Федеральное агентство связи 

Сибирский Государственный Университет Телекоммуникаций и Информатики 

Межрегиональный центр переподготовки специалистов 
 
 
 
 
 
 
 
 

Контрольная работа

По  дисциплине: Экология

                                      Выполнил:  
 
 
 

                                                          Новосибирск, 2010 г

Контрольная работа № 1. Экология

План 

Что такое парниковый эффект и каковы его  последствия? 

Еще в начале 60-х годов было замечено увеличение содержания углекислого газа в атмосфере, который задерживает отдачу с  Земли в космос тепла от солнечной  энергии, как в застекленном парнике. Это явление назвали парниковым эффектом. 

     Причина быстрого роста количества парниковых газов очевидна, - человечество сейчас сжигает за день столько ископаемого  топлива, сколько его образовывалось за тысячи лет в период образования месторождений нефти, угля и газа. От этого «толчка» климатическая система вышла из «равновесия» и мы видим большее число вторичных негативных явлений: особо жарких дней, засух, наводнений, резких скачков погоды, причем именно это и наносит наибольший урон.

     Согласно  прогнозам исследователей, если ничего не предпринимать, мировые выбросы CO2 в течение ближайших 125 лет вырастут вчетверо.

Предположения, что последствиями хозяйственной  деятельности человека могут стать  значительные изменения климата, впервые были высказаны в конце XIX - начале XX в. В 1922 г. английский геолог Р.Шерлок выдвинул идею, что эти изменения напрямую связаны с увеличением содержания углекислого газа в атмосфере и, следовательно, с возрастающими масштабами использования ископаемого горючего топлива. Главным следствием усиления парникового эффекта является повышение приземной температуры, которое устойчиво наблюдается в последние десятилетия. В 1988 г. в Торонто состоялась первая Международная конференция по проблеме антропогенного изменения климата. Ученые пришли к выводу, что последствия усиления парникового эффекта из-за роста содержания в атмосфере углекислого газа уступают лишь последствиям мировой ядерной войны. Тогда же при Организации Объединенных Наций была образована Межправительственная группа экспертов по проблемам изменения климата - МГЭИК (IPCC-Intergovernmental Panel on Climate Change), которая занялась всесторонним изучением влияния повышения приземной температуры из-за усиления парникового эффекта на климат, экосистему Мирового океана, биосферу в целом, в том числе на жизнь и здоровье населения планеты. По данным экспертов ООН, к 2025 г. повышение среднегодовой температуры у поверхности Земли может составить 2,5 °С, а к концу столетия - почти 6 °С. Это приведет к нарушению природных механизмов поддержания теплового баланса планеты и необратимо превратит Землю в раскаленный ад, подобный Венере.

