ОСНОВЫ ЭКОЛОГИИ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
"ХАРЬКОВСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ"
С.П. Кривилева, О.А. Лопухина
ОСНОВЫ ЭКОЛОГИИ
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ
ПО КУРСУ "ОСНОВЫ ЭКОЛОГИИ"
ДЛЯ СТУДЕНТОВ ВСЕХ СПЕЦИАЛЬНОСТЕЙ
ЗАОЧНОЙ ФОРМЫ ОБУЧЕНИЯ
Харьков 2006
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
"ХАРЬКОВСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ"
С.П. Кривилева, О.А. Лопухина
ОСНОВЫ ЭКОЛОГИИ
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ
ПО КУРСУ "ОСНОВЫ ЭКОЛОГИИ"
ДЛЯ СТУДЕНТОВ ВСЕХ СПЕЦИАЛЬНОСТЕЙ
ЗАОЧНОЙ ФОРМЫ ОБУЧЕНИЯ
Утверждено
редакционно-издательским советом университета,
протокол № 3 от "15" декабря 2005 г.
Харьков 2006
ББК 20.1я73
О 75
УДК 502.3:33
Рецензенти: В.М. Фрумін, д-р техн. наук, ст. наук. співроб., Державний
науково-дослідний і проектний інститут основної хімії
В.І. Жуков, д-р біол. наук, д-р мед. наук, проф., Харкавсь-
кий державний медичний університет
О 75. Основи екології: Навчально-методичний посібник / Кривільова С.П., Лопухіна О.О. – Харків: НТУ “ХПІ”. – 2006. – 112 с. – Рос. мовою
Рассмотрены закономерности процессов и явлений на разных уровнях организации жизни в природе – организмов, популяций и экосистем, структура экологии как специфической области биологических знаний, социальные и экономические аспекты экологии.
Предназначено для студентов заочного обучения всех специальностей.
Розглянуто закономірності процесів та явищ на різних рівнях організації живого у природі: на рівні організмів, популяцій та екосистем, структуру сучасної екології як специфічної галузі біологічних знань, соціальні і економічні аспекти екології.
Призначено для студентів заочної форми навчання всіх спеціальностей економічного факультету.
Іл. 18. Табл. 19. Бібліогр.: 30 назв.
ББК 20.1я73
Ó С.П. Кривільова,
О.О. Лопухіна, 2006 р.
ВСТУПЛЕНИЕ
Сейчас, в начале ХХІ столетия, назревает острая проблема радикальных изменений взаимоотношений между человеком и природой. Возможность экологического кризиса совпала с научно-технической революцией (НТР) не случайно. НТР создает условия снятия технических ограничений в использовании природных ресурсов. В результате снятия внутренних ограничений развития производства исключительно острую форму приняло новое противоречие между внутренне безграничными возможностями развития производства и естественно ограниченными возможностями природной среды. Это противоречие может быть разрешено только в том случае, если естественные условия жизни общества будут все более охватываться искусственными средствами регуляции со стороны людей.
В качестве одного из важнейших направлений государственной политики в области экологии намечено развитие экологического образования и воспитания населения. Смысл этого направления – перестройка общественного экологического сознания, изменение образа жизни человека, его нравственности. В настоящее время беспредел в нарушении экологических законов можно остановить, только подняв на должную высоту экологическую культуру каждого члена общества, под которой понимают весь комплекс навыков бытия в контакте с окружающей природной средой и, которая является высшей стадией экологизации сознания.
"Основы экологии" – дисциплина, целью изучения которой является развитие у студентов экономического факультета экологического сознания и ознакомление с законами, по которым существует и развивается природа, как она реагирует на деятельность человека, а также с существующими методами экономического регулирования природопользования в условиях интенсивного развития производства.
Наука экология изучает жизнь на планете, а экономика – ведение хозяйства. Оба слова – экология и экономика – происходят от греческого "ойкос" – дом, местонахождение. И сегодня эти две науки, которые столетиями развивались, практически не пересекаясь, объединяются, образуя новую интегральную область знаний – эколого-экономическую науку.
