Городская экосистема

Размещено на http://www.allbest.ru/

Задание 1. Установлено, что загрязненность воздуха над селом в 10 раз выше, чем над океаном, над небольшим городом она выше в 35 раз, а над крупным промышленным городом - в 150 раз. Слой загрязненного воздуха над городом составляет 1,5-2 км. Как загрязнение воздуха над городом связано с появлением «парникового эффекта»? К каким последствиям может привести сильное загрязнение атмосферы над городом?

Суть парникового эффекта заключается в том, что парниковые газы хорошо пропускают солнечное излучение, доходящее до поверхности Земли и нагревающее ее, и заметно поглощают отраженное тепловое (длинноволновое) излучение нагретой поверхности и нижних слоев атмосферы. Отраженное от земной поверхности инфракрасное излучение поглощается метаном, фреонами, озоном, оксидом диазота и т.п. в диапазоне волн 1-9 мкм, а парами воды и углекислым газом при длине волн 12 мкм и более. Последствия - нарушение здоровья экосистемы.

Загрязнение природной среды в масштабе всей биосферы свидетельствует о том, что механизм регулирования природопользования с помощью налогов, увеличением стоимости ресурсов и энергии недостаточен. Меры защиты среды, принятые в отдельном государстве, нельзя распространить на весь мир. Что необходимо делать, чтобы включить в решение экологических проблем все страны мира?

Государства, нации и страны должны более ответственно подходить к решению экологических проблем на основе международного сотрудничества. Так, в настоящее время можно выделить следующие основные направления международного сотрудничества: Сохранение природных систем, не затронутых хозяйственной деятельностью и способствующих поддержанию планетарного экологического равновесия; Рациональное использование природных ресурсов, в том числе ассимиляционного потенциала природной среды; Создание эффективной системы международной экологической ответственности (в том числе ответственность за разрушение окружающей среды в ходе военных действий).

Направления сотрудничества предусматривают ряд мероприятий: Финансовое содействие и техническая помощь развитых стран развивающимся государствам; Экологизация общественных потребностей; структурную перестройку национальных экономик; создание системы представительства в международных организациях и на форумах экологического профиля; формирование механизмов международной ответственности в области охраны окружающей среды; экологическое налогообложение; выработку совместных стратегий и концепций.

Необходимо отметить некоторые формы международного сотрудничества в области решения экологических проблем: Парламентское сотрудничество, ориентированное на координацию законодательной деятельности и обеспечивающее решение межгосударственных экологических проблем. Оно предполагает разработку модельных (рекомендательных) законов по вопросам экологии; Взаимодействие исполнительных структур отдельных государств, ориентированное на координацию разработки и реализацию экологических программ под эгидой ООН; Сотрудничество конвенционного типа, предполагающее единый подход к решению конкретных экологических проблем отдельных территорий и объектов; Научно-техническое сотрудничество, ориентированное на взаимный обмен информацией научного характера, совместное выполнение природоохранных разработок, комплексное использование приборов, осуществление научных проектов, экспертиз и т.д.

Одной из основных форм международного сотрудничества по проблемам окружающей среды является заключение договора и других видов международных соглашений. Двусторонние и многосторонние соглашения и международные конвенции используются для координации природоохранных усилий различных стран. Партнерами в таких соглашениях обычно выступают страны-соседи или государства, объединенные общностью интересов в сохранении природной срезы региона и совместного использования некоторых ресурсов.

Дать определение мониторинга окружающей среды, перечислить все виды мониторинга.

Мониторинг обозначает наблюдение, анализ и оценку состояния окружающей среды, её изменений под влиянием хозяйственной деятельности человека, а также прогнозирование этих изменений. Испытывая на себе результаты разрушающего действия воды, ветра, землетрясений, снежных лавин и т. п., человек издавна реализовал элементы мониторинга, накапливая опыт предсказания погоды и стихийных бедствий. Такого рода знания всегда были и сейчас остаются необходимыми для того, чтобы по возможности снизить ущерб, причиняемый человеческому обществу неблагоприятными природными явлениями и, что особенно важно, уменьшить риск человеческих потерь. Последствия большинства стихийных бедствий необходимо оценивать со всех сторон. Так, ураганы, разрушающие постройки и приводящие к человеческим жертвам, как, правило, приносят обильные осадки, которые в засушливых районах дают значительный прирост урожаев. Поэтому организация мониторинга требует углублённого анализа с учётом не только экономической стороны вопроса, но и особенностей исторических традиций, уровня культуры каждого конкретного региона.

Задание 2. На биосферу огромное влияние оказывает человек. Какое влияние оказывают города на биосферу. Что такое парниковый эффект? Каковы возможные последствия усиления парникового эффекта?

Урбанизация оказывает отрицательное воздействие на все компоненты биосферы. Такое воздействие возрастает год от года. Крупные города загрязняют атмосферный воздух в результате движения различных видов транспорта, а также выбросов промышленных предприятий, тепло и электростанций, обеспечивающих потребности горожан.

Мировая копилка загрязнений пополняется диоксидом азота, сероводородом, диоксидом серы, озоном, предельными углеводородами, бензапиреном, пылью. Явление смога стало обычным в некоторых городах-миллионерах. Осуществление озеленения улиц, площадей могло бы снизить антропогенное влияние города на воздух, смягчило бы шумовое загрязнение.

Строительство высокоэтажных зданий имеет отрицательные последствия для грунтов. Происходит просадка районов расположения таких зданий с компенсирующими поднятиями поверхности в пригородах. Полностью меняется природный ландшафт.

Города являются искусственно созданными экосистемами, в которых потеряно то видовое разнообразие растений и животных, которое заселяло эту территорию прежде.

