Ответы по экологии1. 1. Предмет экологии. История развития экологии
 Скачать 1.93 Mb.
|
|
Часть вещества и энергии в процессе питания теряются. Каждое последующее звено в цепи питания содержит 10% меньше чем предыдущий. Правило 10% Лицеманна . Трофическую цепь можно изобразить в виде экологической пирамиды, где количество энергии продукции или численности организмов на каждом уровне изображается в виде прямоугольника в одном масштабе. Основой служат продуценты, последующие образуют этажи и вершины пирамиды. Различают три вида экологических пирамид:
Все три типа пирамид отражают энергетические отношения в экосистеме. 25. Энергетика экосистем: первичная и вторичная продукция. Продуктивность экосистем: (первичная продуктивность, дыхание, вторичная продуктивность). Биомасса. Одно из важных свойств организмов их популяций и экосистем в целом способность создавать органическое вещество называется продукцией. Первичная продукция – это продукция растений Вторичная продукция – это продукция животных Любое количество органического вещества эквивалентно некоторому количеству энергии. Энергия дыхания – это 12-20 % растительноядных, 75% плотоядных. Эту энергию называют тратой на дыхание. Оценивают количеством СО2 выделенное организмом. Скорость образования продукции на единице площади или объёма характеризует продуктивность экосистемы. Различают первичную и вторичную продуктивность.
Какую-то часть продукции растения тратят на дыхание (R) процесс окисления, в результате чего как бы «сгорает» накопл при фотосинтезе органич вещества. Если из первичной продуктивности Р вычесть часть вещества израсходованного на дыхание R – получится чистая первичная продуктивность, то есть величина прироста растений, которая потребляется консументами и редуцентами.
Биомасса – вся живая органическая масса, которая содержится в экосистеме или её элементах вне зависимости от того за какой период она образуется. 26. Динамика экосистемы-сукцессии. Первичная сукцессия. Эвтрофикация. Вторичная сукцессия. Климаксная экосистема. Автотрофные и гетеротрофные сукцессии. Динамические изменения экосистем организмов гибель одних и становление других называют сукцессия. Первичная сукцессия или сукцессия развития, когда формирование сообществ начинается на первичном свободном субстракте. Например: горные породы, извержение вулкана, антропогенные разрушения. Сначала появляются организмы пионеры (водоросли, лишайники), следом идет стадия растительности (травы, кустарники, деревья). Первичная сукцессия длится 1000 лет. Вторичная сукцессия – это последовательная смена одного сообщества существующего на данном субстрате другим. Возникает вследствие деятельности человека (после вырубки леса, пожара). Вторичная сукцессия заканчивается через 150 – 250 лет. Примером является эвтрофикация: сверх питает Увеличение водоемов. В результате обогащения водоема биогенами (фосфат, С, Si). Резко возрастает продуктивность водоемов за счет роста численности и биомассы водорослей (погибают рыбы). Сукцессия состоит из стадии роста, стабилизации и климакса. Сукцессия рано или поздно заканчивается. Малоизменяющиеся системы называются климаксными или коренными. Климакс – это самоподдерживающее сообщество находящиеся в равновесии с физическим местом обитания. Климакс характеризуется эдификатором. Это виды, которые в наибольшей мере создают данную среду обитания. Р – продуктивность R – Дыхание Для климаксной системы Р/R=1. Продуктивность высока, но вся продукция тратится в трофических цепях, биомасса постоянна. Различают автотрофные и гетеротрофные сукцессии. Автотрофные протекают в экосистеме, где центральным звеном является растительный покров. Р/R>1. Такие экосистемы потенциально бессмертны, поскольку пополняются энергией и веществом за счет фото- или хемосинтеза. Идет прирост биомассы, так как скорость изъятия её гетеротрофами отстает от скорости прироста растений. Гетеротрофные протекают там, где отсутствуют живые растения. Например разложение мертвого дерева или животного. Р/R<1.рост биомассы снижается. Добыча человеком полезных ископаемых. 27. Гомеостаз. Помехи в биогеоценозе-положительные и отрицательные обратные связи. Гомеостатическое плато. Гомеостаз – это состояние подвижно стабильного равновесия экосистемы или биогеоценоза и условий их существований. Это механизм, по средствам которого живой организм противодействует внешним воздействиям, поддерживает параметры своей внутренней среды на таком постоянном уровне, который обеспечивает норм жизнь (пульс, температура тела). Существование систем невозможно без связей, которые делятся на:
а) Прямая связь – это связь, при которой один элемент (А) действует на другой (В) без ответной реакции. Примеры действие солнца на земные процессы. б) обратная связь – это связь, при которой элемент В отвечает за действие элемента А. Бывают положительные и отрицательные связи. Положительно обратная связь ведет к усилению процесса в одном направлении (заболоченная территория после вырубки леса). Отрицательно обратная связь – в ответ на усиление действия элемента А увеличивается противоположная по направлению действие элемента В. Они наиб. распространены а наиб. Важны. Н-р: взаимод- е между хищником и ее жертвой. Та область в пределах которой механизмы отрицательной обратной связи способны несмотря на стрессовые воздействия сохранить устойчивость системы называется гомеостатическим платом. 28. Два вида круговорота вещества (малый и большой) в биосфере. Под круговоротом в биосфере понимают повторяющиеся процессы превращений и пространственных перемещений веществ, имеющие определенное поступательное движение, выражающееся в качественных и количественных различиях отдельных циклов. Выделяют 2 круговорота – большой (геологический) и малый (биотический). Большой (геологический) круговорот веществ протекает от нескольких тысяч до нескольких миллионов лет, включая в себя такие процессы, как круговорот воды и денудация суши. Большой(геологический)обусловлен взаимод-ем солнечной энергии с энергией земли ; осуществляет распределение вещ-ва между биосферой и более глубок. Горизонтами земли. Заключ в том, что горные породы разруш-ся ы выветриваются. Продукты выветр и смываются в миров океан, где образ-ся морские платы. Лишь часть вещ возвращ на сушу вместе с осадками, которые извлек-ся из воды расст-ми и живыми организмами. ДУНУДАЦИЯ суши складывается из общего изъятия вещества суши (52990 млн.т/год), общего приноса вещества на сушу (4043 млн.т/год) и составляет 48947 млн.т/год. Антропогенное вмешательство ведет к ускорению денудации, приводя, например, к землетрясениям в зонах водохранилищ, построенных в сейсмоактивных районах. МАЛЫЙ (биотический) круговорот веществ происходит на уровне биогеоценоза или биогеохимического цикла и заключается в том, что питательные вещества почвы, воды и углерода усваивается растениями с образованием органического вещества, которое поставлено в трофическую цепь. Малый(биогеохимический) часть большого, происх. на уровне биогеоценоза и заключаются в том, что питательные вещества почвы, воды и усваиваются растениями с образованием орг. вещ-в , котор постав-ся в трофич цепь. Продукты распада всех уровней перераб редуцентами вновь до минер-х соед-й. 29. Круговорот углерода. Углерод включается в состав органических элементов в процессе фотосинтеза из CO2. Другие процессы биосинтеза преобразуют углерод в крахмал, гликоген и другие вещества. Эти вещества формируют ткани фотосинтезирующих организмов и служат источником органических веществ для животных. В процессе дыхания организма окисляются сложные органические вещества и выходит CO2, который опять участвует в фотосинтезе. Время круговорота – 8 лет. Углерод в биосфере часто представлен наиболее подвижной формой – C02. Источником является вулканическая деятельность, связанная с вековой дегазацией мантии и нижних слоев земной коры. Миграция C02 в биосфере Земли протекает двумя путями: 1-й путь закладывается в поглощение его в процессе фотосинтеза с образованием органических веществ и последующем захоронении их в литосфере в виде торфа, угля, горных сланцы, рассеянной органики, осадочных горных пород. Так, в далёкие геологические эпохи сотни млн. лет назад значительная часть фотосинтетического органического вещества не использовалась ни консументами, ни редуцентами, а накапливалась и постепенно погребалась под различными минеральными осадками. Находясь в породах млн. лет, этот детрит под действием высоких t и P (процесс метаморфизации) превращался в нефть, природный газ и уголь (в зависимости от исходного материала, продолжительности и условий пребывания в породах). Теперь в ограниченных количествах добывают это ископаемое топливо для обеспечения потребностей в энергии, а сжигая его, в определённом смысле завершают круговорот углерода. П  о 2-му пути миграция С осуществляется созданием карбонатной системы в различных водоемах, где CO2 переходит в H2CO3, HCO31-, CO32-. Затем с помощью растворенного в воде кальция происходит осаждение карбонатов CaCO3 биогенным и абиогенным путями. Возникают мощные толщи известняков. Наряду с этим большим круговоротом углерода существует еще ряд малых его круговоротов на поверхности суши и в океане. В пределах суши, где существуют растения, CO2 атмосферы поглощается в процессе фотосинтеза в дневное время. В ночное время часть его выделяется растениями во внешнюю среду. С гибелью растений и животных на поверхности происходит окисление органических веществ с образованием CO2. Особое место в современном круговороте веществ занимает массовое сжигание органических веществ и постепенное возрастание содержания CO2 в атмосфере, связанное с ростом промышленного производства и транспорта. 