Количественные оценки взаимодействий в системе нооценоз - природная и окружающая человека среда - файл n1.doc

приобрести
Количественные оценки взаимодействий в системе нооценоз - природная и окружающая человека среда
скачать (74 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc74kb.24.08.2012 02:46скачать

n1.doc



Содержание:
1. Экологическая надежность экосистем.______________________________4

2. Характеристика воздействий производств на природную среду и климат. Ущербы. Последствия. ___________________________________________6

3. Инженерно-экологические показатели. Стандарт. Норма. Нормативы. Экологический норматив._________________________________________8

4. Качество природной и окружающей человека среды. Экологическое нарушение. Экологически конфликтная ситуация. ___________________10

5. Оценка воздействия производств на природную и окружающую человека среду. ________________________________________________________12

Список используемой литературы___________________________________17

1. Экологическая надежность экосистем.
Экологическая надежность (ecological reliability) — общее выражение способности экосистемы сохранять свои свойства и функции на протяжении эволюционного, исторического или иного продолжительного отрезка времени за счет процессов самовосстановления и саморегулирования.

В природных экосистемах происходят постоянные изменения состояния популяций организмов. Они вызываются разными причинами. Кратковременные — погодными условиями и биотическими воздействиями; сезон­ные (особенно в умеренных и высоких широтах) — большим годо­вым ходом температуры. От года к году — различными случайны­ми сочетаниями абиотических и биотических факторов. Однако все эти колебания, как правило, более или менее регулярны и не выходят за границы устойчивости экосистемы — ее обычного раз­мера, видового состава, биомассы, продуктивности, соответст­вующих географическим и климатическим условиям местности. Такое состояние экосистемы носит название климаксного.

Климаксные сообщества характеризуются устойчивым дина­мическим равновесием между биотическими потенциалами вхо­дящих в сообщество популяций и сопротивлением среды. Посто­янство важнейших экологических параметров часто обозначают как гомеостаз экосистемы. Устойчивость экосистемы, как правило, тем больше, чем больше она по размеру и чем богаче и разнооб­разнее ее видовой и популяционный состав.

Стремясь к поддержанию гомеостаза, экосистемы, тем не ме­нее, способны к изменениям, к развитию, к переходу от более простых к более сложным формам. Масштабные изменения гео­графической обстановки или типа ландшафта под влиянием при­родных катастроф или деятельности человека приводят к опреде­ленным последовательным изменениям состояния биогеоценозов местности — сукцессиям .

Различают первичную сукцессиюпостепенное заселение орга­низмами появившейся девственной суши, оголенной материнской породы (отступившее море или ледник, высохшее озеро, песчаные дюны, голые скалы и застывшая лава после вулканического из­вержения и т.п.). В этих случаях решающую роль играет процесс почвообразования. Начальное выветривание — разрушение и раз­рыхление поверхности минеральной основы под действием пере­падав температуры и увлажнения — высвобождает или принимает нанос некоторого количества биогенов, которое уже может быть использовано бактериями, лишайниками, а затем и редкой одно­ярусной пионерной растительностью.

Ее появление, а с нею — симбиотрофов и мелких животных значительно ускоряет образование почвы и постепеное заселе­ние территории сериями все более сложных растительных со­обществ, все более крупными растениями и животными. Так система постепенно проходит все стадии развития до климакс­ного состояния.

Вторичные сукцессии имеют характер постепенного восстановления свойственного данной местности сообщества после нанесенных повреждений (последствий бури, пожара, вырубки, наводнения, выпаса скота, запуска полей). Возникшая в результате вторичной сукцессии климаксная система может существенно отличаться от первоначальной, если изменились некоторые характеристики ландшафта или климатические условия. Сукцессии происходят путем замещения одних видов другими.

2. Характеристика воздействий производств на природную среду и климат. Ущербы. Последствия.
По мере возникновения, совершенствования и распространения новых технологий (охота — земледельческая культура — промышленная революция) планетарная экосистема, адаптированная к воздействию природных факторов, все в большей степени стала испытывать влияние новых небывалых по силе, мощности и разнообразию воздействий. Вызваны они человеком, а потому называются антропогенными. Под антропогенными воздействиями понимают деятельность, связанную с реализацией экономических, военных, рекреационных, культурных и других интересов человека, вносящую физические, химические, биологические и другие изменения в окружающую природную среду.

