4. На основе полученные данных, строим чертеж ссз для предприятия «Спектр»:

Рисунок №1: ССЗ для сажи:

С

С-В

С-З

В

Ю-В

Ю

Ю-З

З

Р

С

исунок №2: ССЗ для свинца:

С-З

С-В

В

Ю-З

З

Ю-В

Ю

5. Выводы по проделанной практической работе:

Для «диоксида углерода» и «золы» санитарно-защитная зона не нужна, так как C_max < 1 ПДК _с.с.. «Сажа» так же как и «Свинец» сильно заражают северную часть города – на 4900м и 25000м соответственно необходима СЗЗ .

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=6.0 мг. Первоначальная проба загрязненной воды, впоследствии разбавленной, имела объем V₁=10 мл. Рассчитать БПК и определить, будут ли в этой воде жить личинки ручейника и личинки поденок?

Дано: m1 – 6.5 мг. m2 – 6.0 мг. V1 – 10 мл.	Найти: БПК - ?
Решение: В начале рассчитаем количество израсходованного кислорода на 10 мл: m1 – m2 = 6.5 – 6.0 = 0.5 мг. Значит, на 10 мл было израсходовано 0.5 мг. Отсюда: На 1 л будет израсходовано – 50 мг*л-1.
Ответ: БПК=50 мг*л-1

Что вы понимаете под техногенным загрязнением среды? Приведите примеры.

Понятие о техногенезе.

В словаре-справочнике Н. Ф. Реймерса «Природопользование» техногенез трактуется как про­цесс изменения природных комплексов под воздействием произ­водственной деятельности человека. Он заключается в преоб­разовании биосферы под влиянием совокупности геохимичес­ких процессов, связанных с технической и технологической де­ятельностью людей по извлечению из окружающей среды, кон­центрации и перегруппировке целого ряда химических элемен­тов, их минеральных и органических соединений.

Наряду с понятием техногенеза в литературе широко ис­пользуется иное понятие — «антропогенез». По этому вопро­су сложилось, по крайней мере, три точки зрения. В соответ­ствии с первой, эти понятия — синонимы, так как все процес­сы воздействия общества на природную среду имеют своей первопричиной жизнедеятельность человека. Согласно вто­рой — критерием разграничения данных терминов может служить факт использования (или неиспользования) техники. (Так, в вышеупомянутом словаре-справочнике Н. Ф. Реймерса под антропогенезом подразумевается «изменение и само­развитие природных объектов и явлений под воздействием человеческой деятельности», т. е. опущен термин «производ­ственной».) Наконец, суть третьей точки зрения состоит в том, что антропогенез — это лишь начальный этап воздейст­вия общества на природную среду, который по мере развития производительных сил постепенно сменился техногенезом. Можно утверждать, что такая позиция наиболее правомерна (ведь, когда сегодня речь идет о прямой антропогенной на­грузке на природные комплексы, будь то охота, рыболовство, сбор ягод и грибов, уровень этой нагрузки на конкретную территорию непосредственно зависит от уровня развития сис­тем транспорта и технологии охоты, рыболовства и т. д.). От­ сюда вывод: вся совокупность современных процессов воздей­ствия общества на природу может быть охарактеризована как техногенез.

Исходя из генетических особенностей, масштабов и форм проявления техногенных нарушений в природной среде, раз­личают два вида техногенного воздействия на природную среду: прямое и косвенное. Первое из них осуществляется хо­зяйственными объектами при непосредственном их контакте с природной средой в процессе природопользования. Прямое воздействие обычно осуществляется параллельно функциони­рованию таких объектов, а в территориальном плане его зона практически совпадает с зоной действия соответствующих хо­зяйственных систем.

Что же касается косвенного техногенного воздействия, то оно проявляется опосредованно, в результате цепной реак­ции, вызванной прямым воздействием на природную среду. Любые местные нарушения в геосистемах по различным каналам (через гравитационный перенос материала, сток, циркуляцию воздушных масс и т. п.) распространяются на соседние территории. Кумулятивный эффект такой передачи приобретает в конечном счете региональное и даже планетар­ное значение.

Глобальные следствия техногенеза.

Неконтролируемый рост населения и хозяйства давно имеет уже не только регио­нальные последствия, но привел и к глобальным изменениям. Сбывается предсказание В. И. Вернадского о превращении че­ловечества в силу, по масштабам сравнимую с геологическими силами, хотя ноосфера (слой разума) способна пока лишь при­мерно оценить значимость и опасность этих процессов, и тем более не в состоянии точно прогнозировать их течение и пос­ледствия.

