- •Введение
- •1. Глобальные проблемы экологии
- •1.1. Рост численности населения
- •1.2.Природные ресурсы, загрязнение и деградация окружающей среды
- •1.3. Энергоэффективность и чистая полезная энергия
- •1.4. Чистая первичная продуктивность экосистем
- •2. Круговороты веществ в природе
- •2.1. Круговорот углерода
- •2.2. Круговорот кислорода
- •2.3. Круговороты азота и серы
- •2.4. Нормативные платежи за выбросы загрязняющих веществ от стационарных источников
- •2.4. Круговорот фосфора
- •2.5. Миграционные циклы
- •2.6. Круговорот воды
- •3. Вопросы к практическим занятиям и контрольным заданиям по курсу "экология"
- •4. Задачи к курсу "экология"
- •Рекомендуемая литература основная :
- •Дополнительная:
- •Пример оформления контрольной работы.
- •Экзаменационный билет № 1
2.5. Миграционные циклы
Около 30 элементов, и их соединений, необходимых для жизни в небольших или незначительных количествах, называют питательными микроэлементами. Это железо, медь, цинк, хлор, йод и прочие. Они в небольших количествах участвуют во всех круговоротах.
Появление гигантских свалок, полигонов, шламонакопителей, золоотвалов, сброс загрязненных сточных вод и др. привело к тому, что вклад антропогенной деятельности имеет один порядок с природной миграцией или, в некоторых случаях, значительно превышает последний. Это, согласно третьему закону экологии, влечет за собой непредсказуемые последствия для всех биотических (живых) компонентов экосистем, в том числе и людей.
Таблица 2.7. Состав загрязнений, ПДС и нормативные платежи за сброс сточных вод гальванического производства
Вещество |
Концентрация загрязнителей, мг/л |
ПДС, мг/л |
Нормативная плата, р./т | |
Cпдс |
Сппс | |||
Fе (общ) |
59 |
2,20 |
2755 |
13775 |
Сг6+ |
15 |
0,008 |
13774 |
68870 |
Cd2+ |
1,0 |
0,04 |
55096 |
275480 |
Zn2+ |
7,5 |
0,006 |
27548 |
137740 |
Ni2+ |
4,0 |
0,02 |
27548 |
137740 |
Сu2+ |
1,0 |
0,009 |
275481 |
1377405 |
ПАВ |
- |
0,05 |
552 |
2760 |
Одним из примеров такого загрязнения может служить сброс тяжелых металлов в процессах нанесения гальванических покрытий. Такие участки или цеха имеют практически все предприятия. Состав этих загрязнений, предельно допустимые концентрации сброса (ПДС) и нормативные платежи представлены в табл. 2.7.
Рассчитав экологический ущерб, наносимый водной. экосистеме, по уравнению
у = mпдс∙n∙ Спдс + mппс∙n∙Сппс
можно оценить прибыль предприятия, равную разности нормативных платежей за сброс загрязненных сточных вод и сточных вод с нормами ПДС в случае постройки очистной установки.
2.6. Круговорот воды
В этом процессе происходит очистка, накопление и перераспределение планетарного запаса воды. Солнечная энергия и земное притяжение непрерывно перемещают воду между океанами, атмосферой, сушей и живыми организмами. Важнейшими процессами этого круговорота являются испарение, конденсация ларов, осадки (дождь, град, снег) и сток воды с суши в моря и океаны для возобновления цикла. Это вызывает эрозию почв, которая приводит к миграции различных химических веществ в рамках других биогеохимических циклов.
Значительная часть возвращающейся на сушу воды просачивается глубоко в грунт. Там происходит накопление грунтовых вод в водоносных горизонтах - подземных резервуарах, расположенных как внутри, так и между различными формациями горных пород. Подземные источники и водотоки в итоге возвращают воду на поверхность суши и в реки, озера, ручьи - откуда она вновь испаряется или стекает в океан. Циркуляция подземных вод происходит несравненно медленнее, чем циркуляция поверхностных и атмосферных вод.
Человек вмешивается в круговорот воды двумя способами:
1. Забор больших количеств пресной воды из рек, озер и водоносных горизонтов. В густозаселенных или интенсивно орошаемых районах водозабор привел к истощению запасов грунтовых вод или к вторжению океанической соленой воды в подземные водоносные горизонты.
2. Сведение растительного покрова суши в интересах развития сельского хозяйства, при добыче полезных ископаемых, строительстве дорог, жилья и других видов деятельности. Это приводит к уменьшению просачивания поверхностных вод под землю, что сокращает пополнение запасов грунтовых вод, увеличивает риск наводнений и повышает интенсивность поверхностного стока, тем самым усиливая эрозию почв.
Несмотря на то, что за пользование пресной водой установлена плата (1,5 к./м3 в ценах 1991г.), ее использование на технические нужды непрерывно увеличивается. Многие предприятия могли бы значительно сократить расходы и снизить нагрузку на окружающую среду, если бы ввели в технологические процессы внутренние водооборотные циклы. Экономический эффект от внедрения этого процесса можно рассчитать на примере эксплуатации очистной установки сточных вод гальванопроизводства с водооборотным циклом (данные для расчета представлены в табл. 2.7). При таком процессе экономический и экологический эффект получается в результате отсутствия платежей за водозабор, а также за прекращение сброса сточных вод.