Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Предмет экологии. Объекты исследования. Задачи экологии

Экология - это наука, которая занимается изучением условий существования живых организмов и полной взаимосвязи между средой и организмами. С самого начала экология развивалась как отдельная составная отрасль биологической науки в очень тесной связи с иными естественными науками - физикой, химией, географией, геологией, математикой.

Государство вкладывает огромные деньги в охрану природы, финансовые группы предлагают обеспечение контракта компаниям, которые эту функцию выполняют, но нельзя охранять природу, использовать ее, абсолютно не зная, как она устроена, а также по каким законам она развивается и существует, как реагирует на различные воздействия человека, какие допустимые нагрузки на природные системы позволяет себе общество для того, чтобы их не разрушить. Все это представляет своеобразный предмет экологии. экология организм загрязнение очистка

Необходимо знать, что главным предметом экологии есть структура или совокупность связей между средой и организмами. Основной объект изучения в экологии - это отдельные экосистемы, то есть единые природные комплексы, которые были образованы средой обитания и живыми организмами. Кроме этого, в сферу ее компетенции также входит изучение видов организмов (так называемый организменный уровень), их популяции, то есть совокупностей особей единого вида (так называемый популяционно-видовой уровень) и в целом биосферы (особый биосферный уровень). Главной, традиционной частью экологии как отдельной биологической науки есть общая экология, изучающая общие закономерности взаимоотношений отдельных живых организмов и среды (включая и самого человека как биологического существа).

В составе экологии принято выделять такие главные разделы:

- аутэкологию, которая исследует индивидуальные связи отдельного организма со всей окружающей средой;

- популяционную экологию, главной задачей которой является изучение динамики и структуры популяций отдельных видов. Популяционную экологию принято также рассматривать и как отдельный раздел аутэкологии;

- синэкологию (биоценологию), которая занимается изучением взаимоотношений сообществ, популяций, а также экосистем со средой.

Для всех направлений самым главным есть изучение выживания в окружающей среде живых существ и, естественно, перед ними стоят задачи исключительно биологического свойства - выучить различные закономерности адаптации организмов к определенной окружающей среде, саморегуляцию, а также устойчивость биосферы и экосистем.

2. Загрязнения среды отходами производства и потребления

Отходы производства -- это остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, химических соединений, образовавшиеся при производстве продукции или выполнении работ (услуг) и утратившие полностью или частично исходные потребительские свойства. Отходы потребления -- изделия и материалы, утратившие свои потребительские свойства в результате физического или морального износа.

Отходы производства и потребления являются вторичными материальными ресурсами (ВМР), которые в настоящее время могут вторично использоваться в народном хозяйстве.

Отходы бывают токсичные и опасные. Токсичные и опасные отходы -- содержащие или загрязненные материалами такого рода, в таких количествах или в таких концентрациях, что они представляют потенциальную опасность для здоровья человека или окружающей среды.

В Российской Федерации ежегодно образуется около 7 млрд. тонн отходов, при этом вторично используются только 2 млрд. тонн, т. е. около 28%. Из общего объема используемых отходов около 80% -- вскрышные породы и отходы обогащения -- направляется для закладки выработанного пространства шахт и карьеров; 2% -- находят применение в качестве топлива и минеральных удобрений, и лишь 18% (360 млн. т.) используются в качестве вторичного сырья, из них 200 млн. т. в стройиндустрии.На территории страны в отвалах и хранилищах накоплено около 80 млрд. т. твердых отходов, при этом изымаются из хозяйственного оборота сотни тысяч гектаров земель; сконцентрированные в отвалах, хвостохранилищах и свалках отходы являются источниками загрязнения поверхностных и подземных вод, атмосферного воздуха, почв и растений.

