Демэкология

1. Не возобновляемые к  которым относят: а) все виды  минеральных ресурсов или полезные  ископаемые. Они как известно, постоянно  образуются в недрах земной  коры в результате непрерывно  протекающего процесса рудообразования,  но масштабы их накопления  столь незначительны, а скорости  образования измеряются многими  десятками и сотнями миллионов  лет. Освоение минерального сырья  происходит по исторической шкале  времени и характеризуется всевозрастающими  объемами изъятия. В этой связи  все минеральные ресурсы рассматриваются  в качестве не только исчерпаемых, но и невозобновляемых. б) Земельные ресурсы в их естественном природном виде – это материальный базис, на котором происходит жизнедеятельность человеческого общества. Морфологическое устройство поверхности (те есть рельеф) существенно влияет на хозяйственную деятельность, на возможность освоения территории. Однажды нарушенные земли при крупном промышленном или гражданском строительстве в своем естественном виде уже не восстанавливаются.

2. К возобновляемым ресурсам  принадлежат ресурсы растительного  и животного мира. И те и  другие восстанавливаются довольно  быстро, и объемы естественного  возобновления хорошо и точно  рассчитываются. Поэтому при организации  хозяйственного использования накопленных  запасов древесины в лесах,  травостоя на лугах или пастбищах,  промысла диких животных в  пределах, не превышающих ежегодное  возобновление, можно полностью  избежать истощения ресурсов.

4. Изменение генофонда,  возрастание общей агрессивности  

4.1 Изменение генофонда

Изменение среды обитания, происходящее в результате деятельности человека, оказывает на человеческие популяции воздействие, которое  по большей части вредоносно, приводит к росту заболеваемости и сокращению продолжительности жизни. Однако в  развитых странах средняя продолжительность  жизни неуклонно примерно на 2,5 года за десятилетие приближается к своему биологическому пределу, в рамках которого конкретная причина смерти не имеет  принципиального значения. Воздействия, казалось бы и не ведущие к преждевременной  смерти, тем не менее нередко снижают  качество жизни.

Генофонд определяют как совокупность генов, имеющихся у особей данной популяции, группы популяций или вида в пределах которых они характеризуются определенной частотой встречаемости. О воздействии на генофонд чаще всего говорят в связи с радиационным загрязнением, хотя это далеко не единственный фактор, влияющий на генофонд. Утрата генов или их вариантов в обозримых масштабах времени вероятна лишь в отношении очень редких вариантов. Во всяком случае не менее возможно появление новых вариантов гена, изменение генных частот и соответственно частот гетерозиготных и гомозиготных генотипов. Все эти события укладываются в представление об изменении генофонда.

Отмечается, что далеко не все оценивают изменение генофонда  как негативное явление. Сторонники евгенических программ считают возможным  избавиться от нежелательных генов  путем физического уничтожения  или исключения их носителей из процесса воспроизводства. Однако действие гена зависит от его окружения, взаимодействия с другими генами. На уровне личности дефекты нередко компенсируются развитием особых способностей (Гомер  был слепым, Эзоп уродливым, Байрон и Пастернак хромыми). А доступные  сегодня методы генной терапии открывают  возможность исправления врожденных дефектов без вмешательства в  генофонд. Стремление большинства людей  сохранить генофонд таким, каким  его создала природа, имеет под  собой вполне естественные основания. Исторически генофонд сложился в  результате длительной эволюции и обеспечил  приспособление человеческих популяций  к широкому спектру природных  условий. Генетическое разнообразие людей  на популяционном и индивидуальном уровнях иногда носит очевидный  адаптивный характер (например, темный цвет кожи в низких широтах, связанный  с устойчивостью к ультрафиолетовому  излучению), в других же случаях нейтрально по отношению к факторам среды. Независимо от этого генетическое разнообразие предопределило многообразие и динамичность развития человеческой культуры. Вместе с тем продолжается действие и  естественных факторов изменения генофонда  мутации, дрейф генов и естественный отбор. Загрязнение среды влияет на каждый из них. К факторам мутагенеза относятся электромагнитные поля. Установлено, например, повышение заболеваемости лейкемией у лиц, проживающих  длительное время вблизи высоковольтных линий электропередачи. Мутационные  изменения снижают жизнеспособность организма в 12-кратном соотношении  со скоростью гаметного мутагенеза. Наряду с прямым канцерогенным эффектом мутациями, нарушающими взаимодействие клеточных клонов в процессе их роста и трансформации, происходит нарушение контрольных функций гормональной и иммунной систем, на фоне которого возрастает риск злокачественных новообразований как хемотоксичной, так и вирусной этиологии.