Бесспорно, сильнейшее воздействие на глобальную экосреду оказывает такая отрасль материального производства, как энер­гетика, особенно учитывая динамичность ее развития. Глобаль­ное энергопотребление, по оценкам Всемирного совета по энер­гетике, может увеличится к 2020 г. на 50—75% даже при по­вышении эффективности использования топлива и энергии. Кстати, возможности для этого есть: страны «большой семерки» после начала энергетического кризиса сумели реализовать ряд мер по экономии энергии и уже с середины 70-х годов рост ВНП в этих странах сильно опережал потребление первичных источ­ников энергии, еще больше снизились выбросы СО, NО, SО и др. В развивающихся странах потребление первичных источни­ков энергии стремительно росло.

Значительно уменьшить выбросы углекислого и других парниковых газов можно, как известно, либо за счет энергосбережения, либо в результате использования альтернатив­ных, экологически чистых источников энергии, либо за счет развития атомной энергетики. Если исходить из реальных возможностей, то сегодня первый путь может быть приемлем основном для стран Восточной Европы и СНГ, поскольку западные страны и Япония практически исчерпали свои по­тенции, а развивающиеся страны пока заботятся лишь о ко­личественном росте национальной энергетики. Второй путь также вряд ли способен в ближайшие десятилетия радикаль­но оздоровить окружающую среду. По имеющимся данным, вклад возобновимых источников энергии (исключая гидроэ­нергетику) к 2000 г. составит не более 3%, а это значит, что и в первые десятилетия будущего века на ископаемое топливо будет приходиться около 90% всего энергопотребления.

Таким образом, в ближайшем обозримом будущем шансы альтернативной электроэнергетики не так велики, как это утверждается во многих популярных футурологических рабо­тах. Вот как, например, они оцениваются в России. Ясно, что экономия 9 млн т условного топлива — ничтожные результаты, практически «неуловимое» изменение в давлении на окружающую среду.

После катастрофы в Чернобыле такой подход был бы несколько лег­ковесным. Даже частичная ликвидация ее последствий толь­ко в Белоруссии обойдется, по экспертным оценкам, в 16 годовых бюджетов республики. Возникают проблемы обеспе­чения ядерной и радиационной безопасности, нейтрализации радиоактивных отходов, конверсии в области ядерного ору­жия и т. п. Поэтому о чистоте атомной энергии можно гово­рить с известной долей условности, с учетом способности госу­дарства обеспечить абсолютную безопасность атомных электростанций.

Рассмотрим несколько подробнее такое проявление глобаль­ного техногенеза, как массовое сведение лесов на планете. Их исчезновение и деградация связываются со следующими фак­торами:

1) проводимыми в больших масштабах заготовками про­мышленной древесины, которые редко сопровождаются соот­ветствующими работами по лесовосстановлению;

2) расширением масштабов и площадей заготовок древесно­го топлива, особенно в развивающихся странах;

3) усилением демографического пресса, «экспансией» го­родских и сельских поселений;

4) вытеснением на обширных площадях естественных лесов монокультурными искусственными насаждениями — планта­циями каучуконосов, масличной пальмы и т. п.;

5) сохранением в слаборазвитых странах (прежде всего в государствах Тропической Африки) переложного земледелия, в том числе подсечно-огневого типа;

6) превращением больших лесных массивов в пастбищные угодья для крупного товарного животноводства (особенно в Южной Америке);

7) перевыпасом скота в тропических сухих лесах, ксерофильных редколесьях и колючекустарниковых формациях;

8) усилением воздействия факторов индустриального про­исхождения;

9) усилением рекреационного использования лесов, а также расширением масштабов охоты.

Совершенно очевидно, что перечисленные факторы влияют дифференцирование в зависимости от типа страны и террито­рий. Одни из них присущи фактически лишь развивающимся странам (перевыпас скота, практика подсечно-огневого земле­делия и т. д.), в то время как в индустриально развитых странах главным фактором деградации лесов является безус­ловно индустриальный фактор (заготовка деловой древесины, кислотные дожди и др.).

