Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Шпора (2)

.doc
Скачиваний:
3
Добавлен:
19.06.2014
Размер:
651.32 Кб
Скачать

1. Понятие о экологии, экологические факторы, их основные характеристики.

Термин «Экология» впервые был введён в 1869 году Геккелем. По определению Геккеля «Экология» - наука об экономии природы (наука о жилище – греч.).

Экология – наука об отношении организма или групп организмов к окружающей среде в соответствии с уровнем организации окружающей жизни.

Существует два вида экологии:

1) Аутэкология – взаимоотношение со средой отдельного организма.

2) Синэкология – комплексное изучение групп организмов, составляющих определённое единство

Экология быстро развивается на стыке с другими науками. Существует эерографическая, химическая, математическая экологии.

Задачи экологии как науки:

Исследование закономерности организации жизни, в т.ч. и в связи с антропогенным воздействием на отдельные экологические системы и всю биосферу в целом.

Создание научной основы рационального использования природных ресурсов.

Восстановление нарушенных природных систем.

Регулирование численности популяции живых организмов.

Сохранение эталонных участков биосферы.

Экологический фактор – это любое условие среды, способное оказать прямое или косвенное воздействие на живые организмы хотя бы на одной из фаз их развития.

Экологические факторы делятся на две категории:

Факторы неживой природы или абиотические факторы.

Факторы живой природы или биотические факторы.

Абиотические факторы в свою очередь делятся на:

Климатические (освещённость, температура, влажность, атмосферное давление, скорость движения ветра)

Почвенно-грунтовые (плотность, механический состав, влагоёмкость, воздухопроницаемость)

Орографические (рельеф, высота над уровнем моря)

Химические (газовый состав воздуха, количество растворённых в воде солей и т.д.)

Биотические факторы в свою очередь делятся на:

Зоогенные (животный мир)

Фитогенные (факторы растительности)

Микробиогенные (влияние живых организмов)

Антропогенные (влияние человека)

Экологические факторы можно классифицировать по степени постоянства их воздействия на живые организмы или по периодичности.

Бывают:

Первичные периодические факторы, т.е. факторы, связанные с вращением Земли вокруг Солнца и вокруг своей оси. Это смена времён года, смена дня и ночи.

Вторичные периодические факторы, которые являются следствием первичных периодических факторов. Это температура, влажность, количество растворённого в воде кислорода, количество растительной пищи и другие.

Непериодические факторы. Это почвенно-грунтовые факторы, факторы, связанные со стихийными бедствиями, большинство антропогенных воздействий.

2. Понятие о биосфере: структура биосферы, экосистемы взаимодействие организма и среды.

Вернадский ввел понятие биосферы. Биосфера – та часть листосферы, гидросферы и атмосферы, в которой существует жизнь. Живые существа (растения, животные, микроорганизмы) существуют на поверхности Земли, в ее атмосфере, гидросфере и верхней части литосферы, в целом образуя пленку жизни (сферу) на нашей планете.

Схема строения биосферы

Верхняя граница - озоновый слой

20000

Стратосфера

10000 Эверест (8848 м)

почва

Тропосфера

Литосфера Гидросфера

Филиппинская впадина (10830 м)

Нефтяные воды

(присутствие бактерий )

Нижняя граница

Нижняя часть биосферы опускается на 3 км на суше и на 2 км ниже дна океана. Верхняя граница - озоновый слой, выше которого УФ излучения солнца исключают органическую жизнь. Толщина - несколько мм. Основой органической жизни является углерод (С).

Экосистемой можно называть любую совокупность органических и неорганических компонентов, в которых осуществляется круговорот веществ. Экосистемы – сообщества организмов и окружающей среды, взаимосвязанных между собой и объединенных в единое целое.

Влияние среды на организм:

Среда дает ресурсы. Ресурсы – все то, что находится с организмом в вещественно-органических отношениях (энергия света, минеральное питание, пища животных и т. п.).

Условия обитания – все идентифицируемые или не идентифицируемые воздействия, которые повышают эффективность использования ресурсов (температура, влажность, давление, радиация и др.).

