Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Ответы к зачету - файл экзаминационные ответы по экологии(2).doc


Ответы к зачету
скачать (680.4 kb.)

Доступные файлы (2):

экзаминационные ответы по экологии(2).doc832kb.22.05.2011 14:41скачать
экзаминационные ответы по экологии.docx219kb.20.05.2011 01:12скачать

содержание

экзаминационные ответы по экологии(2).doc

  1   2   3   4   5
Вопрос № 1

Связи экологии с другими науками
Экология обычно рассматривается как подотрасль биологии, общей науки о живых организмах. Живые организмы могут изучаться на различных уровнях, начиная от отдельных атомов и молекул и кончая популяциями, биоценозами и биосферой в целом. Экология также изучает среду, в которой они живут, и её проблемы. Экология связана со многими другими науками именно потому, что она изучает организацию живых организмов на очень высоком уровне, исследует связи между организмами и их средой обитания. Экология тесно связана с такими науками, как биология, химия, математика, география, физика, эпидемиология, биогеохимия.

В последнее время активно о себе заявляют междисциплинарные комплексные области исследования. В частности, на стыке экологии и классической этики сформировалась экологическая этика, а на пересечении интересов этнографии, культурологии и экологии — этноэкология.

Экология как метанаука с ее особым метанаучным подходом к изучению сложных процессов, протекающих в разных средах и компонентах природы, не могла бы стать таковой без тесного взаимодействия и взаимопроникновения с другими науками.

Биологические корни экологии содержатся в том, что она широко использует весь арсенал методов современной биологии, начиная от генно-инженерных на молекулярном уровне развития живого вещества, до описаний популяций и сообществ животных и растений на уровне географических биомов. Составной частью современной экологии являются такие самые ее ранние направления, как экология животных и экология растений.

Современная экология - наука, широко использующая количественные методы, что традиционно, особенно для синэкологических исследований. Поэтому понятен ее тесный контакт с науками физико-математического профиля. Кроме того, некоторые экологические вопросы практически нельзя решить без создания моделей. Например, невозможно в натурных условиях проследить влияние вредных загрязняющих веществ. Для этого пришлось бы проводить искусственное загрязнение каким-либо экотоксикантом участка местности, что небезопасно. Без создания математических моделей невозможно изучить изменение глобальной климатической системы. Такого рода математическая модель была разработана для прогноза загрязнения экосистемы озера Байкал.

Развитие современной экологии сильно затормозилось бы, если не использовались достижения химической науки. Экологическое состояние водоемов, атмосферы, почв и биоты изучается современными химическими и физико-химическими методами. Изменения экологического статуса водоемов и внутрипочвенного раствора относительно легко прогнозируются расчетом равновесия карбонатно-кальциевой, сульфатно-кальциевой и других систем. Существуют достаточно глубоко теоретически продвинутые физико-химические модели определения скорости разбавления и самоочищения воды.

В связи с развитием социальной экологии осваиваются методы социологии, демографии, исторической и философской наук.

На стыке экологии и других биологических наук возникли:

экоморфология - выясняет, как условия среды формируют строение организмов;

экофизиология - изучает физиологические адаптации организмов к факторам среды;

экоэтология - исследует зависимость поведения организмов от условий их жизни;

генетика популяций - изучает реакции особей с разным генотипом на условия среды обитания;

биогеография - изучает закономерности размещения организмов в пространстве.

Экология взаимодействует и с географическими науками: геологией, физической и экономической географией, климатологией, почвоведением, гидрологией; другими естественными науками (химией, физикой). Она неотделима от морали, права, экономики и т. д.


Вопрос № 2

Структура современной экологии
Экологические знания разнообразны, образуют комплекс наук, рассматривающих различные стороны взаимодействия всех компонентов природы и человеческого общества (рис. 1).

Глобальная (всеобщая) экология рассматривает особенности взаимодействия природы и общества в рамках всего Земного шара, в том числе глобальные экологические проблемы (потепление климата планеты, сокращение площади лесов, опустынивание, загрязнение среды обитания живых организмов и т. п.).

Классическая (биологическая) экология исследует связи между живыми системами (организмами, популяциями, сообществами) и условиями их обитания, как в настоящее время, так и в прошлом (палеоэкология). Различные разделы биологической экологии изучают разные живые системы: аутэкология - экологию организмов, популяционная экология - экологию популяций, синэкология - экологию сообществ.
Прикладная экология определяет нормы (пределы) использования природных богатств, рассчитывает допустимые нагрузки на окружающую природную среду для поддержания ее в пригодном для жизнедеятельности природных систем состоянии.

Социальная экология объясняет и прогнозирует основные направления развития взаимодействия общества с природной средой.

Такое подразделение экологии происходит на предметной основе (в зависимости от предмета исследования). Кроме того, выделяют также региональную экологию. Она раскрывает особенности взаимного влияния природной среды и деятельности человека в конкретных условиях отдельных территорий, в административных или природных границах.

Экология может быть разделена на теоретическую и прикладную по сферам деятельности человека. Прикладная экология включает промышленную (инженерную) экологию, технологическую, сельскохозяйственную, химическую, медицинскую, промысловую, геохимическую, рекреационную экологию и др. Прикладные аспекты экологической науки служат основой для развития технической инженерной дисциплины — охраны окружающей среды.

К прикладным экологическим наукам относится и строительная экология. Предметом ее изучения является воздействие строительства на окружающую среду, а факторов окружающей среды — на функционирование зданий и сооружений в оптимальном для человека режиме с обеспечением высокого качества среды его обитания.

Структура общей (биологической) экологии:

Разделы экологии

Их содержание

факториальная экология

Учение о факторах среды и закономерностях их действия на организмы

Экология организмов, или аутэкология

Взаимодействия между отдельными организмами и факторами среды или средами жизни

Популяционная экология, или демэкология

Взаимоотношения между организмами одного вида (в пределах популяций) и средой обитания. Экологические закономерности существования популяций

Учение об экосистемах (биогеоценозах), или синэкология

Взаимоотношения организмов разных видов (в пределах биоценозов) и среды их обитания как единого целого. Экологические закономерности функционирования экосистем

Учение о биосфере (глобальная экосистема)

Роль живых организмов (живого вещества) и продуктов их жизнедеятельности в создании земной оболочки (атмосферы, гидросферы, литосферы), ее функционировании


Вопрос № 5

Круговорот воды в природе.
Источником движения воды на Земле является энергия Солнца. Солнечные лучи попадают на поверхность Земли, передают свою энергию воде и нагревают ее, превращая в пар. В среднем каждый час с 1 квадратного метра водной поверхности испаряется 1 килограмм воды! Теоретически за 1000 лет почти вся вода Мирового океана может побывать в виде пара.

Природная паровая машина планеты создает огромные объемы атмосферной воды, переносит их на значительные расстояния и изливает на Землю в виде атмосферных осадков. Атмосферные осадки попадают в реки, которые несут свои воды в Мировой океан. Так осуществляется круговорот воды в природе.

Различают малый и большой круговорот. Малый круговорот связан с выпадением атмосферной воды в виде осадков в Мировой океан, большой круговорот – в виде осадков на суше.

