ЭКОЛОГИЯ 1КУРС. Контрольная работа по экологии Великий Новгород 2022 г. 1 (30) Радиоактивное загрязнение
 Скачать 198.73 Kb.
|
1 2 Новгородский государственный университет им. Ярослава Мудрого Институт сельского хозяйства и природных ресурсов Кафедра экологии, географии и природопользования Специальность: Экология Курс 2 Номер группы 0511 Шифр 02 Студент Бакланов Артем Викторович Ф.И.О. Контрольная работа по экологии Великий Новгород 2022 г. 1 (30) Радиоактивное загрязнение Радиоактивное загрязнение – это загрязнение окружающей среды, а также продовольствия, пищевого сырья, кормов и различных предметов радиоактивными веществами в количествах, превышающих уровни, установленные Нормами радиационной безопасности (НРБ-99/2009) и Основными санитарными правилами обеспечения радиационной безопасности (ОСПОРБ). В зависимости от типа радионуклидов, обуславливающих радиоактивное загрязнение (характера их распада) различают α-, β- и γ-загрязнения, но чаще всего на практике встречаются загрязнения. Радиоактивное загрязнение может быть обусловлено различными причинами и источниками: природной радиоактивностью, включая космические излучения; глобальным радиационным фоном, сформировавшимся в результате проводившихся в предыдущие годы испытаний ядерного оружия; ядерными взрывами, проводимыми в мирных целях; эксплуатацией ядерно и радиационно опасных объектов; наличием территорий, загрязнённых радиоактивными веществами вследствие деятельности объектов атомной энергетики и промышленности и имевших место аварий на них в предыдущие годы.  Основным источником радиоактивного загрязнения окружающей среды и облучения людей за пределами санитарно-защитной зоны при авариях ядерных реакторов являются выбрасываемые из реактора газоаэрозольные смеси, содержащие как коротко, так и долгоживущие радионуклиды, образующиеся при делении ядерного горючего. Поднимаясь на высоту до 1,5 км и более и распространяясь под воздействием ветра на значительные расстояния (на десятки, сотни и тысячи км), выпадая, радионуклиды приводят к радиоактивному загрязнению значительных территорий. Площади (км2) с различными степенями радиоактивного загрязнения в результате аварии на Чернобыльской АЭС Государство > 40 Ки/км2 15-40 Ки/км2 5-15 Ки/км2 1-5 Ки/км2 Россия 310 2130 5450 48100 Белоруссия 2150 4210 10170 29920 Украина 640 820 1990 34000 Радиоактивные аэрозоли после попадания на поверхность объектов закрепляются на ней. В зависимости от характера физико-химического взаимодействия между загрязненной поверхностью и носителем активности происходят адгезионный, адсорбционный и ионообменный процессы. Характерной особенностью при адгезионном загрязнении является «прилипание» частицы к поверхности и наличие границы раздела фаз между радиоактивными частицами и поверхностью. При адсорбции происходит межмолекулярное взаимодействие на поверхности раздела фаз. При физической адсорбции молекулы радионуклидов сохраняют свою индивидуальность. При хемосорбции молекулы (ионы) радионуклидов, а также их соединения образуют с адсорбентом поверхностные химические соединения. При ионном обмене происходит обратимый, а иногда и необратимый процесс эквивалентного (стехиометрического) обмена между ионами радионуклидов и загрязняемой поверхностью. Ионообменная адсорбция является основным процессом, определяющим радиоактивное загрязнение почвы. При попадании радиоактивных веществ в глубь материала происходит глубинное (объемное для жидкой фазы) радиоактивное загрязнение. При этом радиоактивные вещества могут попасть в глубь материала объекта вследствие диффузии, затекания и других механизмов, проникновения в поры, капиллярные и трещинные системы поверхности объекта. Процессы поверхностного и глубинного загрязнений, как правило, исходят одновременно, при этом возможно сочетание различных механизмов загрязнения в определенной последовательности. В сухую погоду радиоактивные загрязнения бывают в основном поверхностными. В тоже время отдельные частицы могут проникать в выемки шероховатой поверхности, обуславливая глубинные загрязнения. При загрязнении поверхности каплями, содержащими радиоактивные вещества, первоначально происходит адгезия капель к твердой поверхности, которая в дальнейшем приводит к адсорбции радионуклидов на поверхности, ионному обмену, диффузии и капиллярному смачиванию. Помимо первичного радиоактивного загрязнения возможны последующие циклы загрязнения, так называемое «вторичное» загрязнение. Вторичным (иногда многократным) радиоактивным загрязнением считается переход радиоактивных веществ с ранее загрязненного объекта (территории) на чистый или загрязненный в меньшей степени объект. Так, радиоактивное загрязнение местности, сооружений и дорог могут переходить в воздушную среду (грунтовые воды), а затем осаждаться, вызывая радиоактивного загрязнения ранее «чистых» объектов, переноситься транспортом, людьми, животными и т.п. Определенные особенности свойственны радиоактивному загрязнению продуктов растениеводства, уровни загрязнения которых определяются биологическими особенностями растений и фазой их развития в период загрязнения. Если на этапе распространения радионуклидов имеет место поверхностное (внекорневое) загрязнение продуктов растениеводства, то в последующем оно происходит через корневые системы растений. Причем, при внекорневом пути поступления радионуклидов наиболее подвижен 137Cs, а при корневом – 90Sr. Характер радиоактивного загрязнения различных поверхностей, в том числе территорий и водоемов, зависит от агрегатного состояния загрязняющих веществ, их химической природы, вида и состояния загрязняемых поверхностей, длительности контакта радиоактивных веществ с этими поверхностями. Радиоактивное загрязнение окружающей среды является наиболее важным экологическим последствием радиационных аварий с выбросами радионуклидов, основным фактором, оказывающим влияние на состояние здоровья и условия жизнедеятельности людей на территориях, подвергшихся радиоактивному загрязнению. Степень опасности поверхностей, загрязнённых радиоактивными веществами, определяется радионуклидным составом загрязнений, плотностью загрязнений, характером загрязнённых поверхностей, временем, прошедшим после загрязнения и некоторыми другими характерными для соответствующего загрязнения причинами. Источник: https://fireman.club/inseklodepia/radioaktivnoe-zagryaznenie/ Источник: https://ru.wikipedia.org/wiki/Воздух 2 (45) Физическая деградация почв Виды физической деградации К физической Д. относятся, прежде всего механические нарушения, приводящие к физическому разрушению всего почвенного профиля или его части, что может быть вызвано различными формами антропогенных воздействий, относящихся к сфере или промышленной (I) или сельскохозяйственной (II) деятельности. К промышленным (I) формам нарушений относятся следующие: 1.индустриально-мусорно-отвальные, 2. торфяно-карьерные, просадочно-карьерно-отвальные и другие, связанные с добычей полезных ископаемых, 3. разрушения почв при строительстве дорог, газо- и нефтепроводов. Cельскохозяйственные нарушения наиболее существенные нарушения обусловлены распашкой и выпасом скота При распашке происходят изменения микрорельефа поверхности, плотности сложения горизонтов почвы, резкое увеличение эрозионной опасности и т. д. Выпас вызывает формирование пространственной неоднородности (порассуждать о пользе и вреде неоднородности) ПП, изменение биопродуктивности фитоценозов, ухудшение физических и химических свойств почв, снижение их противоэрозионной устойчивости. В итоге физическая ДП выражается в ухудшении почвенной структуры и всего комплекса физических свойств (уменьшение пористости, водопроницаемости, воздухоёмкости и пр.). Крайней степенью физической деградации является полное уничтожение почвы как природного тела вплоть до состояния горной породы. В этом слу-чае ландшафт превращается в абиотическую пустыню Физическая деградация почв является непреднамеренным последствием земледелия и выражается в неблагоприятном изменении физических свойств почв, по сравнению с их оптимальным состоянием, необходимым для обеспечения населения продукцией растениеводства. Параметры физического состояния почв Физическая деградация почв – это некоторое негативное изменение комплекса физических свойств или физического состояния почв, характеризуемого определенными количественными параметрами. Фактически физические свойства почвы полностью определяются состоянием почвенной структуры, которое в свою очередь определяет строение порового пространства. НАПИСОВАТЬ КРУГОВУЮ ДИАГРАММУ СООТНОШЕНИЯ ФАЗ В ПОЧВЕ Чернозем тип. Черн. слитой Болотно-торфян. ТВ. Фаза 45 50 20 Ж. Фаза 35 40 20 Газ. Фаза 20 10 60 Для диагностики физического состояния и, следовательно, уровня физической деградации является достаточным определить следующие (независимые) параметры: -пористость агрегатов размером 3-5 мм в сухом состоянии, -коэффициент текстурной усадки, -межагрегатную пористость. Эти параметры характеризуют аспекты физического состояния, не связанные друг с другом. Они могут быть достаточно легко измерены и выражены в единицах общепринятой международной системы единиц. Вместе с тем они определяют структуру порового пространства, её динамичность под действием климатических и антропогенных факторов и большинство функциональных свойств почвы: водоудерживающую способность, водопроницаемость, фильтрацию и др. Эти величины прямо отражают степень уплотнения почвы и связаны с распыленностью почвенной структуры. За интегральный показатель физического состояния можно принять объемную массу почвы с ненарушенным сложением, так как она представляет собой функцию от вышеперечисленных показателей, но имеет самостоятельное значение, как оценочная величина. ВОПРОС 3. Слитизация почв, как выражение физической деградации Слитыми считают почвы, обладающие неблагоприятными физическими свойствами: резко выраженной набухаемостью,слитостью сложения во влажном состоянии и блочностью структуры и крупной трещиноватостью в сухом состоянии. Среди исходных свойств, способствующих слитогенезу, как правило, главная роль отводится тяжелому гранулометрическому и смектитовому минералогическому составу при низком содержании органического вещества. Кроме того, слитизации способствует и сочетание контрастного водного режима с высокими летними температурами, которые создают условия для проявления процесса усадки и уплотнения почвы. Эталоном слитых почв являются слитозёмы (вертисоли). В Краснодарском крае слитые почвы представлены черноземами слитыми, и полугидроморфными и гидроморфными аналогами черноземов, сформировавшимися на плотных породах в отрицательных элементах рельефа (западинах). Переуплотнение почв (но не слитость!) возможно также вследствие механического разрушения почвенной структуры под воздействием тяжелой техники в недопустимых (повышенных) пределах влажности и несоблюдении норм агротехники. Переуплотнение почв (П.п.) сельскохозяйственной или иной техникой – процесс изменения сложения почвы под воздействием высоких механических нагрузок (тяжелой техникой) вследствие разрушения агрегатов и сближения почвенных частиц, приводящих к более плотной их упаковке и уменьшению порового пространства. Количественные характеристики переуплотнения зависят от генетических свойств почв, гранулометрического состава, агрегированности и прочности агрегатов. Степень деформации почвы зависит от исходного ее состояния: плотности и влажности во время прохода техники, величины контактного давления на почву, кратности воздействия. Влажность почвы в момент воздействия на нее техники является важнейшим фактором, определяющим степень уплотнения при одной и той же нагрузке. Глубина деформации, определяемая выше названными факторами, а также единичной массой техники, давлением на ось и напряжением на глубине 50 см, варьирует от 20—30 до 50—60 см. П.п. ведет к разрушению структуры, повышению плотности и при высушивании - твердости, снижению водо- и воздухопроницаемости, нитрификационной способности, а в конечном итоге к снижению плодородия на 5—20% и более. Величина интегрального показателя физического состояния плотности почвы повышается под воздействием техники от 0,05 до 0,4 г/см3, величина прироста плотности при этом повышается от 3—4% до 35—40%, составляя в среднем 15—20%. Плотность почвы по следам движителей сельскохозяйственной техники в пахотном слое составляет от 1,2—1,3 г/см3 до 1,4—1,5 и 1,5—1,6 г/см3. При средней степени уплотнения снижение урожая при прочих равных условиях достигает 20—30% на всех типах пахотных почв. При сильной степени уплотнения потери урожая могут достигать 50—60%. Многократное из года в год воздействие техники на почву ведет к "накоплению" уплотнения. Уплотнение почв идет не только в вертикальном, но и в горизонтальном от центра следа направлении — на 35—70 см. Данные, показывающие изменение физико-механических свойств дерново-слабоподзолистой легкосуглинистой почвы в тракторной колее при различном числе проходов [10], свидетельствуют о том, что уже первые два прохода увеличивают плотность верхнего горизонта почвы на 10%, а слоя в 15 см - на 7%. В проблеме П.