Контрольная работа по "Экологии". 130

Содержание

 

1. Основные причины, приводящие к сокращению пахотных земель, снижению их плодородия и качества сельхозпродукции……………..3
2. Цель создания заповедников, заказников, национальных парков. Основные их отличия и задачи.
3. Задачи……………………………………………………………………..8
4. Литература………………………………………………………………..12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Основные причины, приводящие к сокращению пахотных земель, снижению их плодородия и качества сельхозпродукции

 

Проблема земельных  ресурсов в настоящее время стала  одной из крупнейших глобальных проблем не только из-за ограниченности земельного фонда планеты, но и потому, что естественная способность поч¬венного покрова производить биологическую продукцию еже¬годно уменьшается как относительно (в расчете на душу про¬грессивно возрастающего мирового населения), так и абсолютно (за счет увеличения потерь и деградации почвы в результате деятельности самого человека).

 Человечество за  свою историю безвозвратно потеряло  больше плодородных земель, чем  их распахивается во всем мире (более 1,5 млрд. га), превратив когда-то продуктивные пахотные земли в пустыни, пустоши, болота, кустарниковые заросли, бедленды, овраги. Многие безжизненные пустыни мира — это результат деятельности человека. Процесс этих безвозвратных потерь продолжается и сейчас. По самым оптимистическим подсчетам спе¬циалистов ООН, почти 2 млрд. га земли подвержены вызываемой деятельностью человека деградации, что ставит под угрозу существование почти 1 млрд. человек. Основные причины этого — засоление почв в результате орошения, а также эрозия, вызванная чрезмерным выпасом, обезлесением, опустыниванием земель.

 Эрозия почвы известна  человеку давно, но особенное  развитие она получила в современную  эпоху в связи с интенсификацией  земледелия, с многократным усилением  нагрузки на поч¬венный покров.

 Вторым по значению  деградационным процессом, также  широко распространенным во всем  мире, является сложный комплекс  различных неблагоприятных вторичных  последствий орошаемого земледелия, среди которых особенно выделяются  вторичное засоление, заболачивание почв. Увеличение в пахотном слое орошаемой почвы содержания солей до 1 % снижает урожай на одну треть, а при содержании в 2—3 % урожай погибает полностью.

 Истощение пахотных  и пастбищных почв, падение их  плодо¬родия происходит во всем  мире в результате нерационального интенсивного их использования. Есть и другие деградационные процессы: заболачивание почв в районах достаточного или избыточного атмосферного увлажнения, уплотнение почв, тех¬ногенное их загрязнение. В мире каждый год дополнительно 20 млн. га сельскохозяйственных угодий становятся непригод¬ными для возделывания сельскохозяйственных культур вслед¬ствие деградации почв или наступления городов. В то же время ожидается, что в течение следующих 30-ти лет спрос на продо¬вольствие в развивающихся странах удвоится. Новые земли могут и будут осваиваться, однако это будет в основном происходить в зоне рискованного земледелия, где почвы в еще большей степени подвержены деградации.

 Таким образом,  перед человечеством встала реальная  угроза его будущей глобальной продовольственной безопасности. Достижения в области сельскохозяйственной биотехнологии могут оказать помощь развивающимся странам, однако воздействие биотехнологии на экологию в полной мере не изучено, необходима дальнейшая научная разработка биобезопасности.

 В Республике Беларусь  интенсификация сельскохозяйственного  производства в 70 — 90-е годы, которая осуществлялась у нас  путем внедрения химико-техногенной  системы земледелия, способствовала  не только определенному повышению  плодородия почв и урожайности, но и ухудшению экологического состояния земель. По данным почвенных исследований, эродированные и эрозионно опасные земли составляют 41,5 % площади пашни Беларуси. В результате неумеренного известкования кислых почв более 3 % пахотных земель переизвестковано, что негативно сказывается на росте кальциефобных культур (льна, картофеля, люпина). Применение повышенных доз минеральных удобрений в конце 80-х годов привело к избыточному накоплению биогенных элементов на 6 % пахотных земель, следствием чего является недо¬пустимо высокое содержание нитратов в сельскохозяйственных культурах, выращенных на этих землях. Колоссальный вред здоровью человека и других живых организмов наносят пести¬циды, накопленные в почве за долгие годы их чрезмерного применения и десятилетиями сохраняющиеся в природном круговороте веществ.

 До сих пор у  нас не решена проблема удаления  и утилизации стоков животноводческих  комплексов, в радиусе до 3 км загрязняющих  земли и поверхностные воды  нитратными формами азота, хлоридами, фосфатами и т.п. Серьезное загрязнение почвенного покрова происходит в результате выбросов промышленных предприятий и автотранспорта. В промышленных центрах республики земли выше допустимых норм загрязнены тяжелыми металлами (свинцом, цинком, кадмием, медью). Загрязнение почв придорожных полос наблюдается на расстоянии до 25 — 50 м от полотна дороги.

 Большой ущерб понесло  сельское хозяйство в результате  чернобыльской катастрофы, которая  привела к загрязнению более  1,6 млн. га сельхозугодий и выбытию  из сельхозоборота 265,4 тыс. га. Загрязнение почв республики носит чрезвычайно неравномерный характер. В большинстве типов почв основное количество радиоизотопов сосредоточено в верхнем пятисантиметровом слое, то есть в наиболее плодородном горизонте. Кро¬ме непосредственного загрязнения почв радионуклидами, за время, прошедшее после катастрофы, обнаружено вторичное загрязнение почв вследствие применения загрязненного навоза и минеральных удобрений.

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Цель создания заповедников, заказников, национальных парков. Основные их отличия и задачи.

 Заповедники –  особо охраняемые пространства, полностью исключенные из любой  хозяйственной деятельности ради  сохранения в нетронутом виде  природных комплексов. Подчинены  строгому режиму охраны, который  запрещает всякую деятельность человека.

 Цель организации  этих объектов — создание эталонов  природных экосистем, в которых  сохраняется биоразнообразие, консервация  генетического фонда растительного  и животного мира, организация  и проведение научных исследований  и экологического мониторинга.

 Биосферные заповедники  - располагаются в наиболее типичных  в природном отношении регионах  Земли и являются эталоном  биосферы до появления человека.

 Заказник – участок,  в пределах которого запрещены  отдельные виды и формы хозяйственной деятельности для обеспечения охраны живых организмов, экологических компонентов, биогеоценозов. Заказники создаются с целью сохранения и восстановления одного либо нескольких компонентов природных комплексов и поддержания общего экологического баланса .

 В зависимости от  предназначения заказники подразделяются:

1) ландшафтные; 

2) биологические; 

3) палеонтологические (их назначение — сохранение отдельных ископаемых объектов и их комплексов);

4) гидрологические. 

 Национальный парк  – обширная территория, включающая особо охраняемые природные ландшафты или их части, предназначенная для сохранения природных комплексов в неприкосновенности и для рекреационных целей. В отличие от заповедников в них разрешены отдельные виды хозяйственной деятельности.

 

 Задачами национальных  парков являются:

 ¾ сохранение эталонных и уникальных природных комплек¬сов и объектов природы;

 ¾ организация экологического просвещения и воспитания населения;

 ¾ проведение научных исследований;

 ¾ организация рекреационной деятельности;

 ¾ ведение комплексного хозяйства и некоторые др.

 

77. Обращение с отходами. Классы  опасности. Способы переработки  отходов. 

 Отходы — вещества (или смеси  веществ), признанные непригодными  для дальнейшего использования  в рамках имеющихся технологий, или после бытового использования продукции.

 Отходы различаются [3, с.108]:

1) по происхождению: 

 a) отходы производства (промышленные отходы)

 b) отходы потребления (коммунально-бытовые)

2) по агрегатному состоянию: 

 a) твердые

 b) жидкие

 c) газообразные, и др.