30. Круговорот азота При гниении органических веществ значительная часть содержащегося в них азота превращается в NH4, который под влиянием живущих в почве трифицирующих бактерий окисляется в азотную кисл¬оту. Она вступая в реакцию с находящимся в почве карбонатами (например с СаСО3), образует нитраты: 2HN03 + СаСО3 Са(NО3)2 + СО2 + Н20 Некоторая же часть азота всегда выделяется при гниении в свободном виде в атмосферу. Свободный азот выделяется также при горении органических веществ, при сжигание дров, каменного угля, торфа. Кроме того, существуют бактерии, которые при недостаточном доступе воздуха могут отнимать O2 от нитратов, разрушая их с выделением свободного азота. Деятельность этих денитрифицирующих бактерий приводит к тому, что часть азота из доступной для зеленых растений формы (нитраты) пере¬ходит в недоступную (свободный азот). Т.о., далеко не весь азот, входивший в состав погибших растений, возвращается обратно в почву; часть его постепенно выделяется в свободном виде. Непрерывная убыль минеральных азотных соединений давно должна была бы привести к полному прекращению жизни на Земле, если бы в природе не существовали процессы возмещения потери азота. К таким процессам относятся прежде всего про¬исходящие в атмосфере электрические разряды. При грозах они синтезируют из азота и кислорода о  ксиды азота; последние с водой дают азотную кислоту, превращаясь в почве в ни¬траты (аммиак). Другим источником попадания азотных соединений почвы является жизнедеятельность так называемых азотобактерий, способных усваивать атмосферный азот. Некоторые из этих бак¬терий поселяются на корнях растений из семейства бобовых, вы¬зывая образования характерных вздутий — «клубеньков». Усваи¬вая атмосферный азот, клубеньковые бактерии перерабатывают его в азотные соединения, а растения, в свою очередь, превращают последние в белки и другие сложные вещества. При распаде растительного и животного белка азот вновь попадает в неживую природу, откуда поступает в состав новых по¬колений живых организмов, а часть азота в виде моле¬кул возвращается в атмосферу. Таким образом, в природе совершается непрерывный круговорот азота. Однако ежегодно с урожаем с полей убираются наиболее богатые белками части растений, например зерно. Поэтому в почву необходимо вносить удобрения, возмещающие убыль в ней важных элементов питания растений.31. Круговорот фосфора Фосфор – очень важный элемент для всего живого, поскольку участвует в образовании и превращении азотистых веществ и углеводов в живых тканях – биосинтезе белков, нуклеиновых кислот, играющих главную роль в хранении и передаче наследственной информации и обеспечивающих синтез белков в клетках, пептидов и т.д., входит в состав скелета, тканей мозга, хромосом, ферментов, вирусов, протоплазмы живой клетки. Фосфор входит в состав генов и молекул, переносящих энергию внутрь клеток. В различных минералах P содержится в виде неорганического фосфатиона (PO43-). Фосфаты растворимы в воде, но не летучи. Растения поглощают PO43- из водного раствора и включают фосфор в состав различных органических соединений, где он выступает в форме т.н. органического фосфата. По пищевым цепям P переходит от растений ко всем прочим организмам экосистемы. При каждом переходе велика вероятность окисления содержащегося P соединения в процессе клеточного дыхания для получения органической энергии. Когда это происходит, фосфат в составе мочи или ее аналога вновь поступает в окружающую среду, после чего снова может поглощаться растениями и начинать новый цикл. В отличие, например, от CO2, который, где бы он ни выделялся в атмосферу, свободно переносится в ней воздушными потоками, пока снова не усвоится растениями, у фосфора нет газовой фазы и, следовательно, нет «свободного возврата» в атмосферу. Попадая в водоемы, фосфор насыщает, а иногда и перенасыщает экосистемы. Обратного пути, по сути дела, нет. Что-то может вернуться на сушу с помощью рыбоядных птиц, но это очень небольшая часть общего количества, оказывающаяся к тому, же вблизи побережья. Океанические отложения фосфата со временем поднимаются над поверхностью воды в результате геологических процессов, но это происходит в течение миллионов лет. Схема круговорота F. Фосфат ионы PO4-2 F в организ-х Ассимиляция     Минерализ-я орг-х в-в фосфаты Фосфатредуцирующие бактери   Высвобождение чел. Водные экосистемы Осадки уход в геолог. Тела орган-в (Удобрения)  Вынос жив-ми32. Круговорот серы. Сера относится к группе циклических химических элементов, образует 369 минералов. Это - важный биофильный элемент, который встречается в биосфере в основном в животных тканях и не только участвует в процессах, протекающих в живых метках, или с участием различных органических веществ, но и существенно влияет на ход метаболизма множества групп и большого количества организмов. Биофильностъ характеризует кларк концентрации элемента в живом веществе (КК) - отношение содержания данного элемента в конкретном природном объекте к кларку литосферы. В круговороте серы велика роль микроорганизмов. Несмотря на то, что в круговороте серы протекают как окислительные, так и восстановительные процессы, часть серы выводится из кругооборота, восстановление не компенсирует окисление. Это усугубляется и сознательной деятельностью человека, который переводит природные сульфиды в сульфаты, например при производстве серной кислоты, выплавке металлов ив сернистых руд. Соединения серы, поступившие техногенным путем в атмосферу с суши, почти целиком возвращаются на земную поверхность и пагубно воздействуют на природные комплексы. 33.Понятие о загрязнении ОС. Классификация загрязнений. Загрязнение – неблагоприятное изменение окружения, являющегося побочным результатом деятельности человека. Привнесение в среду новых, не характерных для нее физических, химических или биологических компонентов или превышение естественного многолетнего содержания этих компонентов. Воздух, вода, почва – объекты загрязнения. Растения, животные микроорганизмы, человек. Загрязнение – это поступ в окруж среду любых тв, жид и газообр веществ, микроорганизмов или энергий в колич-х вредных для здоровья жив орг-в и экосистем. Классификация загрязнений:
а) минеральные – продукты сгорания топлива, отходы производств б) органические – бытовой сток и мусор, микробиологические препараты, отходы сельхоз предприятий. 2. Параметрическое (физическое) – связанно с изменением качественных параметров окружающей среды (тепловое, световое, ЭМ, шумовое, радиационное). 3. Биоценотическое (на популяции)- вызывает нарушение в составе и структуре популяций живых организмов. 4. Стационарное – деструкционное - это изменение ландшафта и экосистем в процессе природопользования (эрозия почв, вырубка лесов, дорожное строительство и т. д.). 34. Десять основных видов загрязнений, источники загрязнений. Главные источники загрязнений биосферы: 1)углекислый газ (образуется при сгорании всех видов топлива. Увеличение его содержания в атмосфере приводит к парниковому эффекту и глобальному потеплению, что чревато пагубными геохимическими и экологическими последствиями) 2)окись углерода (образуется при неполном сгорании топлива. Ядовитое вещество. Может нарушать тепловой баланс верхней части атмосферы) 3)сернистый газ (содержится в дымах промышленных предприятий. Вызывает обострение респираторных заболеваний, наносит вред растениям. Разъедает известняк) 4) окиси азота (создают смог и вызывают респираторные заболевания. Способствуют чрезмерному разрастанию водной растительности) 5) фосфаты (содержатся в удобрениях. Главный загрязнитель вод в реках и озерах) 6)ртуть (один из самых опасных загрязнителей пищевых продуктов, особенно морского происхождения. Накапливается в организме и вредно действует на нервную систему) 7) свинец (добавляется в бензин и затем с продуктами сгорания выбрасывается в атмосферу. Действует на ферментные системы и обмен веществ в живых клетках) 8) нефть (приводит к пагубным экологическим последствиям, вызывает гибель планктонных организмов, рыбы, морских птиц и млекопитающих) 9) ДДТ (дифтордихлортриметилметан) и другие (очень токсичны для ракообразных, пестициды убивают рыбу и организмы, служащие кормом для рыб. Многие являются канцерогенами) 10)радиация (превышение допустимых доз приводит к злокачественным новообразованиям и изменениям в генотипе (мутациям)) Технологические причины глобального загрязнения: 1. Осваивание невозобновимых и возобновимых природных ресурсов. 2. Строительные и горные работы. 3. Сжигание топлива. 4. Производство минеральных удобрений. 5. Развитие химической промышленности. 6. Несовершенство технологий. 35.Качество ОС. Экологические нормативы (ПДК, ПДУ, ПДВ, ПДС, ПДН). Эффект суммации. Качество ОС – это степень соответствия природных условий, потребляемые людьми и других живых организмов. Экологические нормативы качества ОС делят на 3 категории:
а) предельно допустимая концентрация вредных веществ (ПДК) б) предельно допустимый уровень воздействия (ПДУ)
а) предельно допустимый выброс веществ (ПДВ) б) предельно допустимый сброс веществ (ПДС)
