Содержание
-
Экология
Вторушина Анна Николаевна
-
Литература
- Акимова Т. А., Кузьмин А. П., Хаскин В. В. Экология. Природа – Человек – Техника. М.: Экономика, 2007. – 511 с.
- Дмитриев А. И., Жиров А. Н.,
- Ласточкин В. В. Прикладная экология. М.: Академия, 2008. – 608 с.
- Коробкин В. И., Передельский Л. В. Экология. Ростов-на-Дону : Феникс, 2008. – 608 с.
-
Тема 1. Проблемы взаимодействия общества и природы
-
Понятие и предмет экологии
- οικος (ойкос) – дом, жилище, родина и λόγος (логос) – наука, и в переводе означает «наука о доме».
- Экология – это наука о взаимоотношениях живых организмов и сообществ между собой и с окружающей средой обитания.
-
Рис.1. Уровни организации материи по Т. Миллеру
-
Предмет экологии
Главный объект изучения в экологии – экосистемы, являющиеся структурными единицами биосферы.
Теоретические задачи:
- Разработка общей теории устойчивости экологических систем
- Изучение экологических механизмов адаптации к среде
- Исследование регуляции численности популяций
- Исследование процессов, протекающих в биосфере, с целью поддержания ее устойчивости
- Моделирование состояния экосистем и глобальных биосферных процессов
-
Прикладные задачи
- Сохранение, воспроизводство и рациональное использование природных ресурсов
- Оптимизация инженерных экономических организационно-правовых, социальных решений для экологически безопасного устойчивого развития
- Прогнозирование и оценка возможных отрицательных последствий деятельности человека для окружающей среды
-
1.1. Основные понятия и определения
- Биоценоз («биос» – жизнь, «ценоз» – сообщество)
- Биотоп («топос» – место)
- Экологическая система, биогеоценоз
- Биосфера
-
1.2. История развития экологии
1. Зарождение и становление экологии как науки (…– до 60-х г.г. XIX века)
- Аристотель (384–322 г.г. до н.э.)
- Теофраст (372–287 г.г. до н.э.) конец XIII в. –XVI в. средневековье
-
XVII–XVIII в.
- К. Линней (1707–1778 г.г.)
- Ж. Б. Ламарк (1744–1829 г.г.)
- Ж. Кювье (1769–1832 г.г.)
- Т. Мальтус (1766–1834 г.г.)
- С. П. Крашенинников (1713– 1755 г.г.)
-
2. Оформление экологии в самостоятельную отрасль знаний (60-е г.г. XIX в. – 50-е г.г. XX в.)
- Ч. Дарвин (1809–1882 г.г.)
- К.Ф. Рулье (1814-1858)
- В.В. Докучаев (1846–1903 г.г.)
- Э. Геккель (1834–1919 г.г.)
- В.И. Вернадский (1863–1945 г.г.)
- А. Тенсли (1871–1955 г.г.)
- В.Н. Сукачев (1880–1967 г.г.)
-
3. Современный этап (50-е г.г. XX в. – до настоящего времени) – превращение экологии в комплексную науку
- Ю. Одум
- Б. Небел
- Н.Н. Моисеев
- Н.Ф. Реймерс
-
1.3. Структура экологии
-
1.4. Этапы взаимодействия человеческого общества и природы
- 1 этап – этап охотничества-собирательства
- 2 этап – этап аграрной цивилизации ~ 10 тыс. лет назад
- 3 этап – этап индустриальной цивилизации
-
- 1 этап – этап охотничества-собирательства
- Пожары и, как следствие, разрушение растительных сообществ в различных районах земного шара и обеднение видового состава крупных позвоночных.
-
- 2 этап – этап аграрной цивилизации ~ 10 тыс. лет назад.
- Разрушение экосистем: уничтожение лесов, засоление почв и опустынивание
- Вымирание крупных представителей фауны – конкурентов домашних животных.
-
3 этап – этап индустриальной цивилизации.
- Наблюдается резкий рост населения
- Уменьшается разнообразие естественной среды
- Нарушается круговорот веществ
- Потребление энергии резко возрастает, встает вопрос об исчерпаемости запасов угля, нефти и природного газа
-
Современное состояние биосферы
- Преобразуется облик планеты
- Изменяется химический состав воздуха, воды, почвы
- Снижаются темпы процесса самоочищения
-
1.5. Экологический кризис
- демографическая проблема (проблема, связанная с ростом населения);
- истощение природных ресурсов;
- проблемы энергетики; загрязнение биосферы (кислотные дожди, разрушение озонового слоя, парниковый эффект и др.);
- проблемы здоровья человека.
