
- •Кафедра «Будівництво та експлуатація колії і споруд»
- •Практичні роботи
- •З дисципліни
- •«Основи екології»
- •Вступ введение
- •ПрактическАя работа 1 критерии оценки качества Окружающей среды
- •Задачи.
- •Вещества, обладающие эффектом суммации
- •Предельно допустимые концентрации веществ
- •Биоиндикация и биологический мониторинг
- •1. Общие вопросы биоиндикации и биомониторинга
- •1.2. Биоиндикация
- •1.3. Формы биоиндикации
- •1.4. Биоиндикаторы
- •2. Биоиндикация на разных уровнях организации живого
- •3. Фитоиндикация
- •Примеры фитоиндикации
- •4. Биоиндикация с использованием в качестве биоиндикаторов животных
- •5. Биоиндикация в различных средах
- •5.1. Биоиндикация в наземно-воздушной среде с помощью растений
- •5.2. Биоиндикация в водной среде
- •Категорирование загрязнения воды по содержанию кишечной палочки
- •5.3. Биоиндикация в почве
- •6. Принципы экономических расчетов в биоиндикации
- •7. Контрольные вопросы
- •Задание
- •Литература
- •Медико-демографические проблемы украины и донбасса
- •Площади и количество жителей в различных областях Украины
- •Практична робота 4
- •Загальні положення
- •Характеристики основних шкідливих компонентів викидів автотранспорту.
- •Оценка степени загрязнения атмосферного воздухаотработанными газами автомобилей на участке магистральной улицы(по концентрации со)
- •Практическая работа 5
- •Основные методы расчета предельных концентраций очищенных сточных вод.
- •Расчет необходимой степени очистки сточных вод по содержанию взвешенных веществ.
- •Решение
- •Расчет необходимой кратности разбавления
- •Расчет допустимой температуры сточных вод перед их сбросом в водные объекты.
- •Расчет необходимой степени очистки сточных вод по вредным веществам
- •Пдк металлов для водоемов
- •Состояние и тенденции загрязнения грунтов ядохимикатами и токсическими металлами
- •Модуль техногенной нагрузки для Донецкой области за 2004 год составит:
- •Площади и количество жителей в различных областях Украины
- •Количество различных отходов по областям Украины за 2006 год
Литература
1. Израэль Ю.А.Экология и контроль состояния природной среды. Л.: Гидрометеоиздат, 1984.
2. Руководство по методам гидробиологического анализа поверхностных вод и донных отложений. Л.: Гидрометеоиздат, 1983.
3. Ecologicalindicators.V. 1–2, 1992.
4. Биоиндикация загрязнений наземных экосистем /Под ред. Р. Шуберт. М.: Мир, 1988.
5. Влияние антропогенных факторов на популяции наземных насекомых // Итоги науки и техники. Сер. Энтомология. Т. 13. М.: ВИНИТИ, 1990.
6. Богач Я., Седлачек Ф., Швецова З., Криволуцкий Д.Животные – биоиндикаторы индустриальных загрязнений // Журн. Общей биологии, 1988, № 5.
Практическая работа 3
Медико-демографические проблемы украины и донбасса
Задание:
1. Рассмотреть основные типы загрязнителей окружающей среды и проанализировать возможные заболевания жителей Донбасса, связанные с загрязнением окружающей среды.
2. Изучить демографические показатели, такие как плотность населения, демографическая нагрузка и др. Используя приложение 3 рассчитать демографические нагрузки на разные области Украины.
3. Изучить динамику показателей смертности и рождаемости на территории Украины и Донбасса.
Таблица- Основные типы органических и неорганических веществ, их источники и обусловленные ими стрессы
Токсиканты |
Основные источники |
Заболевания, вызываемые данными токсикантами |
1 |
2 |
3 |
Газы (CO, NO2, SO2) |
Выбросы промышленных, энергетических предприятий и автотранспорта |
СО и СО2 обусловливает кислородную недостаточность. Диоксиды азота и серы вызывают болезни легких |
Нитраты и нитриты |
Азотные удобрения, отходы животноводства, сточные воды |
Высокие концентрации в питьевой воде вызывают метгемоглобинемию («синдром голубого ребенка»), вызывает болезни крови – снижение содержания красных кровяных телец, пониженный гемоглобин, приводят к возрастанию холестерина в крови, снижается устойчивость организма к воздействию канцерогенных и мутагенных веществ. |
Кадмий |
Производство цинка и сплавов, батареек, гальваника и сигареты, добыча и переработка некоторых полезных ископаемых, горение бытовых отходов на свалках, сточные воды. |
Токсичный и канцерогенный. Вызывает цирроз печени, рак поджелудочной железы, нарушение функций почек и нервной системы, а также костное заболевание «Итай-Итай». |
Железо |
промышленность |
Цирроз печени, болезни сосудов |
Мышьяк |
Пестициды, сплавы (бронза, мельхиор и др.), зола, удобрения, пиво (до 15мкг/л) |
Токсичный и канцерогенный. Вызываетраковые заболевания кожи, печени и кишечника, приводит к интоксикации и периферическим невритам. Опасен при длительном употреблении в концентрациях 0,1-1млг/л (и даже 0,05мг/л) в питьевой воде.
