WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 19 |
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ВЯТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ФАКУЛЬТЕТ СТРОИТЕЛЬСТВА И АРИХИТЕКТУРЫ КАФЕДРА ПРОМЫШЛЕННОЙ ЭКОЛОГИИ И БЕЗОПАСНОСТИ Н.В. Островский ЭКОЛОГИЯ Учебно-методическое пособие Для студентов специальности «Технология электрохимических производств» Киров 2009 ББК 504(07) О-777 Рецензент: Т.Я. Ашихмина, д.т.н., профессор, заведующая кафедрой химии ВятГГУ, заведующая лабораторией биомониторинга института биологии Коми НЦ УрО РАН Островский Н.В. Экология. Учебно-методическое пособие. / Н.В.

Островский. – Киров: ВятГУ, электронное издание, 2009. – 112 с.

Учебно-методическое пособие подготовлено в соответствии с образовательным стандартом для специальности «Технология электрохимических производств» на основе читаемого автором курса лекций. Работа подготовлена на кафедре промышленной экологии и безопасности Вятского государственного университета.

Авторская редакция © Вятский государственный университет, 2009 © Островский Н.В., 2009 2 Содержание Введение............................................................................................................................... 5 1. Глобальные проблемы экологии................................................................................... 6 1.1. Структура биосферы.................................................................................................. 7 1.2. Глобальные кризисы в истории человечества.......................................................... 8 1.3. Проблема народонаселения..................................................................................... 12 1.4. Истощение энергоресурсов..................................................................................... 13 1.5. Изменение глобального климата............................................................................. 15 1.6. Физический смысл «озоновых дыр»....................................................................... 17 1.7. Сохранение биологического разнообразия............................................................. 2. Токсическое воздействие химических веществ............................................................ 2.1. Общие вопросы токсикологии................................................................................ 2.2. Токсическое действие веществ, используемых и выделяющихся в электрохимических производствах................................................................................ 2.3. Нормирование качества окружающей среды и природных объектов................... 3. Защита гидросферы........................................................................................................ 3.1. Кругооборот воды в природе................................................................................... 3.2. Самоочищение водоёмов......................................................................................... 3.3. Нормирование сброса загрязняющих веществ....................................................... 3.4. Классификация сточных вод................................................................................... 3.5. Методы очистки сточных вод................................................................................. 3.6. Очистка сточных вод электрохимических производств......................................... 4. Защита атмосферы от промышленных выбросов...................................................... 4.1. Поступление загрязняющих веществ в атмосферный воздух................................ 4.2. Нормирование выбросов загрязняющих веществ.................................................. 4.3. Методы очистки промышленных выбросов........................................................... 4.4. Очистка выбросов электрохимических производств............................................. 4.5. Правила эксплуатации установок очистки газов [79]............................................ 5. Защита литосферы......................................................................................................... 5.1. Основные понятия................................................................................................... 5.2. Обращение с опасными отходами........................................................................... 5.3. Утилизация и обезвреживание опасных отходов................................................... 5.4. Хранение и захоронение опасных отходов............................................................. 5.5. Радиационно-опасные виды деятельности............................................................. 5.6. Захоронение радиоактивных отходов..................................................................... 6. Экологический мониторинг........................................................................................... 6.1. Наблюдения за негативным воздействием на окружающую среду....................... 6.2. Наблюдения за состоянием окружающей среды.................................................... 6.3. Социально-гигиенический мониторинг.................................................................. 6.4. Комплексный экологический мониторинг.............................................................. 7. Экономические аспекты природопользования............................................................. 7.1. Окружающая среда как потребительское благо..................................................... 7.2. Цена и стоимость природных ресурсов.................................................................. 7.3. Налоги на пользование природными ресурсами....................................................



7.4. Плата за негативное воздействие на окружающую среду...................................... 8. Правовые аспекты природопользования....................................................................... 8.1. Средства и методы управления охраной окружающей среды и природопользованием.................................................................................................... 8.2. Основы экологического права................................................................................. 8.3. Производственный экологический контроль.......................................................... 8.4. Ответственность за нарушения природоохранного законодательства.................. Список цитируемых источников....................................................................................... ПРИЛОЖЕНИЯ................................................................................................................. I. Примерный перечень вопросов к контрольным работам.......................................... II. Задачи по расчёту выбросов загрязняющих веществ............................................... III. Задачи по расчёту приземных концентраций.......................................................... IV. Задачи по расчёту нормативов допустимых сбросов.............................................. V. Задачи по расчёту платы за негативное воздействие на окружающую среду........ VI. Извлечения из методики расчёта выбросов ЗВ при производстве металлопокрытий.......................................................................................................... VII. Предельно-допустимые концентрации загрязняющих веществ.......................... VIII. Нормативы платы за негативное воздействие на окружающую среду............. Введение Экология (от греческого экос – дом) возникла как раздел биологии, посвящённый отношениям живых организмов и образуемых ими сообществ между собой и с окружающей средой. Сам термин был предложен в 1866 г. Э. Геккелем.

