Контрольная работа по дисциплине "Экология". 11

                                                      Содержание .

1 .Оценка экологической  обстановке  в городе Ижевск

2.Проблемы загрязнения воды

1 .Оценка экологической  обстановке  в городе Ижевск ? 

Ижевск всегда был промышленным городом, приезжающие к нам жители соседних регионов, видя столбы густого чёрного дыма из труб «Ижмаша», «Ижстали» и других заводов, удивлённо спрашивали: «Как вы здесь живёте?» Сейчас такая картина — редкость. Тем не менее заводы остались, автомобилей на улицах Ижевска прибавилось. Может, пора бежать отсюда? Как у нас обстоят дела с экологией?  
 
Итак, экологическую обстановку оценивают в первую очередь по трём показателям: качеству атмосферного воздуха, состоянию водоёмов и почвы.  
Специалистами наблюдения за изменением этих параметров ведутся регулярно, и их динамика, что называется, положительная. То есть с каждым годом уровень выброса загрязняющих веществ в воздух падает. Тем не менее во всех районах города он разный.  
 
Журналист газеты «Успех каждому» выяснила, в каком районе Ижевска жить хорошо:  
Самые благополучные для здоровья районы — это части города, расположенные либо на возвышенности, либо удалённые от магистралей и промышленных предприятий. Согласно розе ветров, в Ижевске преобладают юго-западные ветры (40%), западных и северо-западных по 20%. Гораздо реже дуют южные, юго-восточные, восточные ветры. Таким образом, при юго-западном ветре, который дует в столице Удмуртии чаще всего, дым от предприятий в основном идёт в сторону Центра. Как правило, выбросы оседают в пределах 2-5 км от источника загрязнения, то есть в районе улиц Удмуртской, Советской, Горького , так как предприятия-загрязнители воздуха расположены в центральной части города.  
 
К числу районов, наименее подверженных загрязнению, относятся (в порядке убывания)  
-Устиновский район (от ул. Ворошилова до Молодежной, Союзной)  
-Первомайский район (И. Закирова, Бабушкина, Камбарская, именно поэтому здесь построены профилактории)  
-Индустриальный район (Восточный посёлок, Культбаза, от ул. Буммашевской до 9-е Января)  
-Ленинский район (от ул. Областной до Донской, Малиновая гора, п. Шунды). Многие говорят, что здесь грязный воздух, но ничего подобного, сюда не долетают выбросы с предприятий, если только не дует северный ветер.  
-Октябрьский район (мкрн. «Север», г. Металлургов, но при южном ветре выбросы «Ижстали» оседают именно здесь).  
 
Независимо от розы ветров наиболее загрязнённым районом остаётся центральная часть города. Наиболее сложное положение на локальных участках Ленинского и Первомайского районов рядом с заводами или крупными транспортными развязками, особенно вдоль улиц Удмуртской и К. Либкнехта, на улицах Клубной, Промышленной. Здесь максимальные разовые уровни содержания вредных веществ, в 3-4 раза превышающие предельно допустимые концентрации, регистрируются в часы пик и при неблагоприятных метеоусловиях.  
Сама природа подсказывает, что наиболее благоприятная экологическая обстановка в Устиновском районе , ведь из шести родников, воду из которых можно пить, четыре находятся именно здесь. Это связано ещё и с тем, что район находится на возвышенности: улицы Ворошилова и Петрова — самая высокая часть города — 260 м над уровнем моря.  
 
Начальник отдела контроля экологии Управления природных ресурсов и охраны окружающей среды Администрации г. Ижевска Андрей Ковальчук:  
 
— Экологические ситуации развиваются медленно. Отслеживая экологическую ситуацию в Ижевске с конца 80-х — начала 2000-х годов, можно выделить четыре крупных этапа в их развитии — от высокого, растущего уровня загрязнений всех компонентов среды, преимущественно за счёт негативного воздействия промышленных предприятий (до 1991 года) до обострения экологических проблем в условиях экономического роста в сочетании с мерами по стабилизации ситуации (с 2000 года).  
Однако в Ижевске количество выбросов загрязняющих веществ с каждым годом сокращается. Если сравнивать, например, показатели 90-х — начала 2000-х годов с сегодняшними, то выяснится, что их количество сократилось на десятки тысяч тонн.  
Это связано с тем, что в 2005 году была принята программа прохождения технического освидетельствования автотранспорта, многие автомобили отсеялись, была принята программа утилизации старых автомобилей. В городе менялся автопарк, появлялись новые автобусы, исчезли автомобили с карбюраторными двигателями, автомобили перешли на бензин, по качеству отвечающий международным стандартам.  
Кроме того, менялось оборудование на городских заводах, ставились современные очистительные установки. Резкий скачок сокращения вредных выбросов в воздух произошел в 2009-2010 годах, когда «Ижсталь» полностью модернизировала всё сталелитейное производство, над заводом наконец-то перестал висеть так называемый «лисий хвостик». Всё это помогло сократить количество вредных выбросов в воздух. Сегодня эти показатели не превышают предельно допустимых норм и ниже, чем в среднем по стране. 

