68 ответов по экологии

Литосфера— твёрдая оболочка Земли. Состоит из земной коры и верхней части мантии, до астеносферы, где скорости сейсмических волн понижаются, свидетельствуя об изменении пластичности пород.

Литосфера разбита на блоки — литосферные плиты, которые двигаются по относительно пластичной астеносфере. Изучению и описанию этих движений посвящен раздел геологии о тектонике плит.

Литосфера под океанами и континентами значительно различается. Литосфера под океанами претерпела множество этапов частичного плавления в результате образования океанической коры, она сильно обеднена легкоплавкими редкими элементами и в основном состоит из дунитов и гарцбургитов.

Литосфера загрязняется жидкими и твердыми загрязняющими веществами и отходами.

Источники загрязнение почвы могут быть классифицированы следующим

Жилые дома и коммунально-бытовые предприятия. В составе загрязняющих веществ этой категории источников преобладают бытовой мусор, пищевые отходы, строительный мусор, отходы отопительных систем, пришедшие в негодность предметы домашнего обихода и т. п. Все это собирается и вывозится на свалки. Для крупных городов сбор и уничтожение бытового мусора на свалках превратили в трудноразрешимую проблему. Простое сжигание мусора на городских свалках сопровождается выделением ядовитых веществ. При сжигании таких предметов, например, хлорсодержащих полимеров, образуются сильно токсичные вещества - диоксиды. Несмотря на это, в последние годы разрабатываются способы уничтожения бытового мусора сжигания. Перспективным способом считается сжигание такого мусора над горячими расплавами

Промышленные предприятия. В твердых и жидких промышленных отходах постоянно присутствуют вещества, способные оказывать токсическое воздействие на живые организмы и растения. Например, в отходах металлургической промышленности обычно присутствуют соли цветных тяжелых металлов. Машиностроительная промышленность выбрасывает в окружающую природную среду цианиды, соединения мышьяка, бериллия; при производстве пластмасс и искусственных волокон образуются отходы, содержащие фенол, бензол, стирол; при производстве синтетических каучуков в почву попадают отходы катализаторов, некондиционные полимерные сгустки; при производстве резиновых изделий в окружающую среду поступают пылевидные ингредиенты, сажа, которые оседают на почву и растения, отходы резинотекстильных и резиновых деталей, а при эксплуатации шин - изношенные и вышедшие из строя покрышки, автокамеры и ободные ленты. Хранение и утилизация изношенных шин в настоящее время являются еще нерешенными проблемами, так как при этом часто происходит сильные пожары, которые очень трудно тушить.

Верхний слой литосферы – гумус. Гумус – конечный продукт разложения мертвых органических остатков, аморфное вещество, (фенолы, сложные эфиры, карбоновые кислоты) плодородный слой почвы.

Гумификация - процесс образования гумуса.

Почва - особое природное образование, сформировавшееся в результате преобразования горных пород растениями и животными, т. е. в результате почвообразовательного процесса. Почва обладает особым свойством - плодородием, она служит основой с/х всех стран. Почва при правильной эксплуатации не только не теряет своих свойств, но и улучшает их, становится плодороднее. Почва - колоссальное природное богатство, обеспечивающее человека продуктами питания, животных - кормами, а промышленность сырьем. Почва образовывалась из выхода на поверхность земли горных пород под действием ветра, атмосферной влаги, в связи с изменением климата и температурными колебаниями горные породы, под действием микроорганизмов, а позднее лишайников и мхов. Микроорганизмы разлагали остатки растений, образуя гумус - основное органическое вещество почвы, содержащее питательные вещества, необходимые высшим растениям. Животные и растения окончательно разрушали горную породу, превращая верхний ее слой в почву. Почва содержит микроэлементы (азот, фосфор, калий, кальций, сера, железо и др.) и микроэлементы (бор, марганец, молибден, цинк и др.), которые растения потребляют в ограниченных количествах. Их соотношение определяет химический состав почвы. Из физических свойств почвы наибольшее значение имеет влагоемкость, водопроницаемость, скважность.

