Шпоры к экзамену по экологии 2010 - файл ??? ????? 2.docx

приобрести
Шпоры к экзамену по экологии 2010
скачать (166.2 kb.)
Доступные файлы (3):
??? ????? 2.docx92kb.20.06.2010 14:37скачать
??? ?????1.doc681kb.20.06.2010 14:36скачать
??? ?????3.docx48kb.20.06.2010 14:37скачать

??? ????? 2.docx


1.Биосфера. происхождение биосферы.

Биосфера – сложная наружная оболочка Земли, населенная организмами, составляющими в совокупности живое вещество планеты. Термин был введен в 1875г. Эдуардом Зюссом. Атмосфера, гидросфера, литосфера – составляющие биосферы, в которых существует жизнь.

Строение: живое вещество, косное вещество (все геолог. образования, не входящие в состав живых организмов и не созданные ими), биокосное в-во (нефть), биогенное в-во (геолог породы, созданные живыми орг-ми).

Факторы, определяющие границы биосферы, — неблагоприятные условия для жизни организмов. Биосфера по вертикали разделяется на две четко обособленные области: верхнюю, освещенную светом, - фотобиосферу, в которой происходит фотосинтез, и нижнюю, «темную», - меланобиосферу, в которой фотосинтез невозможен. На суше граница между ними проходит по поверхности Земли.

Биосфера охватывает нижнюю часть атмосферы до высоты озонового экрана (20-25 км), верхнюю часть литосферы (кора выветривания) и всю гидросферу до глубинных слоев океана.

В. И. Вернадский отмечал, что «пределы биосферы обусловлены, прежде всего, полем существования жизни». На развитие жизни, оказывают влияние: наличие кислорода, углекислого газа, воды в ее жидкой фазе. Ограничивают область распространения жизни и слишком высокие или низкие температуры. Элементы минерального питания также влияют на развитие жизни. К ограничивающему фактору можно отнести и сверхсоленую среду. Лишены жизни подземные воды с концентрацией солей свыше 270 г/л.

Происхождение биосферы: 3,6 млрд. лет назад возникла жизнь. Теории:

Креацизм – божественное возникновение.

Самопроизвольное зарождение жизни – жизнь возникла неоднократно.

Теория стационарного состояния – всегда существовала.

Панспермия – жизнь занесена извне.

Биохимическая эволюция – в результате процессов, подчиненных химическим и физическим законам:

Возникновение жизни из неживой природы, т. Чапанина 1953 подтверждена С. Миллером. 3,5 млрд. лет назад не было атм. CO2, H20, CH4, NH3. Эти вещества образовали свободные радикалы. Появление органического вещества – аминокислоты, сахара и др. 3 млрд. лет назад образовались первые клетки.

Развитие клетки организмов 1,5-2 млрд. лет назад

Большой биологический взрыв. 450 млн. лет назад

Антропогенный этап 1,5 млн. лет назад.
Ноосферогенез - рождение и эволюция разума.

Ноосфера - высшая стадия развития биосферы, связанная с возникновением и становлением в ней цивилизованного человечества, когда его разумная деятельность становится главным определяющим фактором целесообразного развития.

Ноосфера включает:

- антропосферу;

- техносферу;

- измененную человеком живую и неживую природу;

- социосферу.

2. Энергетический баланс биосферы. Круговорот веществ в биосфере. Большой и малый круговорот.

Энергетический баланс биосферы - соотношение между поглощаемой и излучаемой энергией. Определяется приходом энергии Солнца и космических лучей, которая усваивается растениями в ходе фотосинтеза, часть преобразуется в другие виды энергии и еще часть рассеивается в космическом пространстве.

Круговорот в биосфере - повторяющиеся процессы превращений и пространственных перемещений веществ, имеющие определенное поступательное движение, выражающееся в качественных и количественных различиях отдельных циклов.
Выделяют два вида круговорота:

1.большой (геологический) круговорот веществ протекает от нескольких тысяч до нескольких миллионов лет, включая в себя такие процессы, как круговорот воды и денудация суши. Денудация суши складывается из общего изъятия вещества суши (52990 млн.т/год), общего привноса вещества на сушу (4043 млн.т/год) и составляет 48947 млн.т/год. Антропогенное вмешательство ведет к ускорению денудации, приводя, например, к землетрясениям в зонах водохранилищ, построенных в сейсмоактивных районах.

2.малый (биотический) (круговорот вещества происходит на уровне биогеоценоза или биогеохимического цикла)

3.Круговорот важнейших химических элементов в биосфере.

1.Углерод в биосфере часто представлен наиболее подвижной формой – C02. Источником является вулканическая деятельность, связанная с вековой дегазацией мантии и нижних слоев земной коры.

Миграция C02 в биосфере Земли протекает двумя путями:

1-й путь закладывается в поглощение его в процессе фотосинтеза с образованием органических веществ и последующем захоронении их в литосфере в виде торфа, угля, горных сланцы, рассеянной органики, осадочных горных пород. Так, в далёкие геологические эпохи сотни млн. лет назад значительная часть фотосинтетического органического вещества не использовалась ни консументами, ни редуцентами, а накапливалась и постепенно погребалась под различными минеральными осадками. Находясь в породах млн. лет, этот детрит под действием высоких t и P (процесс метаморфизации) превращался в нефть, природный газ и уголь (в зависимости от исходного материала, продолжительности и условий пребывания в породах). Теперь в ограниченных количествах добывают это ископаемое топливо для обеспечения потребностей в энергии, а сжигая его, в определённом смысле завершают круговорот углерода.

По 2-му пути миграция С осуществляется созданием карбонатной системы в различных водоемах, где CO2 переходит в H2CO3, HCO31, CO32-. Затем с помощью растворенного в воде кальция происходит осаждение карбонатов CaCO3 биогенным и абиогенным путями. Возникают мощные толщи известняков. Наряду с этим большим круговоротом углерода существует еще ряд малых его круговоротов на поверхности суши и в океане. В пределах суши, где существуют растения, CO2 атмосферы поглощается в процессе фотосинтеза в дневное время. В ночное время часть его выделяется растениями во внешнюю среду.

С гибелью растений и животных на поверхности происходит окисление органических веществ с образованием CO2. Особое место в современном круговороте веществ занимает массовое сжигание органических веществ и постепенное возрастание содержания CO2 в атмосфере, связанное с ростом промышленного производства и транспорта.

2. Азот.


При гниении органических веществ значительная часть содержащегося в них азота превращается в NH4, который под влиянием живущих в почве трифицирующих бактерий окисляется в азотную кислоту. Она вступая в реакцию с находящимся в почве карбонатами (например с СаСО3), образует нитраты:

2HN03 + СаСО3  Са(NО3)2 + СО2 + Н20

Некоторая же часть азота всегда выделяется при гниении в свободном виде в атмосферу. Свободный азот выделяется также при горении органических веществ, при сжигание дров, каменного угля, торфа. Кроме того, существуют бактерии, которые при недостаточном доступе воздуха могут отнимать O2 от нитратов, разрушая их с выделением свободного азота. Деятельность этих денитрифицирующих бактерий приводит к тому, что часть азота из доступной для зеленых растений формы (нитраты) переходит в недоступную (свободный азот). Т.е., далеко не весь азот, входивший в состав погибших растений, возвращается обратно в почву; часть его постепенно выделяется в свободном виде. Непрерывная убыль минеральных азотных соединений давно должна была бы привести к полному прекращению жизни на Земле, если бы в природе не существовали процессы возмещения потери азота. К таким процессам относятся прежде всего происходящие в атмосфере электрические разряды, при которых всегда образуется некоторое количество оксидов азота; последние с водой дают азотную кислоту, превращаясь в почве в нитраты

Другим источником попадания азотных соединений почвы является жизнедеятельность так называемых азотобактерий, способных усваивать атмосферный азот. Некоторые из этих бактерий поселяются на корнях растений из семейства бобовых, вызывая образования характерных вздутий — «клубеньков». Усваивая атмосферный азот, клубеньковые бактерии перерабатывают его в азотные соединения, а растения, в свою очередь, превращают последние в белки и другие сложные вещества. Таким образом, в природе совершается непрерывный круговорот азота. Однако ежегодно с урожаем с полей убираются наиболее богатые белками части растений, например зерно. Поэтому в почву необходимо вносить удобрения, возмещающие убыль в ней важных элементов питания растений.

