Контрольная работа по "Экологии". 236

Министерство образования республики Беларусь

Учреждение образования

«БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ»

Институт информационных технологий

Специальность ТОБ

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

(контролируемая самостоятельная управляемая преподавателем

 работа  студента)

По курсу  ОЭ и Э

Вариант № 32

Минск, 2014

Вопрос №29: Основные виды ущерба от загрязнения и истощения природной среды (экологический, экономический, социальный). Их суть.

Важнейшим условием эффективного функционирования экологической сферы является обеспечение обязательного возмещения субъектами хозяйствования ущерба от антропогенного воздействия на природную среду, выраженного в стоимостной форме. Для установления размеров компенсаций ущерба от загрязнения и истощения природной среды необходима его экономическая оценка.

Строго говоря, этот ущерб проявляется не только в недополученной продукции и иных материальных утратах, но и в потерях нематериальных ценностей. Каждое природное благо — это не только средство производства и среда обитания, которые можно компенсировать материальными затратами и трудом человека, но и уникальное образование, которое зачастую невоспроизводимо и незаменимо. Очень трудно оценить, во что обойдется обществу потеря живописных мест отдыха, бальнеологических объектов, представителей флоры и фауны и т.п.

Загрязнение и истощение окружающей среды в результате антропогенной деятельности наносит урон, условно говоря, трем сферам: состоянию экологических систем, хозяйственным объектам и здоровью людей. Исходя из этого, различают три вида ущерба: экологический, экономический и социальный.

Экологический ущерб характеризуется нарушениями, возникающими в природных системах. Неблагоприятные последствия для них могут наступить даже при незначительных отклонениях от оптимального состояния, а при достижении критического уровня происходят необратимые изменения в экосистемах.

Под экономическим ущербом обычно понимают выраженные в денежной форме фактические или возможные потери народного хозяйства, обусловленные ухудшением экологической ситуации в результате антропогенной деятельности.

Социальный ущерб — это ущерб, наносимый, прежде всего здоровью людей загрязненным воздухом, экологически неблагополучными продуктами питания, питьевой водой плохого качества, шумами и т.п. Все это ведет к росту заболеваемости людей, сокращению продолжительности жизни, ухудшению условий труда и отдыха населения и жизнедеятельности в целом.

Очевидно, что экологический и социальный ущербы не подлежат абсолютно точной количественной оценке, теоретические же и практические исследования по оценке экономического ущерба от загрязнения окружающей среды начали проводиться в бывшем СССР на рубеже 60—70-х годов.

Обобщая существующие подходы к оценке экономического ущерба, можно схематически представить его в виде двух составляющих: натуральных потерь в денежном выражении и затрат на ликвидацию отрицательных последствий или замену деградированных ресурсов. Размер натурального ущерба (Р), а так же затраты на ликвидацию его влияния на хозяйственную деятельность (Z) определяют величину экономического ущерба (U). В общем виде эту зависимость можно представить следующим образом:

    (17.1)

К числу натуральных потерь принадлежат прежде всего прямое разрушение природного ресурса и прямой ущерб, который несет экономика вследствие такого разрушения. К примеру, уничтожение почвы при открытой добыче полезных ископаемых, при отводе сельскохозяйственных земель под строительство промышленных объектов, под водохранилища и т.п. К сожалению, эти процессы имеют у нас устойчивую тенденцию к росту. Так, в Беларуси за период 1985—1999 гг. площади сельхозугодий уменьшились на 230 тыс. га. Это обусловлено превышением площадей отводов земель для несельскохозяйственных целей  и внутрихозяйственного строительства над вводом в оборот новых земель, а также радиоэкологической обстановкой в районах, пострадавших от катастрофы на ЧАЭС. 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. Растущая интенсивность ведения сельскохозяйственных работ, нарушение правил хранения и нерациональное использование нефтепродуктов, минеральных удобрений и средств защиты растений также приводят к нежелательным экологическим и экономическим последствиям. Промышленными разработками в Беларуси нарушено 46,6 тыс. га земель, из которых 11,3 тыс. га отработаны и подлежат рекультивации. Величину экономического ущерба от выбытия земель из сельскохозяйственного оборота можно оценить исходя из стоимости 1 м3 почвы и площади утраченных земель или стоимости урожая, недополученного с данной территории с учетом фактора времени.

