экология. контрольная экология. Контрольная работа по Экологии
 Скачать 134.21 Kb.
|
|
Министерство образования и науки Российской Федерации Государственное образовательное бюджетное учреждение высшего профессионального образования ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Заочно-вечерний факультет Кафедра общеобразовательных дисциплин Контрольная работа по «Экологии» Вариант № 11 Выполнил: студент 2 курса группы ТГз-2014 14150911(номер зачетной книжки) Тряхов А.В. Проверила: ст. преп. кафедры ООД Голодкова А.В. Иркутск 2016 г. Контрольные вопросы Вариант №11 9. Живое вещество. Роль живого вещества в биосфере. 16. Дайте характеристику основных экологических последствий глобального загрязнения атмосферы 21. В чем суть шумового и электромагнитного загрязнения окружающей среды? 32. Что такое урбанизация и урбанистические системы? 9. Живое вещество. Роль живого вещества в биосфере. Живое вещество - совокупность в биосфере живых организмов, их биомассы. Характеризуется специфическим химическим составом, огромной биомассой и энергией. Геохимические функции живого вещества определяют газовый состав атмосферы (N2, O2, СО2) и приводят к преобладанию на поверхности Земли биогенных окислительно-восстановительных процессов. В настоящее время различают следующие функции. Энергетическая функция Поглощение солнечной энергии при фотосинтезе и химической энергии при разложении энергонасыщенных веществ, передача энергии по пищевым цепям. В результате осуществляется связь биосферно-планетарных явлений с космическим излучением, преимущественно с солнечной радиацией. За счет накопленной солнечной энергии протекают все жизненные явления на Земле. Поглощенная энергия распределяется внутри экосистемы между живыми организмами в виде пищи. Частично энергия рассеивается в виде тепла, а частично накапливается в отмершем органическом веществе и переходит в ископаемое состояние. Так образовались залежи торфа, каменного угля, нефти и других горючих полезных ископаемых. Деструктивная функция Эта функция состоит в разложении, минерализации мертвого органического вещества, химическом разложении горных пород, вовлечении образовавшихся минералов в биотический круговорот, т.е. обусловливает превращение живого вещества в косное. В результате образуются также биогенное и биокосное вещество биосферы. Особо следует сказать о химическом разложении горных пород. «Мы не имеем на Земле более могучего дробителя материи, чем живое вещество», - писал Вернадский. Пионеры жизни на скалах — бактерии, синезеленые водоросли, грибы и лишайники — оказывают на горные породы сильнейшее химическое воздействие растворами целого комплекса кислот — угольной, азотной, серной и разнообразных органических. Разлагая с их помощью те или иные минералы, организмы избирательно извлекают и включают в биотический круговорот важнейшие питательные элементы — кальций, калий, натрий, фосфор, кремний, микроэлементы. Концентрационная функция Так называется избирательное накопление в ходе жизнедеятельности определенных видов веществ, для построения тела организма или удаляемых из него при метаболизме. В результате концентрационной функции живые организмы извлекают и накапливают биогенные элементы окружающей среды. Наряду с концентрационной функцией живого организма вещества, выделяется противоположная ей по результатам — рассеивающая. Она проявляется через трофическую и транспортную деятельность организмов. Например, рассеивание вещества при выделении организмами экскрементов, гибели организмов при разного рода перемещениях в пространстве, смене покровов. Железо гемоглобина крови рассеивается, например, через кровососущих насекомых. Средообразующая функция Преобразование физико-химических параметров среды (литосферы, гидросферы, атмосферы) в результате процессов жизнедеятельности в условиях, благоприятных для существования организмов. Эта функция является совместным результатом рассмотренных выше функций живого вещества: энергетической, деструктивной и концентрационной. Очень важно отметить, что в результате средообразующей функции в географической оболочке произошли следующие важнейшие события: был преобразован газовый состав первичной атмосферы, изменился химический состав вод первичного океана, образовалась толща осадочных пород в литосфере, на поверхности суши возник плодородный почвенный покров. Рассмотренные четыре функции живого вещества являются главными, определяющими функциями. Можно выделить еще некоторые функции живого вещества, например: — газовая функция обусловливает миграцию газов и их превращения, обеспечивает газовый состав биосферы. Преобладающая масса газов на Земле