Контрольная работа вариант 43. Контрольная работа_43. Задача Определить годовое количество пыли, выбрасываемой в атмосферу при погрузке горной породы в автосамосвал Белаз 548. Задача 4 Интегральная оценка качества атмосферного воздуха
 Скачать 2.55 Mb.
|
|
Оглавление 6. Дайте понятие биосферы. Общие представления о биосфере. 21. В чем суть шумового и электромагнитного загрязнения окружающей среды? 32. Что такое урбанизация и урбанистические системы? 40. Основные особенности экологических проблем России. Задача 1. Определить годовое количество и вес люминесцентных ртутьсодержащих ламп, подлежащих замене и утилизации в офисных помещениях или уличном освещении. Задача 2. Определить годовое количество загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу, при движении автомобилей по дорогам. В качестве загрязняющих веществ принять угарный газ (СО), углеводороды (несгоревшее топливо СН), окислы азота (NOх ), сажу (С) и сернистый газ (SO2). Задача 3. Определить годовое количество пыли, выбрасываемой в атмосферу при погрузке горной породы в автосамосвал БеЛАЗ 548. Задача 4 «Интегральная оценка качества атмосферного воздуха». Задача 5 «Определение степени загрязнения водоносного пласта при ра-зовом воздействии фактора загрязнения» (из учебных материалов проф. В.А. Филонюка). 6. Дайте понятие биосферы. Общие представления о биосфере Термин "биосфера" введен впервые австрийским ученым Эдуардом Зюссом в 1875 г. Русский ученый В.И. Вернадский (1863 – 1945) использовал этот термин и создал учение о биосфере. По Э. Зюссу с понятием "биосфера" связывалось только наличие живых организмов в трех сферах земной оболочки (атмосфера, гидросфера, литосфера). По учению В.И. Вернадского биосфера охватывает то пространство, в котором живые организмы действуют как геологическая сила, формирующая облик Земли. При этом в понятие "биосфера" включается формирующая деятельность организмов не только в границах распространения живых организмов в настоящее время, но и в прошлом. Живой организм – это любая форма жизнедеятельности. Она включает в себя с определенной степенью условности три группы: растения; животные; деструкторы (от бактерий до грибов). Считается, что в биосфере представлено более 2 млн. видов живых организмов, каждый из которых включает в себя миллионы и миллиарды особей. В.И. Вернадский в своих работах дал несколько определений биосферы, подчеркивая всегда ее отличительные признаки: "Биосфера может рассматриваться как область земной коры, занятая трансформаторами, переводящими космические излучения в действенную земную энергию – электрическую, химическую, механическую, тепловую". Именно биосфера осуществляет активную связь планеты Земля с Космосом. В современном представлении биосфера – это оболочка Земли, где существует или когда-либо существовала жизнь, то есть где встречаются живые организмы или продукты их жизнедеятельности. Границы биосферы определяются пределами жизни, которые можно определить точками превращения воды в пар и сворачивания белков. По современным представлениям биосфера в атмосфере простирается до озонового слоя (экрана) от 8 – 10 км (у полюсов) до 20 – 25 км (под остальной поверхностью Земли). За пределами озонового слоя жизнь невозможна по причине наличия губительного ультрафиолетового излучения Солнца. Гидросфера, в том числе и самая глубокая впадина (Мариинская глубиной 11022 м), включая донные отложения, занята жизнью. В литосферу жизнь проникает на несколько метров (в основном это почвенный слой). По трещинам и пещерам она распространяется на сотни метров. Границы биосферы определяются либо наличием живых организмов или "следами" их жизнедеятельности. В качестве примера к последним можно отнести залежи угля, нефти и других безжизненных в настоящее время органических веществ и запасы различных соединений в виде мела, рудных образований и других, образовавшихся при участии живых организмов. В пределах современной биосферы насыщенность жизни неравномерна. Основная масса живых организмов, а, следовательно, и естественные условия их обитания, сосредоточена в биогеосфере, называемой также пленкой жизни. Вертикальная граница биогеосферы примерно составляет в атмосфере – 25 км, литосфере – 3 км, гидросфере – 10 км. Основные свойства биосферы Функционирование (существование), саморегулирование и другие параметры биосферы обеспечиваются определенными ее свойствами. Основными свойствами являются: Биосфера – централизованная система. Центральным звеном системы является живое вещество. Биосфера – открытая система. Ее "вход" – это поток солнечной энергии, "выход" – те образованные в процессе жизнедеятельности организмов вещества, которые в силу каких-либо причин вышли из биогеохимического круговорота, иногда на миллионы лет, например, запасы угля, нефти, сланцев и т.