К прямым потерям приводит уничтожение лесов от пожаров, порубок, загрязнения воздуха. Значительный ущерб причиняется в нашей республике лесными пожарами, которым только за год подвергается, как правило, более 1 тыс. га лесных площадей, а в 1999 г. пожары охватили 4215 га леса, при этом сгорело и было повреждено 104,3 тыс. м3 леса на корню.

Прямой ущерб наносится обитателям водоемов при постройке плотин, не дающих проходным рыбам подниматься в верховье для нереста; при загрязнении водных объектов вредными веществами; в результате уменьшения содержания кислорода в воде вследствие теплового загрязнения водоемов и развития си незеленых водорослей.

Серьезно подорваны рыбные запасы в водоемах Беларуси. За последние пять лет уловы рыбы во всех естественных водоемах сократились на 12,5 %, в озерно-товарных хозяйствах — на 25, в водохранилищах — на 25 %.

К прямым потерям относятся потери различных видов материалов: металлов — от ускоренной коррозии в условиях агрессивной среды; повреждения облицовки зданий вследствие загрязнения воздуха; потери ценных элементов с отходящими газами, сточными водами, шлаками, отвалами и т.д. Из почти 24,5 млн. т промышленных отходов, образовавшихся в 1999 г. в республике, было утилизировано только 16,7 %. Основная часть неиспользованных отходов удалена на полигоны и шламонакопители предприятий (80,5 %), остальные — вывезены на полигоны твердых бытовых отходов (ТБО), оставлены на территориях предприятий, сожжены, слиты в канализацию, водоемы или вывезены в несанкционированные места. Сегодня в республике накопилось около 700 млн. т отходов, перечень которых содержит около 800 наименований. Экономический ущерб от потери "богатств второго круга", содержащихся в этих отходах, исчисляется миллионами рублей.

Помимо прямых потерь (натурального ущерба), экономический ущерб включает, как отмечалось выше, и затраты, вызываемые необходимостью ликвидации последствий загрязнения или истощения природной среды. Их величина определяется расходами на компенсацию негативных влияний этого воздействия на различные хозяйственные объекты. Это прежде всего затраты на создание очистных сооружений и их работу. Величина их значительно меняется в зависимости от предполагаемой степени очистки: по мере ее повышения расходы на очистные сооружения возрастают прогрессивно. Так, на сахарных заводах для достижения полной очистки воды необходимо затратить средств в 100 раз больше, чем для обеспечения очистки на 30 %.

В промышленности экономический ущерб может определяться также затратами на возмещение недополученной продукции в результате негативного воздействия на окружающую среду (например, снижение производства продукции в лесной промышленности из-за сокращения или гибели местных лесных ресурсов), дополнительными расходами на ремонт и содержание основных фондов, подвергшихся ускоренному износу в зоне загрязнения и т.п.

Снижение урожайности сельскохозяйственных культур и продуктивности животноводства на загрязненных территориях вызывает дополнительные затраты на закупку этой продукции в других районах.

Ущерб в коммунальном хозяйстве из-за загрязнения среды можно рассматривать как дополнительные затраты на уборку улиц, более частую покраску зданий, их ремонт и т.п.

В составе затрат, вызываемых воздействием загрязненной среды, должны учитываться и затраты, вызываемые вторичным загрязнением (от сжигания отходов, их проникновения в окружающую среду в процессе хранения и т.п.).

Таким образом, экономический ущерб является комплексной величиной и слагается из ущербов, наносимых отдельным видам реципиентов от загрязнения различных природных сред — воздушного бассейна, водных источников, земель, лесных экосистем и др.

