3. Принципы функционирования экосистем.
Первый признак функционирования экосистем:
Получение ресурсов и избавление от отходов происходят в рамках круговорота всех элементов. Этот принцип гармонирует с законом сохранения массы. Поскольку атомы не возникают, не исчезают и не превращаются один в другой, они могут использоваться бесконечно в самых различных соединениях и запас их практически неограничен. Именно это и происходит в природных экосистемах. Очень важно подчеркнуть, однако, что биологический круговорот не совершается исключительно за счет вещества, поскольку он - результат деятельности организмов, для обеспечения жизнедеятельности которых требуются постоянные энергетические затраты, поставляемые Солнцем. Энергия солнечных лучей, поглощаемая зелеными растениями, в отличие от химических элементов, не может использоваться организмами бесконечно. Данное заключение вытекает из второго закона термодинамики: энергия при превращении из одной формы в другую, то есть при совершении работы, частично переходит в тепловую форму и рассеивается в окружающей среде. Следовательно, каждый цикл круговорота, зависящий от активности организмов и сопровождаемый потерями энергии из них, требует все новых поступлений энергии. Итак, существование экосистем любого ранга и вообще жизни на Земле обусловлено постоянным круговоротом веществ, который, в свою очередь, поддерживается постоянным притоком солнечной энергии. В этом состоит второй основной принцип функционирования экосистем:
Экосистемы существуют за счет не загрязняющей среду и практически вечной солнечной энергии, количество которой относительно постоянно и избыточно.
Билет 21.
1. …
2. Для очистки сточных вод используют очистные сооружения трех основных типов: локальные, общие и районные или городские.
На нефтебазах и насосных станциях трубопроводов применяют очистные сооружения общего типа, а в случае попадания в сточные воды особо вредных химических веществ - очистные сооружения локального типа. В зависимости от степени очистки сточных вод на очистных сооружениях локального или общего типа и характеристики водоема сточные воды либо направляют на районные или городские очистные сооружения, либо сбрасывают в водоем.
Очистные сооружения локального типа предназначены для обезвреживания сточных вод непосредственно после технологических цехов, имеющих вредные химические вещества, например после резервуарного парка технологических коммуникаций, насосных станций, хранящих и перекачивающих этилированные бензины. Применение таких установок дает возможность избежать необходимости пропускать сточные воды предприятия через установки для извлечения из воды определенных химических веществ.
Очистные сооружения общего типа предназначены для очистки всех нефтесодержащих вод нефтетранспортного предприятия. Обычно эти очистные сооружения включают механическую, физико-химическую и биологическую очистки. К сооружениям механической очистки относятся песколовки, нефтеловушки, отстойники, флотационные и фильтрационные установки и др. На этих сооружениях удаляют грубодисперсные примеси. К сооружениям физико-химической очистки относятся флотационные установки с применением химических реагентов, установки с применением коагулянтов для коллоидных примесей. К сооружениям биологической очистки относятся аэротенки, биофильтры, биологические пруды и др.
Для очистки сточных вод применяют реагентные методы: коагуляцию, флокуляцию, осаждение примесей, фильтрование, флотацию, адсорбцию, ионный обмен, обратный осмос и др.
Очистные сооружения районного или городского типа предназначены в основном для механической, физико-химической и биологической очистки сточных вод. Если на эти очистные сооружения направляют производственные сточные воды, то в них не должно быть примесей, которые могут нарушить нормальный ритм работы канализации и очистных сооружений.
3. …
|
Билет 22.