Фосфор входит в состав генов и молекул, переносящих энергию внутрь клеток. В различных минералах P содержится в виде неорганического фосфатиона (PO43-). Фосфаты растворимы в воде, но не летучи. Растения поглощают PO43- из водного раствора и включают фосфор в состав различных органических соединений, где он выступает в форме т.н. органического фосфата. По пищевым цепям P переходит от растений ко всем прочим организмам экосистемы. При каждом переходе велика вероятность окисления содержащегося P соединения в процессе клеточного дыхания для получения органической энергии. Когда это происходит, фосфат в составе мочи или ее аналога вновь поступает в окружающую среду, после чего снова может поглощаться растениями и начинать новый цикл. В отличие, например, от CO2, который, где бы он ни выделялся в атмосферу, свободно переносится в ней воздушными потоками, пока снова не усвоится растениями, у фосфора нет газовой фазы и, следовательно, нет «свободного возврата» в атмосферу. Попадая в водоемы, фосфор насыщает, а иногда и перенасыщает экосистемы.




Обратного пути, по сути дела, нет. Что-то может вернуться на сушу с помощью рыбоядных птиц, но это очень небольшая часть общего количества, оказывающаяся к тому же вблизи побережья. Океанические отложения фосфата со временем поднимаются над поверхностью воды в результате геологических процессов, но это происходит в течение миллионов лет.

Кислород. Кислород - наиболее активный газ. В пределах биосферы происходит быстрый обмен кислорода среды с живыми организмами или их остатками после гибели.

В составе земной атмосферы кислород занимает второе место после азота. Господствующей формой нахождения кислорода в атмосфере является молекула О2. Круговорот кислорода в биосфере весьма сложен, поскольку он вступает во множество химических соединений минерального и органического миров.

Свободный кислород современной земной атмосферы является побочным продуктом процесса фотосинтеза зеленых растений и его общее количество отражает баланс между продуцированием кислорода и процессами окисления и гниения различных веществ. В истории биосферы Земли наступило такое время, когда количество свободного кислорода достигло определенного уровня и оказалось сбалансированным таким образом, что количество выделяемого кислорода стало равным количеству поглощаемого кислорода.

4. Круговорот металлов. Ресурсный цикл как антропогенный круговорот

Поведение металлов в природных средах во многом зависит от специфичности миграционных форм и вклада каждой из них в общую концентрацию металла в экосистеме. Для понимания миграционных процессов и оценки токсичности тяжелых металлов недостаточно определить только их валовое содержание. Необходимо дифференцировать формы металлов в зависимости от химического состава и физической структуры: окисленные, восстановленные, метилированные, хелатированные и др.. Наибольшую опасность представляют лабильные формы, которые характеризуются высокой биохимической активностью и накапливаются в биосредах. По чувствительности к ним животных и человека металлы можно расположить в следующий приблизительный ряд: Hg > Cu > Zn > Ni > Pb > Cd > Cr > Sn > Fe > Mn > Al. Особенностью металлов как загрязнителей является то, что металлы способны лишь к перераспределению.

Металлы-токсиканты в различных формах способны загрязнять все три области биосферы - воздух, воду и почву.

Поступление тяжелых металлов в окружающую среду имеет как естественное, так и техногенное происхождение. Техногенная доля меди и цинка в атмосфере - 75%, кадмия и ртути - 50%, никеля 30%, кобальта - 10%. Наиболее высокая эмиссия в атмосферу характерна для свинца - 50...80%.

В атмосфере тяжелые металлы присутствуют в форме органических и неорганических соединений в виде пыли и аэрозолей, а также в газообразной форме (ртуть). Основные механизмы выведения тяжелых металлов из атмосферы - вымывание с осадками и осаждение на подстилающую поверхность.


В водных средах тяжелые металлы присутствуют в трех формах: взвешенной, коллоидной и растворенной. Последняя представлена свободными ионами и растворимыми комплексными соединениями с органическими и неорганическими лигандами. Для неорганических соединений - это галогениды, сульфаты, фосфаты, карбонаты и др.. Среди органических лигандов наиболее прочными являются комплексы гуминовых и фульвокислот (преимущественно низкомолекулярных), входящих в состав гумусовых веществ почвы и природных вод. Следует заметить, что значительная часть тяжелых металлов переносится поверхностными водами во взвешенном состоянии.

Сорбция металлов донными отложениями зависит от особенностей их состава и содержания органических веществ. В конечном итоге тяжелые металлы в водных экосистемах концентрируются в придонных осадках и в биоте, в то время как в самой воде они остаются в сравнительно небольших концентрациях. Так, при концентрации ртути в донных отложениях 80-800 мкг/кг ее содержание в воде не превышает 0,1-3,6 мкг/кг.

Ресурсный цикл (антропогенный круговорот веществ) - совокупность превращений и пространственных перемещений определенного вещества или группы веществ на всех этапах использования их человеком. Цикл фактически не замкнут из-за потерь, например, каменный уголь обратно в места залегания не возвращается. Антропогенный круговорот естественен, как и любой другой, но предполагает разумное волевое начало

5. Моделирование в экологии.

Моделирование — это разработка, исследование модели и распространение модельной информации на оригинал (Лиепа, 1982). Достоинства моделирования проявляются там, где возможности традиционного подхода оказываются ограниченными. Именно такой областью познания является экология.

Системный анализ - широкая стратегия научного поиска, которая, конечно, использует математический аппарат и математические концепции, но в рамках систематизированного научного подхода к решению сложных проблем. По существу системный анализ организует наши знания об объекте таким образом, чтобы помочь выбрать нужную стратегию или предсказать результаты одной или нескольких стратегий, которые представляются целесообразными тем, кто должен принимать решения

Математическое моделирование в экологии – достаточно обширная область исследования и по выбору объектов моделирования, и по набору методов, и по спектру решаемых задач.

В зависимости от цели моделирования, можно выделить два типа моделей: дескриптивные модели и модели поведения. Дескриптивная модель позволяет получить информацию о взаимосвязях между наиболее важными переменными экосистемы (основанный на инструментах теории вероятностей и математической статистики). Разделяют статические методы, не учитывающие время в качестве переменной и динамические методы, которые учитывают временную переменную.

Модели поведения описывают системы во время переходного периода от одного состояния к другому. Для осуществления этой категории моделей изучают: 1) структуру сигналов на входе и выходе системы; 2) реакцию системы на особые проверочные сигналы; 3) внутреннюю структуру системы.


6. Исторические этапы изменения биосферы человеком:

  1. воздействие на природу человека как биологического вида.

  2. Сверхинтенсивная охота.

  3. Скотоводство.

  4. Земледелие.

  5. 300 лет назад – глобальное изменение всех компонентов биосферы.


Понятие об экологическом кризисе. Глобальное изменение всех компонентов биосферы.

Источники загрязнения:

  1. Промышленные предприятия.

  2. ТЭК.

  3. Бытовые отходы.

  4. Отходы транспорта.

  5. Отходы животноводства.

  6. Химические вещества. Состав загрязнений: Твердые вещества, химические соединения, Me, Оксиды, Аэрозоли, Жидкости. Естественное, антропогенное.


Формы воздействия человека на биосферу:

  1. Изменение структуры земной поверхности.