Рекультивация земель – система мероприятий, направленных на восстановление хозяйственной ценности и комплексного улучшения земель, нарушенных в процессе хозяйственной деятельности человека; один из видов мелиорации.

Рекультивация земель предусматривает комплексную перестройку нарушенных земель, что дает возможность восстановить утерянную ими пригодность для непосредственного использования и создать полноценные по структуре и функционированию, экологически сбалансированные ландшафты.

РАЗРУШЕНИЕ ПОЧВ – частичная или полная потеря почвенной массы гумусового горизонта почв, приводящая к частичной или полной потере плодородия и нарушению почвенного покрова (см. эрозия почв). Причиной Р. п. может быть сведение леса и распашка крутых склонов, перевыпас скота на пастбищах и неправильная обработка эрозионно - и инфляционно-опасных почв.

Рекультивация земель – система мероприятий, направленных на восстановление хозяйственной ценности и комплексного улучшения земель, нарушенных в процессе хозяйственной деятельности человека; один из видов мелиорации.

Рекультивация земель предусматривает комплексную перестройку нарушенных земель, что дает возможность восстановить утерянную ими пригодность для непосредственного использования и создать полноценные по структуре и функционированию, экологически сбалансированные ландшафты.

Условия эффективного использования почв:

- борьба с эрозией;

- культурная обработка земли;

- грамотное использование удобрений;

- проведение мероприятий по мелиорации и рекультивации.

Рекультивация:

- горнотехническая (засыпка карьеров);

- биологическая (группы живых организмов, деятельность которых приводит к восстановлению плодородия);

- лесная (длительное применение до нескольких десятков лет).

Пестициды (ядохимикаты) - химические препараты для защиты сельскохозяйственной продукции, растений, для уничтожения паразитов у животных, для борьбы с переносчиками опасных заболеваний и т. п.

Пестициды в зависимости от объекта подразделяются на:

1. Гербициды – для уничтожения сорной растительности;

2. Фунгициды - борьба с грибковыми заболеваниями растений;

3. Зооциды – борьба с вредителями при хранении, борьба с грызунами;

4. Немотоциды – внешние паразиты животных;

5. Дефолианты – для удаления листьев;

6. Дефлоранты - для удаления цветков;

7. Инсектициды – против вредных насекомых.

Пестициды являются единственным загрязнителем, который сознательно вносится человеком в окружающую среду. Пестициды поражают различные компоненты природных экосистем: уменьшают биологическую продуктивность фитоценозов, видовое разнообразие животного мира, снижают численность полезных насекомых и птиц, а в конечном итоге представляют опасность и для самого человека. Пестициды, содержащие хлор (ДДТ, гексахлоран, диоксин, дибензфуран и др.), отличаются не только высокой токсичностью, но и чрезвычайной биологической активностью и способностью накапливаться в различных звеньях пищевой цепи. Даже в ничтожных концентрациях пестициды подавляют иммунную систему организма, повышая таким образом его чувствительность к инфекционным заболеваниям. В более высоких концентрациях эти примеси оказывают мутагенное и канцерогенное действие на организм человека. ДДТ

Действие: - воздействуют на ЦНС; - аллергены – вызывают аллергические заболевания; - канцерогены – вызывают раковые заболевания; - мутагены - изменяют генокод.

Пестициды как загрязняющий фактор.

