2. Современные проблемы прикладной экологии:

На современном этапе развития общества, в эпоху бурного развития науки и техники почти все экологические проблемы возникают во взаимоотношениях человека и природы.

Загрязнение природной среды различными отходами производства выше предельно допустимой концентрации приводит к росту заболеваемости, и это принято считать современным экологическим кризисом.

Кислотные дожди— это атмосферные осадки, рН которых ниже, чем 5,5. Закисление осадков происходит вследствие попадания в атмосферу оксидов серы и азота.

Кислотные осадки (их рН иногда достигает 2,5) губительно действуют на биоту, технические сооружения, произведения искусства. Кислотные осадки вызывают деградацию лесов. При понижении рН резко усиливается эрозия почвы и увеличивается подвижность токсических металлов.

Парниковый эффектобусловлен нагревом внутренних слоев атмосферы за счет поглощения "парниковыми газами" (прежде всего С02) основной инфракрасной части излучения поверхности Земли, нагреваемой Солнцем. Этот эффект может привести к существенному изменению климата, которое чревато непредсказуемыми последствиями, например к повышению уровня Мирового океана и затоплению низменных участков суши из-за таяния арктических и антарктических льдов. За последние 100 лет концентрация С02 в атмосфере выросла на 20%. Основными источниками увеличения углекислого газа являются топки тепловых электростанций, автомобильные двигатели, лесные пожары и др.

Загрязнение суперэкотоксикатамиповерхности Земли, к которым относятся хлоросодержащие соединения, некоторые тяжелые металлы (в первую очередь свинец, ртуть и кадмий); долгоживущие радионуклиды попадают в окружающую среду в результате аварий на химических производствах, неполного сгорания топлива в автомобильных двигателях, неэффективнойочистки сточных вод, катастроф на ядерных реакторах и даже сгорания полимерных изделий в кострах на садовых участках.

Итак, глобальный экологический кризис, обусловленный антропогенным вмешательством в природные процессы, представляет опасность для жизни на Земле. Возникает вопрос: может ли он быть преодолен? Однако сложность проблемы заключается в том, что развитие цивилизации неминуемо влечет за собой загрязнение среды обитания и приводит к появлению сложных экологических проблем.

3. Водно-солевой обмен морских и пресных гидробионтов.

Покровы гидробионтов полупроницаемы, что создает сложную проблему сохранения водно-солевого гомеостаза, необходимого для стабилизации всего метаболизма. Находясь в воде, гидробионты должны противостоять физико-химическим силам выравнивания осмотических и солевых градиентов, а временно оказываясь в воздушной среде, — избегать потери влаги.

Выбор гидробионтами осмотически благоприятной среды прежде всего определяется их приуроченностью к местообитаниям с характерной соленостью. Пресноводные формы избегают солоноватых и морских вод, солоноватоводные не селятся в пресных и морских водоемах, морские — в солоноватых и пресных. По этой причине, например, радиолярии, головоногие, сифонофоры и морские ежи не проникают из Средиземного моря (35%) в Черное (17%), а многие обитатели Черного моря не встречаются в менее соленом Азовском море. В связи с наблюдающимся осолонением северо-западной части Черного моря в последнее время здесь появились многие водоросли, характерные для океанического планктона. Осолонение Аральского моря привело к исчезновению в нем ветвистоусых рачков с гипоосмотической осморегуляцией, повышение солености Азовского моря сопровождается проникновением в него ряда морских форм из Черного моря. В условиях меняющейся солености многие организмы передвигаются так, чтобы все время оставаться в осмотически постоянной среде. Радиолярии Acantharia, обитающие в поверхностном слое морей, после выпадения дождей погружаются на глубину до 100 м и более, подобная реакция наблюдается у рачков Calanus, Oithona и ряда других животных. Многие литоральные формы переходят в сублитораль, когда прибрежные воды интенсивно опресняются. Ряд представителей инфауны (некоторые полихеты, моллюски и др.), избегая опресненной воды, закапываются глубже в грунт, который длительно может сохранять соленость, существовавшую ранее. Способность к активному выбору солевой среды описана для речных раков, крабов Pachygrapsus crassipes, дафний, морских звезд и ряда других гидробионтов.

Например, пелагические крабы имеют менее плотные покровы по сравнению с прибрежными, которые должны адаптироваться к большим колебаниям солености. Покровы гидробионтов, способных жить в солоноватых водах, менее проницаемы для воды и ионов, чем у строго морских форм; когда первые переходят в менее соленую воду, проницаемость их мембран снижается. Уменьшение проницаемости мембран хорошо прослеживается и в ряду от осмоконформаторов к ограниченным и строгим осморегуляторам. Существенное средство обеспечения осмоизоляции— слизь. Например, яйца многих червей, не способные к осморегуляции, выживают в гипо- и гипертонической среде только потому, что заключены в слизистую кладку. Осмотической защите помогает образование слизи на поверхности тела рыб и многих других организмов. У двустворчатых моллюсков осмоизоляция в неблагоприятной солевой среде обеспечивается смыканием раковины. Так, мидии, устрицы и другие морские моллюски, попадая в опресненную воду, могут долго выживать в ней с закрытыми створками, и их гемолимфа несколько дней остается неразбавленной. Высокая степень осмоизоляции характерна для зародышей гидробионтов, выживающих в анизотонических средах (морской или пресной воде) благодаря образованию плотных наружных оболочек.