| |
|
1 |
Тепловое загрязнение окружающей среды. Обоснованность «глобального потепления» Тепловое загрязнение - тип физического (чаще антропогенного) загрязнения окружающей среды, характеризующийся увеличением температуры выше естественного уровня. Основные источники теплового загрязнения - выбросы в атмосферу нагретых отработанных газов и воздуха, сброс в водоемы нагретых сточных вод. 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 кв.км. Изменение климата обозначает рост средней температуры воздуха и воды в морях и океанах по всему миру. По свидетельству Межправительственной группы экспертов по изменению климата (Intergovernmental Panel on Climate Change) потепление климата – несомненный факт, заметный и по прямым наблюдениям. Парниковыми газами называют газы, вызывающие парниковый эффект в атмосфере. Они создают естественный парниковый эффект, без которого средняя температура земли была бы на 20-30 градусов ниже. Без естественного парникового эффекта земля была бы необитаемой. Углекислый газ, вызываемый деятельностью человека – парниковый газ, который по своему объёму оказывает наибольшее воздействие. Содержание углекислого газа в атмосфере выросло до 31 %, а средняя температура поверхности земли за последние 150 летподнялась на 0,4-0,8º. Специалисты считают, что каждые 10 лет климат будет по-прежнему теплеть на 0,2-0,4º. При усилении парникового эффекта регионы, находящиеся около экватора, будут нагреваться меньше, а территории рядом с северным и южным полюсами – больше. Количество осадков и испарение при глобальном потеплении климата увеличатся. Ожидается, что сухие области будут ещё больше страдать от засухи, а территории с влажным климатом – от дождей и наводнений. Возрастёт сила штормов, гроз, сильные бури распространятся на регионы, в которых они прежде были редкими. При изменении климата аномальные погодные условия будут ещё больше отражаться на транспорте
|
|
2 |
Направленность сукцессии под влияние теплового загрязнения Сукцессии, которые возникают под влиянием внешних факторов, называются аллогенными, или экзогенными В ходе аллогенной сукцессия при усилении влияния вызвавшего ее фактора происходит замена видов, составляющих естественную экосистему, видами с выраженными свойствами устойчивости к загрязнениям, выпасу, рекреационным нагрузкам и т. д. Если действие внешнего фактора, который вызвал сукцессию, прекратится, то прекращается и сукцессия, и начинается процесс восстановления экосистемы в результате вторичной сукцессии под влиянием внутренних факторов. Однако в ряде случаев сообщество не может самостоятельно восстановиться после аллогенной сукцессии, поскольку условия среды претерпели необратимые изменения или отсутствуют источники семян и спор позднее сукцессионных видов растений. |
|
3 |
Потоки вещества и энергии в трофических цепях Пищевые цепи (сети) и трофические уровни. Основой любой экосистемы, ее фундаментом являются пищевые (трофические) и сопутствующие им энергетические связи. В них постоянно происходит перенос Вещества и энергии, которые заключены в пище, созданной преимущественно растениями. Перенос потенциальной энергии пищи, созданной растениями, через ряд организмов путем поедания одних видов другими называется цепью питания или пищевой цепью, а каждое ее звено —трофическим уровнем (рис. 14.6).
Первый трофический уровень образуют продуценты (растения), второй — первичные консументы (растительноядные животные), третий — вторичные консументы (плотоядные животные и паразиты). Поскольку каждый организм имеет несколькоисточников питания и сам является объектом питания для других организмов из одной и той же пищевой цепи или даже из разных (всеядные организмы, например человек, медведь, воробей, потребляют как продуцентов, так и консументов, т. е. живут на разных трофических уровнях), цепи питания многократно разветвляются и переплетаются в сложные пищевые сети
|
Билет 23.
Экологические преступления — преступные посягательстванаэкологическую безопасность, то есть безопасностьокружающей природной средыкак условия и средства обитаниячеловекаи живых организмов, а в принципе — и их выживания.
Некоторые страны Европыприсоединились кКонвенции«О защите окружающей среды посредством уголовного законодательства»
«Экологические преступления» являются институтомОсобенной частироссийскогоуголовного законодательства, предусмотренным гл. 26УК РФ[2]. Данный институт относится к субинституту «Преступления против общественной безопасности и общественного порядка». В качестве самостоятельного института данная группапреступленийвпервые в российскомуголовном правевыделена вУК РФ1996г.
Общественная опасностьэкологических преступлений заключается в том, что оно посягает на человека черезприроду, посредством уничтожения или качественного ухудшения биологической основы его существования.
Особо охраняемые природные территории - участки земли, водной поверхности и воздушного пространства над ними, где располагаются природные комплексы и объекты, которые имеют особое природоохранное, научное, культурное, эстетическое, рекреационное и оздоровительное значение, которые изъяты решениями органов государственной власти полностью или частично из хозяйственного использования и для которых установлен режим особой охраны. Особо охраняемые природные территории относятся к объектам общенационального достояния. Настоящий Федеральный закон регулирует отношения в области организации, охраны и использования особо охраняемых природных территорий в целях сохранения уникальных и типичных природных комплексов и объектов, достопримечательных природных образований, объектов растительного и животного мира, их генетического фонда, изучения естественных процессов в биосфере и контроля за изменением ее состояния, экологического воспитания населения.