Вопрос №32: Основные причины изменения климата Земли, разрушения озонового слоя, истощения природных ресурсов возможные последствия этих изменений.

Способность человека мыслить позволила ему временно преодолеть действие обычных лимитирующих факторов, к которым относятся пища, вода, хищники и паразиты, место обитания и конкуренция с другими видами. Человек поддерживает собственное существование за счет эксплуатации водных, почвенных и энергетических ресурсов, существенно влияя на планетарный круговорот веществ, резко ускоряя его. Возникший в процессе производственной деятельности новый обмен веществ носит техногенный характер и называется антропогенным обменом веществ. Но биологический обмен веществ между человеком и природой остается постоянным условием жизни.

Антропогенный обмен веществ принципиально отличается от биотического круговорота своей незамкнутостью, носит открытый, линейный характер, то есть лишен "круговорота" жизни. На вводе антропогенного обмена веществ – природные ресурсы, а на выводе – производственные и бытовые отходы. Загрязнения окружающей среды подразделяют на природные, вызванные какими-то естественными, обычно катастрофическими причинами (извержение вулкана, селевой поток и т.п.), и антропогенные, возникающие в результате деятельности человека.

Экологическое несовершенство состоит и в том, что коэффициент полезного использования природных ресурсов очень низок и составляет, например, в отношении полезных ископаемых лишь 2– 10 %. Ресурсы быстро истощаются, население Земли растет (в 1960 г. население достигло 3 миллиардов человек, в 1975 г. – 4 миллиардов, в 1987 г, – 5 миллиардов, в 1999 г. – 6 миллиардов человек). Вместе с тем, гигантские отходы производства ухудшают среду обитания: они не разлагаются на исходные вещества, вновь поступающие в производство. В сложной иерархической организации живой природы заложены огромные резервы саморегуляции, но для вскрытия этих резервов необходимо грамотное вмешательство в процессы, протекающие в биосфере. Всю производственную деятельность необходимо планировать со строгим учетом возможных экологических последствий.

С учетом накопленных предшественниками знаний о фундаментальных законах природы современные ученые-экологи установили общие закономерности и принципы взаимодействия человеческого общества с природной средой, которые в литературе часто именуются законами экологии. Значение этих законов состоит в регламентации характера и направленности человеческой деятельности в пределах экосистем различного уровня. Среди законов экологии, сформулированных разными авторами, наибольшую известность благодаря ярким формулировкам получили четыре закона-афоризма (закона-поговорки) американского ученого-эколога Б. Коммонера (1974):

• все связано со всем (о всеобщей связи вещей и явлений в природе);
• все должно куда-то деваться (закон сохранения);
• ничто не дается даром (о цене развития);
• природа знает лучше (о главном критерии эволюционного отбора).

Человеческая индустриальная цивилизация грубо нарушает замкнутость биотического круговорота в глобальном масштабе, что не может остаться безнаказанным. В этой критической ситуации должен быть найден компромисс, что под силу только человеку, обладающему разумом и стремлением к этому.

Помимо формулировок Б. Коммонера, современные экологи вывели еще один закон экологии – "на всех не хватит" (закон ограниченности ресурсов). Очевидно, что масса питательных веществ для всех форм жизни на Земле конечна и ограничена. Ее не хватает на всех появляющихся в биосфере представителей органического мира, поэтому значительное увеличение численности и массы каких-либо организмов в глобальном масштабе может происходить только за счет уменьшения численности и массы других.

На противоречие между скоростью размножения и ограниченностью ресурсов питания применительно к народонаселению планеты впервые в 1798 г. обратил внимание английский экономист Т.Р. Мальтус, который именно этим пытался обосновать неизбежность социальной конкуренции. В свою очередь Ч. Дарвин заимствовал у Мальтуса понятие "борьба за существование" для объяснения механизма естественного отбора в живой природе.

