Контрольная работа по "Экологии"

     В последние годы для электролитической  очистки жидкостей применяют  электрофлотаторы и электрокоагуляторы. Действие электрофлотационных аппаратов основано на принципе аэрации жидкости и пузырьками газов, образующимися при электролизе воды. Высокая интенсивность метода электрофлотации обусловлена получением тонкодисперсных пузырьков электролизных газов и незначительным перемешиванием в камере электрофлотационого аппарата. За рубежом известны аппараты для одновременного проведения электрокоагуляции и электрофлотации. Известны аппараты в которых совмещены электрохимическая обработка и электрофлотация, а также аппараты, совмещающие электрохимическую обработку и напорную флотацию.

     Биологическая очистка сточных  вод

     Биологическая очистка сточных вод представляет собой результат функционирования системы активный ил – сточная  вода, характеризуемой наличием сложной  многоуровневой структуры. Биологическое  окисление составляющее основу этого процесса, является следствием протекания большого комплекса взаимосвязанных процессов различной сложности: от элементных актов обмена электронов до сложных взаимодействий биоценоза с внешней средой.

     Результаты  исследований показывают, что характерной  особенностью сложных многовидовых популяций, к которым относятся  и активный ил, является установление в системе динамического равновесия, которое достигается сложением  множества относительно небольших  отклонений активности и численности  отдельных видов в ту или иную сторону от их среднего уровня.

     Аэробный метод основан на использовании аэробных микроорганизмов, для жизнедеятельности которых необходим постоянный приток кислорода и температура в пределах 20…40°С. При аэробной очистке микроорганизмы культивируются в активном иле или в виде биопленки. Активный ил состоит из живых организмов и твердого субстрата. Живые организмы представлены бактериями, простейшими червями и водорослями. Биопленка растет на наполнителе биофильтра и имеет вид слизистых обрастаний толщиной 1…3 мм и более. Биопленка состоит из бактерий, простейших грибов, дрожжей и других организмов.

     Аэробная  очистка происходит как в природных  условиях, так и в искусственных  сооружениях.

     Очистка в природных условиях происходит на полях орошения, полях фильтрации и биологических прудах.

     Поля  орошения – это специально подготовленные для очистки сточных вод и агрокультурных целей площади. Очистка протекает под действием почвенной микрофлоры, солнца, воздуха и под влиянием растений. В почве полей орошения находятся бактерии, дрожжи, водоросли, простейшие животные. Сточные воды содержат в основном бактерии. В смешанных биоценозах активного слоя почвы возникают сложные взаимодействия микроорганизмов, в результате чего сточная вода освобождается от содержащихся в ней бактерий. Если на полях не выращиваются сельскохозяйственные культуры, и они предназначены только для биологической очистки сточных йод, то они называются полями фильтрации.

     Биологические пруды – это каскад прудов, состоящий из 3…5 ступеней, через которые с небольшой скоростью протекает осветленная или биологически очищенная сточная вода. Такие пруды предназначены для биологической очистки сточных вод или доочистки сточных вод в комплексе с другими очистными сооружениями.

     Очистка в искусственных сооружениях  поводится в аэротенках и на биофильтрах. Более широкое применение нашли аэротенки.

     Аэротенки – это железобетонные резервуары, представляющие собой открытые бассейны, оборудованные устройствами для принудительной аэрации. Глубина аэротенка – 2…5 м.

     Анаэробный  метод очистки протекает без доступа воздуха. Его в основном используют для обезвреживания твердых осадков, которые образуются при механической, физико-химической и биологической очистке сточных вод. Эти твердые осадки сбраживаются анаэробными бактериями в специальных герметичных резервуарах, которые называются метантенками В зависимости от конечного продукта брожение бывает спиртовое, молочнокислое, метановое и др. Для сбраживания осадков сточных вод используется метановое брожение.