В последние годы экологическая ситуация в городе Ижевске стала стабилизироваться. Уменьшился объем валового выброса  вредных веществ в атмосферу (с 107,0 тыс.тонн в 2003г. до 90,5 тыс.т – в 2008г.), в т.ч. от стационарных источников: с 21,3 тыс.т – в 2003 г. до 17,2 тыс.т – в 2008г., зафиксированы снижение загрязнения атмосферного воздуха окислами серы и азота, бенз(а)пиреном, формальдегидом       и окисью углерода, стабилизация загрязнения фенолом. 
     На  протяжении нескольких лет решается проблема состояния Ижевского водохранилища как основного источника хозяйственно-питьевого водоснабжения. Для этого был разработан комплекс мер по оздоровлению водоема, осуществлены первые практические шаги по их реализации: экологически безопасное удаление донных отложений и ликвидация шлакоотвала, наведение санитарно порядка в водоохраной зоне, ремонт водосбросных сооружений.  
     Определилась  положительная тенденция сокращения сбросов сточных вод. Доля сброса нормативно-чистых и нормативно-очищенных  стоков от общего объема сточных вод является преобладающей – около 90%. 
     Наблюдается положительная тенденция в сфере обращения с отходами производства и потребления (сбор, хранение, использование, переработка или захоронение), что подтверждается динамикой образования отходов производства и потребления в г.Ижевске (2003 год – 1102,0 тыс.т; 2008 – 740,9 тыс.т), уменьшением количества размещенных отходов на полигоне твердых бытовых отходов. 
     Все это достигнуто благодаря мероприятиям, проведенным в рамках Муниципальной целевой комплексной программы (МЦКП) по охране окружающей среды г.Ижевска на 2004  - 2008 г.г.  
      Но, к сожалению, кроме положительных  результатов, есть проблемы, которые пока не нашли своего решения. В  настоящее время озеленение г.Ижевска находится в кризисном состоянии. Результаты научных исследований показывают, что природный потенциал городских зеленых насаждений невысок в основном за счет снижения интенсивности фотосинтеза в условиях высокой степени антропогенной нагрузки. Нормы озеленения по структуре и плотности не выдержаны; около 50% зеленых насаждений находятся в удовлетворительном и неудовлетворительном состоянии. Наибольшее количество видов, имеющих низкий жизненный балл, произрастает вдоль крупных автомагистралей. Высокая плотность транспорта приводит к повышению загазованности и запыленности воздуха.  
      На  сегодняшний день автотранспорт остается основным источником загрязнения атмосферного воздуха. Суммарный выброс от автотранспорта составил 73,302 тыс.тонн (81,0% от валового выброса), что на 2,402 тыс.тонн больше, чем в 2007 году и на 13,182 тыс.тонн больше, чем в 2006 году. Увеличение выбросов от автотранспорта  связано с ежегодным увеличением парка автомобильной техники в г.Ижевске на несколько тысяч едениц. 

2.Проблемы загрязнения  воды ?

Вода - важнейший минерал на Земле, который нельзя заменить никаким другим веществом. Она составляет большую часть любых организмов, как растительных, так и животных, в частности, у человека на её долю приходится 60-80% массы тела. Вода является средой обитания многих организмов, определяет климат и изменение погоды, способствует очищению атмосферы от вредных веществ, растворяет, выщелачивает горные породы и минералы и транспортирует их из одних мест в другие и т.д. Для чело-века вода имеет важное производственное значение: она и транспортный путь, и источник энергии, и сырье для получения продукции, и охладитель двигателей, и очиститель и т.д.

