
- •Конспект лекций по Экологии
- •Общие понятия экологии. Глобальный экологический кризис
- •Поступательные изменения или экологические сукцессии
- •1. 1. Технологические революции
- •Масштабы экологического кризиса
- •2. Глобальные проблемы человечества
- •2.1. Проблема перенаселения
- •1. Основные понятия демографии
- •3. Демографическая ситуация в России
- •3. Проблемы связанные с перенаселением
- •2.2. Ресурсы земли
- •1. Продовольственные ресурсы
- •2. Водные ресурсы
- •3. Ископаемые ресурсы
- •3. Загрязнение окружающей среды.
- •3.1. Химическое загрязнение окружающей среды
- •1. Опасные неорганические вещества.
- •2. Опасные дли здоровья органические вещества
- •1. Вредное воздействие нитратов на организм человека
- •2. Электромагнитное загрязнение среды
- •Воздействие
- •Зона риска бытовых приборов
- •3. Шумовое загрязнение
- •3. Биологическое загрязнение
- •1. Энергетические ресурсы
- •2. Экологические характеристики тепловой энергетики
- •3. Экологические характеристики атомной энергетики
- •4. Экологические характеристики гидроэнергетики
- •5. Экологические характеристики альтернативных источников энергии
- •Лекция №2. Атмосфера – неорганическая воздушная среда. Загрязнение атмосферы.
- •1. Строение, состав, значение атмосферы в природе.
- •2. Источники и состав загрязнения атмосферы.
- •4. Машиностроение
- •Опасные загрязнители атмосферы.
- •4. Последствия загрязнения атмосферы Парниковый эффект.
- •Решение проблемы.
- •Кислотные дожди.
- •Истощение озонового слоя.
- •Решение проблемы
- •Лекция 3 загрязнение и защита гидросферы.
- •1. Свойства воды
- •Водные ресурсы россии
- •2. Роль воды в природе
- •Состав природной воды
- •Круговорот воды в природе
- •3. Потребление воды
- •Проблема недостатка пресной воды
- •4. Источники загрязнения водоемов
- •5. Загрязнение океанов и морей
- •6. Загрязнениеповерхностных материковых вод
- •7. Самоочищение водоемов
- •8. Питьевая вода
- •Очистка питьевой воды.
- •9. Методы очистки воды
- •1.Капельный биофильтр
- •Биологические пруды
- •10. Загрязнение поверхностных и грунтовых вод в г. Омске
- •Распределение и запасы минерального сырья в мире и в россии
- •Минерально-сырьевые ресурсы России.
- •2. Охрана почв
- •2.1 Почва, ее состав и строение
- •Фауна почв
- •Земельный фонд России.
- •Виды ускоренной эрозии
- •Борьба с эрозией почв
- •Загрязнение почвы Классификация почвенных загрязнений.
- •2.4. Засоление, заболачивание почв.
- •2.5. Разрушение почвенного покрова
- •2.6. Опустынивание
- •Лекция 5. Защита среды от твердых отходов
- •1. История развития проблемы твердых отходов
- •Классификация отходов и их состав
- •Свойства отходов
- •Токсичность и классы опасности
- •Пдк вредных веществ в почве
- •2. Размещение отходов на поверхности земли
- •Устройство полигона
- •3. Хранение и нейтрализация
- •3.1. Захоронение токсичных отходов
- •3.2.Захоронение радиоактивных отходов
- •4. Переработка и утилизация твёрдых отходов.
- •4.1. Переработка твёрдых отходов на компост
- •4.2. Рециклизация
- •4.3. Обработка осадка сточных вод
- •4.4. Получение биогаза.
- •5. Сжигание отходов
- •Сжигание
- •1. Источники радиационного фона
- •3. Хранение и обезвреживание радиоактивных отходов.
- •Лекция 7. Влияние транспорта на окружающую среду
- •1. Автомобильный транспорт
- •Влияние на человека отработавших газов автомобилей
- •Состав отработавших газов (ог)
- •Содержание вредных веществ в отработавших газах
- •Характеристика электромобилей
- •2. Водный, железнодорожный и авиационный транспорт
- •Организация работ в области охраны окружающей среды.
- •1. Виды мониторинга
- •1. Организация мониторинга загрязнения атмосферного воздуха в городах
- •2. Мониторинг загрязнения поверхностных вод суши
- •2. Нормирование качества окружающей среды
- •3. Нормативно-правовые основы природопользования и охраны окружающей среды
- •4. Виды ответственности за экологические правонарушения
- •Лекция 9. Экологическая экспертиза и контроль.
- •Понятие экологической экспертизы.
- •2. Экологическое лицензирование
- •3. Система экологического контроля в России
- •4. Экологическая паспортизация
- •1. Общие сведения о предприятии:
- •2. Краткая природно-климатическая характеристика района распо ложения предприятия:
- •3. Использование земельных ресурсов:
- •4. Состояние и использование водных ресурсов:
- •4. Характеристика выбросов в атмосферу.
- •5. Отходы.
- •7. Планирование природоохранных мероприятий и оценка их эффективности.
- •Лекция 10
- •2.1. Международные объекты охраны природной среды
- •2.2. Международное сотрудничество в области природопользования и охраны окружающей среды
- •2. 3. Международные принципы охраны окружающей среды.
- •Лекция 11 экологические проблемы россии
- •Экологическая уникальность России.
- •Техногенное загрязнение территории России.
- •1. Загрязнение атмосферного воздуха.
- •2. Загрязнение и истощение водных ресурсов.
- •3. Проблема отходов.
- •4. Радиационная обстановка.
- •Изменение состояния экосистем и снижение биоразнообразия.
- •4. Состояние основных опасностей на территории России
Решение проблемы.
1. МБРР предлагает ввести международную программу выплаты владельцам транспортных средств, обеспечившим снижение содержания углекислоты в выхлопах, по 10 долларов за каждую «сэкономленную» тонну двуокиси углерода. По расчетам экспертов, в России дотация на каждое транспортное средство может составить до 3000 долларов. Москва, другие российские города, таким образом, получат возможность снизить выбросы углекислого газа и других токсичных веществ без собственных финансовых вливаний.
2. Рядом экологов была выдвинута разумная идея «налога на выделенную углекислоту»: страна, независимо от уровня индустриального развития, получит определенную квоту на безналоговое производство СО2. Богатые государства смогут покупать квоты на выбросы углекислоты у более бедных стран. Такие рыночные взаимоотношения помогут, например, Бразилии получить средства на борьбу с уничтожением тропического леса.
Налог на выделенную углекислоту может вводиться также и внутри стран для отдельных предприятий и отраслей индустрии. Целесообразно ввести и налог на предприятия, производящие серные и азотные ангидриды, разрушающие природные ресурсы и собственность в других регионах этой страны и в других странах.
Первой налог на производство углекислоты ввела Швеция в 1990 г. Министерство по защите среды поставило задачу: к 2000 г. снизить в стране эмиссию СО2 на 2,5%. Введен налог на сжигание угля, нефти и природного газа.
3. В России открыт способ утилизации углекислого газа с использованием новейших технологий. Диоксид углерода извлекают из дымовых газов. Очищенный диоксид углерода закачивают в хранилища (газгольдеры), откуда он поступает на дальнейшую переработку.
На следующей стадии углекислый газ смешивают с парами воды и подвергают электрохимическому разложению в процессе электролиза. В результате реакции при высокой (1100-1150°С) температуре на аноде выделяется сверхчистый кислород, а на катоде — смесь окиси углерода и водорода, т.е. синтез-газ, служащий основным сырьем для производства углеводородных соединений, всего спектра современных искусственных материалов — от синтетического бензина и дизельного топлива до изделий из полимеров (пластмасс, лаков, красок, растворителей и т.д.). Синтез-газ может использоваться и в металлургии для бескоксового производства чугуна.
Кислотные дожди.
В последние 15—20 лет возникла сложная и трудноразрешимая экологическая проблема кислотных дождей (рН < 5,0). При сжигании различных видов топлив, а также с выбросами различных предприятий в атмосферу поступает значительное количество оксидов серы и азота. При взаимодействии их с атмосферной влагой образуются азотная и серная кислоты. К ним примешиваются органические кислоты и некоторые соединения, что в сумме дает раствор с кислой реакцией.
Согласно расчетам, доля диоксида серы в образовании кислых осадков составляет около 70%.
