Контрольная работа по «Экологии». 25

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное  учреждение

Высшего профессионального образования

Камская государственная инженерно-экономическая  академия

Кафедра «История»

 

 

 

 

Контрольная работа

по дисциплине «Экология»

4. Вариант № 9

 

 

 

 

Выполнил: студент группы

 

Проверила: доцент Заболоцкая Н.Н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                     Набережные Челны 2010

Содержание

 

 

 

 

Введение

Разнообразное вмешательство  человека в естественные процессы в  биосфере можно сгруппировать по следующим видам загрязнений, понимая под ними любые нежелательные для экосистем антропогенные изменения:

— ингредиентное (ингредиент — составная часть сложного соединения или смеси) загрязнение как совокупность веществ, количественно или качественно  чуждых естественным биогеоценозам;

— параметрическое загрязнение (параметр окружающей среды — одно из ее свойств, например уровень шума, освещенности, радиации и т. д.), связанное с изменением качественных параметров окружающей среды;

— биоценотическое загрязнение, заключающееся в воздействии  на состав и структуру популяции живых организмов;

— стациально-деструкционное загрязнение (стация — место обитания популяции, деструкция — разрушение), представляющее собой изменение  ландшафтов и экологических систем в процессе природопользования.

До 60-х годов нашего века под охраной природы понималась в основном защита ее животного и растительного мира от истребления. Соответственно и формами этой защиты было главным образом создание особо охраняемых территорий, принятие юридических актов, ограничивающих промысел отдельных животных, и т. п. Ученых и общественность волновали прежде всего биоценотическое и частично стациально-деструкционные воздействия на биосферу. Ингредиентное и параметрическое загрязнение, конечно, существовало тоже, тем более что об установке очистных сооружений на предприятиях и речи не шло. Но оно не было столь многообразным и массированным, как теперь, практически не содержало искусственно созданных соединений, не поддающихся естественному разложению, и природа с ним справлялась самостоятельно. Так, в реках с ненарушенным биоценозом и нормальной скоростью течения, не замедляемой гидротехническими сооружениями, под влиянием процессов перемешивания, окисления, осаждения, поглощения и разложения редуцентами, дезинфекции солнечным излучением и др. загрязненная вода полностью восстанавливала свои свойства на протяжении 30 км от источников загрязнения.

 

Конечно же, и раньше наблюдались  отдельные очаги деградации природы  в окрестностях наиболее загрязняющих производств. Однако к середине XX в. темпы ингредиентного и параметрического загрязнений возросли и качественный их состав изменился столь резко, что на значительных территориях способность природы к самоочищению, т. е. естественному разрушению загрязнителя в результате природных физических, химических и биологических процессов, была утрачена.

 

В настоящее время  не происходит самоочищения даже таких  полноводных и протяженных рек, как Обь, Енисей, Лена и Амур. Что  же говорить о многострадальной Волге, естественная скорость течения которой  в несколько раз снижена гидротехническими сооружениями, или реке Томь (Западная

Сибирь), всю воду которой  промышленные предприятия успевают забрать для своих нужд и спустить обратно загрязненной, как минимум, 3 — 4 раза, прежде чем она доберется  от истока до устья.

 

Способность почвы к  самоочищению подрывается резким уменьшением  в ней количества редуцентов, происходящим под влиянием неумеренного применения пестицидов и минеральных удобрений, выращивания монокультур, полной уборки с полей всех частей выращенных растений и т. д.

 

 

 

Загрязнение атмосферы и мероприятия  по их нормированию и уменьшению

Атмосферный воздух является самой важной жизнеобеспечивающей  природной средой и представляет собой смесь газов и аэрозолей  приземного слоя атмосферы, сложившуюся  в ходе эволюции Земли, деятельности человека и находящуюся за пределами жилых, производственных и иных помещений.

Результаты экологических  исследований, как в России, так  и за рубежом, однозначно свидетельствуют  о том, что загрязнение приземной  атмосферы – самый мощный, постоянно действующий фактор воздействия на человека, пищевую цепь и окружающую среду. Атмосферный воздух имеет неограниченную емкость и играет роль наиболее подвижного, химически агрессивного и всепроникающего агента взаимодействия вблизи поверхности компонентов биосферы, гидросферы и литосферы.

