Шпаргалка по "Экологии"

Понятие безотходной технологии носит условный характер. Под ним  понимается теоретический предел, совершенная  модель производства, которая в большинстве  случаев может быть реализована  не в полной мере, а лишь частично. Отсюда и появилось понятие малоотходной технологии. Но по мере развития научно-технического прогресса технология будет совершенствоваться и все более приближаться к  идеальной модели.

Малоотходные технологии - когда образующиеся в конце отходы не приносят существенного вреда для природы.

Термин «безотходные технологии»  был предложен Н. Н. Семеновым. «Безотходное производство - производство, при котором все сырье и энергия используются наиболее рационально и комплексно в цикле: сырьевые ресурсы - производство - потребление - вторичные ресурсы, и любые воздействия на окружающую среду не нарушают ее нормальное функционирование» - формулировка, принятая в 1984 г. В реальных условиях полностью ликвидировать отходы и избавиться от их влияния на окружающую среду невозможно. Точнее такие системы стоит называть малоотходными, т.е. дающими минимальные отходы, при которых сохраняется экологическое равновесие в результате самоочищающей способности природы.

При современном уровне развития науки и техники без потерь практически невозможно. 

Вместе с тем мы обязаны  заниматься проблемой безотходного и малоотходного производства, ибо при нарастающих темпах накопления отходов население может оказаться завалено свалками промышленных и бытовых отходов и остаться без питьевой воды, достаточно чистого воздуха и плодородных земель.

 

54. Водные ресурсы, значение воды, запасы воды и ее распределение.

Земля обладает колоссальным объемом воды - около 1,5 млрд. куб. км. Однако 98% этого объема составляют соленые  воды Мирового океана, и только 28 млн. куб. км - пресные воды. Поскольку уже известны технологии опреснения соленых морских вод, воды Мирового океана и соленых озер можно рассматривать как потенциальные водные ресурсы, использование которых в будущем вполне возможно. Примерно 85% общего объема пресной воды содержится в ледниках, преимущественно в ледяном щите Антарктиды. Далее следуют подземные воды, заполняющие трещины и полости в осадочных породах до глубины в 2 км, а также почвенная влага, пары атмосферы, речные воды.

Вода – основа существования  и развития жизни. За последние 5 тыс. лет развития цивилизации запасы воды остались без изменений, в то время как население планеты  возросло в сотни раз, неизмеримо возросли и техногенные запросы  на воду.

Обеспеченность водными  ресурсами различных территорий планеты не одинакова. Наиболее сложная ситуация, в связи с огромной численностью населения, складывается в Азии. Всего 10 стран мира обладают более чем 60% мировых запасов пресной воды. В их число входит и Китай, где проживает каждый пятый житель планеты, но поскольку 90% рек страны загрязнены, там уже сейчас испытывается дефицит воды.

 По данным ООН на  начало 2000-х годов более 1,2 млрд. людей живут в условиях постоянного дефицита пресной воды, около 2 млрд. страдают от него регулярно. К середине ХXI века численность живущих при постоянной нехватке воды превысит 4 млрд. человек.

Неравномерность распределения  запасов пресных вод, как и  общее количество воды в круговороте, оказывало и оказывает очень  сильное влияние на процессы в  экосистемах и их эволюцию в истории Земли. Периодические изменения климата то создавали условия достаточно высокого увлажнения на больших площадях континентов, то, в эпохи развития оледенений, фиксировали огромные запасы воды в полярных и горных льдах. Это приводило к изменениям уровня Океана, развитию засушливых территорий и пустынь. Такие изменения климата резко интенсифицировали эволюционные процессы, изменяя весь облик жизни на планете. В наше время районы максимального увлажнения находятся в полярных областях, где малочисленно население и слабо развита промышленность, а также в зоне тропических лесов.

Наиболее велика потребность  в воде в средних широтах, где  сосредоточена основная масса людей  и максимально развиты промышленность и сельское хозяйство. Многие из таких районов испытывают острый дефицит пресной воды, особенно питьевой, к качеству которой предъявляются достаточно высокие требования. И именно в этих районах промышленные и сельскохозяйственные загрязнения делают значительную часть запасов пресной воды непригодной для использования человеком не только в качестве питьевой, но и для полива в сельском хозяйстве. Решение проблемы обеспечения водой населения обширных районов, страдающих от её дефицита, может быть достигнуто несколькими путями. Во-первых, многое может дать совершенствование систем очистки стоков. Во-вторых, отказ от химических методов защиты растений от болезней и вредителей, переход на биологические методы, избавит поверхностные и грунтовые воды от попадания в них очень токсичных пестицидов. И наконец, по-видимому, становятся экономически приемлемыми некоторые инженерные решения, связанные с транспортировкой воды из зон избыточного увлажнения или с использованием льда айсбергов.