имеет биогенное происхождение. В процессе функционирования живого вещества создаются основные газы: азот, кислород, углекислый газ, сероводород, метан и др. Хорошо видно, что газовая функция является совокупностью двух основополагающих функций — деструктивной и средообразующей; — окислительно-восстановительная функция заключается в химическом превращении главным образом тех веществ, которые содержат атомы с переменной степенью окисления (соединения железа, марганца, азота и др.). При этом на поверхности Земли преобладают биогенные процессы окисления и восстановления. Обычно окислительная функция живого вещества в биосфере проявляется в превращении бактериями и некоторыми грибами относительно бедных кислородом соединений в почве, коре выветривания и гидросфере в более богатые кислородом соединения. Восстановительная функция осуществляется при образовании сульфатов непосредственно или через биогенный сероводород, производимый различными бактериями. И здесь мы видим, что данная функция является одним из проявлений средообразующей функции живого вещества; — транспортная функция — перенос вещества против силы тяжести и в горизонтальном направлении. Живое вещество — единственный фактор, обусловливающий обратное перемещение вещества снизу вверх, из океана на континенты. За счет активного передвижения живые организмы могут перемещать различные вещества или атомы в горизонтальном направлении, например за счет различных видов миграций. Перемещение, или миграцию, химических веществ живым веществом Вернадский назвал биогенной миграцией атомов или вещества. 16. Дайте характеристику основных экологических последствий глобального загрязнения атмосферы. К важнейшим экологическим последствиям глобального загрязнения атмосферы относятся: 1) возможное потепление климата («парниковый эффект»); 2) нарушение озонового слоя; 3) выпадение кислотных дождей. Возможное потепление климата («парниковый эффект») наблюдаемое в настоящее время изменение климата, которое выражается в постепенном повышении среднегодовой температуры, начиная со второй половины прошлого века, большинство ученых связывают с накоплениями в атмосфере так называемых «парниковых газов» - диоксида углерода (СO2), метана (CH4), хлорфторуглеродов (фреонов), озона (O3), оксида азота и др. Парниковые газы, и в первую очередь CO2, препятствуют длинноволновому тепловому излучению с поверхности Земли. В связи с сжиганием человеком все большего количества ископаемого топлива: нефти, газа, угля и др. (ежегодно более 9 млрд т. условного топлива) - концентрация CO2 в атмосфере постоянно увеличивается. За счет выбросов в атмосферу при промышленном производстве в быту растет содержание фреонов (хлорфторуглеродов). На 1-1,5% в год увеличивается содержание метана (выбросы из подземных горных выработок, сжигание биомассы, выделения крупным рогатым скотом и др.). В меньшей степени растет содержание в атмосфере и оксида азота (на 0,3% ежегодно). Следствием увеличения концентраций этих газов, создающих «парниковый эффект», является рост средней глобальной температуры воздуха у земной поверхности. Нарушение озонового слоя. Озоновый слой (озоносфера) охватывает весь земной шар и располагается на высотах от 10 до 50 км с максимальной концентрацией озона на высоте 20-25 км. Насыщенность атмосферы озоном постоянно меняется в любой части планеты, достигая максимума весной в приполярной области. В России за последние 10 лет концентрация озонового слоя снизилась на 4-6% в зимнее время и на 3% - в летнее. В настоящее время истощение озонового слоя признано всеми как серьезная угроза глобальной экологической безопасности. Снижение концентрации озона ослабляет способность атмосферы защищать все живое на Земле от жесткого ультрафиолетового излучения (УФ-радиация). Живые организмы весьма уязвимы для ультрафиолетового излучения, ибо энергии даже одного фотона из этих лучей достаточно, чтобы разрушить химические связи в большинстве органических молекул (Воронов, 1993). Поэтому в районах с низким содержанием озона многочисленны солнечные ожоги, наблюдается увеличение заболевания людей раком кожи и др. Кроме кожных заболеваний возможно развитие глазных болезней (катаракта и др.), подавление иммунной системы и т. д. Установлено также, что растения под влиянием сильного ультрафиолетового излучения постепенно теряют свою способность к фотосинтезу, а нарушения жизнедеятельности планктона приводят к разрыву трофических цепей биоты водных экосистем и т. д. Кислотные дожди. Одна из важнейших экологических проблем, с которой связывают окисление природной среды - кислотные дожди. Образуются они при промышленных выбросах