Проблема сохранения качества воды является на данный момент самой актуальной. Науке известно более 2,5 тыс. загрязнителей природных вод. Это пагубно влияет на здоровье населения и ведет к гибели рыб, водоплавающих птиц и других животных, а также к гибели растительного мира водоёмов. При этом не только ядовитые химические и нефтяные загрязнения, избыток органических и минеральных веществ, поступающих со смывом удобрений с полей, опасны для водных экосистем. Очень важным аспектом загрязнения водного бассейна Земли является тепловое загрязнение, которое представляет собой сброс подогретой воды с промышленных предприятий и тепловых электростанций в реки и озера.

Использование воды из естественных водоёмов в качестве охладителя.

Наиболее крупные проблемы термального загрязнения связаны с тепловыми электростанциями. Выработка электричества с помощью пара неэффективна, поскольку в этом случае используется 37-39% энергии, заключённой в угле, и 31% ядерной энергии. Несмотря на все недостатки, тепловые электростанции продолжают существовать.

Большая часть энергии топлива, которая не может быть превращена в электричество, теряется в виде тепла. Наиболее простым способом избавления от этого тепла является выброс его в атмосферу. Но более экономичный путь состоит в использовании в качестве охладителя воды с её способностью аккумулировать огромное количество тепла с незначительным повышением собственной температуры, чтобы затем она сама постепенно отдавала тепло в воздух.

Серьёзной экологической проблемой является то, что обычным способом использования воды для поглощения тепла является прямая прокачка пресной озерной или речной воды через охладитель и затем возвращение её в естественные водоёмы без предварительного охлаждения. Для электростанции мощностью 1000 МВт требуется озеро площадью 810 га, глубиной около 8,7 м.

Электростанции могут повышать температуру воды по сравнению с окружающей на 5-15 С. Если температура воды в водоёме составляет 16 С, то температура отработанной на станции воды будет от 22 до 28 С. В летний период она может достигать 30-36 С.

Последствия теплового загрязнения естественных водоёмов.

Повышение температуры в водоёмах пагубно влияет на жизнь водных организмов. В течение длительной эволюции холоднокровные обитатели водной среды приспособились к определённому интервалу температур. Для каждого вида существует температурный оптимум , который на определённых стадиях жизненного цикла может несколько изменяться. В определённых пределах эти организмы способны приспосабливаться к жизни при более высоких или более низких температурах. Если организм живет в условиях самых высоких температур присущего ему интервала, он настолько к ним приспосабливается, что гибель его может наступать при температурах несколько более высоких, чем для организма, постоянно живущего в условиях более низких температур. Большая часть водных организмов быстрее приспосабливается к жизни в более тёплой воде, нежели в более холодной. Однако эта способность к адаптации не имеет абсолютных максимальных или минимальных пределов и меняется в зависимости от вида.

В естественных условиях при медленных повышениях или понижениях температур рыбы и другие водные организмы постепенно приспосабливаются к изменениям температуры окружающей среды. Но если в результате сброса в реки и озёра горячих стоков с промышленных предприятий быстро устанавливается новый температурный режим, времени для акклиматизации не хватает, живые организмы получают тепловой шок и погибают.

Тепловой шок - это крайний результат теплового загрязнения. Результатом сброса в водоёмы нагретых стоков могут быть иные, более коварные последствия. Одним из них является влияние на процессы обмена веществ. Согласно закону Ван Хоффа, скорость химической реакции удваивается с увеличением температуры на каждые 10 С. Поскольку температура тела холоднокровных организмов регулируется температурой окружающей водной среды, повышение температуры воды усиливает скорость обмена веществ у рыб и водных беспозвоночных. В свою очередь это повышает их потребность в кислороде. В то же самое в результате повышения температуры воды содержание в ней кислорода падает, тогда как потребность в нём живых организмов возрастает. Возросшая потребность в кислороде, его нехватка вызывают жестокий физиологический стресс и даже смерть. В летнее время повышение температуры воды всего на несколько градусов может вызвать 100%-ную гибель рыб и беспозвоночных , особенно тех, которые обитают у южных границ температурного интервала.

Искусственное подогревание воды может существенно изменить и поведение рыб - вызвать несвоевременный нерест, нарушить миграцию . Если разрушающая сила элек-тростанций превышает способность видов к самовосстановлению, популяция приходит в упадок.

Повышение температуры воды способно нарушить структуру растительного мира водоёмов. Характерные для холодной воды водоросли заменяются более теплолюбивыми и, наконец, при высоких температурах полностью ими вытесняются.