Известный эколог Б. Коммонер (1974) выделял пять, по его мнению, основных видов вмешательства человека в экологические процессы:

— упрощение экосистемы и разрыв биологических циклов;

— концентрация рассеянной энергии в виде теплового загрязнения;

— рост числа ядовитых отходов от химических производств;

— введение в экосистему новых видов;

— появление генетических изменений в организмах, растений и животных.

Рассмотрим несколько видов антропогенных воздействий на природную и окружающую человека среду.

— Антропогенные воздействия на атмосферу.

Вопрос о воздействии человека на атмосферу находится в центре внимания специалистов и экологов всего мира. И это не случайно, так как крупнейшие глобальные экологические проблемы современности – «парниковый эффект» (возможное потепление климата), нарушение озонового слоя, выпадение кислотных дождей, связаны именно с антропогенным загрязнением воздуха.

— Антропогенные воздействия на гидросферу.

Человечество постоянно стремилось к увеличению водопотребления, оказывая на гидросферу огромное многообразное давление. Результатом этого в наше время является загрязнение и истощение поверхностных и подземных вод.

— Антропогенные воздействия на литосферу.

Верхняя часть литосферы, которая непосредственно выступает как минеральная основа биосферы, в настоящее время все более подвергается воздействию человека, что может вызвать необратимые процессы почти по всей поверхностной части земной коры. Например, техногенное разрушение минерального слоя горных пород на суше или шельфе автоматически уничтожает биоценоз.

— Антропогенные воздействия на биотические сообщества.

Нормальное состояние и функционирование биосферы, а следовательно, и стабильность окружающей природной среды невозможны без обеспечения благоприятной среды обитания для всех биотических сообществ во всем их многообразии. Утрата же биоразнообразия ставит под угрозу не только благополучие человека, но и само его существование.

3. Инженерно-экологические показатели. Стандарт. Норма. Нормативы. Экологический норматив.
Основные направления инженерной защиты окружающей природной среды от загрязнения и других видов антропогенных воздействий – внедрение ресурсосберегающей, безотходной и малоотходной технологии, биотехнология, утилизация и детоксикация отходов и главное – экологизация всего производства, при котором обеспечивалось бы включение всех видов взаимодействия с окружающей средой в естественные циклы круговорота веществ.

В экологическом проектировании используются экологические нормы и стандарты.

Экологический стандарт – количественный и качественный показатель состояния природных объектов или природных процессов. Экологический стандарт входит в систему правовых актов, устанавливающих режим использования природных ресурсов.

В Российской Федерации существует следующий перечень постоянно обновляющихся стандартов:

- Охраны и преобразования ландшафтов.

- Рационального использования и охраны недр.

- Охраны и использования почв.

- Улучшения использования земель.

- Охраны и использования вод.

- Охраны атмосферы.

- Рационального использования биологических ресурсов.

- Охраны флоры.

- Охраны фауны.

Также разрабатываются стандарты на радиоактивность и радиоактивное загрязнение, шум, вибрацию, электромагнитные волны, воздействие транспорта, промышленные и бытовые отходы, сточные воды и их осадки, минеральные воды, безопасность в чрезвычайных ситуациях, слежение за воздействием (мониторинг), рекультивация и пищевые продукты.

Норма – это установленная мера или средняя величина, т.е. наиболее вероятное состояние объекта.

Нормативы определяют научно обоснованные меры сочетания требований и возможностей соблюдать их.

Экологические нормативы – это нормативы, которые определяют качество природной среды.

Нормы и нормативы в области охраны окружающей среды включают в себя натуральные и стоимостные нормативы, гарантирующие сохранность природных систем.

Основные экологические нормативы качества и воздействия на окружающую среду:

санитарно-гигиенические:

- предельно допустимая концентрация вредных веществ;

- допустимый уровень физических воздействий (шума, вибрации,

ионизирующих излучений и др.);

производственно-хозяйственные:

- допустимый выброс вредных веществ;

- допустимый сброс вредных веществ;

- допустимое изъятие компонентов природной среды;

- норматив образования отходов производства и потребления;

комплексные показатели:

- допустимая антропогенная нагрузка на окружающую природную среду.

