espèces hétérotrophes. Nutrition des plantes autotrophes et hétérotrophes

Selon la méthode de nutrition, les organismes vivants peuvent être divisés en deux grands groupes : les autotrophes et les hétérotrophes.

Autotrophes

Les autotrophes (des mots grecs autos - soi et trophe - nourriture) sont des organismes vivants qui synthétisent des composés organiques à partir de composés inorganiques. Les autotrophes constituent le premier niveau de la pyramide alimentaire (les premiers maillons des chaînes alimentaires). Ce sont les principaux producteurs de matière organique de la biosphère, fournissant de la nourriture aux hétérotrophes. Il convient de noter qu'il est parfois impossible de tracer une frontière nette entre les autotrophes et les hétérotrophes. Par exemple, une euglène unicellulaire est autotrophe à la lumière et hétérotrophe à l'obscurité. Les autotrophes sont divisés en phototrophes et chimiotrophes.

Phototrophes

Les organismes qui utilisent la lumière du soleil comme source d'énergie sont appelés phototrophes. Ce type de nutrition s'appelle la photosynthèse.

Chimiotrophes

D'autres organismes utilisent l'énergie des liaisons chimiques dans les aliments ou les aliments réduits comme source d'énergie externe. composés inorganiques- tels que le sulfure d'hydrogène, le méthane, le soufre, le fer ferreux, etc. Ces organismes sont appelés chimiotrophes. Tous les phototrophes eucaryotes sont simultanément des autotrophes et tous les chimiotrophes eucaryotes sont des hétérotrophes. Il existe d'autres combinaisons parmi les procaryotes. Il existe donc des bactéries chimioautotrophes et certaines bactéries phototrophes sont des hétérotrophes.

Hétérotrophes

Mixotrophes

Certains organismes (comme les plantes carnivores) combinent les caractéristiques des autotrophes et des hétérotrophes. Ces organismes sont appelés mixotrophes. Certaines sources considèrent que le terme «mixotrophie» est incorrect, car le même attrape-mouche de Vénus attrape des mouches pour obtenir de l'azote et reçoit de la nourriture par photosynthèse.

Lithotrophes et organotrophes

Cette classification est basée sur la division des organismes en donneurs (sources) d'électrons nécessaires à de nombreux processus cellulaires. Les lithotrophes sont des organismes pour lesquels les substances inorganiques sont des donneurs d'électrons. Les organotrophes sont des organismes pour lesquels les composés organiques sont des sources d'électrons.

Général

Les organismes reçoivent directement de l'énergie sous forme de molécules d'ATP lors de la respiration cellulaire - un processus qui se déroule dans les mitochondries, la glycolyse et la photosynthèse. La respiration est de deux types : aérobie, dans laquelle l'oxygène intervient nécessairement (il oxyde le glucose) et anaérobie (composée de deux processus : la glycolyse et la fermentation alcoolique ou lactique).

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Pour désigner ces organismes, d'autres termes sont parfois utilisés, qui signifient cependant la même chose - saprophytes (nutrition saprophyte) et saprobiontes (nutrition saprobionte). De nombreux champignons et bactéries sont des saprotrophes, tels que les champignons Mucor, Rhizppus et les levures. Pour la digestion, les saprotrophes sécrètent des enzymes dans les aliments, puis absorbent et assimilent les produits de cette digestion extracellulaire.

Les saprotrophes détruisent les restes organiques par leur décomposition. Bon nombre des substances simples qui en résultent ne sont pas utilisées par les saprotrophes eux-mêmes, elles sont donc données aux plantes. Par conséquent, l'activité des saprophytes assure des liaisons très importantes entre les cycles des éléments biogènes, permettant de restituer ces éléments aux organismes vivants.

Le troisième groupe d'hétérotrophes - Holozoïque. La nutrition holozoïque comprend trois étapes : manger, digérer et absorber les substances digérées. Il est plus souvent observé chez les animaux multicellulaires qui ont un système digestif.

Les animaux qui se nourrissent de l'holozoïque peuvent être divisés en carnivores, herbivore et omnivores.
Cependant, les moyens de transformer les aliments en une forme facile à assimiler dans de nombreux organismes sont similaires et consistent en les processus suivants :

1. ingestion, qui assure la capture des aliments.
2. digestion- c'est le fractionnement des grosses molécules organiques en plus petites et plus facilement solubles dans l'eau. La digestion peut être divisée en deux étapes. Mécanique la digestion ou la dégradation mécanique des aliments, comme avec les dents. Chimique La digestion est une digestion par des enzymes. Les réactions qui effectuent la digestion chimique sont appelées hydrolytiques. La digestion peut être extracellulaire (se produit à l'extérieur de la cellule) ou intracellulaire (se produit à l'intérieur de la cellule).
3. Succion représente le transfert de molécules solubles obtenues à la suite de la scission nutriments, à travers la membrane dans les tissus correspondants. Ces substances peuvent pénétrer soit directement dans les cellules, soit d'abord dans la circulation sanguine, et ensuite seulement transférées vers différents organes.
4. Assimilation (assimilation)- c'est l'utilisation de molécules absorbées pour fournir de l'énergie ou des substances à tous les tissus et organes.
5. Isolement (excrétion)- évacuation de l'organisme des résidus alimentaires non digérés et excrétion des produits finaux du métabolisme.

Mutualisme

Le mutualisme est une relation étroite entre deux organismes vivants diverses sortes, mutuellement bénéfique pour les deux "partenaires". Par exemple, l'anémone de mer Calliacticis se fixe sur une coquille dans laquelle vit un bernard-l'ermite. L'anémone de mer se nourrit des restes de nourriture du crabe ermite et "voyage" avec lui. En même temps, l'anémone de mer masque le foyer du cancer et assure sa protection à l'aide de cellules urticantes situées dans les tentacules. Apparemment, une anémone ne peut exister sans s'attacher à la carapace d'un bernard-l'ermite, mais même si une anémone la quitte subitement, elle se met à en chercher une autre, qu'elle transférera dans sa carapace.

Les ruminants herbivores contiennent dans le tube digestif une grande variété de bactéries et de ciliés ciliés qui digèrent la cellulose. Ces organismes microscopiques ne peuvent survivre que dans des conditions anaérobies. tube digestif ruminants. Ici, les bactéries et les ciliés se nourrissent de cellulose, en en grand nombre contenu dans la nourriture de l'hôte, le convertissant en composés plus simples que les ruminants sont déjà capables de digérer davantage et d'assimiler. Comme exemple important le mutualisme peut entraîner la formation de nodules racinaires par la bactérie Rhizobium. D'autres exemples sont la mycorhize et l'endosymbiose.

Bordures floues

Fait intéressant, la frontière claire entre diverses catégories il n'y a pas d'organismes, car tous les êtres vivants s'adaptent constamment aux conditions d'existence, développant de nouveaux mécanismes de survie parfois complètement incroyables. Il existe un grand groupe de mixotrophes qui occupent une position intermédiaire entre les hétérotrophes et les autotrophes.

Il s'agit notamment de plantes insectivores, comme l'attrape-mouche de Vénus. Cette plante forme de la matière organique par photosynthèse, mais reçoit une partie des nutriments des corps des insectes, qu'elle attire avec succès dans des pièges spéciaux.

L'histoire des hétérotrophes et des autotrophes montre une fois de plus à quel point la vie est complexe et intéressante sur notre planète et à quel point une personne doit la traiter avec soin.

Définitions des hétérotrophes dans la littérature scientifique

• Les hétérotrophes sont des organismes incapables de synthétiser les substances organiques complexes de leur corps à partir de simples composés inorganiques. Ils extraient de environnement externe et consommer des aliments préparés. La masse vivante et morte leur sert de source de nutrition. différents types organismes et leurs produits métaboliques. Les hétérotrophes comprennent les animaux, les champignons, les actinomycètes, certains types de bactéries et d'algues, les plantes supérieures non chlorophylliennes. Les mammifères agricoles et les oiseaux sont des hétérotrophes.
• Les hétérotrophes sont des organismes qui utilisent des substances organiques produites par d'autres organismes vivants pour se nourrir et ne sont pas capables de synthétiser des substances organiques à partir de substances inorganiques.
• Hétérotrophes - décomposent la matière organique en gaz carbonique, l'eau, des sels minéraux et les remettre à environnement. Cela assure la circulation des substances, qui sont apparues dans le processus d'évolution comme condition nécessaire l'existence de la vie. Dans le même temps, l'énergie lumineuse du soleil est transformée par les organismes vivants en d'autres formes d'énergie - chimique, mécanique, thermique.
• Hétérotrophes (de l'hétéro ... et du grec - nutrition) - organismes qui utilisent des substances organiques produites par les autotrophes comme source de nutrition. Ceux-ci incluent tous les animaux (y compris les humains), les champignons et la plupart des micro-organismes. À la chaîne alimentaireécosystèmes, ils constituent un groupe de consommateurs.
• Les hétérotrophes (se nourrissant des autres) sont des organismes qui consomment la matière organique finie d'autres organismes et leurs produits métaboliques. Ce sont tous des animaux, des champignons et la plupart des bactéries.
• Les hétérotrophes (du grec geteg - un autre) sont des organismes qui ont besoin de matière organique formée par d'autres organismes pour leur nutrition. Les hétérotrophes sont capables de décomposer toutes les substances formées par les autotrophes, et bon nombre de celles que les humains synthétisent.
• Les hétérotrophes consomment des tissus vivants ou morts d'autres organismes. Cette matière organique fournit aux organismes hétérotrophes de l'énergie chimique pour la mise en œuvre des réactions secondaires de photosynthèse.
• Les hétérotrophes (du grec hétéros-autre) sont des organismes qui utilisent le corps d'autres personnes (vivants ou morts) pour leur alimentation, c'est-à-dire des substances organiques toutes faites. De toute évidence, l'activité vitale des hétérotrophes est entièrement déterminée par l'activité synthétique des autotrophes.

