Генезис экологии как науки

ВОЗНИКНОВЕНИЕ, СТАНОВЛЕНИЕ И РАЗВИТИЕ СОЦИАЛЬНОЙ ЭКОЛОГИИ

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

Коррозия цементного камня и бетона

Внешняя среда вызывает разрушение цементного камня и бетона. Основное значение в современном строительстве имеет бетон на портландцементе.

Затвердевший цементный камень бетона состоит из следующих компонентов: Ca(OH)₂, 2CaO∙SiO₂∙nH₂O, 3CaO∙Al₂O₃∙6H₂O, CaO∙Fe₂O₃∙nH₂O и др.

Физическая коррозия бетона. Действие воды (мягкой) на бетон ведет к вымыванию Са(ОН)₂ из бетона, что приводит к необратимым процессам разрыхления бетона и уменьшения его прочности. Выщелачивание Са(ОН)₂ в количестве 15 – 30 % от общего содержания в цементном камне вызывает понижение прочности на 40 -50 %.

Химическая коррозия бетона. Углекислотная коррозия. Избыточная углекислота (увеличение количества СО₂ в воде сверх равновесного) вызывает растворение карбоната кальция на поверхности:

Са(ОН)₂ + СО₂ → СаСО₃ + Н₂О

СаСО₃ + СО₂ + Н₂О → Са(НСО₃)₂ (хорошо растворим в воде).

В результате вымывания его из бетона увеличивается пористость, проницаемость бетона.

Магнезиальная коррозия. В морской воде, в грунтовых водах содержатся соли магния (MgSO₄, MgCl₂). При действии их на Са(ОН)₂ цементного камня идут реакции: Са(ОН)₂ + MgCl₂ = CaCl₂ + Mg(OH)₂↓

Са(ОН)₂ + MgSO₄ + 2H₂O = CaSO₄∙2H₂O + Mg(OH)₂↓

Mg(OH)₂↓ - (рыхлая объемная масса) выпадает в осадок в виде пленки, проницаемой для воды, CaCl₂ вымывается, CaSO₄∙2H₂O в морской воде также вымывается.

Соли магния могут взаимодействовать с составными частями цементного камня: 2CaO∙SiO₂∙nH₂O + 2MgCl₂ = 2CaCl₂ + 2Mg(OH)₂↓ + SiO₂∙nH₂O

3CaO∙Al₂O₃∙6H₂O + 3MgCl₂ = 3CaCl₂ + 3Mg(OH)₂↓ + 2Al(OH)₃↓

В результате цементный камень превращается в рыхлую массу.

Сульфатная коррозия бетона возникает под действием воды, содержащей сульфат кальция, магния, натрия:

3CaO∙Al₂O₃∙6H₂O + 3CaSO₄ + (25…26)H₂O = 3CaO∙Al₂O₃∙3CaSO₄∙(31…32)H₂O

трехсульфатный гидросульфоалюминат

Образование трехсульфатного гидросульфоалюмината сопровождается увеличением объема, что приводит к появлению трещин в бетоне.

Кислотная коррозия возникает под действием кислот, находящихся в сточных водах промышленных предприятий и грунтовых водах:

Са(ОН)₂ + 2НCl = CaCl₂ + 2Н₂О,

Са(ОН)₂+ Н₂SO₄ = СаSO₄∙2Н₂О

Все методы защиты бетона от коррозии можно свести в следующие группы: 1) правильный выбор цемента; 2) изготовление особо плотного бетоа; 3) использованиезащитных покрытий; 4) регулирование состава коррозионной среды (напрмер, нейтрализация кислых вод, контактирующих с бетоном).

1. Глинка Н. Л. Общая химия. – М.: Интеграл-Пресс, 2002 –2010. – 728 с.

2. Коровин Н. В. Общая химия. – М.: Высш. шк., 2000 – 2010. – 558 с.

3. Глинка Н. Л. Задачи и упражнения по общей химии. – М.: Интеграл-Пресс, 2002 - 2010. – 240 с.

4. Задачи и упражнения по общей химии. /Под ред. Н. В. Коровина. – М.: Высш. шк., 2003. – 255 с.

