Контрольная работа по «Экология». 5

Министерство образования и науки Российской Федерации

Филиал федерального государственного автономного образовательного

учреждения высшего профессионального образования

«Российский государственный профессионально-педагогический                   университе» в г. Советском

Кафедра профессионально-педагогического образования

Контрольная работа

по дисциплине

«Экология»

Вариант №11

Выполнил: Чепелев В.А.

                                               Группа  Св-311 ПВД 

                               Проверил:

Советский 2015 
СОДЕРЖАНИЕ

1. Биогеохимический круговорот (цикл) углерода. Нарушение его антропогенной деятельностью.

По современным оценкам, в атмосфере содержится 6160·109 т, или 1,4·1016 моль СО2. Основное поступление двуокиси углерода в атмосферу осуществляется в процессе дыхания, горения и разложения. Напротив, основной источник кислорода - процесс фотосинтеза, который, в свою очередь, ответственен за основное поглощение СО2 (коло 66·109 т/год, или 1,5·1015 моль/год). Поскольку двуокись углерода в определенной степени растворима в воде, должен учитываться обмен с глобальным океаном. Приблизительное поглощение СО2 в системе «атмосфера - океан» составляет 7·1015 моль/год (308·109 т/год), высвобождение - 6·1015 моль/год (264·109 т/год). Время существования СО2 в атмосфере - около 2 лет, что достаточно для относительно равномерного распределения этого газа в глобальной атмосфере. В Мировом океане, наряду с присутствием в живых организмах, углерод представлен также в виде растворенного и взвешенного органического вещества и таких неорганических соединений, как СО2 и ионы НСО3- , СО32-. Количество СО2 в океане в 6 раз превышает его количество в атмосфере.

Процессы, контролирующие содержание СО2 в атмосфере (растворение в океане, фотосинтез и формирование карбонатов), играют важную роль в поддержании равновесия в системе «биосфера-атмосфера-гидросфера». Для растений и микроорганизмов важнейшим является фотосинтез. Разница между затратами на общий фотосинтез и дыхание определяется как «чистая первичная продуктивность», распределение ее величин в основных экологических зонах показано в таблице №1.

Табл. №1 Чистая первичная продуктивность в основных экосистемах Земли

На суше процесс фотосинтеза часто ограничен дефицитом питательных веществ, но в большей степени это ограничение определяется дефицитом воды и низкими температурами. Поэтому субтропические и тропические экосистемы вносят в глобальную продуктивность намного больший вклад, чем это можно предположить, основываясь на относительной доле их площади на поверхности Земли.

Вклад океана в глобальную продуктивность намного меньше, чем суши, несмотря на значительно большую площадь поверхности. Причина определяется большим дефицитом питательных веществ в поверхностных водах, что ограничивает процесс фотосинтеза. Продукция океанов в основном концентрируется в прибрежных водах.

Процессы синтеза и деградации органической массы в океане существенно отличается от аналогичных процессов на суше. Фитопланктон продуцирует основную часть фотосинтезированной органической массы. Сухая масса фитопланктона на три порядка меньше, чем вся глобальная биомасса суши, тогда как ежегодная продукция - только в три раза меньше. Это может быть объяснено большими скоростями жизненных циклов фитопланктона по сравнению с наземной растительностью. Современные оценки позволяют считать, что ежегодная продукция фотосинтеза в океане варьирует от 20-30·109 до 100·109 т органического углерода со средними величинами около 50-60·109 т. (Табл.№3)

Рис. 1 Круговорот углерода в природе

Табл. №2 Запасы углерода в биосфере и земной коре

Запасы углерода на Земле сосредоточены в основном в виде карбонатов и органических соединений, причем обе эти формы имеют биотическое происхождение. Небиотические карбонаты, например, вулканического происхождения, скорее исключение из правил. Связующим звеном между карбонатами и органическими соединениями является СО2, которая служит исходным материалом как для фотосинтеза органических веществ, так и для микробного формирования карбонатов.