Ежегодно на суше выпадает около 100 тыс. кубических километров воды. Эти воды пополняют реки и озера, проникают в горные породы. Часть этих вод возвращается в моря и океаны, часть испаряется, а часть используется растениями и живыми организмами для питания и роста, т.е. для доставки питательных веществ из почвы к клеткам, а также для регулирования своей температуры. При этом происходит испарение воды в атмосферу огромные количества воды.

Основная масса воды сосредоточена в океанах. Испараяющаяся с его поверхности вода дает живительную влагу естественным и искусственным экосистемам суши, чем ближе район к океану, тем больше выпадает осадков. Суша постоянно возвращает воду океану, часть воды испаряется, особенно лесами, часть собирается реками, в которые поступают дождевые и снеговые воды после их таяния.

Обмен влагой между океаном и сушей требует очень большого количества энергии: на это затрачивается до 1/3 того, что Земля получает от Солнца. Цикл воды в биосфере до развития цивилизации был равновесным, океан получал от рек столько воды, сколько расходовал при ее испарении. Если бы не менялся климат, то не мелели бы реки, и не снижался уровень воды в озерах.

Увы! С развитием цивилизации этот цикл стал нарушаться, в результате полива сельскохозяйственных культур увеличилось испарение с суши. Реки южных районов обмелели (например, в последние 30 лет реки Сырдарья и Амударья настолько мало несли воды в Аральское море, что оно наполовину уже исчезло), загрязнение Мирового океана и появление на его поверхности нефтяной пленки уменьшило количество воды, испаряемой океаном.

Все это значительно ухудшает водоснабжение биосферы. И не только в южных регионах!

Все более частыми становятся засухи, возникают очаги экологических бедствий. Например, наступившие буквально 3-4 года жаркие летние месяцы в прежде отличавшейся мягким климатом Западной Европе, которые приводят к многочисленным лесным пожарам

Существенную роль в круговороте воды в природе с недавних пор стала играть хозяйственная деятельность человека. Создание промышленности, уничтожение лесов, распашка огромных территорий, осушение и орошение земель, создание гигантских водохранилищ и плотин, расходование воды на различные хозяйственные нужды — все это в значительной степени изменило гидрологические процессы на Земле. И хотя хозяйственная деятельность мало повлияла на общий объем гидросферы, она заметно влияет на отдельные ее части. Сток одних рек уменьшился, других — увеличился, изменилось внутригодовое распределение стока. В результате изъятия воды из вод суши во многих районах мира возросло испарение, потому что именно на испарение идет значительная часть воды, изымаемой человеком из источников.
Вопрос № 6

Значение фотосинтеза для биосферы.
^ ФОТОСИНТЕЗ — ОСНОВНОЙ ИСТОЧНИК ЭНЕРГИИ В БИОСФЕРЕ

Слово «фотосинтез» означает буквально создание или сборку чего-то под действием света. Обычно, говоря о фотосинтезе, имеют в виду процесс, посредством которого растения на солнечном свету синтезируют органические соединения из неорганического сырья. Все формы жизни во Вселенной нуждаются в энергии для роста и поддержания жизни. Водоросли, высшие растения и некоторые типы бактерий улавливают непосредственно энергию солнечного излучения и используют ее для синтеза основных пищевых веществ. Животные не умеют использовать солнечный свет непосредственно в качестве источника энергии, они получают энергию, поедая растения или других животных, питающихся растениями. Итак, в конечном счете источником энергии для всех метаболических процессов на нашей планете, служит Солнце, а процесс фотосинтеза необходим для поддержания всех форм жизни на Земле.

Мы пользуемся ископаемым топливом — углем, природным газом, нефтью и т. д. Все эти виды топлива — не что иное, как продукты разложения наземных и морских растений или животных, и запасенная в них энергия была миллионы лет назад получена из солнечного света. Ветер и дождь тоже обязаны своим возникновением солнечной энергии, а следовательно, энергия ветряных мельниц и гидроэлектростанций в конечном счете также обусловлена солнечным излучением.

Важнейший путь химических реакций при фотосинтезе — это превращение углекислоты и воды в углероды и кислород. Углеводы, образующиеся в этой реакции, содержат больше энергии, чем исходные вещества, т. е. СO2 и H2O. Таким образом, за счет энергии Солнца энергетические вещества (СO2 и H20) превращаются в богатые энергией продукты — углеводы и кислород. Энергетические уровни различных реакций, описанных суммарным уравнением, можно охарактеризовать величинами окислительно-восстановительных потенциалов, измеряемых в вольтах. Значения потенциалов показывают, сколько энергии запасается или растрачивается в каждой реакции. Итак, фотосинтез можно рассматривать как процесс образования лучистой энергии Солнца в химическую энергию растительных тканей.Содержание СO2 в атмосфере остается почти полным, несмотря на то, что углекислый газ расходуется в процессе фотосинтеза. Дело в том, что все растения и животные дышат. В процессе дыхания в митохондриях кислород, поглощаемый из атмосферы живыми тканями, используется для окисления углеводов и других компонентов тканей с образованием в конечном счете двуокиси углерода и воды и с сопутствующим выделением энергии. Высвобождающаяся энергия запасается в высокоэнергетические соединения — аденозинтрифосфат (АТФ), который и используется организмом для выполнения всех жизненных функций. Таким образом дыхание приводит к расходованию органических веществ и кислорода и увеличивает содержание СO2 на н планете. На процессы дыхания во всех живых организмах и на сжигание всех видов топлива, содержащих углерод, в совокупности расходуется в масштабах Земли в среднем около 10000 тонн O2 в секунду. При такой скорости.потребления весь кислород в атмосфере должен бы иссякнуть примерно, через 3000 лет. К счастью для нас, расход органических веществ и атомного кислорода уравновешивается созданием углеводов и кислорода в результате фотосинтеза. В идеальных условиях скорость фотосинтеза в зеленых тканях растений примерно в 30 раз превышает скорость дыхания в тех же тканях, таким образом, фотосинтез служит важным фактором, регулирующим содержание O2 на Земле.

Выделяют пять основных аспектов планетарной роли фотосинтезирующих организмов.

Накопление органической массы. В процессе фотосинтеза наземные растения образуют до 170 млрд. тонн, а растения мирового океана – до 70 млрд. тонн биомассы в год в пересчете на сухое вещество, используемой гетеротрофными организмами.

-Обеспечение постоянства содержания СО 2 в воздухе. Связывание СО 2 в ходе фотосинтеза в значительной мере компенсирует его выделение в результате других процессов ((дыхание, брожение, деятельность вулканов, производственная деятельность человечества).