Социальная экология как общественная наука базируется на по­нятии «экология», поэтому определение предмета социальной эко­логии, ее места в системе наук невозможно без рассмотрения исто­рии возникновения и развития экологии, ее основных категорий.

Экология является детищем естественно-научной рефлексии (самопознание, самоосмысление) XIX в. В 1866 г. немецкий зоолог-эволюционист Эрнст Геккель (1834-1919) в работе «Общая морфология организмов» предложил весь круг вопросов, связанных с проблемой борьбы за существова­ние и влияние на живые существа комплекса физических и биоти­ческих условий, назвать термином «экология». Слово «экология» происходит от греческого «ойкос», что означает «дом, жилище».

Значительную роль в создании экологии сыграл Ч. Дарвин, осно­ватель учения об органической эволюции. Понятие «борьба за суще­ствование», как его определил Дарвин, основывается на переплете­нии взаимоотношений живых существ как между собой, так и по от­ношению к неживой природе. Поскольку эти отношения представля­ют основную задачу экологии, то можно сказать, что она является наукой о проявлениях борьбы за существование. Организм и внешняя среда, живая и неживая, представляют две исторически возникшие системы, которые находятся в постоянном развитии. В процессе борьбы за существование и естественного отбора происходит посто­янное приспособление организмов к изменяющимся условиям внеш­ней среды.

Поскольку сферы обитания разные, экология делится на несколько областей знаний с учетом того, какие классы живых су­ществ изучаются в их средах обитания. Самая простая классифика­ция: экология растений, экология животных и экология людей. Есть и Другие классификации. Так, В.А. Ситаров и В.В. Пустовойтов, авторы учебного пособия по экологии, считают, что изучение таких ком­плексных образований, как экосистема и биогеоценоз, требовало объ­единения исследовательских усилий представителей разных «специ­альных» экологии, что, в свою очередь, было бы практически невоз­можно без согласования их научного категориального аппарата, без выработки общих подходов к организации самого процесса исследо­ваний. Поэтому и появилась экология как единая наука, интегри­рующая в себе развивавшиеся ранее независимо друг от друга част­ные предметные экологии.

Результатом их воссоединения стало образование «большой экологии» (по выражению Н.Ф. Реймерса), включающей сегодня в свою структуру следующие основные разделы: общая экология, биоэкология, геоэкология, экология человека (включая социаль­ную экологию), прикладная экология.

Другой отечественный специалист, Н.А. Воронков, делит об­щую экологию на факториальную экологию организмов, или аутэкологию, популяционную, или демэкологию, учение об экосисте­мах (биогеоценозах), или синэкологию, учение о биосфере (гло­бальная экология). Основополагающим и высшим рангом эколо­гии, по мнению автора, является учение о биосфере как наиболее крупной экосистеме, а социальная и прикладная экология является естественным продолжением общей экологии.

Как видим, существуют разные подходы к формированию структуры макроэкологии, единства в этом вопросе не наблюдает­ся, хотя никто не возражает и против идеи интегральное.

Однако до современного понимания экологии как науки необ­ходимо было «дорасти». Поэтому ниже будет дан краткий обзор возникновения и развития экологии.

Взаимоотношения между живыми существами и окружающей их природой рассматривались еще античными мыслителями-универсалами, в частности Аристотелем, Теофрастом, Гиппокра­том, Платоном и др.

Эратосфена (ок. 276-194 гг. до н. э.) считают автором подхода к изучению Земли, согласно которому Земля рассматривается как «дом» человека.

Экология в ее современном понимании возникла в историче­ском плане относительно поздно, во второй половине XIX в., а ее быстрое развитие начинается с 50-х гг. XX в., когда люди стали четко понимать, что не могут активно осваивать природу, не учи­тывая ее закономерностей. (Хотя такое понимание было скорее локальным, чем планетарным.) Тем не менее экологические дис­циплины под воздействием негативных последствий экономиче­ской деятельности человека стали достаточно быстро развиваться во многих странах мира.

Хотя экология относительно молодая наука, в ее развитии мож­но выделить несколько этапов.