В прошлом дрейф генов  был связан с резкими колебаниями  численности локальных популяций, истребляемых войнами и эпидемиями. Выжившие основатели новой популяции  передавали ей черты своей генетической индивидуальности. Утраченная часть  генетического разнообразия восстанавливалась  за счет повторных мутаций и потока генов, но определенные отличия могли  сохраняться длительное время. Сегодня  рост численности и более подвижный  образ жизни предохраняют генофонд от дрейфа генов, разве что за исключением  малочисленных популяций на океанических островах, в горных районах или  тропических лесах.

Внимание общественности и экспертов в первую очередь  привлекают генотоксичные факторы прямого действия и связанные с ними заболевания, тогда как естественный отбор в долгосрочном плане гораздо более мощный фактор изменения генофонда остается в тени. Между тем любое воздействие на среду хотя бы в небольшой степени изменяет направленность отбора, создавая давление на популяцию и сдвигая частоты соответствующих генотипов. Ген может долго удерживаться в популяции, несмотря на негативный отбор (который недостаточно эффективен при низких частотах), но угроза обеднения генофонда со временем становится все более реальной.

4.2 Возрастание  общей агрессивности

Среди важнейших факторов повышения агрессивности среды  по отношению к человеку следует  прежде всего отметить загрязнение  атмосферного воздуха и вод, а  также возрастание патогенности болезнетворных организмов.

Загрязнение воздуха

В последние годы отмечается увеличение загрязнения воздуха, связанное  с расширением промышленных зон, с усиленной технизацией и моторизацией нашей жизни. Вредное воздействие веществ, попадающих в воздух, может усиливаться их взаимными реакциями между собой, особыми метеоусловиями. В районах, где отмечается высокая плотность населения и одновременно скопление заводов и фабрик, загрязнение воздуха нарастает особенно быстро. В дни, когда из-за погодных условий циркуляция воздуха ограничена, здесь возникает смог. Смог видимое простым глазом загрязнение атмосферы над жилыми или промышленными кварталами. Он образуется в результате накопления дымов от бытовых котельных, промышленных предприятий и выхлопных газов автомобилей и двигателей различного рода.

Особую опасность для  человека представляют выхлопные газы автомобилей, в которых содержатся окислы свинца. Даже сравнительно небольшая  концентрация свинца в выхлопных  газах может оказаться вредной  для здоровья, так как металл из воздуха через легкие и желудочно-кишечный тракт проникает в организм быстрее, чем может выводиться из него. Последствия  нарушение синтеза гемоглобина, мышечная слабость вплоть до паралича, нарушение структуры и функций печени и мозга.

Кислотообразующие осадки, в свою очередь, увеличивают агрессивность  поверхностных вод, в которых  увеличивается содержание фтора  и металлов, в том числе стронция. В выбросах, стоках и твердых отходах  промышленных городов содержатся тысячи тонн свинца, цинка, меди, хрома, никеля, кадмия, молибдена, ванадия и других металлов. Значительная часть загрязнений  концентрируется в почве и  проникает в грунтовые воды, откуда попадает в колодцы и водопровод. Загрязнение воздуха кислотообразующими выбросами вызывает респираторные  заболевания, астматические явления, разрушает легочную ткань.

Загрязнение вод

Вода, вещество, жизненно необходимое  для человека, может стать для  него чрезвычайно опасной. В жилых  кварталах, где нет водопровода, воду часто запасают в больших  баках и бассейнах. В этих сооружениях  нередко заводятся бактерии, переносчики  опасных болезней, в них могут  случайно попасть химические вещества, например удобрения. Но и там, где  имеется центральное водоснабжение, не обходится без проблем. Зачастую качество воды настолько низкое, что  ее употребление может стать причиной развития ряда заболеваний.

Основными факторами, вызывающими  загрязнение питьевой воды, являются:

1) большое количество  промышленных сбросов;2) отравление  воды веществами, загрязняющими  воздух и вымываемыми из него  дождевой водой, в итоге стекающей  в водоемы;3) просачивание в водоемы  вредных веществ, употребляемых  в сельском хозяйстве;4) недостаточное  развитие канализационной сети.