В последние годы получены данные о существенной роли для сохранения биосферы озонового слоя атмосферы, поглощающего губительное для живых  организмов ультрафиолетовое излучение  Солнца и формирующего на высотах около 40 км тепловой барьер, предохраняющий охлаждение земной поверхности.

Атмосфера оказывает  интенсивное воздействие не только на человека и биоту, но и на гидросферу, почвенно-растительный покров, геологическую  среду, здания, сооружения и другие техногенные объекты. Поэтому охрана атмосферного воздуха и озонового слоя является наиболее приоритетной проблемой экологии и ей уделяется пристальное внимание во всех развитых странах.

Загрязненная приземная  атмосфера вызывает рак легких, горла  и кожи, расстройство центральной нервной системы, аллергические и респираторные заболевания, дефекты у новорожденных и многие другие болезни, список которых определяется присутствующими в воздухе загрязняющими веществами и их совместным воздействием на организм человека. Результаты специальных исследований, выполненных в России и за рубежом, показали, что между здоровьем населения и качеством атмосферного воздуха наблюдается тесная положительная связь.

Основные агенты воздействия  атмосферы на гидросферу – атмосферные  осадки в виде дождя и снега, в меньшей степени смога, тумана. Поверхностные и подземные воды суши имеют главным образом атмосферное питание и вследствие этого их химический состав зависит в основном от состояния атмосферы.

Отрицательное влияние  загрязненной атмосферы на почвенно-растительный покров связано как с выпадением кислотных атмосферных осадков, вымывающих кальций, гумус и микроэлементы из почв, так и с нарушением процессов фотосинтеза, приводящих к замедлению роста и гибели растений. Высокая чувствительность деревьев (особенно березы, дуба) к загрязнению воздуха выявлена давно. Совместное действие обоих факторов приводит к заметному уменьшению плодородия почв и исчезновению лесов. Кислотные атмосферные осадки рассматриваются сейчас как мощный фактор не только выветривания горных пород и ухудшения качества несущих грунтов, но и химического разрушения техногенных объектов, включая памятники культуры и наземные линии связи. Во многих экономически развитых странах в настоящее время реализуются программы по решению проблемы кислотных атмосферных осадков. В рамках Национальной программы по оценке влияния кислотных атмосферных осадков, учрежденной в 1980 году многие федеральные ведомства США начали финансировать исследования атмосферных процессов, вызывающих кислотные дожди, с целью оценки влияния последних на экосистемы и выработки соответствующих природоохранных мер. Выяснилось, что кислотные дожди оказывают многоплановое воздействие на окружающую среду и являются результатом самоочищения (промывания) атмосферы. Основные кислотные агенты

– разбавленные серная и  азотная кислоты, образующиеся при  реакциях окисления оксидов серы и азота с участием пероксида  водорода.

Целью нормирования выбросов является ограничение неблагоприятного воздействия предприятий на состояние атмосферного воздуха, достигаемое посредством следующих мер:

разработка для каждого  источника выбросов и предприятия  в целом нормативов предельно  допустимых выбросов (далее ПДВ), обеспечивающих достижение санитарно-гигиенических  нормативов качества атмосферного воздуха населенных мест, т.е. в селитебных районах, на границе санитарно-защитных зон и т.п.;

установление планов-графиков достижения предприятиями уровня нормативов ПДВ;

установление нормативов удельных выбросов для передвижных  и стационарных источников выбросов, технологических процессов и оборудования.

Абсорбционный способ очистки  газов, осуществляемый в установках- абсорберах, наиболее прост и дает высокую степень очистки, однако требует громоздкого оборудования и очистки поглощающей жидкости. Основан на химических реакциях между газом, например, сернистым ангидридом, и поглощающей суспензией (щелочной раствор: известняк, аммиак, известь). При этом способе на поверхность твердого пористого тела (адсорбента) осаждаются газообразные вредные примеси. Последние могут быть извлечены с помощью десорбции при нагревании водяным паром.

Способ окисления горючих углеродистых вредных веществ в воздухе  заключается в сжигании в пламени  и образовании СО2 и воды, способ термического окисления – в подогреве  и подаче в огневую горелку.