Пространство, время – общая основа, которая позволяет организму идентифицировать свое отношение к окружающей среде и другим объектам.

3. Глобальные проблемы окружающей среды: разрушение озонового слоя.

Озон в переводе с греческого озна­чает «пахнущий». Такое название этому газу дал в 1840 г. швейцар­ский химик Шонбейн. А спустя 25 лет известный французский хи­мик Сорэ доказал, что озон состо­ит из трех атомов кислорода (О3). Причем в чистом виде он является токсичным веществом, также представляет угрозу, как легко взрывающееся вещество. Но в чис­том виде он существует недолго, так как, явля­ется очень сильным окислителем и весьма неустойчив.

В атмосфере этот газ образует озоносферу — важнейшую часть атмо­сферы, которая влияет на климат и защищает все живое на Земле от УФ-излучения диапазона Б. В этом слое озон находится в очень разре­женном состоянии.

Сни­жение концентрации стратосферно­го озона является очень важной глобальной проблемой. Несмотря на малое содержание стратосферного озона, его роль в сохранении биологичес­кой жизни Земли исключительно велика. Как уже отмечалось, мо­лекулы озона поглощают жесткое ультрафиолетовое излучение Солн­ца, которое разрушает органичес­кие молекулы. Это относится и к молекулам ДНК, отвечающим за передачу наследственных призна­ков. Озонный слой, словно щит, не только оберегает живое вещество от прямого разрушения, но и обеспе­чивает ход эволюции.

Однако в последнее время про­исходит снижение концентрации стратосферного озона. Разрушение озона происходит в реакциях:

О + О3 -> О2 + О2 (1)

Оз + hv -> О + О2 (2)

Фотолиз озона в реакции (2) происходит в результате ультрафи­олетового излучения Солнца. Реак­ция (1) в «чистом виде» идет мед­ленно, но ускоряется во много раз при наличии таких катализаторов в атмосфере, как NO, ОН, С1, Вг, F. Поэтому увеличение их концент­рации приводит к разрушению озо­нового слоя.

В результа­те человеческой деятельности в ат­мосферу стали поступать такие ве­щества, как, например, метилхлорид, четыреххлористый углерод, хлорфтор метана, более широко известные как фреоны, и некоторые другие вещества, содержащие ато­мы галогенов. С точки зрения по­следствий для озоносферы эти ве­щества обладают одним общим свойством: они химически инертны и устойчивы в нижней атмосфере, не разлагаются солнечным светом в тропосфере, не окисляются, не вы­мываются осадками. Распространя­ясь в атмосфере, они проникают через слой тропопаузы в стратосфе­ру. И здесь под действием жестко­го излучения происходит разложе­ние молекул, высвобождаются сво­бодные атомы хлора и других гало­генов.

Решение проблемы связано с международным сотруд­ничеством.

В 1975 г. Всемирная метеороло­гическая организация (ВМО) впервые выступила с заявлением о воздейст­вии на слой озона результатов дея­тельности человека и о вероятных геофизических последствиях этого. А уже в 1977 г. по инициативе ЮНЕП (Программа ООН по окружающей среде) в Вашингтоне было созвано специальное совещание экспертов по озону. Был выработан и принят «Ми­ровой план действий по озоновому слою», который сейчас реализуется в рамках международного сотрудни­чества. В Вене в марте 1985 г. под­писана конвенция по охране озоно­вого слоя. А в 1987 г. в Монреале было принято международное согла­шение по уменьшению и дальнейше­му отказу от производства веществ, разрушающих озоновый слой. В на­стоящее время во всех развитых стра­нах, а также в Китае и Индии при­нимаются меры по предотвращению и смягчению последствий озонового истощения.

4. Экологические законы Коммонера, его трактовка.

Научной общественности широко известны также четыре закона экологии американского ученого Б. Коммонера:

1)все связанное со всем;

2)все должно куда-то деваться;

3)природа «знает» лучше;

4) ничто не проходится напрасно (за все надо платить).

