Экология лекции. Конспект подготовлен студентами, не проходил проф. Редактуру и может содержать ошибки. Следите за обновлениями на vk. Comteachinmsu
 Скачать 1.47 Mb.
|
|
Водообеспеченность населения. ГЛОБАЛЬНАЯ ЭКОЛОГИЯ ГАБДУЛЛИН РУСЛАН РУСТЕМОВИЧ КОНСПЕКТ ПОДГОТОВЛЕН СТУДЕНТАМИ, НЕ ПРОХОДИЛ ПРОФ РЕДАКТУРУ И МОЖЕТ СОДЕРЖАТЬ ОШИБКИ СЛЕДИТЕ ЗА ОБНОВЛЕНИЯМИ НА VK.COM/TEACHINMSU 27 Бразилия, Россия, Канада, США, Китай, Индия – шесть стран мира, обладающих наибольшим речным стоком. По запасам на Россию приходится более 20% мировых ресурсов пресной воды (без учета ледников и подземных вод). По водообеспеченности на душу населения Россия занимает 3 место (после Бразилии и Канады). В расчёте объёма пресной воды на одного жителя России приходится около 30 тыс.м3 речного стока в год: это примерно B 5,5 раз больше среднемирового уровня, в 2,5 раза больше, чем в США и в 14 раз больше, чем в Китае. Водные ресурсы России. По данным ООН к 2025 г. Россия вместе со Скандинавией, Южной Америкой и Канадой останутся регионами наиболее обеспеченными пресной водой – более 20 тыс. м 3/год в расчете на душу населения. Если принять все российские водные ресурсы за 100%, то • 1/3 сосредоточена в озёрах (1 место в мире), • 1/4 часть – в болотах • 1/5-в реках. Определённая часть находится в статистическом (вековом) виде, который значительно замедляет круговорот (перемещение) пресной воды. Весь объём пресной воды подвергается регулярному перераспределению (круговорот воды в природе). Потребители водных ресурсов: сельскохозяйственные, промышленные, бытовые Истощение водных ресурсов. Истощение водных ресурсов – более серьезная проблема, чем истощение нефтяных ресурсов. Альтернативы нефти существуют, а заменить воду ничто не сможет. • Только 2,5% всего объема земной воды – пресная вода. 70% из этих 2,5%- заморожены. • 70% доступной пресной воды используется в с/х, 20% – в промышленности, и только 10% остается для населения. Причины истощения: увеличение ирригации, с/х, строительство дорог и инфраструктуры (вода не просачивается в почву, растет температура). Прогнозируемые последствия: нехватка питьевой воды, нехватка продовольствия, голод, войны за воду. Загрязнение воды. ГЛОБАЛЬНАЯ ЭКОЛОГИЯ ГАБДУЛЛИН РУСЛАН РУСТЕМОВИЧ КОНСПЕКТ ПОДГОТОВЛЕН СТУДЕНТАМИ, НЕ ПРОХОДИЛ ПРОФ РЕДАКТУРУ И МОЖЕТ СОДЕРЖАТЬ ОШИБКИ СЛЕДИТЕ ЗА ОБНОВЛЕНИЯМИ НА VK.COM/TEACHINMSU 28 Загрязнение водных объектов – сброс или поступление иным способом в воды (поверхностные и подземные), а также образование в них вредных веществ, которые ухудшают качество вод, ограничивают их использование либо негативно влияют на состояние дна и берегов водных объектов; антропогенное привнесение водную экосистему различных загрязняющих веществ, воздействие которых на живые организмы превышает природный уровень, вызывая их угнетение, деградацию и гибель. Виды загрязнения воды: Ø Химический – загрязнение химическими веществами, оказывающее вредное воздействие на живые организмы, включая человека. Ø Физическое – антропогенное воздействие, вызывающее негативные изменения физических свойств воды. Ø Радиационное – антропогенное воздействие ионизирующего излучения, превышающее природный уровень. Ø Биологическое – привнесение в воду чуждых экосистеме организмов, чрезмерное размножение которых нарушает исходное равновесное состояние. Ø Механические – засорение водного объекта и его водосбора (захламление мусором, свалки твердых бытовых отходов и пр.). Источники