4. Качество природной и окружающей человека среды. Экологическое нарушение. Экологически конфликтная ситуация.
Под качеством окружающей природной среды понимается степень соответствия ее характеристик потребностям людей

и технологическим требованиям. В основу всех природоохранных мероприятий положен принцип нормирования качества окружающей природной среды. Этот термин означает установление нормативов (показателей) допустимых воздействий человека на окружающую природную среду.

Согласно природоохранному закону Российской Федерации (2002) соблюдение экологических нормативов, т.е. нормативов, которые определяют качество природной среды, обеспечивает:

- экологическую безопасность населения;

- сохранение генетического фонда человека, растений и животных;

- рациональное использование и воспроизводство природных ресурсов в условиях устойчивого развития.

Чем меньше пороговая величина экологических нормативов, тем выше качество окружающей природной среды. Нормативы качества окружающей природной среды, по мере повышения уровня развития общества, имеют тенденцию к ужесточению, т.е. к снижению порога.

Экологическое нарушение – это причинение вреда окружающей природной среде. Согласно Закону РФ «Об охране окружающей среды» (2002) различают следующие виды ответственности за экологические правонарушения: дисциплинарную, административную, уголовную и материальную. Все предприятия и граждане, причинившие вред окружающей природной среде обязаны возместить его в полном размере.

Экологическая ситуация — это пространственно-временное сочетание различных, в том числе позитивных и негативных с точки зрения проживания и состояния человека условий и факторов, создающих определённую экологическую обстановку на территории разной степени благополучия или неблагополучия.

По критерию остроты экологических ситуаций, выделяются следующие их уровни:

- удовлетворительная ситуация: из-за отсутствия прямого или косвенного антропогенного воздействия все показатели свойств ландшафтов не меняются;

- конфликтная ситуация имеет место в том случае, когда наблюдаются незначительные в пространстве и во времени изменения в ландшафтах, в том числе в средо- и ресурсовоспроизводящих свойствах, что ведёт к сравнительно небольшой перестройке структуры ландшафтов и восстановлению в результате процессов саморегуляции природного комплекса или проведения несложных природоохранных мер;

- напряжённая ситуация характеризуется негативными изменениями в отдельных компонентах ландшафтов;

- критическая ситуация определяется по значительным и слабокомпенсируемым изменениям ландшафтов;

- кризисная ситуация приближается к катастрофической, в ландшафтах возникают очень значительные и практически слабо компенсируемые изменения, происходит полное истощение природных ресурсов и резко уменьшается здоровье населения;

- катастрофическая ситуация характеризуется глубокими и часто необратимыми изменениями природы, утратой природных ресурсов и резким ухудшением условий проживания населения, вызванными в основном многократным превышением антропогенных нагрузок на ландшафты региона; важным признаком катастрофической ситуации является угроза жизни людей и их наследственности, а также утрата генофонда и уникальных природных объектов.

5. Оценка воздействия производств на природную и окружающую человека среду.
Промышленность – самая крупная отрасль материального производства – играет центральную роль в экономике современного общества и является основной движущей силой ее роста.

Промышленность и производимая ею продукция воздействует на окружающую среду на всех стадиях промышленного цикла: начиная с разведки и добычи сырья, его переработки в готовую продукцию, образования отходов и кончая использованием готовой продукции потребителем, а затем ее ликвидацией по причине дальнейшей непригодности. При этом происходит отчуждение земель под строительство промышленных объектов и подъездов к ним; постоянное использование воды (во всех отраслях промышленности); выброс веществ от переработки сырья в воду и воздух; изъятие веществ из почвы, горных пород, биосферы и т.д. Нагрузка на ландшафты и их компоненты в ведущих отраслях промышленности осуществляется следующим образом.

Энергетика – основа развития всех отраслей промышленности, сельского хозяйства, транспорта, коммунально-бытового хозяйства. Это отрасль с очень высокими темпами развития и огромными масштабами производства. Соответственно, и доля участия энергетических предприятий в нагрузке на природную среду весьма значительна. Для получения энергии используют либо топливо – нефть, газ, уголь, древесину, торф, сланцы, ядерные материалы, либо другие первичные источники энергии – воду, ветер, энергию Солнца и т.д. Практически все топливные ресурсы невозобновимы – и это первая ступень воздействия на природу энергетической отрасли – безвозвратное изъятие масс вещества.