Если тепловое загрязнение усугубляется поступлением в водоём органических и минеральных веществ (смыв удобрений с полей, навоза с ферм, бытовых стоков), про-исходит процесс эвтрофикации, то есть резкого повышения продуктивности водоёма. Азот и фосфор, служа питанием для водорослей, в том числе микроскопических, позволяет последним резко усилить свой рост. Размножившись, они начинают закрывать друг другу свет, в результате чего идёт процесс их массового отмирания и гниения, сопровождающийся ускоренным потреблением кислорода, вплоть до полного его исчерпания. А в этом случае, как уже говорилось, вся экосистема может погибнуть.

Кроме изменения среды обитания водных организмов электростанции могут оказывать на них и физическое влияние. Солёная вода, использующаяся для охлаждения, оказывает сильное коррозирующее влияние на металлические поверхности и вызывает высвобождение ионов металлов, особенно меди, в воду. Ракушечные животные накапливают медь в таких количествах, что становятся непригодными для использования их человеком.

Все перечисленные выше последствия теплового загрязнения водоёмов наносят огромный вред природным экосистемам и приводят к пагубному изменению

среды обитания человека. Ущербы, образовавшиеся в результате теплового загрязнения, можно разделить на: - экономические (потери вследствие снижения

продуктивности водоёмов, затраты на ликвида-

цию последствий от загрязнения);

- социальные (эстетический ущерб  от деградации

ландшафтов);

- экологические (необратимые разрушения  уни-

кальных экосистем, исчезновение видов, генети-

ческий ущерб).

Технологические пути решения проблемы охлаждения на электростанциях .

Вместо использования в качестве охладителя воды из естественных водоёмов инженерами разработан метод, позволяющий решить данную проблему без вреда для окружающей среды. Это метод испарительных или охладительных башен. Вместо спуска нагретой воды в реку электростанция перекачивает эту воду в нижнюю часть 90-150-метровой охладительной башни со скошенными стенками. Нагретая вода из труб разбрызгивается на водоуловитель и охлаждается, стекая через ряд пергородок и планок. Температурные и атмосферные различия, созданные нагретой водой, вызывают приток воздуха, который всасывается снизу, проходит между планками и перегородками и выходит через верхнее отверстие башни. Вода скапливается в бассейне под днищем башни и вновь возвращается в конденсатор. Незначительная часть воды , примерно 2,8-4,0 % , теряется при испарении.

Другим типом охладительной башни является испаряющая циркуляционная сухая колонна. В ней используются воздушно-охладительные батареи, через которые при помощи естественной тяги или при помощи механических вентиляторов, приводимых в действие самой станцией, проходят большие объёмы воздуха. Потери воды на испарение в работе такой колонны отсутствуют.

При использовании охладительных башен полностью исключается тепловое загрязнение среды, но данное природоохранное мероприятие требует определённых мате-риальных затрат.

Экономический эффективность

природоохранных мероприятий во избежание

теплового загрязнения.

Эффектом от вложения средств в строительство охладительных башен является уменьшение не поддающегося количественной оценке экологического ущерба, а также экономического ущерба от загрязнения окружающей природной среды. Очень важную роль играет постройка таких сооружений в тех районах , где ощущается недостаток воды. В последнее время количество используемой для промышленного охлаждения воды значительно возросло и, если не будут внедряться существующие и разрабатываться новые методы охлаждения, ежедневная потребность электростанций в воде к 2000 г. составит 4750 м .

Эффективность природоохранных мероприятий, в частности, постройки охладительных башен на электростанциях можно представить в виде отношения :

- уменьшение экономического ущерба  в результате

снижения степени загрязнений

- приведённые годовые затраты  на осуществление

природоохранных мероприятий

Под суммарным уменьшением экономического ущерба в результате снижения или полного устранения теплового загрязнения естественных водоёмов подразумевается де-нежная оценка увеличения продуктивности рыбного хозяйства, уменьшение затрат на ликвидацию последствий загрязнений, в частности, на очистку водоёмов от избыточной и отмирающей биомассы.

Также уменьшением экономического ущерба можно было бы считать уменьшение суммы штрафных санкций, накладываемых государством на предприятия, загрязняющие окружающую среду. Однако этот аспект очень редко играет решающую роль, поскольку, несмотря на то, что природоохранное законодательство Российской Федерации на данный момент и является довольно обширным и разносторонним, на практике оно действует недостаточно эффективно. Причин этому много, но одной из важнейших является несоответствие тяжести наказания тяжести преступления , в частности низкие ставки взимаемых штрафов.