В начале 20-го века в связи с резким усилением антропогенного воздействия на окружающую среду термин «экология» распространили и на вопросы, связанные с человеческой деятельностью. Эта деятельность значительно более разнообразна, чем деятельность животных и растений. И та экология, которую мы с вами будем изучать, уже является, строго говоря, не наукой, а комплексной дисциплиной, рассматривающей воздействие человеческой деятельности на окружающую среду и окружающей среды на человека.

Поэтому к экологии можно отнести если не все, то большую часть научных знаний.

Это, прежде всего, и изначально – биология. Вещества, поступающие в окружающую среду, испытывают какие-то превращения, изучением которых занимается экологическая химия [1]. От качества окружающей среды зависит здоровье человека и появляется медицинская экология [2]. Различные факторы окружающей среды воздействуют на людей различным образом. Изучением воздействия окружающей среды через зрительное восприятие занимается видеоэкология [3], а изучением воздействия радиоактивных веществ – радиоэкология [4] Уменьшение отрицательного воздействия на окружающую среду требует осуществления определённых инженерных мероприятий. Так появляются инженерная и промышленная экология [5]. Деятельность, связанная с использованием природных ресурсов и воздействием на окружающую среду, требует особого правового регулирования и мы имеем раздел юриспруденции – экологическое право [6]. Использование природных ресурсов и загрязнение окружающей среды имеют специфические экономические последствия, изучением которых занимается экологическая экономика (см. [7]). Изучением взаимодействия с природной средой человеческого общества занимается социальная экология [8, с. 627-628].

Наряду с этим «экологией», нередко, называют ту часть деятельности человека, которая связана с использованием природных ресурсов и загрязнением окружающей среды.

В данном пособии, в соответствии с программой дисциплины, основное внимание уделено общим вопросам экологии, воздействию химических веществ на организм человека, защите окружающей среды от загрязнения, а также экономическим и правовым вопросам управления охраной окружающей среды. При этом особое внимание уделено аспектам, связанным со спецификой электрохимических производств.

Наряду с изложением теоретического материала пособие содержит перечень вопросов и задач, которые могут быть использованы для составления контрольных работ и проведения практических занятий. Также в пособие включены справочные материалы, необходимые для решения расчётных задач.

Обширный список литературы будет полезен тому, кто захочет расширить лекционный материал или пополнить свои знания сверх того, что содержится в данной брошюре.

1. Глобальные проблемы экологии Прежде чем рассматривать основные экологические проблемы, стоящие в настоящее время перед человечеством, мы дадим краткое описание биосферы, её компонентов, рассмотрим возникновение жизни на Земле и те кризисы, которые человечество уже успело пережить за свою недолгую историю.

Вид «человек разумный» является одним из компонентов биосферы. С другой стороны, человек создал собственную среду существования, которую иногда называют техносферой. Техносфера служит, прежде всего, для того, чтобы обеспечить комфортное существование человеческого общества, взаимодействие и борьбу человека с природой. Главной целью этого взаимодействия и борьбы является обеспечение потребления: продуктов питания, одежды, жилья, энергии и т.д.





Это требует функционирования различных видов производства, что, в свою очередь, требует использования природных ресурсов, которые подразделяют на возобновляемые и невозобновляемые (см. рис. 1.1).

ПОТРЕБЛЕНИЕ Отходы Отходы рассредо- сосредототоченные ченные ПРОИЗВОДСТВО Невозобновляемые Возобновляемые природные природные ресурсы ресурсы Рисунок 1.1. Схема материальных потоков в антропосистеме.

К невозобновляемым ресурсам относят полезные ископаемые: минералы, руды, уголь, нефть, газ и др. К возобновляемым – воздух, воду, объекты растительного и животного мира, почву. Процессы возобновления этих ресурсов протекают как в естественных условиях (самовосстановление), так и за счёт целенаправленной деятельности человека. Потребление ресурсов происходит не только в процессах производства, но и в повседневной жизни человека, когда мы ходим в лес по грибы и по ягоды или просто погулять, купаемся или ловим рыбу на удочку, выращиваем фрукты и овощи у себя в саду.