Предприятия или их отдельные здания и сооружения, технологические процессы которых являются источником выделения  в атмосферный воздух вредных  и неприятно пахнущих веществ, отделяют от жилой застройки санитарно- защитными  зонами. Санитарно-защитная зона для предприятий и объектов может быть увеличена при необходимости и надлежащем обосновании не более чем в 3 раза в зависимости от следующих причин: а) эффективности предусмотренных или возможных для осуществления методов очистки выбросов в атмосферу; б) отсутствия способов очистки выбросов; в) размещения жилой застройки при необходимости с подветренной стороны по отношению к предприятию в зоне возможного загрязнения атмосферы; г) розы ветров и других неблагоприятных местных условий (например, частые штили и туманы); д) строительства новых, еще недостаточно изученных вредных в санитарном отношении производств.

Комплексный инженерно-экологический  мониторинг

(цель и задачи  мониторинга)

Мониторинг окружающей среды — это комплексная система  наблюдений за состоянием окружающей среды, оценки и прогноза изменений состояния окружающей среды под воздействием природных и антропогенных факторов.

Уровни экологического мониторинга:

-Глобальный

-Государственный

-Региональный

-Локальный

В России основные концепции экологического мониторинга заложены еще в 70-х гг. Ю. А. Израэлем мониторинг ОС рассмотрен как система наблюдений, оценки и прогноза антропогенных изменений состояния абиотических компонентов биосферы, ответной реакции экосистем на эти изменения и антропогенных изменений в экоси-стемах, связанных с воздействием хозяйственной деятельности. По И. П. Герасимову, мониторинг – это система наблюдения, контроля и управления состоянием окружающей среды. В обеих концепциях в основе мониторинга лежит система наблюдений. Система экологического мониторинга должна накапливать, систематизировать и анализировать информацию:

о состоянии окружающей среды;

о причинах наблюдаемых и вероятных  изменений состояния (то есть об источниках и факторах воздействия);

о допустимости изменений  и нагрузок на среду в целом;

о существующих резервах биосферы.

Таким образом, в систему  экологического мониторинга входят наблюдения за состоянием элементов  биосферы и наблюдения за источниками  и факторами антропогенного воздействия.

В соответствии с приведенными определениями и возложенными на систему функциями, мониторинг включает три основных направления деятельности:

наблюдения за факторами  воздействия и состоянием среды;

оценку фактического состояния среды;

прогноз состояния окружающей природной среды и оценку прогнозируемого состояния.

Следует принять во внимание то, что сама система мониторинга  не включает деятельность по управлению качеством среды, но является источником необходимой для принятия экологически значимых решений информации.

Основные задачи экологического мониторинга:

наблюдение за источниками  антропогенного воздействия;

наблюдение за факторами  антропогенного воздействия;

наблюдение за состоянием природной среды и происходящими  в ней процессами под влиянием факторов антропогенного воздействия;

оценка фактического состояния природной среды;

прогноз изменения состояния  природной среды под влиянием факторов антропогенного воздействия  и оценка прогнозируемого состояния  природной среды.

Экологический мониторинг окружающей среды может проводиться на различных уровнях пространственной организации: на уровне промышленного объекта, города, области, края, республики в составе федерации, а также на национальном уровне.

Обычно на территории уже имеется ряд сетей наблюдений, принадлежащих различным службам, и которые ведомственно разобщены, не скоординированы в хорологическом, параметрическом, хронологическом и других аспектах. Поэтому задача подготовки оценок, прогнозов, критериев альтернатив выбора управленческих решений становится на базе имеющихся в регионе ведомственных данных, в общем случае, неопределенной. В связи с этим, центральными проблемами организации экологического мониторинга являются эколого-хозяйственное районирование и выбор «информативных показателей" экологического состояния территорий с проверкой их системной достаточности .

Ветровая и  водная эрозия почвы

Эрозия (от лат. erosio —  разъедание) — разрушение горных пород  и почв поверхностными водными потоками и ветром, включающее в себя отрыв  и вынос обломков материала и сопровождающееся их отложением.

Эрозия почвы —  разрушение и снос верхних наиболее плодородных горизонтов почвы в  результате действия воды и ветра.

Часто, особенно в зарубежной литературе, под эрозией понимают любую разрушительную деятельность геологических сил, таких, как морской прибой, ледники, гравитация; в таком случае эрозия выступает синонимом денудации. Для них, однако, существуют и специальные термины: абразия (волновая эрозия), экзарация (ледниковая эрозия), гравитационные процессы, солифлюкция и т. д. Такой же термин (дефляция) используется параллельно с понятием ветровая эрозия, но последнее гораздо более распространено.

По скорости развития эрозию делят на нормальную и ускоренную. Нормальная имеет место всегда при  наличии сколько-либо выраженного стока, протекает медленнее почвообразования и не приводит к заметным изменением уровня и формы земной поверхности. Ускоренная идет быстрее почвообразования, приводит к деградации почв и сопровождается заметным изменением рельефа.

По причинам выделяют естественную и антропогенную эрозию. Следует отметить, что антропогенная эрозия не всегда является ускоренной, и наоборот.

Ветровая эрозия (дефляция)

Разделяется на два типа:

Повседневная

Пыльные бури

Начало пыльной бури связано с определенными скоростями ветра, однако из-за того, что летящие частицы вызывают цепную реакцию отрыва новых частиц, окончание её происходит при скоростях существенно меньших.

Наиболее сильные бури имели место в США в 1930-е  годы (Пыльный котёл) и в СССР в 1960-е после освоения целины и связаны с нерациональной хозяйственной деятельностью человека: массированной распашкой земель без проведения почвозащитных мероприятий.

Выделяют и специфические  дефляционные формы рельефа —  котловины выдувания — отрицательные  формы, вытянутые по направлению господствующих ветров.

Водная эрозия.

Поверхностная эрозия

Под поверхностной эрозией  понимают равномерный смыв материала  со склонов, приводящий к их выполаживанию. С некоторой долей абстракции представляют, что этот процесс осуществляется сплошным движущимся слоем воды, однако в действительности его производит сеть мелких временных водных потоков.

Поверхностная эрозия приводит к образованию смытых и намытых  почв, а в более крупных масштабах  — делювиальных отложений.

Линейная эрозия

В отличие от поверхностной, линейная эрозия происходит на небольших участках поверхности и приводит к расчленению земной поверхности и образованию различных эрозионных форм (промоин, оврагов, балок, долин). Сюда же относят и речную эрозию, производимую постоянными потоками воды.

Смытый материал отлагается обычно в виде в конусов выноса и формирует пролювиальные отложения.

Виды линейной эрозии.

Глубинная (донная) —  разрушение дна русла водотока. Донная эрозия направлена от устья вверх  по течению и происходит до достижения дном уровня базиса эрозии.

Боковая — разрушение берегов.

В каждом постоянном и  временном водотоке (реке, овраге) всегда можно обнаружить обе формы эрозии, но на первых этапах развития преобладает  глубинная, а в последующие этапы  — боковая.

Механизм водной эрозии

Химическое воздействие  поверхностных вод, к которым  относятся и воды рек, минимально. Основной причиной эрозии является механическое воздействие на горные породы воды и переносимых ею обломков, ранее  разрушенных пород. При наличии  в воде обломков эрозия резко усиливается. Чем больше скорость течения, тем более крупные обломки переносятся, и тем интенсивнее идут эрозионные процессы.

Оценить устойчивость почвы  или грунта к действию водного  потока можно по критическим скоростям:

Неразмывающая скорость — максимальная скорость потока, при которой не происходит отрыва и перемещения частиц.

Размывающая скорость —  минимальная скорость потока, при  которой начинается непрекращающийся отрыв частиц.

Для почв и полидисперсных грунтов понятие неразмывающей  скорости не имеет физического смысла, поскольку даже при самых низких скоростях происходит вынос наиболее мелких частиц. При турбулентном потоке отрыв частиц происходит при максимальных пульсационных скоростях, поэтому увеличение амплитуды колебания скорости потока вызывает уменьшение критических скоростей для данного грунта.

Задача №1.