     Иногда  можно услышать, что глобальное потепление выгодно России, поскольку она  – «холодная страна». На самом деле это не так. Если, например, для Москвы температурный разброс составляет от -35 до +37 °С, то повышение температуры на 2 градуса не означает, что амплитуда колебаний станет от -33 до +39 °С. По расчетам климатологов, при этом минимальная температура станет еще меньше, а максимальная еще выше: амплитуда московской температуры станет где-то от -40 до +40 °С. Среди важнейших проблем, связанных с усилением парникового эффекта и потеплением климата, приоритетной является повышение уровня Мирового океана за счет таяния материковых ледников и морских льдов, теплового расширения океана. Подъем уровня моря - уже реальный факт. За прошедшее столетие уровень Мирового океана повысился, по разным оценкам, на 10-25 см (главным образом в последнюю четверть XX века), к 2025 г. возможно повышение уровня Мирового океана еще на 20-30 см, а к концу наступившего столетия - на 1-2 м. В докладе IPCC на заседании в Шанхае (январь 2001 г.) отмечено, что за последние десять лет толщина ледового покрова в Северном Ледовитом океане сократилась на 40%, происходит интенсивное разрушение ледовых щитов Антарктиды и Гренландии. Из-за таяния гренландских и арктических льдов происходит замедление течения Гольфстрима, несущее миллионы миллиардов ватт тепла из тропиков, согласно исследованиям американских ученых уже сейчас сила потока уменьшилась на 10%. Исчезновение Гольфстрима приведет к существенным изменениям климата Северной Атлантики: у побережья Британии температура может понизиться на 5 °С, в других районах среднегодовая температура упадет на 10 °С. Прямое воздействие повышения уровня Мирового океана - перемещение береговой линии. В результате таяния льдов под водой окажутся многие прибрежные районы и острова, вторжение фронта соленых морских вод в пресноводные реки вызовет засоление пресноводных прибрежных акваторий. Все эти процессы глубоко затронут человеческое общество, особенно густонаселенные приморские районы. Подъем уровня воды вызовет затопление многих приморских городов, ухудшатся условия их водоснабжения, серьезно пострадают места нерестилищ рыб. Подсчитано, что повышение уровня океана на 1 м повлечет за собой колоссальные потери людских и материальных ресурсов. Сотни миллионов людей на земном шаре вынуждены будут мигрировать из прибрежных зон, дельт рек и с островов. Потепление приведет к высвобождению метана, находящегося в зоне вечной мерзлоты в виде гидрата метана (твердое соединение кристаллов воды и поглощенного под давлением газообразного метана), таянию фунтов. Это создаст угрозу дорогам, строениям и коммуникациям, в том числе газо- и нефтепроводам, буровым установкам и т. п., ухудшит состояние лесных массивов на вечной мерзлоте. Произойдут существенные изменения природных процессов в биосфере: - нарушение круговоротов главных биогенных элементов; - изменение характера облачности и, как следствие, климатические изменения; - изменение распределения осадков по регионам; - смещение климатических зон и, в частности, расширение зон пустынь; - нарушение биологических ритмов развития растений и длительные периоды неурожаев главных сельскохозяйственных культур. Изменение средней приземной температуры приведет к перестройке биоты - всей системы живых организмов Земли - и будет сопровождаться такими аномальными явлениями, как распространение болезней, вредителей, так называемых видов-гангстеров. Разбалансировка системы регуляции климата проявляет себя в виде учащения и усиления аномальных погодных явлений, таких, как штормы, ураганы и торнадо, наводнения и цунами. Исследования показали, что в 2004 г. в мире произошло в два раза больше катаклизмов, чем предсказывали ученые. Проливные дожди над Европой сменились засухой. Летом этого же года температура в ряде европейских стран достигала 40 °С, хотя обычно максимальная температура не превышает 25-30 °С. И, наконец, 2004 год закончился сильнейшим землетрясением в Юго-Восточной Азии (26 декабря), породившим цунами, в результате которого погибло сотни тысяч человек.

     Изменения климата могут нанести миру ущерб в сотни миллиардов долларов, если не будут приняты срочные меры по сокращению выбросов парниковых газов. Достаточно серьезны социальные последствия изменения климата для России. В ряде регионов России участились засухи, изменился паводковый режим, увеличиваются площади заболоченных земель, сокращаются зоны уверенного земледелия. Все это наносит значительный урон относительно бедным слоям населения, связанным с аграрным сектором. 

     Таким образом, рост средней температуры, изменения климата не проходят для экосистемы бесследно. Условия существования живых организмов меняются, и это, в свою очередь, ведет к трудно прогнозируемым последствиям, вымиранию одних видов и внезапному распространению других.  

 Какова цель экологической экспертизы и как выполняется экологическая                   экспертиза крупных проектов?          

     Экологическая экспертиза это установление соответствия документов или документации, обосновывающих намечаемую в связи с реализацией объекта экологической экспертизы хозяйственную и иную деятельность экологическим требованиям, установленным техническим регламентам и законодательству в области охраны окружающей среды в целях предотвращения негативного воздействия такой деятельности на окружающую среду.

     Цель  ЭЭ – обеспечить экологическую безопасность общества, т.е. при проектировании крупных  предприятий определить их влияние  на о.с., в том числе учесть отдаленные последствия. ЭЭ производится комплексно, т.е. разные специалисты всесторонне изучают вопрос о соблюдении всех требований. Изучается экологическая безопасность объекта, возможность воспроизводства природных ресурсов и оздоровления окружающей среды, соблюдение нормативов качества окружающей среды, внедрение экологически безопасных технологий, очистных сооружений, утилизации отходов, охраны земель, недр, вод, соблюдения норм предельно допустимых выбросов (ПДВ) и сбросов (ПДС), воспроизводства природных ресурсов.

     ФЗ  «Об экологической экспертизе»  различает 2 вида экологической экспертизы: государственная экологическая экспертиза и общественная экологическая экспертиза. Проведение первой обязательно для всех строительных объектов и проводится экспертной комиссией (экспертная комиссия), которая формируется федеральным органом исполнительной власти в области экологической экспертизы. Вторая организуется и проводится по инициативе граждан и общественных организаций (объединений), а также по инициативе органов местного самоуправления общественными организациями (объединениями).

