Важно, чтобы в системе очистки присутствовали организмы, способные одновременно окислять большие количества разнообразных субстратов. Это достигается в системе с постоянной культурой, имеющей преимущество перед культурами, адаптированными только к нескольким определенным субстратам, и перед культурами, способными воздействовать на многие вещества, но только последовательно [4].[ ...]
Существенным отличием системы с иммобилизованными на стеклоершах клетками от биофильтров является то, что в этом случае можно интенсифицировать процесс массопереноса кислорода. Предполагается, что такая система найдет широкое применение в очистке локальных стоков, под которыми понимают стоки производств с узким спектром загрязнений. Их целесообразно очищать в самостоятельных биологических системах, не смешивая со стоками других производств. Это позволяет получать в биологических системах очистки биоценозы микроорганизмов, адаптированные именно к данному узкому спектру загрязнений; при этом скорость очистки и ее эффективность возрастают.[ ...]
Растения или части растений, адаптированные к слабому свету, содержат больше хлорофилла, чем те, которые адаптированы к яркому свету. Эта особенность позволяет им улавливать и использовать максимум скудных фотонов. Соответственно в затененных системах высок коэффициент использования света, но выход фотосинтеза и ассимиляционное число малы. Культуры водорослей, выращиваемые в лаборатории при слабом свете, часто адаптируются к нему. Высокая эффективность таких культур иногда неверно экстраполировалась и к условиям яркого освещения. Эту ошибку делали биологи, воодушевленные заманчивой перспективой прокормить человечество с помощью массового разведения водорослей. Однако, когда поток света увеличивают, намереваясь получить хороший урожай, эффективность фотосинтеза падает, как и у всех других растений.[ ...]
В том случае, когда изменения среды выходят за пределы адаптированного диапазона, биологически выгодной оказывается смена уровня стабилизации системы. В этом случае на основе внутри-популяционной разнокачественности начинаются процессы отбора, ведущие к перестройке наиболее генерализованных качеств популяции в соответствии с изменившимися средними условиями ее жизни. Таким образом, гомеостатические механизмы популяционного уровня лежат в основе того, что в относительно стабильных условиях популяция функционирует как устойчивая форма существования вида, а в условиях направленного изменения среды представляет собой исходную элементарную единицу эволюционного процесса.[ ...]
Тот факт, что коралловый риф представляет собой хорошо адаптированную стабильную экосистему с высоким внутренним симбиозом и видовым разнообразием, не делает его невосприимчивым к вмешательству в среду человека. Бытовые и индустриальные стоки, утечки нефти, заиление и стагнация, вызванные дноуглубительными и насыпными работами, тепловое загрязнение, затопление водой низкой солености или водой, несущей ил, происходящие вследствие неаккуратного ведения наземного хозяйства, — Èce это начинает звучать похоронным звоном. Виновником является морская звезда «терновый венец» Acanthasier platici). Во время ранних исследований Большого Барьерного рифа в конце 20-х годов Йонг (1963) обнаружил всего один экземпляр этой звезды — сейчас они здесь многочисленны и угрожают целостности всего рифа; распространились они и в другие части света. Причина этой эпидемии неизвестна, но полагают, что загрязнения и другие вызванные человеком стрессовые воздействия сыграли немалую роль в распространении этого бедствия. Коралловые рифы заслуживают спасения хотя бы только из-за своей ценности как мест отдыха; без них подводный спорт в теплых водах может также прекратиться.[ ...]
В каждой ступени аэротенка развивается особое сообщество микроорганизмов, адаптированное к определенным условиям процесса, т. е. к нагрузке по загрязнениям и к их составу. Применение этой схемы по сравнению с одноступенчатой дает выигрыш в объеме аэротен-ков около 15—25%. Устойчивость процесса очистки и дальнейшее снижение объема двухступенчатой системы достигается введением регенераторов в первую ступень аэротенков.[ ...]
Также- не стабилизирует сообщество и хищник ’’сильный во всех отношениях”, т.е. хорошо адаптированный к данной жертве и с низкой относительной смертностью. При этом система обладает неустойчивым предельным циклом и, несмотря на устойчивость положения равновесия, вырождается в случайной среде (хищник выедает жертву и вследствие этого гибнет). Такая ситуация соответствует медленному вырождению.[ ...]
Также- не стабилизирует сообщество и хищник ’’сильный во всех отношениях”, т.е. хорошо адаптированный к данной жертве и с низкой относительной смертностью. При этом система обладает неустойчивым предельным циклом и, несмотря на устойчивость положения равновесия, вырождается в случайной среде (хищник выедает жертву и вследствие этого гибнет). Такая ситуация соответствует медленному вырождению.[ ...]