Tous les organismes vivants qui vivent sur Terre sont des systèmes ouverts qui dépendent de l'approvisionnement en matière et en énergie de l'extérieur. Le processus de consommation de matière et d'énergie a été appelé nutrition.

Dans les années 80. 19ème siècle Le biologiste allemand Wilhelm Pfeffer a divisé tous les organismes vivants en fonction de leur mode d'alimentation. Cette division a survécu jusqu'à nos jours.

Pfeffer est parti du fait que plante verte dans la nature, il n'a pas besoin d'un apport de matière organique de l'extérieur, mais est lui-même capable de la synthétiser dans le processus de photosynthèse. Les plantes, en utilisant l'énergie du soleil et en absorbant les minéraux du sol et de l'eau, synthétisent des substances organiques. Ces composés fournissent aux plantes le matériau à partir duquel elles forment leurs tissus et la source d'énergie dont elles ont besoin pour maintenir leurs fonctions. Pour libérer l'énergie chimique stockée, les plantes décomposent les composés organiques produits en composants inorganiques d'origine - dioxyde de carbone, eau, nitrates, phosphates et autres, complétant ainsi le cycle des nutriments.

Seules les plantes exclusivement vertes ont reçu l'art de créer des substances organiques à partir de l'eau et de l'air en utilisant l'énergie solaire. Pfeffer les a appelés autotrophes, ce qui signifie "auto-alimenté, auto-alimenté" (du grec "auto" - lui-même, "trophée" - nourrir, manger). Les plantes autotrophes se nourrissent non seulement d'elles-mêmes, mais aussi de tous les autres organismes vivants.

Selon la source d'énergie, les autotrophes ont été divisés en photoautotrophes et chimioautotrophes. Les premières utilisent l'énergie lumineuse pour la biosynthèse (plantes, cyanobactéries), les secondes utilisent l'énergie des réactions chimiques d'oxydation des composés inorganiques pour la biosynthèse (bactéries chimiotrophes : bactéries hydrogène, nitrifiantes, soufrées, etc.).

Selon la méthode d'obtention de nourriture, les hétérotrophes sont divisés en phagotrophes et osmotrophes. Les phagotrophes se nourrissent en avalant des morceaux solides de nourriture (animaux), les osmotrophes absorbent la matière organique sous forme dissoute directement par parois cellulaires(champignons, la plupart des bactéries).

Certains organismes vivants sont capables à la fois de nutrition autotrophe et hétérotrophe. Ces organismes sont appelés mixotrophes. Ils sont capables de synthétiser des substances organiques et de se nourrir de composés organiques prêts à l'emploi. Par exemple, les plantes insectivores, les algues euglènes, etc.

Milieux de vie sur la planète Terre

inanimé et Nature vivante, qui entourent les plantes, les animaux et les humains, s'appelle l'habitat (milieu de vie, milieu extérieur). Selon la définition de N.P. Naumov (1963), l'environnement est « tout ce qui entoure les organismes et affecte directement ou indirectement leur état, leur développement, leur survie et leur reproduction ». De l'habitat, les organismes reçoivent tout ce qui est nécessaire à la vie et y libèrent les produits de leur métabolisme.

Les organismes peuvent vivre dans un ou plusieurs milieux de vie. Par exemple, l'homme, la plupart des oiseaux, des mammifères, des plantes à graines, des lichens ne sont que des habitants de l'environnement terrestre-aérien ; la plupart des poissons ne vivent que dans le milieu aquatique; les libellules passent une phase dans l'eau et l'autre dans les airs.

Milieu de la vie aquatique

Le milieu aquatique se caractérise par une grande originalité des propriétés physico-chimiques des organismes favorables à la vie. Parmi eux: transparence, conductivité thermique élevée, densité élevée (environ 800 fois la densité de l'air) et viscosité, dilatation lors de la congélation, capacité à dissoudre de nombreux composés minéraux et organiques, mobilité élevée (fluidité), absence de fortes fluctuations de température ( à la fois quotidienne et saisonnière), la capacité de supporter tout aussi facilement des organismes dont la masse diffère considérablement.

Les propriétés défavorables du milieu aquatique sont : les fortes pertes de charge, la mauvaise aération (la teneur en oxygène du milieu aquatique est au moins 20 fois inférieure à celle de l'atmosphère), le manque de lumière (surtout peu dans les profondeurs des plans d'eau) , manque de nitrates et de phosphates (nécessaires à la synthèse de la matière vivante).

Distinguez l'eau douce de l'eau de mer, qui diffèrent à la fois par leur composition et par la quantité de minéraux dissous. L'eau de mer est riche en ions sodium, magnésium, chlorure et sulfate, tandis que l'eau douce est dominée par les ions calcium et carbonate.

Les organismes vivant dans l'environnement aquatique de la vie constituent un groupe biologique - les hydrobiontes.

Dans les réservoirs, on distingue généralement deux habitats écologiquement particuliers (biotopes) : la colonne d'eau (pélagiale) et le fond (benthal). Les organismes qui y vivent sont appelés pélagos et benthos.

Parmi les pélagos, on distingue les formes d'organismes suivantes: plancton - petits représentants flottants passivement (phytoplancton et zooplancton); nekton - grandes formes nageant activement (poissons, tortues, céphalopodes); neuston - habitants microscopiques et petits du film superficiel de l'eau. Dans les masses d'eau douce (lacs, étangs, rivières, marécages, etc.), un tel zonage écologique n'est pas très clairement exprimé. La limite inférieure de la vie dans le pélagial est déterminée par la profondeur de pénétration de la lumière solaire suffisante pour la photosynthèse et atteint rarement une profondeur de plus de 2000 m.

À Bentali, des zones de vie écologiques spéciales sont également distinguées: une zone de diminution progressive des terres (jusqu'à une profondeur de 200-2200 m); zone de forte pente, lit océanique (avec une profondeur moyenne de 2800-6000 m); dépressions du lit océanique (jusqu'à 10 000 m) ; le bord de la côte, inondé par les marées (littoral). Les habitants du littoral vivent dans des conditions d'ensoleillement abondant à basse pression, avec des fluctuations de température fréquentes et importantes. Les habitants de la zone du lit océanique, au contraire, vivent dans l'obscurité totale, à des températures constamment basses, en manque d'oxygène et sous une pression énorme, atteignant près de mille atmosphères.

Milieu de vie sol-air

L'environnement terre-air de la vie est le plus complexe en termes de conditions écologiques et possède une grande variété d'habitats. Cela a conduit à la plus grande diversité d'organismes terrestres. La grande majorité des animaux de cet environnement se déplacent sur une surface solide - le sol, et les plantes y prennent racine. Les organismes de ce milieu vivant sont appelés aérobiontes (terrabiontes, du latin terra - terre).

Une caractéristique de l'environnement considéré est que les organismes qui y vivent influencent de manière significative le cadre de vie et le créent eux-mêmes à bien des égards.

Les caractéristiques favorables de cet environnement pour les organismes sont l'abondance d'air à haute teneur en oxygène et en lumière solaire. Les caractéristiques défavorables comprennent : les fortes fluctuations de température, d'humidité et d'éclairage (en fonction de la saison, de l'heure de la journée et de l'emplacement géographique), un manque d'humidité constant et sa présence sous forme de vapeur ou de gouttes, de neige ou de glace, de vent, de changement de saisons, le relief présente le terrain, etc.

Tous les organismes de l'environnement terrestre-air de la vie se caractérisent par des systèmes d'utilisation économique de l'eau, divers mécanismes de thermorégulation, une efficacité élevée des processus oxydatifs, des organes spéciaux pour l'assimilation de l'oxygène atmosphérique, de solides formations squelettiques permettant le maintien du corps dans des conditions de faible densité de l'environnement, et diverses adaptations pour la protection contre les variations brusques de température. .