  2. Изменение состава биосферы, круговорота и баланса слагающих ее веществ.

  3. изменение энергетического баланса биосферы. 4. изменение, вносимые в биоту.



7. Воздействие среды на здоровье человека


Удовлетворение бесчисленных запросов современного человека вступает в острый конфликт с первоосновой потребностей каждого – сохранением здоровой среды обитания. Трудности, порождаемые развитием цивилизации, растущая деградация природной среды и ухудшение условий жизни людей порождает необходимость действовать, искать новые концепции общественного развития.

Из-за загрязнения окружающей среды происходит снижение плодородия почв, деградация и опустынивание земель, гибель растительного и животного мира, ухудшение качества атмосферного воздуха, поверхностных и подземных вод. В совокупности это приводит к исчезновению с лица Земли целых экосистем и биологических видов, ухудшению здоровья населения и уменьшению продолжительности жизни людей. Около 85 % всех заболеваний современного человека связано с неблагоприятными условиями окружающей среды, возникающими по его же вине.

Отрицательное воздействие на здоровье людей и окружающую среду оказывают промышленные предприятия, расположенные на территории города вблизи жилых районов.

Негативное влияние на здоровье человека оказывает питьевая вода. Болезни, передаваемые через загрязненную воду, вызывают ухудшение состояния здоровья, и гибель огромного числа людей.

Источниками загрязнения почвы служат сельскохозяйственные и промышленные предприятия, а также жилые здания. При этом от промышленных и сельскохозяйственных объектов в почву поступают химические (в том числе и весьма вредные для здоровья: свинец, ртуть, мышьяк и их соединения), а также органические соединения. Из почвы вредные вещества и болезнетворные бактерии могут проникнуть в грунтовые воды, которые могут поглощаться из почвы растениями, а затем через молоко и мясо попадать в организм человека.




8.Урбанизация.

Урбанизация оказывает отрицательное воздействие на все компоненты биосферы.

Крупные города загрязняют атмосферный воздух в результате движения различных видов транспорта, а также выбросов промышленных предприятий, тепло и электростанций, обеспечивающих потребности горожан.

Строительство высокоэтажных зданий имеет отрицательные последствия для грунтов. Происходит просадка районов расположения таких зданий с компенсирующими пoднятиями пoверхнoсти в пригoрoдах. Пoлнoстью меняется прирoдный ландшафт.

Гoрoда являются искусственнo сoзданными экoсистемами, в кoтoрых пoтерянo тo видoвoе разнooбразие растений и живoтных, кoтoрoе заселялo эту территoрию прежде.

Урбанизирoванные территoрии характеризуются бoльшим испoльзoванием вoдных ресурсoв на различные хoзяйственнo-бытoвые и прoмышленные нужды. В результате oбразуется oгрoмнoе кoличествo стoчных вoд, кoтoрые даже пoсле oчистки на специальных сooружениях представляют oпаснoсть для тех вoдных oбъектoв, куда прoизвoдится их сбрoс.

Следует oтметить, чтo люди, живущие в гoрoдах, не oтличаются устойчивым иммунитетoм к различнoгo рoда бoлезням.

Гoрoжане чаще страдают oт забoлеваний крoвенoснoй, нервнoй и эндoкриннoй систем. Жизнь гoрoжанина сoпрoвoждается oбразoванием бoльшoгo кoличества oтхoдoв. - Пoлигoны твердых бытoвых oтхoдoв, стихийные свалки мусoра вoкруг крупных гoрoдoв представляют oпаснoсть для грунтoвых вoд, вoздуха, пoчв.

Город как гетеротрофная экосистема

Город является гетеротрофной экосистемой с очень высокой концентрацией потребителей. Действительно, продукция зеленых растений не играет заметной роли в функционировании урбоэкосистемы. Поэтому городу необходим приток энергии и вещества с больших площадей, находящихся за его пределами. Среда на входе и выходе для системы города значительно важнее, чем для такой экосистемы, как, например, лес - город, по сути, паразитирует на окружающих ландшафтах. Таким образом, при существующем порядке хозяйствования город почти не производит пищи или других органических веществ, не очищает воздух и почти не возвращает в круговорот неорганические вещества. Кроме того, урболандшафт является значительным накопителем и перераспределителем (вместе с перемещаемым грунтом, строительным материалом, топливом и прочими веществами) многих редких элементов, значительно повышая содержание некоторых из них в антропогенных экосистемах.

Необходимо заметить, что если растения резко ограничены в возможностях поселения в городе, то для животных обнаруживается огромное количество потенциальных экологических ниш. Это связано с очень большим числом самых разнообразных убежищ, обилием кормовых ресурсов и высокой комфортностью местообитаний, особенно для некоторых синантропных групп животных. Существенными особенностями этих биотопов являются ряд антропогенных факторов, которые накладывают специфический отпечаток на видовой состав и особенности образа жизни городских обитателей.


9. Загрязнение.

Загрязнение – привнесение в среду новых, не характерных для нее физических, химических или биологических компонентов или превышение естественного многолетнего содержания этих компонентов. Воздух, вода, почва – объекты загрязнения.

Классификация загрязнений:

  1. Индигриентное (химическое) неорганические и органические вещества.

  2. Параметрическое (физическое) тепловое, световое ЭМ, шумовое, радиационное.

  3. Биотическое (на популяции).

  4. Стационарное деструкционное изменение ландшафта.


Главные загрязнители биосферы:

  1. CO2 – парниковый эффект.

  2. CO – баланс верхних слоев.

  3. NxOy (N20, NO, N2O3, NO2, N2O5) – смог, респираторные заболевания.

  4. SO2.

  5. Фосфаты (гидросфера).

  6. Тяжелые металлы Hg, Pb.

  7. Нефть и нефтепродукты.

  8. Пестициды.

  9. Радиация.

Воздействие человека на биосферу в целом и на отдельные ее компоненты достигло к настоящему времени огромных размеров. Современное состояние Земли оценивается как глобальный экологический кризис. Негативные тенденции этих воздействий на человека и биоту носят не только выраженный локальный, но и глобальный характер.

Технологические причины глобального загрязнения: осваивание невозобновимых и возобновимых природных ресурсов, строительные и горные работы, сжигание топлива. Производство минеральных удобрений. Развитие химической промышленности. Несоверш.технологий.


10. Главные загрязнители биосферы.

Главные источники загрязнений биосферы:

1.углекислый газ (образуется при сгорании всех видов топлива. Увеличение его содержания в атмосфере приводит к парниковому эффекту и глобальному потеплению, что чревато пагубными геохимическими и экологическими последствиями)

2.окись углерода (образуется при неполном сгорании топлива. Ядовитое вещество. Может нарушать тепловой баланс верхней части атмосферы)

3.сернистый газ (содержится в дымах промышленных предприятий. Вызывает обострение респираторных заболеваний, наносит вред растениям. Разъедает известняк)

4.окиси азота (создают смог и вызывают респираторные заболевания. Способствуют чрезмерному разрастанию водной растительности)

5.фосфаты (содержатся в удобрениях, главный загрязнитель вод в реках и озерах)

6.ртуть (один из самых опасных загрязнителей пищевых продуктов, особенно морского происхождения. Накапливается в организме и вредно действует на нервную систему)

7.свинец (добавляется в бензин и затем с продуктами сгорания выбрасывается в атмосферу. Действует на ферментные системы и обмен веществ в живых клетках)

8.нефть (приводит к пагубным экологическим последствиям, вызывает гибель планктонных организмов, рыбы, морских птиц и млекопитающих)

9.ДДТ и другие (очень токсичны для ракообразных, убивают рыбу и пестициды организмы, служащие кормом для рыб. Многие являются канцерогенами)

10.радиация (превышение допустимых доз приводит к злокачественным новообразованиям и изменениям в генотипе (мутациям))


Посл-я загрязнений. Ядерные катастрофы.