Биогеоценоз - система из сообщества живых организмов (биота) и его биотического окружения на ограниченном участке земной поверхности с однородными условиями (биотоп)
Близким по значению понятием является экосистема— система, состоящая из взаимосвязанных между собой сообществ организмов разных видов и среды их обитания. Экосистема — более широкое понятие, относящееся к любой подобной системе. Биогеоценоз, в свою очередь — класс экосистем, экосистема, занимающая определенный участок суши и включающая основные компоненты среды — почву, подпочву, растительный покров, приземный слой атмосферы. Не являются биогеоценозами большинство искусственных экосистем. Таким образом, каждый биогеоценоз — это экосистема, но не каждая экосистема — биогеоценоз.
Свойства биогеоценоз:
естественная, исторически сложившаяся система
система, способная к саморегуляции и поддержанию своего состава на определенном постоянном уровне
характерен круговорот веществ
открытая система для поступления и выхода энергии, основной источник которой — Солнце
Последние 10-15 лет характеризуются ухудшением здоровья населения России. Весьма наглядно это подтверждает статистика: ежегодно число аптек в городах увеличивается на 10-15%. Особенно сильное ухудшение здоровья населения (и в первую очередь - детей) наблюдается в экологически неблагополучных регионах и городах. В то же время такой резкий рост числа почти всех хронически неинфекционных заболеваний не может быть обусловлен только возрастанием экологического загрязнения. Очевидно, действует целый комплекс факторов, в том числе и новых, характерных именно для современной России. В этой связи можно выделить восемь особенностей, касающихся сегодняшнего экологического неблагополучия и связанного с ним состояния здоровья населения.
|
Билет 24.
| |
|
1 |
Нормирование отходов, проблема утилизации и пути ее решения Очевидно, что подобная проблема должна решаться на государственном уровне, так как современные технологии, связанные с переработкой ТБО, требуют значительных материальных вложений, да и осуществление таких масштабных проектов невозможно без соответствующей организации и координации со стороны государства. Способы решения проблем удаления, переработки и обезвреживания коммунальных отходов предопределяют системный подход, включая: - раздельный сбор отходов; - утилизацию вторичных ресурсов и складирование отходов на инженерно обустроенных полигонах - контрольную сортировку и биомеханическую переработку отходов с максимальной утилизацией вторичных ресурсов; - термическое разложение (сжигание) балласта отходов; Но на сегодняшний день наиболее распространенным способом обезвреживания коммунальных отходов в нашей стране остается их захоронение на полигонах или не обустроенных свалках. Эксплуатация свалок, не имеющих элементарных природоохранных сооружений, (гидрозащитных экранов, систем сбора и контроля фильтрата и т. д.) с социальной точки зрения противопоказана, с природоохранной - опасна. Полигонный метод обезвреживания ТБО технологически несложен, однако требует больших земельных площадей, значительных капиталовложений, эксплуатационных и транспортных затрат. В связи с этим одним из эффективных способов обращения с отходами (ТБО) является создание сортировочно-полигонных комплексов (СПК) и биомеханических заводов (БМЗ). Особого внимания заслуживает проблема утилизации полимерных бытовых отходов, так как этот материал в большинстве своем не подвержен саморазложению, а при сжигании выделяет крайне ядовитые вещества. Полимеры составляют порядка 10% с прогрессирующим ростом до 20% от общей массы коммунальных отходов страны.