в атмосферу диоксида серы и оксидов азота, которые, соединяясь с атмосферной влагой, образуют серную и азотную кислоты. Опасность представляют, как правило, не сами кислотные осадки, а протекающие под их влиянием процессы. Под действием кислотных осадков из почвы выщелачиваются не только жизненно необходимые растениям питательные вещества, но и токсичные тяжелые и легкие металлы - свинец, кадмий, алюминий и др. Впоследствии они сами или образующиеся токсичные соединения усваиваются растениями и другими почвенными организмами, что ведет к весьма негативным последствиям. Например, возрастание в подкисленной воде содержания алюминия всего лишь до 0,2 мг на один литр летально для рыб. Резко сокращается развитие фитопланктона, так как фосфаты, активизирующие этот процесс, соединяются с алюминием и становятся менее доступными для освоения. Алюминий снижает также прирост древесины. Токсичность тяжелых металлов (кадмия, свинца и др.) проявляется еще в большей степени. Воздействие кислотных дождей снижает устойчивость лесов к засухам, болезням, природным загрязнениям, что приводит к еще более выраженной их деградации как природных экосистем. 21. В чем суть шумового и электромагнитного загрязнения окружающей среды? Среди антропогенных воздействий окружающей среды выделяют шумовое загрязнение, которое оценивается как одно из самых вредных для человека. Шумовое воздействие – одна из форм вредного физического воздействия на окружающую природную среду. Шум – это звуковые колебания, выходящие за рамки звукового комфорта. С экологической точки зрения в современных условиях шум становится не просто неприятным для слуха, но и приводит к серьезным физиологическим последствиям для человека. В зависимости от слухового восприятия человека упругие колебания в диапазоне частот от 16 до 20 000 Гц называют звуком, менее 16 Гц – инфразвуком, от 20 000 до 1х109– ультразвуком и свыше 1х109– гиперзвуком. Человек воспринимает лишь звук. Единица измерения громкости звука, равная 0,1 логарифма отношения данной силы звука к пороговой (воспринимаемой ухом человека) его интенсивности, называется децибелом. Диапазон слышимых звуков для человека составляет от 0 до 170 дБ. Обычно суммарный уровень шума определяется с помощью прибора шумомера. Например: шум листьев – 15 дБ, шепот – 20 дБ, нормальная речь – 60 дБ, шум электропоезда – 80 дБ, отбойный молоток – 90 дБ, тяжелый грузовик 100 дБ шум мотора самолета, 120 дБ, раскат грома – 130 дБ, выстрел крупнокалиберного орудия 150 дБ. Естественные природные звуки на экологическом благополучии человека, как правило, не отражается. Звуковой дискомфорт создают антропогенные источники шума. Основными антропогенными источниками шума являются все виды транспорта, промышленные предприятия и бытовое оборудование. Шум порядка 90-100 дБ вызывает постепенное ослабление слуха, нервно-психический стресс, язвенную болезнь, сердечно-сосудистые заболевания (в крови существенно повышается уровень холестерина), заболевания щитовидной железы. Длительное воздействие очень сильного шума (более 110 дБ) приводит к агрессивному состоянию («шумовому опьянению»), разрушению тканей тела, обострению хронических заболеваний и снижению продолжительности жизни. При уровне шума в 115-129 дБ появляется боль в ушах, а при 150 дБ возможна потеря слуха. Причем с возрастом порог болевого восприятия снижается. Замечено, что при силе шума в 180 дБ в металле появляются трещины. Обычно не рекомендуется достаточно длительное воздействие шума с уровнем выше 80 дБ. Многочисленные эксперименты и практика подтверждают, что антропогенное шумовое воздействие неблагоприятно сказывается на здоровье человека и продолжительности его жизни. Человек может субъективно не замечать звуки. Но от этого разрушительное действие его на органы слуха не только не уменьшается, но и усугубляется. Неблагоприятно влияют на человека и звуковые колебания с частотой менее 16 Гц (инфразвук), снижая питание тканей внутренних органов, приводя к психическим расстройствам. Инфразвуки вызывают у людей состояние аналогичное морской болезни. Санитарные нормы устанавливают предельно допустимые уровни звука для различных зон и разное время суток. Учебные помещения, жилые комнаты – 40 дБ, максимально – 55 дБ, Территории, прилегающие к жилым домам – 55 дБ, макс. – 70 дБ. Основные методы борьбы с шумом: - улучшение конструкции машин, - улучшение стыков рельсов, установка амортизирующих прокладок, - оптимальное размещение предприятий, создание объездов, развязок. Очень важны градостроительные мероприятия, создание санитарных зон и шумовых барьеров. Так посадка кустарников высотой 1,5 м между дорогой и многоэтажным домом (на расстоянии 10 м от того и другого) позволяет уменьшить шум на верхних этажах на 10 дБ. Два ряда среднерослых деревьев, высаженных на расстоянии 50 м от здания, уменьшают шум на 20 дБ. Электромагнитное поле – это совокупность электрического и магнитного полей, порождающих друг друга при взаимодействии электрически заряженных, дипольных и многопольных тел. Электромагнитный фон был неотъемлемым условием существования всего живого на Земле. Организмам не было необходимости особым образом реагировать на него и приспосабливаться. Он был обычен и привычен. Влияние естественных электромагнитных полей, волн и излучений человек испытывал на всех этапах и во всех сферах своей жизнедеятельности. Такое свойство приписывали камням. Драгоценные и полудрагоценные, они имели положительное или отрицательное воздействие на здоровье и судьбу человека, их носившего. В настоящее время электромагнитное влияние на людей и окружающую среду превратилось из «вероятностного» в реальное. И произошло это с внедрением в промышленное производство изобретений в области электромагнитных полей, в том числе и Теслы. Появились такие источники излучения, длины волн которых в природной среде не существовали. Любое устройство, которое вырабатывает или использует электрическую энергию, является источником электромагнитного излучения. Это телевизионные и радиолокационные станции, высоковольтные линии электропередач промышленной частоты, рентгеновские, плазменные и лазерные установки, атомные и ядерные реакторы, термические промышленные цеха и многое другое. Для человека мощным источником излучений стала мобильная связь. Появилось даже понятие «электромагнитный смог». Это отрицательное воздействие на живые организмы низкочастотного и сверх низкочастотного излучения от устройств производящих, передающих или использующих электромагнитную энергию. Этот смог бывает на открытой местности, в помещении или от мобильных устройств. Для него характерна многофакторность, то есть воздействие нескольких источников одновременно. Точный механизм воздействия этого вида излучений на живой организм неизвестен. В первую очередь его влиянию подвержена мембранная структура клеток. Электромагнитное загрязнение окружающей среды начинается с общего для всего живого компонента – воды. Воздействие на нее имеет определяющее значение. Под воздействием поля меняются свойство воды, что сказывается на скорости реакций, проходящих в организме. На клеточном уровне, самой чувствительной к различным физическим и химическим раздражителям и воздействиям является мембрана. Даже незначительное электромагнитное облучение влечет за собой морфологические и функциональные нарушения в ней. Энергия поля клетки в результате этого преобразуется в другие виды, а клетка может увеличиться в размерах. Слабые поля, до теплового порога, изменяют живую ткань и ухудшают ее регенерацию. Под действием переменного электрического поля она нагревается. Чем дольше и под большим напряжением находится, тем ее нагрев больше. Строение ткани также влияет на степень ее нагрева. Особо чувствительны к нагреву такие органы животных: мозг, почки, мочевой и желчный пузырь и органы зрения. Микроорганизмы очень чувствительны к даже слабым электромагнитным полям. При воздействии на них полем, это проявляется в снижении двигательной активности, способности к выживанию и, соответственно, повышенной смертностью. Более того, облучение может вызывать мутации. Воздействие электромагнитного поля на водные и почвенные экосистемы слабо изучены, а проведенные исследования показали устойчивость этих систем и слабое на них воздействие излучения. 32. Что такое урбанизация и урбанистические системы? Урбанизация (от лат. Urbanus — городской) — процесс повышения роли городов в развитии общества. Для урбанизации характерны приток в города сельского населения и возрастающее маятниковое движение населения из сельского окружения и ближайших малых городов в крупные города (на работу, по культурно-бытовым надобностям и пр.). Следовательно, урбанизация представляет исторический процесс повышения роли городов в жизни общества, постепенное преобразование его в преимущественно городское по характеру труда, образу жизни и культуры населения, особенностям размещения производства. Предпосылками урбанизации являются: - концентрация в городах промышленности; - развитие культурных и политических функций городов; - углубление территориального разделения труда. Для урбанизации характерны: - приток в города сельского населения; - концентрация населения в крупных городах; - возрастающая маятниковая миграция населения; - возникновение