|
Медь |
Кабельное производство, электроника, краски |
Токсична при высоких концентрациях. Вызывает органические изменения в тканях, пневмонию, распад костной ткани, гепатит.
|
Никель |
Сплавы, покрытия, аккумуляторы |
Вызывает образование раковых опухолей (рак легких), аллергические дерматозы и проявляет общую токсичность |
Ртуть |
Производство щелочи и хлора, добыча золота, электроника, градусники, катализ |
Высокотоксична и легко накапливается в организмах, проявляя разрушающее воздействие на внутренние органы (нарушение функций желудочно-кишечного тракта, почек, изменение в хромосомах) и центральную нервную систему (болезнь Минамата), параличи, психическая неполноценность новорожденных, нарушение репродуктивных функций.
|
Свинец |
Бензин, двигатели внутреннего сгорания, краски, аккумуляторы, керамика, придорожная пыль |
Токсичен, вызывает анемию и психические расстройства, приводит к разрушению костных тканей, задержки синтеза протеина в крови, нарушению нервной системы и функции почек. Вызывает агрессивность, глухоту, задержку роста, нарушение вестибулярного аппарата |
Хром |
Катализаторы, краски, сплавы |
Хром (4) – канцерогенен и более токсичен, чем хром (3). Вызывает рак легких и аллергический дерматоз
|
1 |
2 |
3 |
Фтор |
Силикатная и алюминиевая промышленности, производство удобрений |
Флюороз, пневмония, раздражение слизистой глаз и верхних дыхательных путей, поражения кожи, выпадение волос, поражения нервной системы |
Цинк |
Гальваника, сплавы, цветная металлургия |
Токсичен, но меньше, чем вышеперечисленные металлы. Вызывает расстройство нервной системы, рак кожи, интоксикации |
Бериллий |
Сжигание угля, промышленность |
Специфические поражения легких, истощение, увеличение лимфатических узлов |
Селен |
Обогащение руд, сжигание угля, производство серной кислоты |
Депрессии, обмороки, головные боли, носовое кровотечение |
Полиядерные ароматические углеводороды (ПАУ) |
Образуются при неполном сгорании древесины, угля и нефтепродуктов |
Нарушение дыхания и кровообращения. Некоторые являются канцерогенными и приводят к возникновению раковых опухолей |
Хлорированные фенолы |
Средства сохранения древесины |
Повреждение печени и почек, паралич конечностей, влияние на сердце и слизистые оболочки |
Хлороформ и другие продукты хлорирования питьевой воды |
Использующие хлорирование станции водоподготовки |
Являются канцерогенными (рак мочевого пузыря и толстой кишки), негативно влияют на сердце и печень |
Производные метилртути |
Используются как биоциды и образуются при метилировании в ОС |
Вызывают существенные повреждения печени и центральной нервной системы у биоты и человека |
Алкильные производные свинца |
Автомобильное топливо |
Нарушают функции нервной системы |
Диоксины |
Целлюлозно-бумажная и нефтяная промышленности, неполное горение твердых бытовых отходов и бензина, пестициды |
Токсикозы, рак, болезни кожи |
Асбест |
Производство стройматериалов, строительный мусор |
рак |
Радионуклиды |
Аварии на АЭС, испытание ядерного оружия, захоронение отходов, добыча урана |
Нарушение нервной системы, органов дыхания, пищеварения, надпочечных желез, канцерогенны – вызывают рак щитовидной железы и лейкемию, нарушают деятельность сердечно-сосудистой системы. |
Население, как объект эколого-географического картографирования, имеет свои особенности:
1. Население с одной стороны через хозяйственную деятельность влияет на состояние естественной среды, с другой – население испытывает влияние экоситуации, которая сложилась (втом числе и при его участии).
2. Население - это общественный организм, который состоит из совокупности людей, объединенных в границах территорий на основе общественного производства и потребления. Через эти процессы население тесно взаимодействует с окружающей средой. С экономикой население связанно через трудовые ресурсы и их использование, а с природой - через природопользование, естественные условия жизни и деятельности людей.
3. Население - один из главных элементов географической системы, ее центральный компонент, по отношению к которому может оцениваться экологическое качество окружающей среды.
