Экология как наука

Всё большую угрозу для  пресноводных водоёмов представляют стоки, сбрасываемые рыбоводческими хозяйствами, ввиду широкого применения ими фармацевтических средств борьбы с болезнями рыб. Быстрое загрязнение подземных вод вокруг городов. Источник — возрастающее число загрязнённых скважин вследствие неправильной эксплуатации. Лесные хозяйства и открытый дренаж — источники большого количества веществ, попадающих в пресную воду, в первую очередь железа, алюминия и кадмия. С ростом деревьев кислотность лесной почвы увеличивается, и проливные дожди образуют очень кислые стоки, губительные для живой природы. Попав в реку, навозная жижа может стать причиной серьёзной экологической катастрофы, так как её концентрация в 100 раз больше, чем у сточных вод, обработанных на очистных сооружениях.

Атмосферное загрязнение пресной воды особенно пагубно. Есть два вида таких загрязнителей: грубодисперсные (зола, сажа, пыль и капельки жидкости) и газы (сернистый газ и двуокись азота). Все они — продукты промышленной или с/х деятельности. Когда в дождевой капле эти газы соединяются с водой, образуются концентрированные кислоты — серная и азотная.

Твёрдые и жидкие загрязняющие вещества попадают из почвы в источники  водоснабжения в результате т.н. выщелачивания. Небольшие количества сваленных на землю отходов растворяются дождём и попадают в грунтовые воды, а затем в местные ручьи и реки. Жидкие отходы быстрее проникают в источники пресной воды. Растворы для опрыскивания сельскохозяйственных культур либо теряют свою активность при контакте с почвой, либо попадают в местные реки, либо выщелачиваются в земле и проникают в грунтовые воды. До 80 % таких растворов тратятся впустую, так как попадают не на объект опрыскивания, а в почву.

Время, требуемое для  проникновения загрязнителей (нитратов или фосфатов) из почвы в грунтовые воды, точно неизвестно, но во многих случаях этот процесс может длиться десятки тысяч лет. Загрязняющие вещества, поступающие в окружающую среду от промышленных предприятий, называют промышленными стоками и выбросами.

Всё большую актуальность приобретает загрязнение подземных вод. С помощью современных технологий человек всё интенсивнее использует подземные воды, истощая и загрязняя их. Вокруг городов бурно развивается частное строительство жилья и мелких предприятий, с автономным водоснабжением. Например, в Подмосковье ежедневно бурится от 50 до 200 скважин разной глубины. По разным причинам (незнанию например), подавляющее большинство скважин эксплуатируется без соблюдения правил пользования такими источниками воды. Это приводит к быстрому локальному загрязнению подземных вод этого региона.

Очистка сточных  вод.

В реках и других водоемах происходит естественный процесс самоочищения воды. Однако он протекает медленно. Пока промышленно- бытовые сбросы были невелики, реки сами справлялись с ними. В наш индустриальный век в связи с резким увеличением отходов водоемы уже не справляются со столь значительным загрязнением. Возникла необходимость обезвреживать, очищать сточные воды и утилизировать их.

Очистка сточных вод - обработка  сточных вод с целью разрушения или удаления из них вредных веществ. Освобождение сточных вод от загрязнения - сложное производство. В нем, как и в любом другом производстве имеется сырье (сточные воды) и готовая продукция (очищенная вода).

Методы очистки сточных  вод  можно разделить на механические, химические, физико-химические и  биологические, когда же они применяются вместе, то метод очистки и обезвреживания сточных вод называется комбинированным. Применение того или иного метода в каждом конкретном случае определяется характером загрязнения и степенью вредности примесей.

Сущность механического  метода состоит в том, что из сточных  вод путем отстаивания и фильтрации удаляются механические примеси. Грубодисперсные частицы в зависимости от размеров улавливаются решетками, ситами, песколовками, септиками, навозоуловителями различных конструкций, а поверхностные загрязнения - нефтеловушками, бензомаслоуловителями, отстойниками и др. Механическая очистка позволяет выделять из бытовых сточных вод до 60-75% нерастворимых примесей, а из промышленных до 95%, многие из которых как ценные примеси, используются в производстве.

Химический метод заключается в том, что в сточные воды добавляют различные химические реагенты, которые вступают в реакцию с загрязнителями и осаждают их в виде нерастворимых осадков. Химической очисткой достигается уменьшение нерастворимых примесей до 95% и растворимых до 25%. При физико-химическом методе обработки из сточных вод удаляются тонко дисперсные и растворенные неорганические примеси и разрушаются органические и плохо окисляемые вещества, чаще всего из физико-химических методов применяется коагуляция, окисление, сорбция, экстракция и т.д.

Широкое применение находит также электролиз. Он заключается в разрушении органических веществ в сточных водах и извлечении металлов, кислот и других неорганических веществ. Электролитическая очистка осуществляется в особых сооружениях - электролизерах. Очистка сточных вод с помощью электролиза эффективна на свинцовых и медных предприятиях, в лакокрасочной и некоторых других областях промышленности.

Загрязненные сточные  воды очищают также с помощью  ультразвука, озона, ионообменных смол и высокого давления, хорошо зарекомендовала себя очистка путем хлорирования.

Среди методов очистки  сточных вод большую роль должен сыграть биологический метод, основанный на использовании закономерностей биохимического и физиологического самоочищения рек и других водоемов. Есть несколько типов биологических устройств по очистке сточных вод: биофильтры, биологические пруды и аэротенки.

В биофильтрах сточные воды пропускаются через слой крупнозернистого материала, покрытого тонкой бактериальной пленкой. Благодаря этой пленке интенсивно протекают процессы биологического окисления. Именно она служит действующим началом в биофильтрах.

В биологических прудах в очистке сточных вод принимают участие все организмы, населяющие водоем.

Аэротенки - огромные резервуары из железобетона. Здесь очищающее начало - активный ил из бактерий и микроскопических животных. Все эти живые существа бурно развиваются в аэротенках, чему способствуют органические вещества сточных вод и избыток кислорода, поступающего в сооружение потоком подаваемого воздуха. Бактерии склеиваются в хлопья и выделяют ферменты, минерализующие органические загрязнения. Ил с хлопьями быстро оседает, отделяясь от очищенной воды.

Инфузории, жгутиковые, амебы, коловратки и другие мельчайшие животные, пожирая бактерии, не слипающиеся в хлопья, омолаживают бактериальную массу ила.

Сточные воды перед биологической  очисткой подвергают механической, а  после нее для удаления болезнетворных бактерий и химической очистке, хлорированию жидким хлором или хлорной известью. Для дезинфекции используют также другие физико-химические приемы (ультразвук, электролиз, озонирование и др.).

Биологический метод дает большие результаты при очистке коммунально-бытовых стоков. Он применяется также и при очистке отходов предприятий нефтеперерабатывающей, целлюлозно-бумажной промышленности, производстве искусственного волокна.

Вопрос  № 3

Почему  мы предпочитаем экологически чистые продукты?

Как известно, человек  есть то, что он ест. Без преувеличений, качество питания – это основополагающий фактор нашего здоровья и долголетия. Поэтому в западном мире уже давно  наряду с обычными продуктами существуют экологически-чистые (органические), которые обходятся, конечно же, дороже своих генетически-модифицированных собратьев, но большинство адекватных людей предпочитают не экономить на своём здоровье при наличии материальной возможности. В Европе и Америке производители строго блюдут законы, каждый товар имеет обязательную маркировку, указывающую на наличие или отсутствие ГМО, в достоверности которой сомневаться не приходится.

А что у нас? В России на товарных полках то и  дело мелькают пёстрые маркировки «Не  содержит ГМО», «Био» и «Organic control», однако, по мировым стандартам, экологически чистыми считаются только те продукты, которые произведены в экологически-чистых районах без применения химических и минеральных удобрений и генной инженерии. Но в нашей стране до сих пор понятие «органический продукт» не закреплено в Законодательстве, нет системы сертификации данных продуктов, производственные технологии многих предприятий бесконечно устарели, а сельское хозяйство, которое по идее должно поставлять на рынок натуральные продукты, находится в глубоком анабиозе. Поэтому на данный момент в России не существует органических продуктов, фирмы-производители лишь вешают на свои товары яркие и оптимистичные ярлыки, не забыв накрутить в 1,5-3 раза цены, а покупатели приобретают под видом экологически-чистых продуктов самые, что ни на есть, «экологически-грязные»…

Пути решения  проблемы. Несколько лет назад применялась попытка импорта органически-чистых продуктов к нам из стран, занимающих мировое первенство в этой сфере – Германии, Великобритании, США, Японии. Но из-за высоких таможенных пошлин, цены оказывались примерно в 7 раз выше ненатуральных аналогов, поэтому привезённые продукты просто не нашли своих потребителей. Но тут, же возникает вопрос – почему такая огромная страна, как наша, должна покупать эко-продукты у небольшой Англии, в то время как мы сами обладаем невероятными по размерам земельными ресурсами, с плодороднейшими почвами, особенно на юге страны? Первое и самое важное – Россия должна возродить сельское хозяйство. Конечно, не без помощи политического аппарата. Пока что процент законопроектов в Думе, касающийся этой немаловажной отрасли, ничтожно мал, а реальной помощи нет вообще никакой, — немногочисленные фермерства и хозяйства еле сводят концы с концами, государство их просто вынуждает пользоваться минеральными удобрениями. Кадровый вопрос в сельском хозяйстве тоже стоит довольно остро, молодёжь не желает посвящать себя возрождению аграрной России (перспектива протирания штанов в качестве офисного планктона их прельщает куда больше). В основном нашими плодородными полями на юге занимаются приезжие с востока, которые, находясь не на своей родной земле, не считают нужным следить за экологичностью производства, для них важнее сорвать прибыль. Для жителей Астраханской области не секрет, как наши восточные гости выращивают арбузы. Бахча целиком засыпается нитратными удобрениями, вскоре срываются исполинских размеров арбузы, а загубленное поле, на котором полностью прекращается жизнь, забрасывается. «Арбузные магнаты» отправляются губить новую бахчу… Ну и, конечно, сами россияне должны проявлять активность во всех вопросах, касающихся экологии. Особенно, что касается экологичности продуктов питания. Ведь мы есть то, что мы едим…

Список  используемой литературы:

1. Ажгиревич А.И. Экология. под ред. проф. В.В. Денисова. – М.:ИКЦ «МарТ», 2006. – 768 с.

2. Данилова В.С., Кожевников Н.Н. Основные концепции современного естествознания: Учебн. пособие для вузов. – М.: Аспект Пресс, 2000.

3. Коробкин В.И., Передельский Л.В. Экология: учебник для вузов. – изд.12-е, и перераб, - Ростов н/Д: Феникс, 2007 – 602 с.

4. Криксунов Е.А., Пасечник В.В., Сидорин А.П. Экология. 9 класс: Учеб. для общеобразов. учеб. заведений. – М.: Дрофа, 1997.

5. Ларина О.В., Скорик А.В. Экология – М.: АСТ, 2005 – 224 с.

6. Нинбург Е.А., Введение в общую экологию (подходы и методы). М.: Т-во науч. Изд. КМК, 2005. 138 с.