Открытие пестицидов - химических средств защиты растений и животных от различных вредителей и болезней - одно из важнейших достижений современной науки. Сегодня в мире на 1 га. наносится 300 кг. химических средств. Однако в результате длительного применения пестицидов в сельском хозяйстве медицине (борьба с переносчиками болезней) почти повсеместно отличается снижение из эффективности вследствие развития резистентных рас вредителей и распространению "новых" вредных организмов, естественные враги и конкуренты которых были уничтожены пестицидами. В то же время действие пестицидов стало проявляться в глобальных масштабах. Из громадного количества насекомых вредными являются лишь 0,3% или 5 тыс. видов. У 250-ти видов обнаружена резистентность к пестицидам. Это усугубляется явлением перекрёстной резистенции, заключающейся в том, что повышенная устойчивость к действию одного препарата сопровождается устойчивостью к соединениям других классов. С общебиологических позиций резистентность можно рассматривать как смену популяций в результате перехода от чувствительного штамма к устойчивому штамму того же вида вследствие отбора, вызванного пестицидами. Это явление связано с генетическими, физиологическими и биохимическими перестройками организмов. Неумеренное применение пестицидов (гербицидов, инсектицидов, дефолиантов) негативно влияет на качество почвы. В связи с этим усиленно изучается судьба пестицидов в почвах и возможности и возможности их обезвреживать химическими и биологическими способами. Очень важно создавать и применять только препараты с небольшой продолжительностью жизни, измеряемой неделями или месяцами. В этом деле уже достигнуты определенные успехи и внедряются препараты с большой скоростью деструкции, однако проблема в целом ещё не решена.

Рассмотрим некоторые аспекты экологических последствий радиационных катастроф на примере аварий на Чернобыльской АЭС, которая является не только самой крупной по своим масштабам, но и классической по опасным радиоэкологическим последствиям.

Первичное парогазовое облако, образовавшееся в результате разрушения реактора, содержало всю гамму радионуклидов, накопившихся в реакторе за время его работы, а также компоненты ядерного топлива.

Все эти выбросы радионуклидов при меняющихся в этот период метеорологических условиях и вызывали в целом неравномерное радиоактивное загрязнение огромных территорий. Следует отметить, что выбросы радионуклидов представляли собой достаточно сложную аэродисперсную систему, из аэрозоля различные физические - химические природы. В этой аэродисперсной системе можно выделить две основные группы компонентов: диспергационную и конденсационную. При этом диспергационная группа компонентов включала частицы диспергационного топлива, а конденсационная - аэрозоли, образовавшиеся путем конденсации паров радионуклидов в выбросах. Заметим, что средняя дисперсность аэрозоли была в порядке 1мкм, что впоследствии сказалось на характере радиоактивных загрязнений окружающей среды.

В развитии радиационной обстановки после аварии на Чернобыльской АЭС принято выделять два основных периода: период " йодовой опасности " месяцев, и "цезиевый" период, начавшийся спустя 2 месяца. Второй период будет длиться еще многие годы.

В "йодовом периоде", кроме внешнего облучения, за счет которого формировалось до 45% дозы за первый год, основные проблемы были связаны со снижением уровней внутреннего облучения, которое определялось в основном употреблением молока - главного "поставщика" радионуклида йода в организм человека, и листовых овощей. Для примера отметим, что корова ежесуточно съедает на пастбище корм с площади около 150м и является идеальным концентратором радиоактивности в молоке.

"Цезиевый период", наступивший по прошествии 10 периодов полураспада йода-131 в конце июня 1986 года, будет продолжаться длительное время, и цезий будет являться основной причиной радиационного воздействия на население и окружающей среды. Как известно, период полураспада цезия-137 составляет 300 лет.

Все изложенное определяло характер экологических последствий аварии на Чернобыльской АЭС.

Анализ Чернобыльской аварии убедительно подтверждает, что радиоактивное загрязнение окружающей среды является наиболее важным экологическим последствием радиационных аварий с выбросами радионуклидов, основным фактором, оказывающим влияние на состояние здоровья и условия жизни деятельности людей на территориях, подвергающихся радиоактивному загрязнению.

Причем, если на первом этапе, как отмечалось выше, радиационное воздействие на людей складывалось из внешнего и внутреннего облучений, обусловленных соответственно радиоактивными излучениями из облака выброса, от загрязненных радионуклидами объектов окружающей среды и попаданием радионуклидов в организм человека с потребляемой пищей, водой. А в дальнейшем, в основном, за счет употребления населением загрязненных продуктов питания.

Необходимо заметить, что процессы радиоактивного загрязнения различных объектов, как подтвердил опыт Чернобыля, зависят от агрегатного состояния загрязняющих веществ, их химической природы, вида и состояния загрязняемых поверхностей, длительности контакта с ним радиоактивных веществ.

Радиоактивное загрязнение различных поверхностей при аварии на Чернобыльской АЭС происходило, в основном, за счет удержания радиоактивных веществ на поверхностях силами адгезии, сорбции и диффузии радиоактивных веществ вглубь загрязняемых поверхностей (см табл. №1).

Отходы – непригодные для производства данной продукции виды сырья, его неупотребимые остатки или возникающие в ходе технологических процессов вещества (твердые, жидкие и газообразные) и энергия, не подвергающиеся утилизации в рассматриваемом производстве (в том числе с/х. и в строительстве).

Отходы одного производства могут служить сырьем для другого. Как правило, в категорию Отходы не включают природное вещество, неявно используемое в технологических циклах, - воздух, его кислород, проходящую «транзитом» воду и т. п. Нередко не учитываются и энергетические Отходы. При учете всех видов Отходов количество полезного общественного продукта составляет не более 2% от вовлекаемых природных веществ и энергии (остальные 98% составляют Отходы) Получение лучшего соотношения, видимо, принципиально не возможно, так как реутилизация ведет к значительным затратам энергии. Как правило, энергетический коэффициент полезного действия всех производственных процессов общества суммарно близок к 0,2% - степени утилизации солнечной энергии растительностью.

Утилизация ТБО: захоронение; мусоросжигание; вторичная переработка; компостирование; полное сбраживание. Переработка: стекло ,стекловолокно, вторичное использование; резиновые отходы, бензин. Компостирование (органические отходы). Сбраживание (бактериями) -> спирт. Производство стройматериалов, компостов и т. п.

Промышленные отходы - добыча полезных ископаемых 7% продукции. - Топливоэнергитический комплекс (силикаты и золы) – Нефтешламы - Шламы гальванических цехов.

Очистка: - Складирование на полигонах – Сжигание – Захоронение (токсичные отходы).

Оценка качества: ПДК млг на кг почвы или пищи. Анализ на содержание личинок мух, возбудителей заболеваний и глистов.

СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ШЛАМОВ ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ

Изобретение относится к способам переработки промышленных и бытовых отходов, в частности к способам извлечения металлов из шламов гальванических производств. Способ переработки шламов гальванических производств включает выщелачивание тяжелых металлов 5-15% серной кислотой, отделение твердой фазы от раствора, выделение из отработанного выщелачивающего раствора гидроксидов железа (III) и хрома (III), меди и других тяжелых металлов, в предложенном способе осуществляют выщелачивание тяжелых металлов методом ступенчатого противотока в колеблющихся в вертикальной плоскости кассетах с фильтрующими перегородками, выделение меди, обработку раствора в окислительном реакторе для перевода железа в трехвалентное состояние, пропускание раствора через катодные пространства электролизеров с промежуточным отделением после каждой ступени каскада образовавшихся гидроксидов металлов, регенерацию серной кислоты, при этом выщелачивающий раствор пропускают в обратном порядке через анодные пространства всех электролизеров с последующим концентрированием его в низкотемпературном испарителе, полученную серную кислоту используют на стадии выщелачивания, а сконденсированные пары направляют на промывочные операции. Способ позволяет выделить практически все содержащиеся в шламах ценные компоненты и сделать этот процесс экологически и экономически эффективным. 3 табл., 1 ил.

Отходы – непригодные для производства данной продукции виды сырья, его неупотребимые остатки или возникающие в ходе технологических процессов вещества (твердые, жидкие и газообразные) и энергия, не подвергающиеся утилизации в рассматриваемом производстве (в том числе с/х. и в строительстве).

Отходы одного производства могут служить сырьем для другого. Как правило, в категорию Отходы не включают природное вещество, неявно используемое в технологических циклах, - воздух, его кислород, проходящую «транзитом» воду и т. п. Нередко не учитываются и энергетические Отходы. При учете всех видов Отходов количество полезного общественного продукта составляет не более 2% от вовлекаемых природных веществ и энергии (остальные 98% составляют Отходы) Получение лучшего соотношения, видимо, принципиально не возможно, так как реутилизация ведет к значительным затратам энергии. Как правило, энергетический коэффициент полезного действия всех производственных процессов общества суммарно близок к 0,2% - степени утилизации солнечной энергии растительностью.

Отходы бытовые (коммунальные) - твердые (в том числе твердая составляющая сточных вод – их осадок) отбросы – 1 и др., не утилизуемые в быту, образуются в результате амортизации предметов быта и самой жизни людей вещества (включая бани, прачечные, столовые, больницы, бытовые помещения предприятий и т. п.). Утилизация бытовых отходов – извлечение из них ценных (в основном металлов) и негорючих (стекло) компонентов с последующим сжиганием или сбраживанием органических веществ для получения энергии (непосредственно или через получение биогаза) и сырья. Выбросы до 250 кг/год. Разложение – стекло: 1000 лет; Полиэтилен – 200 лет.

Утилизация ТБО: захоронение; мусоросжигание; вторичная переработка; компостирование; полное сбраживание. Переработка: стекло стекловолокно, вторичное использование; резиновые отходы бензин. Компостирование (органические отходы). Сбраживание (бактериями) спирт. Производство стройматериалов, компостов и т. п.

Промышленные отходы - добыча полезных ископаемых 7% продукции. - Топливоэнергитический комплекс (силикаты и золы) – Нефтешламы - Шламы гальванических цехов.

Очистка: - Складирование на полигонах – Сжигание – Захоронение (токсичные отходы).

Оценка качества: ПДК млг на кг почвы или пищи. Анализ на содержание личинок мух, возбудителей заболеваний и глистов.

Атмосфера – воздушная оболочка Земли.

Атмосфера делится на гомосферу и гетеросферу. Гомосфера характеризуется однородным и устойчивым газовым составом. Выше этой границы характерен нарастающий уровень ионизации газов за счет фотодиссоциации. Свойства – озоновый слой, низкая плотность воздуха – закрывает возможность существования организмов (околоземные организмы).

Способность атмосферы к самоочищению (ветер, осадки, лес).

Концентрация газов, составляющих атмосферу, практически постоянна, за исключением воды (H2O) и углекислого газа (CO2).Кроме указанных в таблице газов, в атмосфере содержатся SО2, NН3, СО, озон, углеводороды, НСl, НF, пары Нg, I2, а также NO и многие другие газы в незначительных количествах. В тропосфере постоянно находится большое количество взвешенных твёрдых и жидких частиц (аэрозоль).

Свойства атмосферы

Уже на высоте 5 км над уровнем моря у нетренированного человека появляется кислородное голодание и без адаптации работоспособность человека значительно снижается. Здесь кончается физиологическая зона атмосферы. Дыхание человека становится невозможным на высоте 15 км, хотя примерно до 115 км атмосфера содержит кислород.

Атмосфера снабжает нас необходимым для дыхания кислородом. Однако вследствие падения общего давления атмосферы по мере подъёма на высоту соответственно снижается и парциальное давление кислорода.

Плотные слои воздуха — тропосфера и стратосфера — защищают нас от поражающего действия радиации. При достаточном разрежении воздуха, на высотах более 36 км, интенсивное действие на организм оказывает ионизирующая радиация — первичные космические лучи; на высотах более 40 км действует опасная для человека ультрафиолетовая часть солнечного спектра.

По мере подъёма на все большую высоту над поверхностью Земли постепенно ослабляются, а затем и полностью исчезают такие привычные для нас явления, наблюдаемые в нижних слоях атмосферы, как распространение звука, возникновение аэродинамической подъёмной силы и сопротивления, передача тепла конвекцией и др.