру и функциональные особенности.
23.Процесс преобразования бактериями химической энергии реакций окисления в энергию синтеза органических веществ.
24.Процесс превращения солнечной энергии в химическую путем синтеза органических соединений из неорганических веществ.
25.Организмы, неспособные создавать собственное органическое вещество из неорганических компонентов.
26.Организмы, которые в зависимости от условий среды способны и синтезировать органическое вещество, и потреблять вещество, созданное другими видами.
27.Организмы, способные синтезировать органические вещества из неорганических.
28.Перенос энергии пищи через ряд организмов, происходящий путем поедания одних организмов другими.
29.Организмы в цепи питания, питающиеся готовым органическим веществом, но не доводящие его разложения до простых минеральных соединений.
30.Организмы в цепи питания, перерабатывающие отходы жизнедеятельности других организмов в простые минеральные компоненты.
31.Организмы в цепи питания, способные продуцировать органическое вещество из неорганического.
32.Общее количество органического вещества, производимого популяцией или сообществом за единицу времени на единицу площади.
33.Графическое изображение структуры трофической цепи, показывающее соотношение между ее компонентами.
34.Любые условия среды, способные оказывать прямое или косвенное влияние на живые организмы.
35.Совокупность свойств неживой природы.
36.Совокупность воздействий жизнедеятельности одних организмов на жизнедеятельность других и на среду обитания.
37.Факторы, представленные различными характеристиками почв.
38.Совокупность природных условий, присущих данной территории.
39.Условия среды, характеризующие ее химический состав. 40.Факторы, связанные с рельефом местности, высотой над уровнем
моря.
41.Факторы, характеризующие влияние животных на другие живые организмы.
42.Факторы, характеризующие влияние растений на другие живые организмы.
43.Условия среды, характеризующие воздействие микроорганизмов на другие живые организмы.
44.Факторы, ограничивающие жизнедеятельность организма.
45.Факторы, которые характеризуют воздействие жизнедеятельности человека на другие живые организмы.
46.Величина выносливости организма к данному фактору.
47.Способность вида адаптироваться к отдельным факторам или их комплексу.
48.Наследственно закрепленные особенности живых организмов, обеспечивающие нормальную жизнедеятельность при изменении уровня экологических факторов.
49.Совокупность территориальных и функциональных характеристик среды обитания, соответствующих требованиям данного организма или вида.
50.Часть биосферы, преобразованная человеком в техногенные объекты.
51.Относительно однородная территория, на которой наблюдается закономерное повторение тождественных участков.
52.Внесение в среду нехарактерных для нее компонентов, а также превышение естественного уровня этих компонентов в среде.
53.Процесс преобразования естественных ландшафтов в искусственные под влиянием городской застройки.
54.Введение в окружающую природную среду компонентов, вызывающих изменение ее химических свойств.
55.Внесение в окружающую природную среду компонентов, оказывающих лишь механическое воздействие без изменения ее физикохимических свойств.
56.Изменение физических параметров окружающей среды.
57.Появление необычно большого количества микроорганизмов в экосистеме.
58.Вещества, применяемые для уничтожения сорняков.
59.Синтетические поверхностно-активные вещества, употребляемые как моющие средства и эмульгаторы.
60.Вещества, используемые для уничтожения насекомых-вредителей. 61.Галогеносодержащие высоколетучие вещества, разрушающие
озоновый слой Земли.