Атмосферная СО2 является производной биологических, физических, химических и антропогенных процессов. Происходит обмен углерода между атмосферой, океаном, наземной биосферой. (Рис.1)

2. Физическое (энергетическое) загрязнение окружающей среды: виды и их характеристика

Главнейшим и наиболее распространенным видом отрицательного воздействия человека на биосферу является загрязнение. Большинство острейших экологических ситуаций в мире и в России, так или иначе, связаны с загрязнением окружающей природной среды (Чернобыль, кислотные дожди, опасные отходы). Однако, в своей работе, я уделю особое внимание физическим загрязнениям.

Физические загрязнения, в свою очередь, подразделяются на: тепловые, шумовые, ионизирующие, электромагнитные, вибрации. Рассмотрим источники, действие этих подвидов на окружающую среду и здоровье человека.

2.1 Шумовое загрязнение

Шумовое загрязнение - превышение естественного уровня шумового фона или ненормальное изменение звуковых характеристик: периодичности, силы звука и т.п. Шумовое загрязнение приводят к повышенной утомляемости человека и животных, понижению производительности труда, физическим и нервным заболеваниям. Раздражающие шумы существуют и в природе (абиотические и биотические), однако считать загрязнением их неверно, поскольку живые организмы адаптировались к ним в процессе эволюции. Главным источником шумового загрязнения являются транспортные средства — автомобили, железнодорожные поезда и самолёты.

В городах уровень шумового загрязнения в жилых районах может быть сильно увеличен за счёт неправильного городского планирования (например, расположение аэропорта в черте города). Помимо транспорта (60ч80 % шумового загрязнения) другими важными источниками шумового загрязнения в городах являются промышленные предприятия, строительные и ремонтные работы, автомобильная сигнализация, собачий лай, шумные люди и т. д.

С наступлением постиндустриальной эпохи всё больше и больше источников шумового загрязнения (а также электромагнитного) появляется и внутри жилища человека. Источником этого шума является бытовая и офисная техника. Более половины населения Западной Европы проживает в районах, где уровень шума составляет 55ч70 дБ. Шум в определённых условиях может оказывать значительное влияние на здоровье и поведение человека. Шум может вызывать раздражение и агрессию, артериальную гипертензию (повышение артериального давления), тиннитус (шум в ушах), потерю слуха.

Наибольшее раздражение вызывает шум в диапазоне частот 3000ч5000 Гц. Хроническая подверженность шуму на уровне более 90 дБ может привести к потере слуха.

При шуме на уровне более 110 дБ у человека возникает звуковое опьянение, по субъективным ощущениям аналогичное алкогольному или наркотическому.

При шуме на уровне 145 дБ у человека происходит разрыв барабанных перепонок.

 Женщины менее устойчивы  к сильному шуму, чем мужчины. Кроме того, восприимчивость к  шуму зависит также от возраста, темперамента, состояния здоровья, окружающих условий и т. д.

Дискомфорт вызывает не только шумовое загрязнение, но и полное отсутствие шума. Более того, звуки определённой силы повышают работоспособность и стимулируют процесс мышления (в особенности процесс счёта) и, наоборот, при полном отсутствии шумов человек теряет работоспособность и испытывает стресс. Наиболее оптимальными для человеческого уха являются естественные шумы: шелест листьев, журчание воды, пение птиц. Индустриальные шумы любой мощности не способствуют улучшению самочувствия.

Вредное воздействие шума известно издревле. Например, в Средние века существовала казнь «под колоколом». Звон колокола медленно убивал человека.

Помимо вредного влияния на здоровье человека, шумовое загрязнение быстро вызывает нарушение естественного баланса в экосистемах. Шумовое загрязнение может приводить к нарушению ориентирования в пространстве, общения, поиска пищи и т. д. В связи с этим некоторые животные начинают издавать более громкие звуки, из-за чего они сами будут становиться в роли вторичных звуковых загрязнителей, ещё сильнее нарушая равновесие в экосистеме.