1. Государственная экологическая экспертиза, в том числе повторная, проводится при условии соответствия формы и содержания, представляемых заказчиком материалов требованиям Федерального закона, установленному порядку проведения государственной экологической экспертизы и при наличии в составе представляемых материалов:
• документации, подлежащей государственной экологической экспертизе в соответствии со статьями 11 и 12 Федерального закона «Об экологической экспертизе», в объеме, который определен в установленном порядке, и содержащей материалы оценки воздействия на окружающую природную среду хозяйственной и иной деятельности, которая подлежит государственной экологической экспертизе;
• положительных заключений и (или) документов согласований органов федерального надзора и контроля и органов местного самоуправления, получаемых в установленном законодательством Российской Федерации порядке;
• заключений федеральных органов исполнительной власти по объекту государственной экологической экспертизы в случае его рассмотрения указанными органами и заключений общественной экологической экспертизы в случае ее проведения;
• материалов обсуждений объекта государственной экологической экспертизы с гражданами и общественными организациями (объединениями), организованных органами местного самоуправления.
2. Государственная экологическая экспертиза проводится при условии ее предварительной оплаты заказчиком , документации, подлежащей государственной экологической экспертизе, в полном объеме и в порядке, установленными федеральным органом исполнительной власти в области экологической экспертизы.
3. Начало срока проведения государственной экологической экспертизы устанавливается не позднее чем через один месяц после ее оплаты и приемки комплекта необходимых материалов и документов в полном объеме и в количестве.
4. Срок проведения государственной экологической экспертизы определяется сложностью объекта государственной экологической экспертизы, устанавливаемой в соответствии с нормативными документами федерального органа исполнительной власти в области экологической экспертизы, но не должен превышать 6 месяцев.
5. Государственная экологическая экспертиза проводится экспертной комиссией, образованной федеральным органом исполнительной власти в области экологической экспертизы для проведения экологической экспертизы конкретного объекта.
6. Результатом проведения государственной экологической экспертизы является заключение государственной экологической экспертизы.

Задача №1 Расчет влияния электромагнитных полей на человека

     На  поле с травяным покровом расположена  радиолокационная станция, имеющая  следующие характеристики излучения: импульсная мощность излучения Р_и кВт, длительность импульса τ, мкс, частота повторения импульсов F, Гц. Коэффициент усиления вращающейся антенны G. На расстоянии S, м, от этой станции находятся дачные участки. Рассчитать, на каком расстоянии от радиолокационной станции можно находиться людям постоянно, т.е. размер санитарно-защитной зоны. Определить, опасна ли близость радиостанции, и дать рекомендации садоводам.

      Решение

      Средняя по времени мощность излучения вычисляется  по формуле:

      P= Вт

      Вычисляем размер санитарно-защитной зоны по формуле (1), т.е. определяем радиус r, учитывая, что  допустимое значение ППЭ=1,0 Вт/м²:

         (1)

  это расстояние равно  892 м. 

      Определим значение ППЭ на дачных участках. Для этого по формуле  вычислим ППЭ для расстояния 300 м:  

       ,8

      ППЭ=8,8 Вт/м², что в 8,8 раз превышает допустимую величину.

      Определим, сколько времени можно находиться на этих садовых участках, по формуле (2):

                 (2) 
 

      Произведем  расчет времени:

       часа в сутки

      Вывод:

      При наличии указанной радиолокационной станции дачные участки можно  располагать только на расстоянии 0,89 км от неё. На рассматриваемых дачных участках уровень электромагнитного излучения превышает допустимый в 8,8 раз. Это может повлиять на здоровье (описать влияние э/м излучений на здоровье человека). На этих дачах можно находиться только 2,27 часа в сутки.

      Контрольные вопросы

      Источники электромагнитных полей (ЭМП) - антенные устройства, линии электропередач и др. Степень вредности зависит от времени действия, интенсивности и длины волны источника. Влияние ЭМП с большой интенсивностью связано с тепловым эффектом, приводит к усиленному кровотоку во внутренних органах, спасая их от перегрева. Особенно чувствительны органы с недостаточно развитой сетью кровообращения – хрусталик глаза и др. ЭМП влияет на биофизические процессы в клетках и тканях, поражает центральную нервную и сердечно – сосудистую системы. В начальной фазе повышается возбудимость, затем происходит снижение биоэлектрической активности мозга, ухудшение проводимости сердечной мышцы. В дальнейшем появляются головная боль, слабость, повышенная утомляемость, угнетенное состояние, нарушение сна, раздражительность, истощение нервной системы, изменения состава крови, ломкость ногтей, облысение. Эти изменения способны накапливаться, но обратимы, если исключить воздействие ЭМП. Допустимая энергетическая нагрузка в диапозоне СВЧ на организм человека W не должна превышать 2 Втчас/м²

