Контрольная работа по "Экологии"

 

Содержание:

  Теоретические  вопросы:

1.  Естественные  и искусственные факторы, воздействующие  на биосферу Земли. Основные причины образования отходов производства.

2. В чем суть  затратного метода определения  денежной оценки природных ресурсов? Основной его недостаток.

3. Аккумулирование  тепловой энергии.

Задачи

 

1. Естественные и искусственные факторы, воздействующие на биосферу Земли. Основные причины образования отходов производства.

Биосфера –  это очень сложно устроенная внешняя  оболочка Земли, населенная живыми организмами. Она качественно отличается от других ее оболочек.

В пределах биосферы проявляется тесная взаимосвязь  и геологическая деятельность всех живых существ: растений, животных, микроорганизмов, а на последнем  историческом этапе становления  Земли – и человека.

Загрязнение биосферы - одна из древнейших проблем человеческой цивилизации.

Опасность для  биосферы состоит в следующем:

- использование человеком преимущественно внутренних по отношению к биосфере источников энергии (органическое топливо);

- использование нерациональных хозяйственных циклов, приводящих к появлению отходов;

- использование вредных для природы синтетических веществ;

- уничтожение человеком структурного многообразия биосферы, что разрушает экосистемы.

По характеру  возникновения загрязнения подразделяют на:

- естественные (избыток или недостаток химических элементов, геомагнитные поля, радиоактивные излучения, вулканические извержения и др.);

- искусственные антропогенные воздействия (вредные газовые выбросы, пестициды, удобрения, тяжелые металлы, сточные воды предприятий, твердые отходы, мусор и др.).

 Так, недостаток некоторых элементов питания в почве, особенно микроэлементов, приводит к резкому снижению продуктивности сельскохозяйственных культур и устойчивости к неблагоприятным абиотическим и биотическим факторам.

К естественным факторам глобальных воздействий на биосферу следует отнести геофизические  и космические факторы (геомагнитные поля, космические излучения).

Периодически  возникающие вспышки на Солнце возмущают  геомагнитное поле Земли, приводят к магнитным бурям, которые отрицательно влияют на состояние человека. В периоды магнитных бурь или так называемых «неблагоприятных дней» ухудшается состояние больных людей, страдающих сердечно-сосудистыми заболеваниями, гипертонией, возрастает число сосудистых кризов.

Естественные  ионизирующие факторы среды также  оказывают сильное влияние на биосферу. По мнению ряда исследователей, на планете существуют так называемые радиоактивные провинции, которые  характеризуются повышенным содержанием радиоактивных веществ во внешней среде. Такие провинции известны в США, Франции, Индии, России. Максимальной радиоактивностью характеризуются торфяники болотистой Хибинской тундры, и почти в 3 раза ниже активность пустынного серозема.

Черноземы по этому показателю занимают промежуточное положение.

Растения и  животный мир выполняют функцию  первичного звена многочисленных трофических  цепей и определяют включение  радионуклидов во все остальные  биотические компоненты биосферы.

Содержание  естественных радионуклидов в живых организмах и растениях зависит не только от их концентрации в окружающей среде, но и от их функционального состояния.

Из зерновых культур интенсивно накапливают  радионуклиды просо, ячмень, рожь, и  в 10 раз меньше рис; из овощных культур много радионуклидов накапливают фасоль, горох; из корнеплодов – картофель, репа; из овощей – огурцы, помидоры; капуста – мало. Много накапливают грибы, черная смородина. Подобно растениям, животные и человек характеризуются определенным уровнем содержания радиоактивных элементов, получаемых ими с пищей и непосредственно из среды обитания.

Огромный ущерб  биосфере и мировой экономике  наносят такие стихийные бедствия как ураганы, землетрясения, цунами, снегопады и др. Ежегодный ущерб  от них оценивается в 30 миллиардов долларов, ежегодное число человеческих жертв во всем мире 250 тысяч.

Таковы лишь некоторые естественные факторы  глобальных воздействий на биосферу. Хуже, когда мы встречаемся с искусственно созданными человеком антропогенными загрязнениями окружающей среды, вредными газовыми выбросами, сточными промышленными водами, отходами сельскохозяйственных предприятий, бытовыми отходами. Примеров неразумного, бездумного, часто с непредсказуемыми последствиями обращения с природой, с окружающей средой, увы, великое множество.