Предельно допустимая нагрузка (ПДН) ПДК – максимальная концентрация вещества в почве, воздухе или водной среде, которая при переодич-ом воздействии или на протяжении всей жизни человека не оказывает на него вредного влияния включая отдаленные последствия. Величина ПДК обоснов клинич-ми санит – гигиенич- ми исслед-ми, носит законадат хар-р и действ на терр всего гос-ва. В наст время в РФ действ более 1900 ПДК вред вещ-в для водоемов , более 500 для атмосф воздуха, и более 130 для почв. Для вред вещ в атмосфере устанав-т 2 норматива: І норматив- ПДК максимально разовый ІІ норматив – ПДК средне - суточная. ПДК м.р. – это такая конц-я вр вещ в воздухе, котор не должна вызывать при вдыхании его в теч 30 мин рефлектроных реакций в организме человека. ПДК с.р. - – это такая конц-я вр вещ в воздухе, котор не должна оказ-ть прямого или косвенного вр воздействия на человека при неопределенном долгом времени. При наличии двух или более примесей возможно проявление эффекта суммации , котор учитывает совместное воздействие примесей на человека и ОС в целом. Качество ОС должно соотв-ть установ-м нормативам при условии ПДУ – это уровень, который не представляет опасности для здоровья человека состояния животных, растений и их генетического фонда.(ПДУ шума, вибрации,радиации) ПДВ или ПДС – это предельное количество загрязняющего вредного вещества разрешающего к выбросу в атмосферу или сбросу в водоем от данного источника, которое не создает приземную концентрацию опасную для людей и живых организмов (не превышая ПДК). ПДВ или ПДС устанав для каждого стац-го источника отдельно,т.к. они опр-ся хар-м выбросов конкретного предприятия. ПДН – это научно обосновательный расчет воздействий на определенный территориальный комплекс.(действует в регионе) 36. Атмосфера, ее состав и строение. Функции атмосферы. Атмосфера – воздушная оболочка Земли. Атмосфера- это газовая оболочка земли, сост из смеси различ газов, водяных паров и пыли. Общ масса Атмосферы-5,15*1015 т. Состав атмосферы: N2 – 78%, O2 – 21%, Ar и др. инертные газы– 0,9%, CO2 – 0,03%. Атмосфера сост из нескольких слоев, между котор нах-ся тонкие переходные слои,называемые мезопаузой.(экзосфера,ионосфера,мезосфера,стратосфера,тропосфера). Атмосфера делится на гомосферу и гетеросферу, граница между ними на высоте 100км. Гомосфера характеризуется однородным и устойчивым газовым составом. Выше этой границы характерен нарастающий уровень ионизации газов за счет фотодиссоциации. Свойства – озоновый слой (термосфера, магнитосфера, тропосферы 4/5 массы атмосферы), низкая плотность воздуха – закрывает возможность существования организмов (околоземные организмы). Способность атмосферы к самоочищению (ветер, осадки, лес). Функции атмосферы:
37.Классификация загрязнений атмосферы. Экологические последствия локальных загрязнений атмосферы СО2, SO2, пылью и др. Альбедо. загрязнение атмосферы – люб изменение св-в и сост, оказыв негатив возд-е. загрязнений атмосферы: Естественное: -внеземное происхождение - космич пыль(2-5 млн т) - земное происхождение – вулканы,ветровая эрозия, лесные пожары. Искусственное: -по масштабу распространения- местное, региональное, глобальное. -по агрегатному состоянию- газообр, жидкое, твердое. Основные загрязнители: 1) CO – воздействует на нервную и сердечнососудистую системы; 2) Оксиды азота, в основном NO2 – взаимодействуя с углеводородами выхлопных газов, образуют фотохимический смог. В чистом виде приводят к отеку легких; 3) SO2 – накапливается в листьях и хвое, чем наносит урон лесам; раздражает слизистые оболочки; 4) Углеводороды (пары бензина, пентан, гексан) – обладают наркотическим действием, вызывают головные боли, головокружение; 5) Альдегиды – раздражают слизистые оболочки; 6) Соединения свинца – нарушают синтез гемоглобина, провоцируют заболевания дыхательных путей, нервной системы; 7) Атмосферная пыль: сажа, содержащаяся в пыли, обладает большой адсорбционной способностью к тяжелым углеводородам, что делает ее опасной для здоровья человека. Кислотные дожди — осадки, кислотность которых выше нормальной. Связаны с выбросами в атмосферу сернистого газа, сероводорода, окисла и диокисла азота, углекислого газа. Антропогенным источником SO2 является процесс сжигания ископаемого топлива. Негативное воздействие: подкисление озер и рек, деградация лесов, вымывание биогенов из почвы, влияние на людей и изделия. Атмосфера земли выполняет функции своего рода стекла в теплице: воздух пропускает солнечное тепло, не давая ему при этом испариться обратно в космос. Этот эффект достигается благодаря некоторым атмосферным газам второстепенного значения, каковыми являются, например, водный пар и CO2. Пропускают видимый и «ближний» инфракрасный свет, излучаемый солнцем, но поглощают «далекое» инфракрасное излучение, имеющее более низкую частоту и образующееся при нагревании земной поверхности. Пыль – гигиенич стандарты допуск содерж пыли 1.5 тонн/га. Ежедневно в атмосферу попадает более 259 млн. тонн пыли. Альбедо (от позднелат. albedo — белизна), величина, характеризующая способность поверхности отражать падающий на нее поток электромагнитного излучения или частиц. Альбедо равно отношению отраженного потока к падающему. 38.Зимний и летний смог. Причины возникновения и последствия. Смог — любое видимое загрязнение воздуха, обычно в сочетании дыма, влаги и пыли. Различают смог лондонского типа (зимний), и лос-анджелесского типа (летний); Смог- ядовит смесь дыма,тумана и пыли.
39. Глобальные загрязнения атмосферы: а) озоновый слой; физико-химические процессы образования озона; причины нарушения озонового слоя; б) кислотные дожди; причины и реакции образования; последствия; в) парниковый эффект; причины возникновения и его последствия. а) Термосфера, магнитосфера. Тропосферы 4/5 массы атмосферы. Озоновый слой – 40 тон. 6500 раз ослабляет ультра-фиолетовое излучение. Причины разрушения O3 озонового слоя: (1) Cl2 природное извержение, антропогенный фактор. ClFCH – фреоны, CH4FxClx-1. Одна молекула Cl2 разрушает 100000 молекул O3. (2) NO2, NxOy. Разложение азотных удобрений. выхлопные газы ракет, машин, ядерные взрывы в атмосфере, 1 молекула NO2=10 молекул O3. (3) H2. Роль азона: Защита от УФ; Разрушение загрязнителей 3CO+O33CO2. Вредное действие азон оказывает в нижних слоях атмосферы: 0,000001 – доля полезного действия; 0,000001-0,000005 вредное вещество; больше 0,000005 ядовитое вещество (разрушение гемоглабина). б) Кислотные дожди — осадки, кислотность которых выше нормальной. Связаны с выбросами в атмосферу сернистого газа, сероводорода, окисла и диокисла азота, углекислого газа. Антропогенным источником SO2 является процесс сжигания ископаемого топлива. Происходят реакции: SO2+H2O=H2SO3+Q; H2SO3+O=H2SO4 или SO2+NO2+H2O=H2SO4+NO. Негативное воздействие: подкисление озер и рек, деградация лесов, вымывание биогенов из почвы, влияние на людей и изделия. в) Российский климатолог Н.И. Будал в 1962 г. выдвинул гипотезу о парниковом эффекте. Слой воздуха, обогащенный СО2, хорошо пропускает солнечную радиацию и задерживает длинноволновое тепловое излучение Земли. Отраженный земной поверхностью солнечный свет в его инфракрасной области поглощается в тропосфере и нижних слоях стратосферы, что приводит к повышению их температуры. В настоящее время за счет повышения концентрации СОг повысилась температура Земли на 0,3-0,45 С повышение температуры воздуха на 2,5 °С приведет к таянию полярных ледников, подъему уровня океанов на 4-8м катострофическому затоплению больших регионов земной поверхности, к исчезновению многих представителей животно-растительного мира. 40.Контроль и управление качеством атмосферного воздуха: понятие о ПДК. а)ПДК рабочей зоны и ПДК атмосферного воздуха, их отличия; б)ПДК максимально разовое и ПДК среднесуточное; в)Предельно допустимый выброс (ПДВ) и временно согласованный выброс. а)С позиции экологии ПДК есть верхний предел лимитирующих факторов среды, при которых их содержание не выходит за допустимые границы экологической ниши человека. ПДК - предельно допустимая концентрация – норматив – количество вредного вещества в окружающей среде, при постоянном контакте или при воздействии за определенный промежуток времени практически не влияющее на окружающую среду в целом, на здоровье человека и не вызывающее неблагоприятных последствий у его потомства. Устанавливается в законодательном порядке или рекомендуется компетентными учреждениями (комиссиями и т.п.). ПДКрз – это концентрация, кот-я при ежедневном 8-часовом рабочем дне или др продолжительности (но не больше 41 часа в неделю) не вызовет заболеваний в процессе работы или в отдаленное время, в том числе и последующих поколений. Рабочая зона – 2 м над уровнем пола. ПДКав – максимальная конц-ция, отнесенная к определенному времени осреднения (24 часа), кот-я при периодич-м воздействии не оказывает вредного влияния на человека и на среду обитания в целом. Учитывается в атмосфере насел пункта, не граничащего с пром объектом. ПДКрз> ПДКав, т.к в раб зоне находятся здоровые люди, прошедшие мед освидетельствование, а в зоне жилого района в том числе - больные, старики и дети. В последнее время при определении ПДК учитывается не только степень влияния загрязнителей на здоровье человека, но и воздействие этих загрязнителей на диких животных, растения, грибы, микроорганизмы, а также на природные сообщества в целом. Исследования самого последнего времени привели к выводу об отсутствии нижних безопасных порогов (а следовательно, ПДК) при воздействии канцерогенов и ионизирующей радиации. Любое превышение ими привычных, природных фонов опасно для животных организмов хотя бы генетически, в цепи поколений. Для установления ПДК: -рассчетный- когда расчетом опр-ся вр допустимая конц-я (ВДК), а затем внос-ся коррективы. - экспериментальный-обоснов-е ПДК пров-ся благодаря экспериментам на белых мышах и крысах в спец-х учреждениях. б)Среднесуточная ПДК (ПДК с.с) - концентрация загрязнителя в воздухе, не оказывающая токсичного, канцерогенного, мутагенного воздействия. Действует в течение суток. Максимальная разовая величина ПДК не должна допускать неприятных рефлекторных реакций человеческого организма. Действует в течение одного раза (30 мин). в) ПДВ – нормативы предельно-допустимых выбросов вредных веществ, химических и биологических воздействий. ПДВ в атмосферу, водоемы устанавливается для каждого стационарного источника отдельно. Установление по каждому источнику загрязнения ПДВ определяется хар-ром выбросов конкретного предприятия, цеха, установки, поэтому они могут быть различными даже в рамках одного предприятия. При расчете ПДВ учитывается: ПДК; размер трубы источника выброса; время года; температура выброса; объем выбрасываемой смеси ;. Литосфера загрязняется в результате поступления в нее соединений тяжелых металлов, удобрений, ядохимикатов. Горные разработки приводят к уничтожению естественного почвенного покрова на огромных площадях. В основном загрязнение связано с хозяйственной деятельностью человека (антропогенное загрязнение), однако возможно загрязнение в результате природных явлений, например извержений вулканов, землетрясений, падения метеоритов и др. Если обеспечение ПДВ в данный момент не может быть проведено по техническим причинам, то учитывается временно согласованный выброс (ВСВ), который за конкретное время поэтапно доводится до значения ПДВ. Учитывается также эффект суммации. 41.Защита атмосферы от загрязнения. Для защиты атмосферы используются:
а) создание непрерывных технологических процессов б) предварительная очистка топлива и сырья в) замена угля на газ г) повторное использование отходящих газов д) создание экологически чистого транспорта 2) очистка газовых выбросов: а) от пыли б) от туманов и брызг в) от газообразных примесей г) от парообразных примесей 3) рассеивание газовых выбросов в атмосфере 4) устройство санитарно – защитных зон: архитектурное планирование. 42.Гидросфера, её состав и значение. Свойства: незаменимость, единство всех видов вод, способность к самоочищению, активность водообмена. гидросфера - прерывистая водная оболочка Земли, совокупность океанов морей, континентальных вод и ледяных покровов. Моря и океаны занимают 71 % земной поверхности. Суммарная площадь всех внутренних водоемов суши составляет менее 3 % от ее площади. На долю ледников приходится 1,6 % запасов воды в гидросфере, их площадь составляет 10 % площади континентов. Объем Мирового океана составляет более 0,1 % объема земного шара, толщина 0,03 % земного диаметра. Мировой океан - колыбель всего живого на Земле, Полужидкие, коллоидные многомолекулярные вещества были исходным строительным материалом зарождающейся органической жизни на планете, они возникли в водах океана. Морская вода содержала всё для построения живых организмов и протекания обмена веществ и защищала от губительных лучей Солнца. Пресная вода составляет не более 1 % из общего количества воды на Земле, на каждого жителя приходится примерно 8 км3 пресной воды. В |каждых 100 л воды содержится 97 л соленой воды, наполняющей моря и океаны, пресной - лишь 3 литра, 2 л находится в ледниках. Большая часть пресной воды недоступна, так как 70 % пресной воды содержится в ледниковых покровах, льды покрывают 1 млн км2 суши, из них 14 млн км2 находится в Антарктиде, 58 тыс.км2 в Арктике. Запасы пресной воды на Земном шаре огромны, но распространена она неравномерно. Высокая активность водообмена многократно увеличивает их запасы. Под активностью водообмена понимают скорость возобновления отдельных водных ресурсов гидросферы, которая выражается числом лет, необходимых для полного возобновления водных ресурсов. Для Мирового океана она составляет 3000 лет, подземных вод 5000 лет (зона активного водообмена 300 лет), полярных ледников 8000 лет. В реках водообмен происходит за 11-14 лет. Запасы влаги составляют 8-10 дней. 25 миллиметровый слой водяного пара в атмосфере обеспечивает не только физиологические потребности человека, но и нормальное функционирование многочисленных экосистем на Земле. Человек на 60 % состоит из воды, но распределена она неравномерно: в живых тканях 20 %, в костях 25 %, в печени 70 %, в мышцах 75 %, в крови 80 % и в мозге 85 % от общего веса. Исключительна роль океана в обеспечении жизни на Земле, формировании погоды и климата. Важнейшее свойство гидросферы - незаменимость. Единство всех видов природных вод (Мирового океана, вод суши, водяного пара в атмосфере, подземных вод) осуществляется в процессе круговорота. Океан -величайший испаритель, важнейшее звено в круговороте воды. Движущими силами этого глобального процесса служат поступающая на поверхность Земли тепловая энергия Солнца и сила тяжести, обеспечивающие перемещение и возобновление природных вод всех видов. Под воздействием тепловой энергии Солнца с поверхности Мирового океана и континента ежегодно испаряется 577 км воды, слой 1130 мм перемещается воздушными массами. Часть воды возвращается в Мировой океан в виде выпадающих атмосферных осадков. Теплоемкость воды в 3,5 тыс. раз больше теплоемкости воздуха. Поглощая огромное количество тепловой энергии и медленно ее отдавая, вода служит регулятором климатических процессов глобального масштаба. Мировой океан -гигантская кладовая биологических ресурсов, природных ископаемых, неисчерпаемый источник энергии будущего кислорода и пищи. Проблема сохранения океана является проблемой сохранения биосферы в целом. 43 .Источники и виды загрязнения природных вод. Классификация сточных вод. Виды сточных вод. Сточные воды, отводимые с территории промышленных предприятий, по своему составу могут быть разделены на 3 вида: -производственные – использованные в технологическом процессе производства или получающиеся при добыче полезных ископаемых; -бытовые – от санузлов производственных и не производственных корпусов и зданий, а также от душевых установок, имеющихся на территории, промышленных предприятий; -атмосферные – дождевые и оттаивание снега. Производственные сточные воды делятся на 2 две основные категории: загрязнённые и незагрязненные (условно чистые). Загрязненные производственные сточные воды содержат различные примеси и подразделяются на 3 группы: 1) загрязнённые преимущественно минеральными примесями (предприятия металлургической, машиностроительной, угледобывающей промышленности); 2) органическими примесями (предприятия рыбной, мясной, молочной, пищевой, целлюлозно-бумажной промышленности); 3) минеральными неорганическими примесями (предприятия нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей, текстильной, лёгкой промышленности). 44.Антропогенное воздействие на водные ресурсы: загрязнения, изъятие, эвтрофикация водоёмов. Экологические проблемы морей, рек (Арала, Байкала). Гидросфера — водная оболочка Земли; масса (1,5-2,5)*1018 тонн; находится в виде паров и облаков, океанов и морей (91,3% массы), ледников, подземных вод. Вода в природных условиях всегда содержит растворенные соли, газы, органические вещества. При концентрации солей до 1г/кг вода считается пресной, до 25 г/кг – солоноватой, более 25 г/кг – соленой. В пресных водах обычно преобладают ионы HCO3(-), Ca(2+), Mg(2+). По мере роста минерализации увеличивается концентрация SO4(-), Cl(-), Na(+), K(+). Пресная вода — 1% от общей массы. Загрязнение вод проявляется в изменении физических и органических свойств, увеличении содержания сульфатов, хлоридов, нитратов, токсичных тяжелых металлов, сокращении растворенного в воде кислорода, появлении радиоактивных элементов, болезнетворных бактерий и других загрязнителей. Загрязнители:
Загрязнители:
Более половины (56%) воды, используемой в хозяйстве, возвращается в природную среду в виде загрязненных сточных вод. Основную ответственность за загрязнение природных вод несут: машиностроение, включая судостроение и судоремонт (39% от общего поступления загрязняющих веществ), коммунальное хозяйство (37%), цветная металлургия (7%) и сельское хозяйство (8% без учета смывов пестицидов и минеральных удобрений). Водоемы значительно загрязняются при сбросе сточных вод, содержащих большое количество органического вещества. В таких водах быстро размножаются грибы и бактерии, что приводит к изменению структуры животного сообщества и к уменьшению содержания растворенного в воде кислорода. Биологическое потребление кислорода (БПК) является одним из важнейших критериев уровня загрязнения водоема органическими веществами. Он определяет количество кислорода, необходимое для разложения органических загрязняющих веществ. Эвтрофикация — повышение уровня первичной продуктивности водоемов из-за повышения в них концентрации биогенных веществ, в основном азота и фосфора; часто приводит к цветению вод. |