д. Впервые представление о влиянии солнечной активности на живые организмы разработаны А.Л. Чижевским (1897 – 1964). Было доказано, что многие явления в биосфере тесно связаны с активностью Солнца. Высказываются мнения, что солнечная активность оказывает воздействие на геологические процессы (катастрофы), социальную активность человеческого общества, увеличение численности отдельных живых организмов. Биосфера – саморегулирующая система. В настоящее время это свойство принято называть гомеостазом, под ним понимается способность возвращаться в исходное состояние и гасить возникающие возмущения. Этот принцип в рамках биосферы значительно нарушен современным человеком. Результатом этого является, например, расширение площади опустыненных земель (распад экосистем). Пример саморегулирующейся системы представляет собой Мировой океан. Реки ежегодно вносят в него 2,5 млн. т карбоната кальция, а солевой состав океанской воды не меняется. Это связано с тем, что морские обитатели используют большую часть растворенных карбонатов для построения своих скелетов, а после отмирания организмов карбонаты в нерастворимой форме осаждаются на дно. Так, в результате созданных кальциевых покровов нашей планеты стабилизируется состав океанических вод. Биосфера – система, характеризующаяся большим разнообразием. Разнообразие обусловлено наличием разных сред жизни (водная, наземно-водная, почвенная, организменная), разнообразием природных и климатические зон и другими факторами. В настоящее время только описано свыше 2 млн. живых организмов (примерно 1,5 млн. животных, 0,5 млн. растений), полагают, что их больше описанного. Разнообразие – основное условие устойчивости биосферы. Важнейшее свойство биосферы – наличие в ней механизмов, обеспечивающих круговорот веществ. Только благодаря наличию круговоротов и неисчерпаемой солнечной энергии обеспечивается непрерывность процессов в биосфере, а значит ее бесконечное функционирование (существование). При отсутствии круговорота, например, давно был бы исчерпан основной составляющий компонент всего живого – углерод. Итак, биосфера, как глобальная открытая система, обладает совокупностью свойств, которые обеспечивают ее функционирование, саморегулирование, устойчивость и другие параметры, целостность которой поддерживается в результате постоянного круговорота вещества и энергии. 21. В чем суть шумового и электромагнитного загрязнения окружающей среды? 21.1 Шумовое воздействие 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, читальный зал – 40 дБ, нормальная речь – 60 дБ, в салоне отечественного автомобиля – 70 дБ, шум электропоезда – 80 дБ, отбойный молоток – 90 дБ (которым асфальт вскрывают), тяжелый грузовик 100 дБ (типа Белаз), музыка рок-группы, 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 (автотранспорт до 80 % от общего шума), промышленные предприятия и бытовое оборудование (включая и бытовую аппаратуру). В крупных городах России уровень шума от транспорта в дневное время достигает 90- 100 дБ. 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. Шумовое антропогенное воздействие небезразлично и для животных. Интенсивное звуковое воздействие приводит к снижению удоев молока, яйценоскости кур, потере ориентирования у пчел, преждевременной линьке у птиц, преждевременным родам у зверей. Беспорядочный шум мощностью 100 дБ приводит к запаздыванию прорастания семян. 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. 21.2 Электромагнитное загрязнение среды Земля с момента своего существования подвергалась воздействию электромагнитного излучения Солнца и Космоса. В процессе этого воздействия происходят сложные, взаимосвязанные явления в магнитосфере и атмосфере Земли, влияющие самым непосредственным образом на живые организмы биосферы и среду обитания. В процессе эволюции живые организмы в определенной степени адаптировались к естественному фону ЭМП. Но вследствие НТП электромагнитный фон Земли в настоящее время не только увеличился, но и претерпел качественные изменения. Появились электромагнитные излучения таких длин волн, которые имеют искусственное происхождение, в результате техногенной деятельности (миллиметровый диапазон длин волн и др.). Электромагнитное загрязнение возникает в результате изменений электромагнитных свойств среды, приводящих к нарушениям работы электронных систем и изменениям в тонких клеточных и молекулярных биологических структурах. Естественные изменения в электромагнитном фоне (при изменении солнечной активности, магнитных «бурях» и др.) называют электромагнитными аномалиями. Но в последнее время, в связи с широчайшим развитием электронных систем управления, передач связи, электроэнергетических объектов на первый план вышло антропогенное электромагнитное загрязнение, создание искусственных электромагнитных полей. Их влияние на нашу жизнь многообразно, но недостаточно изучено. К основным источникам ЭМП антропогенного происхождения относятся телевизионные и радиолокационные станции, мощные радиотехнические объекты, промышленное технологическое оборудование, высоковольтные линии электропередач промышленной частоты, термические цеха, плазменные, лазерные и рентгеновские установки, атомные и ядерные реакторы и т.п. Особый интерес представляет ЭМП вблизи высоковольтных линий промышленной (50 Гц) частоты. Их в России сейчас более 4,5 млн. км напряжением от 6 до 1150 кВ. Неблагоприятное воздействие ЭМП, создаваемое ЛЭП, проявляется уже при напряженности поля равной 1 000 В/м. У человека нарушается эндокринная система, обменные процессы, функции головного и спинного мозга и др. Влияние ЭМП на биосферу разнообразно и многогранно. Взаимодействие ЭМП с биологическим объектом определяется: - параметрами излучения (частотой или длиной волны, скоростью распространения, поляризацией волны); - физическими и биохимическими свойствами биологического объекта, как среды распространения ЭМП (диэлектрической проницаемостью, электрической проводимостью, длиной электромагнитной волны в ткани, глубиной проникновения, коэффициентом отражения от границы воздух-ткань). Чувствительность биологических систем к внешним ЭМП зависит от диапазона частот и интенсивности излучений. Анализ взаимодействия ЭМП с биологическими объектами разделяет излучение на: - ионизирующее; - неионизирующее. К ионизирующим излучениям относят ультрафиолетовое, рентгеновское и гамма-излучение. Квант энергии этих излучений достаточен для разрыва межмолекулярных связей и для ионизации атома. Более длинноволновое излучение (например, СВЧ, миллиметровые и субмиллиметровые волны) относятся к неионизирующим излучениям. Влияние ЭМП на человеческий организм может быть не только вредным, но и полезным. Полезное воздействие ЭМП используется в медицинской диагностике, лазерной хирургии, физиотерапии и т.д. Защита от ЭМП и излучений в нашей стране регламентируется. Основной способ защиты населения от возможного вредного воздействия ЭМП от линий электропередач – это создание санитарно-защитных зон шириной от 15 до 30 метров в зависимости от напряжения линий электропередач. Кроме того, для типовых передающих радио- и телевизионных станций нормативами устанавливаются санитарно-защитные зоны в зависимости от рабочей частоты и выходной мощности. Так для радиопередатчиков от 5 до 1000 кВт высокой частоты нормативами оговариваются размеры санитарно-защитных зон от 10 до 2500 м. Таким образом, основными мерами защиты от ЭМП являются нормативы по расстоянию, времени пребывания и в некоторых случаях защитные экраны. Но, к сожалению, до сих пор не разработаны не только меры экономического стимулирования снижения электромагнитного загрязнения среды, но и научно обоснованные пределы воздействия ЭМП для достаточно распространенных в быту и промышленности приборов и аппаратов. К ним можно отнести мониторы компьютеров, телевизоры и т.п. так мониторы не только являются источниками рентгеновского, ультрафиолетового, инфракрасного излучения, но и ЭМП в диапазоне частот до 300 МГц, а также электростатического поля. По обобщенным данным бюро трудовой статистики США, у работающих за мониторами от 2 до 6 часов в сутки, нарушения ЦНС происходят в 4,6 раза чаще, чем в контрольных группах, сердечно-сосудистые заболевания в 2 раза и т.д. В связи с этим за рубежом действуют жесткие нормативы, регламентирующие правила пользования дисплеями. В 1996 г и в нашей стране введены санитарные правила и нормы «Гигиенические требования к видеодисплейным терминалам персональных электронно-вычислительных машин и организации работ». Постоянная работа с дисплеями может вызвать астенопию (зрительный дискомфорт), проявляющуюся в покраснении век, глазных яблок, затуманивании зрения, утомлении, появлении нервно-психических нарушений и др. нормы устанавливают требования к продолжительности работы на мониторах,ю организации рабочих мест, освещению помещений и микроклимату для взрослых пользователей, студентов и детей. Выполнение этих требований позволит не допускать появления серьезных отклонений здоровья пользователей персональных ЭВМ. Нормативы продолжительности работы на персональных вычислительных машинах (СанПин 2.2.2.542-96)
Эти нормативы следует иметь в виду и при пользовании телевизорами и телевизионными автоматами, хотя формально данный СанПин исключает их из рассмотрения. 32. Что такое урбанизация и урбанистические системы? 32.1 Урбанизация Урбанизация– это рост и развитие городов, увеличение доли городского населения в стране за счет сельской местности, процесс повышения роли городов в развитии общества. Рост численности населения и его плотности – характерная черта городов. Исторически самым первым городом с миллионным населением был Рим во времена Юлия Цезаря (44–10 гг. до н. э.). Самым большим городом мира в наше время является Мехико – 14 млн человек по данным на 1990 г., в 2000 г. в нем ожидался 31 млн. К 2000 г. рубежа в 16 млн человек должны были достигнуть и даже превысить его такие города, как Бомбей, Каир, Джакарта и Карачи, рубежа в 20 млн и выше – Сан-Паулу, Калькутта, Сеул. Население Москвы к концу в 2002 г. составляет более 10 млн человек Общая площадь урбанизированных территорий Земли в 1980 г. составила 4,69 млн км2, а к 2007 г. она достигнет 19 млн км2 – 12,8% всей и более 20% жизнепригодной территории суши. К 2030 г. практически все население мира будет жить в поселках городского типа (Реймерс, 1990). Плотность населения в городах, особенно крупных, составляет от нескольких тысяч до нескольких десятков тысяч человек на 1 км2, а в Гонконге – 1500 тыс. на 1 км2. Как известно, на человека не распространяется действие факторов, зависящих от плотности популяции, подавляющих размножение животных: интенсивность роста населения ими автоматически не снижается. Но объективно высокая плотность ведет к ухудшению здоровья, к появлению специфических болезней, связанных, например, с загрязнением среды, делает обстановку эпидемиологически опасной в случае вольного или невольного нарушения санитарных норм, и др. Особенно интенсивно протекают процессы урбанизации в развивающихся странах, о чем красноречиво свидетельствуют вышеприведенные показатели роста численности городов в ближайшие годы. Человек сам создает эти сложные урбанистические системы, преследуя благую цель – улучшить условия жизни, и не только просто «оградившись» от лимитирующих факторов, но и создав для себя новую искусственную среду, повышающую комфортность жизни. Однако это ведет к отрыву человека от естественной природной обстановки и к нарушению природных экосистем. 32.2 Урбанистическая система 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. Лесопарковая – это зеленая зона вокруг города, окультуренная человеком, т. е. приспособленная для массового отдыха, спорта, развлечения. Возможны ее участки и внутри городов, но обычно здесь 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 системыпересекают все функциональные зоны города и оказывают влияние на всю городскую среду (урбосреду). Среда, окружающая человекам этих условиях, – это совокупность абиотической и социальных сред, совместно и непосредственно оказывающих влияние на людей и их хозяйство. Одновременно, по Н. Ф. Реймерсу (1990), 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 городская и населенных пунктов городского типа – это часть техносферы,т. е. биосферы, коренным образом преобразованной человеком в технические и техногенные объекты. Помимо наземной части ландшафта в орбиту хозяйственной деятельности человека попадает и его литогенная основа, т. е. поверхностная часть литосферы, которую принято называть геологической средой (Е. М. Сергеев, 1979). Геологическая среда – это горные породы, подземные воды, на которые оказывает воздействие хозяйственная деятельность человека (рис. 10.2). На городских территориях, в урбоэкосистемах, можно выделить группу систем, отражающую всю сложность взаимодействия зданий и сооружений с окружающей средой, которые называют природно-техническими системами (Трофимов, Епишин, 1985) (рис. 10.2). 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 атомноэнергетического сырья, искусственно регулируется и поддерживается человеком. Среда урбосистем, как ее географическая, так и геологическая части, наиболее сильно изменена и по сути дела 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. Здоровье человека – индикатор качества этой среды. |