Реактивный  самолет за один трансатлантический рейс сжигает более 35 тонн атмосферного кислорода - столько же, сколько потребляют для дыхания около 10 тыс. человек  в течение года жизни.

Промышленностью и транспортом вводится в атмосферу много вредных веществ. Ученые предсказывают, что к 2070 году концентрация атмосферного углекислого газа может повыситься в 2 раза, что приведет к повышению средней температуры нижнего слоя воздуха на 2,50 и глобальному потеплению климата.

Большой вред биосфере приносят разного рода отходы, городской и бытовой мусор. Если все их распределить по земной поверхности, то они покроют ее в течение 15 лет слоем толщиной 5 метров.

Необходимо  сохранять естественные агробиоценозы, генофонды, увеличивать площади  зеленных насаждений. Растения на 1 гектаре сквера или сада за час поглощают углекислого газа столько, сколько за это время выдохнут более 200 человек.

Основными причинами образования отходов производства являются:

1. Конструкционные:

- несоответствие оборудования характеру процесса;

- несоответствие конструкционных свойств материалов;

- конструкционные недостатки оборудования.

2. Проектные:

- несовершенство технологии;

- несоответствующий уровень автоматизации и управления;

- ошибки проектирования.

3. Технические:

- нарушение регламента эксплуатации оборудования;

- применение морально устаревшего оборудования;

- эксплуатация неисправного оборудования.

4. Технологические:

- нарушение технологического регламента;

- нестабильность протекания химических реакций;

- нестабильный технологический режим;

- отсутствие непрерывности производства при многостадийности процессов.

5. Организационные:

- нарушение требований к составу, хранению, подготовке сырья;

- небрежная эксплуатация оборудования;

- недостаточный уровень квалификации персонала;

- слабый контроль, отсутствие нормативных материалов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. В чем суть затратного метода определения денежной оценки природных ресурсов? Основной его недостаток.

Затратный подход довольно широко используется в практике оценки природных ресурсов и объектов, а также природных благ, продуцируемых этими объектами. Наиболее последовательно  отстаивал этот метод  академик  С.Г.Струмилнн.  Суть  его  подхода  можно сформулировать    следующим    образом:     стоимость   природного   ресурса определяется количеством общественно  необходимого  труда,  затраченного  на его выполнение (поиск),  освоение,  подготовку  к  эксплуатации.  Исходя  из затрат на освоение гектара земли, рассчитывается средняя ее цена по  стране. Но если ограничиться такими расчетами, то может оказаться,  что  и  наиболее удаленные  участки  чернозема,   характеризующиеся   высокой   урожайностью,  практически  без  всяких  затрат  труда  на  их   освоение   и   поддержание плодородия, менее ценны для  общества,  чем  участки  глинистой,  каменистой почвы, приносящие существенно меньший  урожай,  на  освоение  и  поддержание плодородия  которых  затрачено  большое количество  труда   и   материальных ресурсов.

    Эта концепция  получила широкое распространение  в практических  расчетах. До сих пор в некоторых случаях оценки  природных  ресурсов  определяются  на основе  затрат  освоения.  При  этом  общественно  необходимые  затраты   на производство единицы продукции определяются по формуле:

 

                                З = С + Ен К,

 

где     С – себестоимость единицы продукции,

           К - капитальные затраты на производство единицы продукции,

           Ен - коэффициент приведения затрат в сопоставимый вид.

 Коэффициент  приведения используется для  того, чтобы при  учете  расходов на добычу сырья и доставку его потребителю в  перспективе  привести  прирост экономической оценки ресурса к начальному периоду. Сумма затрат на подготовку и использование природного ресурса применяется в качестве отправной точки при определении цены ресурса. Затраты, необходимые на перемещение, замещение или воссоздание природного объекта рассматриваются как минимальная экономическая оценка природного объекта и являются основанием для расчета компенсационных платежей для физического возмещения теряемого природного объекта.