Водные  ресурсы – это доступные для  изъятия и пригодные для использования  речные и подземные воды. Доступные для изъятия не означает располагаемые. Одним из наиболее важных вопросов водохозяйственного обоснования проектов является анализ трансформации естественных ресурсов в располагаемые. В числе мероприятий по увеличению и экономии располагаемых ресурсов – в первую очередь их рациональное использование, которое предусматривает водосберегающие технологии, прежде всего оборотные и повторного использования системы водоснабжения; борьба с непроизводительными потерями воды; сокращение удельных норм водопотребления; внедрение прогрессивных методов орошения; экономия ресурсов за счет альтернативных мероприятий, к примеру, создание системы низконапорных гидроузлов для обеспечения судоходства.

Водообеспечение отраслей хозяйства не может не входить в противоречие с требованиями по сохранению окружающей среды, и в большинстве случаев, решение проблемы было не в пользу природы.

Практически во всех хозяйственно освоенных районах наблюдается  угнетенное состояние водных экосистем  и снижение их биологической продуктивности. В значительной степени это связано  с масштабным гидротехническим строительством и резким возрастанием объемов сточных  вод.

 

55. Причины и источники загрязнения  воды и нерационального использования  водных ресурсов.

Загрязнение воды представляет собой серьезную проблему для  экологии Земли. И ее стоит решать как в больших масштабах –  на уровне государств и предприятий, так и в маленьких – на уровне каждого человека.

Источники загрязнения воды делятся на природные и техногенные. Природные загрязнения обусловлены круговоротом воды в природе, который неотделим от круговорота вещества. Это непрерывный процесс, происходящий в атмосфере, гидросфере, верхней части твердой литосферы и в биосфере Земли. Переходя из одного агрегатного состояния в другое, вода постоянно растворяет, накапливает и переносит огромное количество химических соединений, продукты выветривания горных пород, вулканическую пыль, споры, бактерии и т.д.

Техногенными источниками  загрязнений являются населенные пункты, промышленные и сельскохозяйственные предприятия. Все вместе они «поставляют» в биосферу как вполне обычные виды загрязнений, так и ядовитые, трудно разложимые химические соединения и радионуклиды.

Причины загрязнения воды:

1. Сточные воды.

Бытовые сточные воды нередко  содержат синтетические моющие средства, которые попадают в реки и моря. Скопления неорганических веществ влияют на водных обитателей и уменьшают количество кислорода воде, что приводит к образованию так называемых «мертвых зон», которых в мире уже около 400.

Нередко промышленные стоки, содержащие неорганические и органические отходы, спускаются в реки и моря. Ежегодно в водные источники попадают тысячи химических веществ, действие которых  на окружающую среду заранее не известно. Многие из них представляют собой  новые соединения. Хотя промышленные стоки во многих случаях подвергаются предварительной очистке, они все-таки содержат токсичные вещества, которые  трудно обнаружить.

2. Кислотные дожди.

Кислотные дожди возникают  в результате попадания в атмосферу  отработанных газов, выпускаемых металлургическими  предприятиями, тепловыми электростанциями, нефтеперерабатывающими заводами, а  также другими промышленными  предприятиями и автомобильным  транспортом. Эти газы содержат оксиды серы и азота, которые соединяются  с влагой и кислородом воздуха  и образуют серную и азотную кислоты. Затем эти кислоты выпадают на землю - иногда на расстоянии многих сотен  километров от источника загрязнения  атмосферы. В таких странах, как  Канада, США, ФРГ тысячи рек и озер остались без растительности и рыбы. 
3. Твердые отходы.

Если в воде находится  большое количество взвешенных твердых  веществ, они делают ее непрозрачной для солнечного света и тем  самым препятствуют процессу фотосинтеза  в водных бассейнах. Это в свою очередь вызывает нарушения в  цепи питания в таких бассейнах. Кроме того, твердые отходы вызывают заиливание рек и судоходных каналов, что приводит к необходимости  частого проведения дноуглубительных работ.

4. Утечка нефти.

В морскую воду ежегодно попадает до 12 млн. т нефти. Нефть, пролитая в морскую воду, оказывает много  неблагоприятных воздействий на жизнь моря. Нефтяные пленки на водной поверхности морей и океанов могут нарушать обмен энергией, теплом, влагой и газами между атмосферой и водоемом; изменяют физико-химические процессы: повышается температура поверхностного слоя воды, ухудшается газообмен, рыба уходит или погибает, но и осевшая на дно нефть долгое время вредит всему живому: накопление нефти происходит в цепи питания простейших и высокоорганизованных животных. Нефтяное загрязнение наносит жестокий удар по биологическому равновесию моря: пятно не пропускает солнечные лучи, замедляет обновление кислорода в воде и снижается биологическая продуктивность.

5. Тепловое загрязнение  воды.

Тепловое загрязнение  воды вызывается тепловыми или атомными электростанциями. Тепловое загрязнение  вносится в окружающие водоемы отработанной охлаждающей водой. В результате повышение температуры воды в  этих водоемах приводит к ускорению  в них некоторых биохимических  процессов, а также к уменьшению содержания кислорода, растворенного  в воде. Происходит нарушение тонко  сбалансированных циклов размножения  различных организмов. В условиях теплового загрязнения, как правило, наблюдается сильное разрастание  водорослей, но вымирание других живущих  в воде организмов.

Нерациональное использование  водных ресурсов связано с интенсивным  развитием промышленности и сельскохозяйственного  производства, повышением уровня благоустройства  городов и населенных пунктов, значительным прирост населения. В последние  десятилетия это обуславливает  дефицит и резкое ухудшение качества водных ресурсов.

 

 

 

 

 

56. Водоснабжение и водопотребление,  классификация и виды.

Водоснабжение — подача поверхностных или подземных вод водопотребителям в требуемом количестве и в соответствии с целевыми показателями качества воды в водных объектах. Инженерные сооружения, предназначенные для решения задач водоснабжения, называют системой водоснабжения, или водопроводом. 

Вода расходуется различными потребителями на самые разнообразные  нужды. Однако подавляющее большинство  этих расходов может быть сведено  к трем основным категориям:

• расход на хозяйственно-питьевые нужды (питье, приготовление пищи, умывание, стирка, поддержание чистоты жилищ и т. д.);
• расход на производственные нужды (расход предприятиями промышленности, транспорта, энергетики, сельского хозяйства и т. д.);
• расход для пожаротушения.

При подаче воды учитывают  её качество. Для доведения качества воды до требуемых норм используют водоподготовку.

Система водоснабжения представляет собой комплекс сооружений для обеспечения  определенной (данной) группы потребителей (данного объекта) водой в требуемых  количествах и требуемого качества. Кроме того, система водоснабжения  должна обладать определенной степенью надежности, то есть обеспечивать снабжение  потребителей водой без недопустимого  снижения установленных показателей  своей работы в отношении количества или качества подаваемой воды (перерывы или снижение подачи воды или ухудшение  ее качества в недопустимых пределах).

Системы водоснабжения могут  классифицироваться по ряду основных признаков. По назначению:

• системы водоснабжения населенных мест (городов, поселков);
• системы производственного водоснабжения;
• системы сельскохозяйственного водоснабжения;
• системы противопожарного водоснабжения;
• комбинированные системы водоснабжения (хозяйственно-производственные, хозяйственно-противопожарные и т. д.).

По  способу подачи воды:

• самотечные (гравитационные);
• с механизированной подачей воды (с помощью насосов);
• зонные (в одни районы самотеком, в другие насосами).

По  характеру используемых природных  источников:

• получающие воду из поверхностных источников (речные, озерные и т. д.);
• получающие воду из подземных источников (родниковые, артезианские и т. д.);
• смешанного типа.

По  способу использования воды:

• системы прямоточного водоснабжения (с однократным использованием воды);
• системы оборотного водоснабжения;
• системы с повторным использованием воды.

Водопотребление - потребление водных ресурсов для удовлетворения нужд населения, промышленности, сельского и коммунального хозяйства и др. Различают возвратное (оборотное) водопотребление, при котором вода используется многократно, чем обеспечивается ресурсосбережение, и безвозвратное (т.е. однократное). Водопотребители, как правило, обеспечиваются водой в первую очередь; при этом водопотребление должно быть научно обоснованным, рациональным, идеальным случаем которого должен быть замкнутый цикл, исключающий загрязнение, засорение и истощение. Основной потребитель пресной воды на планете — сельское хозяйство, на нужды которого уходит более 60% потребляемой воды. Наиболее водоемкие отрасли промышленности — горнодобывающая, металлургическая, химическая, целлюлозно-бумажная и пищевая. В современных условиях значительно возросли потребности в пресной воде на коммунально-бытовые нужды. Городской житель планеты на бытовые нужды ежесуточно расходует в среднем около 150 л, а сельский — около 55 л. Расчеты специалистов показывают, что ежегодный прирост безвозвратного водозабора составляет 4—5%. При сохранении существующих темпов прироста населения и объемов производства человечеству грозит реальная опасность исчерпания пресноводных запасов воды.