Каждый из источников при его использовании характеризуется специфическими параметрами загрязнения природных комплексов.

Уголь – самое распространенное ископаемое топливо на нашей планете. При сжигании его в атмосферу поступают диоксид углерода, летучая зола, сернистый ангидрид, оксиды азота, фтористые соединения, а также газообразные продукты неполного сгорания топлива. Иногда в летучей золе содержатся чрезвычайно вредные примеси, такие как мышьяк, свободный диоксид кремния, свободный оксид кальция.

Нефть. При сжигании жидкого топлива в воздух поступают кроме диоксида углерода сернистый и серный ангидриды, оксиды азота, соединения ванадия, натрия, газообразные и твердые продукты неполного сгорания. Жидкое топливо дает меньшее количество вредных веществ, чем твердое, но использование нефти в энергетике сокращается (в связи с исчерпанием естественных запасов и исключительным использованием ее на транспорте, в химической промышленности).

Природный газ – наиболее безвредный из ископаемых видов топлива. При его сжигании единственным существенным загрязнителем атмосферы помимо СО2 являются оксиды азота.

Древесина больше всего используется в развивающихся странах. Сжигание древесины безвредно – в воздух попадает диоксид углерода и пары воды, но при этом нарушается структура биоценозов – уничтожение лесного покрова вызывает изменения во всех компонентах ландшафта.

Использование ядерного топлива – один из самых спорных вопросов современного мира. Конечно, атомные станции в гораздо меньшей степени, чем тепловые (использующие уголь, нефть, газ), загрязняют атмосферный воздух, но количество воды, используемой на АЭС, в два раза превышает потребление на тепловых станциях, а тепловой сброс на АЭС в расчете на единицу производимой энергии значительно больше, чем на ТЭС в аналогичных условиях. Но особенно жаркие споры вызывают проблемы радиоактивных отходов и безопасность эксплуатации атомных станций. Колоссальные последствия для природной среды и человека возможных аварий на ядерных реакторах не позволяют относиться к ядерной энергии так же оптимистично, как это было в начальный период использования «мирного атома».

Если рассматривать влияние утилизации ископаемых видов топлива на другие компоненты природных комплексов, то следует выделить воздействие на природные воды. Возвращение сточных вод, нагретых в системах охлаждения, вызывает тепловое загрязнение воды, в результате которого, в частности, падает растворимость в воде кислорода и одновременно активизируется жизнедеятельность водных организмов, которые начинают потреблять больше кислорода.

Следующий аспект негативного влияния на ландшафт при добыче топлив – отчуждение больших площадей, на которых уничтожается растительность, изменяются структура почвы, водный режим. Это касается в первую очередь открытых способов добычи топлива.

Среди других первичных источников энергии – ветра, речной воды, солнца, приливов и отливов, подземного тепла – особое место занимает вода. Геотермальные электростанции, солнечные батареи, ветряные турбины, приливно-отливные электростанции обладают преимуществом незначительного воздействия на окружающую среду, но их распространение в современном мире пока достаточно ограниченно.

Речные воды, используемые гидроэлектростанциями (ГЭС), преобразующими энергию водного потока в электрическую, практически не оказывают загрязняющего воздействия на окружающую среду (за исключением теплового загрязнения). Их негативное влияние на экологию заключается в другом. Гидротехнические сооружения, в первую очередь плотины, нарушают режимы рек и водоемов, препятствуют миграции рыбы, влияют на уровень грунтовых вод. Пагубно влияют на экологию и водохранилища, создаваемые для выравнивания речного стока и бесперебойного снабжения ГЭС водой. Суммарная площадь только крупных водохранилищ мира составляет 180 тыс. км2 (столько же затоплено земель), а объем воды в них – около 5 тыс. км3. Помимо затопления земель создание водохранилищ сильно изменяет режим стока рек, влияет на локальные климатические условия, что, в свою очередь, воздействует на растительный покров по берегам водохранилища.

