Visoka kola primenjenih strukovnih studija-Vranje

Predmet: EKOLOGIJA I ZATITA IVOTNE SREDINEdr Gordana Bogdanovi,prof.2015 .god.

Sl.1. Planeta Zemlja

Uvod u ekologiju

Ekologija je nauna disciplina koja prouava odnos izmedju ivih bia medjusobno i ivih bia iz spoljanje sredine. Naziv ekologija, potie od grke rei OICOS to znai dom ili kua i LOGOS to znai nauka. Prvi utemeljiva ekologije je arls Darvin (prvi naziv - Ernest Hekel (1866 god.)).Varming 1895. god. objavljuje nauni rad o ekolokoj geografiji biljaka.

Grane ekologije:Autoekologija ekologija vrsta,Demekologija ekologija populacije,Sinekologija prouava odnos ivotnih zajednica i spoljanje sredine,Humana ekologija ekologija oveka,Socijalna ekologija prouava uticaj drustvenih inioca na ivotnu sredinu,Urbana ekologija prouava odnose i procese u urbanoj sredini.

Interdisciplanarna nauka: biologija, hemija, geografija, agronomija, umarstvo, sociologija.XX vek procvat ekologije kao nauke

Prema vrsti organizama koje prouava ekologija se deli na :Fitoekologiju - ekologija biljaka iZooekologiju - ekologija ivotinja.

Ekoloki faktoriEkoloki faktori su uticaji koji uslovljavaju opstanak ivih bia. Ekoloki faktori :abiotiki i biotiki. Abiotiki faktori:Klimatski (svetlost, temperatura, voda,vazduh i vlaga);Edafski (faktori zemljita i stena) iOrografski (reljefni, nadmorska visina, poloaj terena u odnosu na strane sveta i nagnutost podloge).

Biotiki faktori su uzajamni uticaji biljaka, ivotinja i oveka.

Karakteristike ekolokih faktora:- promenljivost,- kompleksnost (zajedniko delovanje) i- medjusobna uslovljenost.

Osnovni ekoloki pojmoviivotna sredina je naseljeni deo zemljinog prostora u kome odredjena iva bia mogu da opstanu.Tipovi ivotnih sredina:vodena,vazduna (povrina podloge i deo atmosfere) i zemljina (upljina zemljita i stena).

Sl.2. ivotne sredine

ivotno stanite (biotop) - (gr. bios - ivot, topos mesto) je deo ogranienog prostora sa gotovo istom kombinacijom ekolokih faktora. Populacija je skup jedinki iste vrste koji ive na odredjenom stanitu i koje se mogu ukrtati i davati plodno potomstvo.- Brojnost populacije (ukupan broj jedinki/prostor),Gustina populacije (broj jedinki/m),Migracije povremene seobe,Natalitet broj rodjenih u populaciji,Mortalitet broj umrlih u populaciji.

Sl. 3. Biotop - Amazon (ivotno stanite)

Biocenoza je skup populacija raznih vrsta biljaka, ivotinja i mikroorganizama koje ive na istom stanitu, u istim uslovima i koji su medjusobno povezani razliitim odnosima u celinu.

Biocenoze: - prirodne i - vetake. Dominantna vrsta najbrojnija vrsta u biocenozi.

Sl. 4. Biocenoza mora (ivotna zajednica)

Spratovnost prostorni raspored organskih vrsta koji omoguava bolju iskorienost ivotnih uslova.Primer: - sprat drvea, - sprat bunja, - sprat zeljastih biljaka, - prizemni sprat, - zemljite.- Sezonska ritmika- promene koje organizam ima tokom godinjih doba.

Sl.5. Spratovnost u umi

Ekosistem jedinstven sistem biotopa i biocenoze, u kome materija krui a energija protie.

BIOTOP + BIOCENOZA = EKOSISTEM

Odnosi u ekosistemu: AKCIJE (uticaji biotopa na biocenozu), REAKCIJE (uticaji biocenoze na biotop) i KOAKCIJE (uzajamni uticaji organizma).Ekosistem karakteriu: samoregulacija, samoadaptacija i samoobnavljanje.

Sl.6. Ekosistem

Sl. 7. Ekosistem tajga (zimzelene ume severnih delova umerene zone severne polulopte EU, SAD i Azija)

Sl.8. Ekosistem tundra (vegetacije bez drvea-Alpi, Arktik i Antartik)

Biom skup veeg broja sloenih ekosistema.Biomi: - Tundre, - Tajge, - Umerene travnate oblasti i prerije, - Pustinje, - Listopadne ume, - Planine, - Tropske travnate oblasti i savane, - Polarne ledene kape, - Tropske ume.Prerije nizijska oblast sa travama i zeljastim biljkama, bez drvea (umerena klima).Savane- travnjaci tropskog i suptropskog podneblja s retkim umarcima stabala i grmlja.

Sl.9. Raspored bioma na planeti Zemlji

Stabilnost ekosistema sposobnost poremeenog ekosistema da se vrati u prvobitno stanje (zaputene njive, bate).Sukcesije postepeno smenjivanje ivotnih zajednica u odreenom prostoru (pr. ostrvo Krakatau u Tihom okeanu 1883 god. prekrila lava debljine 30-60 m; nakon 3 godine pojavile su se alge, liajevi, bakterije i mahovine).Sukcesije mogu biti: - prirodne i - sekundarne.

Sl. 10. Prirodne sukcesije pokretna peana dina u Indiani

Sl.11. Sekundarna sukcesija na zaputenom travnjaku

Biosfera- predstavlja sveukupnost ivog sveta koji je u vidu tankog omotaa (u odnosu na prenik Zemlje) neravnomerno distribuiran na Zemlji, tj. naseljava delove hidrosfere, litosfere i atmosfere.

Sl.12. Biosfera

Lanac ishraneLanac ishrane odnosi ishrane medju lanovima biocenoze.

PROIZVOAI POTROAI RAZLAGAI

Tipovi ishrane: - autotrofni, - simbiotski,- heterotrofni, - saprofitski.- parazitski,

Sl.13. Lanac ishrane

Piramida ishrane - grafiki prikaz odnosa brojnosti i veliine organizma u lancu ishrane u kome se masa i koliina energije smanjuje sa svakim sledeim trofikim stupnjem (pr. masa biljojeda je vea od mase mesojeda).

Sl. 14. Piramida ishrane

Sl.15. Piramida ishrane oveka

ZAGAENJE I ZATITA IVOTNE SREDINEUvodUzroci zagadjenja ivotnih sredina: razvijena industrija, veliki broj stanovnika na planeti, sintetska jedinjenja, pesticidi, aditivi, lekovi, prevozna sredstva, otpad, buka, radioaktivne supstance, i dr.Prevozna sredstva uestvuju sa 50% u zagadjivanju atmosfere. Oslobadjaju oko 250 000 000 tona ugljen-monoksida i 260 000 000 tona ugljen-dioksida.

Vrste zagadjenja ivotnih sredinaPrema prirodi zagadjivaa - prema hemijskoj prirodi: organski i neorganski; prema fizikom stanju: gasni, teni i vrsti;Prema svojstvima zagadjivanja - zagadjivai rastvorljivi u vodi, ulju ili mastima, biodegradibilni (biljke i bakterije koje razlau toksine materije do netoksinih komponenti); postojanosti i reaktivnosti.

Prema zagadjenju sektora ivotne sredine - zagadjivai zemljita, vode, vazduha i hrane.

Prema izvoru zagadjenja - produkti sagorevanja goriva, produkti industrijskog porekla, komunalni, poljoprivredni, produkti mikroorganizama.

Prema upotrebi - u industriji, urbanim sredinama i poljoprivredi.Prema efektima - supstance koje utiu na atmosferske procese; procese u vodi; na oveka i njegovo funkcionisanje; na ivotinjski svet; na biljke, i degradaciju ivotnih sredina.

Efekti zagaenja: a) promene kod mikroorganizama, biljaka, ivotinja i oveka;b) degradacija ekosistema;v) klimatske promene (efekat staklene bate, mikroklima gradova, destrukcija ozonskog omotaa);g) mutacije - promene u genetikom materijalu individue, populacije i vrste koje se fenotipski manifestuju pojavom novih morfolokih i drugih osobina (tetne, letalne).

ovek faktor i ,,meta zagaenja

Danas ivi oko 7 milijardi stanovnika na naoj planeti.

Dekart ,,Bivajui ovekom ja samim tim zagaujem.

Revolucije tokom evolucije oveka: 1) paleolitska (pre 2.000.000 god.-primitivna orua za rad), 2) neolitska (pre 10-15.000 god.- poljoprivreda), 3) urbana, 4) industrijska, 5) nauna, 6) kibernetska i 7) atomska.

Kruenje materijeHemijski elementi su podeljeni na: - makroelemente (H, O, C i N) i - mikroelemente (Mg, Fe, Co, Mn, Mo, B, J, Cu).

Tipovi kruenja materije: - gasni (C, O, i N) i - sedimentacioni (S, P, J).

Kruenje kiseonika (O)Kruenje kiseonika: - fotosinteza i - disanje

- Globalna kriza kiseonika

Sl. 16. Kruenje kiseonika

Kruenje vode (hidroloki ciklus)2/3 biosfere ini voda (97 slana-mora i okeana i 3 slatka) 1 pijaa voda

Kruenje vode: - evaporacija (isparavanje, transpiracija) i - padavine.

Sl. 17. Kruenje vode

Osobine vode:

a) visoka specifina toplota-sporo zagrevanje i hlaenje,b) univerzalni rastvara;v) 70 tela ivih bia ini voda;g) transportna uloga (pr. krv);d)unutranja sredina ivih bia (biohemijski i fizioloki procesi).

Kruenje ugljenika (C) 49 suve materije organizma ini ugljenikTok kruenja ugljenika:Iz vazduha CO biljke koriste za fotosintezu (svaki atom C za 250 godina proe kroz fotosintezu brzo kruenje) CO + HO HCOUgljenik nastaje pri sagorevanju uglja i nafteUgljenik se deponuje u obliku uglja, nafte, krenjakih naslaga.

Sl.18. Kruenje ugljenika

Kruenje azota (N)

Azot ini 78 atmosfereU zemljitu se nalazi u obliku nitrata, nitrita, aminokiselina, amonijumovih soli.Bakterije rodaRhizobium su azotofiksatori kvrice kod familije Fabaceae (leguminoza).

Sl. 19. Kruenje azota u prirodi

Sl.20. vorii na korenu leguminoze

Amonifikacija preobraaj organskog azota u neorganski (nitrati i nitriti NH).Nitrifikacija preobraaj neorganski u organski (NH nitrati i nitriti).Denitrifikacija bakterije roda Pseudomonas u dubljim slojevima prevode nitrate i nitrite u molekule azota.

Kruenje fosfora (P)

Fosfor gradi: ATP, ADP, AMP, RNK, DNK, zube, kosti.Fosfor se blokira: - u zubima i kostima, - sedimenti mora i okeana, - ptiji izmet guana.

Sl. 21. Kruenje fosfora

Kruenje sumpora (S)Sumpor se nalazi u:- aminokiselinama cistin, cistein i metionin (-SH grupa);enzimimakarboksilaza,transaminaza,koenzim A);u zemljitu mineralne soli;sulfati i sulfidi;biljke folijarna ishrana.

Sumpor se oslobaa sagorevanjem fosilnih goriva (uglja, nafte i naftnih derivata).

Kisele kie sadre: HO; HSO; HNO i HCO

Nerastvorljivi: fero sulfat (FeS); pirit (FeS); kalcijum sulfat (CaSO)

Sl. 22. Kruenje sumpora

Sl.23.Suenje uma kao posledica padanja kiselih kia

TOKSIKOLOGIJAToksikologija je nauka o otrovima koja prouava delovanje otrova na organizam i meudejstvo organizma i otrova.

Bilo koja supstanca moe biti otrov ako je u velikim koncentracijama ak i kuhinjska so i kiseonik, dok neke i u vrlo malim koncentracijama deluju kao otrov.

Klasifikacija industrijskih gasova: - asfiksioni, - iritirajui, - gasni narkotici ineorganska i organska jedinjenja metala.Klasifikacija gasova prema biotransformaciji:podleu biotransformaciji (benzol) ine podleu biotransformaciji (ugljovodonici alifatinog reda).

Klasifikacija gasova prema toksinom delovanju na organe:neurotropni,hepatotropni,nefrotoksini i kardiotoksini.Klasifikacija gasova prema specifinom dejstvu toksinih materija:alergeni,teratogeni,mutageni ikancerogeni.

Vrste trovanja:opte (delovanje Mn na nervni sistem) ilokalno (iritacija, upale, opekotine).Podela trovanja prema formi izraavanja:akutno (havarije) ihronino (Pb, isparenja Hg).Putevi prodiranja toksina u organizam:respiracioni sistem - najbri,digestivni sistem ikoni sistem.

Neutralizacija dejstva toksina:izmena hemijske strukture toksina,deponovanje (teki metali u kostima i zubima), i izluivanje toksikanata (pr: arsen-preko ui, mleka,urina).Osetljivost na dejstvo toksina zavisi od: uzrasta, pola, imuniteta, naina ivota i ishrane.

Doze toksikanataPrazna doza - najmanja koliina toksikanta koja izaziva odreene promene.MDK (maksimalno dozvoljena koncentracija) - je koncentracija nekog toksikanta u vazduhu, vodi i hrani, koja ne ispoljava tetne bioloke efekte i koja se ne sme prekoraiti pod bilo kakvim okolnostima.Letalna doza - izaziva smrt.