Как отмечает М. Реймерс, первый закон Б. Коммонера близкий по смыслу к закону внутреннего динамического равновесия, второй — к этому же закону и закону развития естественной системы за счет окружающей среды, третий — предостерегает нас от самоуверенности, четвертый — снова затрагивает проблемы, которые обобщают закон внутреннего динамического равновесия, законы константности и развития естественной системы. По четвертому закону Б. Коммонера мы должны возвращать природе то, что берем у нее, иначе катастрофа с течением времени неминуемая.

5. Классификация и формы загрязнения окружающей среды.

Загрязнением в узком смысле слова называется внесение в какую-либо среду, не характерное для неё химических, физических и биологических компонентов.

Непосредственными объектами загрязнений служат компоненты экотопа. Косвенными объектами загрязнений служат составляющие биоценоза. Первую классификацию загрязений предложил американский учёный Парсон. Она заключает в себя следующие типы загрязнений:

Сточные воды.

Минералы, неорганические кислоты и соли.

Органические кислоты и соли.

Твёрдый сток.

Вещества, имеющие питательную ценность для растений.

Радиоактивные вещества

Носители инфекции

Существует и иная классификация, которая первоначально делит загрязнения на естественные и антропогенные.

К антропогенным относятся:

Механические (загрязнение среды компонентами, оказывающие лишь механическое воздействие без физико-химических последствий).

Химические (изменение естественных химических свойств среды).

Физическое (шумовое, световое, тепловое, электромагнитное, радиоактивное).

Биологическое (загрязнение путём внесения в среду биологического организма).

Загрязнением в широком смысле слова называется внесение в ту или иную экологическую систему несвойственных ей живых или неживых компонентов или структурных изменений, прерывающих круговорот веществ, потоки энергии и информации, вследствие чего данная экосистема разрушается, или снижается её продуктивность.

Согласно этому определению, загрязнение среды можно классифицировать следующим образом:

Ингридиентное загрязнение – это совокупность веществ, качественно или количественно чуждых биоценозу. Продукты сгорания топлива, отходы пищевой пром-ности.

Параметрическое загрязнение – это изменение качественных параметров окружающей среды.(см. физическое).

Биоценотическое загрязнение – это воздействие на состав и структуру популяций организма. 1) Фактор беспокойства.2) Нарушение баланса популяций. 3) Нерегул-мый отбор, отстрел, браконьерство. 4)Перепромысел. 5) Случайная и направленная акклиматизация видов.

Социально-деструктивное – это изменение ландшафта и экосистем в процессе природопользования. (Выработка лесных насаждений, Зарегулир-ие водотоков, Пожар.)

Воздействие человека на биосферу сводится к четырём главным формам:

Изменение структуры земной поверхности (строительство водохранилищ, осушение болот и т.д.).

Изменение состава биосферы, круговорота и баланса слагаемых её веществ (изъятие полезных ископаемых, выброс различных загрязнений и т.д.).

Изменение энергетического, в частности, теплового баланса отдельных регионов земного шара и биосферы в целом.

Изменения, вносимые в совокупность живых организмов (уничтожение одних видов и создание новых видов).

6. Источники загрязнения воздушного бассейна.

Источники загрязнений:

1. Промышленные

В результате сгорания топлива на промышленных предприятиях и тепловых электростанциях выделяются механические загрязнители, такие как несгоревшие частицы, пыль, зола, сажа.

Основной химический загрязнитель - сернистый газ, выделяющийся при сжигании каменного угля, нефти, при выплавлении нефти. Сернистый газ, реагирующий с водяными парами воздуха, образует капельки серной кислоты, которые выпадают с дождями, называющимися кислотным. Они разъедают металлы, краски, синтетические соединения, губительно действуют на почвы, превращют реки, озера, пруды в безжизненные водоемы, уничтожая сообщества животных, растений. Кислодные дожди - одна из основных причин гибели лесов.

Металлургические заводы выбрасывают в воздух угарный газ, оксиды железа, меди, свинца, хрома, кадмия, никеля и других тяжелых металлов.

Аллюминиевая промышленность закрязняет воздух токсичными фтористыми соединениями.

2. Транспортные

Главная составная часть выхлопов - угарный газ, оксиды азота, некоторые углеводороды и ядовитый свинец.

