Экология. Контрольная работа исп. Контрольная работа СанктПетербург 2021 Содержание Задание 3 Введение 4
 Скачать 137.5 Kb.
|
|
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО СВЯЗИ Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение высшего профессионального образования «САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ им. проф. М.А. Бонч-Бруевича» Факультет вечернего и заочного образования Дисциплина «Экология» Контрольная работа Санкт-Петербург 2021 Содержание Задание 3 Введение 4 1 Вопрос № 1: Продукционная способность и видовое разнообразие степных экосистем 5 1.1 Введение 5 1.2 Продукционная способность степных экосистем 5 1.3 Видовое разнообразие степных экосистем 7 1.4 Заключение в рамках первого вопроса 9 2 Вопрос № 2: Классификация и принципы работы сооружений физико-химической очистки сточных вод 10 2.1 Введение 10 2.2 Классификация сооружений физико-химической очистки сточных вод 11 2.3 Принцип работы сооружений физико-химической очистки сточных вод 12 2.4 Заключение в рамках второго вопроса 13 Заключение 14 Список использованных источников 15 Задание ВведениеВыполнение контрольной работы, с вопросами №№ 33, 82 в соответствии с вариантами №№ 7, 8, представляет собой получение знаний, в рамках поставленных теоретических вопросов. 1 Вопрос № 1: Продукционная способность и видовое разнообразие степных экосистем1.1 ВведениеСтепь — это равнинная ландшафтная зона, расположенная в умеренных и субтропических поясах Северного и Южного полушария. Для степей свойственно почти полное отсутствие деревьев. Но в степи произрастает большое количество травянистых растений и кустарников. Степная природная зона располагается между лесостепью и полупустыней. Степь – это безлесное пространство, сплошь покрытое травами. Травы образуют практически сомкнутый ковер. Степи занимают обширные пространства, виды растений очень разнообразны. Огромное значение для человека имеют, в первую очередь, кормовые растения: клевер, люцерна, кукуруза, подсолнечник, топинамбур. Свекла, картофель, а также зерновые: овес, ячмень, просо. Для подробного рассмотрения степи, следует рассмотреть ее продукционную способность, чтобы осознать масштаб влияния степных зон на нашу планету… Примечание: Основная фауна в степи подробно описана в работе Мордковича В.Г. [2, с. 29-75]. 1.2 Продукционная способность степных экосистемСтепь покрыта богатой травянистой растительностью, такой как: тюльпаны, ковыль, типчак, тонконог, мятлик, овсец и др. Кроме того, в степи множество насекомых: различные жуки и бабочки, саранча, сверчки, кобылки, кузнечики. А также среди животных встречаются сайгаки, дрофы, стрепеты, сурки, тушканчики, куропатки, степной орел. Что говорит о уникальном разнообразии растительного и животного мира в степных зонах. Характеризуя луговую и степную растительность, часто употребляют такой термин, как продуктивность. Это сложное понятие включает в себя способность фитоценоза как создавать, так и сохранять живую фитомассу. Таким образом, продуктивность характеризуется двумя параметрами: чистой первичной продукцией и запасами фитомассы. Примечание: «Под видом продуктивности понимают – способность животных превращать питательные вещества корма в продукцию, то есть обладать присущей им трансформацией или конверсией корма». Утехин В.Д. в своей работе [8] проводил исследования, чтобы оценить показатели продуктивности лесостепных и степных экосистем и пришел к выводу что показатель продуктивности относительно высок, но его уровень сильно зависит от сообщества, это означает что степь не смотря на свое, казалось бы, однообразие в разных районах сильно зависит от расположения. Почвы степей в корень отличаются от лесных почв прежде всего высоким содержанием гумуса* — в пять-десять раз выше. Злаки, по сравнению с деревьями, живут не долго и в почву попадает большое количество органики в виде гумуса, так как гумификация идет быстро в сухом климате, а минерализация тем временем очень медленно. Таким образом возникают самые плодородные почвы — черноземы. На них вырастает наиболее высокая чистая первичная продукция, или урожай, культурных злаков — пшеницы, кукурузы и т. д.  * Гу́мус (лат. humus «земля, почва»), иногда перегной — основное органическое вещество почвы, содержащее питательные вещества, необходимые высшим растениям. Гумус составляет 85—90 % органического вещества почвы и является важным критерием при оценке её плодородности. Кроме того, Естественные степные пастбища разных регионов России различаются по видовому составу и урожайности. В то же время их объединяют общие черты характерные для степной растительности. Во всех степных травостоях преобладают дерновинные злаки (ковыль, типчак, тонконог и др.). Кроме дерновинных злаков множество других засухоустойчивых злаковых растений (овсец пустынный, мятлик степной, тимофеевка степная, житняк, кострец безостый и др.). Часто в степных травостоях присутствуют засухостойкие виды осок. На степных пастбищах представлены различные виды бобовых (эспарцет, астрагал, люцерна, клевер горный, донник и др.) и богатое разнотравье. Степи - это наиболее богатые по разнообразию трав естественные кормовые угодья. Институт степи Уральского отделения Российской Академии наук не так давно проводил исследования в рамках статьи «продуктивность степных экосистем: выявляемые тренды и перспективы новой оценки» (Е.А. Белоновская, А.А. Тишков, Н.Г. Царевская) [9]. Исследования и расчёты показателей продуктивности степи говорят о том, что степь имеет высокую продуктивность со следующими показателями (См. Таблица 1). Таблица 1 – Зональная дифференциация продукционных характеристик природных ландшафтов степной зоны ( с сайта [9])
1.3 Видовое разнообразие степных экосистем«Растительность степей имеет три основные особенности. Во-первых, степные экосистемы отличаются низким травянистым покровом с преобладанием узколистных дерновинных злаков, способных переносить периодическую засуху. Во-вторых, под степной растительностью развивается мощная корневая система, превосходящая наземную в десятки раз. В-третьих, степная растительность обладает способностью к быстрым трансформациям или разложению до минеральных составных…» [3, с. 61] На данный момент степи имеют относительно высокий показатель видового разнообразия [1]. Существуют следующе основные виды степи, которые имеют разнообразную флору: Луговые (разнотравные); Пустынные; Ксерофильные (ковыльные); Горные. Кроме того, у каждого вида степи соответственно имеются свои характеристики (См. таблица 2). Таблица 2 – Вид растительности степи и краткая характеристика
Поскольку степи в основном занимают обширное пространство, растительный мир в данном виде степи является уникальным и многообразным. Степная зона особенно богата всевозможными лекарственными травами и медоносами. Степи характеризуются относительно высокими показателями видового разнообразия. Видовое разнообразие только высших сосудистых растений, связанных со степной и лесостепной зонами оценивается около 6 000 видов. Флористическое разнообразие степей существенно изменяется с запада на восток и с севера на юг. Так если в европейской степной зоне насчитывается свыше 1400 видов растений, то на востоке в сухих степях Даурии всего от 400 до 450. О данном факторе более подробно описано в работе Лавренко Е.М., Карамышева З.В. и Никулина Р. И.: «Соответственно смене с севера на юг подзональных типов степей в пределах Евразиатской степной области выделяются следующие широтные полосы, или подзоны: луговостепная (лесостепная), разнотравно-дерновинно-злаковая, дерновиннозлаковая (сухостепная), полукустарничково-дерновиннозлаковая или дерновиннозлаковая (опустыненностепная) и полукустарничково-дерновиннозлаковая (пустынностепная).» [1, с. 11]. Примечание: Видовое разнообразие – это многообразие (число) видов в определенной экосистеме (биоценозе) Европейский сектор степного биома занимает обширную площадь, протягиваясь почти на 5 тысяч километров с запада на восток и более чем 1,2 тысяч километров с севера на юг. Также сформировалось несколько подон степи, такие как: логовые степи, лесостепи, умеренно-влажные степи, сухих и опустынных степей, полупустынь и пустынь. 