Весьма специфическую роль в современном мире играют тропические лесные формации. Известно, что лесной покров Земли — один из важнейших аккумуляторов живого вещест­ва, удерживающий в биосфере ряд химических элементов и воду; он активно взаимодействует с почвами, гидросферой и атмосферой, определяет кислородный и углеродный баланс. Все эти функции наиболее ярко ассоциируются с тропически­ми лесами. Это одна из наиболее сложных экологических сис­тем на планете, где климат, почвы, растительность и живот­ный мир являются компонентами единого, исключительно сложного, природного комплекса. Многие ученые утвержда­ют, что тропический лес невозобновим и невосполним (и поги­бает как единый организм, как «огромное великолепное жи­вотное»),

Влажные тропические леса являются богатейшим в мире биомом, содержащим примерно половину всех видов земной фауны и флоры — огромный запас генетических ресурсов (число видов только древесных пород здесь насчитывается около 5 тысяч, тогда как в лесах Западной Европы — лишь около 250 видов). Именно лесные формации тропиков призна­ны центром эволюционной активности на Земле и с их исчез­новением может исчезнуть огромная сфера потенциальных человеческих познаний. Между тем последние космические съемки показали, что пояса влажных тропических лесов на земном шаре практически больше нет! Он распался на отдель­ные массивы, главные из которых находятся в бассейнах рек Амазонки и Конго.

Можно специально говорить о геоэкологических, социоэкологических и экономических функциях тропических лесов. Первые из них заключаются прежде всего в поглощении, на­коплении и высвобождении СО₂, О₂ и других химических эле­ментов; поглощении аэрозолей и шума; поглощении, накопле­нии и высвобождении воды; поглощении и преобразовании радиационной и тепловой энергии; регулировании климата и т. д. Оценка социоэкологических функций является неодно­значной в связи с климатическим дискомфортом влажных тропических лесов, что не всегда способствует «обживанию» данной среды. Наконец, экономические функции связаны с исключительно высоким качеством тропической древесины с красивой текстурой, широкой цветовой гаммой, сравнитель­ной легкостью обработки.

Итак, массовое сведение тропических лесов — один из наи­более красноречивых показателей при характеристике техногенеза. Другим обобщенным показателем может служить удельное производство энергии (о чем говорилось выше). По самым грубым оценкам, за время развития человечества, на­чиная с нового каменного века, оно выросло не менее, чем в 5000 раз. (При этом предполагается, что потребности челове­чества в энергии в 2000 г. в 3 раза превысят уровень 1970 г.) Менее впечатляющую, но более объективную картину дина­мики одного из аспектов техногенеза дает характеристика изменений в мировом землепользовании. Практически во всех странах мира увеличиваются площади застроенных земель, расширяются техногенные территории.

С точки зрения выбросов в атмосферу наибольший интерес для характеристики техногенеза представляют химические соединения углерода (в первую очередь оксида углерода — угарного газа и диоксида углерода). Поскольку эти соедине­ния образуются в основном в результате сжигания топлива, то объем их выбросов теснейшим образом коррелируется с уров­нем индустриального развития стран. Среди других показате­лей отметим сокращение биологического разнообразия.

Какие факторы влияют на распределение пресной воды на планете?

Техносфера отчасти конкурирует с экосферой за наиболее доступ­ные резервуары пресной воды. Тем более что водоемкость всего человеческого хозяйства в XX столетии уве­личилась в 12 раз и достигла огромной величины: около 5 тыс. км³ в год. Это почти 11% годового стока всех рек мира. Правда, некоторую часть этого объема составляют подземные воды, не доступные для биоты. Вместе с ними общий водохозяйственный потенциал ресурсов пресной воды оценивается в 2,5—2,8 млн. км³/год, а современные доступные эксплуатационные запасы — в 42 тыс. км³/год. Из них лишь 14 тыс. км³ составляют устойчи­вую часть речного стока и 2 тыс. км³ — маломинерализованные подземные воды. Масштабное использование в качестве источ­ника пресной воды полярных льдов и опреснения морской воды имеет серьезные экономические и экологические ограничения. Для технических целей используется и некоторое количество морской воды.

Преобладающим источником водоснабжения в мире оста­ются реки. Однако гидроэнергетика и возросшее водопотребление нуждаются в емких резервуарах воды, мало зависящих от сезонных перепадов стока. Поэтому многие тысячи рек в XX в. зарегулированы. Более 30 тыс. водохранилищ с общей площадью зеркала около 500 тыс. км² (больше площади Чер­ного и Азовского морей) увеличили мгновенный объем воды в речных системах с 1,2 до 7,3 тыс. км³, а средний период об­ращения воды в них с 11 до 72 дней. Итоговый эколого-экономический эффект создания и эксплуатации некоторых крупных водохранилищ отрицателен.