Одним из самых известных случаев ущерба, наносимого шумовым загрязнением природе, является многочисленные случаи, когда дельфины и киты выбрасывались на берег, теряя ориентацию из-за громких звуков военных гидролокаторов (сонаров).

В настоящее время разработано много методик, позволяющих уменьшить или устранить некоторые шумы.

Шумовое загрязнение от какого-либо объекта можно до некоторой степени уменьшить, если на этапе разработки проекта этого объекта смоделировать с учётом различных внешних условий (например, топология и погодные условия местности) характер шумов, которые будут возникать и затем отыскать пути их устранения или хотя бы уменьшения. В настоящее время этот способ стал гораздо проще и доступнее за счёт развития электронно-вычислительной техники. Это наиболее дешёвый и рациональный способ снижения шумов, использующийся, например, при строительстве железных дорог в городских районах.

2.2 Электромагнитное загрязнение

Электромагнитное загрязнение (ЭМП антропогенного происхождения или электромагнитный смог) — это совокупность электромагнитных полей, разнообразных частот, негативно влияющих на человека.

Мы хорошо знаем, что биоритмы нашего тела находятся в самой тесной связи с движением Земли по околосолнечной орбите и интенсивностью окружающих нас электромагнитных полей. Все существа на Земле как бы настроены на частоту около 8 Гц, свойственную электромагнитному полю планеты. Изменения в пульсации энергии Земли непосредственно влияют на кровяное давление, дыхание, работу сердца, иммунную систему организма и даже выработку гормонов.

Электрический ток всегда порождает магнитное поле в окружающем пространстве. Поэтому электричество, так или иначе, причастно к любой фазе умственной или физической деятельности. Статистика показывает, что в период магнитных бурь на Земле заметно увеличивается количество людей, обращающихся к услугам психиатров. Экспериментально установлено, что аномалии в магнитных полях порождают аномалии в поведении людей и животных.

Так была проведена научная экспертиза, влияния электромагнитного загрязнения (излучения) на человека. В ходе одного научного эксперимента под землей были сооружены две полностью изолированные комнаты, причем одна из комнат была защищена от магнитного поля Земли, а другая - нет. В этих комнатах на протяжении двух месяцев попеременно находились несколько сотен людей. У обитателей обеих комнат со временем появились отклонения в физиологических процессах и поведении, но люди, которые жили в комнате, изолированной от магнитного поля Земли, почти полностью потеряли ориентацию. Затем в комнате было создано электромагнитное поле, имитирующее поле Земли, и все аномальные явления у ее жильцов быстро исчезли. Очевидно, именно поле Земли определяет ход наших биологических часов.

Между тем, в нынешнем столетии люди резко изменили характер электромагнитной среды. Естественное планетарное поле теперь насыщено искусственными источниками электромагнитного загрязнения. В США, например, насчитывается более 500 тысяч миль высоковольтных линий передач, свыше 10 тысяч радио- и теле станций, 35 миллионов различных электрических датчиков, 10 миллионов микроволновых печей и 250 тысяч радиотелефонов вместе с трансляционными станциями. Плотность радиоволн на поверхности Земли сегодня превосходит мощность солнечного излучения в 100 миллионов раз. Каковы же последствия подобного вторжения в природный мир?

Есть основания полагать, что люди, работающие в зоне загрязненной электромагнитным полем высоковольтных кабелей, имеют в 5-8 раз больше шансов заболеть лейкемией. Для рабочих, обслуживающих радары, в 3-12 раз увеличивается риск заболеть полицитемией - болезнью крови, характеризующийся избытком красных кровяных телец. Установлено, что раковые клетки, подвергнутые облучению ЭМП с частотой в 60 герц, начинают расти в шесть раз быстрее обычного.

Переносные переговорные устройства сплошь и рядом превышают норму предельно допустимых доз электромагнитного воздействия на человека, установленную американским Институтом национальных стандартов еще в 1966 году.