загрязнения воды: • Коммунальные стоки. Содержащиеся в них бактерии и вирусы являются причиной опасных заболеваний. • Промышленные стоки. В зависимости от отрасли промышленности питьевая вода может содержать почти все химические вещества. • Коммунальные отходы. В местах, где нет водоснабжения и канализации происходит проникновение отходов в грунт и грунтовые воды. • Промышленные отходы. Большинство этих отходов направляются прямо в реки. Наиболее опасным в настоящее время представляется химическое загрязнение воды в связи C глобальным масштабом проявления этого процесса, ростом числа загрязняющих веществ, среди которых много ксенобиотиков, т. е. веществ, чужеродных для водных и околоводных экосистем Загрязняющие вещества поступают в окружающую среду в жидком, твёрдом, газообразном состоянии и в форме аэрозолей. Пути их поступления в ГЛОБАЛЬНАЯ ЭКОЛОГИЯ ГАБДУЛЛИН РУСЛАН РУСТЕМОВИЧ КОНСПЕКТ ПОДГОТОВЛЕН СТУДЕНТАМИ, НЕ ПРОХОДИЛ ПРОФ РЕДАКТУРУ И МОЖЕТ СОДЕРЖАТЬ ОШИБКИ СЛЕДИТЕ ЗА ОБНОВЛЕНИЯМИ НА VK.COM/TEACHINMSU 29 водную среду разнообразны: непосредственно в водные объекты, через атмосферу с осадками и в процессе сухого выпадения, через водосборную территорию с поверхностным, внутрипочвенным и подземным водным стоком. Последствия загрязнения вод. Важным последствием загрязнения воды является аккумуляция загрязняющих веществ в донных осадках водоёмов. При определенных условиях происходит их выброс в водную массу, вызывая рост загрязненности при видимом отсутствии загрязнения от сточных вод. 1. К опасным загрязнителям вод относятся нефть и нефтепродукты. В России ежегодно происходит десятки тысяч средних и крупных аварийных разливов нефти и нефтепродуктов. Много нефти попадает в воду из-за протечек нефе- и продуктопроводов, на железных дорогах, на территории нефтехранилищ. Природная нефть является смесью десятков индивидуальных углеводородов, среди которых имеются токсичные. В ней также содержатся тяжёлые металлы (например радионуклиды (уран и торий) молибден и ванадий). 2. Другой опасный компонент загрязнения вод – пестициды. Мигрируя в форме взвесей, они оседают на дно водных объектов. Донные отложения являются основным резервуаром накопления пестицидов и других стойких органических загрязняющих веществ, что обеспечивает их длительное циркулирование в водных экосистемах. В пищевых цепях их концентрация многократно возрастает. Так, по сравнению с содержанием в донном иле, концентрации ДДТ в водорослях возрастает в 10 раз, в зоопланктоне (рачках) – в 100 раз, в рыбах в 1000 раз, в хищных рыбах в 10000 раз Водообусловленная заболеваемость. Биологическое загрязнение воды: • Кишечные инфекции. Бактериальной и вирусной природы: дизентерия, брюшной тиф, вирусный гепатит. • Паразитарные болезни. Гельминтозы, лямблиоз, криптоспородиоз. • Векторные болезни. Передаются через переносчиков-насекомых, моллюсков: малярия, шистосомоз. Болезни недостатка: o Нехватка воды. Инфекционные и паразитарные болезни: трахома, чесотка и др. o Недостаток биогенных элементов. Болезни дефицита: кариес, зобная болезнь, кретинизм, анемия и др. ГЛОБАЛЬНАЯ ЭКОЛОГИЯ ГАБДУЛЛИН РУСЛАН РУСТЕМОВИЧ КОНСПЕКТ ПОДГОТОВЛЕН СТУДЕНТАМИ, НЕ ПРОХОДИЛ ПРОФ РЕДАКТУРУ И МОЖЕТ СОДЕРЖАТЬ ОШИБКИ СЛЕДИТЕ ЗА ОБНОВЛЕНИЯМИ НА VK.COM/TEACHINMSU 30 Химическое загрязнение воды приводит к токсикозам, мутагенным патологиям, канцерогенным патологиям. Глобальная проблема: война за воду. Через четверть века нехватку воды будут испытывать уже 2/3 землян. Эксперты ООН прогнозируют, что уже к 2030 году спрос возрастет в 3 раза, при этом спрос будет превышать предложение на 40%. Это обстоятельство, по оценке ряда экологов и экономистов, может стать причиной нового миграционного перемещения значительных людских нынешнего проживания потоков за пределы границ их. Назревшая проблема становится приоритетным объектом внимания специалистов в сфере обороны и безопасности, поскольку от определения подходов к се решению в прямом смысле слова зависит будущее человечества и будущее России. Обеспечение качества природных вод России. Защита природных ресурсов и обеспечение качества природных вод – задача государственного значения. Распоряжением Правительства Российской Федерации от 27 августа 2009 г. № 1235-р утверждена Водная стратегия Российской Федерации на период до 2020 года. В ней записано, что в целях повышения качества воды в водных объектах, восстановления водных экосистем и рекреационного потенциала водных объектов требуется решить следующие задачи: • сокращение антропогенного воздействия на водные объекты и их водосборные территории; • предотвращение деградации малых рек; • охрана и предотвращение загрязнения подземных водных объектов. Решение проблемы загрязнения Байкальской воды: Нормирование сбросов на основе технологических нормативов, установленных на основе технических показателей наилучших доступных технологий (НДТ). Информационно-технический справочник по наилучшим доступным технологиям ИТС 8-2015 «Очистка сточных вод при производстве продукции (товаров), выполнении работ и оказании услуг на крупных предприятиях» (Приказ Росстандарта от 15 декабря 2015 г. № 1578). ГЛОБАЛЬНАЯ ЭКОЛОГИЯ ГАБДУЛЛИН РУСЛАН РУСТЕМОВИЧ КОНСПЕКТ ПОДГОТОВЛЕН СТУДЕНТАМИ, НЕ ПРОХОДИЛ ПРОФ РЕДАКТУРУ И МОЖЕТ СОДЕРЖАТЬ ОШИБКИ СЛЕДИТЕ ЗА ОБНОВЛЕНИЯМИ НА VK.COM/TEACHINMSU 31 Информационно-технический справочник по наилучшим доступным технологиям ИТС 10-2015 «Очистка сточных вод с использованием централизованных систем водоотведения поселений, городских округов» – ( Приказ Росстандарта от 15 декабря 2015 г. № 1580). Для решения проблемы качества воды необходимы законодательные, организационно экономические, технологические мероприятия, а главное – политическая воля, направленная на решение сформулированных задач. Энергетические ресурсы. Энергетические ресурсы – это все доступные для промышленного и бытового использования источники разнообразных видов энергии. Подразделяются на возобновляемые, невозобновляемые, ядерные. Невозобновляемые энергетические ресурсы: Нефть. В настоящее время запасы нефти оценивают в 9850 мле баррелей. На её смену постепенно будет приходить газ. Уголь. Запасы угля составляют 856 млрд тонн. Природный газ – смесь газов, образовавшихся в недрах Земли при анаэробном разложении органических веществ. В пластовых условиях находится в газообразном состоянии – в виде отдельных скоплений или в виде газовой шапки нефтегазовых месторождений, либо в растворенном состоянии в нефти или воде. При нормальных условиях находится только в газообразном состоянии. Может быть в кристаллическом состоянии в виде естественных газогидратов. На смену газа постепенно будет приходить атомная энергетика. Возобновляемые энергетические ресурсы. Гидроэнергия – энергия, сосредоточенная в потоках водных масс в русловых водотоках и приливных движениях. Чаще всего используется энергия падающей воды. Для повышения разности