Последствия загрязнений:

Процесс нежелательных потерь вещества, энергии, труда, средства, рассеиваемые в биосфере.

Необратимое разрушение отдельных экосистем и биосферы в целом, включая воздействие на физико-химические параметры среды.

Потери плодородных земель, снижение продуктивности экосистем и биосферы в усл. морального состояния человека, как главной производительной силы общества.

Опасность ядерных катастроф.

Повышенные дозы радиации оказывают влияние на генетический аппарат и биологические структуры организмов человека, растений и животных. Такие дозы могут выделиться в результате аварийных ситуаций на объектах, связанных с использованием атомной энергии, либо в случае ядерных взрывов.

Это предприятия, на которых получают ядерное топливо, АЭС, базы ледокольного и подводного атомных флотов, заводы по производству атомных субмарин, судоремонтные заводы, стоянки выведенных из эксплуатации атомных кораблей. Особую опасность представляют хранилища ядерных отходов и предприятия по их переработке. Высокая стоимость технологии служит ограничением переработки отработанного ядерного топлива.

Атомные электростанции в настоящее время входят в ряд традиционных источников получения энергии.

На планете Земля накопилось такое количество ядерного оружия, что его применение неоднократно могло бы уничтожить все живое на ее поверхности. В случае возникновения военного конфликта с применением ядерного оружия может произойти атомная война, последствия которой будут самыми катастрофическими.


11.Атмосфера, строение атмосферы, свойства, состав. Самоочищение атмосферы.

Атмосфера – газовая оболочка Земли, состоящая из смеси различных газов, водяных паров и пыли. Состав атмосферы: N2 – 78%, O2 – 21%, Ar и др. инертные газы– 0,9%, CO2 – 0,03%. На высоте от 10 до 50 км расположен слой озона, защищающий Землю от чрезмерного UV облучения.

Атмосфера делится на гомосферу и гетеросферу, граница между ними на высоте 100км. Гомосфера характеризуется однородным и устойчивым газовым составом. Выше этой границы характерен нарастающий уровень ионизации газов за счет фотодиссоциации. Свойства – озоновый слой, низкая плотность воздуха – закрывает возможность существования организмов.

Атм физически, химически и механически воздействует на литосферу, регулируя распределение тепла и влаги. Атм поддерживает различные формы жизни на Земле. В формировании природной среды Земли велика роль тропосферы и в меньшей степени стратосферы, области холодного разреженного сухого воздуха толщиной примерно 20 км. Способность атмосферы к самоочищению (ветер, осадки, лес).

Существует 3 основных цикла атмосферных процессов, определяющих климат - теплооборот, влагооборот и атмосферная циркуляция. Теплооборот, создает тепловой режим атмосферы. Сквозь атмосферу проходит поток солнечной радиации. Атмосфера частично поглощает солнечные лучи, преобразуя их энергию в теплоту; частично рассеивает их, меняя по качеству; частично они отражаются назад облаками. Между земной поверхностью и атмосферой происходит обмен тепла.  Между атмосферой и земной поверхностью происходит постоянный оборот воды, или влагооборот. С поверхности океанов и других водоемов, влажной почвы и растительности в атмосферу испаряется вода, на что затрачивается большое количество тепла из почвы и верхних слоев воды.





12. Озоновый слой атмосферы, его значение, причины загрязнения.

Термосфера, магнитосфера. Тропосферы 4/5 массы атмосферы.

На высоте от 10 до 50 км, с максимумом концентрации на высоте 20-25 км, расположен слой озона, защищающий Землю от чрезмерного UV облучения, гибельного для организмов.

Озоновый слой – 40 тон. 6500 раз ослабляет ультрафиолетовое излучение.

Причины разрушения O3 озонового слоя: (1) Cl2 природное извержение, антропогенный фактор. ClFCH – фреоны, CH4FxClx-1. Одна молекула Cl2 разрушает 100000 молекул O3. (2) NO2, NxOy. Разложение азотных удобрений. выхлопные газы ракет, машин, ядерные взрывы в атмосфере, 1 молекула NO2=10 молекул O3. (3) H2.

Роль озона:

  1. Защита от УФ.

  2. Разрушение загрязнителей 3CO+O33CO2

Вредное действие озон оказывает в нижних слоях атмосферы: 0,000001 – доля полезного действия; 0,000001-0,000005 вредное вещество; больше 0,000005 ядовитое вещество (разрушение гемоглобина).


13. Источники загрязнения атмосферы

В общем количестве выбросов вредных веществ в атмосферу над территорией России доминируют выбросы от стационарных источников (промышленность, ТЭЦ). Суммарный выброс загрязняющих веществ в 1991 году составил 53 млн. т (32-от промышленности, 21-от автотранспорта).

Основные загрязнители:

  1. CO – воздействует на нервную и сердечно-сосудистую системы;

  2. Оксиды азота, в основном NO2 – взаимодействуя с углеводородами выхлопных газов, образуют фотохимический смог. В чистом виде приводят к отеку легких;

  3. SO2 – накапливается в листьях и хвое, чем наносит урон лесам; раздражает слизистые оболочки;

  4. Углеводороды (пары бензина, пентан, гексан) – обладают наркотическим действием, вызывают головные боли, головокружение;

  5. Альдегиды – раздражают слизистые оболочки;

  6. Соединения свинца – нарушают синтез гемоглобина, провоцируют заболевания дыхательных путей, нервной системы;

  7. Атмосферная пыль: сажа, содержащаяся в пыли, обладает большой адсорбционной способностью к тяжелым углеводородам, что делает ее опасной для здоровья человека.

Основными источниками загрязнения атмосферного воздуха явл-ся промышленные предприятия, транспорт, энергетические системы. Промышленное производство – источник различного вида загрязнений окр среды. Вид, кол-во и состав загрязнений определяются производственным процессом, используемым сырьем, материалами и масштабами пр-ва. К числу основных загрязнителей относятся выбросы двигателей внутр сгорания (ДВС) и газотурбинных двигателей (ГТД).

Смоги, кислотные дожди. Парниковый эффект.

Смог — видимое загрязнение воздуха, обычно в сочетании дыма, влаги и пыли. Различают смог влажный и сухой или фотохимический; второй содержит продукты разложения загрязняющих веществ солнечными лучами. Первый тип наблюдается при пасмурной, туманной погоде, способствующей возрастанию концентрации сернистого ангидрида и трансформации его в аэрозоль серной кислоты; симптомы: удушье, резь в глазах, тошнота. Механизм образования фотохимического тумана: молекулы NxOy, содержащиеся в выхлопных газах, возбуждаются за счет энергии УФ, затем реагируют с кислородом, образуя озон; последний, реагируя с углеводородом выхлопов или выбросов нефтехимии, образует фотооксиданты.

Кислотные дожди — осадки, кислотность которых выше нормальной. Связаны с выбросами в атмосферу сернистого газа, сероводорода, окисла и диокисла азота, углекислого газа. Антропогенным источником SO2 является процесс сжигания ископаемого топлива. Происходят реакции: SO2+H2O=H2SO3+Q; H2SO3+O=H2SO4 или SO2+NO2+H2O=H2SO4+NO. Негативное воздействие: подкисление озер и рек, деградация лесов, вымывание биогенов из почвы, влияние на людей.

Парнико́вый эффе́кт — повышение т-ры нижних слоёв атмосферы планеты по сравнению с эффективной т-рой, то есть т-рой теплового излучения планеты, наблюдаемого из космоса. Существенно изменяется состав атмосф. воздуха планеты благодаря увеличению выбросов диоксида углерода и аэрозолей, что ведет к чрезмерному поглощению воздухом тепл-го излучения Земли - созданию «парникового эффекта». В рез-те потепления климата прогнозируются таяние ледников, подъем вод Мирового океана, затопление большой площади материков. Дальнейшие посл-я этого процесса трудно предсказать.