п. важное значение, наряду с вопросами прогноза, снижения и предупреждения негативных явлений, приобретают вопросы их разуплотнения и саморазуплотнения. Основным приемом разуплотнения переуплотненных почв является механическая обработка, на долю которой приходится 50—60%. На долю другого важного фактора разуплотнения и саморазуплотнения — набухания при увлажнении приходится до 35% от общего уменьшения плотности и на долю замерзания — оттаивания —10—15%. Последствия разового интенсивного уплотнения сохраняются в течение 2—5 лет. Меры по снижению уплотняющего воздействия на почву и по их разуплотнению включают систему агротехнических, организационно-технологических и технических решений. Агротехнические мероприятия по повышению устойчивости почв к уплотнению и по их разуплотнению включают все приемы по поддержанию бездефицитного или (при необходимости) положительного баланса гумуса, применение разноглубинной качественной обработки при влажности физической спелости, глубокое рыхление. Организационно-технологические приемы снижения уплотняющего воздействия на почву включают использование технологий с минимально возможным проходом по полям тяжелой, особенно колесной, техники. Эти технологии должны включать минимализацию обработки, разделение техники на полевую и дорожную, перенос части операций по уборке зерновых и семенников многолетних трав на стационары, заправку машин горючим, сеялок зерном и т.п. на краю поля. Техническое решение проблемы связано с модернизацией ходовых систем существующей техники и разработкой новой техники с допустимым давлением на почву в соответствии с ГОСТ 26955-86. Эффективные пути решения технической задачи включают замену шин колесной техники на более широкие с низким давлением (45—60 кПа). Наибольшая величина структурной пористостинаблюдается при зернистой структуре с рыхлой упаковкой зёрен – агрегатов (максимальный объём пор до 0,35см3/г). В не агрегированных почвах она уменьшается до 0. Именно в таком состоянии поровое пространство отсутствует, как и агрегаты, что и даёт обоснование термину «слитость». При иссушении такая почва расчленяется трещинами на текстурные межтрещинные глыбы-фрагменты. Подобное состояние почвы относится к категории актуальной слитости в отличие от потенциальной, которая ещё не проявилась, но для этого есть предпосылки. Обе категории слитости характеризуются определёнными показателями физического состояния почвы. П.Н. Березин и И.И. Гудима (1994) характеризуют слитогенность или потенциальную слитость величинами поверхностной энергии твердой фазы (Е, Дж/кг) и ёмкости адсорбционного слоя по адсорбции паров воды (Wa, см3/г) с последующим расчётом суммарных баллов. Пример расчёта потенциальной слитогенности приведен в табл. 1. Определение этих величин позволяет характеризовать состояние твёрдой фазы, выявлять категорию устойчивости почвы к процессу слитогенеза, на основании чего разрабатываются рекомендации по уровням технологических нагрузок с целью недопущения развития слитости. 3 (64) Значение воздуха. Химический состав. Чистота воздуха – условия сохранения здоровья человека. Воздух – смесь газов главным образом из азота и кислорода – 98-99 % в сумме, а также аргона, углекислого газа, водорода, образующая земную атмосферу. В России действует Федеральный закон от 04.05.1999 № 96-ФЗ «Об охране атмосферного воздуха», которым дано понятие атмосферного воздуха. Атмосферный воздух – жизненно важный компонент окружающей среды, представляющий собой естественную смесь газов атмосферы, находящуюся за пределами жилых, производственных и иных помещений. Атмосферный воздух является жизненно важным компонентом окружающей среды, неотъемлемой частью среды обитания человека, растений и животных. Воздух окружает планету Земля, образуя атмосферу планеты. Он удерживается гравитацией Земли. Атмосфера Земли защищает жизнь на земле, создавая давление, позволяющее жидкой воде существовать на поверхности Земли, поглощая вредное ультрафиолетовое солнечное излучение, нагревая поверхность за счет удержания тепла (парниковый эффект) и уменьшая перепады температур между днем и ночью (суточное изменение температуры). Воздух необходим для нормального существования на Земле живых организмов. Без воздуха невозможна жизнь человека. Для человека жизненно важной составной частью воздуха является кислород. Кислород, содержащийся в воздухе, в процессе дыхания поступает в клетки организма и используется в процессе окисления, в результате которого происходит выделение необходимой для жизни энергии (метаболизм, аэробы). Если без еды человек может продержаться несколько недель, без воды – несколько дней, то без воздуха – только несколько минут (1 минуту – обычный человек и 5 минут – тренированные ныряльщики). Общая масса воздуха на Земле составляет 5,13․1015 т и оказывает на поверхность Земли давление, равное на уровне моря в среднем 1,0333 кг на 1 см3. Свойства воздуха: Воздух не имеет цвета, вкуса и запаха. Полностью прозрачен. Воздух сжимаем и упруг. Теплый воздух легче холодного. Воздух сжимается при охлаждении и расширяется при нагревании. Воздух сохраняет тепло и практически не пропускает его. Он всегда заполняет весь объём и содержится везде, где есть пустое пространство. Воздух необходим для процессов горения. Химический состав воздуха. Из чего состоит воздух? Компоненты воздуха: То, что воздух является смесью газов, а не простым веществом, было впервые экспериментально доказано в 1754 году Джозефом Блэком.