Одним словом, не будет преувеличением сказать, что судьба человечества во многом будет зависеть от того, сумеем ли мы найти эффективный способ борьбы с электромагнитным загрязнением, созданным руками самого человека.

Среди различных физических факторов окружающей среды, которые могут оказывать неблагоприятное воздействие на человека и биологические объекты, большую сложность представляют электромагнитные поля неионизирующей природы, особенно относящиеся к радиочастотному излучению. Здесь неприемлем замкнутый цикл производства без выброса загрязняющего фактора в окружающую среду, поскольку используется уникальная способность радиоволн распространяться на далекие расстояния. По этой же причине неприемлемо и экранирование излучения и замена токсического фактора на другой, менее токсический фактор. Неизбежность воздействия электромагнитного излучения (ЭМИ) на население и окружающую живую природу стало данью современному техническому прогрессу и все более широкому применению телевидения и радиовещания, радиосвязи и радиолокации, использования СВЧ- излучающих приборов и технологий и т.п. И хотя возможна определенная канализация излучения, уменьшающая нежелательное облучение населения, и регламентация во время работ излучающих устройств, дальнейший технический прогресс все же повышает вероятность воздействия ЭМИ на человека. Поэтому здесь недостаточны упомянутые меры уменьшения загрязнения окружающей среды.

Но возможность неблагоприятного влияния на организм человека электромагнитных полей (ЭМП) было обращено внимание еще в конце 40-х годов. В результате обследования людей, работающих в условиях воздействия ЭМП значительной интенсивности, было показано, что наиболее чувствительными к данному воздействию является нервная и сердечнососудистая система. Описаны изменения кроветворения, нарушения со стороны эндокринной системы, метаболических процессов, заболевания органов зрения. Было установлено, что клинические проявления воздействия радиоволн наиболее часто характеризуются астеническими и вегетативными реакциями.

В условиях длительного профессионального облучения с периодическим повышением предельно допустимых уровней (ПДУ) у части людей отмечали функциональные перемены в органах пищеварения, выражающиеся в изменении секреции и кислотности желудочного сока, а также в явлениях дискинезии кишечника.

При длительном профессиональном облучении выявлены также функциональные сдвиги со стороны эндокринной системы: повышение функциональной активности щитовидной железы, изменение характера сахарной кривой и т.д.

Крупнейшими источниками электромагнитных излучений являются радио- и телевизионные средства связи и обработки информации, радиолокационные и навигационные средства, лазерные системы, воздушные линии электропередач.

Последствия регулярной работы с компьютером без применения защитных средств:

-заболевания органов  зрения (60% пользователей);

-болезни сердечно- сосудистой  системы (60%);

-заболевания желудочно-кишечного  тракта (40%);

-кожные заболевания (10%);

-различные опухоли.

Особенно опасно электромагнитное излучение компьютера для детей и беременных женщин. Установлено, что у беременных женщин, работающих на компьютерах с дисплеями на электронно-лучевых трубках, с 90-процентной вероятностью в 1,5 раза чаще случаются выкидыши и в 2,5 раза чаще появляются на свет дети с врожденными пороками.

Персональные компьютеры (ПК) заняли прочное место в деятельности многих людей. Сейчас уже невозможно представить полноценную трудовую деятельность на предприятиях, в частном бизнесе, да и в процессе обучения без ПК. Но все это не может не вызывать обеспокоенности в отношении их вредного влияния на состояние здоровья пользователей. Недооценка особенностей работы с дисплеями, помимо снижения надежности и эффективности работы с ними, приводит к существенным проблемам со здоровьем. Это и снижение зрения, и влияние излучения на нервную и пищеварительную системы. Теперь дети предпочитают улице – игры и занятия на компьютере. Они около 60% времени проводят за компьютером, что оказывает отрицательное влияние на психологическое развитие личности ребёнка и становления личности в целом.