Оценка качества атмосферы

Для санитарной оценки воздушной среды используется несколько видов допустимых концентраций вредных веществ, в т.ч. ПДК для рабочей зоны, максимально-разовая, среднесуточная ПДК, которые установлены на основе рефлекторных реакций организма человека на присутствие в воздухе токсикантов.

Существуют критерии загрязнения для основных загрязнителей. Сейчас виды стандартов по охране атмосферного воздуха включают нормативы ПДК загрязняющих веществ (взвешенные частицы, аэрозоли, пыль; газообразные компоненты); нормативы биологического загрязнения (микробы, вирусы, аллергены); нормативы предельно допустимых уровней (ПДУ) вредных физических воздействий (звуковые колебания, электромагнитное воздействие, тепловое загрязнение, проникающая радиация, вибрация…); стандарты выбросов: нормативы ПДВ. За состоянием воздуха в стране наблюдает общегосударственная служба. Качество воздуха регламентируется Санитарными нормами, которые содержат максимально разовые и среднесуточные ПДК. Наряду с ПДК для контроля за промышленными выбросами пользуются рядом дополнительных характеристик (нп ДОК – допустимое остаточное кол-во и др).


14. Гидросфера, загрязнение, источники загрязнения.

Гидросфера — водная оболочка Земли; находится в виде паров и облаков, океанов и морей (91,3% массы), ледников, подземных вод. Вода в природных условиях всегда содержит растворенные соли, газы, органические вещества.

Загрязнение вод проявляется в изменении физических и органических свойств, увеличении содержания сульфатов, хлоридов, нитратов, токсичных тяжелых металлов, сокращении растворенного в воде кислорода, появлении радиоактивных элементов, болезнетворных бактерий и других загрязнителей.

Загрязнители:

химические. В этом виде участвуют все виды промышленного, с/х производства, транспорт. Представляет собой изменение естественных химических свойств воды из-за увеличения в ней вредных примесей как неорганической. (кислоты, щелочи, соли, нефтепродукты, пестициды, диоксины, тяжелые металлы, фенолы, аммонийный и нитритный азот)

биологические. Вызывается микроорганизмами и способными к брожению органическими веществами, приводит к бактериологическому заражению. (вирусы, бактерии, другие болезнетворные организмы, водоросли, дрожжевые и плесневые грибы)

физические. Связано со сбросом тепла в воду, что приводит к потрясению всего биоценоза водоемов. Источником служат подогретые сбросные воды ТЭЦ и промышленности; повышение температуры изменяет естественные условия для водных организмов, снижает количество растворенного кислорода, изменяет скорость обмена веществ. Также к физическому загрязнению относятся радиоактивное загрязнение вод, попадание различных взвесей в водные системы. (радиоактивные элементы, взвешенные твердые частицы, тепло, органолептические (цвет, запах), шлам, песок, ил, глина).


Эвтрофикация водоёмов. Последствия перерасхода водных ресурсов

Эвтрофикация — повышение уровня первичной продуктивности водоемов из-за повышения в них концентрации биогенных веществ, в основном азота и фосфора; часто приводит к цветению вод.

Эвтрофикация водоемов: Попав в природные водоемы, биогенные элементы становятся питательной средой для микроорганизмов, в том числе сине-зеленых водорослей. Продукты жизнедеятельности сине-зеленых - аллергены, токсины, уже на прямую воздействующие на человека. Процесс антропогенного эвтрофирования, вызывая быстрые и подчас необратимые нарушения функциональных связей экосистемы, приводит к ухудшению качества воды, подрыву полезной продуктивности, а иногда и к полной утрате природных ресурсов озера. Основные отриц-е последствия этого процесса - массовое развитие планктонных водорослей, появление неприятного запаха и вкуса воды, увеличение содержания органических веществ, снижение прозрачности и увеличение цветности воды


Последствия перерасхода водных ресурсов.

Когда из реки отводят воду, экологические последствия могут затронуть не только ее саму. Болота вдоль множества рек пересохли, так как больше не подпитываются периодическими паводками, что привело к гибели огромного количества водной дичи и других видов растений и животных, обитавших в этих местах.Проблема касается и эстуариев, т. е. заливов, в которых пресная вода рек постепенно смешивается с морской. Когда речной сток сокращается, в эстуарии поступает меньше пресной воды, растет их соленость и сильно изменяется экология.

Падение уровня грунтовых вод влияет и на поверхностные водоемы. Когда уровень грунтовых вод падает, эта опора исчезает, и может происходить постепенное опускание поверхности суши, называемое просадкой грунта. Из-за истощения запасов грунтовых вод возникает еще одна проблема - подток соленой воды.





Экономия воды. Оценка качества гидросферы.

Гидросфера играет огромную роль в формировании природной среды Земли. Поэтому необходимо экономно расходовать водные ресурсы.

Оценка кач-ва: кач-во поверхностных вод нормировано для хозяйственно-питьевого, культурно-бытового и рыбохозяйственного водопользования. Для воды установлены ПДК более чем 960 хим соединений, которые объединены в 3 группы по санитарно-токсикологическому, общесанитарному, органолептическому лимитирующим показателям вредности (ЛПВ). Содержание в питьевой воде растворимых солей магния и кальция обусловливает жесткость воды. Вопрос доброкачественности питьевой воды решают путем определения кол-ва кишечных палочек в 1л воды (коли-индекс). Используемые в наст вр методы оценки кач-ва воды с пом системы ПДК загрязняющих в-в не дают полного представления о состоянии природных вод и не явл-ся достаточной гарантией их охраны от загрязнения.

15.Круговорот воды в природе. Антропогенное воздействие на круговорот воды.

Круговорот воды. Вода находится в постоянном движении. Испаряясь с поверхности водоемов, почвы, растений, вода накапливается в атмосфере и, рано или поздно, выпадает в виде осадков, пополняя запасы в океанах, реках, озерах и т.п. Т. о., кол-во воды на Земле не изменяется, она только меняет свои формы. Из всех выпадающих осадков 80% попадают непосредственно в океан. Для человека наибольший интерес представляют оставшиеся 20%, выпадающие на суше, т.к. большинство используемых источников воды пополняются именно за счет этого вида осадков. Для воды, выпавшей на суше, есть два пути. Либо она, собираясь в ручьи и реки, попадает в озера и водохранилища – т.н. открытые источники водосбора. Либо просачиваясь через почву, пополнит запасы грунтовых вод. Поверхность и грунтовые воды и составляют 2 основных источника водоснабжения. Он играет гл. роль в связывании геологического и биотического круговоротов.

В биосфере вода, непрерывно переходя из одного состояния в другое, совершает малый и большой круговорот. Испарение воды с поверхности океана, конденсация водяного пара в атмосфере и выпадение осадков на поверхность образуют малый круговорот.

Если же водяной пар переносится воздушным течением, круговорот становится сложнее. В этом случае часть осадков используется и поставляется обратно в атмосферу, др. - питает реки и водоемы, вновь возвращаясь в океан речным или подземным стоком, завершая тем самым большой круговорот.

Важное свойство круговорота воды - связывает воедино все части гидросферы: океан, реки, почвенную влагу, подземные воды и атмосферную влагу. Вода - важнейший компонент всего живого. Наиболее медленной частью круговорота воды является деятельность полярных ледниковых масс.

Наибольшей активностью обмена после атмосферы влаги отличаются речные воды, которые сменяются в среднем каждые 11 дней. Чрезмерная быстрая возобновляемость основных источников пресных вод и опреснение вод в процессе круговорота является отражением глобального процесса динамики вод на земном шаре.

Антропогенное воздействие на круговорот воды. Человечество постоянно стремилось к увеличению водопотребления, оказывая на гидросферу огромное многообразное давление. На нынешнем этапе развития техносферы происходит осознание такого страшного зла, как загрязнение и истощение поверхностных и подземных вод.

Загрязнение атмосферы, принявшее крупномасштабный характер, нанесло ущерб рекам, озерам, водохранилищам, почвам. Загрязняющие вещества и продукты их превращений рано или поздно из атмосферы попадают на поверхность Земли. Эта и без того большая беда значительно усугубляется тем, что и в водоемы, и на землю непосредственно идет поток отходов. Огромные площади сельскохозяйственных угодий подвергаются действию различных пестицидов и удобрений, растут территории свалок. Промышленные предприятия сбрасывают сточные воды прямо в реки. Стоки с полей также поступают в реки и озера. Загрязняются и подземные воды - важнейший резервуар пресных вод. Загрязнение пресных вод и земель бумерангом вновь возвращается к человеку в продуктах питания и питьевой воде. Загрязнение Мирового океана приводит к постепенному снижению первичной биологической продукции. По оценкам ученых, она сократилась к настоящему времени на 10%. Соответственно этому снижается и ежегодный прирост других обитателей моря. Сейчас уже ясен путь, который позволит людям избежать экологического тупика. Это безотходные и малоотходные технологии, превращение отходов в полезные ресурсы. Но потребуются десятилетия для воплощения идеи в жизнь.


16. Литосфера. Земельный фонд планеты. Почва, её значение.

Литосфера – внешняя твердая оболочка земли, постепенно, с глубиной переходящая в сферы с меньшей плотностью вещества.

1. Верхняя мантия (200 км).

2. Земная кора: на суше 75 км вглубь, на дне океана 5-10 км вглубь. Состав: 50% - SiO2; 25% - AlO3; 10% - Fe2O3; оксиды K, Ca, Mn, P. От общей массы Земли земная кора сост 0,42%.

Земельные ресурсы: 30% - суша. S=129 млн. км2. 10% - пашни. 25% - пастбища, сенокосы. 43% - пустыни. 30% - горы. 3.

Верхний слой литосферы – гумус. Гумус – конечный продукт разложения мертвых органических остатков, аморфное вещество, (фенолы, сложные эфиры, карбоновые кислоты) плодородный слой почвы.

Гумификация - процесс образования гумуса.

Почва - особое природное образование, сформировавшееся в результате преобразования горных пород растениями и животными, т.е. в результате почвообразовательного процесса. Почва обладает особым свойством - плодородием, она служит основой с/х всех стран. Почва при правильной эксплуатации не только не теряет своих свойств, но и улучшает их, становится плодороднее. Почва - колоссальное природное богатство, обеспечивающее человека продуктами питания, животных - кормами, а промышленность сырьем. Почва образовывалась из выхода на поверхность земли горных пород под действием ветра, атмосферной влаги, в связи с изменением климата и температурными колебаниями горные породы, под действием микроорганизмов, а позднее лишайников и мхов. Лучшие почвы, влагоемкие и воздухопроницаемые, имеют мелкокомковатую или мелкозернистую структуру из комочков диаметром от 1 до 10 мм. Почва состоит из твёрдой, жидкой, газообразной и животной частей. Твердая часть - это минеральные и органические частицы.

Они составляют от 80-98 % почвенной массы и состоят из песка, глины, илистых частиц, оставшихся от материнской породы в результате почвообразовательного процесса. Жидкая часть почвы, вода с растворенными в ней органическими и минеральными соединениями. Воды в почве содержится от долей процента до 40-60 %. Жидкая часть участвует в снабжении растений водой и растворёнными элементами питания. Газообразная часть, почвенный воздух, заполняет поры, не занятые водой. Почвенный воздух содержит больше CO2 и меньше O2, чем атмосферный воздух, а также метан, летучие органические соединения и др. Живая часть почвы состоит из почвенных микроорганизмов, представителей беспозвоночных, роющих позвоночных. Они обитают в основном в верхних слоях почвы, около корней растений, где добывают себе пищу. Некоторые почвенные организмы могут жить только на корнях. Почва содержит азот, фосфор, калий, кальций, сера, железо, бор, марганец, молибден, цинк, которые растения потребляют в ограниченных количествах. Их соотношение определяет химический состав почвы. Из физических свойств почвы наибольшее значение имеет влагоемкость, водопроницаемость, скважность. Почвообразующие факторы: климат, геологическая основа, рельеф, время, биота. Почва: 50–60% - минеральная основа; 10%- органическая основа; 15% - воздух; 20–30% - вода.

Условия эффективного использования почв:

  • борьба с эрозией;

  • культурная обработка земли;

  • грамотное использование удобрений;

  • проведение мероприятий по мелиорации и рекультивации.




17. Воздействие человека на литосферу. Деградация земель, причины. Эрозия почв

Состав и свойства почвы постоянно меняются под влиянием жизнедеятельности, климата, деятельности человека. При внесении удобрений почва обогащается питательными для растений веществами, изменяет свои физические свойства. Неправильная эксплуатация может привести к нарушению почвенного покрова - к эрозии почвы, засолению, заболачиванию.

Отчуждая с полей основной и побочный урожай, чел размыкает частично или полностью биологический круговорот в-во, нарушает способ-ть почвы к саморегуляции и снижает ее плодородие. Даже частичная потеря гумуса не дает почве возм-ть выполнять в полной мере свои экологич ф-ции, и она начинает деградировать, т.е. ухудшать свои св-ва. К деградации почв ведут и др причины, преимущественно антропогенного хар-ра. Осн виды антропогенного воздействия на почвы: эрозия (ветровая и водная), загрязнение, вторичное засоление и заболачивание, опустынивание, отчуждение земель для промышл и коммунального строительства.

Эрозия почв (земель) – снесение верхнего слоя почвы водой или ветром. Эрозия оказывает существенное негативное влияние на состояние почвенного покрова, а во многих случаях разрушает его полн-тью. Падает биологическая продуктивность растений, снижаются урожаи и кач-во зерновых культур, хлопка, чая и др.

Ветровая эрозия (дефляция) почв – выдувание, перенос и отложение мельчайших почвенных частиц ветром. Интенсивность ветровой эрозии зависит от ск-ти ветра, устройчивости почвы, наличия растит покрова, особенностей рельефа и др ф-ров. Огромное влияние на ее развитие оказывают антропогенные ф-ры. Различают местную (повседневную) ветровую эрозию и пыльные бури (возникают при оч сильных и продолжительных ветрах).




Эрозия почв, карстовые явления, опустынивание земель

Водная эрозия почв (земель) – разрушение почв под действием временных водных потоков. Формы водной эрозии: плоскостная, струйчатая, овражная, береговая. Условия для проявления вод эр создают природные ф-ры, а основной причиной ее развития явл-ся производственная и иная деят-ть чвка. Наиболее опасна овражная эрозия.

Опустынивание – процесс необратимого изменения почвы и растительности и снижения биологической продуктивности, который в экстремальных случаях может привести к полному разрушению биосферного потенциала и превращению территории в пустыню. Как пр, к опуст-ю приводит сочетание неск-ких ф-ров, совместное действие кот-х резко ухудшает экологическую ситуацию. Опустынивание явл-ся одновременно социально-экономическим и природным процессом, оно угрожает примерно 3,2 млрд га земель, на кот-х проживают более 700 млн чвк.

Карст – геологическое явление, связанное с растворением водой горных пород (известняков, доломита, гипса, каменной соли), образованием при этом подземных пустот (пещер, каверн и др.) и сопровождаемое провалом земной поверхности. Массивы горных пород, в кот-х развивается карст, наз-ся закарстованными. Карст широко распространен в мире. Хозяйственное освоение закарстованных массивов горн пород ведет к существенному изменению природной среды. Карстовые процессы заметно оживляются: образуются новые провалы, воронки, колодцы и др.