3. Бытовые

Фреоны - вещества, входящие в состав аэрозолей и применяются как распылители лаков, красителей, а так же в холодильных агрегатах и кондиционерах, основные разрушители озонового слоя.

Отдельно взятые вещества менее опасны, чем их смеси. Химические реакции, протекающие в воздухе приводят к образованию дымных туманов (смог). Они состоят из N, S, CO2, копоти, пыли, дыма.

Самое опасное загрязнение атмосферы и всей окружающей среды - радиактивное загрязнение, при котором происходит выделение радиактивных элементов в окружающую среду. Своеобразная форма загрязнения - разного рода шумы. Шум является следствием развития различной техники.

Существуют два разных источника загрязнения атмосферы: естественный и антропогенный.

От естественных источников в атмосферу поступает: пыль космическая (до 5 миллионов тонн в год), пыль вулканическая, пыль растительная, пыль от эрозий почвы, морская соль, дымы от пожаров, вулканические газы, газы от разложения растений и животных, газы от жизнедеятельности растений и животных. Естественные загрязнители носят распределённый характер. Уровень загрязнения одних является фоновым и мало изменяется. Особую роль играет атмосферная пыль. Она способствует конденсации паров воды и образованию осадков. Пыль и капли воды поглощают жёсткое ультрафиолетовое излучение и защищает живые организмы от излучения.

Основными источниками антропогенного загрязнения атмосферы являются: теплоэнергетика, транспорт, промышленность, нефтепереработка и газопереработка, испытания оружия. Самые распространённые загрязнители атмосферы: оксиды углерода, диоксид серы, пыль, оксиды азота, углеводороды. В воздухе атмосферы присутствуют более 500 вредных веществ антропогенного происхождения.

7. Охрана воздушного бассейна. Понятие о ПДК. Нормирование выбросов в атмосферу. ПДВ.

Многие современные технологические процессы связаны с дроблением или измельчением твёрдых веществ или с перевозкой сыпучих материалов. Во всех этих случаях образуются пылевые частицы. В связи с тем, что суммарная площадь поверхности пылевых частиц существенно больше, чем исходная площадь поверхности исходного материала, пылевые частицы чрезвычайно химически и биологически активны и, следовательно, чрезвычайно вредны. Пылевые частицы имеют разную форму, однако, их размер принято характеризовать параметром, называемым «седиментационный диаметр». Это диаметр частицы, имеющей форму шара, скорость осаждения и плотность которой равна скорости осаждения и плотности исходной частицы.

Работа пылеулавливающих аппаратов основана на следующих механизмах осаждения частиц:

Гравитационное осаждение под действием силы тяжести

Инерционное осаждение

Центробежное осаждение

Диффузионное осаждение

Электрическое осаждение

ПДК - такие концентрации, которые на человека и его потомство прямого или косвенного воздействия, не ухудшают их работоспособности, самочувствия, а также санитарно-бытовых условий жизни людей.

Обобщение всей информации по ПДК, получаемой всеми ведомствами, осуществляется в ГГО (Главной Геофизической Обсерватории. Чтобы по результатам наблюдений определить значения воздуха, измеренные значения концентраций сравнивают с максимальной разовой предельно допустимой концентрацией и определяют число случаев, когда были превышены ПДК, а также во сколько раз наибольшее значение было выше ПДК. Среднее значение концентрации за месяц или за год сравнивается с ПДК длительного действия - среднеустойчивой ПДК. Состояние загрязнение воздуха несколькими веществами, наблюдаемые в атмосфере города, оценивается с помощью комплексного показателя - индекса загрязнения атмосферы (ИЗА). Для этого нормированные на соответствующее значения ПДК и средние концентрации различных веществ с помощью несложных расчетов приводят к величине концентраций сернистого ангидрида, а затем суммируют.

Расчёт предельно допустимого выброса (ПДВ).

ПДВ устанавливается для каждого источника загрязнения атмосферы по каждому выбрасываемому веществу и мощность выброса всегда должна быть .

ПДВ – это такое количество вредного вещества, которое можно выбросить в единицу времени так, чтобы с учётом эффекта суммации, фоновой концентрации и рассеивания, максимальная приземная концентрация не превышала бы ПДК.

