Нефть. Курс лекций для студентов спо дневной и заочной форм обучения
 Скачать 0.6 Mb.
|
|
Содержание загрязняющих веществ в промышленных сточных водах
Основными направлениями рационального использования водных ресурсов являются: вторичное использование, применение новых технологий очистки, организационные мероприятия. Вторичное использование воды применяется на промышленных предприятиях в различных технологических процессах. Новые технологии очистки воды. В настоящее время применяются более совершенные методы очистки воды: физико-химические, биотехнологические. К физико-химическим методам относятся: радиационные, ионообменные, окислительно-восстановительные и другие методы очистки. Организационные мероприятия сводятся к административно-правовому и экономическому регулированию водопользования. Отношения в сфере использования и охраны водных объектов регулируются Водным кодексом РФ, принятым 18 октября 1995 г. Государственный экологический контроль осуществляет Государственная инспекция по охране водных ресурсов, которая контролирует состояние водоочистного оборудования, наличие разрешений на водопользование, следит за состоянием водоохранных зон. Проблемы использования полезных ископаемых Полезные ископаемые — минеральные образования земной коры, химический состав и физические свойства которых позволяют эффективно использовать их для обеспечения жизнедеятельности человека и в сфере материального производства. Полезные ископаемые делят на твердые (угли, руды, нерудное сырье), жидкие (нефть, минеральные воды) и газообразные (природные горючие и инертные газы). Классификация полезных ископаемых. Место полезных ископаемых в классификации природных ресурсов определено в лекции 6. (рис. 2). Рассмотрим теперь классификацию полезных ископаемых. Полезные ископаемые подразделяют на металлические, неметаллические, горючие и водоминеральные (рис. 3).          Рис. 3. классификация полезных ископаемых Использование полезных ископаемых. В России добывается нефти около 17%, газа — 25%, каменного угля —15%, товарной железной руды — 14% всего объема этих ископаемых, добываемых в мире. Запасы полезных ископаемых позволяют сохранять уровень добычи на протяжении сотен лет, но при условии освоения технологии на более значительной глубине (5—7 км). В целом проб- лемма количественного роста минерально-сырьевой базы России стоит лишь для ограниченного круга полезных ископаемых (марганец, хром, сурьма, ртуть). Положение дел в области охраны недр и горной экологии в последние годы значительно ухудшилось. Главными причинами этого являются как общее состояние экономике страны, так и недостаточно продуманные преобразования в системе управления минерально-сырьевым комплексом. Существует множество предпосылок для хищнического освоения минерального потенциала страны. Растения как индикаторы состава почв. Химический состав почв определяет распространение отдельных видов, а иногда и целых групп растений. Можно наблюдать появление особых форм растений на почвах с повышенным содержанием того или иного химического элемента (уродливость, особая окраска лепестков и др.). Некоторые виды растений, а иногда сообщества растений избирательно развиваются на разных месторождениях. Такие виды и сообщества служат индикаторами полезных ископаемых. Существуют растения — индикаторы на повышенное или пониженное содержание минеральных веществ в почве, на засоление или повышенную кислотность почв. На почвах, богатыми минеральными веществами, растут пролески, сныть, растения черноземных степей и низинных болот. На почвах, бедных минеральными веществами, растут росянка, сабельник, подбел, т. е. растения верховых болот. Растения, произрастающие на почвах, богатых азотом (нитратных), — крапива, кипрей, бузина. Древесные растения по мере убывания требовательности к минеральным веществам в почве группируются следующим образом: 1) ясень, вяз, бук; 2) пихта, ольха черная, липа, граб, дуб, клен; 3) осина, кедр, ольха серая, ель обыкновенная; 4) сосна обыкновенная, береза. Проблемы использования земельных ресурсов Виды использования земель. Любой вид использования земель ведет к их деградации. Под деградацией понимается перестройка и разрушение естественных экосистем, снижении и ликвидация их спо- собности обеспечивать устойчивость окружающей среды. Различают два вида использования земель — индустриальное и сельскохозяйственное. Индустриальное использование земель ,начиная от добычи полезных ископаемых и кончая их переработкой, созданием промышленной инфраструктуры и населенных пунктов, сопровождается полным разрушением экосистем, почвенного слоя, нарушением режима водных объектов, загрязнением всех сред. Сельскохозяйственное использование земель также ведет к уничтожению естественных экосистем и к насаждению монокультур на значительных территориях. В России застроенные территории занимают порядка 1 млн км2, сельскохозяйственные земли — 2,2 млн км2, дороги и прогоны — 8,2 тыс. км2, водные объекты — 710 тыс. км2. Таким образом, можно утверждать, что, как минимум, на 14% территории России нарушены и сильно нарушены экосистемы. Общая площадь таких земель составляет 2,5 млн км2. Пострадавшие территории разбросаны пятнами и служат очагами возмущения окружающих их естественных экосистем. Экологическая роль почвы и ее свойства. Почва образуется из горных пород при длительном воздействии растений, животных, микроорганизмов и климата. В отличие от горной породы почва обладает особым свойством — плодородием. Плодородие почвы — ее способность удовлетворять потребность растения в необходимых для его жизни веществах. Плодородие зависит от химического состава, физических свойств и водного режима почвы. Свойства почвы в совокупности создают определенный экологический режим. Итогом процессов, происходящих в почвенной экосистеме, является гумус — органическое вещество почвы, результат взаимодействия живых организмов и материнской породы. В черноземах содержание гумуса может достигнуть 10%, в подзолистых почвах — 2—4%. Толщина гумусового слоя у черноземов на равнине может достигать 60—100 см, а у лесных почв — 10—30 см. Тонкий гумусовый горизонт имеют горные почвы, называемые неполноразвитыми. Разрушение почвы обычно идет путем обеднения ее питательными веществами, ухудшения структуры и вследствие этого — эрозии, т.е.физического уничтожения. Виды эрозии и меры борьбы с ними. Почвенная эрозия в значительной степени зависит от агротехники обработки земли. Истощенная пахотная земля легче поддается эрозии, так как, теряя гумус, она теряет способность поглощать и удерживать воду. Различаю ветровую и водную эрозии (рис. 4).  Рис. 4. Виды почвенной эрозии Вызванное интенсивное перемещение частиц почвы и подстила-ющих ее пород по земной поверхности (выдувание, развевание, навевание, черные бури и т. д.) называют ветровой эрозией. Она может происходить в любое время года и при любой силе ветра, однако чаще всего при сильных ветрах —15—20 м/с, когда почва взрыхлена и на ней еще не развились сельскохозяйственные культуры. Водная эрозия представляет собой смыв почвы струйками и ручейками талой или ливневой воды. Приемы борьбы с эрозией почв весьма разнообразны и зависят от почвенно-климатических и агроэкономических условий. По защите почв от ветровой и водной эрозии разработаны следующие мероприятия: в районах распространения ветровой эрозии — почвозащитные севообороты с полосным размещением посевов и паров, кулисы, залужение сильно эродированных земель, буфернык полосы из многолетних трав, и др. в районах распространения водной эрозии —обработка почв и посев сельскохозяйственных культур поперек склона, контурная вспашка, углубление пахотного слоя, и другие способы обработки, уменьшающие сток поверхностных вод. в горных районах — устройство противоселевых сооружений, террасирование, облесение и залужение склонов, регулирование выпаса скота, сохранение горных лесов. Заболоченные земли. Болота в России занимают 108,7 млн га, что составляет 6,3% общей площади земельного фонда страны. Болото определяется как географический ландшафт с переувлажненной почвой, специфической болотной растительностью и болотным типом почвообразования, обусловливающим развитие восстановительных процессов и неполное разложение растительных остатков, накапливающихся в виде торфа. Заболачивание возможно только при условии постоянного или длительного переувлажнения почвы. Образование болот всегда сопровождается накоплением торфа, залежи которого имеют большей частью глубину 2—4 м, (иногда их глубина доходит до 10 м). Торф — это скопление неполностью разложившихся остатков болотных растений, образующееся в условиях избыточной влажности и недостаточной аэрации. Он состоит из органического вещества и золы. Болота бывают низинные, верховые и переходные. Низинные болота характеризуются сильной обводненностью, проточностью вод, большим видовым разнообразием растительности, значительным колебанием уровнем грунтовых вод, зольностью, высокой степенью разложения торфа. Верховые болота имеют слабую обводненность, характеризуют- ся застойностью вод, преобладанием сфагновых мхов и ограниченным видовым составом растительности. Переходные болота занимают промежуточное положение. Им свойственна значительная обводненность и слабая проточность. Болота представляют собой ценные земельные угодья. После осушения на них ведется добыча торфа. Почвы осушенных болот очень плодородны. На осушенных низинных и частично переходных болотах выращивают лес, картофель, зерновые культуры, капусту, свеклу, лен, при этом урожай зерновых достигает 30—40 ц/га, а картофеля—300—400 ц/га. Проблемы использования и воспроизводства растительного мира Рациональное использование растительного мира в России предполагает прежде всего эффективное использование земель лесного фонда России и повышение их продуктивности, а также использование многофункциональных свойств лесных биогеоценозов в интересах народного хозяйства страны в целом, а не только некоторых его отраслей. Комплексное освоение лесных ресурсов предполагает рациональное и максимальное использование главного продукта леса — деревьев, причем не только стволовой древесины хвойных и лиственных пород, но также переработку отходов лесосечного производства и деревообработки, пней, коры, древесной зелени. В комплексное освоение входит использование недревесной продукции: плодов, семян, соков, грибов, ягод, лекарственных растений, организация сенокошения, развитие пчеловодства, охоты и использование рекреационных функций лесов. Воспроизводство растительного мира можно рассматривать в широком биогеоценотическом или экосистемном смысле, т. е. как возобновления сообщества. Воспроизводство может быть естественным, искусственным и комбинированным. Естественное воспроизводство — процесс образования новых поколений экосистем естественным путем. Оно может протекать стихийно, как процесс самовозобновления — это пассивная форма воспроизводства, а может быть регулируемым процессом, направляемым человеком — активная форма возобновления (выборочная рубка, мероприятия по хранению подроста и т. д.). Искусственное воспроизводство выражается в том, что семена, растения или их части вводятся в почву не природой, а человеком (посев, посадка, и т. д.). Комбинированное возобновление — сочетание искусственного и естественного воспроизводства на одном и том же участке. Проблемы использования и воспроизводства животного мира Почти во всех экосистемах животные по числу видов преобладают над растениями, хотя биомасса их во много раз меньше. В ненарушенных природных экосистемах каждый вид животного за- нимает свою определенную нишу и выполняет определенную работу. Деление животных на полезных и вредных очень относительно: даже общепризнанные вредители оказываются не всегда опасными для природных экосистем. Рациональное использование диких животных. Животные приносят человеку большую пользу. Они служат пищей, используются для производства одежды, как лекарственное сырье и т. д. Мясную продукцию дают 20 видов диких копытных (особенно лоси, косули, северные олени, сайгаки, кабаны), 7 видов боровой дичи (рябчики, тетерева-косачи, глухари, белая куропатка и др). На внешнем и внутреннем рынках высоко ценятся шкурки соболей, черно-бурых лисиц, бобров, горностаев, белок и др. К началу XX в. резко сократились запасы пушных и других зверей. На грани полного истребления оказались соболь, калан, речной бобр, морской котик, выхухоль, а также белый медведь, уссурийский тигр, а среди копытных — зубр, пятнистый олень, сайгак, кулан и др. Продолжаются работы по одомашниванию животных. Например, лось может стать скороспелым мясо-молочным и вьючным домашним животным. В седле лось может нести 80—120 кг, а запряженный в сани —до 300—400 кг. Ведутся работы и изучаются возможности по одомашниванию антилопы канны, мускусного овцебыка и некоторых других видов. Особо охраняемые природные территории Особо охраняемые природные территории России являются наименее загрязненными по мировым стандартам территориями, и через несколько лет они могут стать центром экологического возрождения России. Сегодня в мире существует свыше 2000 заповедников, а в России насчитывается 100 заповедников, в том числе 16 биосферных общей площадью более 34 млн га или около 2,2% территории страны. Заповедник — особо охраняемая территория, на которой полностью запрещена любая хозяйственная деятельность (включая туризм) в целях сохранения природных комплексов, охраны животных и растений, а также слежения за происходящими в природе процессами. С помощью заповедников решаются три главные задачи: охрана флоры, фауны и природных ландшафтов со строго ограниченным или полностью запрещенным пребыванием на его территории; исследование и контроль состояния экосистем и входящих в них популяций животных и растений (заповедники являются научными учреждениями, где работают биологи разного профиля); восстановление популяций редких и исчезающих видов растений и животных. Государственные природные заказники — это временно охраняемые природные комплексы, предназначенные для сохранения, воспроизводства и восстановления одних природных ресурсов (объектов) в сочетании с ограниченным, регламентированным и рациональным использованием других. В России создано более 1500 заказников, которые подразделяются по функциональному назначению: зоологические, ботанические, ландшафтные, гидрологические, геологические. Национальные природные парки используются в природоохранных, рекреационных, просветительских, научных и культурных целях. Крупнейший национальный парк Европы “Валдайский” расположен между Москвой и Санкт-Петербургом на площади около 160 тыс. га. В России имеется 35 национальных природных парков общей площадью 7 млн га. Памятники природы и особо ценные лесные массивы — как правило, образцы типичных ландшафтов, мест произрастания редких и ценных видов растений, обычно выполняющие функции микрозаповедников местного значения. В настоящее время в Российской Федерации охраняется около 8000 памятников природы. Вопросы для самопроверки Назовите основные методы очистки промышленных вод. Какие существуют виды полезных ископаемых? Какие факторы определяют плодородие почвы? Какие меры позволяют предупредить водную и ветровую эрозию почв? Какая флора и фауна соответствует каждому виду болот? Назовите типы и основные задачи особо охраняемых природ- ных территорий России. Лекция 8. Пищевые ресурсы человечества В критической продовольственной ситуации к концу XX в. оказались районы Сахеля (Африка), Южного Судана, засушливые области Эфиопии, Сомали, Кении, Танзании, горные области Руанды, Бурунди, аридные области Южной Африки, значительные территории Южной и Юго-Западной Азии, горные районы Южной Америки. Кризисные ситуации в этих районах обусловлены природно-климатическими факторами, а также структурой аграрного сектора и сложившимися социально-экономическими условиями. Специалисты ФАО (Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН) и ВОЗ (Всемирная организация здравоохранения — одно из специализированных учреждений ООН) предлагают оценивать энергетические потребности среднестатистического жителя Земли на уровне 2400 ккал в день, который позволяет поддерживать сравнительно эффективную жизнедеятельность. Если в развитых странах средненациональные данные свидетельствуют о достаточном, зачастую чрезмерном энергетическом уровне питания, то подавляющее большинство развивающихся стран испытывают хронический дефицит продовольствия. Так, в развитых странах на одного человека ежегодно приходится до 25 кг белка (в развивающихся странах — около 1 кг), зерновые в развитых странах составляют не более 30% рациона (в развивающихся — свыше 60%). Пищевые продукты, поступающие на рынки развитого мира, обладают высокими потребительскими свойствами (рациональное сочетание белковых, жировых и углеводных компонентов и др.), тогда как основная масса продовольственных товаров на рынках развивающегося мира не имеет подобных качественных показателей. Это касается и продуктов питания, экспортируемых в Россию. Ограниченные возможности (технические, финансовые, материальные и т. п.) развивающегося мира обуславливают преимущественно экстенсивный характер развития аграрного сектора: увеличение объемов сельскохозяйственных угодий за счет сведения лесных массивов. Для сельскохозяйственных целей уже расчищаются районы тропических лесов. В некоторых развивающихся странах, где применялись высокоурожайные сорта пшеницы и риса, интенсификация сельскохозяйственного производства, “зеленая революция”, дала положительный эффект. В тех регионах, где были созданы условия для применения высокоурожайных сортов, химических удобрений и современных средств защиты растений, усовершенствованных технических систем, широкомасштабных ирригационных мероприятий, “зеленая революция”стала существенным фактором роста сельскохозяйствен- ного производства. Так, Филиппины, повысив урожайность риса почти на 70%, уже в 60-х гг. Вышли по этому продукту на уровень самообеспеченности. |