Методы биотестирования основаны на оценке физиологического состояния и адаптационного стресса организмов, адаптированных к чистой среде и на время эксперимента помещенных в испытуемую среду. Эти методы также дают информацию об интегральном экологическом качестве среды. Цели прогноза обычно связаны с экстраполяцией результатов опытов на качество жизни человека и на изменения показателей биоразнообразия в экосистемах. Оценка среды по системе биотестирования и биоиндикации в каждой точке территории должна базироваться на анализе комплекса видов. Для наземных экосистем -это травянистые и древесные растения, беспозвоночные животные (например, моллюски и членистоногие) и позвоночные животные (земноводные, рептилии, птицы, млекопитающие). Оценка состояния каждого вида базируется на результатах использования системы методов: морфологических (например, регистрации признаков асимметрии внешнего строения), генетических (тесты на мутагенную активность), физиологических (тесты на интенсивность энергетического обмена), биохимических (оценка окислительного стресса у животных и фотосинтеза у растений), иммунологических (тесты на иммунную потенцию).[ ...]
Следует отметить, что некоторые вцды искусственного загрязнения могут оказывать совершенно различные воздействия на системы, уже адаптированные к физическому стрессу, и на системы (типы 3 и 4 ниже), не адаптированные к нему. Таким образом, сток теплой воды от атомной станции, который был бы разрушительным в тепловодном лимане, может уменьшить стресс и тем самым увеличить продуктивность и разнообразие в арктическом лимане; однако тут же следует добавить, что нам не известно, какое влияние окажет более теплая вода на течения и климат.[ ...]
Человек и общество как субъекты социально-экологического взаимодействия. Человечество как многоуровневая иерархическая система. Важнейшие характеристики человека как субъекта соци-ально-экологического взаимодействия: потребности, адаптивность, механизмы адаптации и адаптированность.[ ...]
Общее содержание хлорофилла выше в расчлененных на ярусы сообществах, например в лесах, и обычно оно выше на суше, чем в воде. В каждой адаптированной к свету системе хлорофилл автотрофной зоны приспосабливается к имеющемуся количеству биогенных элементов и другим лимитирующим факторам. Следовательно, зная ассимиляционное число и интенсивность падающего света, можно по концентрации хлорофилла (определенной на спектрофотометре после экстрагирования пигментов) оценить валовую продукцию. Рассчитанные на основе этой цифры и данных по содержанию хлорофилла и интенсивности света величины продуктивности оказались очень близкими к величинам, одновременно определенным другими методами. Со времени своего появления хлорофилловый метод стал широко использоваться для опенки первичной продукции моря и других крупных водоемов.[ ...]
Функционально это связано с температурными реакциями ферментных систем. На примере беспозвоночных животных показано, что ферментные системы форм, обитающих в условиях низких температур, отличаются пониженной энергией активации. У форели обнаружено два типа ферментов, отличающихся температурным оптимумом активности — «холодный и «теплый» изоэнзимы. Закаливание» растений, определяющее их сезонную подготовку к зимнему периоду, связано с перестройкой ряда биохимических показателей организма.[ ...]
Экологическая сукцессия проходит в определенный отрезок времени ряд стадий развития, первые из которых называют стадией первых поселенцев, и вплоть до возникновения стабилизированной системы, называемой климаксом. Поэтому сукцессия — это последовательность сообществ, сменяющих друг друга в данном районе. Для возникновения сукцессии необходимо свободное пространство. Различают первичную и вторичную сукцессии. Первичная сукцессия — это если формирование сообществ начинается на первоначально свободном субстрате, а вторичная сукцессия — это последовательная смена одного сообщества на данном субстрате другим, более адаптированным для данных абиотических условий.[ ...]
Для очистки производственных сточных вод, содержащих примеси, окисляющиеся с заметно разной скоростью, эффективно применение двухступенчатых аэротенков. Создание активного ила, хорошо адаптированного к определенным веществам, в каждой ступени аэротенков повышает общую пропускную способность системы на 15-20%.[ ...]
Успешное привыкание к токсинам наблюдалось в периодических, полунепрерывных и непрерывных культурах в реакторах с неподвижной биопленкой и проточных реакторах с мешалкой. В рассмотренных системах присутствовали различные токсины [81—83]. Во всех этих исследованиях была показана адаптивность, причем не адаптированная к токсинам культура в проточном реакторе с мешалкой при 35 °С и времени пребывания 50 сут обнаруживала большую чувствительность к шоковым интоксикациям (табл. 2.5).[ ...]
Условия, создаваемые организмами видов, начинающих сукцессий первыми, благоприятствуют затем для внедрения в экологическую систему организмов других видов, которые, как правило, оказываются лучше адаптированными к изменившимся условиям. Благодаря этому они быстрее заменяют организмы, ставшие менее приспособленными к новым условиям существования. Таким образом, развитие новых экологических систем (в результате сукцессии) начинается с замены первичного сообщества растений и животных более совершенными сообществами растений и Животных. В конечном итоге в экологической системе устанавливается постоянное сообщество, которое разрушается лишь при воздействии на экосистему каких-либо сильнодействующих факторов.[ ...]
Оптимальный диапазон основных технологических параметров этого процесса: совместная обработка воды активным илом (Даи = 0,01—50 г/дм3) и ПАУ (¿,„<100 мк, S2=100— 1000 м2/г) (пат. Введение ПАУ в аэротенк позволяет непрерывно очищать сточные воды переменного состава, содержащие консервативные вещества, без длительной адаптации активного ила. Даже по сравнению с адаптированным илом эффект очистки воды по консервативным соединениям повышается в среднем от 48 до 72—90% при добавке ПАУ [105]. Введение ПАУ в аэротенки получило особенно широкое распространение в ФРГ. Обычно доза ПАУ составляет 50—320 мг/дм3 при дозе активного ила 2,5—12 г/дм3 в зависимости от его возраста и загрязненности воды [105]. При обработке бытовых сточных вод с дозой ила 2—2,5 г/дм3 введение 200 мг/дм3 ПАУ позволило повысить эффект очистки по БПК5 на 13% при Со = = 165—190 и Ск = 4—4,6 мг/дм3, снизить вынос взвешенных веществ от 58 до 19 мг/дм3 за счет уменьшения илового индекса на 30—50 ед/см3 и повысить нагрузку на вакуум-фильтр в 1,7 раза при механическом обезвоживании избыточного активного ила: доза флокулянта при этом снизилась в 1,3 раза. Эффект введения ПАУ в аэротенк иногда при полной БХО бытовых сточных вод характеризуют не показателем БПКб, а содержанием ООУ и цветностью. Во всех случаях в биосорбционных системах (ПАУ + ил) отмечается пониженный на 15—45% прирост активного ила, что сокращает общие расходы на обработку осадка [105].[ ...]
А сейчас отвлечемся от теории катастроф и займемся прикладной экологией. Самым перспективным методом в борьбе с сельскохозяйственными и лесными вредителями в настояшее время считается биологический метод. Суть его состоит в том, что для вредителя — ’’жертвы” подбирается ’’хишник”, который может регулировать численность популяции жертвы, снижая ее численность. Другими словами, искусственно создается система ’’хишник — жертва”. Предположим, что подобран такой хишник, который хорошо адаптирован к среде, так что параметр т/кА мал. Соответственно будет низкой и равновесная численность жертвы. Будем считать, что его трофическая функция 5-образна.[ ...]
В сложившейся ситуации наиболее эффективным методом обезвреживания попавших в сточную воду и почву нефтепродуктов являются биотехнологии, которые основаны на окислении нефтепродуктов микроорганизмами, способными использовать нефтепродукты как источник энергии. Таким образом, осуществляется биологический круговорот: расщепление углеводородов, загрязняющих почву, микроорганизмами, то есть их минерализация с последующей гумификацией. Созданная система биоокисления, адаптированная к конкретному нефтебазовому хозяйству, способствует восстановлению нарушенного экологического равновесия. Однако ключевым моментом при выборе способа очистки и необходимого оборудования является экологический мониторинг окружающей среды, включая комплексный анализ загрязнений от технологических установок производства. Поэтому поиск новых технологий защиты литосферы от углеводородного загрязнения является жизненно необходимым.[ ...]
Дерево в лесу может получить преимущества в развитии, если достигнет верхнего яруса, где обильный солнечный свет обеспечивает фотосинтез, но при этом оно должно расходовать много энергии, получаемой в результате фотосинтеза, на рост древесных тканей ствола и ветвей, поддерживающих листву верхнего яруса. Совершенно очевидны недостатки низкой освещенности, при которой должны жить лесные травы, но травам не нужно расходовать своего скромного поступления энергии от фотосинтеза на наращивание древесных тканей. Как адаптацию к градиенту интенсивности света структура леса включает следующий градиент форм роста: высокие и низкие деревья, высокие и низкие кустарники, высокие и низкие травы и напочвенные мхи. Вдоль градиента конструкция форм роста меняется от деревьев, одна крайность (высокое дерево с листвой в условиях полного освещения, с массивными поддерживающим стволом и структурой ветвей и с корневой системой, меньшей по массе, чем надземные органы), к травам, адаптированным к другой крайности (фотосинтез при низком уровне интенсивности света, небольшой вклад в надземную опорную структуру и накопление запаса питания в корневой системе, большей по массе, чем надземные органы).[ ...]