"На всех не хватит" – источник всех форм конкуренции, соперничества и антагонизма в природе и, к сожалению, в обществе. И сколько бы ни считали классовую борьбу, расизм, межнациональные конфликты чисто социальными явлениями – все они своими корнями уходят во внутривидовую конкуренцию, принимающую иногда гораздо более жестокие формы, чем у животных. Существенное различие в том, что в природе в результате конкурентной борьбы выживают лучшие, а в человеческом обществе – не всегда.

Свою обобщенную классификацию экологических законов представил известный российский ученый Н.Ф. Реймерс3. Им даны следующие формулировки:

• закон социально-экологического равновесия (необходимости сохранения равновесия между давлением на среду и восстановлением этой среды, как природным, так и искусственным);
• принцип культурного управления развитием (наложение ограничений на экстенсивное развитие, учет экологических ограничений);
• правило социально-экологического замещения (необходимость выявления путей замещения человеческих потребностей);
• закон социально-экологической необратимости (невозможность поворота эволюционного движения вспять, от сложных форм к более простым);
• закон ноосферы В.И. Вернадского (неизбежность трансформации биосферы под влиянием мысли и человеческого труда в ноосферу – геосферу, в которой разум становится доминирующим в развитии системы человек– природа).

Соблюдение этих законов возможно при условии осознания человечеством своей роли в механизме поддержания стабильности биосферы. Известно, что в процессе эволюции сохраняются лишь те виды, которые способны обеспечивать устойчивость жизни и окружающей среды. Только человек, используя силу своего разума, может направить дальнейшее развитие биосферы по пути сохранения дикой природы, сохранения цивилизации и человечества, создания более справедливой социальной системы, перехода от философии войны к философии мира и партнерства, любви и уважения к будущим поколениям. Все это – составляющие нового биосферного мировоззрения, которое должно стать общечеловеческим.

В последние десятилетия возрастает внимание мировой науки к исследованию вопросов взаимодействия общества и природной среды, экономики и экологии. Это закономерно, поскольку на пороге третьего тысячелетия одной из приоритетных глобальных проблем человечества стала экологическая – проблема сохранения природной среды и жизни на Земле.

В.И. Вернадский отмечал, что с увеличением масштабов и интенсивности деятельности человечество, взятое в целом, превратилось в мощную геологическую силу. Это обусловило переход биосферы в качественно новое состояние. Уже сегодня истреблено 2/3 лесов планеты; в атмосферу ежегодно выбрасывается более 200 млн. т оксида углерода, около 146 млн. т диоксида серы, 53 млн. т оксидов азота и т.д. Около 700 млн. га некогда продуктивных земель нарушено эрозией (при всей площади возделываемых земель, равной 1400 млн. га). В результате разрушения среды обитания живых организмов утрачено былое биологическое разнообразие планеты (табл.3.1). Очевиден тот факт, что природные ресурсы и восстановительные способности живой природы отнюдь не безграничны.

Таблица 3.1

Утрата видового разнообразия планеты за последние 400 лет*

* Источник: Глазачев С.Н., Когай Е.А. Экологическая культура и образование: очерки социальной экологии. М., 1999.

Вся история человечества – это история экономического роста и последовательного разрушения биосферы. Только в эпоху палеолита человек не нарушал естественные экосистемы, поскольку образ его жизни (собирательство, охота, рыболовство) был подобен образу существования родственных ему животных. Дальнейшее развитие цивилизации привело к созданию современной искусственной, техногенной среды обитания человека, истощению и загрязнению природной среды. XX в. оказался эпохой особенно разительных экономических и экологических изменений. Подсчитано, что незатронутой человеческой деятельностью осталось около трети территории нашей планеты. За прошедшее столетие в экосистеме Земли возникла и в сотни раз выросла глобальная хозяйственная подсистема. Как видно из табл. 3.2, в уходящем столетии ускоренными темпами шло последовательное расширение хозяйственной подсистемы за счет вытеснения природных систем.

Таблица 3.2

Изменения глобальной хозяйственной подсистемы и экосистемы планеты*

* Источник: Экологические проблемы: что происходит, кто виноват и что делать / Под ред. В.И.Данилова-Данильяна. М., 1997.