Исходные данные к  задаче 1	Обозначение	Вариант
		9
Отчетный период, мес.	Т	8
Количество родившихся, чел.	Р	2941
Количество умерших, чел.	С	2410
Средняя численность  населения региона, чел.	N0	284×103
Оцениваемое изменение  численности населения	N	Увеличение на 15 %

1. Количество населения N через t лет от начала расчета, исходя из экспоненциального закона, определяется по формуле:

,  где

  - темпы прироста (или убыли)  населения за расчетный период t, %;

ОКР, ОКС - среднее число  рождений и смертей соответственно на 1000 человек в год;

N₀ – численность населения на начало расчетного периода времени;

;                ;

T – отчетный период.

2. 

Логарифмирование выражения  для N дает следующую формулу для расчета периода времени изменения численности:

3. Расчеты.

3.1. Рассчитаем темпы естественного роста населения региона в текущем году:

Для этого найдем ОКР, ОКС - среднее число рождений и  смертей соответственно на 1000 человек в год.

Далее рассчитаем темпы  прироста (или убыли) населения за расчетный период t (в текущем  году):

Так как темп естественного  роста населения (ТР) получился положительным, то в регионе в текущем году наблюдался прирост населения – его рождаемость.

3.2. Рассчитаем период времени, через который численность населения региона увеличится на 15%  при сохранении текущих темпов естественного роста.

Для этого найдем количество оцениваемого изменения численности  населения:

Из свойства пропорциональности,   Отсюда:

Далее рассчитаем период времени, через который численность  населения региона увеличится на 15 %  при сохранении текущих темпов естественного роста, используя формулу для t (см. п.№2):                                                                                    

Выводы:

Темпы естественного  роста (здесь: прирост) населения региона в текущем году ТР = 0,3 %.

Так как темп естественного  роста населения (ТР) получился положительным, то в регионе в текущем году наблюдалась прибыль (прирост) населения.

Период времени, через  который численность населения  региона увеличится на 15 % , т.е. станет равной 326600 чел.,  при сохранении текущих темпов естественного прироста населения региона t =47 лет.

Таким образом, при сохранении текущих темпов убыли населения  в регионе, население в регионе  увеличится на 15 % в течение сорока семи лет.

Ответ:	Рассчитываемая величина	Ответ
	ТР, %	0,3
	t	47 лет

 

Заключение

Увеличение масштабов  загрязнения атмосферы требуют  быстрых и эффективных способов защиты её от загрязнения, а также способов предупреждения вредного воздействия загрязнителей воздуха. Атмосфера может содержать определённое количество загрязнителя без проявления вредного воздействия, т.к. происходит естественный процесс её очистки.

Первым шагом в установлении вредного воздействия, связанного с загрязнением воздуха, является разработка критерия качества воздуха, а также стандартов качества.

   Стандарты качества  определяют уровни качества воздуха  и предельно допустимые выбросы  (ПДВ), которые необходимо выдерживать для обеспечения безопасности жизни. Контролирующие органы обязаны осуществлять количественный и качественный контроль. Другим подходом к улучшению состояния атмосферы является требование применения передовых технологических процессов, замена вредных материалов безвредными, применение мокрых способов обработки сырья вместо сухих.

   Как правило, на промышленных предприятиях используются процессы или устройства для газоочистки и пылеулавливания, чтобы уменьшить или предотвратить величину выброса. Процессы газоочистки могут также разрушить или менять его химические или физические свойства так, что он становится менее опасным

   В некоторых  случаях используют метод рассеивания  в атмосфере. Дымовые трубы должны быть достаточно высокими (300-350 метров), для обеспечения хорошего разбавления примесей путём обтекания воздуха вокруг зданий в зоне аэродинамических теней. Кроме того, необходимо учитывать температуру выбросов и месторасположение труб. Предприятия строят с подветренной стороны по отношению к жилым районам. На ряде предприятий факельные газы используют для отопления зданий, а их избыток направляется на теплоцентраль.            

Список литературы

 

1. Демина Т. А. Экология, природопользование, охрана окружающей среды:

Пособие для учащихся старших классов общеобразовательных  учреждений. – М.: Аспект Пресс, 1998. – 143 с.

2. Экология. Учебник для вузов. / Н.И.Николайкин

3. Закон Республики Татарстан «Об охране окружающей среды в Республике Татарстан»

4. Экология. Учебник для  вузов. / Л.В.Передельский. Изд. 9-е, доп.  и перераб.

5. Охрана окружающей  среды / В.А.Морозов