|
|
2 |
Мировой экологический кризис, особенности в развитых и бедных странах Общая экономическая нагрузка на экологические систем зависит от трех факторов: численности населения, среднего уровня потребления и широкого применения различных технологий. Снизить степень ущерба, наносимого окружающей среде обществом потребителей, можно, изменив сельскохозяйственные модели, транспортные системы, методы городского планирования, интенсивность потребления энергоресурсов, пересмотрев промышленные технологии и т.п. К тому же при изменении технологий может быть снижен уровень материальных запросов. И это постепенно происходит вследствие удорожания жизни, что напрямую связано с экологическими проблемами. Эксперты установили, что эта катастрофа вызвала следующие негативные последствия:
Суть экологической угрозы заключается в том, что всевозрастающее давление на биосферу антропогенных факторов может привести к полному разрыву естественных циклов воспроизводства биологических ресурсов, самоочищения почвы, вод, атмосферы. Это вызовет резкое и стремительное ухудшение экологической обстановки, что может повлечь за собой гибель населения планеты. Уже сейчас экологи предупреждают о нарастании парникового эффекта, расползании озоновых дыр, выпадении все большего количества кислотных осадков и т.д. Перечисленные отрицательные тенденции в развитии биосферы постепенно приобретают глобальный характер и представляют угрозу для будущего человечества.
|
|
3 |
Экологический ущерб |
Экологический вред- загрязнение окружающей среды или изъятие природных ресурсов свыше установленных нормативов, вызвавшее или вызывающее заболевания, деградацию или гибель живых организмов и человека, истощение природных ресурсов. Экологический вред можно разделить на два вида: - вред, причиняемый экологическому правопорядку в целом (вред в социально-юридическом значении). Экологический правопорядок – состояние упорядоченности, организованности общественных отношений, закрепляемых и регулируемых эколого-правовыми нормами; - вред – в фактическом смысле, выражающийся в реальном ухудшении качественного состояния окружающей среды или умалении ее количественных характеристик. Вред, нанесенный природе, можно также разделить на экологический и экономический. Экономический вред затрагивает имущественные интересы природопользователей и поддается материальному выражению. Восстановление такого вреда производится общим основаниям гражданско-правовой ответственности. Экологический же вред затрагивает качественное состояние окружающей среды, вызванное нарушением законодательства об охране окружающей среды, либо такое уменьшение ее количественных характеристик, которое способно вызвать негативные экологические последствия, а также связанное с этим любое умаление охраняемого законом материального и нематериального блага, включая жизнь и здоровье человека.
|
Билет 25.
| |
|
1 |
Влияние искусственных островов на гидросферу 2. Оценка экологического воздействия
Традиционным методом строительства искусственного острова в прибрежной полосе акватории моря является:
Отрицательным воздействием на окружающую среду при таком методе строительства искусственного острова являются: 1. Выбросы загрязняющих веществ от стройтехники в атмосферу непосредственно над акваторией моря, в период строительства. 2. Нарушение циркуляции прибрежных морских течений на период строительства острова 3. Сокращение питательной среды биоценоза моря. 4. Загрязнение гидросферы нефтепродуктами. 5. Взмучивание водной акватории моря взвешенными частицами в период отсыпки острова и штормовой деятельности моря. 6. Застойное загрязнение воды на перемычке, от берега до острова.
|
|
|
|
|
3 |
Пищевые цепи и обмен энергией |
Поток энергии и круговорот веществ в типичной пищевой цепи. Обратите внимание на
существование двух путей обменамежду хищниками, с одной стороны, и детритоядными и
редуцентами, с другой. Последние питаются мертвыми хищниками,хищники могут питаться живыми детритоядными.
|
Билет 26.
| |
|
1 |
Влияние свалок отходов на состояние территорий, особенности воздействия на гидросферу |
|
Выпуск газа из органических отходов. Каждый полигон имеет определенный объем отходов, которые он может вместить, после чего он должен будет закрыт. Когда свалка закрыта или ограничена, попадание влаги или воды шунтируется, сохраняя тем самым его от чрезмерного разложения. Тем не менее, отходы присутствующие внутри свалки уже содержат некоторое количество влаги, которая сочетается с другими твердыми отходами и начинает выпускать различные виды газов. Эти свалки в основном включают в себя, метан и двуокись углерода, которые выдают запах гниения. Так, например, твердые отходы могут содержать некоторые токсичные химические вещества, газы испаряются через почву и смешиваются с окружающим воздухом. Производство фильтрата. С мусором расположенным под землей, есть риски попадания вредных химических веществ в грунтовые воды. Фильтрат является токсичной жидкостью, которая производится, когда вода или влага смешивается с твердыми отходами. Когда дождевая вода попадает на почву, она просачивается в землю и не может вступать в контакт с твердыми отходами, тем самым вызывая фильтрат. Теперь, если есть поток грунтовых вод, который вступает в контакт с этим фильтратом, она будет загрязнена для дальнейшего использования. Чтобы избежать производство этой токсичной жидкости, свалки должны быть покрыты водонепроницаемыми материалами. Парниковый эффект. Определяется как внезапное повышение температуры, которые происходят из-за неустойчивых погодных условий. Когда свалки остаются открытыми или без крышки (крышка для защиты от просачивания дождевой воды), в атмосферу могут попадать самые разные вредные газы, такие как: метан и двуокись углерода, которые производятся чрезмерно. Когда уровень этих газов увеличивается, они мешают температуре окружающей среды и делают воздух теплее. Это повышение температуры также приводит к сходу ледяных шапок в полярных регионах, а также повышает уровень моря, нарушая все погодные законы. Принимая во внимание эти вредные воздействия свалки, самое время понять какую опасность они представляют для нашей окружающей среды. Хотя свалки являются необходимостью для мусора, важно знать, как их использовать, правильно. | |
|
2 |
Экологическое страхование |
|
Экологическое страхование — это совокупность различных видов страхования экологических рисков, направленных на создание страховой защиты на случай причинения страхователям, застрахованным и третьим лицам (выгодоприобретателям) ущерба в результате внезапного сверхнормативного загрязнения окружающей среды (земельных угодий, водной среды или воздушного бассейна). Система экологического страхования включает в себя следующие виды:
Институт экологического страхования появился в результате презумпции экологической опасности планируемой хозяйственной и иной деятельности. Отличительной чертой экологического страхования является также возможность компенсации неопределенного чрезвычайного ущерба. Страхование экологических рисков особенно актуально для предприятий топливно-энергетического комплекса, а также при транспортировке сырой нефти и нефтепродуктов. Примером такого страхования служит страхование ответственности владельцев танкеров за загрязнение окружающей среды нефтью и нефтепродуктами — ТОВАЛОП. | |
3. …
Билет 27.
1)Альтернативные источники энергии, перспективы развития, преимущества и недостатки
В группу альтернативных ВИЭ(возобновляемые источники энергии) включают солнечную, ветровую и геотермальную энергию, энергию приливов, течений, морских волн, энергию воды, преобразуемую в электрическую на микро-ГЭС, а также энергию биомассы, используемую для получения моторного топлива, тепловой и электрической энергии альтернативными способами (не сжиганием!).
Сегодня мировое сообщество уделяет большое внимание развитию ВИЭ, делая это направление важной сферой государственной политики. В разных странах мира стали появляться хорошо финансируемые государственные программы, направленные на развитие альтернативной энергетики. Принимаются нормативно-законодательные акты, стимулирующие использование ВИЭ
Основное преимущество ВИЭ перед другими источниками — их возобновляемость, экологичность, широкая распространенность и доступность. В случае необходимости эти источники могут работать автономно, снабжая энергией потребителей, не подсоединенных к централизованным энергосетям
К сожалению, у нетрадиционных источников энергии есть и свои слабые места, главное из которых — высокая себестоимость получаемой энергии. К тому же при производстве электричества за счет ВИЭ в промышленных масштабах часто возникают технические сложности, которые связаны с невозможностью постоянного сопряжения производства энергии с ее потреблением.
2)С экологической точки зрения, устойчивое развитие должно обеспечивать целостность и жизнеспособность биологических и физических природных систем, прежде всего тех, от которых зависит глобальная стабильность всей биосферы. Понятие природных систем и ареалов обитания можно понимать достаточно широко, включая в них созданную человеком среду - например, города. Основное внимание уделяется сохранению их способностей к изменениям и самовосстановлению
3) БИОлогическая РЕГУЛЯЦИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ – формирование, регулирование и стабилизация биотой окружающей среды для ее оптимизации в интересах жизни.
Механизм биологических компенсаций возмущений окружающей среды состоит в направленном отклонении от замкнутости круговорота веществ. Это приводит к возникновению биологических источников (при разложении органики), восполняющих недостаток концентрации органических веществ в окружающей среде, или стоков (при дополнительном синтезе органики), уменьшающих в среде избыточные концентрации неорганических веществ.