-Препятствие развитию парникового эффекта. Часть солнечного света отражается от поверхности Земли в виде тепловых инфракрасных лучей. СО 2 поглощает инфракрасное излучение и тем самым сохраняет тепло на Земле. Повышение содержания СО 2 в атмосфере может способствовать увеличению температуры, то есть создавать парниковый эффект. Это приведет к затоплению прибрежных зон из-за поднятия уровня мирового океана в результате таяния ледников в горах и на полюсах. Однако высокое содержание СО 2 в воздухе активирует фотосинтез и, следовательно, концентрация СО 2 в воздухе опять уменьшится.Накопление кислорода в атмосфере. Первоначально в атмосфере Земли кислорода было очень мало. Сейчас его содержание составляет 21 % по объему воздуха. В основном, этот кислород является продуктом фотосинтеза. Ежегодно растения и другие фотосинтезирующие организмы поставляют в атмосферу примерно 120 млрд. тонн кислорода.Озоновый экран. Озон (О 3 ) образуется в результате фотодиссоциации молекул кислорода под действием солнечной радиации на высоте около 25 км. Озон задерживает большую часть ультрафиолетовых лучей, губительных для всего живого.
Вопрос № 7

Загрязнение вод океанов: масштаб,состав загрязнителей,последствия.
Незагрязненными человеком остались лишь 4% мировых вод

Все серьёзные случаи загрязнения океана связаны с нефтью. В результате широко распространённой практики мытья трюмов танкеров, в океан ежегодно сознательно сбрасывается от 8 до 20 млн баррелей нефти. Раньше такие нарушения часто оставались безнаказанными, но сегодня спутники позволяют собрать необходимые улики и привлечь виновных к ответственности.

Крушения крупных танкеров.

Крушение танкера в марте 1967 года в Великобритании. Согласно подсчётам, тогда в море попало около 106 тысяч тонн нефти.Крушение танкера на побережье Франции в 1978 году. В 1989 г. танкер сел на мель в районе Аляски, и нефтяное пятно в результате разлива почти 11 млн галлонов (ок. 50 тыс. т) нефти растянулось на 1600 км вдоль побережья.

Так было с судами «Кэрен Би» (1987), на борту, которого находилось 2000 т токсичных отходов, и «Акацуки-мару» (1992), вёзшим большую партию радиоактивного плутония из Европы в Японию для переработки.

Сточные воды.

Помимо нефти к наиболее вредным отходам относятся сточные воды. В малых количествах они обогащают воду и способствуют росту растений и рыб, а в больших — разрушают экосистемы. В двух крупнейших в мире местах сброса стоков — в Лос-Анджелесе (США) и Марселе (Франция) — специалисты занимаются очисткой загрязнённых вод уже более двух десятилетий. На снимках со спутника чётко видно растекание сбрасываемых выпускными коллекторами стоков. Подводные съёмки свидетельствуют о вызванной ими гибели морских организмов (подводные пустыни, усеянные органическими остатками), но принятые в последние годы восстановительные меры позволили значительно улучшить ситуацию.

Усилия по разжижению канализационных стоков направлены на снижение их опасности; при этом солнечный свет убивает некоторые бактерии. Такие меры оказались эффективными в Калифорнии, где в океан сбрасываются бытовые стоки — результат жизнедеятельности почти 20 млн жителей этого штата.

Металлы и химикаты.

В последние годы уменьшилось содержание в водах океанов металлов, ДДТ и ПХД (полихлордифенилов), а вот количество мышьяка необъяснимо возросло. ДДТ (долго сохраняющийся в природе токсичный пестицид на основе хлорорганического соединения) запрещён в большинстве развитых стран, но по-прежнему используется в некоторых районах Африки.

К опасным химическим веществам, способным нарушить экологический баланс, относятся и такие тяжёлые металлы, как кадмий, никель, мышьяк, медь, свинец, цинк и хром. Согласно подсчётам только в Северное море ежегодно сбрасывается до 50 000 т этих металлов. Ещё большую тревогу вызывают пестициды — альдрин, дильдрин и эндрин, — накапливающиеся в животных тканях. Пока неизвестны отдалённые последствия применения таких химикатов.

Губителен для морских обитателей и ТБТ (трибутилоловохлорид, (n-С4Н9)3SnCl), широко применяемый для покраски килей кораблей и препятствующий их обрастанию ракушками и водорослями. Доказано, что ТБТ изменяет пол самцов трубачей (вид ракообразных); в результате вся популяция состоит из женских особей, что исключает возможность размножения. Есть заменители, не оказывающие пагубного воздействия на живую природу — например, соединение на основе меди в 1000 раз менее токсично для животных и растений.

Цветение воды.

Другой распространённый вид загрязнения океанов — цветение воды из-за массового развития водорослей или планктона. Буйное цветение вод Северного моря у берегов Норвегии и Дании было вызвано разрастанием водорослей , в результате чего серьёзно пострадал промысел лосося. В водах умеренного пояса такие явления известны уже довольно давно, но в субтропиках и тропиках «красный прилив» был впервые замечен вблизи Гонконга в 1971 г. Впоследствии такие случаи часто повторялись. Считают, что это связано с промышленными выбросами большого количества микроэлементов, действующих как биостимуляторы роста планктона.Устрицы, как и другие двустворчатые моллюски, играют важную роль в фильтрации воды. Раньше устрицы за восемь дней полностью фильтровали воду в части Чесапикского залива, относящейся к штату Мэриленд. Сегодня они затрачивают на это 480 дней из-за цветения и загрязнения воды. После цветения водоросли умирают и разлагаются, способствуя размножению бактерий, поглощающих жизненно важный кислород.Все морские животные, добывающие пищу путём фильтрации воды, очень чувствительны к загрязнителям, которые накапливаются в их тканях. Кораллы, состоящие из гигантских колоний одноклеточных организмов, плохо переносят загрязнение. Над этими живыми сообществами — коралловыми рифами и атоллами — нависла серьёзная угроза.

Загрязнение пластмассовыми отходами.

Скопления отходов из пластмасс образуют в Мировом океане под воздействием течений особые мусорные пятна. На данный момент известны пять больших скоплений мусорных пятен — по два в Тихом и Атлантическом океанах, и один — в Индийском океане. Данные мусорные круговороты в основном состоят из пластиковых отходов, образующихся в результате сбросов из густонаселённых прибрежных зон континентов.Пластиковый мусор опасен ещё и тем, что морские животные, зачастую, могут не разглядеть прозрачные частицы, плавающие по поверхности, и токсичные отходы попадают им в желудок, часто становясь причиной летальных исходов .

Пестициды

Пестициды составляют группу искусственно созданных веществ, используемых для борьбы с вредителями и болезнями растений. Пестициды делятся на следующие группы:

- инсектициды для борьбы с вредными насекомыми,

- фунгициды и бактерициды - для борьбы с бактериальными болезнями растений,

- гербициды против сорных растений.

Установлено, что пестициды уничтожая вредителей, наносят вред многим полезным организмам и подрывают здоровье биоценозов. В сельском хозяйстве давно уже стоит проблема перехода от химических (загрязняющих среду) к биологическим (экологически чистым) методам борьбы с вредителями. В настоящее время более 5 млн. т. пестицидов поступает на мировой рынок. Около 1, 5 млн. т. этих веществ уже вошло в состав наземных и морских экосистем золовым и водным путем. Промышленное производство пестицидов сопровождается появлением большого количества побочных продуктов, загрязняющих сточные воды. В водной среде чаще других встречаются представители инсектицидов, фунгицидов и гербицидов. Синтетические поверхностно-активные вещества

Сброс отходов в море с целью захоронения

Многие страны, имеющие выход к морю, производят морское захоронение различных материалов и веществ, в частности грунта, вынутого при дноуглубительных работах, бурового шлака, отходов промышленности, строительного мусора, твердых отходов, взрывчатых и химических веществ, радиоактивных отходов. Объем захоронений составил около 10% от всей массы загрязняющих веществ, поступающих в Мировой океан. Основанием для дампинга в море служит возможность морской среды к переработке большого количества органических и неорганических веществ без особого ущерба воды. Однако эта способность не беспредельна. Поэтому дампинг рассматривается как вынужденная мера, временная дань общества несовершенству технологии.