Например, если в результате добычи полезных ископаемых, изымается или разрушается плодородный  слой почвы, то минимальной величиной платы и одновременно стоимостной оценкой теряемой или деградированной почвы будут затраты на восстановление плодородия этого участка (рекультивация) или повышение плодородия другого участка  для компенсации  потери  первого  участка  как природного объекта. Аналогично, при использовании участка для ведения сельского хозяйства минимальной величиной платы должны быть затраты на поддержание плодородия используемых сельскохозяйственных угодий.

Несмотря на относительную простоту и возможность широкого использования, затратный подход содержит в себе принципиальное противоречие с точки зрения оценки стоимости природного ресурса (объекта): чем лучше природный ресурс, тем меньшую оценку в соответствии с затратной концепцией он может получить. Так, лучшие черноземные почвы требуют меньше затрат на подготовку и использование в сельском хозяйстве, чем аналогичный участок, расположенный на подзолистых заболоченных почвах. То же и с месторождениями полезных ископаемых — чем меньше эксплуатационные затраты, тем дешевле объект оценки. Получается парадокс: чем выше качество природного объекта и меньше затраты на его эксплуатацию, тем меньше его стоимостная оценка, проведенная методом суммирования затрат на его освоение. В городах складывается обратная картина — чем дороже работы по созданию инженерной инфраструктуры (имеется в виду удорожание, связанное с горно-геологическим, топографическими особенностями или удаленностью от центральных объектов), тем ценнее участок. Именно это противоречие ограничивает применение затратного подхода к земле и природным объектам.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Аккумулирование тепловой энергии.

 

Использование низкотемпературного тепла составляет существенную часть мирового потребления энергии. Существенно не обязательно использовать для обогрева высокотемпературные источники энергии, которые гораздо лучше сберечь для других целей. Для обогрева жилищ больше подходят пассивные приемник солнечного тепла в сочетании с тепловыми аккумуляторами, поддерживающими комфортные условия по ночам и в пасмурные  дни.  Более

того, именно в тех случаях, когда, энергия используется при низких температурах, характерных для среды, ее     особенно     ценно накапливать      

 

Грунтовый аккумулятор тепла

 

в  форме тепла. Тепловое аккумулирование плодотворно и при использовании "отходов" тепла, возникающих в процессе работы различных установок. Запастись на три месяца теплом для обогрева жилого дома - вполне решаемая задача. Правда при этом важно не только сделать хороший проект, но и грамотно его реализовать.

В частности, необходимо качественно выполнить теплоизоляцию и предохранить дом от сырости, снабдить его управляемой системой вентиляции (возможно, с рециркуляцией тепла), использовать все "отходы" тепла от освещения, приготовления пищи, жизнедеятельности самих обитателей. Существуют примеры подобных высокотехнологичных домов, обладающих кроме всего прочего прекрасной архитектурой и создающих идеальные условия для жизни. Отметим, что в качестве аккумулирующей тепло среды предпочтительнее использовать вместо воды скальные породы.

На рисунке показан пример использования аккумулятора тепла в виде грунтового теплообменника.

В течение короткого периода продолжительностью до четырех дней сами здания можно использовать в качестве аккумуляторов тепла. При проектирование зданий для стран с жарким климатом важное применение по аналогии с созданием запасов тепла может найти аккумулирование холода.

Известно, что использование аккумулирования тепла в широком масштабе высокоширотными морскими странами позволило бы решить проблемы снабжения теплом за счет развития ветро- и волноэнергетики. Оба эти источника наиболее производительны зимой, а их мощность, хотя и изменяется периодически час от часу, редко существенно падает более чем на несколько дней. Значительно большей теплоемкостью в ограниченном интервале температур по сравнению с системами использующие поглощение тепла, обладают материалы, при изменении температуры изменяющие фазовое состояние. Например, глауберову соль (Na₂SO₄-10H₂O) можно использовать для аккумулирования тепла уже при комнатной температуре. При 32 ^о С она разлагается на насыщенный раствор N2SO4 с выпадением части Na2SO4 в осадок. Эта реакция обратима и дает 250 кДж/кг ≈ 650 МДж/м³ тепловой энергии. Так как большая часть стоимости аккумуляторов для обогрева зданий связана со стоимостью конструкций, такие аккумуляторы могут оказаться дешевле, чем водяные емкости с более низкой удельной плотностью запасания энергии. К сожалению, еще не разрешены некоторые трудности при создании подобных аккумуляторов.