     Контакто-стабилизационный метод

     Для очистки промышленных стоков часто  применяется контактно-стабилизационный метод очистки сточной воды. В  результате исследований установлено  также, что такой метод может  применяться как для очистки  смеси городских сточных вод  и поверхностного стока, так и  только для поверхностного стока  при его раздельной подаче на очистные сооружения. Очистка сточных вод  с применением этого метода целесообразна  при наличии станций аэрации, имеющих в своем составе аэробные стабилизаторы для обработки  избыточного активного ила. Контактно-стабилизационный метод представляет собой модифицированный биологический процесс, при котором  в ходе аэрирования стоков в течение короткого периода времени очищаемой воды и стабилизированного активного ила происходит изъятие основной массы органических и минеральных загрязнений. Как показали исследования, очистка стоков при контактном методе занимает порядка 15 минут (период аэрации). Эффект очистки составляет в среднем по БПК20 60–80%, по ХПК – от 70 до 80% и по взвешенным веществам – от 60 до 90%. Увеличение периода аэрации до 45–60 минут практически не дает дополнительного эффекта.

     Системы очистки сточных  вод на биофильтрах

     Кроме контактной стабилизации для биологической  очистки применяются биофильтры, вращающиеся биоконтакторы и очистные лагуны. Применение высокоэффективных сооружений искусственной биологической очистки в биофильтрах и вращающихся биоконтакторах обеспечивают высокий эффект очистки по БПК6 и взвешенным веществам порядка 85–95%, но требует устройств регулирующих емкостей. Эффект очистки поверхностного стока в лагунах различных типов (окислительные пруды, аэрируемые пруды, пруды с высшей водной растительностью и т.д.) колеблется по БПК6 от 30 до 90%, по удалению взвешенных веществ на входе – от 20 до 92%.

     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 аэротеноки.

     В биофильтрах сточные воды пропускаются через слой крупнозернистого материала, покрытого тонкой бактериальной пленкой.

     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.

     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. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

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

     Насекомые (Insecta) самый крупный класс животных. Относится к членистоногим беспозвоночным. У насекомых сигментированное тело с членистыми придатками, покрытое более или менее твердым наружным скелетом, в состав которого входит сложный полисахорид хитин. Характерные признаки насекомых – сравнительно мелкие размеры, три пары ног, две пары крыльев.

Отряд прямокрылые(orthoptera)

Кузнечики, Саранчовые, Медведки, Сверчки.

       Имеют две пары крыльев. Первая пара крыльев кожистые, с прямым жилкованием, образуют надкрылья. Вторая пара перепончатые, складываются веером, в покое прикрыты надкрыльями. Ротовой аппарат грызущего типа. У большей части видов третья пара конечностей прыгательная. На конце тела имеются обычно нечленистые церки. Самки – с яйцекладом, иногда длинным. Развитие с неполным превращением.

Внешнее строение итальянского пруса:  
1 - усик, 2 - лоб, 3 - простой глазок, 4 - фасеточный 
глаз, 5 - переднеспинка, 6 - грудь, 7 - тимпанальный 
орган, 8 - яйцеклад, 9 - бедро, 10 - голень, 11 – лапка

     Большой вред сельскому хозяйству приносят некоторые виды саранчи, уничтожая  посевы на сотнях гектаров.

     Медведки  – роющие прямокрылые, передняя пара конечностей копательные. Питаются корнями и корнеплодами растений. Нередко наносят ощутимый вред овощным  культурам. Часто встречаемый вид  – медведка обыкновенная (Gryllotalpa gryllotalpa).

     Саранчовые  имеют короткие усики, короткий крючкообразный яйцеклад. Органы слуха – тимпанальные органы – располагаются на первом сегменте брюшка. Звуки издают самцы  трением задних ног о надкрылья. Яйца откладываются в почву в  вырытую яйцекладом ямку. Яйцекладка называется кубышкой. Стенка кубышки образуется из частиц почвы, склеенных выделениями придаточных желез самки. У саранчовых имеются одиночная и стадная фазы существования. Во время стадной фазы саранчовые образуют плотные скопления (стаи) и совершают длительные перелеты. К наиболее злостным вредителям сельского хозяйства относятся перелетная, или азиатская саранча (Locusta migratoria), пустынная саранча (Schistocerca gregaria), итальянский прус (Calliptamus italicus).

Отряд Таракановые (Blattodea)

     Имеют две пары крыльев. Передняя пара крыльев  – кожистые, задняя – перепончатые, складывающиеся веерообразно. У некоторых видов крылья недоразвитые. Тело – уплощенное, с подогнутой под переднегрудь головой. Антенны длинные. Ротовой аппарат грызущего типа. На заднем конце тела имеются церки, у самцов – еще и грифельки.