Воздействие металлургии начинается с добычи руд черных и цветных металлов, ряд из которых, такие как медь и свинец, применяются еще с давних времен, а другие – титан, бериллий, цирконий, германий – активно используются лишь в последние десятилетия (для нужд радиотехники, электроники, ядерной техники). Но с середины XX в., вследствие научно-технической революции, резко возросла добыча и новых, и традиционных металлов и потому увеличилось количество природных нарушений, связанных с перемещением значительных масс пород. Кроме основного сырья – руд металлов – металлургия достаточно активно потребляет воду. Но самая опасная сторона воздействия металлургии на окружающую среду – техногенное рассеяние металлов. При всем различии свойств металлов все они по отношению к ландшафту являются примесями. Их концентрация может возрастать в десятки и сотни раз без внешнего изменения окружающей среды (вода остается водой, а почва – почвой, но содержание ртути в них увеличивается в десятки раз). Главная опасность рассеянных металлов заключается в их способности постепенно накапливаться в организмах растений и животных, что нарушает пищевые цепи. Металлы попадают в окружающую среду практически на всех стадиях металлургического производства. Воздух вокруг металлургических предприятий задымлен, в нем повышено содержание пыли. Загрязнение среды осуществляется и сточными водами металлургических заводов. К наиболее опасным загрязнителям относят свинец, кадмий и ртуть, затем медь, олово, ванадий, хром, молибден, марганец, кобальт, никель, сурьму, мышьяк и селен.

Химическая промышленность – одна из самых динамичных отраслей в большинстве стран; в ней часто возникают новые производства, внедряются новые технологии. Но с ней связано и появление множества современных проблем загрязнения окружающей среды, вызванных как ее продукцией, так и технологическими процессами производства. Данная отрасль, как и металлургия и энергетика, относится к числу чрезвычайно водоемких. Вода участвует в производстве большинства важнейших химических продуктов – щелочей, спиртов, азотной кислоты, водорода и т.д. После использования вода частично возвращается в водоемы в виде сильно загрязненных сточных вод, что приводит к ослаблению или подавлению жизнедеятельности водных организмов, отчего затрудняются процессы самоочищения водоемов. Состав воздушных выбросов химических предприятий также чрезвычайно разнообразен. Нефтехимические производства загрязняют атмосферу сероводородом и углеводородами; производство синтетического каучука – стиролом, дивинилом, толуолом, ацетоном; производство щелочей – хлористым водородом и т.д. В больших количествах выбрасываются и такие вещества, как оксиды углерода и азота, аммиак, неорганическая пыль, фторсодержащие вещества и многие другие.

Одна из наиболее проблематичных сторон воздействия химических производств заключается в распространении в природе ранее не существовавших соединений. Они попадают в окружающую среду при производстве и использовании в быту различных моющих средств, поступая с промышленными и бытовыми стоками в водоемы.

Таковы основные негативные воздействия на природные системы ведущих отраслей мировой промышленности. Естественно, что перечисленным влияние промышленности не исчерпывается: есть машиностроение, использующее продукцию металлургии и химической промышленности и вносящее свой вклад в рассеяние многих веществ в окружающей среде; есть такие водоемкие отрасли, как целлюлозно-бумажная и пищевая, обеспечивающие к тому же большую долю органических загрязнений среды, и др. На основании анализа воздействия на экологию трех основных производств можно определить характер и пути промышленных загрязнений среды для любой отрасли, для чего необходимо знать специфику производства.

Список используемой литературы:


  1. Акимова Т.А., Хаскин В.В. Экология: Учебник для вузов. Изд. 2-е, переработ. и доп. – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2000. С. 566.

  2. Коробкин В.И., Передельский Л.В. Экология в вопросах и ответах: Учебное пособие. – Ростов н/Д: Феникс, 2002. С.382.

  3. Коробкин В.И., Передельский Л.В. Экология: Учебник для вузов. Изд. 4-е переработ. и доп. – Ростов н/Д: Феникс, 2002. С.382.

  4. Миркин Б.М. Популярный экологический словарь / Б.М. Миркин. – М.: Тайдекс Ко, 2003. С.384.

  5. Петров В.В. Экологическое право России: Учебник для вузов. М.: ВЕК, 1995. С.557.



Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации