Понятие загрязнения окружающей среды.

Введение

Экология– это наука об окружающей средео взаимодействииразличных экосистеммежду собой и с окружающей средой.

Название экология происходит от греческих слов «ойкос» - дом, родина и «логос» - наука. То есть, буквально название переводится как «наука о местообитании», «изучение места, где мы живем». Экология как наука неразрывно связана с биологией, точнее, с зоологией и ботаникой.

Самое важное значение за все время существования науки экологии она приобрела не так давно, в эпоху индустриального развития человечества. Воздействие человека на живую природу (антропогенное воздействие) возросло настолько, что это начало представлять угрозу для всей Земли в целом. Именно тогда появилась необходимость в науке, которая бы защищала окружающую среду от вредного воздействия и заботилась бы о поддержании условий существования, приемлемых для всех живых существ и планеты в целом.

Строение экосистем

Экология охватывает три уровня изучения живой природы:

На уровне отдельных живых организмов – особей. Этот раздел экологии называется аутэкологиейи он изучает особенности взаимодействия отдельно взятого организма и окружающей его среды.

На уровне популяций. Ни один живой организм не существует в природе полностью самостоятельно, так как он произошел от другого организма, спаривается с третьим, воспроизводит четвертый и т.д. Взаимодействие отдельных групп организмов (популяций) и окружающей среды изучает демэкологияили популяционнаяэкология.

На уровне совместно обитающих популяций. Ни одна популяция живых существ не может прожить в отрыве от других популяций. Это касается питания, миграции и многих других фактором. Такая совокупность биоценозови окружающей среды, а также их взаимосвязь между собой, называется экосистемами. Раздел экологии, занимающийся изучением биоценоза (совместного проживания сообществ) и экосистем, называется синэкологией.

2.Общая характеристика биосферы и этапы ее эволюции.

Биосфера– это область распространения жизни на Земле как целостной, активной и динамичной системы, которая охватывает нижнюю часть атмосферы, практически всю гидросферу и верхнюю часть литосферы.

Целостное учение о биосфере и протекающих в ней процессах было создано и развито в 30-х годах акад. В.И. Вернадским. Совокупность живых организмов – «живое вещество».

Биосфера возникла с появлением жизни на Земле.

3,6 – 3,8 млрд. лет – жизненный возраст биосферы.

1016 кг – масса биосферы.

Понятие биосферы впервые было введено австрийским ученым геологом Эдуардом Зюссом в 1875 году. Понятие биосферы имеет два аспекта: с одной стороны как специфическая оболочка земного пространства, с другой - как глобальная экосистема. С точки зрения составляющих компонентов биосфера - это нижняя часть атмосферы, гидросфера и верхняя часть литосферы, населенные живыми организмами, или по выражению Владимира Ивановича Вернадского - "область распространения живого вещества". В настоящее время существует множество подходов к определению понятия «биосфера».

Биосфера– это геологическая оболочка Земли, сложившаяся в ходе исторического развития органического мира.

Биосфера – это активная оболочка Земли, в которой совокупная деятельность живых организмов проявляется как геохимический фактор планетарного масштаба.

Биосфера– это оболочка Земли, состав, структура и энергетика которой определяются совокупной жизнедеятельностью живых организмов; это самая большая из известных экосистем.

12.Основные понятия загрязнения окружающей среды, классификация видов загрязнения, их характеристика.

Способы очистки сточных вод

• Механическая очистка
• Физико-химическая очистка
• Биологическая очистка

Механическая очистка

Используется для удаления из сточных вод взвешенных веществ (песок, глинистые частицы, волокна и т.д.). В основе механической очистки лежат четыре процесса:

• процеживание,
• отстаивание,
• обработка в поле действия центробежных сил,
• фильтрование.

Процеживание реализуют в решетках и волокноуловителях. Применяют для удаления из сточных вод крупных и волокнистых включений (сточные воды целлюлозно-бумажной и текстильной промышленности). Ширина зазоров составляет 10–20 мм.

Отстаивание основано на свободном оседании примесей с плотностью ρ > ρ воды или всплытии примесей с ρ < ρ воды. Процесс реализуется в песколовках, отстойниках, жироуловителях.

Песколовки используют для очистки сточных вод от частиц металла и песка размером более 250 мкм.

Отстойники используют для очистки сточных вод от более мелких взвешенных частиц или жировых веществ, нефтепродуктов.