18. Загрязнение литосферы. Оценка качества литосферы и пищи.

Почва - особое природное образование, сформировавшееся в результате преобразования горных пород растениями и животными. Поверхностные слои почв легко загрязняются. Основные загрязнители почвы: 1 пестициды (ядохимикаты), 2 минеральные удобрения, 3 отходы и отбросы производства, 4 газо-дымовые выбросы загрязняющий в-в в атмосферу, 5 нефть и нефтепродукты.

ПДК загрязняющих в-в в почве определяется не только хим природой и токсичностью почв, но и их собственными особенностями. Загрязняющие в-ва поступают в почву не только с атмосферными выпадениями, поливными водами, в составе балластных в-ва и различ отходов, но и вносятся преднамеренно как удобрения и ядохимикаты. Одна из наиболее сложных проблем охраны биоценозов – восстановление биологич продуктивности почв, загрязненных тяжелыми металлами. В нас вр для ряда ТМ установлено ориентировочно-допустимое кол-во (ОДК) их содержания в почвах. При определении ПДК загрязняющих в-в в почве особое внимание уделяется тем соединениям, кот-е могут мигрировать в атмсф, грунтовые или поверхностные воды или накапливаться в растениях. Поскольку экспериментальное определение ПДК хим соединений в продуктах питания (ПДКпр) длительно, для установления временно допустимых концентраций пестицидов (ВДКпр) в продуктах пит-я исп-ют расчетные методы. Продукты питания, экспортируемые экономически развитыми странами в развивающиеся страны и в Россию часто содержат пищевые добавки (эмульгаторы, красители, вкусовые и ароматизирующие в-ва), они оказывают вредное воздействие на здоровье. На этикетке их обозначают буквой «Е».

Пестициды.

Пестициды (ядохимикаты) - химические препараты для защиты сельскохозяйственной продукции, растений, для уничтожения паразитов у животных, для борьбы с переносчиками опасных заболеваний и т.п.

Пестициды в зависимости от объекта подразделяются на:

Гербициды – для уничтожения сорной растительности;

Фунгициды - борьба с грибковыми заболеваниями растений;

Зооциды – борьба с вредителями при хранении, борьба с грызунами;

Немотоциды – внешние паразиты животных;

Дефолианты – для удаления листьев;

Дефлоранты - для удаления цветков;

Инсектициды – против вредных насекомых.

Токсичные действия: - сильно токсичные ПДК<50мг/кг; - высоко ядовитые ПДК<100 мг/кг; - средние ПДК до 1 г/кг; - мало ядовитые ПДК > 1 г/кг.

Пестициды - единств загрязнитель, кот-й сознательно вносится чвком в окр среду. Пестициды поражают различ компоненты природных экосистем: уменьшают биологич продуктивность фитоценозов, видовое разнообразие животного мира, снижают численность полезных насекомых и птиц, а в конечном итоге представляют опасность и для самого человека. Пестициды, содержащие хлор (ДДТ, гексахлоран, диоксин, дибензфуран и др.), отличаются не только высокой токсичностью, но и чрезвычайной биологич активностью и способностью накапливаться в различных звеньях пищевой цепи. Даже в ничтожных концентрациях пестициды подавляют иммунную систему организма, повышая т.о. его чувствительность к инфекционным заболеваниям. В более высоких концентрациях эти примеси оказывают мутагенное и канцерогенное действие на организм чвка. ДДТ Действие: - воздействуют на ЦНС; - аллергены – вызывают аллергич заболевания; - канцерогены – вызывают раковые заболев-я; - мутагены - изменяют генокод.

19. Промышленные и бытовые твёрдые отходы.


Отходы – непригодные для производства данной продукции виды сырья, его неупотребимые остатки или возникающие в ходе технологических процессов вещества и энергия, не подвергающиеся утилизации в рассматриваемом производстве.

Отходы одного производства могут служить сырьем для другого. Как правило, в категорию Отходы не включают природное вещество, неявно используемое в технологических циклах, - воздух, его кислород, проходящую «транзитом» воду и т.п. Нередко не учитываются и энергетические Отходы. При учете всех видов Отходов количество полезного общественного продукта составляет не более 2% от вовлекаемых природных веществ и энергии (остальные 98% составляют Отходы). Получение лучшего соотношения, видимо, принципиально не возможно, так как реутилизация ведет к значительным затратам энергии. Как правило, энергетический коэффициент полезного действия всех производственных процессов общества суммарно близок к 0,2% - степени утилизации солнечной энергии растительностью.

Отходы бытовые - твердые (в том числе твердая составляющая сточных вод – их осадок) отбросы – 1 и др., не утилизуемые в быту, образуются в результате амортизации предметов быта и самой жизни людей вещества (включая бани, прачечные, столовые, больницы, бытовые помещения предприятий и т.п.). Утилизация бытовых отходов – извлечение из них ценных (в основном металлов) и негорючих (стекло) компонентов с последующим сжиганием или сбраживанием органических веществ для получения энергии (непосредственно или через получение биогаза) и сырья. Выбросы до 250 кг/год. Разложение – стекло: 1000 лет; Полиэтилен – 200 лет.


Утилизация ТБО

Утилизация бытовых отходов – извлечение из них ценных (в основном металлов) и негорючих (стекло) компонентов с последующим сжиганием или сбраживанием органических веществ для получения энергии (непосредственно или через получение биогаза) и сырья. Выбросы до 250 кг/год. Разложение – стекло: 1000 лет; Полиэтилен – 200 лет.

Утилизация ТБО: захоронение; мусоросжигание; вторичная переработка; компостирование; полное сбраживание. Переработка: стекло  стекловолокно, вторичное использование; резиновые отходы  бензин. Компостирование (органические отходы). Сбраживание (бактериями)  спирт. Производство стройматериалов, компостов и т.п.

Промышленные отходы - добыча полезных ископаемых 7% продукции. - Топливоэнергитический комплекс (силикаты и золы) – Нефтешламы - Шламы гальванических цехов.

Очистка: - Складирование на полигонах – Сжигание – Захоронение (токсичные отходы).

Оценка качества: ПДК млг на кг почвы или пищи. Анализ на содержание личинок мух, возбудителей заболеваний и глистов.


20. Нормирование качества окружающей среды. Экологические стандарты.

Качество окружающей среды – состояние естественных и преобразованных чвком экологических систем, сохраняющее их способность к постоянному обмену в-в и энергии, воспроизводству жизни.

Качественная оценка – показания отдельных компонентов: воздух, вода, почва. В кач-ве критерия оценки разработана система стандартов.

Стандарты качества окружающей природной среды – единые требования и нормативы, предъявляемые к состоянию окружающей среды и деятельности производственно-хозяйственных объектов.

В зависимости от методики установления требований качества, стандарты делятся на:

  • экологические

  • производственно-хозяйственные

Экологические стандарты: определяют предельно-допустимые нормативы вредного антропогенного воздействия на окружающую среду, превышение которых создает угрозу сохранению оптимальных условий существования человека и его окружения. Основной величиной экологического нормирования содержания вредных хим соединений в компонентах природной среды явл-ся ПДК – максимальная концентрация примеси, которая при периодическом воздействии или на протяжении всей жизни чвка не оказывает на него вредного влияния, включая отдаленные последствия, и на окр среду в целом. Устанавливается в законодательном порядке или рекомендуется компетентными учреждениями (комиссиями и т.п.).

При наличии 2-х или более примесей возможно появление эффекта суммации – качество окружающей среды будет соответствовать установленным нормативам при условии:







Производственно-хозяйственные стандарты.