** По  данным Института мировых ресурсов, из 7,5 млн. км2 исчезнувших лесов 2 млн. км2 приходится на два последних десятилетия.

Защита атмосферного воздуха от загрязнений предусматривает систему мероприятий.

Группа санитарно-технических мероприятий: установка газопылеочистного оборудования, герметизация технологического и транспортного оборудования, сооружение сверхвысоких дымовых труб. Одна из основных мер предотвращения загрязнения атмосферного воздуха — строительство газоочистных сооружений и устройств. Наиболее распространены сухие инерционные золоулавливатели (батарейные циклоны) и электрофильтры. В мокрых инерционных золоулавливателях процесс осаждения частиц летящей золы осуществляется с участием воды.

При невозможности или нецелесообразности использования пылегазоулавливающих устройств применяют прием рассеивания загрязняющих веществ через высокие и сверхвысокие дымовые трубы. Этот метод не позволяет защищать воздушную среду от поступления токсичных примесей, но дает возможность существенно снизить их приземную концентрацию до уровня ПДК. Сущность метода заключается в том, что мощные потоки дымовых газов, двигаясь в трубе с высокой скоростью за счет естественной тяги, рассеиваются на значительном расстоянии от источника загрязнения.

Группа технологических мероприятий: улучшение технологии производства и сжигания топлива; создание новых технологий, основанных на частично или полностью замкнутых циклах, при которых исключаются выбросы вредных веществ в атмосферу. В то же время решается важная задача — утилизация и возвращение в производство ценных продуктов, сырья и материалов.

Группа планировочных мероприятии: оптимальное расположение промышленных предприятий с учетом "розы ветров", создание санитарно-защитных зон вокруг промышленных предприятий, вынос наиболее токсичных производств за черту города, рациональная планировка городской застройки, озеленение городов.

При проектировании, строительстве, реконструкции городов и других населенных мест необходимо учитывать "розу ветров" (преобладающее направление), состояние атмосферного воздуха и прогноз его изменения. В городах не разрешается размещать промышленные предприятия (металлургические, химические и др.), распространяющие пылевидные и газообразные выбросы и тем самым сильно загрязняющие атмосферный воздух. Такие предприятия следует располагать вдали от крупных городов и с подветренной стороны для господствующих ветров по отношению к ближайшему жилому району. С учетом пре обладания западных и северо-западных ветров в городах Беларуси промышленные предприятия размещаются преимущественно на восточных и юго-восточных окраинах.

Размещение, проектирование, строительство, ввод в эксплуатацию новых и реконструируемых промышленных и сельскохозяйственных комплексов, предприятий, сооружений и других объектов должно обеспечить сохранение нормативов качества атмосферного воздуха. Совокупность выбросов, а также вредных физических и других воздействий от проектируемых и действующих предприятий не должна приводить к превышению нормативов ПДК загрязняющих веществ в атмосферном воздухе. Субъекты хозяйствования, деятельность которых связана с выбросами загрязняющих веществ, должны оснастить источники выбросов сооружениями, оборудованием и аппаратурой для очистки этих выбросов, а также средствами контроля за количественным и качественным составом выбрасываемых веществ.

Планировочные мероприятия, но оздоровлению окружающей среды включают также приемы застройки и озеленения территории города, функциональное ее зонирование, учет местных природно-климатических факторов, сооружение транспортных развязок, кольцевых дорог, использование подземного пространства и др. С целью охраны атмосферного воздуха на территориях населенных мест при размещении новых объектов и реконструкции действующих устанавливаются санитарнозащитные зоны. Санитарно-защитная зона — это территория вокруг предприятия, где возможно превышение ПДК для одного или нескольких загрязняющих веществ. Проживание людей в такой зоне не предусматривается, однако в крупных городах это правило часто не выполняется. Размер зоны определяется в зависимости от класса (токсичности) загрязнителя, типа промышленного предприятия и его производственной мощности. Санитарнозащитная зона должна быть озеленена газоустойчивыми древесно-кустарниковыми породами.

