Задание 4

В пробе сточной воды сразу же после взятия количество кислорода составляло m₁ = 6,5 мг, а в плотно закрытой бутылке с той же пробой, хранящейся в темноте 5 суток, количество кислорода составляло m₂ = 5,5 мг. Первоначальная проба загрязненной воды, впоследствии разбавленной, имела объем V₁ = 10 мл. Рассчитать БПК и определить, будут ли в этой воде жить пиявки и личинки мошки?

Количество израсходованного на окисление органических веществ кислорода в V₁ = 10 мл загрязненной воды составило

m₁ – m₂ = 6,5 – 5,5 = 1 мг.

Таким образом, на в V₁=10 мл загрязненной воды было израсходовано 1 мг кислорода. На 1 литр (1000 мл) загрязненной воды потребуется для окисления органических веществ 100 мг кислорода. Отсюда следует, что БПК равняется 100 мгл ^-1.

Пиявки и личинки мошки – виды умеренно толерантные, то есть это виды, которые способны выживать при несколько пониженных уровнях ( < 5 мгл ^-1 ) растворенного кислорода (зона ухудшения качества воды). Поэтому в этой воде они будут жить.

Задание 5

Молекулярно-генетический уровень воздействия загрязненной биосферы.

Прямое мутагенное действие физических и химических факторов антропогенного происхождения заключается в изменении генетической информации, содержащейся в клетках живых организмов:

- генетические мутации в половых клетках ведут к развитию патологических состояний у потомков;

- генетические мутации в соматических клетках стимулируют онкологические заболевания особей в живущем поколении ([греч. сома – тело]; соматические клетки – связанные с телом клетки, исключая половые).

Мутация [лат. мутацио – изменение, перемена] – естественно возникающие (спонтанные) или вызываемые искусственно (химическими веществами, радиацией, другими факторами) изменения генотипа. Мутации происходят в результате нормальных перестроек и нарушений в генетическом материале организма. Естественные мутации возникают случайно или направленно.

Количество химических соединений, не свойственных ранее биосфере (созданных человеком), достигает 4 млн. Мутагенной способностью, как полагают исследователи, обладают многие из тех 70 тыс. химических веществ, с которыми человеку и другим организмам приходится сталкиваться в их повседневной жизни. В настоящее время установлено мутагенность примерно 10 тыс. химических соединений, в том числе таких широко известных, как ДДТ, фенол, бенз(а)пирен, соли ртути, свинца, кадмия, цинка, хрома, аммиачная селитра и др.

Задание 6 Пути решения глобального сырьевого кризиса.

Соотношение между ростом народонаселения и возможностями развития энергетических и материальных ресурсов в последнее время усиленно обсуждается учеными мира. Большинство из них считает, что мир находится в конце первого глобального экологического кризиса. Человечество сейчас потребляет 40% всей продукции, произведенной фотосинтезом на суше. Весь XX век оно жило за счет потомков.

Рост численности населения неизбежно потребует развития производства, что повлечет за собой увлечение потребления ресурсов и как следствие – усиление давления на окружающею среду.

Потребление ресурсов зависит от двух факторов: численности населения и потребления ресурса на душу населения. Чем больше численность населения и чем интенсивнее потребление данного ресурса, тем быстрее он будет использован. Так как запас ресурса определен природой, то скорость его потребления целиком зависит от деятельности человека.

Не подлежит сомнению, что неограниченно растущий технологический потенциал развивающегося общества за сравнительно короткое время должен вступить в противоречие с ограниченностью ресурсов Земли. Но в отношении питания (наличие биомассы, ее продуктивности) с учетом развития науки можно утверждать: проблема разрешима. Лозунг: «Умерить потребности».

И все же реальные пути решения проблемы есть:

- регуляция роста населения;

- увеличение площади сельскохозяйственных угодий, интенсификация ее использования и одновременно переход, хотя бы частично, к вегетарианской пище;

- рост отдачи от посевов и животных на базе развития науки;

- рост культуры населения, прежде всего экологической.

Еще один резерв улучшения питания – борьба с вредителями и болезнями растений. Подсчитано, что в год по этой причине исчезает столько же, сколько необходимо для пропитания 150 млн. человек.

Потребность в энергии является одной из основных жизненных потребностей человека. Энергия нужна как для нормальной деятельности современного человеческого общества, так и для простого физического существования человека.

Потребность в энергии растет быстрее увеличения добычи минеральных ресурсов, быстрее роста населения. И это утверждение движет научно-техническим прогрессом, который требует жертв.

А ведь в 1986 г. на Международном конгрессе энергетиков доказывалось, что запасов угля хватит примерно на 430 лет, нефти – на 35 лет, газа больше чем на 50 лет. Там же показано, что только за счет энергоснабжения можно было бы сейчас сэкономить 50% энергии. Это тем более важно, что энергия достается все труднее, а требуется ее все больше. Эффективность использования энергии упала. Причина: все меньше этих ресурсов, все труднее их получать, все еще велики отходы (и они увеличиваются с ростом продукции), наконец, требуется очистка, а она пока нерентабельна (плохо замыкаются циклы). Следовательно, продукты стоят все дороже и не последнюю роль в этом играет энергия.

В быту потребление электроэнергии растет не только за счет роста населения, но и за счет улучшения комфортности проживания.

Что же делать? Рекомендации Б. Коммонера относительно потребления энергии:

- шире внедрять топливные (солнечные и газовые) элементы;

- улучшать изоляцию всех помещений (только за счет кондиционирования можно сэкономить в быту 44% энергии);

- внедрять много камерные холодильники периодического действия (экономия в быту – до 30%);

- увеличить эффективность светильников, применять бытовые приборы с высоким коэффициентом полезного действия и т.п.

Сейчас большую часть электроэнергии дают ТЭС. Чаще ТЭС связаны с источниками тепла и образуют теплоэлектроцентраль (ТЭЦ).

В последнее время очень большое внимание уделяется АЭС.

Но ведь энергонасыщения можно достичь и за счет других, нетрадиционных источников энергии:

1. Солнечные батареи или СЭС (мощность 1 кВт с 1 м²).

2. Геотермальные электростанции (Гео ТЭС), использующие тепло подземных вод, мощность таких станций в США перевалила тысячи мегаватт.

3. Приливные станции (ПрЭС), использующие энергию морей и океанов.

4. Ветровые электростанции (ВЭС).

Изменение структуры выработки электроэнергии за счет уменьшения доли сжигаемого органического топлива позволит, не только решить проблемы энергетики, но и снизить загрязнение окружающей среды.

Следует ожидать, что структура выработки электроэнергии изменится не только за счет нетрадиционных источников. К этим источникам примыкают и все3 вида ядерной энергетики: установки на медленных нейтронах (наиболее отработанные); на быстрых нейтронах и термоядерные реакторы. Запасы энергии для них практически не ограничены, но внедрение возможно только после решения вопросов безопасности, надежности и захоронения отходов.