Очистка сточных вод в поле действия центробежных сил осуществляется в гидроциклонах и центрифугах. Механизм действия аналогичен механизму действия газоочистных циклонов.

Фильтрование используют для очистки сточных вод от тонкодисперсных примесей с малой их концентрацией. В основном используется два типа фильтров: зернистые – в качестве фильтроматериала применяют кварцевый песок, дробленый шлак, гравий, сульфоуголь и др.; тканевые – фильтровальные перегородки изготавливаются из хлопчатобумажных материалов, шерстяных, керамических.

Биологическая очистка

Биологическая очистка сточных вод основана на способности микроорганизмов использовать растворенные и коллоидные органические и некоторые неорганические соединения (H₂S, NH₃, нитриты и др.) в качестве источника питания в процессах своей жизнедеятельности. При этом органические соединения окисляются до воды и углекислого газа. Биологическую очистку ведут в естественных условиях (поля орошения, поля фильтрации, биологические пруды) или в специальных искусственных сооружениях – аэротенках, биофильтрах.

Аэротенки – это открытые резервуары, через которые медленно протекают сточные воды, смешанные с активным илом.

Биофильтр – сооружение, заполненное загрузочным материалом (шлак, щебень, керамзит, гравий и т.п.), на поверхности которого развивается биологическая пленка из микроорганизмов.

42.Экологически безопасные технологии производства продуктов питания.

Литература

1. Грабб М., Вролик К., Брэк Д. Киотский протокол: анализ и интерпретация. Пер. с англ. - М., Наука, 2001, 303 с.

Информация с интернет-сайтов:

1 .www.wwf.ru

2. www.kioto2004.ru

3.

4.

5.

Введение

Экология– это наука об окружающей средео взаимодействииразличных экосистеммежду собой и с окружающей средой.

Название экология происходит от греческих слов «ойкос» - дом, родина и «логос» - наука. То есть, буквально название переводится как «наука о местообитании», «изучение места, где мы живем». Экология как наука неразрывно связана с биологией, точнее, с зоологией и ботаникой.

Самое важное значение за все время существования науки экологии она приобрела не так давно, в эпоху индустриального развития человечества. Воздействие человека на живую природу (антропогенное воздействие) возросло настолько, что это начало представлять угрозу для всей Земли в целом. Именно тогда появилась необходимость в науке, которая бы защищала окружающую среду от вредного воздействия и заботилась бы о поддержании условий существования, приемлемых для всех живых существ и планеты в целом.

Строение экосистем

Экология охватывает три уровня изучения живой природы:

На уровне отдельных живых организмов – особей. Этот раздел экологии называется аутэкологиейи он изучает особенности взаимодействия отдельно взятого организма и окружающей его среды.

На уровне популяций. Ни один живой организм не существует в природе полностью самостоятельно, так как он произошел от другого организма, спаривается с третьим, воспроизводит четвертый и т.д. Взаимодействие отдельных групп организмов (популяций) и окружающей среды изучает демэкологияили популяционнаяэкология.

На уровне совместно обитающих популяций. Ни одна популяция живых существ не может прожить в отрыве от других популяций. Это касается питания, миграции и многих других фактором. Такая совокупность биоценозови окружающей среды, а также их взаимосвязь между собой, называется экосистемами. Раздел экологии, занимающийся изучением биоценоза (совместного проживания сообществ) и экосистем, называется синэкологией.

2.Общая характеристика биосферы и этапы ее эволюции.

Биосфера– это область распространения жизни на Земле как целостной, активной и динамичной системы, которая охватывает нижнюю часть атмосферы, практически всю гидросферу и верхнюю часть литосферы.

Целостное учение о биосфере и протекающих в ней процессах было создано и развито в 30-х годах акад. В.И. Вернадским. Совокупность живых организмов – «живое вещество».

Биосфера возникла с появлением жизни на Земле.

3,6 – 3,8 млрд. лет – жизненный возраст биосферы.

1016 кг – масса биосферы.

Понятие биосферы впервые было введено австрийским ученым геологом Эдуардом Зюссом в 1875 году. Понятие биосферы имеет два аспекта: с одной стороны как специфическая оболочка земного пространства, с другой - как глобальная экосистема. С точки зрения составляющих компонентов биосфера - это нижняя часть атмосферы, гидросфера и верхняя часть литосферы, населенные живыми организмами, или по выражению Владимира Ивановича Вернадского - "область распространения живого вещества". В настоящее время существует множество подходов к определению понятия «биосфера».

Биосфера– это геологическая оболочка Земли, сложившаяся в ходе исторического развития органического мира.

Биосфера – это активная оболочка Земли, в которой совокупная деятельность живых организмов проявляется как геохимический фактор планетарного масштаба.

Биосфера– это оболочка Земли, состав, структура и энергетика которой определяются совокупной жизнедеятельностью живых организмов; это самая большая из известных экосистем.

12.Основные понятия загрязнения окружающей среды, классификация видов загрязнения, их характеристика.

Понятие загрязнения окружающей среды.

Загрязнение окружающей среды - ущерб, наносимый природе, среде обитания вредными веществами, выбросами, отходами.
На всех стадиях развития человек влиял на окружающую его природную среду, использовал ее богатства приспосабливал ее под себя, видоизменял. И если на ранних этапах воздействие носило незначительный и очаговый характер, то с развитием науки и техники оно возросло до ужасающих пределов.
Окружающая природная среда (ОПС) - это вся земная природа, окружающая человека, где естественные факторы функционируют в органическом единстве с продуктами человеческого труда.
Загрязнение окружающей среды – это привнесение в окружающую среду новых, не характерных для нее физических, химических и биологических агентов, не характерных для неё.
Законом «Об охране окружающей среды» (10.01.2002) определено, что загрязнение окружающей среды - это поступление в окружающую среду вещества и (или) энергии, свойства, местоположение или количество которых оказывают негативное воздействие на окружающую среду.

Классификация загрязнений. Характеристика загрязнений.

Все загрязнения окружающей среды можно разделить на:
- Материальные (химические):

выбросы в атмосферу;
сточные воды (сбросы);
твёрдые отходы.

- Энергетические (физические):

электромагнитные загрязнения,
тепловые загрязнения,
радиационные загрязнения,
акустические(шумовые) загрязнения.

- Биологические.
Характеристика всех загрязнений:
- Проникновение в окружающую среду химических веществ, отсутствующих в этой среде ранее или изменяющих естественную концентрацию до уровня, превышающего обычную норму, относят к химическому (материальному) загрязнению. Химическими (ингредиентами) загрязнителями являются различные газообразные, жидкие и твердые химические соединения и элементы, попадающие в атмосферу, гидросферу и вступающие во взаимодействие с окружающей средой — сюда входит загрязнение тяжелыми металлами (свинцом, ртутью, кадмием и др.), пестицидами, отдельными простыми и сложными химическими веществами, кислотами, щелочами, диоксидом серы, эмульсий и других.

Сейчас наиболее сильно загрязняет воздух промышленное производство. Источники: теплоэлектростанции; металлургические предприятия, особенно цветной металлургии, которые выбрасывают в воздух оксиды азота, сероводород, хлор, фтор, аммиак, соединения фосфора, частицы и соединения ртути и мышьяка; химические и цементные заводы.

Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу, представляют собой, в основном, летучие газообразные химические вещества. Как показывают результаты экологических исследований, выбросы в атмосферу, ее загрязнение, являются одними из самых мощных и постоянных факторов негативного воздействия на человека и окружающую его природную среду.

Любые воды и атмосферные осадки, отводимые в водоёмы с территорий промышленных предприятий и населённых мест через систему канализации или самотёком, свойства которых оказались ухудшенными в результате деятельности человека. Загрязняющие вещества сточных вод, попадая в природные водоемы, приводят к качественным изменениям, которые в основном проявляются в изменении физических свойств воды (появление неприятного запаха, привкуса и др.), в изменении ее химического состава.
Твёрдые отходы - товары, потерявшие потребительские свойства, наибольшая часть отходов потребления. Ежегодно количество мусора возрастает примерно на 3 % по объёму. Количество ТБО в СНГ составляет около 100 млн тонн/год, причём на долю России приходится более четверти этого объёма.

- Физическое (энергетическое) загрязнение связано с изменением физических параметров среды: температуры - тепловое загрязнение; волновых параметров - световое, шумовое, электромагнитные загрязнения; радиационных параметров - радиационное, радиоактивное загрязнения.

Электромагнитное загрязнение.

В результате интенсивного развития электроники и радиотехники природная среда находится под воздействием электромагнитных излучений (электромагнитных полей). Главным их источником являются радио-, телевизионные и радиолокационные станции, высоковольтные линии передач, электротранспорт, трансформаторные станции. Особенно опасны мощные военные радиолокационные станции, напряжение поля которых является настолько высоким, что нередко становится причиной гибели птиц, попадающих в него. Напряжение электромагнитного поля измеряют в вольтах на метр (В/м). Электрические поля высокого напряжения отрицательно влияют прежде всего на нервную систему человека. Так, напряжение поля в 100 В/м вызывает головную боль и сильную усталость, а более высокое напряжение — бессонницу, неврозы, тяжелые заболевания. В районах, где расположены радиостанции и военные радиолокационные станции, уровень электромагнитных излучений превышает гигиенические нормы в 4—8 раз, а вблизи мощных ЛЭП (свыше 1000 кВ) - в 20 раз. Одним из основных средств охраны населения от влияния электромагнитного излучения является вынос мощных коммуникаций за пределы территории проживания людей.

Тепловое загрязнение.

Тепловое загрязнение поверхности водоемов и прибрежных морских акваторий возникает в результате сброса нагретых сточных вод электростанциями и некоторыми промышленными производствами. Сброс нагретых вод во многих случаях обуславливает повышение температуры воды в водоемах на 6-8 градусов Цельсия. Площадь пятен нагретых вод в прибрежных районах может достигать 30 км². Более устойчивая температурная стратификация препятствует водообмену поверхностным и донным слоям. Растворимость кислорода уменьшается, а потребление его возрастает, поскольку с ростом температуры усиливается активность аэробных бактерий, разлагающих органическое вещество. Усиливается видовое разнообразие фитопланктона и всей флоры водорослей.

Радиационного загрязнения.

Такие химические элементы, как уран, радий, плутоний, калифорний и некоторые другие имеют способность к спонтанным превращениям, приводящим к изменению их атомного номера и массы атома. Эти превращения сопровождаются потоком излучения высокой энергии, состоящим из положительно и отрицательно заряженных частиц и коротковолнового электромагнитного излучения. Впервые явление распада наблюдали у радия (Ra), и поэтому оно получило название радиоактивного распада, а излучение, сопровождавшее этот распад, - радиоактивного излучения, ионизирующего излучения, или проникающей радиации. Ионизирующее излучение является естественным компонентом среды обитания человека. В результате его образуется радиационный фон, состоящий из естественного и искусственного радиационного фона. Естественный радиационный фон формируют космические излучения, радиоактивные элементы земной коры, вода, воздух и прочее. Уровень радиационного фона от природных источников равняется 10—18 микрорентген в час и действует на все живое. Суммарная годовая доза облучения человека естественным радиационным фоном составляет 0,1—0,7 БЭР (биологический эквивалент рентгена, равняется 0,01 Дж/кг) и зависит от уровня радиационного фона, энергии и характера ионизирующего излучения, а также от степени поглощения этого излучения организмом человека. Уровень радиационного фона окружающей среды в последнее время возрос вследствие рассеивания искусственных радионуклидов, увеличения количества промышленных выбросов и продуктов сгорания органического топлива, а также вследствие работы транспортных средств (наземных, подводных, воздушных), радиоэлектронной бытовой техники, использования атомной энергии и т. д. Различают внешнее и внутреннее облучение. Внутреннее облучение более опасно, чем внешнее, так как источник излучения (радиоактивные элементы) находится в непосредственном контакте с молекулами живого организма.

Шумовое загрязнение.