(200 мкВтчас/см²)  при облучении от вращающихся  и сканирующих антенн – 20 Втчас/м². Количественная оценка энергетической нагрузки определяется интенсивностью излучения по плотности потока энергии ППЭ. На практике она определяется через мощность излучения радиотехнического устройства P (среднюю по времени для радиолокационных станций), а если антенна направленная, то и через коэффициент ее усиления G, а также через расстояние r между антенной и точкой наблюдения: ППЭ=PG/4πr² Эта формула действительна для случая распространения радиоволн в свободном пространстве, в частности, в воздухе. Реальная воздушная среда, в которой возможно облучение людей радиоволнами, всегда отличается от свободного пространства тем, что на некоторых конечных расстояниях от передающей антенны находятся: земля, ограждающие конструкции производственных помещений, различное оборудование, приборы и сами люди. Все эти предметы, обладая свойствами, отличными от свойств воздуха, определенным образом влияют на распространение радиоволн в нем, отражая, преломляя и поглощая их. При диффузном отражении от негладкой поверхности земли (травяной покров, неровность, шероховатость и т. д.) отражение непосредственно в направлении на точку приема (точку наблюдения) невелико, и условия распространения радиоволн приближаются к условиям в свободном пространстве. Тогда с большой точностью можно пользоваться формулой (1). Подобные условия встречаются очень часто. 
Допустимое время T пребывания человека в зоне облучения ЭМП определяется по формуле: T=W/ППЭ (2) Из этого соотношения можно определить значение допустимой энергетической нагрузки при любом времени нахождения человека в ЭМП: ППЭ=W/T (3) Допустимое значение ППЭ для территории жилой застройки и мест массового отдыха, т. е. при пребывании человека в ЭМП весь день составляет 0,10 Вт/м² (10 мкВт/см²), при облучении от вращающихся и сканирующих антенн – 1, 0 Вт/м². 
По приведенным выше формулам можно вычислить размер санитарно-защитной зоны радиолокационной станции.                                                      Санитарно-защитная зона – это территория вокруг предприятия, за пределами которой вредное влияние от предприятия (загрязнение воздуха, почвы, электромагнитные, радиоактивные излучения и т.д.) не превышает допустимое значение, т.е. за пределами санитарно-защитной зоны проживание и вообще нахождение человека безопасно. В данном случае допустимое значение ППЭ=0,10 Вт/м² (или 1,0 Вт/м²). Размер (радиус) санитарно-защитной зоны определяется расстоянием r между антенной и точкой, в которой ППЭ=0,10Вт/м² (1,0 Вт/м²), по формуле (1).  

      Задача 2. Анализ промышленного  загрязнения озера

      На  берегу озера площадью 2,5 км² и средней глубиной 2 м расположено промышленное предприятие, использующее воду озера для технических нужд и затем сбрасывающее загрязнённую воду в озеро. Цикл работы предприятия непрерывный (круглосуточный). Объём сброса сточной воды – 17 л/сек.  
Рассчитать, каким будет загрязнение озера через 1 год. Сделать выводы о промышленном загрязнении озера и дать рекомендации по сохранению озера.

       Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ (ВВ), сбрасываемых в озеро:

      Мышьяк - 0.05 мг/л

      Ртуть – 0.005 мг/л

      Свинец  – 0.1 мг/л   

      Общее загрязнение определяется по формуле:

      С=С1/ПДК1 + С2/ПДК2 + С3/ПДК3 = S Сi/ ПДКi  (1)

      Где  Сi – фактическое загрязнение  воды ВВ

        ПДКi - ПДК этого ВВ 

      Безразмерная  суммарная концентрация ВВ не должна превышать 1 (С< 1)

      Решение задачи следует выполнять в следующем порядке:

• вычислить объем сточной воды, поступающей в озеро за 1 год.
• определить количество вредных веществ, поступающих в озеро со сточной водой, пользуясь данными из таблицы исходных данных.

      Вычислить фактическое загрязнение воды в  озере каждым ВВ по формуле:

      Сi = Кол-во ВВ в озере /объем воды в  озере (мг/л).

      определить  общее загрязнение озера предприятием по формуле (1)

      Решение

Объем сточной воды, поступающей  в озеро за 1 год 

Количество  дней в 1 году 365

Тогда за год объем сточной воды составит:

365*24*60*60*17= 536112000 л/год. 

Определим количество вредных веществ в  озере:

Мышьяк

0,42мг/л*536112000 л/год. = 225167040 мг/год.

Ртуть

0,94мг/л*536112000 л/год. = 503945280 мг/год. 

        Свинец

1,37 мг/л*536112000  л/год. = 734473440 мг/год.

Объем воды в озере: 2500000 *2м=5000000 в литрах 5000000000 л.

Вычислим  фактическое загрязнение в озере  каждым вредных веществ:

Мышьяк

С1= 225167040 мг. /5000000000 л.= 0,0450 мг/л

Ртуть

С2= 503945280 мг. /5000000000 л.= 0,100 мг/л

Свинец

С3= 734473440мг. /5000000000 л.= 0,146 мг/л

Определим общее загрязнение озера за год:

С = С₁/ПДК₁ + С₂/ПДК₂ + С₃/ПДК₃ = ∑ С_i/ПДК_i (3)

С = 0,0450/0.05+0,100/0.005+0,146/0.1 =22,36

      Вывод:

      Таким образом, за год суммарная концентрация вредных веществ составляет  22,36, что более чем 22,36 раз превышает допустимую.

      Объем сбрасываемых сточных вод в такой  концентрации со временем  приведем к тому, что вода в озере станет не пригодной для жизни водной фауны. В качестве рекомендаций можно  предложить установку заводу очистительных  сооружений по очистке воды, и доведения концентрации вредных веществ до норм установленных законодательством.

Контрольные вопросы  ?                                                                                              ПДК – это предельная концентрация вредного вещества (г/л; мг/л; мг/м³; мг/кг), которая при воздействии на протяжении всей жизни человека не оказывает вредного влияния ни на него, ни на окружающую среду в целом вредного влияния, включая отдаленные последствия. Загрязнения С окружающей среды не должны превышать ПДК:  С≤ ПДК При совместном присутствии нескольких вредных веществ, обладающих однонаправленным действием, их безразмерная суммарная концентрация не должна превышать:

С _общ ≤ С₁/ПДК + С₂/ПДК + ∙∙∙ + С_i/ПДК + ∙∙∙ ≤1, (2)

где С _i– фактические концентрации вредных веществ. 
ПДК утверждаются главным санитарным врачом страны. Это величина субъективная, изменяется во времени и разная в разных странах. 
Здоровая о.с. нормируется санитарно-защитной зоной. Это территория, за пределами которой нет вредного влияния предприятия на о.с. В соответствии с санитарной классификацией предприятий устанавливаются размеры санитарно-защитных зон от 50 м до 1 км. Санитарно-защитная зона может быть увеличена при необходимости, вредное предприятие может быть вынесено за пределы населенного пункта. В ней нельзя размещать жилые здания и детские учреждения, т.к. на границе санитарно-защитной зоны должно выполняться условие (2), а внутри нее загрязнения могут значительно превышать норму, т.е. ПДК, что вредит здоровью людей. 
Право на охрану здоровья от неблагоприятного воздействия о.с. также обеспечивается:

• мерами по предотвращению экологически вредной деятельности, предупреждению и ликвидации последствий аварий, катастроф, стихийных бедствий;
• социальным страхованием граждан, фондами помощи, медицинским обслуживанием;
• возможностью для проживания в условиях благоприятной о.с.;
• возмещением в судебном порядке вреда, причиненному здоровью от о.с., последствий аварий, катастроф;
• государственным контролем за о.с., привлечением лиц, виновных в нарушении экологической безопасности, к ответственности.

Граждане имеют  право:

• создавать общественные организации по охране о.с., создавать фонды, собирать деньги;
• проводить собрания, митинги;
• требовать информации;
• требовать отмены решений о строительстве вредных объектов;
• ставить вопрос об ответственности, обращаться в суд по вопросам о возмещении вреда.

Граждане обязаны: принимать участие в охране о.с., соблюдать законы, оберегать природные  богатства, повышать экологические  знания, заниматься экологическим воспитанием. 
 
 
 

Список  литературы

1. Алфинский П. Т. Загрязнение гидросферы. –М.: Изд-во МГУ, 2000.
2. Ведерникова В. Л. Охрана гидросферы. –М.: Кронос, 2004
3. Семенов В. А. Гидросфера Земли –М.: Переплет, 2001
4. Сидельников А. С. Загрязнение воды. –М.: Экология, 2002
5. Повякало А. Д., Шангарев И. Р. Экологические проблемы современности –М.: Квота, 2005