В том случае, если , то для горячих выбросов:

, а для холодных выбросов:

.

8. Основные причины загрязнения воды и принципы борьбы с ними.

Источники загрязнения гидросферы.

Атмосферные воды, промывающие из воздуха естественные и искусственные загрязнения.

Промышленные сточные воды.

Бытовые сточные воды.

Ежегодно в мире образуются около 1 триллиона м3 сточных вод. Из них примерно 20% сбрасываются без очистки.

При технологических процессах образуются следующие виды сточных вод:

Реакционные воды - образуются в процессе реакции с выделением воды. Загрязнены как исходными продуктами, так промежуточными и конечными.

Воды, содержащиеся в сырье и исходных материалах в исходном и связанном виде. Загрязнены аналогично реакционным водам.

Промывочные воды – образуются после мытья оборудования, сырья, тары. Загрязнены исходными и конечными продуктами.

Водные абсорбенты и экстрагенты.

Охлаждающие воды в основном не соприкасаются с технологичными продуктами и могут использоваться в системах оборотного водоснабжения.

Бытовые воды.

Атмосферные осадки, стекающие с промышленных площадок – особенно агрессивны, т.к. загрязнены выбросами предприятий.

Загрязнение гидросферы существенно опаснее, чем загрязнение атмосферы по следующим причинам:

Процессы регенерации или самоочищения происходят в водной среде существенно медленнее, чем в атмосфере.

Источники загрязнения водоёмов более разнообразны.

Естественные процессы, протекающие в водной среде, более чувствительны к загрязнению. Сами по себе имеют большее значение для жизни на Земле, чем процессы, протекающие в атмосфере.

Водоохранным называется комплекс мероприятий, обеспечивающий соблюдение норм качества воды в местах водопользования. Существуют пять аспектов водоохранных мероприятий: юридический, экономический, технический, организационный, экологический.

Для воды основным нормативным показателем является также ПДК.

ПДК – это такой нормативный показатель, который исключает неблагоприятное влияние на здоровье человека и ограничение любого из видов водопользования. Состав и свойства воды должны соответствовать нормативам не только в местах водопользования, но и в так называемом створе водопользования, но и в так называемом створе водопользования или расчётном створе, который, для проточных водоёмов расположен на 1 километр выше по течению от пункта водопользования. А для непроточных в – в 1 километре по обе стороны от пункта водопользования.

Для воды существует три типа ПДК1)ПДКХП – хозяйственно-питьевое.2)ПДККБ – культурно-бытовое.3)ПДКРХ – рыбо-хояйственное

Практически во всех нормативных таблицах ПДКХП и ПДККБ равны. Жестче всех нормативов ПДКРХ.

9. Земельные ресурсы и охрана земель.

Земельные (сельскохозяйственные) ресурсы - к этой категории ресурсов относятся земли, используемые для производства сельскохозяйственной продукции, - пашня, сенокосы, пастбища. Земли, которые обеспечивают население планеты большей частью пищевых продуктов, составляют всего13% поверхности суши. На протяжении всей истории человечества шел процесс увеличения площадей земли, используемых для выращивания сельскохозяйственных культур - сводились леса, осушались заболоченные территории, орошались пустыни. Но одновременно с этим человек уже терял освоенные им сельскохозяйственные земли. До начала интенсивного развития земледелия площадь пригодных для пахоты земель составила около 4,5 млрд. га. В настоящее время их всего лишь 2,5 млрд. га. Ежегодно безвозвратно теряется почти 7 млн. га пахотных земель, что означает потерю базы жизни для 21 млн. человек.

Землепользователи обязаны проводить эффективные меры по повышению плодородия почв, осуществлять комплекс организационно–хозяйственных, агротехнических, лесомелиоративных и гидротехнических мероприятий по предотвращению ветровой и водной эрозии почв, не допускать засоления, заболачивания, загрязнения земель, зарастания их сорняками, а также других процессов, ухудшающих состояние почв.