Около 70% мирового водопотребления приходится на сельское хозяйство, 13% — на промышленность, 10% — на коммунально-бытовые нужды, 7% - на собственные нужды водного хозяйства (гидроэнергетика, судоходство, рыбное хозяйство и др.).

Безвозвратный расход воды, заканчивающийся в основном испарением, составляет 75%. Общий объем организованных (технических) стоков водоотведения в поверхностные водоемы и водотоки мира превышает 1300 км³/год. Для достаточного раз­бавления содержащихся в них техногенных примесей требуется в среднем в 10 раз больше свежей воды. Таким образом, суммарное прямое антропогенное вмешательство в природный круговорот воды достигает 18 тыс. км³/год [водозабор (5) + раз­бавление стоков (13)], что составляет уже половину речного стока мира. Кроме этого, существует еще значительное косвен­ное вмешательство в глобальный круговорот воды, обусловлен­ное уменьшением объема транспирации из-за вырубки лесов. Вода некоторых рек в промышленных районах мира полностью (в ряде случаев более чем однократно) проходит через различ­ные технические системы водопотребления. Благодаря приме­нению в промышленности и энергетике водооборотных циклов суммарное использование воды в этих отраслях в целом в 2,8 раза превышает объем забора свежей воды. Разумеется, водообеспеченность хозяйства и населения в разных регионах мира очень различны и изменяются (в тыс. м³ годового речного стока на душу населения, без учета транзитного стока) от 0,3 в Нижнем Египте до 150 в Нижнем Конго или на Аляске.

Водоемкость разных производств зависит от вида продук­ции, применяемых технических средств и технологических схем водоснабжения. Так, на производство 1 т разных видов готовой продукции расходуются в среднем такие объемы воды (в м³): угля — 0,6, нефти — 3, стали — 40, синтетических волокон — 300, бумаги — 900, резины — 2300. Большие объемы воды требуются для охлаждения энергоблоков: для работы ТЭС мощно­стью 1 ГВт 1,2—1,6 км³ воды в год, а для работы АЭС той же мощности — до 3 км³.

В питьевом водоснабжении населения в настоящее время все большее значение начинают приобретать подземные источники. На них основано водное хозяйство более 25% городов мира, в том числе и многих крупных. Используются преимущественно пресные воды из зон активного водообмена и артезианских бас­сейнов с минерализацией менее 1 г/л, более чистые в санитар­ном отношении, но и более минерализованные, чем речные во­ды. Большинство их по составу относится к гидрогеохимиче­ским типам НСО₃-Si и НСО₃-Ca-Mg. Практически вся вода, поступающая в магистрали питьевого водоснабжения, нуждается в специальной водоподготовке, так как во многих случаях труд­ности возникают не столько из-за недостаточного объема воды, сколько из-за ее низкого потребительского качества, В частно­сти, поэтому быстро растет индустрия глубокой очистки и бутилирования воды. Проблема качества воды связана в основном с массированным техногенным загрязнением поверхностных и отчасти подземных природных вод.

Потребление водных ресурсов не ограничивается водозабо­ром. Водные артерии широко используются как транспортные пути. Из всего огромного водного грузооборота мира, оцени­ваемого в 35 трлн тонно-километров в год, около 4% относит­ся к внутреннему водному транспорту. Значительная часть стока рек мира проходит через плотины гидроэлектростанций. Современное техногенное вмешательство в круго­ворот воды близко к критическому уровню, превышение кото­рого может существенно повлиять на географическое распре­деление осадков и качество воды природных источников.

Объясните экологическое влияние вырубки леса на процесс опустынивания.

Различают две формы опустынивания: дезертификацию — расширение ареала пустыни и дезертизацию — углубление процесса опустынивания в прежних пределах. Важно по­мнить, что опустынивание не обязательно ассоциируется с засушливыми регионами: в отдельных случаях оно может происходить и на переувлажненных территориях. Все зависит от того, что следует понимать под опустыниванием — умень­шение или потерю биологического потенциала территории, потерю сплошного растительного покрова и т. д.