Примечание: * в пересчете на сухой воздух (без водяного пара). ** концентрация водяного пара значительно варьируется от примерно 0,0001 % по объему в самых холодных частях атмосферы до 5% по объему в горячих, влажных воздушных массах (в пересчете на сухой воздух). *** водяной пар составляет около 0,25% по массе от массы всей атмосферы. Многие вещества природного происхождения также могут присутствовать в воздухе в локально и сезонно изменяющихся малых количествах в виде аэрозолей. К ним относятся пыль, состоящая из различных минеральных и органических веществ (например, серы и сернистых соединений: сероводорода, диоксида серы и пр.), пыльца и споры, морские брызги и вулканический пепел. Кроме того, различные промышленные загрязнители (сера, хлор и их соединения, пр.) могут присутствовать в воздухе в виде газов или аэрозолей. Состав воздуха может меняться в небольших пределах: в крупных городах содержание углекислого газа немного выше, чем в лесах; в высокогорье и на больших высотах концентрация кислорода немного ниже вследствие того, что молекулы кислорода тяжелее молекул азота, и поэтому концентрация кислорода с высотой уменьшается быстрее. Азот – основной компонент воздуха (78,084 % по объему и 75,5 % по массе) и один из самых распространённых элементов на Земле. Азот является химическим элементом, необходимым для существования животных и растений, он входит в состав белков (16-18 % по массе), аминокислот, нуклеиновых кислот, нуклеопротеидов, хлорофилла, гемоглобина и др. В составе живых клеток по числу атомов азота около 2 %, по массовой доле – около 2,5 % (четвёртое место после водорода, углерода и кислорода). Как простое вещество представляет собой двухатомный газ без цвета, вкуса и запаха. Химически весьма инертен. Разделяя воздух на составные компоненты, получают промышленный азот. Более ¾ промышленного азота идёт на синтез аммиака, а остальная ¼ применяется в промышленности как инертная среда для множества технологических процессов. Жидкий азот используется как хладагент. Кислород – второй по распространенности после азота компонент воздуха. В воздухе его содержится 20,9476 % по объему и 23,15 % по массе. Вместе с азотом эти два газа образуют порядка 99% всего атмосферного воздуха. С начала кембрийского периода (кембрия) – 540 миллионов лет назад – содержание кислорода в воздухе колебалось от 15 % до 30 % по объёму. К концу каменноугольного периода (около 300 миллионов лет назад) его уровень достиг максимума в 35 % по объёму, который, возможно, способствовал большому размеру насекомых и земноводных в это время. В дальнейшем содержание кислорода в воздухе уменьшилось до современных объемов и стабилизировалось. Кроме того, кислород – это также самый распространённый в земной коре элемент, на его долю (в составе более 1500 соединений различных соединений, главным образом силикатов) приходится около 47 % массы твёрдой земной коры. Морские и пресные воды содержат огромное количество связанного кислорода – 85,82 % (по массе). Кислород – химически активный неметалл. Как простое вещество при нормальных условиях представляет собой газ без цвета, вкуса и запаха, молекула которого состоит из двух атомов кислорода (химическая формула O2). Кислород входит в состав многих органических веществ и присутствует во всех живых клетках. Он входит в состав белков, жиров, углеводов, аминокислот, нуклеиновых кислот, нуклеопротеидов, хлорофилла, гемоглобина и др. По числу атомов в живых клетках он составляет около 25 %, по массовой доле – около 65 %. Биологическая роль кислорода заключается в том, что большинство живых организмов дышат кислородом. Молекулярный кислород используется живыми организмами для процессов синтеза энергии. Переход кислорода из атмосферного воздуха в кровь и из крови в ткани зависит от разницы в его парциальном давлении, поэтому биологическое значение имеет парциальное давление кислорода, а не процентное содержание его в воздухе. На уровне моря парциальное давление кислорода равно 160 мм. При снижении его до 140 мм у человека появляются первые признаки гипоксии. Снижение парциального давления до 50-60 мм опасно для жизни. Кислород постоянно пополняется в атмосфере Земли путем его фотосинтеза растениями, цианобактериями и зелеными водорослями. По некоторым оценкам, зеленые водоросли и цианобактерии в морской среде обеспечивают около 70% свободного кислорода, вырабатываемого на Земле, а остальная часть производится наземными растениями и деревьями. Аргон – третий по распространенности после азота и кислорода компонент воздуха. В воздухе его содержится 0,934 % по объему и 1,292 % по массе. Простое вещество аргон – инертный одноатомный газ без цвета, вкуса и запаха. Химически инертен. Аргон не играет никакой заметной биологической роли. Вместе с тем вдыхание аргона может быть опасно для здоровья, в связи с тем, что в лёгкие не попадает кислород. Углекислый газ (диоксид углерода, двуокись углерода) – бесцветный газ (в нормальных условиях), почти без запаха (в больших концентрациях с кисловатым «содовым» запахом – запахом газированной воды). Концентрация углекислого газа в атмосфере 0,0314 % по объему и 0,046 % по массе. Тяжелее воздуха приблизительно в 1,5 раза. Углекислый газ легко пропускает излучение в ультрафиолетовой и видимой частях спектра, которое поступает на Землю от Солнца и обогревает её. В то же время он поглощает испускаемое Землёй инфракрасное излучение и является одним из парниковых газов, вследствие чего принимает участие в процессе глобального потепления. Постоянный рост уровня содержания этого газа в атмосфере наблюдается с начала индустриальной эпохи. Углекислый газ образуется в качестве одного из конечных продуктов метаболизма в клетках тканей живых организмов. Далее углекислый газ переносится от тканей по венозной системе и затем выделяется с выдыхаемым воздухом через лёгкие. Организм человека выделяет приблизительно 1 кг углекислого газа в сутки. Углекислый газ участвует в процессах фотосинтеза. Поэтому с марта по сентябрь вследствие фотосинтеза содержание СО2 в атмосфере падает, а с октября по февраль – повышается. Углекислый газ нетоксичен. Но при вдыхании его повышенных концентраций в воздухе по воздействию на воздуходышащие живые организмы его относят к удушающим газам. По ГОСТу 8050-85 углекислота относится к 4-му классу опасности. Углекислый газ – возбудитель дыхательного центра. При его концентрации в воздухе 0,5% и выше отмечается увеличение легочной вентиляции. Незначительные повышения концентрации, вплоть до 2-4 %, в