Кислоты выпадают на поверхность суши или водоемов в виде кислотных дождей или иных атмосферных осадков. Отмечены случаи выпадения осадков с рН 2,2—2,3; что соответствует кислотности уксуса.
Общее количество выбросов SO2 и NO2 в мире ежегодно составляет более 250 млн т.
В России очаги образования приходятся на Кольский полуостров, Норильск, Челябинск, Красноярск и другие районы.
Отрицательное влияние кислых осадков разнообразно: почвы, водные экосистемы, растения, памятники архитектуры, строения и другие объекты в той или иной степени страдают от них.
Действие кислых осадков на почвы наиболее ощутимо проявляется в северных и тропических районах. Для первых это связано с тем, что подкисляются и без того кислые (подзолистые и их разновидности почвы. Они, как правило, не содержат природных соединений, нейтрализующих кислотность (карбонат кальция, доломит и др.). Почвы в тропиках хотя и имеют нейтральную и щелочную реакцию, но также не содержат веществ — нейтрализаторов кислотности (из-за интенсивного и постоянного промывания дождями).
Поступая в почву, кислые осадки увеличивают подвижность и вымывание катионов, снижают активность редуцентов, азотофиксаторов и других организмов почвенной среды. При рН, равном 5 и ниже, в почвах резко возрастает растворимость минералов, из них высвобождается алюминий, который в свободной форме ядовит. Кислые осадки также повышают подвижность тяжелых металлов (кадмия, свинца, ртути).
Действие кислых осадков на водные экосистемы весьма многообразен но. Кислые осадки, попадая в водные источники, повышают кислотность и жесткость воды. При рН ниже 6 сильно подавляется деятельность ферментов, гормонов и других биологически активных веществ, от которых зависит рост и развитие организмов. Особенно отрицательное действие, проявляется в основном на яйцеклетках и молоди.
Сейчас на Земле насчитываются многие тысячи озер, практически лишившихся своих обитателей. Почти 20% рек и озер Швеции, Норвегии и Канады потеряли более половины обитающих в них организмов. Так, в Швеции в 14 тысячах озер уничтожены наиболее чувствительные виды, а 2200 озер фактически безжизненны. Около 1000 озер в США заметно подкислены, а более 3 тысяч имеют кислотность, неблагоприятную для многих обитателей.
Действие кислых осадков и атмосферных загрязнений на леса способствует выщелачиванию из растений биогенов (особенно кальция, магния и калия), Сахаров, белков, аминокислот. Кислые осадки повреждают защитные ткани, увеличивают вероятность проникновения через них патогенных бактерий и грибов, способствуют появлению вспышек численности насекомых. Такие воздействия имеют конечным результатом снижение продуктивности фитоценозов, а нередко и их массовую гибель. Накоплено много данных об отрицательном влиянии кислых осадков на растения через почву, прежде всего в результате увеличения подвижности алюминия и тяжелых металлов. Свободный алюминий повреждает молодые корни, создает очаги для проникновения в них инфекции, а также вызывает преждевременное старение деревьев (болезнь Альцгеймера).
Главным «экспортером» кислотных дождей в Европе в 1980-х годах стала Великобритания. В нашу страну поступает в 8 раз больше сернистого газа и в 7,3 раза больше оксидов азота, чем выносится с ее территории в другие государства.
Для уменьшения выбросов сернистого газа предлагаются следующие меры.
Промывка угля после измельчения. Это приводит и удалению 50 — 90% соединений серы —пирита и к увеличению стоимости электроэнергии примерно на 10%.
Химическое удаление серы — десульфурация. В этом случае затраты на производство электроэнергии возрастут на 15 — 25%. В США в 1991 г. около 50 % угля, используемого на ТЭС, подвергалось очистке. Во Франции и Великобритании очищается весь уголь.
Замена угля на низкосернистые виды топлива: нефть и газ.
4.Сжигание угля в псевдосжиженном слое в смеси с песком и известью, которая постоянно как бы кипит под действием вдуваемого снизу воздуха. В результате сера соединяется с известью и удаляется с золой.
5. Использование скрубберов — жидких фильтров, содержащих водный раствор извести, для газообразных продуктов сгорания.