Сегодня процессы опустынивания уже не являются следстви­ем каких-либо климатических изменений в глобальном или ре­гиональном масштабах, как это бывало прежде. Главный фак­тор наблюдающегося процесса опустынивания — антропогенная деятельность, которая приводит к резкому падению или даже полному уничтожению биологического потенциала отдель­ных территорий. Среди наиболее важных антропогенных при­чин опустынивания назовем избыточный выпас скота, вырубку лесов с целью заготовки дров и древесины, практикование подсечно-огневого земледелия, чрезмерную и неправильную экс­плуатацию обрабатываемых земель (монокультурность, вспаш­ка целины, возделывание склонов и т. п.).

Почти треть всей суши Земли занимают пустынные и полу­пустынные районы, где проживает свыше 15% населения Земли. К середине 90-х годов общая площадь антропогенных пустынь составляла, по разным оценкам, от 10 до 13 млн км². Кроме того, под угрозой опустынивания находится еще по крайней мере 30 млн км² земель.

Один из наиболее тревожных экологических феноменов со­временности — прогрессирующее опустынивание в Сахеле (контактной зоне пустыни Сахары и саванны). Никогда преж­де темпы продвижения Сахары на юг не были столь стреми­тельными.

Космогенные и первичные радионуклиды.

Космогенные радионуклиды непрерывно образуются в основном в ат­мосфере при взаимодействии космического излучения преимущественно с ядрами атомов азота, кислорода и аргона, а затем поступают на земную по­верхность с атмосферными осадками. К ним относятся Н-3, С-14, Ве-7, Na-22 и др. (всего 14 радионуклидов). Главными реакциями образования С-14 и Н-3 являются: ¹⁴N + n → ¹²С + ³H и ¹⁴N + n → ¹⁴C+p. Тритий и радиоуглерод С-14 являются космогенными источниками последующего внутреннего облу­чения человека на Земле. Основными космогенными источниками внешнего облучения являются радионуклиды Ве-7, Na-22 и Na-24, однако на уровне Земли они не вносят существенного вклада в суммарную дозу внешнего гам­ма-излучения.

Первичные радионуклиды делят на две группы: радионуклиды урано­вого и ториевого семейств и радионуклиды, находящиеся вне этих радиоак­тивных семейств. В первую группу входят 32 радионуклида, среди которых такие долгоживущие нуклиды, как торий-232 (период полураспада 14,1 млрд. лет), уран-238 (4,51 млрд. лет), уран-235 (710 млн. лет), радий-226 (1602 го­да), свинец-210 (22,3 года) и другие. Во вторую группу - 11 долгоживущих ра­дионуклидов, которые присутствуют в различных объектах среды с момента образования Земли и имеют период полураспада от 10⁷ до 10¹⁵ лет (калий-40, рубидий-87 и др.).

Из первичных радионуклидов основной вклад в дозу внешнего облуче­ния вносят гамма-излучающие нуклиды уранового и ториевого рядов, а также калий-40. Главными источниками внешнего гамма-облучения в воздухе ториевой серии являются торий-228 и астатий-228, в урановом ряду 99 % дозы определяются гамма-излучением свинца-214 и висмута-214 (RaB и RaC).

Содержание радионуклидов земного происхождения в почве определяет­ся как активностью исходных горных пород, так и характером процессов поч­вообразования. На удельную активность естественных радионуклидов в почве влияют: активность горных пород, из которых она образовалась; про­цессы выщелачивания почв грунтовыми водами; сорбция радионуклидов почвами и некоторые другие факторы.

Энергия гамма-излучения, испускаемого этими радионуклидами, не пре­вышает 2,6 МэВ, и поэтому оно частично поглощается почвой. Основной вклад в дозу излучения над поверхностью Земли вносят нуклиды, содержа­щиеся в верхнем 30-сантиметровом слое почвы.

Следует отметить, что уран-238 является не только родоначальником радиоактивного ряда. В результате спонтанного деления он образует большое количество других радионуклидов - продуктов деления. Количество естест­венных продуктов деления в земной коре довольно велико, но средняя кон­центрация активности их в почве чрезвычайно мала и обусловленные ими дозы незначительны. Например, общее количество стронция-90 в земной коре оценивается равным 5х 10¹⁶ Бк (1,35 млн. Ки), его средняя удельная актив­ность в почве равна 2х10^-6 Бк/кг, формируемая им годовая доза облучения красного костного мозга составляет около 10^-11 Гр (10^-9 рад).

Типичный диапазон мощности поглощенной дозы в воздухе на высоте 1м от поверхности Земли от всех естественных радионуклидов составляет от 37 до 94 нГр/ч (примерно соответствует мощности дозы гамма-излучения 3,7-9,4мкР/ч).

Конец формы