Контрольная работа по "Экологии"

Оглавление

6. Основные законы  действия экологических факторов……………………….2

32. Очистные сооружения. Методы очистки сточных вод……………………..5

60. Основные отряды насекомых (прямокрылые, таракановые, стрекозы), их краткая характеристика и практическое значение……………………………15

73. Сравнительно - анатомическая характеристика органов выделительной системы Позвоночных животных………………………………………………18

Литература……………………………………………………………………….20 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

6. Основные законы действия экологических факторов.

Основные  законы экологии:

     Как и любая наука, экология выявляет закономерности протекания изучаемых  процессов и формулирует их в  виде кратких логических и проверенных  практикой положений — законов.

     Основные  законы экологии:

• Закон незаменимости биосферы: биосфера — это единственная система, обеспечивающая устойчивость среды обитания при любых возникающих возмущениях. Нет никаких оснований надеяться на построение искусственных сообществ, обеспечивающих стабилизацию окружающей среды в той же степени, что и естественные сообщества.
• Закон биогенной миграции атомов (В.И.Вернадского): миграция химических элементов на земной поверхности и в биосфере в целом осуществляется при непосредственном участии живого вещества — биогенная миграция.
• Закон физико-химического единства живого вещества: общебиосферный закон — живое вещество физико-химически едино; при всей разнокачественности живых организмов они настолько физико-химически сходны, что вредное для одних не безразлично для других (например, загрязнители).
• Принцип Реди: живое происходит только от живого, между живым и неживым веществом существует непроходимая граница, хотя и имеется постоянное взаимодействие.
• Закон единства «организм – среда»: жизнь развивается в результате постоянного обмена веществом и информацией на базе потока энергии в совокупном единстве среды и населяющих ее организмов.
• Закон однонаправленности потока энергии: энергия, получаемая сообществом и усваиваемая продуцентами, рассеивается или вместе с их биомассой передается консументам, а затем редуцентам с падением потока на каждом трофическом уровне; поскольку в обратный поток (от редуцентов к продуцентам) поступает ничтожное количество изначально вовлеченной энергии (максимум 0,35%) говорить о «круговороте энергии» нельзя; существует лишь круговорот веществ, поддерживаемый потоком энергии.
• Закон необратимости эволюции Л. Долло: организм (популяция, вид) не может вернуться к прежнему состоянию, уже осуществленному в ряду его предков, даже вернувшись в среду их обитания.
• Закон (правило) 10 процентов Р. Линдемана: среднемаксимальный переход с одного трофического уровня экологической пирамиды на другой 10% энергии (или вещества в энергетическом выражений), как правило, не ведет к неблагоприятным последствиям для экосистемы и теряющего энергию трофического уровня.
• Закон толерантности (В. Шелфорда): лимитирующим фактором процветания организма (вида) может быть как минимум, так и максимум экологического воздействия, диапазон между которыми определяет величину выносливости (толерантности) организма к данному фактору.
• Закон оптимума: любой экологический фактор имеет определенные пределы положительного влияния на живые организмы.
• Закон ограничивающего фактора (закон минимума Ю. Либиха): наиболее значим тот фактор, который больше всего отклоняется от оптимальных для организма значений; от него зависит в данный момент выживание особей; веществом, присутствующим в минимуме управляется рост.
• Закон (принцип) исключения Гаузе: два вида не могут существовать в одной и той же местности, если их экологические потребности идентичны, т.е. если они занимают одну и ту же экологическую нишу.

«Законы»  экологии Б. Коммонера:

• 1) все связано со всем;
• 2) все должно куда-то деваться;
• 3) природа «знает» лучше;
• 4) ничто не дается даром.

     Из  закона всеобщей связи («все связано  со всем») вытекает несколько следствий:

     Закон больших чисел – совокупное действие большого числа случайных факторов приводит к результату, почти не зависящему от случая, то есть имеющему системный характер. Так, мириады  бактерий в почве, воде, в телах  живых организмов создает особую, относительно стабильную микробиологическую среду, необходимую для нормального  существования всего живого. Или  другой пример: случайное поведение  большого числа молекул в некотором  объеме газа обусловливает вполне определенные значения температуры и давления.

     Принцип Ле Шателье (Брауна)– при внешнем воздействии, выводящем систему из состояния устойчивого равновесия, это равновесие смещается в направлении, при котором эффект внешнего воздействия уменьшается. На биологическом уровне он реализуется в виде способности экосистем к саморегуляции.

     Закон оптимальности – любая система  функционирует с наибольшей эффективностью в некоторых характерных для  нее пространственно-временных пределах.

     Любые системные изменения в природе  оказывают прямое или опосредованное воздействие на человека – от состояния  индивидуума до сложных общественных отношений.

     Из  закона сохранения массы вещества («все должно куда-то деваться») вытекают по меньшей мере два постулата, имеющих практическое значение:

     Закон развития системы за счет окружающей ее среды гласит: любая природная  или общественная система может  развиваться только за счет использования  материально-энергетических и информационных возможностей окружающей среды. Абсолютно  изолированное саморазвитие невозможно.

     Закон неустранимости отходов или побочных воздействий производства, согласно которому образующиеся в процессе производственной деятельности отходы неустранимы бесследно, они могут быть лишь переведены из одной формы в другую или перемещены в пространстве, а их действие может  быть растянуто во времени. Этот закон  исключает принципиальную возможность  безотходного производства и потребления  в современном обществе. Материя  не исчезает, а лишь переходит из одной формы в другую, оказывая влияние на жизнь.

     Утверждение «ничто не дается даром» означает, что  любое новое приобретение в эволюции экосистемы обязательно сопровождается утратой какой-то части прежнего достояния и возникновением новых, все более сложных проблем. К  примеру, с появлением многоклеточных организмов (грибов, растений, животных) и выходом их на сушу во много  раз увеличилось биоразнообразие  планеты, началось освоение экологических  ниш и формирование биосферы Земли. Но вместе с «многоклеточностью»к живым существам пришли старость и болезни, в том числе инфекции, злокачественные опухоли, паразитизм.

      Таким образом, круг задач современной  экологии очень широкий и охватывает практически все вопросы, которые  затрагивают взаимоотношения человеческого  общества и естественной среды, а  также проблемы гармонизации этих отношений. Из сугубо биологической науки, которой  была экология всего каких-то 30 - 40 лет  тому, сегодня она стала многогранной комплексной наукой, главной целью  которой есть разработка научных  основ спасения человечества и среды его существование — биосферы планеты, рационального природопользования и охраны природы. Ныне экологическим воспитанием охватываются все слои населения на планете. Познание законов гармонизации, красоты и рациональность природы поможет человечеству найти верные пути выхода из экологического кризиса. Изменяя и в дальнейшем естественные условия (общество не может жить иначе), люди будут вынуждены делать это обдуманно, взвешенно, предусматривая далекую перспективу и опираясь на знание основных экологических законов. 
 
 
 
 
 
 

32. Очистные сооружения. Методы очистки сточных вод.

     При проектировании очистных сооружений разрабатываются  такие технические решения, которые  уменьшают отрицательное воздействие  очистных сооружений на окружающую среду. К числу таких решений относятся:

     – применение оборудования и технологических процессов, обеспечивающих надежную работу сооружений и малую вероятность их остановки;

     – использование в аэрационных сооружениях мелкопузырчатых пневмоаэраторов, работающих в режиме «мягкой» аэрации, что сокращает количество аэрозольных выбросов;

– соблюдение санитарно-гигиенических и водоохранных требований

     Для складирования обезвоженного осадка предусматривается открытая площадка, рассчитанная на 4–5 месячное хранение кека при высоте слоя 1,5–2 м. Ее площадь: . Размеры в плане 10,5х21,5 м

     Методы  очистки сточных вод:

     Очистка сточных вод – обработка сточных  вод с целью разрушения или удаления из них вредных веществ.

     Методы  очистки сточных вод можно  разделить на механические, химические, физико-химические и биологические, когда же они применяются вместе, то метод очистки называется комбенированным.

     Механическая  очистка сточных  вод

     К механическим способам очистки сточных  вод можно отнести фильтрование, осаждение, и флотацию стоков.

     Метод осаждения может использоваться, например, для очистки сточных вод от взвешенных веществ. Фильтрация сточных вод при помощи данного метода можно организовать двумя различными способами: либо под действием силы тяжести – при отстаивании сточных вод, или же под действием центробежной силы. Установки, очищающие сточные воды такими способами, как правило, могут удалять нерастворимые взвеси размером более нескольких долей миллиметра. При фильтрации сточных вод нередко используют многоступенчатые отстойники. При этом частично очищенная на первой ступени сточная вода под напором подается в следующие отстойники.

     Другим  методом очистки производственных сточных вод и загрязненных вод  другого происхождения от крупнодисперсных субстанций является метод флотации. Суть данной методики состоит в переносе загрязняющих агентов на поверхность обрабатываемых сточных вод при помощи воздушных пузырьков. Как результат флотации, образуются пенные образования, содержащие загрязнители воды, которые, затем, удаляются особыми скребками. Пузырьки воздуха для флотации могут быть получены механическими способами – при помощи турбин или форсунок, при помощи электрофлотации воды и другими способами.

     Пожалуй, самым широко используемым в настоящее  время методом очистки сточных  воды от крупнодисперсных агентов является процесс фильтрации стоков через  пористые материалы или сетки  с нужным пространственным рейтингом  фильтрации. Очистка сточных вод  с использованием указанных процессов  важна, если необходимо использование  оборотной воды.

     Очистка сточных вод процеживанием  и отстаиванием

     Процеживание. Важной и обязательной мерой очистки и подготовки воды для последующей очистки является удаление из сточных вод крупных загрязнений. Для этого в составе всех очистных сооружений проектируются решетки. Они выполняются из ряда металлических стержней, расположенных параллельно друг другу и создающих плоскость с прозорами, через которую процеживается вода.

     Размер  решеток определяется из условия  обеспечения в прозорах решеток оптимальной скорости 0,8–1,0 м/с при максимальном расходе сточных вод.

     Для удаления более мелких взвешенных веществ, а также ценных продуктов, применяют  сита, которые могут быть двух типов: барабанные или дисковые. Сито барабанного типа представляет собой сетчатый барабан с отверстиями 0,5–1,0 мм. При вращении барабана сточная вода фильтруется через его внешнюю или внутреннюю поверхность в зависимости от подвода воды снаружи или внутрь. Задерживаемые примеси смываются с сетки водой и отводятся в желоб. Производительность сита зависит от диаметра барабана и его длины, а также от свойств примесей. Сита применяют в текстильной, целлюлозно-бумажной и кожевенной промышленности.

     Отстаивание. Отстаивание применяют для осаждения из сточных вод грубодисперсных примесей. Осаждение происходит под действием силы тяжести. Для проведения процесса используют песколовки, отстойники и осветлители. В осветлителях одновременно с отстаиванием происходит фильтрация сточных вод через слой взвешенных частиц.

     Как правило, сточные воды содержат взвешенные частицы различной формы и  размера. Такие воды представляют собой  полидисперсные гетерогенные агрегативно-неустойчивые системы. В процессе осаждения размер, плотность и форма частиц, а  также физические свойства системы  изменяются. Кроме того, при слиянии  различных по химическому составу  сточных вод могут образовываться твердые вещества, в том числе  и коагулянты. Эти явления также  оказывают влияние на форму и  размеры частиц. Все это усложняет  установление действительных закономерностей  процесса осаждения.

     Песколовки. Их применяют для предварительного выделения минеральных и органических загрязнений (0,20–0,25 мм) из сточных вод. Горизонтальные песколовки представляют собой резервуары с треугольным или трапецеидальным поперечным сечением. Глубина песколовок 0,25–1,00 м. Скорость движения воды в них не превышает 0.3 м/с. Разновидностью горизонтальных песколовок являются песколовки с круговым движением воды в виде круглого резервуара конической формы с периферийным лотком для протекания сточной воды. Осадок собирается в коническом днище, откуда его направляют на переработку или в отвал. Применяются при расходах до 7000 м³/сут. Вертикальные песколовки имеют прямоугольную или круглую форму, в них сточные воды движутся с вертикальным восходящим потоком со скоростью 0.05 м/с.

     Конструкцию песколовки выбирают в зависимости  от количества сточных вод, концентрации взвешенных веществ. Наиболее часто  используют горизонтальные песколовки.