1.4 Заключение в рамках первого вопросаТем самым основываясь на вышеперечисленным можно сделать вывод, что степь имеет высокую продукционную способность благодаря обширному разнообразию видов растительности и животных, способных превращать питательные вещества в продукцию. 2 Вопрос № 2: Классификация и принципы работы сооружений физико-химической очистки сточных вод2.1 ВведениеСовременная очистка сточных вод подразумевает полное или максимально возможное удаление загрязнений, примесей и вредных веществ. Методы очистки сточных вод можно разделить на механические, химические, физико-химические и биологические. Когда они применяются вместе, то метод обработки сточных вод называется комбинированным. Примечание: «К физико-химическим процессам очистки сточных вод относят коагуляцию, флокуляцию, флотацию, ионный обмен, обратный осмос, ультрафитрацию и др.» [4, с. 256]. Нас интересуют классификации и принципы работы сооружений при физико-химической очистки сточных вод и для того, чтобы провести более подробный анализ сооружений стоит рассмотреть в первую очередь что из себя представляет физико-химический метод очистки сточной воды, после чего перейти к сооружениям. При физико-химическом методе обработки из сточных вод удаляются тонкодисперсные и растворённые неорганические примеси и разрушаются органические и плохо окисляемые вещества. Чаще всего из физико-химических методов (принципов работы сооружений) применяются коагуляция, окисление и восстановление, сорбция, экстракция, электролиз, разделение на мембранах. Более подробно технология очистки воды описана в учебном пособие [7], а также некоторые из них кратко описаны в таблице 2. Примечание: Дикаревский В.С., Курчанов А.М. писали в своем пособие, что «В настоящее время при определении производительности очистных сооружений поверхностного стока исходят из условия задержания возможно большего количества загрязнений, содержащихся в стоках при обработке минимального его расхода.» [5, с. 139]. В практике очистки сточных вод часто встречаются ситуации, когда биологические очистные сооружения не могут обеспечить эффективную работу, например, вследствие длительных перерывов в поступлении сточных вод, нестабильности энергоснабжения, присутствия в сточных водах соединений, токсичных для биоценозов, и ряд других. Особенность сооружений физико-химической очистки сточных вод – быстрота ввода в режим эксплуатации, что важно при решении задач жизнеобеспечения в условиях чрезвычайных ситуаций. Также существуют классификации сооружений по очистке сточных вод… 2.2 Классификация сооружений физико-химической очистки сточных водДля очистки сточных вод используются три типа сооружений: локальные (цеховые); общие (заводские); районные, городские, региональные сооружения. Локальные сооружения предназначены для обезвреживания сточных вод непосредственно после технологических установок. На них, как правило, извлекаются ценные примеси. Поэтому используется регенеративные методы; отстаивание, флотация, адсорбция. В отдельных случаях очищенную сточную воду используют в замкнутом водоснабжении. В основном в таких сооружениях используют принцип флотации, который относится к физико-химическому методу очистке воды. При флотации сточные воды насыщаются тем или иным способом воздухом, пузырьки которого присоединяют частицы грязи, образуя фотокомплексы Заводские сооружения включают в себя сооружения первичной (механической), вторичной (биологической) и третичной (доочистки) очистки. К сооружениям первичной очистки относятся решетки, песколовки, отстойники, флотационные и фильтрационные установки. В описаны отстойники, которые являются основным сооружением механической очистки воды. Отстойники применяются для задерживания нерастворенных органических загрязнений и используются в физико-химическом методе очистки воды. Городские или региональные сооружения предназначены для механической или биологической очистки. Производственные сточные воды, подлежащие очистке с бытовыми, не должны содержать более чем 500 мг/л взвешенных веществ; веществ, способных засорить трубопроводные сети; веществ, оказывающих разрушающие действие на материал сооружений; веществ, способных образовывать взрывоопасные смеси и вредных веществ в концентрациях, препятствующих биологической очистке. Не допускается залповые сбросы сильно концентрированных сточных вод. 2.3 Принцип работы сооружений физико-химической очистки сточных водОчистные сооружения, принцип действия которых основан на физико-химических процессах, можно определить, как разделительные и деструкторы. На сооружениях первой группы загрязнения извлекаются из воды в виде концентрированных растворов, шламов или осадков. В сооружениях – деструкторах загрязнения разрушаются непосредственно в обрабатываемой воде и продукты деструкции остаются там же. Однако при этом не образуются вторичные отходы очистки сточных вод. Преимущества и недостатки использования физико-химических принципов очистки сточной воды перечислены в таблице (см. Приложение А, Таблица 1). В схемах станций очистки сточных вод населенных мест получили распространение такие методы, как флотация, коагулирование, сорбция, озонирование, которые используют на разных этапах обработки воды. Целесообразность включение их в состав очистных сооружений должна быть обоснована технико-экономическими расчетами, которые подробно описаны в учебном пособие [7]. Из ярких примеров сооружений хочется выделить некоторые из них, представленные в «Атласе природоохранных сооружений и конструкция…» [6]. Каждое сооружение использует свой принцип работы при очистке воды, некоторые из них были перечислены и кратко описаны в таблице (см. Приложение А, Таблица 2). 2.4 Заключение в рамках второго вопросаТаким образом, очистка сточных вод – это обязательная процедура, которая необходима в современных реалиях. Своевременное и качественное проведение данной процедуры обеспечивается грамотным выбором метода очистки. ЗаключениеПри написании контрольной работы были получены следующие знания: Классификации, виды и видовое разнообразие степных экосистем; Термин «Продукционная способность и продуктивность» в сфере изучения экосистем; Принципы работы физико-химической очистки сточных вод; Сооружения, применяемые для очистки сточных вод физико-химическими принципами работы (методом); Общие знания в рамках очистки сточных вод и экосистем. Студент 4 курса Санкт-Петербургского государственного университета телекоммуникаций им. проф. М. А. Бонч-Бруевича Ш  ирабайкин И.А.«20» октября 2021 г. Список использованных источниковЛавренко Е.М., Карамышева З.В., НикулинаР.И. (1991). Степи Евразии. Л.: Наука. 146л.; Мордкович В. Г. Степные экосистемы / В. Г. Мордкович ; отв. ред. И.Э. Сме лянский. — 2-е изд. испр. и доп. Новосибирск: Академическое издательство «Гео», 2014. — 170 с. : цв. ил. — ISBN 978-5-906284-48-8. Чибилёв А.А. (1998). Основы степеведения. Оренбург: Изд. Дом ДИМУР. 120 с. Инженерная защита окружающей среды: учебн. пособие / под ред. О.Г. Воробьева. СПб.: Лань, 2002. 288 с.; Дикаревский В.С., Курчанов А.М. Отведение и очистка поверхностных сточных вод: Учебное пособие для вузов. Л.: Стройиздат, 1990. 212 с.; А924 Атлас природоохранных сооружений и конструкций: учеб. метод. пособие / сост. О. П. Дружакина, К.В. Гаврилова. Ижевск: Изд-во «Удмуртский университет», 2012. 53 с.; Физико-химические основы процессов очистки воды: учебное пособие/ А.Ф. Никифоров, И.Н. Липунов, И. Г. Первова, В.С. Семенищев. – Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2016 – 164 с. Утехин В.Д. Первичная биологическая продуктивность лесостепных экосистем. М.: Наука, 1977. 146 с. http://orensteppe.org/content/produktivnost-stepnyh-ekosistem-vyyavlyaemye-trendy-i-perspektivy-novoy-ocenki Использованные стандарты при написании контрольной работы: ГОСТ 7.32-2017. Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. Отчет о научно-исследовательской работе. Структура и правила оформления; ГОСТ Р 2.105-2019. Единая система конструкторской документации общие требования к текстовым документам; Приложение А Таблица 1 – Особенности использования физико-химических процессов очистки воды
Таблица 2 – Основные методы очистки воды, реализованные в физико-химических сооружениях и их краткое описание
|