Парниковый эффект - это явление, при котором атмосферные газы (водяной пар, углекислый газ, метан и озон) удерживают восходящее от Земли тепло в тропосфере, не давая ему подниматься в более высокие слои атмосферы. При этом происходит нагревание, как самой атмосферы, так и земной поверхности.

Причиной парникового эффекта является свойство атмосферных газов поглощать и испускать тепловое инфракрасное излучение и в природе это явление присутствовало всегда. Тревогу вызывает то, что в последние столетия явление парникового эффекта усиливается, а причиной усиления парникового эффекта является всё увеличивающиеся выбросы в атмосферу газов, возникающих в результате жизнедеятельности человечества.

Автомобильные выхлопы, трубы заводов, ТЭЦ и даже сжигание бытового мусора загрязняют атмосферу парниковыми газами уже не одно десятилетие, парниковый эффект усиливается и последствием его может стать опасное для человечества глобальное потепление климата Земли.

Парниковый эффект, его причины и последствия были впервые проанализированы учёными ещё в XIX веке и сегодня существует несколько сценариев развития влияния глобального потепления на судьбы человечества - от оптимистичных до катастрофических.

2. Во многих европейских странах атомная энергия является основным источником энергии. Почему АЭС не стали главным источником энергообеспечения России? Какие экологические проблемы возникают при эксплуатации АЭС?

В России на государственном уровне ставится задача кардинального снижения энергоёмкости валового внутреннего продукта (ВВП). При этом практически общепринятым стало утверждение о недопустимо высокой, по сравнению с другими странами, величине данного показателя в России, что связывается с технологической и управленческой отсталостью. В связи с этим, рост энергоэффективности экономики России предполагается обеспечивать, прежде всего, за счёт мероприятий по энергосбережению.

Между тем, высокая энергоёмкость российского ВВП связана, в значительной степени, со спецификой её природных условий, что показывает сопоставление России, Канады и ряда других стран. При этом большой проблемой, тормозящей экономическое развитие, является низкая энергообеспеченность России, что также видно из сравнения этого показателя для России и западных стран, прежде всего - Канады и США.

Таким образом, задача роста энергоэффективности российской экономики существенно усложняется, и решение энергетических задач страны требует более активного развития энергетики, основанной на возобновляемых источниках.

Однако опасность ядерной энергетики лежит не только в сфере аварий и катастроф. Даже без них около 250 радиоактивных изотопов попадают в окружающую среду в результате работы ядерных реакторов. Эти радиоактивные частицы вместе с водой, пылью, пищей и воздухом попадают в организмы людей, животных, вызывая раковые заболевания, дефекты при рождении, снижение уровня иммунной системы и увеличивают общую заболеваемость населения, проживающего вокруг ядерных установок.

Даже когда АЭС работает нормально, она обязательно выбрасывает изрядное количество радиоактивных изотопов инертных газов. Также как радиоактивный йод концентрируется в щитовидной железе, вызывая ее поражение, радиоизотопы инертных газов, в 70-е годы считавшиеся абсолютно безвредными для всего живого, накапливаются в некоторых клеточных структурах растений хлоропластах, митохондриях и клеточных мембранах. После установления этого факта, остается слово «инертные» всегда употреблять в кавычках, поскольку, конечно же, они оказывают серьезное влияние на процессы жизнедеятельности растений.

Экологический контроль относиться к компетенции высших звеньев государственной системы управления, которые наряду с другими функциями, осуществляют функции государственного управления и контроля в области охраны окружающей среды и рационального использования природных ресурсов.

Государственный контроль за рациональным использованием и охраной природных ресурсов, но и устанавливать порядок его проведения. К компетенции субъектов РФ отнесено осуществление государственного экологического контроля. Такие правовые положения предусмотрены Основами Лесного законодательства РФ, Законом РФ « О недрах » и др. К мерам государственного экологического контроля относиться и постановление о возмещении вреда, причиненного окружающей природной среде юридическими лицами и гражданами, а так же предписание об ограничении или прекращении финансирования хозяйственной и иной деятельности. Представление о привлечении физических лиц к уголовной ответственности направляются в следственные органы инспекторами по охране природы, ресурсов и др.

Общественный экологический контроль.

В России имеются так же профессиональные союзы, которые в соответствии с Законом РСФСР «об охране окружающей природной среды», наряду с другими общественными объединениями могут осуществлять экологический контроль, в настоящее время в большей степени заинтересованы в укреплении финансового положения предприятий.

Задание 3. Известно, что одно дерево освежает воздух, как 10 кондиционеров. Почему в городах не возникает экологическое равновесие? Охарактеризуйте проблемы городов. Какова роль растений в городе?

«Неблагополучное состояние» характеризуется существенным отклонением экосистемных параметров от нормального развития. «Экологическое бедствие»(экологический кризис) характеризуется необратимым ретроградным развитием экосистемы.

Понятие «устойчивость экологическая» подразумевает способность экосистемы сохранять свою структуру и функциональные особенности при воздействии внешних факторов.

Нередко «устойчивость экологическая» рассматривается как синоним экологической стабильности. Устойчивость экосистем не может быть сохранена и обеспечена, если будет нарушен закон внутреннего динамического равновесия.

Под угрозой будет не только качество природной среды, но и существование всего комплекса природных компонентов в необозримом будущем. Закон внутреннего динамического равновесия действует как регулятор нагрузок на окружающую среду при условии, что не нарушены «баланс компонентный» и «баланс крупных территорий».