Защитные меры разрабатываются, но наряду с ними создаются новые приборы, которые также требуют огромного внимания к осуществлению безопасности для пользователя. В России и других странах разрабатываются всевозможные средства защиты от электромагнитных излучений: специальная защитная одежда, ткани и прочие защитные материалы, которые могут обезопасить любой прибор.

2.3 Вибрация

загрязнение природный шум вибрация

Вибрация (от лат. vibratio — колебаться, дрожать) в русском языке имеет синонимы: сопряжение, тряска — и относится к механическим колебаниям. Принято считать, что основным признаком вибрации являются относительно малые отклонения тела или его точек при механических колебаниях. Другим признаком вибрации считается частота перемещений, совершаемых телом или его точками в единицу времени. При колебаниях тела частота может быть очень незначительной (низкой), а при вибрациях - более высокой.

Вибрациям подвержены упругие тела — здания и сооружения, шины и оборудования, грунты и фундаменты, через которые на значительные расстояния распространяются механические волны, вибрациям подвержен и сам человек, находясь вблизи работающего оборудования (через грунт и фундамент) или работающий с оборудованием (например, рядом с вибраторами для уплотнения бетона). На объект, или приемник, который подвержен вибрации, передается обычно два типа возбуждения: силовое и кинематическое. Силовое возбуждение возникает при непосредственном действии внешней силы, которая во времени может быть периодической, почти периодической, произвольной и случайной, а также импульсной (с затухающими колебаниями). Кинематическое возбуждение — это передача от источника колебаний на приемник (объект), находящийся на волновом поле.

Вибрация и ее высокий фон представляют опасность для здоровья человека в тех местах, где ощущается вибрационный фон. Источниками вибрации в окружающей среде являются транспорт, установки промышленных предприятий; в жилых зданиях и сооружениях — инженерно-технологическое оборудование. По интенсивности колебаний наибольшее воздействие оказывает на человека городской транспорт, особенно трамвай, железнодорожные составы поездов, в том числе метро мелкого заложения и открытые радиусы. Вибрация, возникающая в зданиях от движения поездов и трамваев, имеет регулярный прерывистый характер. По мере удаления источника амплитуда колебаний снижается. Условно звуковые колебания подразделяются на инфразвуковые (низкие); акустические (слышимые); ультразвуковые (высокие).

3. Особо охраняемые природные территории и объекты. Формы, задачи и статус особо охраняемых природных территорий

В соответствии с Федеральным законом «Об особо охраняемых природных территориях» особо охраняемые природные территории — участки земли, водной поверхности и воздушного пространства над ними, где располагаются природные комплексы и объекты, имеющие особое природоохранное, научное, культурное, эстетическое, рекреационное и оздоровительное значение.

Одновременно, при учреждении того или иного вида особо охраняемых природных территорий планируется удовлетворение определенных общественных интересов. Рассмотрим их применительно к отдельным видам таких территорий. В соответствии со ст. 2 Закона «Об особо охраняемых природных территориях» с учетом особенностей режима этих территорий и статуса находящихся на них природоохранных учреждений различаются следующие виды указанных территорий.

а) Государственные природные заповедники, в том числе биосферные. Особо охраняемые природные комплексы и объекты (земля, воды, недра, растительный и животный мир) на территории заповедника имеют природоохранное, научное, эколого-просветительское значение как образцы естественной природной среды, типичные или редкие ландшафты, места сохранения генетического фонда растительного и животного мира. Государственные природные заповедники являются природоохранными, научно-исследовательскими и эколого-просветительскими учреждениями, имеющими целью сохранение и изучение естественного хода природных процессов и явлений, генетического фонда растительного и животного мира, отдельных видов и сообществ растений и животных, типичных и уникальных экологических систем.

Государственные природные биосферные заповедники создаются в целях проведения научных исследований, экологического мониторинга, а также апробирования и внедрения методов рационального природопользования, не разрушающих окружающую природную среду и не истощающих биологические ресурсы.