Невозобновляемые минеральные ресурсы рано или поздно будут исчерпаны и мы можем лишь растянуть этот процесс, рационализируя и сокращая их добычу. Что касается возобновляемых ресурсов, то человечество теоретически в состоянии обеспечить баланс, потребляя столько ресурсов, сколько природа их может воспроизвести, или восстанавливая утраченные ресурсы искусственным способом (посадки лесных культур, воспроизводство гумуса почвы, очистка сточных вод и т.п.).

И в процессах производства и в процессах потребления образуются разнообразные отходы, которые можно разделить на рассредоточенные и сосредоточенные. Рассредоточенные отходы поступают в окружающую среду в виде пылевых и газовых выбросов и в виде сточных вод и не могут затем быть выделены. Сосредоточенные отходы – твёрдые и жидкие – локализованы, что создаёт возможность их утилизации (переработки) или захоронения, исключающего негативное воздействие на окружающую среду.

Таким образом, материальные потоки в системе, созданной человеком – в антропосистеме – характеризуется незамкнутостью, невосполнимым использованием минеральных ресурсов и нарастающим поступлением в окружающую среду отходов.

1.1. Структура биосферы Понятие «биосфера» является геометрическим. В.И. Вернадский определил её как область существования живого вещества. Она включает нижнюю часть атмосферы, всю гидросферу и верхнюю часть литосферы Земли. Наряду с этим под биосферой понимают сочетание биоты (т.е. живых организмов) и сферы её обитания, т.е. глобальную экологическую систему Земли [9, c. 22]. Мы будем в дальнейшем использовать это расширенное толкование.

Все живые организмы биосферы подразделяют на четыре царства [10, с. 15]: прокариоты, грибы, растения и животные. Прокариоты – это простейшие организмы, которые не имеют истинного ядра. К ним относятся бактерии и сине-зелёные водоросли.

Клетки грибов, растений и животных содержат настоящие ядра, которые отделены от цитоплазмы ядерной мембраной.

С другой стороны живые организмы подразделяют на автотрофы и гетеротрофы.

Автотрофы – организмы, получающие все нужные им для жизни химические вещества из окружающей среды и не нуждающиеся в готовых органических соединениях другого организма для построения собственного тела. Основной источник энергии, используемый автотрофами – Солнце. Биомасса, вырабатываемая автотрофами (первичная биомасса), является основой для других групп организмов и поэтому их называют продуцентами.

Гетеротрофы – это организмы, использующие для своего питания чужие тела (живые или мёртвые), т.е. готовые органические вещества. Гетеротрофы подразделяют на консументы 1-го рода, консументы 2-го рода и редуценты.

Консументы 1-го рода утратили способность к фотосинтезу, но способны самостоятельно синтезировать белки. Основную долю консументов 1-рода составляют травоядные животные.

Консументы 2-го рода утратили способность синтезировать ряд важнейших биологических веществ, поэтому для нормального функционирования им необходима белковая пища. Основную долю консументов 2-го рода составляют хищные животные.

Редуценты используют в качестве пищи отходы жизнедеятельности других организмов – опавшие листья и умершие деревья, трупы животных, экскрименты и т.п.

Наиболее известны среди редуцентов земляные черви и навозные жуки, но основную массу редуцентов составляют микроорганизмы. Редуценты разлагают биомассу до простейших органических и неорганических веществ, замыкая их кругооборот в природе.

Им принадлежит важнейшая роль в продуцировании гумуса и формировании почвы.

Продуктами деятельности редуцентов являются также полезные ископаемые: торф, сланцы, нефть, газ, уголь. С энергетической точки полезные ископаемые есть аккумулированная энергия Солнца (см. рис. 1.2).

ПРОДУЦЕНТЫ КОНСУМЕНТЫ 1-ГО РОДА КОНСУМЕНТЫ 2-ГО РОДА Неорганические и простейшие органические РЕДУЦЕНТЫ вещества ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ Рисунок 1.2. Схема материальных и энергетических потоков в живой природе 1.2. Глобальные кризисы в истории человечества Современная наука не даёт однозначного ответа на вопрос, как возникла Вселенная и что с ней произойдёт в будущем. Вселенная бесконечна во времени и в пространстве, в то время как отдельные её составляющую «рождаются» и «умирают» в соответствии со сложными космологическими законами. Солнечная система, в состав которой входит планета Земля, образовалась около 10 млрд. лет тому назад (см. рис.1.3). Возраст Земли намного меньше – 4,6 млрд. лет (±1%) [11, с. 20].

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 19 |










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.