Мероприятия по мелиорации и охране земель, полезащитному лесоразведению, по борьбе с эрозией почв и другие меры, направленные на коренное улучшение земель, предусматриваются в государственных планах развития народного хозяйства и осуществляются соответствующими министерствами, ведомствами и землепользователями;

Промышленные и строительные предприятия, организации, учреждения обязаны не допускать загрязнения сельскохозяйственных и других земель производственными и другими отходами, а также сточными водами.

В условиях интенсификации производства охрана земной поверхности и ее рациональное использование осуществляются с помощью следующих мероприятий:

сокращение использования земельного фонда для промышленных целей в процессе проектирования и строительства;

устранение загрязнения промышленных предприятий расположенных вблизи участков земельного фонда;

рекультивация нарушенных горными работами земель.

В числе загрязнителей почв – различные промышленные и бытовые отходы. Основной нормативный показатель – ПДК. Размерность ПДК для почвы – г/кг. Сейчас для почвы установлено несколько десятков ПДК, в основном по ядохимикатам и ионам тяжёлых металлов. Различные загрязнители поглощаются из почвы растениями, а затем передаются по трофическим цепям от одного организма к другому и в конце концов попадают в пищу человека. Поэтому, кроме ПДК нормируются допустимые остаточные количества вредных веществ в продуктах питания.

10. Проблема шума в городах и человек.

Шумом является всякий нежелательный для человека звук. При нормальных атмосферных условиях скорость звука в воздухе равна 344 м/с.

Звуковое поле – это область пространства, в которой распространяются звуковые волны. При распространении звуковой волны происходит перенос энергии.

Уровень шума измеряется в единицах, выражающих степень звукового давления – децибелах (ДБ). Это давление воспринимается не беспредельно. Шум в 20 – 30 ДБ практически безвреден для человека и составляет естественный звуковой фон, без которого невозможна жизнь. Что же касается «громких звуков», то здесь допустимая граница поднимается примерно до 80 ДБ. Шум в 130 ДБ уже вызывает у человека болевое ощущение, а достигнув 150 ДБ становится для него непереносимым. Недаром в средние века существовала казнь – «под колокол»; колокольный звон убивал человека.

Если в 60 – 70 годы прошлого столетия шум на улицах не превышал 80 ДБ, то в настоящее время он достигает 100 ДБ и более. На многих оживленных магистралях даже ночью шум не бывает ниже 70 ДБ, в то время как по санитарным нормам он должен не превышать 40 ДБ.

По данным специалистов, шум в больших городах ежегодно возрастает примерно на 1 ДБ. Имея ввиду уже достигнутый уровень, легко себе представить весьма печальные последствия этого шумового «нашествия».

В зависимости от уровня и характера шума, его продолжительности, а также от индивидуальных особенностей человека, шум может оказывать на него различные действия.

Шум, даже когда он невелик, создает значительную нагрузку на нервную систему человека, оказывая на него психологическое воздействие. Это особенно часто наблюдается у людей, занятых умственной деятельностью. Слабый шум различно влияет на людей. Причиной этого могут быть: возраст, состояние здоровья, вид труда. Воздействие шума зависит также и от индивидуального отношения к нему. Так, шум, производимый самим человеком, не беспокоит его, в то время как небольшой посторонний шум может вызвать сильный раздражающий эффект.

Отсутствие необходимой тишины, особенно в ночное время, приводит к преждевременной усталости. Шумы высоких уровней могут явиться хорошей почвой для развития стойкой бессонницы, неврозов и атеросклероза.

Под воздействием шума от 85 – 90 ДБ снижается слуховая чувствительность на высоких частотах. Долгое время человек жалуется на недомогание. Симптомы – головная боль, головокружение, тошнота, чрезмерная раздражительность. Все это результат работы в шумных условиях.

11. Мероприятия по борьбе с шумовыми проблемами.

Соседние файлы в предмете Экология

Калькулятор

Сервис бесплатной оценки стоимости работы

  1. Заполните заявку. Специалисты рассчитают стоимость вашей работы
  2. Расчет стоимости придет на почту и по СМС

Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с политикой конфиденциальности и на обработку персональных данных.

Номер вашей заявки

Прямо сейчас на почту придет автоматическое письмо-подтверждение с информацией о заявке.

Оформить еще одну заявку