На государственные природные заповедники возлагаются следующие задачи:

- осуществление охраны природных территорий в целях сохранения биологического разнообразия и поддержания в естественном состоянии охраняемых природных комплексов и объектов;

- организация и проведение научных исследований, включая ведение Летописи природы;

- осуществление экологического мониторинга в рамках общегосударственной системы мониторинга окружающей природной среды;

- экологическое просвещение;

- участие в государственной экологической экспертизе проектов и схем размещения хозяйственных и иных объектов;

- содействие в подготовке научных кадров и специалистов в области охраны окружающей природной среды.

б) Национальные парки. Они являются природоохранными, эколого-просветительскими и научно-исследовательскими учреждениями, территории (акватории) которых включают в себя природные комплексы и объекты, имеющие особую экологическую, историческую и эстетическую ценность, и предназначены для использования в природоохранных, просветительских, научных и культурных целях и для регулируемого туризма.

На национальные парки возлагаются следующие основные задачи:

- сохранение природных комплексов, уникальных и эталонных природных участков и объектов;

- сохранение историко-культурных объектов;

- экологическое просвещение населения;

• создание условий для регулируемого туризма и отдыха;

• разработка и внедрение научных методов охраны природы и экологического просвещения;

• осуществление экологического мониторинга;

• восстановление нарушенных природных и историко-культурных комплексов и объектов.

в) Природные парки. Это природоохранные рекреационные учреждения, находящиеся в ведении субъектов Российской Федерации, территории (акватории) которых включают в себя природные комплексы и объекты, имеющие значительную экологическую и эстетическую ценность, и предназначены для использования в природоохранных, просветительских и рекреационных целях. На природные парки возлагаются следующие задачи:

• сохранение природной среды, природных ландшафтов;

• создание условий для отдыха (в том числе массового) и сохранение рекреационных ресурсов;

• разработка и внедрение эффективных методов охраны природы и поддержание экологического баланса в условиях рекреационного использования территорий природных парков.

г) Государственные природные заказники — территории (акватории), имеющие особое значение для сохранения или восстановления природных комплексов и их компонентов и поддержания экологического баланса. Государственные природные заказники могут иметь различный профиль, в том числе быть:

• комплексными (ландшафтными), предназначенными для сохранения и восстановления природных комплексов (природных ландшафтов);

• биологическими (ботаническими и зоологическими), предназначенными для сохранения и восстановления редких и исчезающих видов растений и животных, в том числе ценных видов в хозяйственном, научном и культурном отношениях;

• палеонтологическими, предназначенными для сохранения ископаемых объектов;

• гидрологическими (болотными, озерными, речными, морскими), предназначенными для сохранения и восстановления ценных водных объектов и экологических систем;

• геологическими, предназначенными для сохранения ценных объектов и комплексов неживой природы.

д) Памятники природы — уникальные, невосполнимые, ценные в экологическом, научном, культурном и эстетическом отношениях природные комплексы, а также объекты естественного и искусственного происхождения.

е) Дендрологические парки и ботанические сады являются природоохранными учреждениями, в задачикоторых входит создание специальных коллекций растений в целях сохранения разнообразия и обогащения растительного мира, а также осуществление научной, учебной и просветительской деятельности.

ж) Лечебно-оздоровительные местности и курорты. К ним могут быть отнесены территории (акватории), пригодные для организации лечения и профилактики заболеваний, а также отдыха населения и обладающие природными лечебными ресурсами (минеральные воды, лечебные грязи, рапа лиманов и озер, лечебный климат, пляжи, части акваторий и внутренних морей, другие природные объекты и условия). Лечебно-оздоровительные местности и курорты выделяются в целях их рационального использования и обеспечения сохранения их природных лечебных ресурсов и оздоровительных свойств.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Акимова Т.А., Хаскин В.В.. Экология. Человек-экономика-биота-среда., М., «ЮНИТИ», 2007.

2. Бигалиев А.Б., Халилов М.Ф., Шарипова М.А. Основы общей экологии Алматы, 2007.