Уголовная ответственность и возмещение нанесённого ущерба применяются очень редко. Да и невозможно этот ущерб полностью возместить, так как часто он достигает огромных размеров или вообще не поддаётся денежному измерению.

Рассмотрим другой аспект проблемы проведения при-родоохранных мероприятий, то есть приведённые затраты на их осуществление.

Приведённые затраты складываются из текущих затрат на содержание природоохранного оборудования ( электроэнергия для испаряющих колонн, заработная плата обслуживающего персонала и другие) и капитальных затрат на строительство сооружений и покупку природоохранного оборудования. Однако поскольку оборудование и сооружения функционируют не один год, то и общую величину капитальных затрат приводят к годовой размерности с помощью нормативного коэффициента эф-фективности. Формула приведённых затрат выглядит следующим образом:

- текущие затраты

- капитальные затраты

- нормативный коэффициент эффективности,

обычно равен 0,12.

Однако такого рода расчеты довольно сложны в части определения ущерба от загрязнения окружающей среды и величины её предотвращения. Как правило, они используются на уровне регионов или отраслей народного хозяйства.

Природоохранные мероприятия, направленные на устранение теплового загрязнения электростанциями, требуют больших средств, например, если на электростанции устанавливается испаряющая циркуляционная сухая колонна, то приведённые затраты на её строительство и содержание будут составлять около 30%

стоимости всего оборудования. Особенность проблемы заключается в том, что весь энергетический комплекс и, в частности, тепловые электростанции, входит в государ-ственный сектор экономики. Следовательно,

средства на природоохранную деятельность можно получить только из государственного или муниципального бюджета. Но, к сожалению, затраты на охрану окружающей среды стоят в этих бюджетах отнюдь не первой строкой.

В нашей стране на данный момент все затраты на природоохранную деятельность составляют менее 1%

валового национального продукта. В то время, как сумма ущерба соответствует приблизительно 8-9 % ВНП.

Между тем на приведённом ниже графике видно, что для достижения экономического оптимума (то есть наилучшего соотношения затрат и результатов) эти суммы должны быть равны друг другу, а для достижения экологического оптимума, когда уровень загрязнения окружающей среды находится в пределах ПДК (предельно допустимой концентрации вредных веществ, а в случае теплового загрязнения - предельно допустимой температуры воды, спускаемой в водоём), затраты должны быть такими, чтобы ущерба не возникало вообще. Соотношение экологического и экономического оптимумов вложений средств в природоохранную деятельность.

1 - кривая расходов на ликвидацию  ущерба от загряз-

нений

2 - кривая затрат на природоохранную  деятельность,

то есть на предотвращение ущерба от загрязнений

3 - суммарные затраты

ПДК - точка экологического оптимума

4 - точка экономического оптимума - наименьшие сум-

марные затраты

В каждый момент времени общество несёт затраты, складывающиеся из средств, затраченных на предотвращение загрязнения ( и вызываемого им ущерба) и ликвидацию последствий от тех загрязнений, которых не удалось избежать. Чем больше средств вкладывается в природоохранную деятельность ( кривая 2), тем меньше их понадобится для ликвидации ущерба от загрязнения окружающей среды ( кривая 1 ), и наоборот. При этом общая сумма затрат будет наименьшей при таком уровне загрязнения ( точка 4 ), при котором первые затраты равны вторым.

На данный момент в нашей стране сумма ущерба от теплового загрязнения окружающей среды на порядок выше суммы природоохранных затрат. Несмотря на сложности расчетов по определению величины ущерба от загрязнения естественных водоёмов, можно с уверенностью сказать, что для снижения этого ущерба необходимо вкладывать не 8-10 млрд. руб. ( в ценах 1990 г. ), а 100-300 млрд. руб. ежегодно, что для нынешней экономики является сложной задачей. Основным путём приближения экономического оптимума к экологическому, что сделает природоохранную деятельность более выгодной, является уменьшение расходов на доведение воды до нормальной температуры без ухудшения качества технологического процесса. Помочь в этом должен научно-технический прогресс при условии его экологизации, способствующей разработке новых технологий охлаждения или более дешевых методов и оборудования по устранения теплового загрязнения.

Список использованной литературы:

1. Демина Т.А. Экология, природопользование,

охрана окружающей среды. Москва, Аспект пресс,

1995.

2. Смит Роберт Л. Наш дом планета  Земля.

Полемические очерки об экологии человека.

Москва, Мысль, 1992.

3. Энергетическое производство  с замкнутым

водооборотным циклом. Москва, МИХМ, 1991.