 
Неполное превращение рыжего таракана (Blattella germanica):  
яйцо, шесть личиночных стадий, имаго (самец).

     Развитие  с неполным превращением (см. рис.). У  многих видов яйца откладываются  в, особых капсулах, оболочка которых  выделяется придаточными железами самок. Большая часть видов обитает  в тропиках, питается растительными  остатками. В жилищах человека очень  часто встречаются рыжий таракан, или прусак (Blattella germanica) и черный таракан (Blatta orientalis). Оба вида – всеядные. Представляют опасность для человека, поскольку являются механическими переносчиками спор бактерий и яиц гельминтов.

Отряд Стрекозы (Odonata)

     Имеют две пары длинных прозрачных крыльев, пронизанных густой сетью жилок. Голова подвижная. На голове располагаются  очень крупные фасеточные глаза, короткие усики и ротовой аппарат  грызущего типа. Охотятся в полете на летающих насекомых. Развитие с неполным превращением. Из отложенных в воду яиц выходят хищные личинки (наяды). Они имеют особый орган захвата пищи – маску (рис. 3). Маска представляет собой видоизмененную нижнюю губу, в неактивном состоянии прикрывает нижнюю часть головы, во время охоты выбрасывается вперед. Личинки стрекоз питаются обитающими в воде небольшими животными (личинки поденок, комаров, мальки рыб и др.). Газообмен происходит в трахейных жабрах, которые могут быть наружными или внутренними. Наружные трахейные жабры имеют вид трех листовидных придатков на заднем конце брюшка (стрелки, лютки). Внутренние жабры представляют собой задний отдел кишечника, оплетенный трахеями (коромысло, бабки).

 
 Головы личинок стрекоз:  
1 - маска.

     Отряд Стрекозы подразделяется на подотряды: Равнокрылые (Zygoptera), Разнокрылые (Anisoptera). К равнокрылым стрекозам относятся стрекозы с узким брюшком, складывающие крылья вверх (красотки, стрелки). К разнокрылым – стрекозы с толстым брюшком, при посадке крыльев не складывают (коромысло, бабки).

     Стрекозы  – одни из самых древних насекомых, известных по ископаемым остаткам с  каменноугольного периода палеозойской эры. К этому отряду относятся  вымершие палеодиктиоптеры, достигавшие  в размахе крыльев 90 см. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

73. Сравнительно - анатомическая характеристика органов выделительной системы Позвоночных животных

     Выделительная (экскреторная) система выводит из организма отходы обмена веществ. Продукты выведения (экскреты) могут быть представлены непереваренными остатками пищи, потом, диоксидом углерода, желчью (из печени) или мочой, которая образуется в почках. Здесь будут рассмотрены  только почки и функционально  связанные с ними структуры, т.е. специализированные органы выделения  позвоночных.

     У позвоночных последовательно  появляются три типа почек:

пронефрос, мезонефрос и метанефрос. Пронефрос развивается у раннего эмбриона в виде скопления немногочисленных трубочек – нефронов (почечных канальцев) – вдоль передне-верхней части внутренней стенки полости тела. Из них моча попадает в первичный мочеточник, называемый пронефрическим, или вольфовым, каналом. У всех позвоночных, кроме миксин, пронефрос функционирует лишь временно. Вслед за ним

формируются сходные, но более сложные трубочки мезонефроса, который у рыб и амфибий становится функциональной почкой. При этом для выведения мочи во внешнюю среду или в клоаку по-прежнему используется вольфов канал. У рептилий, птиц и млекопитающих позади мезонефроса почка третьего типа, или метанефрос. Она еще сильнее усложнена гистологически, работает эффективнее и формирует свой собственный выводной канал, вторичный мочеточник. Вольфов канал сохраняется у самцов для выведения сперматозоидов, а у самок дегенерирует. У некоторых рептилий (например, у змей и крокодилов) и птиц мочевого пузыря нет, и их мочеточники открываются прямо в клоаку. У млекопитающих они ведут в мочевой пузырь, из которого моча выводится наружу через непарный проток – мочеиспускательный канал. У всех зверей, за исключением яйцекладущих, клоака отсутствует.