Шумы относятся к числу вредных для человека загрязнений атмосферы. Раздражающее воздействие звука (шума) на человека зависит от его интенсивности, спектрального состава и продолжительности воздействия. Наибольшее раздражение вызывает шум в диапазоне частот 3000-5000 Гц. Работа в условиях повышенного шума на первых порах вызывает быструю утомляемость, обостряет слух на высоких частотах. Затем человек как бы привыкает к шуму, чувствительность к высоким частотам резко падает, начинается ухудшение слуха, которое постепенно развивается в тугоухость и глухоту. При 145-140 дБ возникают вибрации в мягких тканях носа и горла, а также в костях черепа и зубах; более 140 дБ, то начинает вибрировать грудная клетка, мышцы рук и ног, боль в ушах и голове, крайняя усталость и раздражительность; свыше 160 дБ - разрыв барабанных перепонок.
Однако шум губительно действует и на центральную нервную систему человека, работу сердца, служит причиной многих других заболеваний. Одним из наиболее мощных источников шума являются вертолеты и самолеты особенно сверхзвуковые.
- Биологическое загрязнение связано с внесением в окружающую среду и размножением в ней нежелательных для человека организмов, проникновением или внесением в природные экосистемы чуждых данным сообществам видов организмов. Из трех сфер обитания жизни на Земле воздуха, воды и почты – наиболее подвержена биологическому загрязнению гидросфера. Биогенное загрязнение воды вызывает усиленное развитие фитопланктона, приводящее к тому, что вода начинает «цвести». Под «цветением» воды понимают интенсивное развитие водорослей, в результате чего микроскопические организмы из-за своей массовости становятся видимыми и придают воде различную окраску.
По характеру образования загрязнения подразделяются на природные иантропогенные.
Природное загрязнение происходит без всякого влияния человека на природные процессы. Это, как правило, катастрофические процессы - мощное извержение вулкана, селевой поток и т.п.
Загрязнения, возникающие в результате хозяйственной деятельности человека, называют антропогенными. Их подразделяют на:

промышленные - вызываемые как отдельно взятым предприятием, так всей отраслью в целом,
сельскохозяйственные - возникающие при внесении удобрений, использовании ядохимикатов, сбросе отходов животноводства и других действиях, связанных с сельскохозяйственным производством;
военные - образующиеся в результате работы военной промышленности, военных испытаний и военных действий (сюда можно отнести затопление химических боеприпасов и взрывчатых веществ, последствия уничтожения химического оружия, последствия военных действий).

Загрязнения по токсичности делятся на:

токсичные (4 класса);
нетоксичные.

Токсичные загрязнения делятся на классы:
1 класс - чрезвычайно опасные. К этому классу относят ртуть, ее соединения, гексахлоран, бензапирен, диоксины, соединения серебра и хрома. При воздействии этих веществ на организм человека возникают раковые заболевания, нарушается нервная деятельность и возникают другие заболевания, возможен летальный (смертельный) исход.
2 класс – высокотоксичные загрязнители. К ним относят сероводород, бензол, оксиды азота, кислородные соединения хлора, соединения меди и никеля. Это сильные яды, провоцируют раковые заболевания, вызывают общие отравления, экзему, нервный паралич и т.д.
3 класс - умеренно опасные. Это уксусная кислота, фенол, диоксид свинца, уксусный и муравьиный альдегид. При их воздействии на организм нарушается работа отдельных органов, особенно опасны в больших количествах.
4 класс – малоопасные. К ним относятся аммиаки, угарный и углекислый газы, хлориды цинка, алюминия, марганца и других. В больших количествах вызывает отравление организма.
По масштабам загрязнения подразделяются на:

локальные (характерны для городов, крупных промышленных предприятий, районов добычи полезных ископаемых, животноводческих комплексов, нефтебаз и т.д.),
региональные (охватывают значительные территории и акватории, подверженные влиянию крупных промышленных районов, отмечаются в пределах области, бассейна реки, республики, государства),
глобальные (распространяются на большие расстояния от места своего возникновения и оказывают неблагоприятное воздействие на крупные регионы, а иногда на всю планету, обнаруживаются в любой точке планеты далеко от его источника - например, хлорорганические соединения в яйцах пингвинов в Антарктиде),
космические (в космическом пространстве - например, отработанные части летательных аппаратов и другой так называемый космический мусор).

22. Киотский протокол и международная торговля квотами на выбросы.

32.Охрана гидросферы. Загрязнения водоемов. Методы очищения сточных вод.

Водные запасы на Земле огромны, они образуют гидросферу - одну из мощных сфер нашей планеты. Гидросфера, литосфера, атмосфера и биосфера взаимосвязаны, проникают одна в другую и находятся в постоянном, тесном взаимодействии. Все сферы в своем составе имеют воду. Водные ресурсы слагаются из статических (вековых) запасов и возобновляемых ресурсов. Гидросфера объединяет Мировой океан, моря, реки и озера, болота, пруды, водохранилища, полярные и горные ледники, подземные воды, почвенную влагу и пары атмосферы.

Вода - одна из наиболее важных жизнеобеспечивающих природных сред, образовавшихся в результате эволюции Земли. Она является составной частью биосферы и обладает целым рядом аномальных свойств, влияющих на протекающие в экосистемах физико-химические и биологические процессы.