Тяжелые металлы

Тяжелые металлы (ртуть, свинец, кадмий, цинк, медь, мышьяк, ) относятся к числу распространенных и весьма токсичных загрязняющих веществ. Они широко применяются в различных промышленных производствах, поэтому, несмотря на очистные мероприятия, содержание соединения тяжелых металлов в промышленных сточных водах довольно высокое. Большие массы этих соединений поступают в океан через атмосферу. Для морских биоценозов наиболее опасны ртуть, свинец и кадмий. Ртуть переносится в океан с материковым стоком и через атмосферу. При выветривании осадочных и изверженных пород ежегодно выделяется 3, 5 тыс. т. ртути. В составе атмосферной пыли содержится около 121тыс. т. 0ртути, причем значительная часть - антропогенного происхождения. Около половины годового промышленного производства этого металла ( 910 тыс. т. /год) различными путями попадает в океан. В районах, загрязняемых промышленными водами, концентрация ртути в растворе и взвесях сильно повышается. При этом некоторые бактерии переводят хлориды в высокотоксичную метил-ртуть. Заражение

Опасность для человека

Содержащиеся в сточных водах вредные организмы плодятся в моллюсках и вызывают у человека многочисленные болезни. Самая распространённая бактерия — Escherichia coli — является индикатором заражения. Другие опасные для человека микроорганизмы — это бактерии Salmonella и Staphyloccus, поражающие ракообразных, бактерия Vibrio parahaemolyticus. ПХД накапливаются в морских организмах (имеют кумулятивное воздействие). Эти промышленные загрязняющие вещества — яд для животных и человека. Как и другие загрязнители океанов, например применяемый в пестицидах и антисептиках для древесины ГХГ (гексахлорциклогексан), они являются стойкими хлорсодержащими соединениями.Эти химикаты выщелачиваются из почвы и попадают в море, где проникают в ткани живых организмов. Рыб с ПХД или ГХГ могут съесть как люди, так и рыбы. Рыбу потом поедают тюлени, а те в свою очередь становятся пищей для некоторых видов китов или белых медведей. Каждый раз, когда химические вещества переходят с одного уровня пищевой цепи на другой, их концентрация растёт. Ничего не подозревающий белый медведь, съедающий дюжину тюленей, поглощает вместе с ними токсины, содержавшиеся в десятках тысяч заражённых рыб.Считают, что загрязняющие вещества виновны и в повышении восприимчивости морских млекопитающих к чумке, поразившей Северное море в 1987-88 гг., когда погибли не менее 11 тысяч обыкновенных и длинномордых тюленей. Вероятно, металлические загрязнители в океане стали также причиной появления кожных язв и увеличения печени у рыб, включая камбалу, 20 % популяции которой в Северном море поражено этими болезнями.

Последствия, к которым ведёт расточительное, небрежное отношение человечества к Океану, ужасающи. Уничтожение планктона, рыб и других обитателей океанских вод - далеко не всё. Ущерб может быть гораздо большим. Ведь у Мирового океана имеются общепланетарные функции: он является мощным регулятором влагооборота и теплового режима Земли, а также циркуляции её атмосферы. Загрязнения способны вызвать весьма существенные изменения всех этих характеристик, жизненно важных для режима климата и погоды на всей планете. Симптомы таких изменений наблюдаются уже сегодня. Повторяются жестокие засухи и наводнения, появляются разрушительные ураганы, сильнейшие морозы приходят даже в тропики, где их отроду не бывало. Разумеется, пока нельзя даже приблизительно оценить зависимость подобного ущерба от степени загрязненности. Мирового океана, однако, взаимосвязь, несомненно, существует. Как бы там ни было, охрана океана является одной из глобальных проблем человечества. Мертвый океан - мертвая планета, а значит, и все человечество.


Вопрос № 12

Строение и состав атмосферы
Воздушная оболочка Земли возникла в результате выделения газов при вулканических извержениях. С появлением океанов и биосферы она формируется и за счёт газообмена с водой, растениями, животными и продуктами их разложения в почвах и болотах. Сколько газов поступает из недр Земли, примерно столько же их рассеивается в открытом космосе. Это происходит после многих химических реакций в атмосфере. По мере удаления от Земли ослабевает сила тяжести, и рассеяние усиливается. Толщина атмосферы равна приблизительно 2 тыс. км, хотя её верхняя граница как таковая отсутствует.

В атмосфере выделяются несколько слоев, отличающихся друг от друга температурой. Нижний её слой - тропосфера - нагревается снизу от Земли, которая в свою очередь нагревается солнечными лучами. Непосредственный нагрев воздуха за счёт поглощения им солнечных лучей в десятки раз меньше.

С высотой нагрев уменьшается, и это понижает температуру воздуха в среднем от +14° С на уровне моря до -55° С на верхней границе тропосферы. Этому способствует охлаждение и расширение поднимающегося воздуха» а препятствует выделение тепла при конденсации водяных паров. На верхней границе тропосферы радиационный наг¬рев воздуха солнцем уравнивается с нагревом от Земли.

Выше тропосферы существует слой с постоянной низкой температурой - тропопауза. В тропиках, где солнечные лучи падают отвесно или почти отвесно и где суша и море нагреваются сильнее, толщина этого слоя 14-16 км. В полярных областях, где косые лучи слабо нагревают Землю, тропопауза тоньше - всего 8-10 км. Нагрев же воздуха проходящими лучами солнца не зависит от угла их падения на землю или даже возрастает с удлинением их пути в атмосфере.

Выше тропопаузы роль воды и суши в нагреве столь мала, что воздух с высотой вначале медленно, а потом всё быстрее нагревается примерно до -3 С на высоте около 50 км. Этот слой называется стратосферой. Она нагревается за счёт поглощения ультрафиолетовой солнечной радиации озоном.

Выше озонового слоя, в мезосфере, температура вновь убывает с высотой. Новый нагрев воздуха происходит ещё выше, в термосфере, он тоже связан с поглощением ультрафиолетовой радиации и сопровождается ионизацией атмосферы. Выше 1 тыс. км, в экзосфере, частицы газов (водорода) рассеиваются в околоземном космическом пространстве и навсегда покидают окрестности нашей планеты.

Сложные химические реакции в верхних слоях атмосферы - выше 50 км - делают её электропроводной и создают слои, отражающие радиоволны. Это позволяет проводить дальнюю радиосвязь вокруг Земли. Поскольку при ре-акциях выделяются ионы, верхнюю часть атмосферы (мезосферу и термосферу вместе) называют также ионосферой. Облучение солнечными электронами ионов в верхней атмосфере часто приводит к свечениям. Самое эффектное из них - полярное сияние.

Следует отметить, что рассмотренная структура атмосферы типична для всех обладающих атмосферой планет Солнечной системы. Исключение составляет лишь земная, у которой есть стратосфера. Содержащийся в ней озон создаёт условия для уникального температурного режима.

Газовый состав нижней части атмосферы, в особенности тропосферы, почти постоянен. Меняется лишь количество водяных паров и взвешенных частичек органического и минерального происхождения (аэрозолей).

Важная составная часть атмосферы — водяной пар. Его концентрация составляет около 0,16% от объёма атмосферы, колеблясь у земной поверхности от 8% в тропиках до 0.00002% в Антарктиде. С высотой его количество быстро убывает. Общий слой воды в атмосфере составляет в среднем около 2 см (1,6—1,7 см в умеренных широтах). В результате конденсации водяного пара в капли образуются облака. При малых размерах капли поднимаются вверх вертикальными потоками воздуха, где могут вновь испариться или слиться вместе. На льдинках или твёрдых частичках их вес растёт быстрее площади сечения, и капли или кристаллы льда выпадают в виде осадков — дождя и снега. Облака, которые обычно закрывают около половины всей поверхности Земли, находятся в тропосфере. В верхней части атмосферы облака редки. Это так называемые перламутровые, серебристые облака.

Газовый состав в стратосфере и даже в нижней мезосфере близок к тропосферному. Главная особенность нижней стратосферы — повышенное содержание трехатомного кислорода — озона (Оз) на высотах 20—30 км. Озон образуется из кислорода под воздействием ультрафиолетовых лучей, которые он поглощает, предохраняя от них живые организмы. В вышележащих слоях для его образования не хватает кислорода, в нижележащих — ультрафиолетовой радиации. Общее содержание озона в столбе атмосферы соответствует 2—4 мм слоя чистого озона при приземных давлении и температуре воздуха. Общее содержание озона измеряется в "единицах Добсона", равных 0,01 мм чистого озона в приземных условиях, и колеблется от 150 до 450 этих единиц.

Выше 90 км в результате фотохимических реакций меняется химический состав атмосферы. Она обогащается лёгкими газами. Выше 600 км преобладает гелий, а выше 1600 км водород. Объём атмосферы около 4*10*12 кубических километров. Это в 3 тыс. раз больше, чем объем гидросферы, включая океан.Однако масса атмосферы в 300 раз меньше чем гидросферы, и составляет лишь 5,3 млрд т против 1,3 триллионов т в гидросфере. 80% массы атмосферы приходится на тропосферу, где воздух плотнее, но даже у поверхности Земли плотность воздуха в тысячу раз меньше (1 кубический метр весит около 1 кг), чем у воды. С высотой плотность воздуха уменьшается во много раз. Теплоёмкость воздуха мало отличается от воды. Однако для нагрева всей атмосферы требуется 5,3-1021 Дж/кг, а для нагрева только активного слоя океана (260-метровый слой перемешивания) — 36 1022 Дж/кг, т.е. в 700 раз больше. Поэтому океан смягчает климат на Земле. Теплоёмкость активного слоя суши (глубиной примерно 16 м) составляет 2,410*21 Дж/кг, т.е. близка к атмосферной.

Есть два источника загрязнения атмосферы: естественный и антропогенный.

От естественных источников в атмосферу поступает: пыль космическая (до 5 миллионов тонн в год), пыль вулканическая, пыль растительная, пыль от эрозий почвы, морская соль, дымы от пожаров, вулканические газы, газы от разложения растений и животных, газы от жизнедеятельности растений и животных… Особую роль играет атмосферная пыль. Она способствует конденсации паров воды и образованию осадков. Основными источниками антропогенного загрязнения атмосферы являются: теплоэнергетика, транспорт, промышленность, нефтепереработка и газопереработка, испытания оружия. Самые распространённые загрязнители атмосферы: оксиды углерода, диоксид серы, пыль, оксиды азота, углеводороды. В воздухе атмосферы присутствуют более 500 вредных веществ антропогенного происхождения.

Тепловые и атомные электростанции. Котельные установки. В процессе сжигания твердого или жидкого топлива в атмосферу выделяется дым, содержащий продукты полного (диоксид углерода и пары воды) и неполного (оксиды углерода, серы, азота, углеводороды и др.) сгорания. Объем энергетических выбросов очень велик. Так, современная теплоэлектростанция мощностью 2,4 млн кВт расходует в сутки до 20 тыс. т угля и выбрасывает в атмосферу за это время 680 т S02 и S03, 120— 140 т твердых частиц (зола, пыль, сажа), 200 т оксидов азота.

Перевод установок на жидкое топливо (мазут) снижает выбросы золы, но практически не уменьшает выбросы оксидов серы и азота. Наиболее экологично газовое топливо, которое в три раза меньше загрязняет атмосферный воздух, чем мазут, и в пять раз меньше, чем уголь.

Источники загрязнения воздуха токсичными веществами на атомных электростанциях (АЭС) — радиоактивный йод, радиоактивные инертные газы и аэрозоли. Крупный источник энергетического загрязнения атмосферы — отопительная система жилищ (котельные установки) дает мало оксидов азота, но много продуктов неполного сгорания. Из-за небольшой высоты дымовых труб токсичные вещества в высоких концентрациях рассеиваются вблизи котельных установок.

Черная и цветная металлургия. При выплавке одной тонны стали в атмосферу выбрасывается 0,04 т твердых частиц, 0,03 т оксидов серы и до 0,05 т оксида углерода, а также в небольших количествах такие опасные загрязнители, как марганец, свинец, фосфор, мышьяк, пары ртути и др. В процессе сталеплавильного производства в атмосферу выбрасываются парогазовые смеси, состоящие из фенола, формальдегида, бензола, аммиака и других токсичных веществ. Существенно загрязняется атмосфера также на агломерационных фабриках, при доменном и ферросплавном производстве.

Значительные выбросы отходящих газов и пыли, содержащих токсичные вещества, отмечаются на заводах цветной металлургии при переработке свинцово-цинковых, медных, сульфидных руд, при производстве алюминия и др.

Химическое производство. Выбросы этой отрасли хотя и невелики по объему (около 2% всех промышленных выбросов), тем не менее, ввиду своей весьма высокой токсичности, значительного разнообразия и концентрированности, представляют значительную угрозу для человека и всей биоты. На разнообразных химических производствах атмосферный воздух загрязняют оксиды серы, соединения фтора, аммиак, нитрозные газы (смесь оксидов азота), хлористые соединения, сероводород, неорганическая пыль и т. п.).

Выбросы автотранспорта. В мире насчитывается несколько сот миллионов автомобилей, которые сжигают огромное количество нефтепродуктов, существенно загрязняя атмосферный воздух, прежде всего в крупных городах. Так, в г. Москве на долю автотранспорта приходится 80% от общего количества выбросов в атмосферу. Выхлопные газы двигателей внутреннего сгорания (особенно карбюраторных) содержат огромное количество токсичных соединений — бенз(а)пирена, альдегидов, оксидов азота и углерода и особо опасных соединений свинца (в случае применения этилированного бензина).

Наибольшее количество вредных веществ в составе отработанных газов образуется при неотрегулированной топливной системе автомобиля. Правильная ее регулировка позволяет снизить их количество в 1,5 раза, а специальные нейтрализаторы снижают токсичность выхлопных газов в шесть и более раз.

Интенсивное загрязнение атмосферного воздуха отмечается также при добыче и переработки минерального сырья, на нефте-и газоперерабатывающих заводах (рис. 13.2), при выбросе пыли и газов из подземных горных выработок, при сжигании мусора и горении пород в отвалах (терриконах) и т. д. В сельских районах очагами загрязнения атмосферного воздуха являются животноводческие и птицеводческие фермы, промышленные комплексы по производству мяса, распыление пестицидов и т. д.

«Каждый житель Земли — это и потенциальная жертва стратегических (трансграничных) загрязнений», — подчеркивает А. Гор в книге «Земля на чаше весов» (1993). Под трансграничными загрязнениями понимают загрязнения, перенесенные с территории одной страны на территорию другой. Только в 1994 г. на европейскую часть России из-за невыгодного ее географического положения выпало 1204 тыс. т соединений серы от Украины, Германии, Польши и других стран. В то же время в других странах от российских источников загрязнения выпало только 190 тыс. т серы, т. е. в 6,3 раза меньше.
Вопрос № 15

Заповедники,функции.
Заповедники занимают особое место среди всех охраняемых территорий, играют важнейшую роль в сохранении биоразнообразия России. Территории заповедников полностью и навечно исключены из любой хозяйственной деятельности, включая посещение людьми. Исключение составляют работы, связанные с поддержанием заповедных видов и территорий: подкормка животных, подготовка гнездовий, санитарная рубка леса и т. п. В заповедниках разрешена только научная, охранная и контрольная деятельность.

Первым государственным заповедником России является Баргузинский, расположенный на берегу озера Байкал. Он был создан в 1916 г. К концу ХХ в. в России насчитывали 99 заповедников, общей площадью более 30 млн. га (1,6% площади Российской Федерации), а в мире существует более 2 тыс. заповедников.

Размеры заповедников сильно различаются. Так, самый крупный по величине - Большой Арктический заповедник (более 4 млн. га), а лесостепной заповедник в долине Дона "Галичья Гора" занимает всего 231 га.

Заповедники имеют штат сотрудников, которые работают по сложившимся природоохранным и научным традициям, осуществляют наблюдение за состоянием заповедных экосистем (мониторинг) в разных регионах России по единым методикам. То есть заповедники России представляют собой связанную сеть научно-исследовательских природоохранных учреждений.
Каждый заповедник имеет свои особенности. К примеру, в Астраханском государственном заповеднике главными объектами охраны являются лотос орехоносный и водоплавающие птицы, в Воронежском - бобр, в заповеднике "Шульган - Таш" (Башкортостан) - бортевая пчела, а в Ильменском государственном заповеднике - минералы.

Заповедники обеспечивают благоприятные условия для выживания большинства животных. Так, из 620 видов птиц, обитающих в России, почти 85% временно или постоянно проживают на заповедных территориях. Из 14 видов хищников, занесенных в Красную книгу России, в заповедниках обитает 10, например, гималайский медведь, белый медведь, амурский тигр, снежный барс - ирбис.

Часто на территории заповедников располагаются питомники, в которых выращивается молодь редких и исчезающих видов растений и животных. В уже известном вам Приокско-Террасном питомнике восстанавливают популяции зубра в Европе и на Кавказе. В Хоперском заповеднике размножают выхухоль; в Дарвинском заповеднике, что расположен в Ярославской и Вологодской областях, в вольерах разводят боровую дичь: тетеревов, белых куропаток, глухарей.

Особое место занимают биосферные заповедники: они равномерно распределены по всему миру, и каждый представляет какой-либо ландшафт. Их создают там, где природа не утратила свой первозданный вид, поэтому биосферные заповедники - это эталонные объекты для изучения биосферных процессов. В настоящее время в мире создана единая глобальная сеть, включающая более 300 биосферных заповедников, которые работают согласованно по единой международной программе ЮНЕСКО и ведут постоянные наблюдения за изменениями природной среды под влиянием деятельности человека. В России 16 биосферных заповедников, например, Кавказский, Сихотэ-Алинский, Центрально-Черноземный, Кроноцкий - на Камчатке.

Основные функции заповедников - охрана природных комплексов и научные исследования. Впрочем, в течение последнего десятилетия заповедники принялись активно осваивать новую сферу деятельности: экологическое просвещение и экотуризм. Заповедно-эталонная функция означает, что выполняющая ее территория предназначается для сохранения информации о нетронутой природе, ее исследования, организации мониторинга и поддержания экологического равновесия в наиболее уязвимых местах, имеющих ключевое значение для сохранения природы крупных регионов. Ресурсозащитная функция — охрана природных комплексов ради сохранения природных ресурсов, используемых в хозяйстве.

Вопрос №21

Концепция устойчивого развития

Под устойчивым понимают такое развитие, при котором человечество может удовлетворять свои потребности, не подвергая риску способность следующих поколений также удовлетворять свои потребности.

В основе концепции лежит утверждение, что окружающую среду и социально-экономическое развитие невозможно рассматривать как изолированные сферы. Поэтому лишь в мире со здоровой социально-экономической средой может быть здоровая окружающая среда. В Программе действий которая была принята на Всемирной конференции в Рио-де-Жанейро (1992 г.), отмечалось «что в мире, где так много нужды и где окружающая среда ухудшается, невозможны здоровое общество и экономика». Хотя это не означает, что экономическое развитие должно остановиться, оно может пойти «по иному пути, перестав столь активно разрушать окружающую среду».

При этом должны будут предотвращены экологические проблемы, такие как изменения климата, опустынивание. Концепция также предполагает развитие экологического образования, работу различных экологических объединений и др. Предполагается решение других проблем, которые связаны с экологическими косвенным образом: развитие промышленных и сельскохозяйственных технологий, борьба с бедностью, изменение структур потребления развитие устойчивых поселений и другие вопросы. Они объединены в четыре раздела Программы действий. Приняты также Заявление и две Концепции, которые касаются таких основополагающих проблем, как предотвращение изменения климата и сбережение лесов, сохранение биологического разнообразия. Пожалуй, этими документами впервые на высоком уровне была подчеркнута роль биоэкологического элемента в решении проблем сохранения окружающей среды.

Провозгласив концепцию устойчивого развития, конференция ООН призвала правительства государств мира принять национальные концепции устойчивого развития. В соответствии с этим издан Указ Президента РФ от 1 апреля 1996 г. «О концепции перехода Российской Федерации к устойчивому развитию». Утверждена представленная Правительством РФ «Концепция перехода Российской Федерации к устойчивому развитию». Документами намечены основные направления по реализации государственной экологической политики в России. Они включают мероприятия по обеспечению экологической безопасности, охране среды обитания, оздоровлению нарушенных экосистем и участию в решении глобальных экологических проблем.
Вопрос № 38

Экологическая ситуация в России

В России 2000—2001 гг. характеризовались ухудшением экологической ситуации в связи с ростом промышленного производства на 8—10 %, а в машиностроении и металлообработке

— до 10—15 %. Экологическая напряженность во многих регионах вызвана ногими причинами: химическое и радиационное загрязнение ерриторий; рост вредных промышленных отходов при отсутствии ощностей по их переработке и утилизации; рост выбросов исбросов в атмосферу и водные бассейны вредных для здоровьялюдей и всего биоразнообразия загрязняющих веществ; недостаточное финансирование природоохранных мероприятий и программ в бюджетах всех уровней; несовершенство принятых экологических законов, и в первую очередь отсутствие в законах механизма изъятия рентных платежей в пользу общества; несовершенный хозяйственный механизм управления природопользованием, что вызвано безответственностью властей всех уровней засостояние экологической безопасности в регионах: в губерниях,городах и на предприятиях — загрязнителях окружающей среды. Статистические данные за 2000 г. в России свидетельствуют об увеличении техногенной нагрузки на окружающую среду— выбросы вредных веществ от промышленности возросли на517 тыс т, сброс загрязненных сточных вод (где промышленные стоки составляют 32 %) возрос на 69 млн куб. м, объемтоксичных отходов увеличился на 22 млн т (94 % из них — доляпромышленности). Выбросы вредных веществ от транспорта —главного источника загрязнения окружающей среды в городах— увеличились на 9,8 %. До 70 % населения России проживает на территории с уровнем загрязнения атмосферного воздуха, не соответствующим гигиеническим нормативам, а 40 % питьевой воды не соответствуетсанитарным правилам и нормам. À по данным ВОЗ (при ООН),80 % болезней возникают у людей от употребления некачественной питьевой воды. Между тем в России до сих пор (на конец2002 г.) не принят Госдумой закон «О питьевой воде и питьевомводоснабжении», так же как и законы «Об экологической безопасности», «Об экологической безопасности автотранспорта», «Обохране почв», «Об экологической культуре», «О рентных плате- жах в природопользовании», без которых не может быть целенаправленной экологической политики Российского государства.Население России вымирает со скоростью порядка 1 млн чел. вгод, а продолжительность жизни на 10—15 лет ниже, чем в развитых странах мира, к 17 годам всего 14 % детей остаются здоровыми. Эти данные свидетельствуют о невнимании государства кжителям страны, о несоблюдении конституционных прав граждан, и в первую очередь экологических прав — на проживание вэкологически чистой среде. Ежегодные ущербы от загрязнения окружающей средыоцениваются экологами в 250—300 млрд руб. (без оценки ущерба здоровью людей), а плата за загрязнение составляет не более 1 % (2,5—3 млрд руб.), индексация базовых нормативов платы отстает по основным отраслям-загрязнителям в 70 раз. В Поволжском районе (куда относится и Волгоградскаяобласть) очень высокая экологическая напряженность наблюдается на 80 % площади. Преобладает высокая смытость почв,низкое плодородие, все реки заилены, пересыхают, поймы распаханы, наблюдается сильная овражная эрозия. Высокая заболеваемость органов дыхания и органов пищеварения у населения отмечена в Волгоградской области В России продолжается деэкологизация производства идругих секторов экономики: удельные выбросы вредных веществв атмосферу за 1990-е гг. увеличились в 1,3 раза, сбросы в водоемы — в 1,7 раза, водоемкость ВВП возросла в 1,6 раза. Нерациональная, порой хищническая, эксплуатация природных ресурсов способствует деградации природных комплексов. Низкие ставки платы за природные ресурсы, отмена04.06 2002 г. Верховным судом РФ платы за загрязнение окружающей среды способствуют безнаказанному загрязнению ОСи несоблюдению Закона «Об охране ОС» от 2002 г. В России необходима последовательная и целенаправленная экологическая политика, базирующаяся на принципах рыночных отношений и использующая финансово-экономические возможности всех субъектов природопользования. Главная задача экополитики на ближайшие 10 лет — преодолеть негативные явления деэкологизации производства иобеспечить стабилизацию экологической ситуации при выходестраны из экономического кризиса Содержание экополитики заключается: - в совершенствовании природоохранного законодательства, системы экоограничений и регламентаций режима природопользования - совершенствовании экономического механизма природопользования и охраны окружающей среды, включая системы платежей за природные ресурсы и экологических налоговза загрязнение окружающей среды;

- проведении НИОКР, направленных на оздоровлениесреды обитания человека и экобезопасности; - последовательном переходе на международные стандарты технологических процессов и производимой продукции; - государственной поддержке реконструкции действующихпроизводств при переходе на экологичные, безотходные и ресурсосберегающие технологии; - наведении порядка в лицензировании природопользования и активном влиянии на экологическую ситуацию в стране; - обеспечении проведения экоэкспертизы и ОВОС приреализации программ и проектов хозяйственной деятельности.

В конечном итоге экологические аспекты деятельности человека должны стать неотъемлемой частью его хозяйственнойдеятельности (принцип «Экологичное — всегда экономично!»).

В этом состоит суть процесса экологизации экономики России. В целом, анализируя природоохранную деятельность в России за последнее десятилетие, и особенно реформирование экологических органов на федеральном, региональном и местном уров-

нях, можно сделать вывод о том, что в России нет последовательной и направленной экологической политики на всех уровнях власти, идут непродуманные реформы, заключающиеся в смене названий министерств и ведомств по управлению природными ресурсами. À с мая 2000 г. в стране была упразднена Госкомэкология,отвечающая за охрану окружающей среды, и организовано одноМинистерство природных ресурсов России, куда влились 3 министерства: водного, лесного хозяйства и недропользования. Эта смена вывесок не способствует нормальному управлению и контролюза природными ресурсами, а наоборот, усилились тенденции хищ-

нического использования минеральных, лесных, водно-биологических и водных ресурсов, что ухудшило состояние окружающейсреды и природных комплексов во многих регионах страны.

В России идет политика деэкологизации Госуправления природопользованием: МПР, региональные власти и руководителизагрязняющих окружающую среду предприятий не несут ни юридической, ни моральной ответственности за состояние среды, заэкологическую безопасность. Все законы России об экологическом контроле и о полномочиях местных органов власти остались

на бумаге, соответственно, стали не нужны и экологические службы на предприятиях, и после окончания вузов и техникумов безработы остаются специалисты-экологи.

Хочется надеяться, что ситуация изменится в лучшую сторону — все органы власти будут нести ответственность за состояние окружающей среды в России и экологические права

граждан найдут защиту в новых законодательных актах.


Вопрос № 8

Использование водных ресурсов в народном хозяйстве.
Под водными ресурсами понимают:

совокупность пригодных для использования вод планеты, находящихся в различных состояниях (жидком, твердом, газообразном). То есть это все пригодные для использования воды Земли:

речные и озерные, подземные и морские, льды и ледники, пары атмосферы и т.д. Покрывая 70% поверхности Земли вода является жизненно важным элементом существования всех живых организмов, в том числе и человека. Поэтому назначение воды как природного ресурса - поддержание жизненных потребностей человека, а также животного и растительного мира.

Она представляет собой химическое соединение водорода с кислородом в соотношении (по весу) 11,1% водорода и 88,9% кислорода. Образовалась вода, как полагают, в результате процесса кристаллизации гранитной магмы при вулканической деятельности в докембрийский период, т.е. 3,5 - 4 млрд. лет назад. Вода присутствует во всей биосфере: не только в водоемах, но и в воздухе, почве, и во всех живых существах. Воды Земли находятся в постоянном движении - круговороте. Круговорот воды происходит под воздействием солнечного тепла, которое способствует испарению воды с поверхности океана и суши. Испаряясь вода увлажняет атмосферу и поднимаясь в ее верхние слои конденсируется образуя облака. Из них вода в виде осадков возвращается на Землю. Осадки, просачиваясь в почву, пополняют запасы почвенных и подземных вод и водоемов, стекают в реки и озера возвращаясь, в итоге, в океан откуда опять поступают в атмосферу. Таким образом, в результате круговорота в природе, воды земли объединяются в единую динамичную систему, составляющую водные ресурсы. Одним из главных свойств воды как компонента биосферы и как природного ресурса является ее незаменимость.

Если многие виды минерально-сырьевых ресурсов в принципе взаимозаменяемы, то вода не заменима. Она является основой всех жизненных процессов, основным источником кислорода в главном движущем процессе на планете - фотосинтезе (6Н2О + 6СО2 R С6Н12О6 + 6О2- ).

Потеря 20-30% влаги живым организмом приводит его к гибели. Человек умирает без воды на восьмые сутки. Только при наличии воды происходят сложные обменные процессы внутри организмов. Вода - важный климатообразующий фактор, ее теплоемкость в 3,3 тысячи раз больше теплоемкости воздуха. Поглощая огромное количество тепловой энергии и медленно ее отдавая, вода служит регулятором климатических процессов глобального масштаба.

Вода выступает также в качестве одного из важнейших факторов, видоизменявших земную поверхность. В жизни и деятельности человека водные ресурсы всегда занимали особое положение. Человек издавна поселялся вблизи источников воды: рек, озер, прудов, либо на морских берегах. Почти все великие цивилизации древности возникли вблизи крупных рек. Наличие воды нередко определяло судьбы стран и народов. Водным источникам прежде (а в некоторых странах и ныне) поклонялись как языческим божествам, их называли именами святых.

Вода один из важнейших источников получения энергии и путей сообщения, без воды невозможна производственная и хозяйственная деятельность человека, а успехи в земледелии напрямую зависят от оптимального орошения сельскохозяйственных культур. Вода является предметом труда и отдыха, она исцеляет недуги, вдохновляет поэтов, композиторов и художников.

Все великие географические открытия были совершены мореплавателями, а освоение и заселение континентов, как известно, тоже совершалось в основном по водным путям. Таким образом вода - уникальный и незаменимый природный ресурс, от которого зависит физическое и экономическое благополучие человеческого общества. Потребности в воде и ее потребление на различные нужды постоянно возрастают. Особенно возросло водопотребление в связи с интенсивным развитием промышленности, сельского хозяйства и ростом населения. Ежегодный расход воды на земном шаре по всем видам водоснабжения составляет 3300-3500 км3. Все отрасли экономики, использующие водные ресурсы, можно разделить на водопотребителей и водопользователей. Водопотребители берут воду из различных водоемов и используют ее для производства промышленной и сельскохозяйственной продукции, а также для коммунальных и бытовых нужд. При этом часть изымаемой воды возвращается обратно в водоемы, но уже в качественно ином виде. Водопользователи не забирают воду из источников, а используют ее как источник энергии, средство сообщения или в рекреационных и спортивно-оздоровительных целях. По оценкам специалистов больше всего воды необходимо человеку на получение сельскохозяйственной продукции, то есть современное сельское хозяйство - самый крупный потребитель воды. Это связано с тем, что половина мировой продукции сельского хозяйства выращивается ныне на орошаемых землях, которые более продуктивны и не зависят от погодных условий. Площадь орошаемых земель постоянно увеличивается, составляя примерно 270 млн.га., соответственно увеличивается и расход воды. Количество воды, расходуемой в течение года на нужды сельского хозяйства достигает 2500 км3, а к 2005г. оно возрастет, по оценке экспертов ООН, до 5-7 тыс.км3. В Индии и Мексике, например, на нужды сельского хозяйства приходится 90% всего водопотребления. Расчеты показывают, что на выращивание 1 т. пшеницы требуется за вегетационный период 1500т. воды 1т. риса - 7000т. 1 т. хлопка - 10000 т.

Для производства только 1 банки овощных или фруктовых консервов необходимо не менее 40л. воды. В среднем же для питья и производства суточной нормы пищевых продуктов, необходимых 1 человеку, расходуется 6м3 воды в год, или более3 л. в сутки.

Большое количество воды используется различными отраслями промышленности.

Так, при производстве 1 т. чугуна или стали требуется 150-200 м3 воды, Меди - 500 м3 Пластмасс - 500-1000 м3 Никеля - 4000 м3 Синтетического волокна - 2500 -5000 м3 Бумаги - 400-800 м3

По оценке Шикломанова И.А. мировое суммарное потребление воды промышленностью составило в 1975г. 630 км3, а к 2010г. оно возрастет до 1900 км3.

Особое место занимает использование воды для нужд населения.

Суточный расход воды на душу населения в развитых странах достигает 500 л/сутки, а крупный город с населением более 3 млн.чел. расходует в сутки 2 млн. м3 воды.

Подсчитано, что к 2010 г. потребность в воде будет возрастать в среднем более чем на 3% в год.

Сейчас примерная норма хозяйственно - питьевого водоснабжения на 1 человека выглядит следующим образом: Без водопровода и канализации - 30-50 л/сутки; Водопровод, канализация без ванн - 125-150 л/сутки;

Водопровод, канализация ванны с газовыми колонками - 180 - 230 л/сутки;

Водопровод, канализация с центральным горячим водоснабжением - 275 - 400 л/сутки;

Современная потребность в воде составляет в итоге 18700 км3 ежегодно и распределяется следующим образом:

Сельское хозяйство - 7000 км3

Промышленность - 1700 км3

Бытовые нужды - 600 км3

Разбавленные сточные воды - 9000 км3

Другие виды потребления - 400 км3

Всего 18,7 тыс. км3

Эта оценка сделана с учетом того, что воду можно использовать только 1 раз. Понятно, что реальные потребности, с учетом повторного водоснабжения, несколько ниже. Тем не менее уже сейчас человек использует примерно половину суммарного стока рек, т.е. 37,3 - 18,7 = 18,6 тыс. км3. Таким образом, возможности гидросферы в смысле обеспечения человечества достаточным количеством пресной воды еще не исчерпаны. И тем не менее специалисты высказывают вполне обоснованную тревогу по поводу состояния водных ресурсов планеты. И вопрос здесь заключается прежде всего в том, что человек в процессе хозяйственной деятельности не только использует большое количество воды, но и интенсивно загрязняет ее.
Вопрос № 9

Нормирование:понятие,виды,ПДК.
  1   2   3   4   5



Скачать файл (680.4 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации