Экология
Экология обычно рассматривается как подотрасль биологии, общей науки о живых организмах. Живые организмы могут изучаться на различных уровнях, начиная от отдельных атомов и молекул и кончая популяциями, биоценозами и биосферой в целом. Экология также изучает среду в которой они живут и её проблемы. Экология связана со многими другими науками именно потому, что она изучает организацию живых организмов на очень высоком уровне, исследует связи между организмами и их средой обитания. Экология тесно связана с такими науками, как биология, химия,математика, география, физика.
- • Современная экология изучает взаимоотношения человека и биосферы, техносферы с окружающей её природной средой и другие проблемы. А сам процесс проникновения проблем и идей экологии в другие области знаний получил название экологизации.
Период развития экологии
I период) Человечество приобретало практически важные экологические познания в течение всего своего существования. Появление экологии как самостоятельной науки условно принято датировать 1866г., когда термин "экология" (по-гречески – «наука о доме») был впервые использован немецким физиологом Эрнстом Геккелем в труде "Всеобщая морфология организмов".
II период) Развитие популяционных исследований позволило установить, что популяции обладают такими свойствами, которых лишены составляющие их особи в отдельности. Более того, популяции даже способны сами контролировать собственное состояние. Таким образом, они тоже являются биосистемами, а не простыми совокупностями особей. Популяция становится основным предметом экологии.
- • III период) Изучение сообществ, экосистем и земной биосферы в целом убедительно показало, что и эти объекты обладают свойствами систем. С 70-х годов XX века и до наших дней в экологии утверждается системный подход. Этому значительно способствуют:
- • развитие концепции экологических систем, методологии и методов системного анализа;
- • появление ЭВМ и, особенно, персональных компьютеров, позволяющих экологам создавать математические модели сложнейших биосистем надорганизменных уровней организации.
Основными объектами экологических исследований становятся экосистемы, экосфера и биосфера
РАЗДЕЛЫ ЭКОЛОГИИ
Экология – биологическая наука, изучающая структуру и функционирование биосистем надорганизменных уровней организации (в естественных и измененных условиях) с целью обоснования их рационального использования человеком
(А.Ф. Алимов)
На каждом из этих перечисленных этапов развития экологии возник соответствующий раздел этой науки:
1) аутэкология (от греческого «αυτος» [аутос] – сам, один) – наука о взаимоотношениях организма с окружающей средой;
2) демэкология (от греческого «δεμος» [демос] – народ) – наука о популяциях и межпопуляционных взаимоотношениях;
3) синэкология (от греческого «συν» [син] – вместе) – экология сообществ и экосистем.
В современной экологии все эти три направления сосуществуют и успешно взаимодействуют.
Состояние окружающей природной среды искренне волнует каждого из нас. Поэтому и сама экология и, особенно, название этой науки привлекают множество людей, не всегда обладающих хотя бы основными экологическими познаниями. Например, нельзя путать экологию и прикладные науки, основанные на использовании и практическом приложении её результатов. К сожалению, это – весьма распространённая ошибка.
Примерами прикладных наук, решающих природоохранные задачи и ошибочно относимых к экологии, могут служить так называемые «инженерная», «сельскохозяйственная», «промышленная» экология и т.д.). Они используют достижения экологии, но имеют совсем другие предметы изучения и цели. Эти науки практически полезны, хотя и неправильно названы.
Однако приходится встречать и такие удивительные «термины», как экология «культуры», «музыки», «политики» и т.п., совершенно не соответствующие сути экологии и вообще лишенные научного содержания.
МЕТОДЫ ЭКОЛОГИИ
Экологи широко используют методы и результаты исследований не только биологии, но и многих других наук. Однако при этом объектом изучения остается биосистема в условиях окружающей её седы, а не наоборот.
Методы экологических исследований, при всём их разнообразии, могут быть подразделены на следующие три категории:
1) Полевые наблюдения
2) Эксперименты
3) Математическое моделирование
Современная экология применяет методы всех трёх категорий, как по отдельности, так и в комбинации. Их сочетание в каждом конкретном случае определяется задачей исследования.
МЕТОДЫ ЭКОЛОГИИ
Полевые наблюдения. При наблюдении исследователь следит за природным объектом (например, за экосистемой), стараясь не изменять его состояния или – при неизбежности некоторого своего вмешательства – изменить минимально.
Полевые экологические исследования на реках Северо-Запада России
МЕТОДЫ ЭКОЛОГИИ
Математическое моделирование. При разработке модели эколог старается имитировать устройство и изменения природных объектов с использованием математического аппарата.
Модель распределения загрязняющих веществ по территории Ленинградской области (Y – кратность превышения устойчивости флоры)
Результаты моделирования ожидаемых величин экологического ущерба реке (U) при двух режимах работы промышленного предприятия
Энергетика
- • Энерге́тика — отрасль промышленности, охватывающая выработку, передачу и сбыт потребителям электрической и тепловой энергии. Вместе с добычей, переработкой и передачей энергоресурсов (полезных ископаемых и их производных, используемых в качестве топлив), образует топливно-энергетический комплекс.
- • Энергетика включает в себя следующий ряд отраслей:
- • Электроэнергетика
- • Электроэнергетикой называют процесс производства, передачи и сбыта потребителям электрической энергии. К электроэнергетике относятся:
- • В части генерации:
Тепловая электроэнергетика — преобразование тепловой энергии, выделяющейся при сжигании топлив, в электрическую энергию;
Ядерная энергетика на практике часто рассматривается как подвид тепловой электроэнергетики. В ней тепловая энергия, преобразуемая затем в электрическую, выделяется не при сжигании органического топлива, а при делении атомных ядер в реакторе;
Гидроэнергетика — преобразование кинетической энергии естественного водяного потока в электроэнергию;
«Альтернативная» энергетика — перспективные виды электрогенерации, пока не получившие широкого распространения, такие как солнечная, ветровая и геотермальная энергетика;
Линии электропередач различных уровней напряжения (в России — от 0,4 до 1050 кВ). Делятся на воздушные и кабельные. Различают передачу на высоком (от 110 кВ и выше), среднем (0,4—110 кВ) и низком (0,4 кВ, в том числе 110—380 В — напряжение в бытовой сети в России) напряжении. Обычно передачу на высоких напряжениях называют транспортом электроэнергии, на низких и средних - распределением;
Трансформаторное хозяйство (подстанции) — служат для перехода с одного уровня напряжения на другой;
- • Энергосбыт — организация продаж электроэнергии конечным потребителям. В 2004—2007 годах энергосбытовая деятельность в России была выделена в отдельный бизнес (отдельные юридические лица).
- • Теплоснабжение (теплоэнергетика) — это процесс выработки и передачи потребителям тепловой энергии. Бывает децентрализованное (индивидуальное и местное) и централизованное (от котельных и ТЭЦ). В России основным теплоносителем в отопительных сетях является химически подготовленная вода, которая практически вытеснила перегретый пар (хотя в быту до сих пор часто используют словосочетание «паровое отопление»). Тепловая энергия вырабатывается как совместно с электроэнергией на ТЭЦ (т. н. комбинированная выработка, или теплофикация), так и на чисто тепловых станциях. Передаётся потребителям по утеплённым трубопроводам — в основном подземным, но иногда и наземно-надземным. Перед подачей конечному потребителю вода доводится до нормативной температуры в водогрейных котлах на централизованных тепловых пунктах (ЦТП)