Одним из основных показателей экологического качества окружающей среды является плотность населения, то есть количество жителей на 1 кв.км. Средняя плотность населения на Украине составляет 82 чел./км2. Для экологической оценки также используют показатель демографического давления (нагрузки), которая создается всем населением, проживающим на определенной территории. Демографическая нагрузка - это отношения плотности населения в данном административном районе к общей плотности населения Украины. Эти и другие показатели используются для определения техногенной нагрузки на окружающую среду. Влияние населения ощутимое при его плотности свыше 200 чел./км2. Очень высокая и чрезвычайно высокая концентрация населения наблюдается в центре промышленных регионов Украины, в особенности в Донбассе, и достигает 400 чел./км2и выше. В его структуре значительно преобладает городское население. Сельского населения больше в западных областях Украины. На территории Донбасса городское население составляет 90,1%, а сельское – всего 9,9%.
В общем, природный прирост населения включает понятие «смертности» и «рождаемости». Разница этих двух показателей дает природный прирост.
Для городского населения отрицательный показатель прироста населения на территории Украины был впервые зарегистрирован в 1991 году, для сельского населения этот критический барьер был преодолен на 10 лет раньше. В целом по Украине, в пересчете на 1000 человек, природный прирост составлял: в 1940 году – 13,0, в 1980 – 3,4, в 1985 – 2,9, в 1990 – 0,6. Далее наблюдались только отрицательные показатели – в 1991 – минус 0,8, в 1993 – минус 3,5 и т.д.
Следует отметить, что невысокие показатели рождаемости за последние годы (в некоторых случаях несколько ниже, чем в Украине) наблюдаются в большинстве западноевропейских стран, но прирост населения в них сохраняется за счет относительно невысокой смертности. Смертность на Украине в 2-2,5 раза выше рождаемости, и вдобавок не наблюдается тенденции к ее снижению. В 1965 году в перерасчете на каждую тысячу населения умерло 7,8 лиц, в 1970, 1980, 1989, 1993, 1995, 1996 годах - соответственно 8,8; 11,4; 12,1;14,2; 15,4; 15,2 лиц. Если население Украины в 1993 году составляло 52,2 млн. человек, то в 1998 и 2000 годах - соответственно 50,5 и 49,7 млн., в настоящее время – около 47 млн. человек.
На территории Донецкой области наблюдается следующая динамика изменения численности населения (тыс. чел.):
1990 год - 5343
1993 год – 5365,8
1995 год – 5232,5
1996 год – 5198,5
1997 год – 5094,9
1999 год – 4980,5
2000 год – 4923,3
2001 год – 4841,1
2011 год – 4405, 800 человек.
Управление статистики отмечает, что в течение января–ноября 2011 года численность населения уменьшилась на 27,2 тыс. человек, главным образом вследствие превышения числа умерших над числом родившихся. По данным Облстат, за указанный период в области умерли 65 226 человек, что по сравнению с аналогичным периодом 2010 года меньше на 4%, однако в 1,7 раза больше, чем родилось. С 1990 года в области наблюдается снижение рождаемости. Если в 1990 году на 1000 жителей рождалось 11 детей, то в 2000 – только 5. В 2011 году эта тенденция изменилась в лучшую сторону - число родившихся (38261 ребенок) по сравнению с январем–ноябрем 2010 года увеличилось на 1,3%.
Средняя продолжительность жизни граждан Украины за последние 15 лет уменьшилась с 64 до 57 лет у мужчин и с 74 до 70 лет для женщин, что значительно меньше, чем в развитых странах (в Японии мужчины живут в среднем 76, а женщины – 82 года).
Здоровье населения. Для характеристики общественного здоровья используют такие показатели как заболеваемость, смертность, инвалидность и т.п., которые отображают лишь условную отрицательную характеристику, состояния здоровья и рассчитываются за определенный период (за год и чаще) по отношению к определенному количеству населения (как правило, на 100 тыс. человек).
Среди отрицательных показателей нездоровья населения выделяются такие, которые определенным образом зависят от состояния окружающей среды. Эти заболевания называются эколого-зависимыми и по своему характеру проявления они могут быть случайными и неслучайными. Последние делятся на:
- индикаторную патологию, которая характеризует высокую степень зависимости здоровья от качества окружающей среды (профзаболевания, онкозаболевания, перинальную смертность, врожденную патологию, генетические дефекты, алергозы, токсикозы, эндемические заболевания и т.п.);
- экологически зависимую патологию, которая характеризует среднюю зависимость от качества окружающего среды (общая и детская смертность, хронический бронхит и пневмония у детей, обострения основных заболеваний сердечно-сосудистой и дыхательной систем);
- воздержанная степень зависимости (патология беременности, заболевания с временной потерей трудоспособности, хронический бронхит и пневмония у взрослых, основные заболевания сердечно-сосудистой системы и т.п.).