городских агломераций и мегалополисов. Для стабилизации процесса урбанизации необходимо, чтобы происходил частичный отток населения из города в сельские районы, что приведёт к разгрузке городов и увеличению товарооборота между деревней и городом. В качестве одного из путей решения проблемы строятся и проектируются сверхвысокие здания. Выдвигаются также полуфантастические проекты сооружения подземных городов, плавучих городов, подводных городов, городов-конусов, городов-деревьев, городов-башен, городов-воронок, городов-мостов и т. д. В наши дни урбанизация стала одним из основных факторов загрязнения окружающей среды. Именно с ней связано более 75% общего объёма загрязнения. Большие города существенно влияют на экологическую обстановку данного региона. Урбанистическая система - сеть взаимозависимых урбанистических поселений внутри определенного региона. Урбанистическая система (урбосистема) — «неустойчивая природно-антропогенная система, состоящая из архитектурно-строительных объектов и резко нарушенных естественных экосистем» (Реймерс, 1990). По мере развития города в нем все более дифференцируются его функциональные зоны — это промышленная, селитебная, лесопарковая. Промышленные зоны — это территории сосредоточения промышленных объектов различных отраслей (металлургической, химической, машиностроительной, электронной и др.). Они являются основными источниками загрязнения окружающей среды. Селитебные зоны — это территории сосредоточения жилых домов, административных зданий, объектов культуры, просвещения и т. п. Лесопарковая — это зеленая зона вокруг города, окультуренная человеком, т. е. приспособленная для массового отдыха, спорта, развлечения. Возможны ее участки и внутри городов, но обычно это городские парки — древесные насаждения в городе, занимающие достаточно обширные территории и тоже служащие горожанам для отдыха. В отличие от естественных лесов и даже лесопарков городские парки и подобные им более мелкие посадки в городе (скверы, бульвары) не являются самоподдерживающимися и саморегулируемыми системами. Лесопарковая зона, городские парки и другие участки территории, отведенные и специально приспособленные для отдыха людей, называют рекреационными зонами (территориями, участками и т. п). Углубление процессов урбанизации ведет к усложнению инфраструктуры города. Значительное место начинает занимать транспорт и транспортные сооружения (автомобильные дороги, автозаправочные станции, гаражи, станции обслуживания, железные дороги со своей сложной инфраструктурой, в том числе подземные — метрополитен; аэродромы с комплексом обслуживания и др.). Транспортные системы пересекают все функциональные зоны города и оказывают влияние на всю городскую среду (урбосреду). Одновременно, ее можно делить на собственно природную среду и преобразованную человеком природную среду (антропогенные ландшафты вплоть до искусственного окружения людей — здания, асфальт дорог, искусственное освещение и т. д., т. е. до искусственной среды). В целом же среда городского типа — это часть техносферы, т. е. биосферы, коренным образом преобразованной человеком в технические и техногенные объекты. На городских территориях, в урбоэкосистемах, можно выделить группу систем, отражающую всю сложность взаимодействия зданий и сооружений с окружающей средой, которые называют природно-техническими системами. Они теснейшим образом связаны с антропогенными ландшафтами, с их геологическим строением и рельефом. Таким образом, урбосистемы — это средоточие населения, жилых и промышленных зданий и сооружений. Существование урбосистем зависит от энергии горючих ископаемых и атом-ноэнергетического сырья, искусственно регулируется и поддерживается человеком. Среда урбосистем, как ее географическая, так и геологическая части, наиболее сильно изменена и по сути стала искусственной, здесь возникают проблемы утилизации и реутилизации вовлекаемых в оборот природных ресурсов, загрязнения и очистки окружающей среды, здесь происходит все большая изоляция хозяйственно-производственных циклов от природного обмена веществ (биогеохимических оборотов) и потока энергии в природных экосистемах. И, наконец, именно здесь наибольшая плотность населения и искусственная среда, которые угрожают не только здоровью человека, но и выживанию всего человечества. Задача 1 Задание. Определить годовое количество и вес люминесцентных ртутьсодержащих ламп, подлежащих замене и утилизации в офисных помещениях или при уличном освещении, для условий, представленных в табл.1 . Разработать мероприятия по складированию и утилизации отработанных люминесцентных ламп. Таблица 1. Исходные данные для расчета
|