Большое значение для защиты атмосферного воздуха имеют мероприятия по озеленению городов и пригородных зон. Известно, что зеленые насаждения — "легкие" города. Они очищают воздух от вредных веществ, пыли, газов, снижают шум в жилых кварталах, повышают влажность воздуха в жаркие дни. Один гектар зеленых насаждений за год очищает 10 млн. м3 воздуха, а за час поглощает 8 кг углекислого газа, который выдыхают за это время 200 человек. Газозащитный эффект зеленых насаждений зависит от характера посадки, видового состава деревьев и кустарников, времени года.

Учитывая важную роль зеленых насаждений, в Беларуси Последовательно проводится принцип озеленения населенных мест. В проектах застройки городских поселений отражается система мероприятий по созданию, сохранению и использованию зеленых насаждений для улучшения условий жизни населения, оздоровления воздушного бассейна, рационального использования природного ландшафта. Площадь зеленых массивов и насаждений в городах Беларуси составляет около 40 тыс. га, из них в г. Минске — 5,7 тыс. га. На одного горожанина страны приходится 60 м2 зеленых насаждений, на каждого жителя столицы — 33 м, по генеральному плану развития г. Минска этот показатель намечается значительно увеличить.

Состояние воздушной среды крупных и средних городов во многом обусловлено наличием пригородной зеленой зоны, занятой преимущественно лесами, лесопарками и другими зелеными насаждениями. Первые зеленые зоны в Беларуси появились с 1945 г. вокруг городов Бобруйска, Барановичей, Борисова, Бреста, Вилейки, Витебска, Гомеля, Гродно, Лиды, Мозыря, Молодечно, Осиповичей и Минска. В настоящее время их около 120 с общей площадью более 1,2 млн. га. Самая большая зеленая зона — вокруг г. Минска, в радиусе до 80 км, площадью до 300 тыс. га, что обеспечивает около 180 м- зеленых насаждений в расчете на одного минчанина.

Практическая часть.

Задача (типV). Рассчитать максимально допустимый уровень пестицидов (МДУ) в растительных продуктах, используя данные по их собственному весу

Рассчитать  МДУ для фасоли.

В общем случае МДУ (мг/кг) веществ рассчитывается по формуле

МДУ = (ДСД · 0,8 · Вч)/СПП ,                                 (1)

где ДСД – допустимая суточная доза.

0,8 –  доля экзогенно-химических веществ, поступающих в организм человека  с пищевым рационом;

Вч – масса взрослого человека (собственный вес 100 кг);

СПП – рекомендуемое суммарное потребление пищевых продуктов растительного происхождения в сутки для взрослого человека.

Допустимая суточная доза рассчитывается по формуле

ДСД = МНД / Кзапаса ,                                             (2)

где МНД – максимально недействующая доза (мг/кг/сут.);

Кзапаса – коэффициент запаса.

СПП находим, суммируя количество всех продуктов из табл. 2.11:

СПП = 120 + 235 + 25 + 5 + 22 + 7 + 1 + 6 + 10 + 4 + 2 + 4 + 324 + 68 + 57 + 37 + 40 + 28 + 19 + 23 + 5 + 3 + 20 + 4 + 17 + 5 + 9 + 14 + 151 + 28 + 9 + 7 + 200 + 24 = 1533 г или 1,533 кг.

ДСД находим по формуле (2):

ДСД = 30/60 = 0,5.

Подставляем все данные в формулу (1):

МДУфасоль = (0,5 · 0,8 · 100) /1,533 = 26,09.

Ответ: МДУфасоль = 26,09 мг/кг.

Задача (тип IX). Напряжение источника электроэнергии U1, В. Расстояние от источника до потребителя l, км. Напряжение в конце линии электропередачи U2, В. Определить сечение проводов для передачи мощности P2, кВт и проверить сечение на нагрев.