Производственно-хозяйственные стандарты кач-ва окр среды определяют предельно допустимые параметры производственно-хозяйственной деятельности конкретных объектов с точки зрения экологической защиты природной среды. К ним относятся нормативы предельно допустимых выбросов (ПДВ) вредных веществ, химических и биологических воздействий (ПДВ в атмосферу, водоемы устанавливается для каждого стационарного источника отдельно). ПДВ – объем загрязняющего в-ва, выбрасываемого отдельным источником за ед-цу вр, превышение которого ведет к превышению ПДК в среде, окружающей источник загрязнения, и к неблагоприятным последствиям в окр среде и риску для здоровья людей.

Литосфера загрязняется в результате поступления в нее соединений тяжелых металлов, удобрений, ядохимикатов. Горные разработки приводят к уничтожению естественного почвенного покрова на огромных площадях.

В основном загрязнение связано с хозяйственной деятельностью человека (антропогенное загрязнение), однако возможно загрязнение в результате природных явлений, например извержений вулканов, землетрясений, падения метеоритов и др.

21. Экологический мониторинг. Его виды.


Экологический мониторинг – многофункциональный процесс контроля за состоянием объектов экосферы, за источниками нарушений, экологического равновесия, моделирования и прогнозирования экологического состояния объектов экосферы., управления экологическими процессами.

Функции мониторинга:

-контроль за состоянием объектов экосферы

-контроль за источниками нарушений

-моделирование и прогноз экологического состояния объектов экосферы

-управление экологическими процессами.

Средства контроля:

-функциональные (продуктивность, скорость изменения, круговорот веществ);

-структурные (значения физических, химических, биологических, параметров);

Другая классификация:

-контактные методы (хроматография, полярография, кондуктометрия, кулонометрия, потенциометрия, ионометрия, колориметрия, рефрактометрия, люминесцентное измерение, терматография и др.);

-неконтактные (исп. зондирующих полей).

Средства моделирования и прогнозирования:

  • использование фундаментальных законов (ЗСМ, ЗСЭ);

  • установление законов функционирования экосистем;

  • имитационное моделирование.

Сложность осуществления мониторинга обусловлена, в частности законом коммутативности, по которому человек воздействует на окружающую среду в короткий промежуток времени в той же степени, которую природа создает в течении столетий и даже тысячелетий.

22. Природные ресурсы, их классификация. Полезные ископаемые.


Природные ресурсы – средства существования людей, которые не созданы их трудом, но находятся в природе.

В основу классификации прир рес положено 3 признака: по источникам происхождения, по использованию в производстве и по степени истощаемости ресурсов.

По источникам происхождения ресурсы делят на: 1 биологические – все живые средообразующие компоненты биосферы: продуценты, консументы, редуценты; 2 минеральные ресурсы – все пригодные для употребления ведественные составляющие литосферы, используемые в хоз-ве как минеральное сырье или источник энергии. Минеральное сырье может быть рудным, если из него извлекаются Ме, и нерудным.

Классификация ресурсов по использованию их в производстве: земельный фонд, лесной фонд, гидорэнергетические ресурсы, ресурсы фауны, полезные ископаемые (рудные, нерудные, топливно-энергетические).

Полезные ископаемые (рудные, нерудные, топливно-энергетические) – природное скопление минералов в земной коре, которое м.б. использовано в хозяйстве, а скопление полезных ископаемых образует их месторождения, запасы которых должны иметь промышленное значение.

Природные ресурсы по степени истощаемости бывают:

  1. исчерпаемые

    1. невозобновимые

    2. относительно возобновимые (почва, леса)

    3. возобновимые (животный и растительный мир)

  2. неисчерпаемые (воздух, солнечная энергия, вода, почва)



Энергетические ресурсы. Энергетические ресурсы. Растительные и животные ресурсы. Исчерпаемость природных ресурсов.

Энергетические ресурсы – совокупность энергии Солнца и космоса, атомно-энергетических, топливно-энергетических, термальных и др источников энергии.


Энергия рек использована практически полностью. Расчет на энергию ветра вряд ли оправдан. Единственный реальный сегодня и не имеющий серьезных ограничений в обозримом будущем источник энергии — атомная энергетика. Запасы урана достаточно велики, и атомной энергии хватит еще надолго, даже с учетом роста энергопотребления в ХХI в. При правильном использовании и серьезном отношении атомная энергетика оказывается вне конкуренции и с экологической точки зрения, значительно меньше загрязняя окружающую среду, чем сжигание углеводородов. В частности, суммарная радиоактивность золы каменного угля гораздо выше, чем радиоактивность отработавшего топлива всех атомных электростанций. Управляемый термоядерный синтез — практически неисчерпаемый и сравнительно дешевый источник энергии.

Растительные и животные (биологические) ресурсы – все живые средообразующие компоненты биосферы: продуценты, консументы, редуценты с заключенным в них генетическим материалом. Они явл-ся источниками получения людьми материальных и духовных благ. К ним относятся промысловые объекты, культурные растения, домашние животные, живописные ландшафты, микроорганизмы, т.е. растительные ресурсы, ресурсы животного мира и др. Особое значение имеют генетические ресурсы.

Закон ограниченности природных ресурсов: все природные ресурсы Земли являются конечными.


23. Природоохраняемые территории. Принципы рационального природопользования.

Заповедные территории:

  • Заповедники – где исключена хозяйственная деятельность и ведется научная работа: Великий Камень, гора Шайтан-Тау, озеро Банное, Капова пещера, Аскинская пещера, Башкирский заповедник, Шульган-Таш, Южно-Уральский заповедник и др.

  • Заказники – территории закрытые для восстановления видового разнообразия: Кизильское лесничество, гора Яман-Тау, Белебеевский р-н.

  • Резерваты – где частично проводится хозяйственная деятельность.

  • Питомники – где производится выращивание животных.

  • Атмосферные заповедники.

  • Национальные парки – как заповедники и резерваты, проводятся экскурсии.

Природопользование – это процесс использования природных ресурсов в целях удовлетворения материальных и культурных потребностей общества.

Рациональное природопользование – изучение природных ресурсов, их бережная эксплуатация, охрана и воспроизводство с учетом настоящих и будущих потребностей общества и сохранение потребностей людей.

Основные принципы охраны окр среды: 1. приоритет охраны жизни и здоровья чвк. 2. научно-обоснованное сочетание экологических и экономических интересов. 3. рациональное и неистощительное использование природных ресурсов. 4. платность природопользования. 5. соблюдение требований природоохранительного законодательства, неотвратимость ответственности за его нарушение. 6. гласность в работе экологических организаций и тесная связь их с общественными объединениями и населением в решении природоохранных задач. 7. международное сотрудничество в обл-ти охраны окр природной среды.

КРУГОВОРОТ СЕРЫ

Круговорот серы также тесно связан с живым веществом. Сера в виде SO2,

SO3, H2S и элементарной серы выбрасывается вулканами в атмосферу. С другой

стороны, в природе в большом количестве известны различные сульфиды

металлов: железа, свинца, цинка и др. Сульфидная сера окисляется в биосфере

при участи многочисленных микроорганизмов до сульфатной серы SO42 почв и

водоемов. Сульфаты поглощаются растениями. В организмах сера входит в

состав аминокислот и белков, а у растений, кроме того, - в состав эфирных

масел и т.д. Процессы разрушения остатков организмов в почвах и в илах

морей сопровождаются очень сложными превращениями серы. При разрушении

белков при участии микроорганизмов образуется сероводород. Далее

сероводород окисляется либо до элементарной серы, либо до сульфатов. В этом

процессе участвуют разнообразные микроорганизмы, создающие многочисленные

промежуточные соединения серы. Известны месторождения серы биогенного

происхождения. Сероводород может вновь образовать «вторичные» сульфиды, а

сульфатная сера создает гипс. В свою очередь сульфиды и гипс вновь


подвергаются разрушению, и сера возобновляет свою миграцию.


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