-
Выход из экологического кризиса
- экологизация технологий;
- экономизация производств;
- административно-правовое воздействие;
- экологическое просвещение;
- международно-правовая защита.
-
Концепция устойчивого развития Рио-де-Жанейро, 1992 г.
- Устойчивое развитие – самоподдерживающее развитие, сбалансированное развитие
- Устойчивое развитие – развитие, позволяющее на долговременный основе обеспечить стабильный экономический рост, не приводящий к дегидративным изменениям окружающей среды
-
----------------
Тема 2. Закономерности развития биосферы
-
Учение о биосфере
- Э. Зюсс (1875 г.), термин биосфера
- В.И. Вернадский(1863–1945 г.г.) , современное учение о биосфере
- Биосфера – это своеобразная оболочка Земли, содержащая всю совокупность живых организмов и ту часть вещества планеты, которая находится в непрерывном обмене с этими организмами
-
Структура биосферы
-
Категории вещества в биосфере
- Живое вещество
- Косное вещество
- Биокосное вещество
- Биогенное вещество
-
Сущность учения Вернадского В.И.
- Роль живого вещества
- Организованность биосферы
-
Категории веществ в биосфере
- Продуценты (автотрофы) – самопитающиеся
- Консументы (гетеротрофы) - питающиеся другими
- Редуценты (миксотрофы)- разлагающие живые вещества
-
Потоки вещества и энергии в биосфере
Рис. 2. Схема, отражающая потоки вещества и энергии в биосфере
-
Эволюция биосферы
~ 4,7–4,6 млрд. лет назад. Вода является первой средой жизни на Земле.
~3,5 млрд. лет-1,5 млрд. лет назад – простейшие одноклеточные организмы. Начинается выделение кислорода.
~ 600 млн. лет назад - первые позвоночные животные – рыбы, паразиты. Содержание кислорода достигло 0.6 %. Формируется вторая среда жизни – живой организм.
-
- Формирование почвы и воздушно-наземной среды жизни. 400–350 млн. лет, уровень кислорода - 21 %, выход животных на сушу, бурный рост лесов, первые насекомые, крупные животные
- 40 тыс. лет назад. Появление человека.
- Настоящее: Экологический кризис. Техносфера.
-
Будущая стадия развития биосферы: ноосфера, сфера разума. Качественно новая, высшая стадия развития биосферы под контролем разумной деятельности человека.
-
Тема 2. Закономерности развития биосферы
Экологические факторы
-
Экологические факторы
- Среда, среда обитания, окружающая среда
- Экологические факторы – это определенные условия и элементы среды, которые оказывают специфическое воздействие на живой организм.
-
Классификация
1. Абиотические факторы
2. Биотические факторы
3. Антропогенные факторы
-
Закономерности действия экологических факторов
Закон минимума Либиха (1840г.): величина урожая определяется количеством в почве того из элементов питания, потребность растения в котором удовлетворена меньше всего.
-
Уточнения з. Либиха
- Неоднозначное действие фактора на различные функции организма
- Эффект компенсации (взаимозаменяемости) факторов
- Закон незаменимости фундаментальных факторов
- Правило фазовых реакций «польза – вред»
-
- Толерантность
- В. Шелфорд (1913г.), закон толерантности: жизнеспособность организма определяет как недостаток, так и избыток экологического фактора
- Лимитирующие факторы
-
Рис. 3. Схема действия экологического фактора на живые организмы:
1 – оптимум, зона нормальной жизнедеятельности, 2 – зона пониженной жизнедеятельности (угнетение), 3 – зона гибели
-
Реакция на изменение уровня экологических факторов
- Адаптация – это процесс приспособления организма к определенным условиям окружающей среды. Особи, не приспособленные к данным или изменяющимся условиям, вымирают.
- Поведенческая адаптация
- Физиологическая адаптация
- Морфологическая адаптация
-
Экологическая ниша
- Ареал, местообитание
- Экологическая ниша – это совокупность всех факторов и условий среды (физической пространство, способ питания, образ жизни, взаимоотношения с другими видами), в пределах которых может существовать вид в природе.
-
- Каждый организм имеет специфическую экологическую нишу
- Два вида не занимают одну и туже нишу
- Пустующая экологическая ниша всегда будет заполнена
-
Абиотические факторы
1. Климатические факторы
- Температура
- Свет, энергия солнца
- Количество осадков
- Влажность воздушной среды
- Давление
- Движение воздушных масс
-
2. Факторы почвенного покрова (эдафические факторы)
- Свойства почвы
- Физические характеристики:
- глина (мельче 0,002 мм в диаметре)
- ил (0,002–0,02 мм)
- песок (0,02–2,0 мм)
- гравий (больше 2 мм)
-
Химические характеристики
- Песок – кремнезем SiO2
- Глина – глинозем Al2O3и силикаты Al4(SiO4)3, Fe4(SiO4)3, Fe2SiO4. Большая удельная поверхность кристаллов.
- В среднем состав почвы: > 50 % SiO2, 1 – 25 % Al2O3, 1 – 10 % оксиды железа, 0.1 – 5 % оксиды магния, калия, фосфора.
-
А – перегнойно-аккумулятивный горизонт (до нескольких десятков см) :
- А0 – подстилка (дернина)
- А1 – гумусовый горизонт
- А2 – элювиальный горизонт (вымывания)
В – иллювиальный горизонт (вмывания)
Рис. 4. Схема почвенного профиля
-
Биотические факторы
1. Внутривидовые взаимодействия
2. Межвидовые взаимодействия: виды: благоприятные (+), неблагоприятные(-) и нейтральные (0).
00 нейтрализм
+0 комменсализм
–0 аменсализм
++ симбиоз: мутуализм, протокооперация
– – конкуренция
+ – хищничество
+ – паразитизм
3. Воздействие на неживую природу (микроклимат)
-
Антропогенные факторы
- Изменение структуры земной поверхности.
- Изменение состава биосферы, круговорота и баланса входящего в нее вещества.
- Изменение энергетического и теплового баланса отдельных участков и регионов.
- Изменения, вносимые в биоту.
-
Экосистемы
Классификация
- Экосистема
- Биомы (наземные экосистемы)
- Водные экосистемы
-
Структура экосистемы
Схема биогеоценоза (экосистемы), по В.Н.Сукачеву
-
Трофическая структура экосиcтемы
Пищевые (трофические) цепи - это последовательность организмов, в которой каждый из них съедает или разлагает другой. По пищевым цепям происходит передача веществ и энергии в экосистеме от звена к звену.
-
Трофическая структура экосистемы
- Продуценты (зеленые растения) - 1-й трофический уровень
- Растительноядные консументы – 2-й уровень
- Плотоядные консументы (хищники) – 3-й уровень.
-
В природе пищевые цепи переплетаются, образуют пищевые трофические сети.
-
Трофическая структура биоценоза
Экологические пирамиды
Пирамида численности.
- Сверху вниз 1, 2, 3 трофические уровни.
- Цифры – число особей, шт.
- Пирамида биомассы.
- Сверху вниз 1, 2, 3 трофические уровни.Цифры – биомасса сухого вещества в г на м2.
- Пирамида энергии.
- Сверху вниз 1, 2, 3 трофические уровни.Цифры – количество энергии Дж/(м2×г).
-
Продуктивность экосистем
- Продуктивность - биомасса, производимая на единице площади в единицу времени.
- Первичная продукция – органическая масса, создаваемая продуцентами в единицу времени.
- Вторичная продукция – прирост массы консументов за единицу времени.
-
-
Функционирование экосистем
Гомеостаз способность экосистем (организмов, популяций) противостоять изменениям и сохранять равновесие.
-
Сукцессия – последовательная смена биоценозов на одной и той же территории в направлении повышения устойчивости экосистемы. Первичная, вторичная сукцессии.
-
- Круговорот биогенных элементов (биогеохимический круговорот). Наиболее важные: вода, кислород, углерод, азот и фосфор.
- Основной принцип функционирования экосиcтем: Получение ресурсов и переработка отходов происходит в процессе круговорота всех элементов.
-
Круговорот воды в биосфере
-
Круговорот азота
-
Круговорот углерода
-
Популяции
- Популяция – это совокупность особей одного вида, способная к самовоспроизведению, более или менее изолированная в пространстве и во времени от других аналогичных совокупностей одного и того же вида.
- Количественные характеристики популяций: статические и динамические
-
Статические показатели
- Численность популяции – это общее количество особей на данной территории или в данном объеме.
- Плотность популяции – число особей, приходящихся на единицу занимаемого пространства (кол-во чел/км2)
- Показатели структуры – возрастная, половая, размерная структуры
-
Статические показатели. Возрастная структура.
1. Предрепродуктивная (молодые особи)
2. Репродуктивная (взрослые особи)
3. Пострепродуктивная (старые особи)
-
Динамические показатели
- Рождаемость – это число особей ΔNn, родившихся в популяции за некоторый промежуток времени (Δt): Р = ΔNn/Δt
- Удельная рождаемость – отношение рождаемости к исходной численности N b = Р/ N = ΔNn/NΔt
-
Динамические показатели
- Смертность – это число особей ΔNm, погибших в популяции за некоторый промежуток времени Δt:
С = ΔNm/Δt
- Удельная смертность – отношение смертности к исходной численности:
d = С/ N = ΔNm/NΔt
-
Динамические показатели
- Скорость изменения численности популяции: ΔN/Δt
- Удельная скорость изменения численности:
r = b – d
b = d, то r = 0 стационарное состояние
b > d, то r > 0 рост популяции
b < d, то r < 0 снижение численности
-
Кривые выживания
-
Динамика популяций
- J-образная кривая роста численности (экспоненциальная)
- S-образная кривая роста численности (логистическая)
-
Биологическая емкость среды - степень способности природного окружения обеспечивать нормальную жизнедеятельность (дыхание, питание, размножение, отдых и т.п.) определенному числу организмов и их сообществ без заметного нарушения самого окружения.
-
Популяционные волны
Рис. Основные кривые изменения численности популяций различных видов
-
Тема 3. Человечество в экосистеме Земли
-
Демографические проблемы
Рис. Увеличение емкости среды для популяции человека
-
Таблица — Самые населенные страны в 2006г.
-
Показатели популяции
- СКР – суммарный коэффициент рождаемости – среднее число детей, которое рожает каждая женщина в течение своей жизни
- ОКР – общий коэффициент рождаемости – среднее число рождений на 1000 человек в год
- ОКС – общий коэффициент смертности – среднее число смертей на 1000 человек в год
r = ОКР – ОКС – естественный прирост
-
-
Продолжительность жизни - среднее число лет, которые живут или могут прожить несколько человек, родившихся в одном и том же году.
-
Половозрастные пирамиды
Рис. Половозрастные пирамиды для развивающихся и развитых стран
-
Демографическая ситуация в России
-
Таблица 1. Изменение численности населения РФ в 1990—2008 гг.
-
- Продолжительность жизни на 2008г.: для всего населения 67,9 лет (61,8 - у мужчин и 74,2 - у женщин)
- Половая структура популяции: в 2002г. женщин было на 9 миллионов больше, чем мужчин
- Младенческая смертность:менее 10 на 1000 новорожденных
-
Причины депопуляции в России
- ухудшение уровня жизни
- неуверенность перед будущим, психологические стрессы
- жилищные проблемы
- ухудшение качества питания
- снижение доступности медицинской помощи
- загрязнение окружающей среды
-
Урбанизация
- Урбанизация – рост городов и городского населения, усиление их роли и распространение городского образа жизни.
В мире: В 1900 г. в городах жило около 14 % населения, в 1950 г. – 29 %, в 1995 г. – 45 %, а в 2000 г. – 47,5 %.
В России: В 2000 г. - 73 % населения
-
Мегаполисы - наиболее крупная форма городского расселения.
На 2000г.
- Токио – 26,4 млн. чел.,
- Мехико – 17,9 млн. чел.,
- Нью-Йорк – 16,6 млн. чел.,
- Москва – 13,4 млн. чел.,
- Шанхай – 12,9 млн. чел.
-
Положительные стороны
- большие возможности трудоустройства, более разнообразный выбор профессий, экономичная система жизнеобеспечения населения.
Отрицательные стороны
- высокий уровень загрязнения (химического, шумового, электромагнитного, бактериального, информационного), высокий процент заболеваемости, стрессы.
-
Пути решения демографических проблем
1. экономическое развитие;
2. контроль рождаемости;
3. социально-экономические изменения.
-
1. Регулирование численности населения через экономическое развитие
Теория демографического перехода:
В промышленно развитых странах наблюдается снижение смертности и рождаемости, рост населения замедляется, а затем и сокращается
-
Рис. Схема демографического перехода
-
2. Регулирование численности населения через планирование семьи
- Образование в области деторождения
- Распространение контрацептивов
- Службы планирования семьи
3. Регулирование численности населения через социально-экономические изменения
- Экономические стимулы (штрафы, вознаграждение)
- Расширение прав женщин
- Эмиграция в другие страны
-
Тема 4. Природные ресурсы и основы рационального природопользования
-
Природные ресурсы
Природные ресурсы – это совокупность природных объектов и явлений, которые используются человеком для поддержания своего существования.
-
Классификация природных ресурсов· по источникам происхождения:
- биологические
- минеральные
- энергетические ресурсы
-
по использованию в производстве:
- земельный фонд
- лесной фонд
- водные ресурсы
- гидроэнергетические ресурсы
- ресурсы фауны
- полезные ископаемые
-
по степени исчерпаемости
-
- Состояние исчерпаемых возобновимых ресурсов. Состояние флоры и фауны
Всего 1,5 млн. видов растений и животных
За 400 лет исчезли сотни видов птиц, растений, млекопитающих и др.
Под угрозой исчезновения находятся тысячи видов млекопитающих, птиц, пресмыкающихся, земноводных, рыб и т.д.
-
Основные причины утраты биологического разнообразия
- Уничтожение или нарушение среды обитания
- Промысловая охота
- Интродукция чуждых видов
- Прямое уничтожение с целью защиты сельскохозяйственной продукции
- Случайное (непреднамеренное) уничтожение
- Загрязнение окружающей среды
-
Состояние исчерпаемых возобновляемых ресурсов. Состояние земельного фонда
-
Деградация почв, т.е. ухудшение их свойств.
Уничтожение лесов
Основные виды антропогенного воздействия на почвы
- эрозия (ветровая и водная);
- загрязнение почв;
- вторичное засоление и заболачивание;
- опустынивание;
- отчуждение земель для промышленного и коммунального строительства.
-
Состояние исчерпаемых невозобновимых ресурсов. Полезные ископаемые:
- ископаемое топливо;
- металлическое минеральное сырье;
- неметаллическое минеральное сырье.
Изменение рельефа местности, химическое загрязнение и механическое нарушение почв, ухудшение качества подземных и поверхностных вод, осушение болот, загрязнение атмосферного воздуха и др.
-
Пути решения проблемы ресурсов полезных ископаемых
1. Использование вод и шельфов Мирового океана
Воды Мирового океана - Na – 30,62 %, Cl – 55,07 %, Mg – 3,68%, S – 2,73 %, Ca – 1,18 %, K – 1,1 %.
Шельф – нефть, газ, уголь, полезные ископаемые (Ti, Mg, Ag, Pt и др.)
-
2. Охрана и рациональное использование недр
- Обеспечение полного и комплексного геологического изучения недр.
- Полное извлечение из недр и рациональное использование запасов основных и попутных компонентов.
- Комплексное использование минерального сырья, включая проблему утилизации отходов.
- Охрана месторождений от затопления, обводнения, пожаров.
- Предотвращение загрязнения недр при подземном хранении веществ, захоронении отходов производства.
-
3. Использование вторичных ресурсов, создание малоотходных технологий
- Сокращается потребность в первичном сырье
- Уменьшается загрязнение вод и земель
- Сокращаются энергетические затраты на переработку сырья
-
Тема 5. ИНЖЕНЕРНАЯ ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
-
Основные направления:
- внедрение ресурсосберегающих и малоотходных технологий;
- биотехнология;
- утилизация отходов;
- экологизация производства.
-
Основные экологические нормативы
Качество окружающей природной среды:
- санитарно-гигиенические нормативы: ПДК, ПДУ;
- производственно-хозяйственные: ПДВ, ПДС;
- комплексные показатели качества окружающей природной среды: ПДН.
-
Предельно допустимая концентрация(ПДК)
- ПДКм.р. – максимально разовая ПДК
- ПДКс.с. – среднесуточная ПДК
- ПДК рабочей зоны (ПДКр.з.).
- Предельно допустимый уровень (ПДУ)
- Предельно допустимый выброс (ПДВ) или сброс (ПДС)
- Предельно допустимая нагрузка на природную среду (ПДН )
-
Предельно допустимая концентрация(ПДК) количество загрязнителя в почве, воздушной или водной среде, которое при постоянном или временном воздействии на человека не влияет на его здоровье и не вызывает неблагоприятных последствий у его потомства.
-
- ПДКм.р. – максимально разовая ПДКне должна вызывать рефлекторных реакций человека (насморк, ощущение запаха и т.д.) в течение 30 мин.
- ПДКс.с. – среднесуточная ПДК не должна допускать токсичного, канцерогенного, мутагенного воздействия косвенного вредного воздействия при неопределенно долгом (годы) вдыхании.
- Для производственных помещений установлен норматив ПДК рабочей зоны (ПДКр.з.).
-
Предельно допустимый уровень (ПДУ) физического воздействия (радиационного воздействия, шума, вибрации, магнитных полей и др.) –это уровень, который не представляет опасности для здоровья человека, состояния животных, растений, их генетического фонда.
-
Предельно допустимый выброс (ПДВ) или сброс (ПДС) – это максимальное количество загрязняющих веществ, которое может быть выброшено данным конкретным предприятием в атмосферу или сброшено в водоем, не вызывая при этом превышения в них ПДК загрязняющих веществ и неблагоприятных экологических последствий.
-
Предельно допустимая нагрузка на природную среду (ПДН) – это максимально возможные антропогенные воздействия на природные ресурсы или комплексы, не приводящие к нарушению устойчивости экологических систем.
-
Экологическая емкость территории – потенциальная способность природной среды перенести какую-либо антропогенную нагрузку без нарушения основных функций экосистем.
Показатели устойчивости экосистем к антропогенным воздействиям:
- запасы живого и мертвого органического вещества;
- эффективность образования органического вещества;
- видовое и структурное разнообразие.
-
Защита атмосферы
Состав атмосферы (об.%):
- Азот 78,084
- Кислород 20,964
- Аргон 0,934
- Углекислый газ 0,034
- Неон 0,0018
- Гелий 0,000524
- Криптон 0,000114
- Водород 0,00005
Водяной пар:
- 0,2 в полярных широтах
- 2,6 у экватора
Озон:
- 0,001 – 0,0001 в стратосфере,
- 0,000001 в тропосфере
- Метан 0,00016 и др.
Атмосфера – это газовая оболочка Земли, состоящая из смеси различных газов, водяных паров и пыли. Общая масса атмосферы составляет 5,15·1015 т.
-
Строение атмосферы
-
Экологические функции атмосферы
- Терморегулирующие
- Жизнеобеспечивающие
- Защитные
-
Источники загрязнения
-
Основные загрязнители
- 98 % от общего объема выбросов вредных веществ - диоксид серы SO2, диоксид углерода CO2, оксиды азота NOx, твердые частицы – аэрозоли.
- 2 % - более 70 наименований вредных веществ: формальдегид, фенол, бензол, соединения свинца и других тяжелых металлов, аммиак, сероуглерод и др.
-
Экологические последствия загрязнения атмосферы
- ухудшение здоровья
- выпадение кислотных дождей
- возможное потепление климата (парниковый эффект)
- нарушение озонового слоя
-
1. Ухудшение здоровья
- диоксид серы: заболевания дыхательных путей
- угарный газ: общая слабость, головокружение, тошнота, сонливость, потеря сознания, возможен летальный исход
- твердые частицы проникают в лимфатическую систему, задерживаются в легких, засоряют слизистые оболочки
-
Ухудшение здоровья
- Выхлопные газы: широкий диапазон последствий от кашля до летального исхода
- Смог – смесь дыма, тумана и пыли. Лондонский, лос-анжелесский тип смога. Расстройства дыхания, кровообращения, раздражение слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта, легких и органов зрения.
-
2. Кислотные дожди
Чистая дождевая вода рН = 5,6
CO2 + H20 → H2CO3
Кислотные осадки рН = 3–5
4NO2 + 2H2O + O2 → 4HNO3
SO3 + H2O → H2SO4
Максимально зарегистрированная кислотность в Западной Европе рН = 2,3
-
2. Кислотные дожди
Основные реакции в атмосфере:
- 2SO2 + O2 → 2SO3
- SO3 + H2O → H2SO4
- 2NO + O2 → 2NO2
- 4NO2 + 2H2O + O2 → 4HNO3
-
3. Парниковый эффект
- Парниковые газы - пары воды, CO2, CH4, хлорфторуглероды и др.
- Парниковый эффект – увеличение содержание парниковых газов в атмосфере и как следствие нагрев нижних слоев атмосферы и поверхности Земли
-
Механизм парникового эффекта
Парниковые газы атмосферы пропускают внутрь большую часть солнечного коротковолнового излучению, но препятствуют длинноволновому излучению с поверхности Земли.
-
4. Нарушение озонового слоя, образование озоновых дыр
- Функция озонового слоя - защита от жесткого УФ-излучения.
- Озоновая дыра - пространство в озоновом слое атмосферы с заметно пониженным (до 50 %) содержанием озона.
-
Причины образования озоновых дыр
1. Хлорфторуглероды (фреоны)
- CFCl3 + hν → CFCl2 + Cl,
- Cl + O3 → ClO + O2,
- ClO + O → Cl + O2.
2. Естественные причины
-
Средства защиты атмосферы
1. Экологизация технологических процессов:
1.1. создание замкнутых технологических циклов, малоотходных технологий, исключающих попадание в атмосферу вредных веществ;
1.2. уменьшение загрязнения от тепловых установок;
1.3. уменьшение загрязнения от автотранспорта
-
2. Очистка технологических газовых выбросов от вредных примесей
3. Рассеивание газовых выбросов в атмосфере
4. Использование зеленых насаждений
5. Устройство санитарно-защитных зон, архитектурно-планировочные решения
-
- Санитарно-защитная зона(СЗЗ) – это полоса, отделяющая источники промышленного загрязнения от жилых или общественных зданий для защиты населения от влияния вредных факторов производства.
- Архитектурно-планировочные решения – правильное взаимное размещение источников выбросов и населенных мест с учетом направления ветров, сооружение автомобильных дорог в обход населенных пунктов и др.
-
Оборудование для очистки выбросов:
- устройства для очистки газовых выбросов от аэрозолей (пыли, золы, сажи)
- устройства для очистки выбросов от газо- и парообразных примесей (NO, NO2, SO2, SO3 и др.)
-
1. Устройства для очистки технологических выбросов в атмосферу от аэрозолей
Сухие пылеуловители (циклоны)
-
Мокрые пылеуловители (скрубберы)
-
Фильтры
-
Электрофильтры
-
2. Способы очистки от газо- и парообразных примесей
1. Очистка от примесей путем каталитического превращения
2. Абсорбционный метод
3. Адсорбционный метод
-
Защита гидросферы
Водные ресурсы
- 70,8 % поверхности планеты покрывает вода
- 96,53 % – мировой океан
- 98 % - воды непригодные для хозяйственной деятельности.
Пресная вода: 68 % - ледники и снежный покров, 30 % - подземные воды
0,3 % хозяйственное использование, водоснабжение
-
Роль воды
- Растворитель веществ
- Регулятор температуры
- Плотность льда меньше плотности воды
-
1. Физические показатели:
- Температура
- Цветность
- Запахи и привкусы
-
2. Химические показатели
- ионный состав Na+, K+, Ca2+, Mg2+ и анионами SO42–, HCO3–, Cl–
- содержание железа и марганца
- Щелочность
- Жесткость
- рН среды; вода хозяйственно-питьевого назначения имеет рН = 6,5–8,5
- содержание растворенных газов О2, СО2, Н2S и др.
-
3. Санитарно-биологические показатели:
- коли-индекс – число бактерий Е.Coli в 1 л воды (≤3)
- коли-титр – наименьший объем воды (в мл), содержащий 1 кишечную палочку
- микробное число – общее число аэробных сапрофитов, служит для оценки загрязненности органическими веществами
-
- Контрольная работа №2
- Структура и динамика популяции
- Демографические проблемы
- Проблемы природных ресурсов
- Защита атмосферы
Нет комментариев для данной презентации
Помогите другим пользователям — будьте первым, кто поделится своим мнением об этой презентации.