Особую тревогу вызывает накопление в отвалах и свалках токсичных и экологически опасных отходов, общее количество которых достигло 1,6 млрд. т.,что может привести к необратимому загрязнению окружающей среды. В России ежегодно образуется около 75 млн. т. высокотоксичных отходов, из них перерабатывается и обезвреживается лишь 18%.Общая площадь организованных хранилищ для токсичных отходов составляет 11 тыс. га, при этом не учитываются неорганизованные хранилища и свалки, на которые, по некоторым данным, вывозится около 4 млн. т. высокотоксичных отходов.

Следует также выделить проблемы, связанные с образованием твердых бытовых отходов (ТБО) и осадков сточных вод. Ежегодно в Российской Федерации образуются 140 млн. м³ ТБО. Около 10 тыс. га дефицитных пригородных земель отчуждены для размещения полигонов ТБО, не считая множества «диких» свалок. Проблема переработки ТБО в России практически не решается, общая мощность мусороперерабатывающих и мусоросжигающих заводов составляет около 5 млн. м³/год, т. е. всего 3,5% общего объема образующихся ТБО.Суммарное годовое количество осадков сточных вод составляет 30--35 млн. м³, или в пересчете на сухое вещество -- 3-3,5 млн. т.; они разнообразны по качественному составу и свойствам и содержат значительные количества ионов тяжелых металлов, токсичных органических и минеральных соединений, нефтепродуктов. На подавляющем большинстве очистных сооружений не решены вопросы удаления и переработки образующихся осадков, что приводит к бесконтрольному сбросу жидких токсичных отходов в водные объекты.

Большая доля загрязнения окружающей среды -- неорганизованные свалки вокруг садовых кооперативов и дачных участков. Во многих городах в каждом дворе, вокруг каждого дома образовались огромные «залежи» не убираемых и гниющих месяцами бытовых отходов. В ряде городов случайно были обнаружены подземные озера масел, дизельного топлива. Около Курской нефтяной базы на глубине 7 м обнаружено «месторождение» дизельного топлива и бензина объемом около 100 тыс. т, занимающее площадь до 10 га. Аналогичные «месторождения» найдены в Туле, Орле, Ростове и на Камчатке.От неучтенных сбросов гибнут малые реки, особенно в Калмыкии, Башкирии, Белгородской, Воронежской, Саратовской, Челябинской, Вологодской областях. Все эти примеры можно отнести к неучтенным загрязнениям окружающей среды -- это хроническая экологическая бесхозяйственность. Если условно принять за 100% общий экологический беспорядок, то значительная его часть -- 30-40% приходится на последствия местной бесхозяйственности. Это огромный резерв улучшения сферы обитания человека.

Проблема переработки скапливающихся отходов становится в современных условиях одной из первоочередных проблем, которые необходимо решать немедленно для сохранения окружающей среды и своего собственного здоровья.

3. Механические способы очистки воды

Вода с измененными после бытового или промышленного использования физико-химическими свойствами называется сточной. Механическая очистка сточных вод - актуальная задача, для решения которой нужен комплекс действенных мер и технологий. По происхождению стоки могут быть бытовыми, производственными и атмосферными.

· Бытовые сточные воды - в основном результат жизнедеятельности людей. Они образованы в жилом и административном секторе, в бытовых сооружениях промышленного предприятия. В общей массе это биогенные соединения, органика растительного, человеческого и животного происхождения.

· Производственные разнообразны по составу элементов и их концентрации. Они могут быть минеральными, органическими и смешанными.

· Стоки атмосферного происхождения образованы осадками и поверхностными загрязнениями. В городских условиях содержат минеральные и органические ингредиенты.

В комплексной системе водоотведения механическая очистка сточных вод играет важную роль. Ее используют как предварительный способ и в качестве метода окончания очистки. Назначение - выделить органические и нерастворимые минеральные примеси фильтрацией, отстаиванием и процеживанием стекающей воды.

Механические методы очистки сточных вод, комбинируя с физическими, биологическими и химическими технологиями, позволяют в разы улучшить качество промышленных стоков, добиться стабильной и эффективной степени очистки, обеспечить сброс экологически безопасной воды.

4. Международное сотрудничество в области экологии

Из всех видов безопасности (военной, экологической, экономической и др.) именно экологическая на сегодняшний день является самой актуальной. Ряд ее проблем, конечно, возможно и нужно решать в пределах отдельно взятого государства или региона, но в целом экологическая безопасность жителей Земли может быть обеспечена лишь усилиями всего человечества. Для этого требуется единое понимание проблемы экологического кризиса планеты и совместные скоординированные действия всех стран и народов по его преодолению.

Объектами международно-правовой охраны ОПС (В.В. Петров, 1995 г.) признаются природные объекты, по поводу которых у субъектов международного права (государств и международных организаций) возникают и развиваются экологические отношения .

Среди международных объектов охраны ОПС выделяются две категории: 1) не входящие и 2) входящие в юрисдикцию отдельных государств. Первые -- это воздушный бассейн, Ближний Космос, Мировой океан, Антарктида, мигрирующие виды животных. Указанные объекты охраняются и используются в соответствии с нормами международного экологического права. Те природные объекты, которые не вошли в категорию международных охраняемых объектов, могут при необходимости выступать в качестве объектов международного сотрудничества в области охраны ОПС, рационального природопользования, экологической безопасности.

Международно-правовые объекты природы, входящие в юрисдикцию конкретных государств, -- это объекты на их территории, которые включены в число мирового природного наследия, занесены в Международную Красную книгу исчезающих и редких животных и растений, международные реки, моря, озера.

Основополагающие принципы международного сотрудничества в области охраны окружающей среды были сформулированы в Декларации Стокгольмской конференции ООН 1972 г. по проблемам окружающей среды.

Первый принцип (основной): государства вправе использовать собственные ресурсы в соответствии со своей национальной политикой в подходе к проблемам окружающей среды. Однако на них лежит ответственность за то, чтобы их деятельность не причиняла ущерба окружающей среде других государств или регионов, лежащих за пределами национальной территории.

Второй принцип: природные ресурсы Земли, включая воздух, воду, землю, флору, фауну и особенно репрезентативные (характерные) образцы естественных экосистем, должны быть сохранены на благо нынешнего и будущих поколений путем тщательного планирования деятельности человека и управления ею по мере необходимости.

Третий принцип: невозобновимые ресурсы должны разрабатываться таким образом, чтобы обеспечивалась их защита от истощения в будущем и чтобы выгоды от их разработки в международных пространствах получало все человечество.

Принципы международного взаимодействия в области охраны окружающей среды дополнены Всемирной хартией природы, которая была одобрена Генеральной Ассамблеей ООН и провозглашена в резолюции от 28 октября 1988 г.:

1. биологические ресурсы используются лишь в пределах их природной способности к восстановлению;

2. производительность почв поддерживается или улучшается благодаря мерам по сохранению их долгосрочного плодородия и процесса разложения органических веществ, по предотвращению эрозии и любых других форм саморазрушения;

3. ресурсы многократного пользования, включая воду, используются повторно или рециклируются;

4. невозобновляемые ресурсы однократного пользования эксплуатируются в меру, с учетом запасов, возможности рациональной переработки для потребления и совместимости их эксплуатации с функционированием естественных систем;

5. должны приниматься особые меры с целью недопущения сброса радиоактивных и токсичных отходов;

6. необходимо воздерживаться от деятельности, способной нанести непоправимый ущерб природе;

7. районы, пришедшие в результате деятельности человека в упадок, подлежат восстановлению в соответствии с их природным потенциалом и требованием поддержания благосостояния проживающего в этом районе населения.

К настоящему времени сложились два вида международной эколого-правовой ответственности государств: политическая и материальная. Распространенной формой ответственности являются санкции (меры принудительного воздействия к государству-нарушителю). Материальная ответственность наступает в случае нарушения тем или иным государством своих международных обязательств, которое причинило материальный ущерб мировому сообществу или отдельным его членам. Имеются следующие разновидности материальной ответственности: репарация (возмещение экологического ущерба в денежном выражении); реституция (возврат в натуре неправомерно изъятого имущества) и субституция (замена неправомерно уничтоженного или поврежденного). За международное эколого-правовое нарушение к государству-нарушителю в числе других может быть применена ресторация, т.е. восстановление последним прежнего состояния какого-либо природного объекта, например, качества воды, которая подверглась загрязнению по его вине.

Задача 6

В аквариум вместимостью 20 л просыпалось 100 г натриевой селитры. Степень диссоциации - 80%. Сколько времени остается в запасе, чтобы сменить воду в аквариуме, если известно, что при концентрации нитрат-ионов 10г/л рыбки погибнут через 6 часов, при концентрации 6 мг/л - через 37 часов, при 4 г/л - 80 часов. Нетоксичная концентрация нитрат-ионов менее 3 мг/л.

в 20 л. воды растворилось 100г NaNO₃ - дает концентрацию 5 г/л полного растворенного вещества ((100г*1л)/20=5 г/л). При степени диссоциации - 80% получается 4 г/л нитрат- ионов ((80*5)/100=4 г/л). А это равно 80 часам необходимым, чтобы поменять воду.

(Ответ № 4)

Задача 17

Указать химический элемент, который;

-Способствует развитию костной ткани;

-Обеспечивает организм энергией;

-Содержание в недостаточном количестве приводит к нарушению деятельности щитовидной железы;

-Основной компонент воздуха;

-Важнейший строительный компонент живой природы;

-Важнейший строительный компонент не живой природы;

-Самый распространенный элемент на Земле;

-Его недостаток приводит к малокровию:

-Входит состав в хлорофилла;

-Способствует нормальной работе сердечной мышцы;

Задача 23

Допустимые уровни звукового давления на территории, непосредственно прилегающей к домам, приведены в табл. 8

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 1

Звуковые волны, распространяясь в атмосфере, затухают вследствие поглощения звуковой энергии из-за вязкости воздуха и по мере удаления от источника шума. Если на пути звуковых волн находятся полосы высоких (не менее 5м) лесонасаждений, то звук частично отражается от них, рассеивается на деревьях, поглощается рыхлой почвой и листвой.

Уровень звукового давления (дБ), создаваемого источником шума, на расстоянии r (м) от него определяется по формуле в 8 октавных полосах частот:

L = L_p + 10*lgФ - 10*lg(2**r²) - _а*r - _зел (2)

L - уровень звукового давления в расчётной точке, дБ;

L_p - уровень звукового давления источника шума, дБ;

Ф - фактор направленности (Ф=1 при распространении шума во все стороны);

r - расстояние от источника шума до расчётной точки, м;

_а - коэффициент поглощения звука в воздухе, дБ/м (табл.2);

в_зел- снижение шума полосой лесонасаждений. ДБ (формула 3);

в_{а зел}- снижение уровня звука на 1м ширины лесополосы (в_{а зел}=0.08 дБ/м);

r_зел- ширина полосы лесонасаждений, м;

f-частота, Гц.

Таблица 9 - Коэффициент поглощения звука в воздухе при отностительной влажности 60%(ва,дБ/м) в зависимости от температуры воздуха t, ^оС.

По заданному варианту рассчитать шум в расчётной точке. В таблице 4 приведены уровни звукового давления, создаваемого источником шума, - L_p, дБ. В таблице 5: r- расстояние от источника шума до расчётной точки, r_зел- ширина лесополосы, t- температура воздуха, относительная влажность воздуха - 60%.

Таблица 10 - Уровни звукового давления, создаваемого источником шума.

Таблица 11

Рекомендуемая литература

1. Борьба с шумом на производстве: Справочник/Под ред. Е.Я.Юдина-М.; Машиностроение, 1985, 400с.

2. Никитин Д.П., Новиков Ю.В. Окружающая среда и человек - М.: Выс. шк.,1986, 415с.

Размещено на Allbest.ru