Изначально крупные промышленные предприятия строились на периферии городов, но разрастание жилых кварталов привело к тому, что люди стали жить бок о бок с часто вредными производствами. Выбросы химикатов в городское небо делают жизнь горожан невыносимой. В лучшем случае люди ощущают неприятный запах, в худшем - чувствуют недомогание, вызванное отравлением организма. Даже если предприятие находится не в непосредственной близости от жилых кварталов, оно всё равно отравляет окружающую среду на несколько километров вокруг. Вредные выбросы из огромных труб заводов подхватываются ветром и в виде осадков покрывают ближайшие районы. Сточные воды, которые нередко имеют ядовито-жёлтый цвет, несутся маленькими ручейками к большим рекам, попадают в почву.

На удовлетворение биологических и духовных потребностей расходуется много энергии и ресурсов. Рост численности населения усугубляет проблему поиска ресурсов и энергии. Почему ученые считают, что человечеству необходимо отказаться от потребительского подхода? Что такое потребительский подход?

Потребительский подход - одно из проявлений экологической безнравственности. Он заключается в тенденции наращивания потребления материальных благ населением и ведет к большим расходам энергии, ресурсов, загрязнению окружающей среды. Преодоление потребительского подхода является одним из важных компонентов формирования общества устойчивого развития.

В преодолении потребительского подхода велика роль образования и культуры, общественных движений, а также религии, так как в большинстве конфессий пропагандируется скромный образ жизни и осуждается роскошь. Однако в настоящее время главным фактором, который способен остановить потребительский подход, является экономический. Рост цен на энергию и ресурсы неизбежно повышает стоимость престижных товаров и сокращает контингент их возможных покупателей. Важную роль играют и «зеленые налоги» (например, сверхвысокий налог на машинное масло в США).

Экологически оправданно изменение рациона питания человека с уменьшением доли продуктов животноводства, которые энергетически много дороже продуктов растениеводства. Растения могут обеспечить человека всеми компонентами питания, включая и белок (за счет бобовых, например, сои).

Дать определение экологического аудита. Перечислить виды экологического аудита.

Это - независимая оценка соблюдения субъектом хозяйственной и иной деятельности нормативно-правовых требований в области охраны окружающей среды и подготовка рекомендаций в области экологической деятельности.

Подразделяется на обязательный и инициативный экологический аудит. В данных рамках могут встречаться следующие его виды: Определение соответствия субъекта хозяйственной деятельности природоохранным требованиям, Оценка эффективности системы эколог. Менеджмента, Оценка экологической безопасности используемого сырья, оборудования, технологий, Оценка экономического ущерба от загрязнения, Оценка опасности отходов, Определение рациональности природопользования на конкретной территории, Оценка энергопотребления и предложение путей по его снижению, Определение объема выбросов парниковых газов и выработка мероприятий по их снижению, Оценка экологического риска в результате техногенных аварий и стихийных природных процессов, Выделение экологических проблем и разработка мероприятий по их решению.

Задание 4. Показателем экологического благополучия в стране служит состояние здоровья человека. В последнее десятилетие в России снизилась рождаемость и сократилась продолжительность жизни людей. Что можно сказать на основании этих фактов о состоянии здоровья населения нашей страны? Можно ли назвать Россию экологически благополучной страной?

Да, через несколько десятилетий, когда население России сократится на несколько десятков миллионов человек, трудоспособного населения не хватит для обеспечения работы транспорта, оборонной и добывающей промышленности, здравоохранительных и правоохранительных учреждений и армии. Граждане репродуктивного возраста чаще больны, чем здоровы; подвержены алкоголизму и наркомании, принявшим размеры национального бедствия. Число молодых людей призывного возраста сокращается, и среди них в свою очередь уменьшается доля годных к строевой службе. А около 20 % женщин бесплодны.

В настоящее время экологическая ситуация нашей страны далека от благополучной. Около 15 процентов территории России по экологическим показателям находятся в критическом или околокритическом состоянии. Особое беспокойство вызывает экологическая обстановка в ряде индустриальных центров Сибири и Урала. Восточно-Сибирский регион также нельзя назвать благополучным.

Так, к примеру Иркутская область занимает площадь 767,9 тыс. км2. По этому показателю она находится на шестом месте в России. На территории области смогли бы разместиться Италия, Бельгия, Дания, Великобритания, Португалия и Голландия вместе взятые. На юге области находится главный родник России озеро Байкал. Озеро обладает уникальной флорой и фауной, 2/3 видов являются эндемичными. В 1996 г. озеро Байкал было включено в Список участников мирового наследия.

Ресурсный потенциал области обусловил ведущую роль в структуре ее промышленности следующих отраслевых комплексов: топливно-энергетического, химической, лесной, деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленности, цветной металлургии, горнодобывающих комбинатов и производств. Предприятия этих отраслей являются основными загрязнителями природной среды.

Хозяйственная деятельность человека не ограничивается отрицательным воздействием на ближайшие экосистемы, а иногда и распространяется на всю биосферу. Обоснуйте, что парниковый эффект, озоновая дыра - это последствия глобального воздействия на биосферу. Приведите ещё примеры глобального воздействия на биосферу.

Да, озоновая дыра и парниковый эффект - последствия воздействия на атмосферу.

Концентрация озона в атмосфере очень мала, и небольшие изменения количества озона приводят к серьезным изменениям интенсивности ультрафиолета, достигающего земной поверхности.

В отличии от обычного кислорода озон неустойчив, он легко переходит в двухатомную, устойчивую форму кислорода. Озон - гораздо более сильный окислитель, чем кислород, и это делает его способным убивать бактерии, подавлять рост и развитие растений.

Из-за его низкой в обычных условиях концентрации в приземных слоях воздуха эти его особенности практически не влияют на состояние живых систем. Гораздо важнее его другое свойство, делающее этот газ совершенно необходимым для всей жизни на суше. Это свойство - способность озона поглощать жесткое (коротковолновое) ультрафиолетовое (УФ) излучение Солнца. Озон образуется под воздействием высокоэнергетичной солнечной радиации, стимулирующей реакцию между О2 и свободными атомами кислорода. Под воздействием умеренной радиации он распадается, абсорбируя энергию этой радиации. Таким образом, этот цикличный процесс "съедает" опасный ультрафиолет.

Но не все ученые разделяют озабоченность и тревогу, связанные с появлением озоновой дыры. Критически анализируя утверждение, что озоновая дыра является началом разрушения озоносферы, эти исследователи считают, что антарктическая дыра в это время года представляет обычное естественное явление, которое может усиливаться внеземными факторами, такими, как солнечные протонные вспышки и метеоритные потоки.

Парниковый эффект. Суть парникового эффекта заключается в том, что парниковые газы хорошо пропускают солнечное излучение, доходящее до поверхности Земли и нагревающее ее, и заметно поглощают отраженное тепловое (длинноволновое) излучение нагретой поверхности и нижних слоев атмосферы. Отраженное от земной поверхности инфракрасное излучение поглощается метаном, фреонами, озоном, оксидом диазота и т.п. в диапазоне волн 1-9 мкм, а парами воды и углекислым газом при длине волн 12 мкм и более. Последствия - нарушение здоровья экосистемы.

Что такое экологическое прогнозирование? Какие способы экологического прогнозирования существуют?

Экологическое прогнозирование - научное предвидение вероятного состояния экосистем или биомов, а также окружающей среды, определяемого естественными процессами и воздействием на них человека. Важным моментом экологического прогнозирования должно быть составление кадастров земель, вод, лесов, животного мира. Экологическое прогнозирование ведется по отраслевому принципу и в региональном разрезе. Экологический прогноз, как правило, содержит цепочки последовательных событий, вытекающих одно из другого; их получают, применяя экспертные оценки, используя метод аналогии, а также проводя расчеты по специально созданным математическим моделям экологических процессов.

Для составления прогнозных сценариев ожидаемых природообусловленных аномалий и экстраполяции на будущее с практически неограниченной заблаговременностью детерминированных геокосмических связей. Сущность: составляют прогнозы аномалий летних осадков и тепловых ресурсов, прогнозы аномалий зимних температур и осадков, прогнозы ареалов экстремального увлажнения, прогнозы природных факторов урожайности сельскохозяйственных культур, прогнозы аномалий речного стока и прогнозы колебаний уровня замкнутых озер. Затем комплексируют расчетные схемы указанных прогнозов. Экстраполируют на будущее детерминированные геокосмические связи в их качественном и количественном выражении, пространственном и временном аспектах в усредненных характеристиках и на уровне отдельного события. После этого составляют прогнозный сценарий ожидаемых природообусловленных аномалий. Технический результат: повышение достоверности способа свыше 70%-ного порога хозяйственной значимости прогнозов и расширение возможности за счет применения на практике для адаптации отраслей природопользования к погодно-климатическим аномалиям.

Задание 5. Сферы использования воды: в быту; в промышленности; для водного транспорта; для полива растений. Назовите основных потребителей воды в городской экосистеме. В каком виде использованная вода возвращается в природу? Почему во многих городах, особенно южных, остро стоит проблема нехватки чистой воды? Как можно экономить воду?

Город потребляет огромное количество воды, лишь незначительную часть которой человек использует для непосредственного употребления. Основную часть воды тратят на производственные процессы и на бытовые нужды. Личное потребление воды в городах составляет от 150 до 500 л в сутки, а с учетом промышленности на одного гражданина приходится до 1000 л в сутки.

Использованная городами вода возвращается в природу в загрязненном состоянии - она насыщена тяжелыми металлами, остатками нефтепродуктов, сложными органическими веществами, подобными фенолу, и т.д. В ней могут содержаться болезнетворные микроорганизмы. Город выбрасывает в атмосферу ядовитые газы, пыль, концентрирует на свалках токсичные отходы, которые с потоками весенней воды попадают в водные экосистемы.

Пресная вода - одна из базовых потребностей человека, поэтому ее дефицит может стать краеугольным камнем существования человечества. Действительно, пресная вода составляет лишь 2,5-3% всей воды на Земле, 85-90% ее, в свою очередь, содержится в ледниках, малодоступных для использования. Та небольшая доля доступной пресной воды подвергается серьезным рискам, связанным с хозяйственной деятельностью человека, и нуждается в защите, в том числе принятии превентивных мер.

Вроде бы большая часть нашей планеты состоит из воды, но в последнее время все чаще поднимается вопрос об экономии этого необходимого для жизни ресурса. Следовательно, экономия воды в быту имеет в наше время не последнее значение.

Конечно, идеально было бы всю воду, которую мы потребляем, очищать и повторно ее использовать. Но, к сожалению пока этого не происходит, хотя уже и существуют реальные примеры подобного потребления. В частности некоторые современные мойки машин 85%-90% воды очищают и используют повторно.

Первый шаг в целях экономии воды - это установка прибора учета или по простому счетчика воды. Так как только на этом можно экономить до 30% денежных средств при сравнении с платой по нормам потребления. Да и после установки счетчика, люди обычно начинают намного бережнее относиться к потреблению воды, так как здесь уже есть финансовое стимулирование.

Экологическая политика во всем мире направлена на энергосбережение. Почему не следует идти только по пути увеличения производства энергии, а необходимо ее экономить? За счет чего можно уменьшить расходы энергии в промышленности, в сельском хозяйстве, в быту?

В России в настоящее время наиболее насущным является бытовое энергосбережение (энергосбережение в быту), а также энергосбережение в сфере ЖКХ.

Препятствием к его осуществлению является сдерживание роста тарифов для населения на отдельные виды ресурсов (электроэнергия, газ), отсутствие средств у предприятий ЖКХ на реализацию энергосберегающих программ, низкая доля расчетов по индивидуальным приборам учёта и применение нормативов, а также отсутствие массовой бытовой культуры энергосбережения.

Актуальным также является обеспечение энергосбережения в АПК.

Так, ведется статистика потребления электроэнергии только в целом по сельскому хозяйству.

В настоящее время, когда электроэнергия дорожает каждый год в среднем на 10-15% и вопрос о поиске возможных новых решений и способов экономии электроэнергии актуален как никогда, необходимость в проведении такого анализа очевидна.

Ведь, зная долю потребления электроэнергии в каждой отрасли отдельно, можно определить направления и пути уменьшения расхода электроэнергии для каждой из них. Сбор статистических данных по каждой группе потребителей позволит выявить очаги наибольшего перерасхода электроэнергии, своевременно принять меры его снижения, провести анализ об эффективности проведенных мероприятий, то есть способствовать более рациональному использованию энергоресурсов.

Из всей потребляемой в быту энергии львиная доля - 79% идет на отопление помещений, 15% энергии расходуется на тепловые процессы (нагрев воды, приготовление пищи и т.д.), 5% энергии потребляет электрическая бытовая техника и 1% энергии расходуется на освещение, радио и телевизионную технику.

У нас есть возможность значительно уменьшить расходы на отопление. Изменение привычек, сознательное отношение к потреблению энергии, улучшение изоляции и реконструкция отопительной системы, регулировка температуры позволит сэкономить до 50% всей необходимой для обогрева помещений энергии. Так, сквозняки ведут к тому, что помещение быстро охлаждается и требуется еще больше энергии чтобы его нагреть. Через щели дверей, окон проникает снаружи больше холодного воздуха, чем нам необходимо. В то же время мы быстро теряем теплый воздух. Поэтому необходимо уплотнить двери, окна.

На электроэнергию в быту приходится 9-10% всей необходимой энергии. И хотя при использовании бытовой электротехники возможности энергосбережения (по сравнению с отоплением и горячей водой) ограничены, но по оплачиваемым Вами счетам Вы видите, что этот вид энергии относительно дорог. При покупке бытовой электротехники нужно обращать внимание нa энергопотребление, сравните различные модели и производителей.

Что такое моделирование в экологических исследованиях? Какие модели вы знаете?

Условно можно считать, что математическая экология (математическое моделирование и прогноз экологических процессов) возникла не с появлением экологии как науки, а значительно раньше. Например, известное моделирование плодовитости кроликов (1228 г., итальянский математик Фибоначчи) представляет одну из первых попыток математического прогноза динамики биологических процессов.

Экосистема в целом является саморегулпруемым комплексом, который стремится достиг путь стабильного состояния. Это возможно благодаря наличию как прямых, так и внутренних или внешних обратных связен. Простое саморегулирование, основанное па отрицательных обратных связях, осложняется наличием вторичных реакции и существованием предельных воздействий на экологические объекты.

Методы экологического моделирования можно условно разделить на физические и математические. При физическом моделировании изучаемое явление воспроизводится в том или ином масштабе с сохранением его физической природы.

Математическое моделирование представляет собой способ исследования экологических явлений путем изучения процессов, имеющих различное физическое содержание, но описываемых одинаковыми математическими соотношениями. Важным моментом является составление математической модели на основании формализованной (содержательной) схемы изучаемого явления. При этом выделяются сведения, непосредственно характеризующие объект наблюдения, производится постановка цели и задач исследования с перечнем искомых величин и требований к ним, задаются начальные условия. Решение математических моделей может осуществляться аналитически, численными методами, на аналоговых и цифровых вычислительных машинах. Процесс построения моделей экологических объектов является трудоемким и требует от разработчиков как знаний об объекте моделирования, так и навыков в системотехнике и моделировании.

Основным признаком отнесения системы к сложной является содержание в ней процесса решения (а следовательно, наличие цели). Необходимо также наличие следующих признаков: множество взаимосвязанных и взаимодействующие элементов; многофакторность цели; возможность разбиения системы на подсистемы; управление множеством информационных, энергетических, вещественных потоков в системе; взаимодействие с внешней средой.

Задание 6. Биологический мониторинг - наблюдение за окружающей средой по состоянию всего живого населения экосистемы. Что необходимо делать, чтобы обнаружить виды, нуждающиеся в охране? Как с помощью живых организмов можно следить за уровнем загрязнения среды их обитания?

городская экосистема окружающая среда

Некоторые низкоорганизованные животные и все растения попадают в свою среду обитания пассивно и выживают, если они к ней приспособлены.

Большинство же животных активно выбирают подходящую им среду или даже иногда сами ее создают (например, бобры строят плотины для повышения уровня воды). Все чаще говорят об антропогенной среде обитания - условиях, намеренно или ненамеренно измененных деятельностью человека.

В последние десятилетия в связи с бурным развитием техники, ростом численности человечества, его хозяйственной деятельностью вся биосфера Земли оказывается в той или иной степени подверженной нашему влиянию, т. е. представляет собой антропогенную среду обитания. Так, в результате переноса в атмосфере некоторые вещества (например, ДДТ и его производные, полихлорбифенилы) обнаруживают во всех уголках Земли, в том числе в Антарктике и у Северного полюса. Поэтому важно охранять от загрязнения воздух, водоемы и почву.

Именно одна из основных общих задач экологии - изучение структуры и жизни экосистем, природных и созданных человеком.

В чем проявляется выгода от использования металлолома в качестве сырья для производства стали? Почему в нашей стране мало внимания уделяется этому способу производства стали, хотя при этом на её производство расходуется в 10 раз меньше энергии? Какое значение имеет проблема использования вторичного сырья для снижения загрязнения природы? Почему ученые считают, что следующем столетии вторичное сырье станет основным для промышленности?

МЕталлолом является ценнейшим сырьем, позволяющим не только экономить природные ресурсы планеты в виде руд и угля для их переработки, но и снизить количество вредных выбросов в окружающую среду.

Кроме того, сырье для металлургической промышленности, производимое из меаллолома, практически на 70% дешевле сырья из природной руды.

Такая разница в цене достигается за счет отсутствия при переработке М таких статей расходов, как разведка и разработка месторождений руды и сопутствующее ей строительство, а так переработка и обогащение руды, для чего тоже требуются немалые затраты средств.

Исходя из этих простых расчетов, становится очевидным, что сбор и переработка металлолома не только выгодна для промышленности, но и необходима с точки зрения экологии.

Основными источниками М являются отходы производства черных металлов.

Источниками вторичных сырьевых ресурсов, содержащих редкие и благородные металлы, являются металлургическая, химическая, электротехническая, радиотехническая, электронная промышленность, машиностроение и различные предприятия военно-промышленного комплекса.

Стремительный прогресс во всех сферах материального потребления требует увеличения производства металла. Развитие техники повлекло за собой применение новых редких металлов, их сплавов и соединений. Обойтись без них не могут атомная энергетика, реактивная и космическая авиация, полупроводниковая техника, современная оптика и другие отрасли промышленности. Для применения в технике зачастую необходимы металлы высокой степени чистоты.

Требования к чистоте металлов непрерывно повышаются, а следовательно, совершенствуются и разрабатываются новые методы очистки. Использование бедного сырья и высокие требования, предъявляемые к качеству конечного продукта - металла, вызывают усложнение технологии, сочетающей различные пиро- и гидрометаллургические способы концентрирования, выделения и глубокой очистки редкого металла. На каждой ступени многостадийной технологической схемы получаются побочные продукты, содержащие то или иное количество ценного компонента. Вследствие этого прямой выход металла из первичного сырья мал (иногда не более 40-50%). Отходы, получаемые на различных стадиях производства (растворы, шламы, кеки, брак металла и пр), представляют собой материалы, в которых содержание металла во много раз превышает его содержание в первичном сырье.

Объем отходов, содержащих редкие и цветные металлы и их сплавы, из года в год возрастает и исчисляется величинами от десятков килограммов до сотен тысяч тонн в год. Поэтому вопросы рационального и комплексного использования вторичных сырьевых ресурсов приобретают все большее значение в общем балансе производства металлов.

Ученые считают, что стандартизация функций управления использованием вторичных ресурсов, даст возможность более рационально использовать отходы.

Она позволяет, во-первых, ликвидировать систематические потери вторичных ресурсов, обусловленные несовершенством организации их выявления, сбора и переработки, во-вторых, повысить долю отходов в общем сырьевом балансе, удельный вес выпускаемых из них товаров в общем объеме производства.

Что такое экологическая экспертиза, лицензирование природопользования, экологическая сертификация.

Экологическое лицензирование - это выдача разрешений (лицензий или других разрешительных документов) на природопользование или на осуществление других хозяйственных работ специально уполномоченными на то государственными органами.

Основные положения об этом изложены в ФЗ РФ «Об охране окружающей среды», а также в ФЗ «О лицензировании отдельных видов деятельности», где приведен перечень видов деятельности, на осуществление которых необходима лицензия, а также органов, уполномоченных на ведение лицензионной деятельности. Согласно этим законам, обязательному лицензированию подлежат, например, утилизация, складирование, размещение, захоронение и уничтожение отходов, проведение экологической паспортизации предприятий, сертификации, аудирования.

Экологическая сертификация - это подтверждение соответствия сертифицируемого объекта предъявляемым к нему экологическим требованиям. Этому инструменту государственной экополитики посвящены Федеральные законы «О сертификации продукции и услуг» и «Об охране окружающей среды». В отличие от экологической экспертизы, объектами сертификации являются не проекты, а готовая продукция: новая техника, материалы, вещества, технологические процессы, отходы производства и потребления, природные ресурсы, экологические услуги.

Экологическая сертификация в РФ может быть обязательной и добровольной. Проведение обязательной сертификации означает, что государство берет на себя защиту экологических интересов населения. В Министерстве природных ресурсов утвержден перечень объектов, подлежащих обязательной экологической сертификации. Добровольная экологическая сертификация проводится по инициативе природопользователя на основе договора между органом, проводящим сертификацию, и заявителем.

Экологическая экспертиза - установление соответствия документов и (или) документации, обосновывающих намечаемую в связи с реализацией объекта экологической экспертизы хозяйственную и иную деятельность, экологическим требованиям, установленным техническими регламентами и законодательством в области охраны окружающей среды, в целях предотвращения негативного воздействия такой деятельности на окружающую среду.

Задание 7. Существуют некоторые факторы, снижающие успешность охраны природы такие как: загрязнение, чрезмерное добывание природных ресурсов, вселение новых видов, разрушение местообитания. Найдите среди них факторы, вызывающие ослабление популяций. Охарактеризуйте меры снижения отрицательного действия этих факторов.

Экологические факторы отличаются значительной изменчивостью во времени и пространстве. Например, температура сильно варьирует на поверхности суши, но почти постоянна на дне океана или в глубине пещер.

Один и тот же фактор среды имеет разное значение в жизни совместно обитающих организмов.

Например, солевой режим почвы играет первостепенную роль при минеральном питании растений, но безразличен для большинства наземных животных.

Интенсивность освещения и спектральный состав света исключительно важны в жизни фототрофных организмов, а в жизни грибов, животных, значительная част микроорганизмов свет не оказывает заметного влияния на жизнедеятельность.

Численность любой популяции чрезвычайно динамична, т. е. подвержена постоянным изменениям. Кривая роста численности популяции, показывающая, что она со временем достигает стабильного состояния, - это крайне идеализированная схема событий. На самом деле численность популяции не застывает на одном месте, а постоянно колеблется вокруг некоторого среднего уровня в соответствии с изменяющимися условиями. Размах этих колебаний может быть очень различным.

Какие причины определяют размах изменчивости популяции на занимаемой ею территории?

На численность популяций влияют самые разнообразные факторы: и погода, и обеспеченность пищей, и хищники, и болезни, и возрастной состав, и соотношение полов и возрастных групп в самой популяции, и многие другие. В этом многообразии, однако, можно четко выделить две группы факторов. Действие одних односторонне. Они влияют на популяцию, но сами не зависят от ее численности и плотности. Таковы в основном все абиотические факторы, например все погодные условия: температура, Дожди, ветры, солнечная радиация, давление и т. п. Они могут обусловить значительную смертность или, наоборот, благоприятствовать размножению.

Экономия ресурсов - важное условие дальнейшего развития всех отраслей производства.

Прочтите основные пути экономии ресурсов и продолжите этот список: внедрение более совершенных технологий; многократное использование воды на производстве; экономии топлива и тепловой энергии, рациональная выработка теплоты местными котельными за счет наладки их работы по режимным картам, улучшение тепловой изоляции трубопроводов горячей воды, расположенных в подземных каналах, подвалах, соблюдение во всех центральных и местных тепловых пунктах с помощью автоматических регуляторов предписанного режима температур и расхода воды, подаваемой на отопление, а также температуры, своевременный ремонт или замена неисправных кранов на нагревательных приборах; внедрение систем автоматики регулирования отпуска тепла в тепловых пунктах в соответствии с рекомендациями, указанными в данном пункте; контроль за использованием в светильниках, освещающих коридоры, лестничные клетки и подъезды, ламп установленной мощности; еревод электросетей жилых домов на напряжение 380/220 В.

Продолжить предложения. … Плата за использование природных ресурсов взимается за право использования кружающей среды. Нормативы платы зависят от размера загрязнения и подразделяются на три вида: выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух, сбросы загрязненных сточных вод в поверхностные и подземные водные объекты.

Задание 8. Для того чтобы человечеству выжить, необходимо существенно изменить стратегию жизни. Прочтите основные положения этой стратегии: энергосбережение, ресурсосбережение, снижение уровня загрязнения окружающей среды, отказ от потребительского подхода, регулирование численности народонаселения. Ответьте на вопросы: почему для сохранения человечества надо руководствоваться указанными положениями стратегии жизни? Может быть, достаточно сократить численность населения Земного шара, а остальные пункты стратегии не выполнять?

За последнее время более 100 стран разработали стратегию устойчивого развития. В нашей стране аналогичного документа нет до сих пор. Только в 1996 г. Правительство РФ приняло "Концепцию перехода Российской Федерации к устойчивому развитию". Разработанный на ее основе проект стратегии устойчивого развития России сразу получил резко негативную оценку в научных кругах страны. Наряду со многими недоработками, в нем совершенно не учитывался социальный фактор, поскольку реформаторы первой и второй волны с их односторонним рыночным мышлением были далеки от нужд большей части населения страны.

Однако самые значительные и неожиданные для человечества изменения произошли с окружающей средой. Новые технологии позволили создать наблюдательные средства, которые дали огромный материал, свидетельствующий об ускоренном изменении окружающей среды в глобальных масштабах. Оказалось, что во всех средах идет направленное изменение концентраций химических веществ, в первую очередь биогенов.

Для развития материальной сферы современная цивилизация, сформировавшаяся внутри биосферы, создала множество технологий, разрушающих ее. Даже природоохранные технологии подразумевают нанесение ущерба части биосферы и изъятие какого-либо ресурса.

Следовательно, все пункты стратегии должны быть выполнимы.

Обычно человек использует сырье лишь с одной целью, например, добывает нефть, а попутный газ выделяется в атмосферу. Но можно из отходов электростанций (зола и шлак) наладить производство стройматериалов. Приведите другие примеры комплексного использования природных ресурсов. Как комплексное использование сырья способствует уменьшению загрязнения природы?

Конечно, можно. Во всем мире предпринимаются самые разнообразные попытки использовать шлаки и золу тепловых электростанций, работающих на угле, сланцах, мазуте и т.п. Из них пытаются делать бордюрные камни, барьерные рифы и блоки для строительства, вводить их в асфальт и использовать для других дорожных покрытий. Но шлаки и зола довольно токсичны, их токсичность складывается из токсичности полиароматических углеводородов (в основном бенз(а)пирена), тяжелых металлов и неопознанных органических токсикантов.