помещениях приводят к развитию у людей сонливости и слабости. Опасными для здоровья концентрациями считаются концентрации около 7-10 %, при которых развиваются симптомы удушья, проявляющиеся в виде головной боли, головокружения, расстройстве слуха и в потере сознания (симптомы, сходные с симптомами высотной болезни), эти симптомы развиваются, в зависимости от концентрации, в течение времени от нескольких минут до одного часа. При вдыхании воздуха с очень высокими концентрациями углекислого газа, несмотря на большую концентрацию кислорода в воздухе, смерть наступает очень быстро от удушья, вызванного гипоксией. Неон – инертный одноатомный газ без цвета и запаха. Концентрация неона в воздухе 0,001818 % по объему и 0,0014 % по массе. Заметной биологической роли не играет. Вместе с тем вдыхание неона может быть опасно для здоровья, в связи с тем, что в лёгкие не попадает кислород. Неон наряду с гелием в составе неоно-гелиевой смеси используется для дыхания океанавтов, водолазов, людей, работающих при повышенных давлениях, чтобы избежать газовой эмболии и азотного наркоза. Преимущество смеси в том, что она меньше охлаждает организм, так как теплопроводность неона меньше, чем гелия. Метан – простейший по составу предельный углеводород, при нормальных условиях бесцветный газ без вкуса и запаха. Концентрация метана в воздухе 0,0002 % по объему и 0,000084 % по массе. Метан почти в два раза легче воздуха. Метан в смеси с воздухом или кислородом горюч и взрывоопасен. Метан является парниковым газом, более сильным в этом отношении, чем углекислый газ. Его вклад в парниковый эффект составляет 4-9 %. Если степень воздействия углекислого газа на климат условно принять за единицу, то парниковая активность того же молярного объёма метана составит 21-25 единиц. Метан по токсикологической характеристике относится к веществам 4-го класса опасности (малоопасным веществам) по ГОСТ 12.1.007. Гелий – инертный одноатомный газ без цвета, вкуса и запаха. Концентрация гелия в воздухе 0,000524 % по объему и 0,000073 % по массе. Гелий не несёт какой-либо биологической функции. Вместе с тем вдыхание гелия может быть опасно для здоровья, в связи с тем, что в лёгкие не попадает кислород. Криптон – инертный одноатомный газ без цвета, вкуса и запаха. Концентрация криптона в воздухе 0,000114 % по объему и 0,0003 % по массе. Криптон не несёт какой-либо биологической функции. Вместе с тем вдыхание криптона может быть опасно для здоровья, в связи с тем, что в лёгкие не попадает кислород. Водород – самый лёгкий из элементов периодической таблицы химических элементов Д.И. Менделеева. Концентрация водорода в воздухе 0,00005 % по объему и 0,00008 % по массе. При стандартных температуре и давлении водород – бесцветный, не имеющий запаха и вкуса, нетоксичный двухатомный газ с химической формулой H2, который в смеси с воздухом или кислородом горюч и взрывоопасен. В отличие от кислорода, существующего на Земле и в связанном, и в свободном состояниях, практически весь водород на Земле находится в виде соединений. Лишь в очень незначительном количестве водород в виде простого вещества содержится в атмосфере. Водород входит в состав практически всех органических веществ и присутствует во всех живых клетках, где по числу атомов на водород приходится почти 63 %. Поэтому значение водорода в химических процессах, происходящих на Земле и в живых организмах, почти так же велико, как и кислорода. Будучи компонентом воздуха водород (как компонент воздуха) заметной биологической роли не играет.Ксенон – инертный одноатомный газ без цвета, вкуса и запаха. Концентрация ксенона в воздухе 0,0000087 % по объему и 0,00004 % по массе. Ксенон не несёт какой-либо биологической функции. Вместе с тем вдыхание ксенона может быть опасно для здоровья, в связи с тем, что в лёгкие не попадает кислород. Водяной пар – один из компонентов воздуха. Его концентрация значительно варьируется от примерно 0,0001 % по объему в самых холодных частях атмосферы до 5% по объему в горячих, влажных воздушных массах (в пересчете на сухой воздух). Водяной пар составляет около 0,25% по массе от массы всей атмосферы. Концентрация водяного пара в воздухе зависит от температуры, влажности, времени года и климата. Так, при температуре 0 °C 1 м³ воздуха может содержать максимально 5 г воды, а при температуре +10 °C – уже 10 г. Вода (оксид водорода) – это бинарное неорганическое соединение с химической формулой H2O. Молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного – кислорода, которые соединены между собой ковалентной связью. При нормальных условиях вода представляет собой прозрачную жидкость, не имеющую цвета (при малой толщине слоя), запаха и вкуса. В твёрдом состоянии вода называется льдом (кристаллы льда могут образовывать снег или иней), а в газообразном – водяным паром. 4 (87) Озеленение поселков и городов. Охрана зеленых насаждений. Если сравнить городской воздух с воздушной атмосферой пригородной зоны, то в нем содержится значительно меньше кислорода, воздушный бассейн города постоянно загрязняется отходами промышленного производства, выхлопными газами автомашин и пылью, в воздухе имеется повышенное количество бактерий и микробов. В городах создается специфическая и во многом неблагоприятная для жизнедеятельности человека экологическая обстановка. Зелень парков и садов, опрятные улицы не только украшают город, но и дают своё экологическое воздействие. Зеленые насаждения создают для человека благоприятные условия жизнедеятельности. Улучшают условия труда, быта и отдыха населения. Зеленые насаждения являются органической частью планировочной структуры современного города и выполняют в нем разнообразные функции. Эти функции можно подразделить на две большие группы: санитарно-гигиенические и декоративно-планировочные. Зеленые растения обогащают окружающую среду кислородом и поглощают образующийся диоксид углерода. Дерево средней величины за 24 часа восстанавливает столько кислорода, сколько необходимо для дыхания трех человек. За один теплый солнечный день гектар леса поглощает из воздуха 220—280 кг диоксида углерода и выделяет 180—220 кг кислорода. Оптимальная норма потребления кислорода — 400 кг/год на 1 человека, т.е. столько, сколько его продуцирует 0,1—0,3 га насаждений. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) считает, что на 1 горожанина должно приходиться 50 м2 городских зеленых насаждений и 300 м2 пригородных. Зеленые насаждения улучшают микроклимат городской территории, предохраняют от чрезмерного перегревания почву, стены зданий, тротуары, создают «комфортные условия» для отдыха на открытом воздухе. Основные поверхности города, состоящие из асфальта, бетона, металла, слабо отражают радиационную энергию солнца, что является причиной формирования специфического городского микроклимата. Растения, обладающие некоторой прозрачностью, часть лучистой энергии пропускают, часть поглощают, а остальное — отражают, причем отражение солнечной энергии листвой в несколько раз превышает отражение твердыми городскими поверхностями. Тень от деревьев и кустарников защищает человека от избытка прямого и отраженного солнечного тепла. В средних широтах температура поверхности в зоне зеленых насаждений на 12—14 °С ниже температуры стен и мостовых. В тени деревьев в жаркий день температура воздуха на 7—8 °С ниже, чем на открытом месте. Если в летний день температура воздуха на улице выше 30 °С, то в сквере микрорайона она не будет превышать 22—24 °С. Температуру воздуха способны снижать даже травянистые газоны: в жаркий день на дорожке у газона температура воздуха на высоте роста человека почти на 2,5 0С ниже, чем на асфальтированной мостовой. Суммарная солнечная радиация под кроной отдельных видов деревьев почти в 9 раз меньше, чем на открытом пространстве. Гигиеническое значение зеленых насаждений состоит в том, что они значительно понижают тепловую радиацию, поэтому тепловые ощущения человека ближе к комфортным именно среди зелени. По данным гигиенистов, зона комфортности находится в пределах 17,2—21,7 °С. Положительно влияет на теплоощущения человека не только оптимальная температура воздуха, но и его влажность. Освежающий эффект одного растущего в благоприятных условиях дерева эквивалентен эффекту 10 комнатных кондиционеров. Увеличение относительной влажности воздуха связано с испаряющей способностью растительного покрова. Поверхность, покрытая зеленой растительностью, испаряет в десятки раз больше влаги, чем лишенная зелени. С 1 м2 газона испаряется до 200 г/ч воды, а 1 га леса за час испаряет в атмосферу 1—4,5 т. влаги. Интенсивность испарения регулируется физиологическим процессом, присущим зеленым насаждениям. В жаркую погоду в целях защиты зеленого организма от перегрева она увеличивается в холодную – снижается. Это является оптимальным для человека. Для повышения эффективности влияния зеленых насаждений на микроклимат прилегающих территорий рекомендуется создавать в городах зеленые полосы шириной 75—100 м через каждые 400—500 м. Огромна роль зеленых насаждений в очистке воздуха городов. Задерживая потоки воздуха, растения поглощают содержащиеся в нем загрязняющие вещества — мелкодисперсные аэрозоли и твердые частицы, а также газообразные соединения, поглощаемые растениями. Очень хорошо улавливают пыль газоны. Трава на газонах высотой до 10 см задерживает в 3—6 раз больше пыли, чем не покрытая зеленью земля, и в 10 раз больше, чем дерево. Даже сравнительно небольшие участки насаждений снижают в летнее время запыленность городского воздуха на своей территории на 30—40%. Зеленые насаждения обусловливают аэрацию городских территорий. Открытые участки городской застройки днем нагреваются сильнее, чем озелененные, что приводит к возникновению восходящих потоков воздуха и к перемещению прохладного воздуха на неозелененные территории. Ночью озелененные участки охлаждаются медленнее, чем оголенная земля и искусственные поверхности, поэтому возникает обратный процесс, способствующий проветриванию зеленых массивов. Вертикальные потоки уносят с собой частицы пыли и газообразные загрязняющие вещества, улучшая санитарно-гигиеническое состояние городских улиц. Зеленые насаждения улучшают электрогигиенические свойства атмосферы. В лесном воздухе степень ионизации кислорода в 2—3 раза больше, чем в морском или в воздухе над лугом, и в 5—6 раз больше, чем в городском. Степень, ионизации зависит от видового состава и возраста растений. Зеленые насаждения в три раза увеличивают количество легких отрицательно заряженных ионов и способствуют уменьшению количества тяжелых ионов. Тяжелые ионы возникают в результате соединения легких ионов с тяжелыми ядрами конденсации. Повышенная конденсация тяжелых ионов ухудшает видимость, отрицательно влияет на дыхание людей, вызывает усталость, а легкие отрицательные ионы улучшают деятельность сердечно-сосудистой системы. В наибольшей степени улучшают ионный режим атмосферного воздуха смешанные хвойно-лиственные насаждения, а также многие цветущие растения. Многие растения выделяют фитонциды — летучие вещества, способные убивать болезнетворные бактерии или тормозить их развитие и оздоравливать окружающую среду. Фитонциды убивают туберкулезную палочку, белый и золотистый стафилококк, гемолитический стрептококк, холерный вибрион и др. Активными источниками фитонцидов являются белая акация, туя западная, конский каштан, сосна обыкновенная, различные виды дубов. Один гектар можжевеловых насаждений за сутки выделяет 30 кг фитонцидов — этого количества достаточно для уничтожения всех микробов в большом городе. Зеленые насаждения снижают уровень городского шума, ослабляя звуковые колебания в момент прохождения их сквозь ветви, листву и хвою. Звук, попадая в крону, переходит как бы в другую среду, которая обладает значительно большим, чем воздух, акустическим сопротивлением, отражает и рассеивает до 74% и поглощает до 26% звуковой энергии. Летом насаждения снижают шум на 7—8 дБ, зимой — на 3—4 дБ. Растительные экраны вдоль автомагистралей, состоящие из древесной растительности, уменьшают уровень шума от городского транспорта на 4,5—5,5 дБ, кустарниковые — на 10 дБ. Лучшие экранирующие свойства имеют смешанные насаждения, состоящие из деревьев и кустарников, особенно с хорошей горизонтальной и вертикальной сомкнутостью. Травяной покров способен снизить шум на 6 дБ. Зеленая масса лиан, покрывающая стены, увеличивает их звукопоглощающую способность в 6—8 раз, а также способствует рассеиванию звуковой энергии. Зеленые насаждения могут выполнять функцию ветрозаграждения. Полоса деревьев высотой 10 м, расположенных в 5 рядов, способна ослабить скорость ветра вдвое, причем на расстоянии 60 м. В жилых районах, находящихся под влиянием ветрозащитных свойств леса, отмечено снижение на 20—30% расходов на отопление. Зеленые насаждения оказывают эмоционально-психическое воздействие на человека. Природный ландшафт — естественный или искусственный — активно способствует восстановлению сил, возобновлению подвижного равновесия между организмом и окружающей средой, нарушаемого вследствие болезни, утомления и недостаточного пребывания на свежем воздухе. Согласно цветовой теории, успокаивающее действие природы состоит в формировании в ней двух цветов — зеленого и синего. Важное значение имеет также своеобразное мягкое лесное освещение, богатство красок, аромат цветов, шелест листьев, пение птиц. Считается, что пирамидальные, сферические и устремленные вверх кроны растений возбуждают человека, а овальные и плакучие успокаивают. Необходимо принимать во внимание, что грубая фактура деревьев в группах и массивах, состоящих из граба, бука, дуба или клена, действует на человека угнетающе, тогда как тонкая или средняя фактура (береза, лиственница) — успокаивающе. Таким образом, одним из путей улучшения городской среды является озеленение. Зеленые насаждения поглощают пыль и токсичные газы. Они участвуют в образовании гумуса почвы, обеспечивающего её плодородие. Формирование газового состава атмосферного воздуха находится в прямой зависимости от растительного мира, растения обогащают воздух кислородом, полезными для здоровья человека фитонцидами и легкими ионами, поглощают углекислый газ. Зеленые растения смягчают климат. Растения усваивают солнечную энергию и создают из минеральных веществ почвы и воды в процессе фотосинтеза углеводы и другие органические вещества. Растения не только выполняют свою биологическую и экологическую функцию, но их разнообразие и красочность всегда "радует глаз" человека. Многие виды растений является лечебным материалом, и входят в состав лекарственных средств. Без растительного мира жизнь человека и животного мира невозможна. Наша задача заключается только в одном – охранять существующие лесные массивы и приумножать зеленые насаждения в городах. 5 (99) Охрана диких пчел, насекомых-опылителей растений, дождевых червей и других беспозвоночных в целях сохранения экологического равновесия биосферы. Общее число различных видов пчел, населяющих землю, достигает примерно 20 тыс. Они группируются в 18 семейств, включающих более 700 родов. Большинство из них принадлежит к одиночным пчелам. В Средней Азии -1200 видов. Многие из них гнездятся в слабо заросшей травой и хорошо прогреваемой солнцем почве. Некоторые обитают в разрушенной древесине, бревенчатых стенах сараев, складов, в стропилах крыш, телеграфных столбах. Шмели устраивают гнезда под мхом, а также под опавшими листьями в земле. Охрана и применение простейших способов разведения и привлечения диких пчел и шмелей для опыления растений весьма необходимы. Насекомые-энтомофаги, уничтожающие вредителей растений, чрезвычайно разнообразны. Обычно они делятся на хищников и паразитов. Хищники убивают свои жертвы и тут же пожирают их целиком или частично. Самыми активными хищниками являются рыжие лесные муравьи. Паразиты живут за счет других насекомых (своих хозяев) в течение длительного времени, будучи связаны с ними на большем или меньшем протяжении жизненного цикла. Питание паразитов соками тела, тканями или переваренной пищей хозяина является специфическим видовым признаком данного паразита. Использования насекомых для получения шелка известно очень давно. Шелк вырабатывается прядильными железами гусениц бабочек-шелкопрядов. Для промышленности пригодны коконы тутового, китайского дубового, айлантового и других близких видов шелкопрядов. Использования насекомых для получения различных лаков. В различных областях промышленности (кожевенной, мебельной, электротехнической, в оптике, для изготовления грампластинок, парфюмерных изделий, головных меховых уборов и других целей) широко применяется шеллак, продуцируемый лаковым червецом (Lacciferalacca Korr). Использования насекомых для лечебных целей ограничивается упомянутыми выше продуктам пчел, спиртовой вытяжкой из муравьев рода Formica(применяется при ревматизме и невралгии) и препаратами, которые получаются из жука-нарывника-ясеневой шпанки (народное названия «шпанская мушка») Paederuscoligatum. Охрана пчел. Мед и другие ценные продукты производят пчелы. Существует большой раздел хозяйственной деятельности и одно именная наука— пчеловодство. Оно основано на разведении различных пород медоносной пчелы. На состоявшемся в 1965 г. международном конкурсе пчел наиболее продуктивной признана кавказская порода медоносной пчелы, которая отличается самым длинным хоботком. В Узбекистане эта порода занимает одно из высших мест. Пчелиный мед представляет собой продукт переработки нектара цветков. Он содержит в среднем (%): воды — 18, глюкозы и фруктозы — 74,4, тростникового сахара — 1,3, декстринов и других несахаров-4,76, азотистых соединений-0,45, минеральных веществ-0,19, органических кислот-0,10. Кроме того в меде находятся ферменты и аскорбиновая кислота. Мед обладает высокими питательными и самыми разнообразными целебными свойствами и высоко ценится как питательный продукт. Целебными свойствами обладает также «пчелиное молочко», вырабатываемое глоточными железами молодых рабочих пчел, и пчелиный яд, издавна используемый в медицине. В промышленности и технике используется также пчелиный воск. Медоносные пчелы и другие представители пчелиных (Aphoidea) приносят огромную пользу и как опылители растений. Поэтому охрана их обязательна. Пчелы должны охраняться на насеках от диких животных, возможных пожаров и других стихийных бедствий. Пчелы и шмели не должны уничтожаться во время проведения мероприятий по химической защите растений от вредителей, болезней и сорняков. Пчелы очень чувствительны ко многим пестицидам, особенно к препаратам ГХЦГ и симазину. Поэтому при организации химической борьбы с вредными организмами необходимо принимать все меры для того, чтобы не произошло отравления культурных пчел, а также шмелей и диких одиночных пчел. Охрана культурных пчел от отравления пестицидами представляет собой целый комплекс организационных, агротехнических и специальных пчеловодческих мероприятий, приуроченных к определенным условиям отдельных природных зон. Правильно организованные и в сроки проведенные мероприятия по химической обработке сельскохозяйственных и лесных культур со строгим выполнением всех положений инструкции по применению пестицидов, как правило, исключают случаи массового отравления пчел. Необходимо своевременно, за 3–5 дней, извещать всех владельцев пасек (в радиусе 10 км) о предстоящих химических обработках. Для этого планы обработок сельскохозяйственных культур, садов и лесов пестицидами, а также химические мероприятия против комаров, гнуса и иксодовых (энцефалитных) клещей должны быть своевременно доведены до районных управлений сельского хозяйства, чтобы пчеловоды могли подготовиться к проведению мероприятий по охране пчел в районе и конкретно на каждой пасеке. Областные и районные исполнительные комитеты народных депутатов должны выносить специальные решения о проведении химических обработок на значительных площадях. Эти решения обязывают местные власти, фермеров, директоров лесхозов, районные и городские санитарно-эпидемиологические станции строго выполнять все указания по защите пчел от ядохимикатов. В решениях также должно быть указано, что в случае отравления пчел пестицидами местные власти организуют комиссии, которые устанавливают причину и обстоятельства отравления пчел, размер нанесенного вреда с привлечением виновных к ответственности. Владельцы пасек в свою очередь должны размещать пчел для опыления сельскохозяйственных культур и медосбора только с ведома сельхозуправления и местные народных депутатов. Нужно вести разъяснительную работу по охране пчел среди владельцев пасек, зоотехников-пчеловодов и лиц, занятых проведением химических обработок. Интенсивная химизация сельского хозяйства требует особого внимания к охране насекомых-опылителей и в первую очередь медоносных пчел. В связи с этим в ряде стран функционируют специальные службы правительственные декреты об охране пчел (например, в Германии) и изданы специальные правительственные декреты об охране пчел (Дания, Австрия, Италия, Франция, Германия и др.) На этом опыте наше соседние стран (Казахстан, Киргизстан, Таджикистан, Туркменистан) должны функционировать специальных службы по охране пчел и специальные правительственные декреты об охране пчел. Большое значение имеют агротехнические мероприятия, в первую очередь своевременная борьба с сорняками-медоносами, на которые при обработке сельскохозяйственных культур попадают ядохимикаты. Для предупреждения отправления пчел пестицидами запрещается производить химические обработки садов, а также люцерны, клевера и других медоносов во время цветения или при наличии большого количества цветущих сорняков-медоносов. В фермерских хозяйствах, совхозах и лесхозах необходимо создавать кормовую базу для пчел с тем, чтобы отвлечь их от медоносов-сорняков в период химических обработок растений. При опыливании растений пчел гибнет больше, чем при опрыскивании; наименее опасен для пчел аэрозольный способ химической обработки растений. Необходимо стремиться использовать вместо гексахлорана менее токсичные для пчел пестициды. Пчеловоды должны быть подготовлены к химической борьбе в районе. В случаях больших, тотальных обработок растений необходимо пчел (пасеку) вывозить на 5–10 км от места применения пестицидов. Это наиболее эффективное мероприятие для сохранения пчел, хотя оно связано со значительными трудностями, требует много труда и транспортных средств. Пчелы подвергаются опасности главным образом в случае непосредственного контакта с пестицидами в момент опыливания или опрыскивания растений и при посещении цветков в первые часы после их обработки. Поэтому в ряде случаев вывозку пасек можно заменить изоляцией пчел в ульях на период токсического действия пестицидов. Срок изоляции зависит от действия пестицида и условий химической борьбы. Так, если на обрабатываемых участках нет цветущих растений, но эти участки расположены на пути полетов пчел к месту взятка, то насекомых нужно изолировать только на период непосредственной химической обработки. Продолжительная изоляция необходима в тех случаях, когда на обрабатываемой территории и вблизи нее имеются цветущие медоносы, посещаемые пчелами. В целом период изоляции не должен быть больше 4–5 дней. При 6-дневной изоляции наблюдаются случаи выбрасывания печатного расплода. Полезных насекомых можно разделить на приносящих прямую пользу и косвенную. Прямую пользу приносят насекомые, используемые для получения меда и других продуктов, шелка, лаков и красок, а также используемые для лечебных целей, в пищу и в качестве корма. Косвенно полезные насекомые — это опылители растений, истребители (энтомофаги) других, обычно вредных для человека насекомых, истребители сорных растений и «санитары». Заключения очень большой значение имеют насекомые, приносящие человеку прямую и косвенную пользу. Разрабатывает наиболее эффективное мероприятие для сохранения их численностью. 6 (106) Особо охраняемые природные территории Новгородской области (государственный природный заповедник «Рдейский», Валдайский государственный природный национальный парк). Рдейский заповедник находится на территории Поддорского и Холмского районов Новгородской области. Его общая площадь составляет 369,22 км² (охранная зона 48,44 км²). Климат района умеренно континентальный, близкий к морскому. Среднегодовая температура воздуха +4,9 °C. Средняя продолжительность безморозного периода составляет 143 дня. Продолжительность вегетационного периода — 175 дней. Крупнейшие озера на территории заповедника — Чудское (Поддорский район), Домшинское (Холмский район) и Островисто (Холмский район). История и цели Два заповедника Рдейский и Полистовский (в Псковской области) были организованы в 1994 году для сохранения и изучения массива сфагновых болот южной тайги — в Полисто-Ловатской системы верховых болот Валдайской возвышенности на водоразделе рек Полисть и Ловать. Целями создания Рдейского заповедника являются: 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; экологическое просвещение; участие в государственной экологической экспертизе проектов и схем размещения хозяйственных и иных объектов; 1 2 |