L'environnement sol-air en termes de caractéristiques physiques et chimiques est considéré comme assez sévère par rapport à tous les êtres vivants. Mais, malgré cela, la vie sur terre a atteint un niveau très haut niveau, tant en termes de masse totale de matière organique que de diversité des formes de matière vivante.

Le sol

Le milieu sol occupe une position intermédiaire entre les milieux eau et sol-air. Les conditions de température, la teneur réduite en oxygène, la saturation en humidité, la présence d'une quantité importante de sels et matière organique rapprocher le sol de Environnement aquatique. Et les changements brusques du régime de température, la dessiccation, la saturation en air, y compris en oxygène, rapprochent le sol de l'environnement sol-air de la vie.

Le sol est une couche superficielle de terre meuble, qui est un mélange de substances minérales obtenues à partir de la décomposition des roches sous l'influence d'agents physiques et chimiques, et de substances organiques spéciales résultant de la décomposition de restes végétaux et animaux par des agents biologiques. Dans les couches superficielles du sol, où pénètre la matière organique morte la plus fraîche, vivent de nombreux organismes destructeurs - bactéries, champignons, vers, les plus petits arthropodes, etc. Leur activité assure le développement du sol par le haut, tandis que la destruction physique et chimique du socle rocheux contribue à la formation du sol par en dessous.

En tant que milieu de vie, le sol se distingue par un certain nombre de caractéristiques : densité élevée, manque de lumière, amplitude réduite des fluctuations de température, manque d'oxygène et teneur relativement élevée en dioxyde de carbone. De plus, le sol est caractérisé par une structure lâche (poreuse) du substrat. Les cavités existantes sont remplies d'un mélange de gaz et de solutions aqueuses, qui détermine une très grande variété de conditions pour la vie de nombreux organismes. En moyenne, il y a plus de 100 milliards de cellules de protozoaires, des millions de rotifères et de tardigrades, des dizaines de millions de nématodes, des centaines de milliers d'arthropodes, des dizaines et des centaines de vers de terre, mollusques et autres invertébrés, des centaines de millions de bactéries, des champignons microscopiques (actinomycètes), algues et autres micro-organismes. L'ensemble de la population du sol - edaphobionts (edaphobius, du grec edaphos - sol, bios - vie) interagit les uns avec les autres, formant une sorte de complexe biocénotique, participant activement à la création du milieu de vie du sol lui-même et assurant sa fertilité. Les espèces vivant dans l'environnement du sol de la vie sont également appelées pédobiontes (du grec paidos - un enfant, c'est-à-dire passant par le stade des larves dans leur développement).

Les représentants d'edaphobius au cours de l'évolution ont développé des caractéristiques anatomiques et morphologiques particulières. Par exemple, les animaux ont une forme de corps valky, une petite taille, un tégument relativement fort, une respiration cutanée, une réduction des yeux, un tégument incolore, une saprophagie (la capacité de se nourrir des restes d'autres organismes). De plus, avec l'aérobicité, l'anaérobicité (la capacité d'exister en l'absence d'oxygène libre) est largement représentée.

Le corps comme milieu de vie

En tant que milieu de vie, l'organisme de ses habitants se caractérise par des caractéristiques positives telles que: des aliments facilement digestibles; constance des régimes de température, de sel et osmotique; aucun risque de dessèchement ; protection contre les ennemis. Les problèmes pour les habitants des organismes sont créés par des facteurs tels que : le manque d'oxygène et de lumière ; espace de vie limité; la nécessité de surmonter les réactions protectrices de l'hôte; se propager d'un hôte à d'autres hôtes. De plus, cet environnement est toujours limité dans le temps par la vie de l'hôte.

Ainsi, un même environnement peut être très diversifié. Il existe différents habitats (biotopes) dans les milieux de vie. La particularité des conditions d'un environnement de vie particulier a conduit à la diversité des organismes vivants. Dans le même temps, tous les milieux de vie eux-mêmes subissent en permanence des modifications importantes de l'activité vitale des organismes.

Quelques modèles généraux de facteurs environnementaux

1. Les facteurs environnementaux peuvent avoir des effets à la fois directs et indirects sur la vie des organismes individuels et des écosystèmes dans leur ensemble.

Et le même facteur environnemental peuvent agir à la fois directement et indirectement. Par exemple, l'influence de la température sur les plantes est le plus souvent qualifiée de facteurs directs. Cependant, le réchauffement du sol qui se produit en cours de route active l'activité des micro-organismes du sol, ce qui, à son tour, crée des conditions favorables à la nutrition du sol des plantes.

2. Les facteurs environnementaux n'agissent généralement pas individuellement, mais dans leur ensemble (loi de l'action combinée des facteurs Baule-Thinemann).

Dans le même temps, l'effet d'un facteur dépend du niveau d'action des autres facteurs. La combinaison avec divers facteurs affecte la manifestation de l'optimum dans les propriétés des organismes et sur les limites de leur existence.

3. L'action d'un facteur quelconque dépend de l'action des autres, mais l'action d'un facteur ne peut jamais être complètement remplacée par l'action d'un autre (loi de l'indispensabilité des facteurs fondamentaux, selon Williams, 1949).

Il est impossible de faire pousser une plante verte dans l'obscurité totale, même dans un sol très fertile. Mais avec l'impact complexe de l'environnement, on peut souvent voir l'effet de substitution (la règle de substitution des conditions environnementales), lorsqu'une condition environnementale ne peut être remplacée que dans une certaine mesure par une autre. Par exemple, la lumière ne peut pas être remplacée par un excès de chaleur ou une abondance de gaz carbonique, mais en agissant sur les changements de température, il est possible de suspendre la photosynthèse des plantes et de créer ainsi l'effet d'une journée courte, et en allongeant la période active, de créer la effet longue journée. Ce phénomène est largement utilisé aujourd'hui dans les pratiques agricoles et d'élevage.

4. Tous les changements dans les facteurs environnementaux provoquent des adaptations spécifiques dans les organismes, qui se manifestent sous la forme de fitness (propriété évolutive) et d'adaptabilité (propriété momentanée).

Chaque espèce d'organismes vivants s'adapte à sa manière. Il n'y a pas deux espèces identiques dans la nature (règle de l'individualité écologique).

5. Dans l'action complexe du milieu, les facteurs dans leur effet sont inégaux pour les organismes. Certains peuvent agir en tant que leader (principal), d'autres - arrière-plan (accompagnant, secondaire).

Les principaux facteurs sont différents pour différents organismes (même s'ils vivent au même endroit). comme un facteur déterminant

à différents stades de la vie d'un organisme, tel ou tel élément de l'environnement peut agir. Par exemple, pour les plantes au début du printemps pendant la période de floraison, le principal facteur est la lumière, et pour la décoloration, l'humidité et la disponibilité des nutriments. De plus, le facteur déterminant peut ne pas être le même pour une même espèce vivant dans des conditions physiques et géographiques différentes. Par exemple, l'activité des moustiques dans les régions chaudes est déterminée par le régime lumineux, tandis que dans le Nord, elle est déterminée par les changements de température.

6. Les fluctuations ordinaires, régulièrement répétées, bien que très fortes, de l'action du facteur ne s'avèrent pas mortelles, tandis que les actions aléatoires, y compris à court terme, provoquent de graves changements qui conduisent le corps à l'oppression et même à la mort.

Par exemple, des gelées soudaines au milieu d'une période chaude (déjà à une température de -3 ° C) peuvent entraîner la mort des airelles, qui dans heure d'hiver capable de supporter des gelées jusqu'à 22 ° C, et en été, il peut mourir.

7. Les facteurs environnementaux sont eux-mêmes sous l'influence constante des organismes qu'ils affectent.

Par exemple, en relation avec l'activité de formation de l'environnement des plantes dans la forêt, un régime différent de température, de lumière et d'humidité est toujours observé (en été, il fait toujours plus frais dans la forêt que sur espace ouvert, il n'y a pas de vent, les cimes des arbres retiennent les gouttes de pluie).

Le concept de gestion de la nature. Ressources naturelles.

D'une part, la gestion de la nature est comprise comme l'utilisation des ressources naturelles afin de répondre aux besoins matériels et culturels de la société, d'autre part, c'est un domaine de connaissances qui développe les principes d'une gestion rationnelle de la nature.

Selon N.F. Reimers (1992), la gestion de la nature comprend : la protection, le renouvellement et la reproduction ressources naturelles, et leur traitement ; utilisation et protection des conditions naturelles de l'environnement humain; préservation, restauration et changement rationnel de l'équilibre écologique des systèmes naturels; régulation de la reproduction humaine et du nombre de personnes.

Les principaux objectifs de la gestion de la nature en tant que science sont les suivants :

· Répartition rationnelle des industries sur Terre.

· Détermination des orientations opportunes pour l'utilisation des ressources naturelles, en fonction de leurs propriétés.

· Organisation rationnelle des relations entre les industries dans l'utilisation conjointe des terres : l'exclusion des effets néfastes sur les ressources naturelles ; assurer la production pour les industries en croissance - élargir la reproduction des ressources utilisées ; la complexité de l'utilisation des ressources naturelles.

· Création d'un habitat sain pour les personnes et les organismes qui leur sont utiles (prévention de sa pollution ; élimination des composants nocifs qui s'y trouvent naturellement).

Transformation rationnelle de la nature.

Distinguer gestion générale et gestion particulière de la nature. La gestion générale de la nature ne nécessite pas d'autorisation spéciale. Elle est exercée par les citoyens sur la base de leurs droits naturels qui existent et découlent de la naissance et de l'existence (par exemple, l'utilisation de l'air, de l'eau, etc.). La gestion spéciale de la nature est effectuée par des moyens physiques et entités juridiques sur la base de l'autorisation des organismes publics autorisés. Elle a un caractère cible et se subdivise en occupation du sol, en exploitation forestière, en exploitation du sous-sol… selon les types d'objets utilisés.Ce type d'exploitation de la nature est réglementé par la législation environnementale.

En fonction des diverses activités humaines, il existe une gestion de la nature sectorielle, de la ressource et du territoire.

Gestion sectorielle de la nature - l'utilisation des ressources naturelles dans un secteur distinct de l'économie.

Gestion de la nature des ressources - l'utilisation de toute ressource individuelle.

Gestion territoriale de la nature - l'utilisation des ressources naturelles sur n'importe quel territoire.

Selon les conséquences de l'activité économique humaine, la gestion de la nature peut être rationnelle et irrationnelle. La gestion rationnelle de la nature garantit l'utilisation économique des ressources et des conditions naturelles, leur protection et leur reproduction, en tenant compte des intérêts présents et futurs de la société. Le résultat de l'utilisation irrationnelle des ressources naturelles est l'épuisement et la pollution de l'environnement, la violation de l'équilibre écologique des systèmes naturels et la crise écologique.

La protection de la nature, comprise comme un système de mesures visant à optimiser la relation entre la société humaine et la nature, fait partie intégrante de la gestion rationnelle de la nature.

Dans le processus d'interaction avec la nature, la société humaine a développé un certain nombre de principes (règles) visant à rationaliser la gestion de la nature, qui permettent de prévenir ou d'atténuer les conséquences négatives de l'impact sur la nature.

Règle de prévision : l'utilisation et la protection des ressources naturelles doivent être menées sur la base de la prévoyance et de la prévention maximale des conséquences négatives de la gestion de la nature.

La règle d'augmentation de l'intensité du développement des ressources naturelles: l'utilisation des ressources naturelles doit être effectuée sur la base d'une augmentation de l'intensité du développement des ressources naturelles (par exemple, avec une diminution ou une élimination des pertes de minéraux lors de leur extraction, transport, enrichissement et transformation).

La règle de la signification multiple des objets et des phénomènes naturels : l'utilisation et la protection des ressources naturelles doivent être menées en tenant compte des intérêts des différents secteurs de l'économie.

La règle de la complexité : l'utilisation des ressources naturelles doit être mise en œuvre de manière globale, par les différents secteurs de l'économie nationale.

Règle de régionalité : l'utilisation et la protection des ressources naturelles doivent être réalisées en tenant compte des conditions locales.

La règle de l'utilisation et de la protection indirecte : l'utilisation ou la protection d'un objet de la nature peut entraîner la protection indirecte d'un autre, et peut lui nuire.

La règle d'unité d'usage et de protection de la nature : la protection de la nature doit se faire dans le processus de son utilisation. La conservation de la nature ne doit pas être une fin en soi.

La règle de la priorité de la protection de la nature sur son utilisation : lors de l'utilisation des ressources naturelles, la priorité de la sécurité environnementale sur la rentabilité économique doit être respectée.

Les principes développés de gestion rationnelle de la nature et de protection de l'environnement sont inscrits dans la loi. Ainsi, dans la loi fédérale du 10 janvier 2002 n ° 7-FZ «sur la protection de l'environnement», les principes suivants sont légalement fixés:

La priorité de protéger la vie et la santé humaines, en garantissant des conditions environnementales favorables à la vie, au travail et aux loisirs de la population ;

Combinaison scientifiquement justifiée des intérêts environnementaux et économiques de la société, offrant de réelles garanties des droits de l'homme à un environnement sain et favorable à la vie ;

Utilisation rationnelle des ressources naturelles, tenant compte des lois de la nature, du potentiel du milieu naturel, de la nécessité de la reproduction des ressources naturelles et de la prévention des conséquences irréversibles pour le milieu naturel et la santé humaine ;

Le respect des exigences de la législation environnementale, l'inévitabilité de la responsabilité pour leur violation ;

Glasnost dans le travail et fermer la connexion avec les organismes publics et la population dans la résolution des problèmes environnementaux ;

Coopération internationale dans le domaine de la protection de l'environnement.

Le but ultime de la gestion rationnelle de la nature et de la protection de la nature est de fournir des conditions favorables à la vie humaine, au développement de l'économie, de la science, de la culture, etc., pour répondre aux besoins matériels et culturels de l'ensemble de la société humaine.

Un cadastre est un ensemble systématisé d'informations (économiques, environnementales, organisationnelles et techniques) comprenant un inventaire qualitatif et quantitatif d'objets et de phénomènes, avec dans certains cas une évaluation socio-économique et des recommandations pour leur utilisation.

Sur la base des cadastres des ressources naturelles, des mesures sont élaborées pour restaurer et améliorer l'environnement, et une évaluation monétaire de la ressource naturelle est donnée.

Il n'y a pas de cadastre unifié des ressources naturelles.

Premièrement, les cadastres sont divisés en territoriaux et sectoriels. Les premières sont réalisées sur un certain territoire et couvrent tous les éléments de l'environnement de ce territoire. Ces dernières sont déjà menées sur des éléments individuels.

Deuxièmement, les inventaires sont divisés par types de ressources naturelles (tableau 1).

Tableau 1.

Brève description de certains inventaires

Le cadastre forestier contient des informations sur le régime juridique du fonds forestier, sur l'évaluation quantitative et qualitative de l'état des forêts, sur la division du groupe et la catégorie des forêts en fonction de leur protection, une évaluation économique de la forêt est donnée. Les informations du cadastre forestier sont utilisées pour déterminer l'importance économique et environnementale des forêts, lors du choix des bases de matières premières pour la récolte du bois, pour effectuer des travaux de reboisement et pour remplacer les forêts improductives par des terres forestières hautement productives.

Le cadastre de chasse et de commerce (registre des animaux de chasse) est utilisé pour la comptabilité quantitative et qualitative des animaux du fonds de chasse, établissant des restrictions de chasse pour les espèces qui présentent des tendances constantes de déclin de la population.

À des fins similaires, le registre des stocks de poissons est en cours de création.

Les Livres rouges (Livre rouge international, Livre rouge de la Fédération de Russie, Livres rouges des républiques, territoires et régions) servent en quelque sorte de cadastre des animaux et des plantes rares.

Les fonctions du cadastre sont également exercées par le Registre des territoires et des objets de la réserve naturelle (réserves, parcs nationaux, monuments naturels, etc.).

Le cadastre des eaux contient les caractéristiques des masses d'eau et exécute les tâches suivantes : évaluation actuelle et prospective de l'état des masses d'eau afin de planifier l'utilisation des ressources en eau, prévenir l'épuisement des sources d'eau et rétablir la qualité de l'eau au niveau standard . Sur la base des matériaux du cadastre des eaux, l'utilisation prévue des eaux est déterminée, la certification est effectuée et les objets aquatiques les plus précieux sont retirés de la circulation économique, des mesures restrictives sont introduites pour l'utilisation de l'eau afin de protéger les sources d'eau.

Le cadastre foncier contient des informations sur la composition qualitative des sols, la répartition des terres par usage, les propriétaires fonciers (propriétaires, locataires, utilisateurs). Les données de l'évaluation cadastrale des terres sont prises en compte lors de la planification de l'utilisation des terres, de leur distribution aux fins prévues, de leur fourniture ou de leur retrait, lors de la détermination des paiements pour les terres, pour évaluer le degré d'utilisation rationnelle des terres.

Le cadastre des minéraux comprend des informations sur la valeur de chaque gisement minéral, les conditions minières, économiques et environnementales de leur développement.

En outre, il existe un Registre des Polluants, qui enregistre les polluants environnementaux, les émissions, les rejets, les enfouissements, leur évaluation quantitative et qualitative.

La liste des indicateurs cadastraux obligatoires pour les caractéristiques de chaque type de ressource naturelle est élaborée et approuvée par le ministère des Ressources naturelles de Russie en collaboration avec d'autres autorités exécutives fédérales dans le domaine de la protection de l'environnement. La liste des indicateurs cadastraux supplémentaires requis pour l'administration territoriale est établie par les organes de l'administration publique des entités constitutives de la Fédération de Russie, en fonction des ressources naturelles et des spécificités économiques d'un territoire particulier.

D'ailleurs, dans Fédération Russe Afin de fournir aux autorités exécutives et aux gouvernements locaux des informations fiables sur l'état du potentiel des ressources naturelles, un système de cadastres territoriaux intégrés des ressources naturelles et des objets est en cours de constitution. Ce système est un ensemble étatique de données organisées par le système sur les ressources naturelles et les objets naturels dans les limites d'un territoire administratif (sujet de la Fédération de Russie, district, district), conçu pour assurer le processus de prise de décisions de gestion sur la protection de l'environnement, la l'utilisation des ressources naturelles et la garantie de la sécurité environnementale.

Les informations des cadastres territoriaux complexes des ressources naturelles et des objets sont créées sur la base des technologies modernes de géoinformation et de télécommunication et sont utilisées par les autorités exécutives et les gouvernements locaux, les personnes morales et les particuliers, les associations publiques afin de :

· l'élaboration d'une stratégie de développement socio-économique durable des territoires et assurant les priorités environnementales de ce développement ;

· l'harmonisation des relations de ressources naturelles entre les zones urbaines et rurales ;

· alignement du niveau de développement socio-économique des régions sur le territoire du sujet de la Fédération de Russie ;

· détermination des orientations stratégiques pour les investissements publics et privés sur le territoire d'un sujet de la Fédération de Russie, garantissant l'utilisation inépuisable de son potentiel de ressources naturelles ;

· visant à préserver l'environnement et les ressources naturelles.

Les informations des cadastres intégrés sont adaptées pour être utilisées par les décideurs dans le domaine de : assurer les décisions de gestion dans le domaine de l'environnement et des ressources ; réaliser un zonage fonctionnel du territoire ; organisation et réorganisation de la répartition des forces productives ; mise en œuvre de programmes ciblés d'investissement pour le développement de territoires individuels ; les modifications de la structure et de l'assiette fiscale dans les régions ; économie des ressources, utilisation rationnelle des ressources naturelles et protection de l'environnement; assurer la sécurité sanitaire et environnementale ; délimitation des compétences pour l'élimination des objets naturels entre la Fédération de Russie, ses sujets et les gouvernements locaux ; privatisation des objets naturels.

Problèmes environnementaux de gestion des ressources

Impacts anthropiques sur l'atmosphère et sa protection

La notion d'ambiance

L'atmosphère (du grec atmos - air, sfera - boule) est une enveloppe gazeuse qui entoure la Terre.

Les principaux gaz constitutifs de l'atmosphère sont l'azote et l'oxygène. La composition gazeuse moderne de l'atmosphère est en équilibre dynamique, qui est maintenu par l'activité conjointe d'organismes autotrophes et hétérotrophes et par divers phénomènes géochimiques mondiaux.

Les constituants de l'atmosphère peuvent être répartis dans les groupes suivants :

permanent (oxygène-21%, azote jusqu'à 78% et gaz inertes - environ 1%),

Variables (dioxyde de carbone - 0,02-0,04 % et vapeur d'eau - jusqu'à 3 %)

polluants aléatoires.

Typiquement, l'atmosphère se compose de 5 couches.

1ère couche - Troposphère - une couche trapue d'une hauteur de 8 à 18 km. La hauteur de la troposphère varie de 8 à 10 km aux latitudes polaires, jusqu'à 12 km - aux latitudes tempérées, 16 à 18 km - près de l'équateur. Il contient jusqu'à 80 % de l'air terrestre, ainsi que la majeure partie des impuretés atmosphériques. La troposphère a un mouvement chaotique rapide des couches d'air, la vapeur d'eau, la poussière naturelle et anthropique sont concentrées ici. À la suite de la condensation de la vapeur d'eau sur les noyaux de poussière, des nuages ​​et diverses précipitations (sous forme de pluie, de grêle et de neige) se forment.

Couche 2 - La stratosphère est limitée à une hauteur de 50 à 60 km au-dessus du niveau de la mer. Elle se caractérise par de faibles courants d'air, une faible quantité de nuages ​​et une température relativement constante (-56◦ C). Mais ça régime de température reste - jusqu'à 25 km, puis la température augmente et au niveau de 46-56 km atteint 0 ° C. Dans la partie supérieure de la stratosphère, à une altitude de 20-25 km, la concentration maximale d'ozone (O3) est observé, qui absorbe la majeure partie du rayonnement ultraviolet du soleil et protège la nature vivante de ses effets nocifs. L'ozone est un dérivé de l'oxygène moléculaire. La formation d'ozone se produit à l'aide du rayonnement solaire et des décharges électriques. L'épaisseur de la couche d'ozone, selon la latitude et la saison, varie entre 23 et 52 cm.La couche d'ozone est mobile. En été, c'est plus et il est situé plus haut, en hiver - au contraire. La plus grande quantité d'ozone se trouve dans la zone des forêts tropicales, la plus petite - sous les latitudes de l'Arctique et de l'Antarctique.

Couche 3 - La mésosphère se situe au-dessus de la stratosphère à des altitudes de 50 à 80-85 km. Elle se caractérise par une diminution de la température moyenne avec l'altitude (de 0 ◦ C à la limite inférieure à -90 0 ◦ C à la limite supérieure).

Couche 4 - La thermosphère s'étend en moyenne de 80 à 300 - 800 km. Dans cette couche, la température monte à 1500°C, ce qui est principalement associé à l'absorption du rayonnement solaire à ondes courtes.

Couche 5 - Exosphère. Il s'agit de la couche raréfiée la plus externe de l'atmosphère, située au-dessus de 800 km et s'étendant jusqu'à 2000-3000 km. L'exosphère se caractérise par une température constante avec l'altitude (jusqu'à 2000°C). La vitesse des gaz approche ici une valeur critique (11,2 km/s). Cette sphère est dominée par des atomes d'hydrogène et d'hélium, qui forment une « couronne » autour de la Terre.

De plus, au-dessus de 80-90 km, le rayonnement solaire provoque non seulement des réactions chimiques, mais aussi l'ionisation des gaz. En conséquence, une ionosphère se forme qui capture plusieurs couches atmosphériques et atteint une hauteur de 1000 km. Cette couche protège la biosphère des effets nocifs du rayonnement cosmique, affecte la réflexion et l'absorption des ondes radio. Il a une aurore boréale.

L'atmosphère remplit un certain nombre de fonctions écologiques importantes :

En raison de la présence d'oxygène et d'ozone, il offre la possibilité de vivre sur terre (en moyenne, une personne consomme 12 kg d'air par jour ; sans écran à ozone, l'existence humaine ne durera que 7 secondes) ;

régule le régime thermique de la Terre (sans l'atmosphère, les fluctuations quotidiennes seraient de l'ordre de 200 ◦ C) ;

forme le climat et le temps;

Protège des chutes de météorites ;

distribue des flux de lumière (l'air divise les rayons du soleil en millions de petits rayons, les disperse et crée un éclairage uniforme);

est un chef d'orchestre (sans ambiance, le silence régnerait) ;

influence le régime des cours d'eau et le sol et la couverture végétale;

Participe à la formation des paysages.

L'impact anthropique sur l'atmosphère se manifeste principalement par la pollution de l'air.

Sources, composition et étendue de la pollution atmosphérique

La pollution est l'introduction dans l'environnement ou la présence dans celui-ci de substances physico-chimiques et biologiques nouvelles, généralement non caractéristiques, agents qui ont des effets nocifs sur les écosystèmes naturels et les humains.

Selon l'état d'agrégation, tous les polluants sont divisés en solides (par exemple, métaux lourds, poussières organiques et inorganiques, suie, substances goudronneuses), liquides (par exemple, acides, alcalis, solutions salines) et gazeux (par exemple, soufre dioxyde de carbone, oxydes d'azote, monoxyde de carbone, hydrocarbures) (tab. 1.). Les polluants gazeux représentent environ 90 % de la masse totale des substances émises dans l'atmosphère.

Tableau 1.

Émissions atmosphériques des principaux polluants

Il existe des pollutions atmosphériques naturelles (naturelles) et artificielles (anthropiques).

La pollution naturelle de l'air se produit lors des éruptions volcaniques, de l'altération des roches, des tempêtes de poussière, des incendies de forêt (résultant d'un coup de foudre), de l'évaporation des marais, de l'élimination des sels marins, etc. De plus, des bactéries (y compris des agents pathogènes) sont constamment présentes dans l'atmosphère, spores fongiques, pollen de plantes, etc.

Les sources naturelles de pollution sont réparties assez uniformément sur la surface de la planète, et elles sont équilibrées par le métabolisme.

Les pollutions artificielles apparaissent dans l'atmosphère dues aux activités humaines et représentent le plus grand danger. Ces polluants peuvent être divisés en plusieurs groupes :

Biologique (déchets de production associés à des substances organiques) ;

Microbiologique (vaccin, sérum, antibiotiques);

Chimique (éléments chimiques, acides, alcalis, etc.);

Mécanique (poussière, suie, aérosols, etc.) ;

Physique (chaleur, bruit, lumière, ondes électromagnétiques, rayonnement radioactif).

Sources de pollution atmosphérique

Actuellement, les principales sources de pollution artificielle de l'air sont les transports et l'industrie. La « principale contribution » à la pollution de l'air atmosphérique en Russie provient d'industries telles que : l'ingénierie thermique (centrales thermiques et nucléaires, chaufferies, etc.), la métallurgie ferreuse et non ferreuse, la production et le raffinage du pétrole, la production de matériaux de construction, etc...

Énergie. Lors de la combustion combustible solide(charbon) dans air atmosphérique les oxydes de soufre, les oxydes d'azote, les particules solides (poussière, suie, cendre) entrent. Le volume des émissions est important. Ainsi, une centrale thermique moderne d'une capacité de 2,4 millions de kW consomme jusqu'à 20 000 tonnes de charbon par jour et émet 680 tonnes d'oxydes de soufre, 200 tonnes d'oxydes d'azote et environ 150 tonnes de cendres, de poussières et de suie combinées dans le atmosphère.

Lors de l'utilisation de fioul (combustible liquide), les émissions de cendres sont réduites. Et le gaz combustible pollue l'air atmosphérique 3 fois moins que le fioul, et 5 fois moins que le charbon. Pouvoir nucléaire(en supposant un fonctionnement sans problème) est encore plus écologique, mais le plus dangereux en termes d'accidents et de gaspillage de combustible nucléaire.

Transport motorisé. Il y a actuellement des centaines de millions de véhicules en circulation dans le monde. Les gaz d'échappement des moteurs à combustion interne contiennent une énorme quantité de composés toxiques. Par exemple, un millier de voitures équipées d'un moteur à carburateur émettent environ 3 tonnes de monoxyde de carbone, 100 kg d'oxydes d'azote, 500 kg de composés de combustion incomplète de l'essence par jour. En général, les gaz d'échappement du transport routier contiennent plus de 200 substances toxiques.

Actuellement en grandes villes En Russie, les émissions des véhicules dépassent les émissions des sources fixes (entreprises industrielles).

Métallurgie ferreuse et non ferreuse. Lors de la fusion d'une tonne d'acier, 0,04 tonne de particules solides, 0,03 tonne d'oxyde de soufre, 0,05 tonne de monoxyde de carbone, ainsi que du plomb, du phosphore, du manganèse, de l'arsenic, des vapeurs de mercure, du phénol, du formaldéhyde, du benzène et d'autres substances toxiques sont rejeté dans l'atmosphère. . Les émissions des entreprises de métallurgie des non-ferreux contiennent : du plomb, du zinc, du cuivre, de l'aluminium, du mercure, du cadmium, du molybdène, du nickel, du chrome, etc.

Industrie chimique. Les émissions des entreprises chimiques se caractérisent par une diversité importante, une concentration et une toxicité élevées. Ils contiennent des oxydes de soufre, des composés fluorés, de l'ammoniac, des mélanges d'oxydes d'azote, des composés chlorés, du sulfure d'hydrogène, des poussières inorganiques, etc.

L'influence de certains polluants atmosphériques sur le corps humain et les plantes

Le dioxyde de soufre (dioxyde de soufre, dioxyde de soufre) irrite les voies respiratoires, provoque un bronchospasme. En raison de la formation de sulfure et de acide sulfureux glucides et échanges protéiques, processus oxydatifs dans le cerveau, le foie, la rate et les muscles, la teneur en vitamines B et C diminue, etc.

Le sulfure d'hydrogène est un gaz toxique incolore qui irrite les voies respiratoires et les yeux. L'empoisonnement chronique avec ce gaz provoque des maux de tête, une bronchite, une indigestion, une anémie et des troubles végétatifs-vasculaires.

Oxydes d'azote - affectent le tissu pulmonaire, des nitrates et des nitrites se forment dans le sang, ce qui provoque des troubles vasculaires et une hypotension, ainsi qu'un manque d'oxygène.

Ammoniac - provoque un larmoiement abondant et des douleurs oculaires, une suffocation, de graves attaques de toux, des troubles respiratoires et circulatoires.

Azote - à haute pression atmosphérique, l'azote a un effet narcotique sur le corps, qui se manifeste sous la forme de vertiges, de trous de mémoire; à pression atmosphérique normale, une teneur accrue en azote provoque le phénomène de carence en oxygène, dont les premiers signes apparaissent lorsque l'azote de l'air monte à 83 % (93 % de l'azote de l'air entraîne la mort).

Dioxyde de carbone - dans son action physiologique est l'agent causal du centre respiratoire; à fortes concentrations, il a un effet narcotique et irrite également la peau et les muqueuses; à des concentrations élevées de 10-15%, le dioxyde de carbone provoque la mort par suffocation (la mort peut être instantanée avec une forte concentration de dioxyde de carbone, que l'on retrouve dans les puits abandonnés, les mines, les sous-sols).

Monoxyde de carbone - se combine avec l'hémoglobine 200 à 300 fois plus rapidement que l'oxygène; provoque l'étouffement, formes sévères la mort vient.

Chlorure de vinyle - a une propriété cancérigène à action retardée; est libéré lorsque le polyéthylène et le plastique sont chauffés et brûlés.

La poussière d'amiante - contribue à l'apparition du cancer.

Le plomb est un poison à action lente, lorsqu'il pénètre dans le corps humain, il détruit les cellules nerveuses et provoque une paralysie.

Mercure - substance empoisonnée détruire le foie et les reins.

Les substances toxiques pénètrent dans les plantes de diverses manières. Il a été établi que les émissions de substances nocives agissent à la fois directement sur les parties vertes des plantes, pénétrant à travers les stomates dans les tissus, détruisant la chlorophylle et la structure cellulaire, et à travers le sol jusqu'au système racinaire. Les polluants gazeux (monoxyde de carbone, éthylène, etc.) endommagent les feuilles et les pousses. Suite à l'exposition à des polluants hautement toxiques (anhydride sulfureux, chlore, mercure, ammoniaque, etc.), la croissance des plantes ralentit, des nécroses se forment sur les feuilles, les organes d'assimilation défaillent, etc. (tabl. 2).

Tableau 2.

Toxicité des polluants atmosphériques pour les plantes

(Bondarenko, 1985)

Polluants atmosphériques spécifiques

Aérosols. Ce sont des particules solides ou liquides qui sont en suspension (une partie importante d'entre elles est formée par l'interaction de particules liquides et solides entre elles ou avec de la vapeur d'eau). Dans l'atmosphère, la pollution par les aérosols est perçue sous forme de fumée, de brouillard, de brouillard ou de brume. Les aérosols peuvent contenir du fer, du zinc, du plomb, des hydrocarbures aromatiques, des sels acides et un certain nombre d'autres substances dans leur composition. Les principales sources de pollution par les aérosols à Omsk sont les centrales thermiques, les cimenteries, une usine de noir de carbone, les raffineries de pétrole et les entreprises pétrochimiques.

Bruit. Un bruit accru et prolongé augmente la tension artérielle, provoque une augmentation des maladies cardiovasculaires, réduit les performances et conduit à l'insomnie. Le taux maximal autorisé est de 30 à 60 décibels. A titre de comparaison : le bruissement des feuilles est de 10 décibels, le rugissement d'un avion est de 120 décibels et le seuil de douleur est de 130 décibels.

Plus de 300 000 habitants d'Omsk vivent dans la zone d'inconfort sonore.

Au Moyen Âge, il y avait une "exécution de cloche", qui appartenait à la catégorie des cruelles et douloureuses. Dans le même temps, le criminel a été mis sous la cloche, qui a été constamment frappée. Le tonnerre de cuivre tua lentement mais sûrement les condamnés.

Pollution nucléaire. Les substances radioactives sont les polluants les plus dangereux et pénètrent dans l'atmosphère à la suite d'essais nucléaires, d'accidents dans des centrales nucléaires, lors de l'utilisation de matériaux de construction radioactifs, etc. En pénétrant dans un organisme vivant, les substances en question provoquent des processus profonds irréversibles, notamment au au niveau du gène (diverses mutations se produisent).

Le fond de rayonnement à Omsk dans les zones ouvertes est en moyenne de 10 à 12 microroentgens par heure. Dans les espaces clos jusqu'à 30 microroentgen par heure, ce qui correspond au MPC en Russie. Cependant, en 1990-1992, lors de la surveillance à Omsk, plus de 200 sites anormaux ont été découverts, dans lesquels fond de rayonnement dépassé la norme autorisée de 1000 fois. Les causes de la pollution par les rayonnements sur le territoire d'Omsk sont les sources perdues de rayonnement gamma (appareils), le granit concassé importé du Kazakhstan pour la construction contenant du minerai d'uranium, des entrepôts contenant des engrais minéraux contenant des radionucléides. Actuellement, les entreprises et les installations qui exploitent des substances radioactives et des produits à base de celles-ci sont enregistrées.

L'électrosmog est la pollution de l'atmosphère par des rayonnements électromagnétiques. Les sources de rayonnement électromagnétique les plus dangereuses peuvent être les antennes de localisation, les lignes électriques à haute tension, les écrans d'ordinateur et de télévision et d'autres appareils électroménagers. Les rayonnements à haute fréquence peuvent perturber les processus biochimiques dans les cellules.

En termes d'échelle, la pollution de l'air peut être locale - augmentation de la teneur en polluants de petites zones (ville, quartier, etc.), régionale - pollution de l'air de grandes zones (régions, régions, etc.), globale - changements affectant l'ensemble de l'atmosphère terrestre (tab. .3).

Tableau 3

L'ampleur de la pollution atmosphérique Conséquences environnementales de la pollution atmosphérique

Effet de serre

En 1827, le scientifique français J. Fourier a suggéré qu'une atmosphère dans laquelle des gaz à effet de serre (en particulier du dioxyde de carbone) et de la vapeur d'eau sont présents ne permet pas à une partie du rayonnement thermique à ondes longues réfléchi par la surface de la Terre de s'échapper dans l'espace.

La température moyenne de la Terre est actuellement de +15°C. A une température donnée, la surface de la Terre et l'atmosphère sont en équilibre thermique (la surface de la planète restitue à l'atmosphère, en moyenne, l'équivalent de l'énergie reçue). Mais au cours des dernières décennies, l'activité anthropique a introduit un déséquilibre dans le rapport entre l'énergie absorbée et l'énergie libérée.

En raison des activités de production humaine, des concentrations importantes de gaz à effet de serre pénètrent dans l'atmosphère - le dioxyde de carbone (crée 50 % de Effet de serre), méthane (crée 18% de l'effet de serre), oxydes d'azote, fréons, ozone. Tous ces gaz, d'une part, laissent pénétrer les rayons du soleil dans la terre, et d'autre part, empêchent le retour inverse de la chaleur anthropique de la surface de la terre dans l'espace, créant ainsi un effet de serre (effet de serre). Ceux. effet de serre - réchauffement des couches inférieures de l'atmosphère, dû à la capacité de l'atmosphère à transmettre le rayonnement solaire à ondes courtes, mais à retarder le rayonnement thermique à ondes longues de la surface de la Terre.

Au cours des 200 dernières années, la teneur en monoxyde de carbone dans l'atmosphère a augmenté de 25 %. Cela est dû à la combustion intensive de pétrole, de gaz, de charbon, etc., et à la diminution annuelle de la superficie des forêts, qui sont les principaux puits de dioxyde de carbone.

L'effet de serre provoque le réchauffement climatique. Selon l'Organisation météorologique mondiale (OMM), en 2001, la température moyenne dans le monde a augmenté de 0,42°C par rapport à 1961-1990. Il se réchauffe depuis 23 ans d'affilée. Le XXe siècle a été le siècle le plus chaud.

Le réchauffement climatique provoque la fonte des glaciers et l'élévation du niveau des océans. Au cours des 100 dernières années, l'épaisseur de la fonte des glaces dans l'Arctique a diminué de 1 mètre et la limite du pergélisol recule vers le nord de 10 kilomètres par an. Une élévation du niveau de l'océan mondial ne serait-ce que d'un mètre entraînera l'inondation de plus de 20 % des terres côtières. De plus, il y aura une augmentation des processus d'abrasion, une détérioration de l'approvisionnement en eau des villes côtières, etc. Les changements des conditions environnementales, en particulier dans les écosystèmes de la toundra et de la taïga, entraîneront l'engorgement des sols, la détérioration de l'état des forêts et le dégel saisonnier des sols augmentera dans la zone de pergélisol (ce qui constituera une menace pour les routes, les bâtiments et communication).

En plus de ce qui précède, l'effet de serre peut également avoir des conséquences positives - une augmentation de l'humidité climatique et une augmentation de l'intensité de la photosynthèse. Le premier se produit en raison d'une augmentation de la température et d'une augmentation de l'intensité de l'évaporation de la surface de l'océan mondial, ce qui est particulièrement important pour les zones arides (sèches). La seconde se produit en augmentant la concentration de dioxyde de carbone et contribue à une augmentation de la productivité des plantes.

Destruction de l'écran d'ozone (trous d'ozone)

Le bouclier d'ozone (ozonosphère) protège la Terre des rayons ultraviolets. Les rayons ultraviolets à fortes doses sont nocifs pour les organismes vivants.

L'appauvrissement de cette couche est observé depuis la seconde moitié du siècle dernier et est causé par l'action de substances appauvrissant la couche d'ozone pénétrant dans l'atmosphère. Ceux-ci comprennent : le chlore, les oxydes d'azote, le méthane, les composés d'aluminium et, surtout, les chlorofluorocarbures sous forme de fréons. Ces derniers sont largement utilisés dans la production et la vie quotidienne comme fluides frigorigènes (dans les réfrigérateurs, les climatiseurs, les pompes à chaleur), les agents moussants et les pulvérisateurs (emballages aérosols).

Les fréons sont des gaz inconnus dans la nature, mais synthétisés dans les années 30 du siècle dernier et largement utilisés depuis les années 50. Ces gaz, entrés dans l'atmosphère, sont transportés par des courants d'air jusqu'à une hauteur de 15 à 25 km, où ils sont exposés aux rayons ultraviolets et se décomposent avec formation de chlore atomique. Ce dernier réagit avec l'ozone et le transforme en oxygène ordinaire. Les atomes de chlore libérés réagissent à nouveau avec l'ozone, détruisant de plus en plus la couche d'ozone.

Selon les observations spatiales du satellite Metior-3 (1993), l'épaisseur de la couche d'ozone au-dessus de la région d'Omsk a diminué de 5% par rapport à la période de recherche de 20 ans.

La couche d'ozone au-dessus de l'Antarctique, selon l'Administration météorologique japonaise, a diminué de 45 à 75 %.

Actuellement, la formation de "trous d'ozone" est également observée sur l'Europe, le continent asiatique et dans le sud de l'Amérique du Sud.

pluie acide

De nombreuses substances gazeuses entrant dans l'air atmosphérique interagissent avec l'humidité, formant des acides. La plus grande source d'acides est le dioxyde de soufre, qui se forme lors du fonctionnement des centrales électriques utilisant des combustibles fossiles, ainsi que des entreprises métallurgiques. Pluie acide - pluie ou neige acidifiée au pH<5,6 из-за растворения в атмосферной влаге антропогенных выбросов (оксиды серы, оксиды азота, хлорводород, сероводород и т.д.). Реакции с участием указанных соединений, происходят только через несколько суток. Благодаря чему кислотные облака могут быть унесены на значительные расстояния от источника выбросов.

Les pluies acides ont de graves conséquences, notamment la mort d'animaux et de plantes, la destruction de la couverture du sol et l'acidification des réservoirs d'eau douce. De plus, les bâtiments sont détruits, les produits métalliques sont corrodés. Les effets négatifs des pluies acides ont été enregistrés au Canada, aux États-Unis, en Europe, en Russie, en Ukraine, en Biélorussie et dans d'autres pays.

Le smog (brouillard) est un mélange à plusieurs composants de gaz et de particules d'aérosol.

Il existe deux types de smog : Londres (hiver) et Los Angeles (été). L'apparition du smog est due à la forte concentration d'oxydes d'azote, d'hydrocarbures et d'autres polluants dans l'atmosphère, au rayonnement solaire intense et au calme (ou à un échange d'air très faible). De telles conditions dans la ville sont souvent créées en été et moins souvent en hiver. Selon ses effets physiologiques sur le corps humain, le smog est extrêmement dangereux pour les systèmes respiratoire et circulatoire. La mort d'animaux domestiques, des dommages aux plantes et un certain nombre d'autres conséquences négatives sont également possibles.

En 1952, le smog à Londres a tué plus de 4 000 personnes en deux semaines. À Omsk, du smog a été observé à l'été 1991, alors qu'il faisait très chaud et sans vent.

Il convient également de noter que les écosystèmes urbains contribuent à la pollution de l'air et à une augmentation de sa température, à une diminution du rayonnement solaire, à une augmentation de l'humidité et des précipitations.

Protection atmosphérique

Les mesures visant à maintenir la fréquence de l'air et à lutter contre la pollution de l'air sont constituées d'un ensemble de mesures.

1. Activités de planification :

· suppression des installations industrielles en dehors de la zone résidentielle à une distance de 2 à 3 km des zones résidentielles ;

Placement approprié des entreprises industrielles dans la zone de développement, en tenant compte de la direction des vents dominants dans la zone ;

l'utilisation des espaces verts.

2. Mesures techniques :

bonne utilisation des équipements technologiques impliqués dans le processus de production;

Utilisation de technologies à faibles déchets et sans déchets qui empêchent les polluants de pénétrer dans l'atmosphère ;

Purification préliminaire du carburant ou son remplacement par des types plus respectueux de l'environnement et transfert de diverses unités à l'électricité, etc.

En outre, une tâche urgente de notre époque consiste à réduire la pollution de l'air par les gaz d'échappement des voitures. Actuellement, des moteurs électriques sont en cours de développement, ainsi que des moteurs fonctionnant à l'alcool, à l'hydrogène, etc.

3. Mesures sanitaires et hygiéniques :

Tunnels pour voitures et passages souterrains pour piétons ;

· construction d'échangeurs de trafic rationnels (prévention des "embouteillages");

organisation d'un service de surveillance, qui devrait surveiller l'état de l'air atmosphérique.

4. Mesures législatives :

Consolidation législative des mesures juridiques qui prévoient la responsabilité administrative, disciplinaire, pénale et matérielle en cas de violation.

À Omsk, un programme a été élaboré pour améliorer la situation environnementale, qui prévoit notamment le transfert des centrales thermiques (CHP, chaufferies), y compris les transports, vers des combustibles plus respectueux de l'environnement - gaz naturel, électricité. Dans le cadre de la solution au problème de réduction des nuisances des véhicules à moteur, le service de l'environnement et l'Inspection nationale de la sécurité routière (STSI) détiennent des mois annuels pour contrôler la toxicité des véhicules. Conformément à la loi de la Fédération de Russie "sur la protection de l'environnement", sur le territoire de la région d'Omsk, des redevances réglementaires ont été introduites pour les émissions de polluants nocifs dans l'air atmosphérique à partir de sources fixes.

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NUTRITION DES PLANTES- assimilation des inorganiques composés de l'environnement et leur transformation autotrophe en organique. en VA, utilisé pour la formation et le renouvellement des parties structurelles du précoce et pour l'énergie. mise à disposition de fonctions. Avant le début 19ème siècle il y avait une théorie de l'humus ... ... Dictionnaire encyclopédique agricole

l'alimentation des plantes- la nutrition des plantes, l'assimilation des composés inorganiques de l'environnement et leur transformation autotrophe en substances organiques utilisées pour la formation et le renouvellement des parties structurelles des plantes et pour l'approvisionnement énergétique des fonctions. Avant le début… Agriculture. Grand dictionnaire encyclopédique

L'ordre des euglénoïdes (Euglenoidea) est d'un intérêt considérable, car dans ce groupe, tous les types de nutrition se trouvent, du typiquement végétal (autotrophe) au typiquement animal (animal). De nombreuses espèces du genre Euglena ... ... Encyclopédie biologique

Les composants les plus importants du sol sont les plantes et les animaux microscopiques qui y vivent en grand nombre et participent à un certain nombre de transformations fondamentales des substances qui se produisent dans le sol. On peut dire sans exagération qu'un grand ... ... Encyclopédie biologique

Hétérotrophes Organismes qui utilisent des matières organiques prêtes à l'emploi (habituellement des tissus végétaux ou animaux) pour leur nutrition par un processus connu sous le nom de nutrition hétérotrophe. Tous les animaux et champignons sont des hétérotrophes. À la suite de la digestion ... ... Dictionnaire encyclopédique scientifique et technique

- (Plantae, ou Vegetabilia), le règne des organismes vivants ; les organismes autotrophes, caractérisés par la capacité de photosynthèse et la présence de parois cellulaires denses, généralement constituées de cellulose; l'amidon est généralement utilisé comme substance de réserve. ... ... Dictionnaire encyclopédique biologique

Un des royaumes du monde organique. La différence la plus importante entre les plantes et les autres organismes vivants est la capacité de nutrition autotrophe, c'est-à-dire la synthèse de toutes les substances organiques nécessaires à partir de substances inorganiques. En même temps, les plantes vertes consomment de l'énergie ... ... Dictionnaire encyclopédique

Le monde des êtres vivants compte environ 2 millions d'espèces. Toute cette variété d'organismes est étudiée par Systematics, dont la tâche principale est la construction de s. m. Après le triomphe de la doctrine évolutionnaire (voir Doctrine évolutionnaire) en ... ... Grande Encyclopédie soviétique

LA SYSTÉMATIQUE ET SES OBJECTIFS Une branche spéciale de la biologie appelée systématique traite de la classification des organismes et de l'élucidation de leurs relations évolutives. Certains biologistes appellent la systématique la science de la diversité (diversité ... ... Encyclopédie biologique

Groupe polyphylétique de protistes Amoeba proteus ... Wikipedia

Comme indiqué au début d'un de nos articles, la nutrition est le processus d'obtention de l'énergie et des substances pour le métabolisme cellulaire, y compris pour la réparation et la croissance cellulaires. Les organismes hétérotrophes, ou hétérotrophes, sont des organismes qui utilisent des sources de carbone organique.

Il serait très utile, si vous ne l'avez pas déjà fait, de lire l'article pertinent à ce stade.

Survie des hétérotrophes dépend directement ou indirectement de l'activité des autotrophes. Les animaux de poids, les champignons et la plupart des bactéries sont des hétérotrophes. Presque tous obtiennent de l'énergie en consommant de la nourriture; Ce chapitre sera consacré aux questions liées à la nutrition des hétérotrophes. Il existe cependant des bactéries capables d'utiliser l'énergie lumineuse pour synthétiser leurs propres composés organiques à partir d'autres matières premières organiques. Ces bactéries sont appelées photohétérotrophes.

Hétérotrophes recevoir des écrits de diverses manières. Cependant, les moyens de transformer les aliments en une forme facile à assimiler dans de nombreux organismes sont similaires et consistent en les processus suivants :

1) digestion- fractionnement des complexes moléculaires volumineux et complexes qui composent les aliments, en des formes plus simples et plus solubles ;
2) succion- absorption de molécules solubles obtenues à la suite de la digestion par les tissus corporels ;
3) assimilation- l'utilisation des molécules absorbées à certaines fins.

Le terme holozoïque s'applique principalement aux animaux sauvages, avec une niche spécialisée tube digestif, ou canal. La plupart des animaux sont holozoïques.

Nutrition holozoïque comprend les processus suivants.
1. ingestion assure la capture des aliments.
2. digestion- c'est le fractionnement des grosses molécules organiques en plus petites et plus facilement solubles dans l'eau. La digestion peut être divisée en deux étapes. Digestion mécanique ou décomposition mécanique des aliments, par exemple par les dents. La digestion chimique est une digestion par des enzymes. Les réactions qui effectuent la digestion chimique sont appelées hydrolytiques. La digestion peut être extracellulaire (se produit à l'extérieur de la cellule) ou intracellulaire (se produit à l'intérieur de la cellule).
3. Succion représente le transfert de molécules solubles obtenues à la suite de la dégradation des nutriments à travers la membrane dans les tissus appropriés. Ces substances peuvent pénétrer soit directement dans les cellules, soit d'abord dans la circulation sanguine, et ensuite seulement transférées vers différents organes.
4. assimilation(assimilation) est l'utilisation de molécules absorbées pour fournir de l'énergie ou des substances à tous les tissus et organes.
5. Sélection(excrétion) - l'évacuation des résidus alimentaires non digérés du corps et l'excrétion des produits finaux du métabolisme.

Les animaux qui mangent des plantes sont appelés herbivores. manger d'autres animaux- les carnivores, et ceux qui mangent des aliments mixtes, c'est-à-dire à la fois animaux et végétaux, sont des omnivores. Certains animaux (microphages) se nourrissent de minuscules particules, comme les vers de terre ou d'organismes filtres comme les bivalves. D'autres ingèrent des aliments sous forme liquide, comme les pucerons, les papillons et les moustiques. Il y a des animaux qui mangent des particules relativement grosses, comme les hydres et les anémones de mer, qui capturent des proies avec des tentacules, ou de grands carnivores, comme les requins.