уровней воды, особенно в нижних течениях рек, сооружаются плотины. Первый широко используемый для технологических целей вид энергии: • До середины XIX века применялись водяные колёса; • Позднее гидротурбины; • До конца XIII века энергия вращающего вала (размол зерна, приведение в действие кузнечных мехов); • Сейчас вся механическая энергия преобразуется в электроэнергию. ГЛОБАЛЬНАЯ ЭКОЛОГИЯ ГАБДУЛЛИН РУСЛАН РУСТЕМОВИЧ КОНСПЕКТ ПОДГОТОВЛЕН СТУДЕНТАМИ, НЕ ПРОХОДИЛ ПРОФ РЕДАКТУРУ И МОЖЕТ СОДЕРЖАТЬ ОШИБКИ СЛЕДИТЕ ЗА ОБНОВЛЕНИЯМИ НА VK.COM/TEACHINMSU 32 Альтернативная энергетика – совокупность перспективных способов получения, передачи и использования энергии, которые распространены не так широко, как традиционные, однако представляют интерес из-за выгодности их использования при, как правило, низком риске причинения вреда окружающей среде. К альтернативной энергетике относят: солнечную энергию, ветровую, энергию внутреннего тепла Земли, тепловую энергию океанов, энергию приливов и отливов. Ядерные энергетические ресурсы. Ядерная энергетика – отрасль энергетики, занимающаяся производством электрической и тепловой энергии путём преобразования ядерной энергии. Обычно для получения ядерной энергии используют ядерную реакцию деления ядер плутония – 239 или урана – 235. Истощение энергетических ресурсов. Бурное развитие НТП сопровождается интенсивным использованием невозобновимых ресурсов (большинство полезных ископаемых): • топливно-энергетические нефть, газ, уголь, горючие сланцы, фтор, урановые руды, • рудные ресурсы – железная и марганцевая руда, бокситы, хромиты, медные, свинцово-цинковые, никелевые, вольфрамовые, оловянные руды, руды благородных металлов, • природные строительные материалы и нерудные полезные ископаемые- известняк, доломит, глина, песок, мрамор, гранит, яшма, агат, алмазы, • горно-химическое сырье -апатиты, фосфориты, поваренная, калийная соли, бром, сера, • гидроминеральные ресурсы – подземные, пресные и минерализированные воды, • минеральные ресурсы, расположенные в недрах под морями и океанами. По оценкам ученых, например, разведанных запасов нефти хватит в России лишь на 35 лет. Ежегодно из недр извлекается около 3 т минерального сырья в расчете на одного человека. Истощение энергетических ресурсов. По мере истощения запасов горючих ископаемых, усложнения их добычи усиливаются и трудности в обеспечении человечества необходимой энергией. Более 60% ныне получаемой энергии вырабатывается за счет сжигания нефти, угля и газ. Между тем потребности человечества растут из года в год. ГЛОБАЛЬНАЯ ЭКОЛОГИЯ ГАБДУЛЛИН РУСЛАН РУСТЕМОВИЧ КОНСПЕКТ ПОДГОТОВЛЕН СТУДЕНТАМИ, НЕ ПРОХОДИЛ ПРОФ РЕДАКТУРУ И МОЖЕТ СОДЕРЖАТЬ ОШИБКИ СЛЕДИТЕ ЗА ОБНОВЛЕНИЯМИ НА VK.COM/TEACHINMSU 33 От степени энергетической обеспеченности зависят все стороны жизни общества. Возникает сложнейшая научно-техническая задача: B кратчайший срок обеспечить потребности общества в энергии путем использования других источников. ГЛОБАЛЬНАЯ ЭКОЛОГИЯ ГАБДУЛЛИН РУСЛАН РУСТЕМОВИЧ КОНСПЕКТ ПОДГОТОВЛЕН СТУДЕНТАМИ, НЕ ПРОХОДИЛ ПРОФ РЕДАКТУРУ И МОЖЕТ СОДЕРЖАТЬ ОШИБКИ СЛЕДИТЕ ЗА ОБНОВЛЕНИЯМИ НА VK.COM/TEACHINMSU 34 Лекция 4. Отходы. Отходы (мусор) – понятие. - неупотребимые остатки сырья и/или возникающие в ходе технологических процессов вещества и энергия, не подвергающиеся утилизации; - одна из основных современных экологических проблем, которая несет в себе потенциальную опасность для здоровья людей, а также опасность для окружающей природной среды. Появление отходов. Появление отходов (мусора), как явление, легко объяснить с точки зрения теории управления. Отходы появляются тогда, когда человек прекращает управлять ненужными ему материальными объектами (выбрасывает их), и эти объекты переходят в режим самоуправления – мусор начинает валяться и медленно разлагаться Причины: 1. Рост благосостояния и покупательной способности населения; 2. Рост численности; 3. Рост технического прогресса. Серьезность проблемы отходов обозначилась в конце XX века. Природа до определенного времени справлялась с переработкой отходов сама, но технический прогресс человечества сыграл важную роль в этом моменте: появились новые материалы, разложение или переработка, которых естественным путем может длиться не одну сотню лет, а такие антропогенные нагрузки природе уже не под силу, появились мегаполисы. Современный объем, производимых отходов огромен. На каждого городского жителя, примерно, приходится от 500 до 800 кг отходов за год. В некоторых странах до 1000 кг. И это число все время растет. Классификация отходов. По происхождению: • Отходы производства (промышленные) • Производственный брак • Отходы потребления • Муниципальные (офисы, школы, больницы, торговые залы и прочее) • Военные отходы (снаряды, химические, ядерные, биологические отходы, которые были оружием) ГЛОБАЛЬНАЯ ЭКОЛОГИЯ ГАБДУЛЛИН РУСЛАН РУСТЕМОВИЧ КОНСПЕКТ ПОДГОТОВЛЕН СТУДЕНТАМИ, НЕ ПРОХОДИЛ ПРОФ РЕДАКТУРУ И МОЖЕТ СОДЕРЖАТЬ ОШИБКИ СЛЕДИТЕ ЗА ОБНОВЛЕНИЯМИ НА VK.COM/TEACHINMSU 35 По составу делятся на биологические (легко разлагаются) и техногенные (комбинации, которые очень долго разлагаются, либо вообще не разлагаются). По агрегатному состоянию: жидкие, твердые и газообразные. По классу опасности для человека и/или окружающей среды: I. Чрезвычайно опасные отходы II. Высоко опасные отходы III. Умеренно опасные отходы IV. Малоопасные отходы V. Практически неопасные отходы Опасность отходов определяется их физико-химическими свойствами, а также условиями их хранения или размещения в окружающей среде. Для отходов необходимо составление паспорта отходов, определение класса опасности и лимитов на размещение отхода в окружающей среде, лимитов на накопление на предприятии и других документов. Понятие «Опасные отходы» используется в следующих случаях: • отходы содержат вредные вещества, в том числе содержащие возбудителей инфекционных болезней, токсичные, взрывоопасные и пожароопасные, с высокой реакционной способностью, например, вызывающие коррозию, радиоактивные; • отходы представляют опасность для здоровья человека и/или для нормального состояния окружающей природной среды. Такие отходы можно утилизировать, если позволяют технологии, рентабельность. Если это невозможно, то нужно вводить гибкую систему налогообложения, скидки, для мотивации бизнеса утилизировать отходы, а не хранить их (захоронение, затапливание, что в конечном итоге может навредить человеку). Гарбология Гарбология (om garbage «мусор»), мусороведение, мусорология – отдельное направление экологии, занимается изучением мусорных отходов и методов их утилизации. Так же гарбология является видом археологии, иначе говоря «мусорная археология», которая изучает мусорные отходы с целью изучения бытовой жизни людей. Эта проблема является трансграничной, но решаемой. Понятие гарбологии как археологических раскопок в мусорных свалках ввёл в 1973 году археолог Уильям Ратжи. |