Ныне в структуре заболеваемости населения Украины по состоянию на 201 0 год преобладают болезни органов дыхания, системы кровообращения, нервной системы, органов чувств и пищеварения. Преимущественно - это хронические и продолжительные болезни, которые переходят в другие или сопровождают человека на протяжении жизни. В структуре смертности населения это соотношение другое: на первом месте - смертность от заболеваний органов системы кровообращения, дальше – злокачественные новообразования, несчастные случаи и прочие.
Про ¾ детей Украины можно сказать, что состояние их здоровья имеет отклонения от нормы. В Украине на диспансерном учете по поводу различных психосоматических расстройств состоит 176-277 на 10 тыс. детей в возрасте до 18 лет, причем 1/3 из них страдает психическими заболеваниями с хроническим течением, 49 из 10000 детей отстает в умственном развитии.
В Донецкой области первое место в структуре первичной заболеваемости занимают болезни органов дыхания (41,1%), системы кровообращения (7,6%), мочеполовой системы (6,3%), болезни кожи (5,4%). Кроме этого, ежегодно увеличивается количество больных туберкулезом – на 20-25%. Темпы увеличения общей заболеваемости в Донбасса за последние 10 лет составили около 35%.
На территории Украины была выполнена оценка здоровья населения на основе комплекса показателей, которые всесторонне и непосредственно характеризуют здоровье населения:
1. общие медицинские (распространенность болезней, заболеваемость, смертность, инвалидность, в том числе общая и детская);
2. психические расстройства (распространенность психических расстройств и заболеваний нервной системы, расстройства органов чувств и т.п.);
3. наследственные заболевания (врожденные аномалии, ожидаемая продолжительность жизни и т.п.);
4. социальные (демографическая нагрузка, естественное движение населения, уровень социальной загруженности, уровень медицинского обслуживания, источники существования и т.п.);
5. показатели состояния экосистем, включая соотношение техногенной нагрузки и стойкости к нему естественной среды.
На территории Украины были рассчитаны обобщенные индексы здоровья по разным областям страны. Интегрированные показатели рассчитывались для всего населения и в отдельности для разных возрастных групп. При этом экологическая зависимость здоровья последних определяется по удельному весу соответствующих показателей в общем индексе здоровья. Результаты показали, что, например, Винницкая область имеет индекс здоровья 47%, а Херсонская - 53%, т.е. в Винницкой области у населения зарегистрирован 47% максимально возможного уровня здоровья (от 100%), а в Херсонской - 53% - здоровье населения первой области ниже, чем второй на 6%.
В мире наблюдается кое-что другая закономерность: эксперты ВОЗ установили, что здоровье человека на 50-52% зависит от образа жизни, на 20-22 от наследственных болезней, на 7-12 от службы здравоохранения, на 18-20 от экономических условий.
В территориальном аспекте наибольшие индексы здоровья (56%) имеют жители западных и южных областей Украины, наименьшие (40%) - промышленного Приднепровья и Донбасса, следовательно в тех регионах, где наблюдается сложная экологическая ситуация индексы здоровья низшие. При этом экологический фактор составляет здесь от 23 до 34% суммарного индекса здоровья население.
Таким образом территориальное распределение суммарной заболеваемости населения тесно коррелируется с уровнем экологической ситуации в Украине. Вследствие постоянного и возрастающего вмешательства населения в природу происходят нарушения экологического равновесия, следствием чего есть значительные ухудшения состояния здоровья людей, их физического развития, изменение характера патологии населения, в частности постепенное возрастание в структуре заболеваемости и смертности хронических болезней и соответственно уменьшение инфекционных.
Для выполнения задания необходимо:
- для пункта 1 выбрать из приведенной таблицы возможные для Донецка загрязнители и проанализировать потенциальность заболеваний, связанных с загрязнением окружающей среды.
- для пункта 2 рассчитать демографическую нагрузку по разным областям Украины (области выбираются согласно варианта), используя приложение 3.
Демографическая нагрузка – это отношение плотности населения в данном административном районе к общей плотности населения Украины. Плотность населения – это количество жителей на 1 км2. Средняя плотность на Украине составляет 82 чел/км2.
Пример 1. Рассчитать демографическую нагрузку в Донецкой области.
Площадь Донецкой области составляет 26,5 тыс км2. Количество жителей в области – 4841,1 тыс. чел.
Плотность населения области: 4841100:26500=182 чел/км2.
Демографическая нагрузка: 182:82=2,3, т.е. количество жителей в Донецкой области выше, чем в целом на территории Украины в 2,3 раза.