Накопление радионуклидов в сельскохозяйственной продукции и пути ее защиты от радиоактивного загрязнения.
Накопление радионуклидов в урожае сельскохозяйственных культур можно снизить путем использования различных агрохимических и агротехнических приемов:
1) общепринятые (традиционные) мероприятия в агропромышленном производстве, направленные на сохранение и увеличение плодородия почвы, рост урожайности и одновременно способствующие уменьшению перехода радиоактивных веществ из почвы в растение;
2) специальные приемы (уменьшающие поступление радионуклидов в растения, но уменьшающие урожайность растений и ухудшающие плодородие почвы).
I. Основным агрохимическим способом уменьшения поступления радионуклидов в растения является химизация земледелия. В первую очередь - это внесение удобрений и различных химических мелиорантов, улучшающих физико-химические свойства почвы и увеличивающих ее плодородие. Вносятся органические удобрения, минеральные удобрения, проводится известкование почвы и другие агрохимические приемы. Фосфорные и калийные удобрения уменьшают переход радиоактивности в растения в 2 и более раз. Известкование почвы уменьшает поступление радионуклидов в продукцию растениеводства в 1,5-3 раза.
Снижение концентрации радионуклидов в урожае при внесении удобрений обусловлено рядом причин, основными из которых являются:
- улучшение условий питания растений, а отсюда и увеличение биомассы, что приводит к «разбавлению» радионуклидов в урожае;
|
|
|
- усиление антагонизма между ионами радионуклидов и ионами солей вносимых удобрений (цезий - калий, стронций - кальций);
- образование плохо растворимых соединений радионуклидов с удобрениями.
Снижает переход радионуклидов в растения и применение микроэлементов (бора, молибдена, сапропеля и др.). Обычно используют некорневую подкормку микроэлементами.
Основным агротехническим приемом для ограничения перехода радионуклидов в растение является пахота почв, что приводит к перераспределению радионуклидов в корнеобитаемом слое почвы. Радионуклиды перемещаются в глубину, а большинство растений обладает мелкой корневой системой.
Билет № 11
1. Структура и отрасли экологии. Концепции и подходы.
Сегодня различают следующие основные отрасли экологии:
1. Общая экология -- изучает общие законы формирования,
функционирования и эволюции экологических систем на основе анализа таких целостных ее характеристик, как продуктивность, круговорот вещества и энергии, устойчивость, биоразнообразие (генофонд) и др.
Ее ядром является теоретическая экология.
2. Специальная экология (биоэкология) - первоначально сформировавшееся научное направление, включающее специальные, чисто биологические разделы экологии; к настоящему времени разделившееся на подотрасли:
|
|
|
а) аутэкология - экология отдельных особей и видов;
б) популяционная экология;
в) синэкология - экология многовидовых сообществ, биоценозов;
г) экология систематических групп (бактерий, грибов, растений, животных, а также более мелких систематических единиц: типов, классов, отрядов и т. д.);
д) эволюционная экология - учение о роли экологических факторов в эволюции.
3. Геоэкология - изучает взаимоотношения организмов и среды
обитания с точки зрения их географической принадлежности.
В нее входят:
а) экология сред - воздушной, суши, почвенной, морской, пресноводной;
б) экология природно-климатических зон - тундры, тайги, степи, пустыни, гор, болот, морских берегов, и т.п.;
в) экология географических областей, регионов, стран, континентов.
4. Прикладная экология - большой комплекс дисциплин,
связанных с различными областями взаимоотношений между человеческим обществом и природой. Прикладная экология имеет следующие основные разделы:
а) инженерная экология - изучение и разработка инженерных норм и средств, отвечающих экологическим требованиям;
б) сельскохозяйственная экология (агроэкология и экология сельскохозяйственных животных);
|
|
|
в) биоресурсная и промысловая экология;
г) урбоэкология (экология городов, населенных пунктов, коммунальная экология);
д) медицинская экология;
е) экотоксикология;
ж) приложения экологии к практике охраны природы и
окружающей среды.
5. Экология человека - комплекс дисциплин, изучающих взаимодействие человека к биологической особи и, как социального субъекта с окружающей его природной и социальной средой.
Сюда входят:
а) биоэкология человека;
б) социальная экология (экология личности, семьи, социальных групп, экология рас и наций, демографическая экология).
6. Глобальная экология (биосферология) - изучает взаимоотношения всего человечества в процессе его развития с биосферой.
Экологией часто называют охрану окружающей среды, а иногда и просто состояние этой среды. Это неправильно! Действительно, разделы прикладной экологии и практика охраны окружающей среды тесно связаны между собой, но это не одно и тоже.
Не следует также смешивать охрану природы и охрану окружающей среды. Окружающая человека среда все заметнее вытесняет природную среду.
Охрана природы означает ограничение изъятия природных ресурсов, недопущение нарушения природных систем.
|
|
|
Охрана окружающей среды означает недопущение появлений в среде обитания людей вредных и опасных для здоровья агентов.
При этом следует помнить, что сохранение качества окружающей человека среды невозможно без участия природных экологических механизмов.
Экология является также, теоретической базой природоохранных мероприятий.
Многие экологи считают концепцию “охраны” порочной с самого начала, т.к. деятельность следует строить таким образом, чтобы не допускать, предотвращать негативные эффекты и последствия, от которых потом пришлось бы “охранять”.
С начала века в экологии сформировалось две концепции, два подхода к проблеме взаимоотношений человечества и природы:
1) антропоцентрический (технологический);
2) биоцентрический (экоцентрический).
Согласно антропоцентрическому подходу взаимоотношения строятся по правилам, которые устанавливает сам человек. При этом человек ставит себя в центре природы, а иногда и над ней. Овладевая законами природы, подчиняя их своим интересам, опираясь на социальную организацию и технологическую мощь, человек считает себя свободным от давления всех тех сил, которые действуют в природе. Возникающие проблемы окружающей среды рассматриваются им как следствие неправильного ведения хозяйства, технологических промахов. Решение проблем усматривается на пути технологической реорганизации и модернизации, т.е., что проблемы могут быть решены теми же средствами, которые и явились причиной их возникновения (технологический оптимизм). Считается, что законы природы не могут и не должны мешать научно-техническому и социальному прогрессу человечества. В центр экологических проблем становиться человек, его технологии, его “власть над природой”.
Этот подход характерен для большинства политиков, экономистов, хозяйственников и инженеров.
Согласно биоцентрическому подходу, человек как биологический вид в значительной мере остается под контролем главных экологических законов и в своих взаимоотношениях с природой вынужден и должен принимать ее условия. Прогресс человечества ограничивается необходимостью подчинения законам природы. Проблемы окружающей среды вызваны антропогенным нарушением регуляторных функций биосферы, которые не могут быть изменены или восстановлены технологическим путем (технологический пессимизм). Сторонники биоцентрического подхода ставят в центр экологических проблем состояние и устойчивость живой природы, биосферы.
Этот подход характерен для относительно небольшого круга профессиональных экологов и системных аналитиков, а также для стихийного экоцентризма многих людей.
Выбор между этими двумя точками зрения или компромиссе между ними во многом определяет стратегию дальнейшего развития человечества. Большинство людей пока еще склоняются к антропоцентрической точке зрения, т.к. она выглядит проще и оптимистичнее, однако существуют очень веские аргументы в пользу экоцентризма, пренебрегать которыми нельзя.
2. Методы контроля экологической безопасности животноводческой продукции.
Под экологически безопасной сельскохозяйственной продукцией понимают такую продукцию, которая в течение принятого для различных ее видов «жизненного цикла» (производство - переработка - потребление) соответствует установленным органолептическим, общегигиеническим, технологическим и токсикологическим нормативам и не оказывает негативного влияния на здоровье человека, животных и состояние окружающей среды.
Острые проблемы современности - проблемы недоедания и голода - усугубляются болезнями и смертностью в результате употребления некачественных продуктов, а ведь на Земле достаточно ресурсов, разработаны решения и технологии, которые дают возможность навсегда покончить с этими явлениями. Не хватает, к сожалению, лишь обязательств и ответственности.
Неблагоприятное действие ксенобиотиков связано с миграцией химических веществ по одной или нескольким экологическим цепям:
- воздух - человек;
- вода - человек;
- пищевые продукты - человек;
- почва - вода - человек;
- почва - растение - человек;
- почва - растение - животное - человек и т. д.
Для получения экологически безопасной продукции необходимо иметь достоверные исходные данные об эколого-токсикологической обстановке в агроэкосистемах, особенно испытывающих пресс многолетнего интенсивного использования агрохимикатов (удобрения, пестициды, мелиоранты и др.). Работу следует начинать с оценки эколого-токсикологического состояния агроэкосистем, прежде всего - почвенного покрова. Стремление повысить продуктивность возделываемых культур и выращиваемых животных без надлежащего учета природоохранных требований привело к необоснованному увеличению объемов применения минеральных удобрений (преимущественно азотных), пестицидов и мелиорантов. Выбросы промышленных производств и транспорта, коммунальные отходы поставляют в естественные и искусственные экосистемы соединения полихлорированных бифенилов, серы, тяжелых металлов и т. д. Среди природных загрязнителей выделяют афло - и другие микотоксины.
Для оценки и предотвращения негативного воздействия продуктов питания на здоровье человека и кормов на сельскохозяйственных животных оперируют такими понятиями, как предельно допустимая концентрация (ПДК), допустимое остаточное количество (ДОК) или максимально допустимые уровни (МДУ) вещества в них. Эколого-токсикологический норматив, предельно допустимая концентрация - концентрация вещества в продукции (продуктах питания, кормах), которая в течение неограниченно продолжительного времени (при ежедневном воздействии) не вызывает отклонений в состоянии здоровья человека и животных. ПДК химических веществ в пищевых продуктах устанавливают при этом с учетом допустимой суточной дозы (ДСД) или допустимого суточного поступления (ДСП), поскольку разнообразие рациона и его химического состава не позволяют нормировать допустимое содержание химического вещества в каждом пищевом продукте. Пределы содержания загрязняющих веществ в пищевых продуктах и кормах устанавливают на основании результатов изучения токсичности препаратов для различных организмов. При содержании в продукции загрязняющих веществ в количествах, превышающих ПДК, ДОК или МДУ, такую продукцию в пищу или на корм использовать не разрешается. При оценке степени токсичности злемента (агрохимиката) для растений учитывают концентрацию элемента. При этом не должно быть снижения продуктивности растений, накопления агрохммиката в растениях, кормах и пищевых продуктах выше ПДК. Летальная концентрация вызывает гибель растений.
3. Биологические механизмы воздействия ионизирующей радиации на органы и ткани.
В органах и тканях биологических объектов как и в любой среде при облучении в результате поглощения энергии идут процессы ионизации и возбуждения атомов. Эти процессы лежат в основе биологического действия излучений. Его мерой служит количество поглощенной в организме энергии.
Первичное действие ионизирующих излучений - это прямое попадание в биологические молекулярные структуры клеток и в жидкие (водные) среды организма. Вторичное действие - действие свободных радикалов, возникающих в результате ионизации, создаваемой излучением в жидких средах организма и клеток. Свободные радикалы вызывают разрушения целостности цепочек макромолекул (белков и нуклеиновых кислот), что может привести как к массовой гибели клеток, так и канцерогенезу и мутагенезу. Наиболее подвержены воздействию ионизирующего излучения активно делящиеся (эпителиальные, стволовые, также эмбриональные) клетки.
После действия излучения на организм в зависимости от дозы могут возникнуть детерминированные и стохастические радиобиологические эффекты. Например, порог появления симптомов острой лучевой болезни у человека составляет 1--2 Зв на всё тело.
В отличие от детерминированных, стохастические эффекты не имеют чёткого дозового порога проявления. С увеличением дозы облучения возрастает лишь частота проявления этих эффектов. Проявиться они могут как спустя много лет после облучения (злокачественные новообразования), так и в последующих поколениях (мутации)[14].
Основным источником информации о стохастических эффектах воздействия ионизирующего излучения являются данные наблюдений за здоровьем людей, переживших атомные бомбардировки или радиационные аварии. Специалисты наблюдали 87 500 человек, переживших атомные бомбардировки. Средняя доза их облучения составила 240 миллизиверт. При этом прирост онкологических заболеваний за последующие годы составил 9 %. При дозах менее 100 миллизиверт отличий между ожидаемой и наблюдаемой в реальности заболеваемостью никто в мире не установил.
Билет № 12
1. Основные проблемы современной экологии.
Изначально проблемы экологии разделяют по условиям масштаба: они могут быть региональными, локальными и глобальными.
Примером локальной экологической проблемы является завод, который не очищает промышленные стоки перед тем, как сбросить их в реку. Это приводит к гибели рыб и вредит человеку.
В качестве примера региональной проблемы можно взять Чернобыль, а точнее - почвы, которые к нему прилегают: они радиоактивны и представляют угрозу для любых биологических организмов, находящихся на этой территории.
Далее мы уделим внимание глобальным экологическим проблемам.
Глобальные экологические проблемы человечества.Этот ряд проблем экологии имеет огромные масштабы и влияет непосредственно на все экологические системы, в отличие от локальных и региональных.
Экологические проблемы: потепление климата и озоновые дыры.Потепление ощущается жителями Земли по мягким зимам, которые раньше были редкостью. С тех пор, как проводился первый международный год геофизики, температура приземистого воздушного слоя возросла на 0,7 °С. На Северном полюсе нижние слои льда начали подтаивать из-за того, что вода потеплела на 1°С
Некоторые ученые придерживаются мнения, что причина этого явления - так называемый «парниковый эффект», который возник из-за большого количества сжигания топлива и скопления углекислого газа в атмосферных слоях. Из-за него нарушается отдача тепла и воздух охлаждается медленнее.
Другие же считают, что потепление связано с солнечной активностью и человеческий фактор здесь не играет существенной роли.
Озоновые дыры - еще одна проблема человечества, связанная с техническим прогрессом. Известно, что жизнь зародилась на Земле только после того, как возник защитный озоновый слой, который оберегает организмы от сильного излучения УФ.
Но в конце 20 века ученые обнаружили, что над Антарктидой крайне малое содержание озона. Такое положение сохраняется и до сих пор, поврежденная площадь при этом приравнивается к размерам Северной Америки. Такие аномалии обнаружены и в других областях, в частности, озоновая дыра есть над Воронежем
2.Нитраты и нитриты. Методы их определения.
Метод определения нитритов основан на фотометрическом измерении интенсивности окраски азосоединения розово-малинового цвета, образующегося при реакции нитритов с альфа-нафтиламином и сульфаниловой кислотой (реактив Грисса) в кислой среде после водного извлечения их из исследуемых проб.
Реакция специфична для нитритов.
Метод определения нитратов основан на водном извлечении их из исследуемых проб, количественном восстановлении нитратов в нитриты и последующем определении нитритов с реактивом Грисса.
Нитраты -- соли азотной кислоты, устаревшее название селитры, в настоящее время термин используется преимущественно как название для удобрений в сельском хозяйстве. Они не относятся к ядовитым веществам, но представляют опасность тем, что из них образуются нитриты -- соли азотистой кислоты. Именно нитриты могут оказывать токсическое действие на человека, как прямое, так и опосредованное, через образование других вредных веществ, например, нитрозаминов.
Нитриты в окружающей среде представлены мало, и в пищевых продуктах они появляются за счет искусственного внесения их в виде пищевых добавок, или они образуются из нитратов при хранении и приготовлении продуктов.
Также и нитрозамины - они образуются при нарушении условий хранения картофеля, капусты, моркови, столовой свеклы. Как правило, это сопровождается гниением сельскохозяйственной продукции.
3. Радиация и здоровье людей.
Источники ионизирующего излучения используются в медицине, в геологии, в транспорте, в быту, в других местах и, несмотря на то, что нас пытаются успокоить установлением различных норм радиационной безопасности - природа радиации такова, что несёт только разрушение. Речь идёт только об искусственных источниках радиации (ионизирующего излучения), естественные источники, потому так и называются, что избавиться от них не в нашей воле и человечество зарождалось и прошло свою эволюцию в их присутствии. Естественные источники, в некоторых случаях тоже могут быть ионизирующим излучением, но в нормальных условиях не считаются таковыми и не несут угрозы здоровью.
Воздействие радиации на человека называют облучением. Угрозу для здоровья представляет именно Ионизирующее излучение - поток гамма-частиц обладающих большой мощностью, и способных ионизировать вещество с которым взаимодействует. В результате воздействия ионизирующего излучения на клетки человека в них образуются свободные радикалы(частицы с неспаренным электроном), а как известно из химии - атом стремится заполнить свою орбиталь и либо отдаёт лишний электрон, либо забирает его у соседнего атома. Таким образом, запускается цепная реакция в клетках по "обмену электронами".
Последствия действия радиации (облучения):
• нарушение обмена веществ и эндокринного равновесия;
• иммунодепрессия и иммунодефицит;
• возникновение лейкозов и злокачественных опухолей;
• нарушение работы некоторых органов (например, щитовидной железы);
• воздействие на наследственность;
• нарушение органов зрения (возникновение катаракты);
• сердечно-сосудистые заболевания;
• временная или постоянная стерильность;
• сокращение средней ожидаемой продолжительности жизни;
• нарушение психики;
• задержка умственного развития.
Билет № 13
Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 321; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!