Воде, без которой невозможна никакая жизнь, в свою очередь, требуется  жизнь. Безжизненная вода смерть для  всех нас. В водоемах живут организмы, которым нужна определенная температура  и определенный состав воды. Поступление  сточных вод в водоемы приводит к повышению их эвтрофированности (накоплению питательных веществ), что может полностью лишить воду кислорода. В результате гибнут живые организмы, качество воды резко ухудшается. Бытовые стоки и отходы пищевой промышленности особенно вредны из-за того, что на окисление этих веществ в водоеме уходит очень много кислорода. Промышленные предприятия отравляют водоемы сточными водами, которые содержат большое количество ядов, в том числе тяжелые металлы, цианиды. В определенной степени водоем, принимающий стоки, может сам очищаться. Вода же из рек, озер и водохранилищ нуждается во все более дорогостоящей очистке в специальных установках. В идеале вода должна быть прохладной, чистой, бесцветной, не иметь запаха и неприятного привкуса.

Рост патогенности микроорганизмов

Применение все более  совершенных и мощных средств  борьбы с болезнетворными микроорганизмами часто приводит к выработке у  последних со временем резистентности (устойчивости) к соответствующим  препаратам. Становясь неуязвимыми, микроорганизмы оказываются способными вызывать тяжелейшие расстройства здоровья человека. Эффект «привыкания» микроорганизмов  к воздействию фармацевтических препаратов может приводить к  вспышкам численности возбудителей тех или иных заболеваний и, следовательно, к развитию эпидемий. В целях профилактики негативных последствий описанного выше явления ученые-фармацевты постоянно  работают над созданием все более  эффективных препаратов, способных  не только уничтожать опасные для  человека микроорганизмы, но и также  подавлять их адаптивные способности. Помимо роста патогенности микроорганизмов  другим фактором ухудшения эпидемиологической ситуации может выступать рост численности  переносчиков возбудителей заболеваний  человека. Ими могут быть некоторые  животные, а также насекомые. Для  борьбы с ними используются специальные  препараты, действие которых, однако, не всегда приводит к однозначным результатам. В этих условиях резко участились случаи вспышек эпидемий заболеваний, вызванных микроорганизмами, передаваемых живыми переносчиками животными  или насекомыми.

5. Принцип действия  форсуночного скруббера

Электрофильтры предназначены  для очистки промышленных газов  от твердых частиц, выделяющихся при  различных технологических процессах. Эти аппараты незаменимы при очистке  выбросов цементных, известковых, гипсовых и других производств, где содержатся пылевидные частицы, подверженные схватыванию  при контактах с влагой. Уловленная в электрофильтрах пыль является ценным готовым продуктом или  вторичным минеральным сырьем.

К преимуществам электрофильтров  относится высокая степень очистки, достигающая 99%, возможность улавливания  частиц широкого диапазона размеров, стабильная работа при высокой запыленности и температуре газа, высокая производительность и возможность полной автоматизации  процесса очистки.

К недостаткам электрофильтров  следует отнести высокую чувствительность к параметрам очищаемого газа (температура, влажность, электрическое сопротивление), невозможность использования для  очистки взрыво- и пожароопасных смесей, относительно высокую стоимость аппарата и повышенные требования к технике безопасности при эксплуатации.

Мокрая очистка выбросов является одним из наиболее эффективных  и широко распространенных методов  пылегазоулавливания. При мокрой очистке  достигается высокая степень  извлечения твердых, жидких и газообразных примесей. Основой процесса мокрой очистки является осаждение частиц пыли на каплях или на слое жидкости. В качестве орошающей жидкости чаще всего используется вода. Иногда, в  зависимости от особенностей состава  очищаемых выбросов, воду подщелачивают  или подкисляют. Аппараты мокрой газоочистки  отличаются простотой конструкции  и

эксплуатации, относительно невысокой стоимостью. В них можно очищать выбросы любой влажности, а также пожаро- и взрывоопасные смеси.

К недостаткам мокрого  способа пыле – газоочистки следует  отнести: образование сточных вод  и шлама, которые требуют дальнейшей обработки; коррозию оборудования при  воздействии агрессивных увлажненных  газов и жидкости; относительно высокие  удельные затраты электроэнергии.

Простейшим аппаратом  мокрой очистки выбросов является форсуночный  скруббер. Он предназначен для улавливания  частиц размером более 10–15 мкм, а также  для охлаждения и увлажнения очищаемых  выбросов.

Форсуночный скруббер представляет собой цилиндрическую емкость, оснащенную патрубками для подвода и отвода очищенного воздуха. В верхней части  корпуса расположены один или  несколько ярусов форсунок для распыления орошающей жидкости. Жидкость в виде дождя с диаметром капель 0,6–1 мм как бы промывает очищаемый газ, движущийся противотоком, то есть снизу вверх, со скоростью 0,7–1,5 м/с. При больших скоростях происходит вынос влаги и отложение пыли на внутренних поверхностях выходного патрубка скруббера. Удельный расход воды в скрубберах составляет 1–6 л/м3.