Для того чтобы в будущем человеческие потребности удовлетворялись на устойчивой основе, в настоящее время необходимо урегулировать эти конфликты и стремиться к более эффективному и производительному использованию земли и ее природных ресурсов. Комплексное территориально-пространственное планирование и управление, а также планирование землепользования и управление им являются важнейшим практическим путем достижения этих целей. Комплексный подход к изучению всех видов землепользования позволяет свести к минимуму конфликты, выработать наиболее эффективные варианты и увязать социально-экономическое развитие с охраной и улучшением состояния окружающей среды, тем самым способствуя достижению целей устойчивого развития. Суть такого комплексного подхода находит выражение в координации секторального планирования и управления деятельностью, связанной с различными аспектами землепользования и земельных ресурсов.

Объясните понятие - санитарно-защитной зоны. Что они собой представляют?

Санитарно-защитная зона (СЗЗ) -- специальная территория с особым режимом использования, которая устанавливается вокруг объектов и производств, являющихся источниками воздействия на среду обитания и здоровье человека. Размер СЗЗ обеспечивает уменьшение воздействия загрязнения на атмосферный воздух (химического, биологического, физического) до значений, установленных гигиеническими нормативами.

По своему функциональному назначению санитарно-защитная зона является защитным барьером, обеспечивающим уровень безопасности населения при эксплуатации объекта в штатном режиме. Ориентировочный размер СЗЗ определяется СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03 в зависимости от класса опасности предприятия (всего пять классов опасности, с I по V).

СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03 устанавливают следующие ориентировочные размеры санитарно-защитных зон: промышленные объекты и производства первого класса -- 1000 м; промышленные объекты и производства второго класса -- 500 м; промышленные объекты и производства третьего класса -- 300 м; промышленные объекты и производства четвертого класса -- 100 м; промышленные объекты и производства пятого класса -- 50 м.

СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03 классифицирует промышленные объекты и производства тепловые электрические станции, складские здания и сооружения и размеры ориентировочных санитарно-защитных зон для них.

Размеры и границы санитарно-защитной зоны определяются в проекте санитарно-защитной зоны. Проект СЗЗ обязаны разрабатывать предприятия, относящиеся к объектам I--III классов опасности, и предприятия, являющиеся источниками воздействия на атмосферный воздух, но для которых СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03 не устанавливает размеры СЗЗ.

В санитарно-защитной зоне не допускается размещать: жилую застройку, включая отдельные жилые дома, ландшафтно-рекреационные зоны, зоны отдыха, территории курортов, санаториев и домов отдыха, территорий садоводческих товариществ и коттеджной застройки, коллективных или индивидуальных дачных и садово-огородных участков, а также других территорий с нормируемыми показателями качества среды обитания; спортивные сооружения, детские площадки, образовательные и детские учреждения, лечебно-профилактические и оздоровительные учреждения общего пользования.

Задание 9. Где можно встретить растения в городских экосистемах? Каково главное назначение растительности в городах? Почему более здоровое население в городах с большим количеством растений? Какие воздействия оказывает город на растения в нем?

В экосистемах разных уровней урбанизации высажено большое количество деревьев, но видовой состав городских насаждений существенно различается. В парках высажены широколиственные породы, сменяющие аборигенные виды.

Каждая экосистема представлена двумя объектами исследования. Сравнения видового разнообразия растений в каждом фитоценозе свидетельствует о том, что внутри экосистемы различия вычисляемых показателей не выходят за пределы точности исследований. Существенно различаются по видовому составу городские экосистемы разных уровней урбанизации.

Города, особенно крупные, - это территории с глубокими антропогенными изменениями. Промышленные предприятия загрязняют природную среду пылью, выбросами и сбросами побочных продуктов и отходов производ-ства. Кроме того, для городов характерны высокие уровни тепловых, электромагнитных, шумовых и других видов загрязнений.

Города влияют на экологическую обстановку огромных территорий благодаря переносу загрязняющих веществ поверхностными водами и воздушными потоками. Прямое негативное воздействие городов в некоторых случаях проявляется в радиусе 60-100 км. В России, по существующим оценкам, около 1,2 млн человек городского населения живут в условиях резко выраженного экологического дискомфорта и около 50% городского населения - в условиях шумового загрязнения.

Значительную роль в нейтрализации и ослаблении негативных воздействий промышленных зон города на людей и живую природу в целом играют зеленые насаждения. Высаживаемые на городских улицах и в скверах зеленые насаждения помимо декоративно-планировочной и рекреационной выполняют очень важную защитную и санитарно-гигиеническую роль.

Не все растения способны выжить в условиях города. Деревья и кустарники, высаживаемые на запыленных улицах, должны выдерживать мощный натиск цивилизации. Мы хотим, чтобы растения не только радовали наш глаз, дарили прохладу в знойный день, но и обогащали воздух живительным кислородом. Далеко не каждому растению это под силу.

Для жизни человека, развития промышленности и сельского хозяйства необходима энергия. К основным источникам энергии, которые использует человек относят: теплоэнергетика, гидроэнергетика, атомные станции, солнечные батареи, ветряные двигатели, приливно-отливные станции. Какие источники энергии человек использует в большей степени, и они называются традиционными? Каковы недостатки традиционной теплоэнергетики?

Отрасль теплотехники, занимающаяся преобразованием теплоты в др. виды энергии, главным образом в механическую и электрическую. Для генерирования механической энергии за счёт теплоты служат теплосиловые установки; полученная в этих установках механическая энергия используется для привода рабочих машин (металлообрабатывающих станков, автомобилей, конвейеров и т. д.) или электромеханических генераторов, с помощью которых вырабатывается электроэнергия. Установки, в которых преобразование теплоты в электроэнергию осуществляется без электромеханических генераторов, называются установками прямого преобразования энергии.

...