3) по классу опасности  (для человека и / или для  окружающей природной среды) 

 В настоящее время  для отходов установлено 5 классов  опасности: 

 ¾ I класс - чрезвычайно опасные отходы;

 ¾ II класс - высоко опасные отходы;

 ¾ III класс - умеренно опасные отходы;

 ¾ IV класс - малоопасные отходы;

 ¾ V класс - практически неопасные отходы.

 Обращение с отходами  – деятельность, в процессе которой  образуются отходы, а также деятельность  по сбору, использованию, обезвреживанию, транспортированию, размещению отходов.

 Промышленные отходы  раньше просто вывозили на  свалки, направляли в отвалы и  хвостохранилища. В настоящее  время отходы размещают преимущественно  на специально спроектированных  и оборудованных полигонах. 

 Часть отходов временно накапливается на предприятиях, в соответствии с установленными лимитами на образование и накопление отходов.

 Некоторые отходы  требуют обезвреживания перед  размещением на свалках, полигонах  или в отвалах. Так, отходы  титанового производства, содержащие летучий и токсичный безводный хлорид алюминия, перед вывозом обрабатывают известью. Одни из самых объемных промышленных отходов – это отходы углесодержащие. Нефтедобывающая и нефтеперерабатывающая промышленность, угледобывающая и другие виды промышленности являются источниками опасных углеродсодержащих отходов. Для их обезвреживания используют различные методы и технологии. Современные научные разработки позволяют обезвреживать большую часть промышленных отходов, уменьшать их объем и обеспечить максимальную безопасность. Сегодня обезвреживание опасных отходов можно провести термическими, физико-химическими, химическими и другими способами. Так, например, при помощи методов, окислительно-восстановительных реакций, реакций замещения происходит перевод различных токсичных и опасных соединений в нерастворимую форму.

 

 

 

 

Задача №3.

 Рассчитать нормативы допустимых сбросов (ДС) и допустимых концентраций (ДК) загрязняющих веществ в сточных водах, сбрасываемых в водотоки рыбохозяйственного использования. Выпуск сточных вод береговой. Исходные данные приведены в табл. 1.12, 1.13. Фоновые концентрации принимаются в размере 70 % от ПДК. 

Пусть даны следующие  гидрологические характеристики реки: 

 

         Расход воды в реке 95 % обеспеченности, м3/с....................................1,3;

Средняя скорость течения реки, м/с.........................................................0,41;

Средняя глубина реки, м.............................................................................1,2;

Расстояние до расчетного створа по фарватеру, м...................................500;

Вид выпуска сточных вод................................................................береговой;

Расчетный расход очищенных  сточных вод, м3/с…………….........0,007.

 

Исходя из нормативов допустимых концентраций, нормы предельно до-

пустимых сбросов загрязняющих веществ ПДС (г/ч, т/год) определяются по формуле 

 

ПДС = q · ДК,                                                           (1)

 

где q – расход сбрасываемых сточных вод, м3/ч;

ДК  –  расчетная  допустимая концентрация загрязняющего  вещества в 

сточных водах, мг/дм3

 или мг/л, рассчитывается  по формуле 

 

ДК =  a*Q/q· (ПДК – Сф) – ПДК,                                 (2)

 

 

где ПДК  –  предельно  допустимая концентрация загрязняющих веществ в воде водотока, мг/дм3(используются табличные данные в указанном методическом пособии [8]);

Сф – фоновая концентрация того же загрязняющего вещества в  воде водотока выше створа выпуска  сточных вод, мг/дм3(см. по условию); 

Q и q – расходы воды в водотоке и сбрасываемых сточных водах соответственно, м3/с;

а  –  коэффициент  смешения сточных вод с водой  водотока. Коэффициент  а рассчитывается по формуле 

 

a= 1-2.72^-7.94α/1+(Q/q)* 2.72^-7.94α                                        (3)

 

где α – коэффициент, учитывающий гидравлические факторы смешения сточных

вод с водой водотока, который определяется по формуле:

                                                            (4)

 

где φ – коэффициент  извилистости водотока, равный отношению расстояний между выпуском и контрольным створом по фарватеру и по прямой  (принимается равным 1);

ξ – коэффициент, принимаемый  в зависимости от типа выпуска (ξ = 1 при береговом и ξ = 1,5 при русловом выпуске);

Е – коэффициент турбулентной диффузии, который определяется по формуле Потапова:

      Е = VСР · HСР / 200,                                                         (5)

 

где VСР , м/с и HСР , м – соответственно средняя скорость течения воды и средняя глубина водотока на участке между выпуском сточных вод и контрольным створом (даны по условию).

 

По формуле (5) определяем коэффициент турбулентной диффузии:

 

Е = VCP · HCP / 200 = 0,41 · 1,2 / 200 = 0,00246.

 

По формуле (4) вычисляем коэффициент учета гидравлических фак-

торов:

 

Далее по формуле (3) определяем коэффициент смешения:

a= 1-2.72^-7.94α/1+(Q/q)* 2.72^-7.94  = = 1-2.72^-7.94*0,846/1+(1,3/0,007)*

2.72^-7.94*0,846=  0,998/1,22=0,89

 

По формуле (2) для примера рассчитываем допустимую концентрацию по ХПК (ПДК = 30 мг/л – справочная величина, Сф – принимаем 70 % от ПДК):

ДК =  a*Q/q· (ПДК – Сф) – ПДК=0,89*(1,3/0,007)(30-21)+30=1517 мг/л

Допустимый сброс определяем по формуле (1):

 

ПДС = q · ДК=(7 л/с *1517 мг/л*3600)/1000=38228,4 г/ч или 334,8 т/г                                                          

Ответ : 334,8 т/г-ДС, 1517 мг/л- ДК

 

Задача (тип VIII).

 По данным загрязнения регионов Республики Беларусь (табл. 1.19) рассчитать:

а)  экономический ущерб  (У), наносимый земельным ресурсам  в ре-

зультате загрязнения промышленными и коммунально-бытовыми отхо-

дами в 2004 и в 2010 гг.; 

б) процентное соотношение  количества образовавшихся отходов  в 

указанных областных  центрах  и в соответствующей  им области  (по всем

вариантам). 

Также определить три города с максимальными показателями обра-

зования отходов и  объяснить  причину возникновения  таких показателей 

(по всем данным  табл. 1.19).

При решении задачи используется методическое пособие [11].

Оценка экономического ущерба (У) от загрязнения и отчуждения земель-

ных ресурсов производится по следующей формуле: 

 

                                  У = q·y·М,                                                      (6)

 

где  q  – показатель, характеризующий относительную ценность земельных ресурсов;

y – удельный ущерб от выброса загрязнителя в почву (определяется Министерством финансов совместно с другими министерствами и ведомства-ми).  В данном пособии  удельный ущерб от выброса загрязнителя в почву принимается равным 180 р. на 1 т отходов.

mгод – масса годового выброса загрязняющих отходов в почву, т/год. 

 

В общем виде ущерб  от загрязнения и отчуждения земельных  ресурсов

производится по формуле  (6)

для Минской области ущерб за 2006 г будет равен:

УМ.обл = 1 · 180 · 26860 = 4 834 800 р.,

 для Минской области ущерб за 2010 г будет равен: 

УМ.обл = 1·180 · 2 3788 = 4 281 840 р.

Процентное соотношение  количества образовавшихся отходов  в Минске

от Минской области  составит:

 

в 2006 г.:      5,3 %,

в 2010 г.:      3,6 %.

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

 

1. Петров К.И. Общая экология. СПб.

2. Свидерская О.В. Основы энергосбережения. Учебное – методическое пособие, Мн.

3. Шимова О.С., Соколовский Н.К. Основы экологии и экономики природопользования: Учебник. Мн.: БГЭУ.