Первый этап. Изучение среды, в которой обитают отдельные ви­ды, их отношения в симбиозе. Важную роль в становлении экологии сыграла работа Жана Анри Фабера «Энтомологические воспомина­ния». Постепенно складывается свой понятийный аппарат, отражаю­щий тенденцию к укрупнению объектов экологического изучения.

В 1875 г. австрийский геолог Эдуард Зюсс для обозначения «пленки жизни» на поверхности Земли предложил понятие «биосфера».

В 1877 г. немецкий зоолог К. Мебиус сформулировал понятие «биоценоз». Новый термин обозначает совокупность растений, животных и микроорганизмов, населяющих относительно одно­родное жизненное пространство.

На первом этапе развития экологии интересные работы появ­ляются и в США. В 1864 г. вышла книга Дж. Марша «Человек и природа, или физическая география, измененная человеческой деятельностью». Автор считал, что человек значительно повлиял на образование земной поверхности, что истребление лесов, осу­шение озер и болот, занятия земледелием и развитие промышлен­ности вели к значительным изменениям в гидрометрическом, электрическом и химическом состоянии атмосферы. Человек явля­ется повсюду как разрушающий деятель. Где он ни ступит, гармо­ния природы заменяется дисгармонией, нарушаются пропорции и приспособления, обеспечивающие прочность существовавших по­рядков. В своей работе Дж. Марш показывает влияние истребления лесов на температуру и влажность воздуха, на поглощение и выделение влаги, на влаж­ность почвы, на ее состояние, на эрозию и засоление почвы при освоении болот и пустынь, при регулировании стока вод плотина­ми, при искусственном образовании дюн и т.д. Книга Дж. Марша «Человек и природа» была одной из первых обобщенных сводок негативных последствий человеческой деятельности. Автор при­зывает отказаться от вторжения в природу, охранять природные объекты. Благодаря ему в США позднее стали появляться нацио­нальные парки.

Таково разнообразное содержание первого этапа в развитии экологии. Было создано мощное семантическое поле для дальней­шего роста новой науки. Поэтому мы и уделили этому этапу столь пристальное внимание.

Второй этап. Начало изучения экологических систем. В 1935 г. английский ботаник А. Тенсли ввел понятие «экологическая сис­тема», которое является основной таксономической единицей в экологии. Более подробно концептуальные основы изучения эко­систем разработал Р. Линдемон (1942 г.) и дал им определение: «Экосистема понимается как система, ясно обозначенная в про­странстве и времени, она охватывает не только организмы, живу­щие в ней, но и физические условия климата и почвы, равно как и все взаимные действия между разными организмами и между ор­ганизмами и физическими условиями».

По мнению современного отечественного эколога Н.А. Воронкова, любая экосистема состоит из живых существ и среды их оби­тания, объединенных в единое функциональное целое. Основные свойства экосистем - способность осуществлять круговорот ве­ществ, противостоять внешним воздействиям, производить биоло­гическую продукцию. Обычно выделяются экосистемы различного ранга: микросистемы (небольшой водоем, ствол дерева в стадии разложения, аквариум, кочка, капля воды, т.е. объекты в которых присутствуют живые организмы, способные осуществлять круго­ворот веществ); мезоэкосистемы (лес, пруд, река и т.п.); макросис­темы (океан, природная зона и т.п.) и глобальная экосистема -биосфера в целом.

Близкий по содержанию смысл вкладывается в термин «биогеоце­ноз», введенный в литературу академиком В.Н. Сукачевым в 1942 г.

Третий этап. Экология изучает взаимодействие экосистем. Эти исследования направлены на изучение закрытых зон, т.е. зон, где сталкиваются различные экосистемы, которые все вместе состав­ляют единое целое - биосферу.

Четвертый этап. Изучение биосферы в целом, как единства всех экосистем на Земле. Большое внимание уделяется анализу трофических связей, т.е. круговороту веществ через питание.

Пятый этап. Экология изучает положение человека в биосфере как интегральной части биосферы, которая развивалась вместе с другими элементами этой гигантской экосистемы. На этом этапе происходит дальнейшее усложнение структуры общей экологии, появляются новые отраслевые дисциплины, растет интерес к твор­ческому наследию В.И. Вернадского, создаются концепции устой­чивого развития.

Дата добавления: 2014-01-04