РАЗДЕЛ 1. ОБЩАЯ ЭКОЛОГИЯ
Структура современного экологического знания
Невозможно охранять природу и использовать её ресурсы, не зная, как она устроена, по каким законам существует и развивается, как реагирует на… Термин "экология" был введен в 1869 г. Э. Гёккелем (от греческого… В современном понимании экология – это наука об отношении организмов или групп организмов к окружающей их среде, или…Закон толерантности Шелфорда и положения, дополняющие его
В 1913 г. Шелфордом был сформулирован закон толерантности (терпения); который еще называют законом лимитирующего фактора. Закон толерантности Шелфорда гласит: "Существование вида зависит как от… В наши дни закон толерантности Шелфорда дополнен следующими положениями:Типы взаимоотношения между видами
Взаимоотношения между животными, растениями и микроорганизмами (которые также называют коакциями) чрезвычайно разнообразны. Их подразделяют на… Взаимоотношения между живыми организмами классифицируют с точки зрения их… гомотопические – представляющие собой взаимодействие между особями одного и того же вида (например, эффект группы,…Трофические цепи и сети. Автотрофы и гетеротрофы. Схема простой пищевой цепи в биогеоценозе
Перенос энергии от ее источника – растений через ряд организмов, происходящий путем поедания одних организмов другими, называется пищевой, или трофической (от греческого "трофе" – питаюсь) цепью.
Поскольку растения строят свой организм без посредников, их называют самопитающимися, или автотрофами. А так как, будучи автотрофами, они создают первичное органическое вещество, продуцируют его из неорганического, они носят название продуцентов.
Организмы, которые не могут строить собственное вещество из минеральных компонентов, вынуждены использовать созданное автотрофами, употребляя их в пищу. Поэтому их называют гетеротрофами, что означает "питаемый другими", или консументами (от латинского "консумо" – потребляю).
Продуценты и питающиеся ими консументы образуют первые два звена трофической цепи. Однако далеко не все организмы для удовлетворения своих физиологических потребностей ограничиваются потреблением растительной пищи, строя белки своего тела непосредственно из белков растений. Плотоядные животные используют животные белки со специфичным набором аминокислот. Они также являются консументами, но в отличие от растительноядных – консументами вторичными, или консументами второго порядка и составляют третье звено пищевой цепи.
На этом трофическая цепь не всегда заканчивается, и вторичный консумент может служить источником питания для консумента третьего порядка и т.д. При каждом очередном переносе энергии от звена к звену пищевой цепи 80–90 % потенциальной энергии теряется, переходя в тепло. Это ограничивает число звеньев цепи до 4 – 5. Чем короче пищевая цепь или чем ближе организм к ее началу, тем больше количество доступной ему энергии. Таким образом, трофические цепи образуют последовательность иерархических уровней, начинающуюся уровнем создания продукции, за которым идут несколько уровней потребления. Пищевые цепи подразделяют на такие:
пастбищные – начинающиеся с зеленого растения, идущие к травоядным животным и далее – к хищникам;
детритные – начинающиеся из мертвого органического вещества, идущие к микроорганизмам, которые ими питаются, а затем к детритофагам и их хищникам. В качестве примеров простых пищевых цепей в биогеоценозе можно привести следующие: "осина–заяц–лиса", "трава–насекомые–лягушки–змеи–хищные птицы".
Разные трофические цепи связаны между собой общими звеньями, образуя очень сложное переплетение, называемое трофической сетью.
Выражение продуктивности экологических систем в форме экологических пирамид; пирамиды чисел и биомассы
В процессе жизнедеятельности сообщества создается и расходуется органическое вещество. Это означает, что каждая экологическая система обладает… Продуктивность экологических систем и соотношение в них различных трофических… Пирамида биомассы характеризует общий сухой вес, калорийность или какую-либо иную меру общего количества живого…Экологические факторы и их классификация. Адаптация живых организмов к экологическим факторам и ее виды
Природная среда, окружающая живой организм, характеризуется огромным разнообразием и слагается из множества динамичных во времени и пространстве элементов, явлений, условий, которые рассматриваются в качестве факторов.
Экологический фактор – это любое условие среды, способное оказывать прямое или косвенное влияние на живые организмы хотя бы на протяжении одной из фаз их индивидуального развития. В свою очередь организмы реагируют на экологические факторы специфичными приспособительными реакциями.
Экологические факторы среды, с которыми связан любой организм, имеют различную природу и специфику действия и подразделяются на 3 категории:
1. Факторы биотические (факторы живой природы), которые в свою очередь подразделяются на такие:
а) фитогенные (растительные организмы);
б) зоогенные (животные);
в) микробиогенные (вирусы, простейшие, бактерии, риккетсии);
г) антропогенные (деятельность человека);
2. Факторы абиотические (факторы неживой природы – условия внешней среды, влияющие на организм), которые в свою очередь подразделяются на такие:
а) химические (химический состав атмосферы, пресных и морских вод);
б) физические или климатические (температура, влажность, давление, ветер, течения, радиационный режим и т.д.);
в) орографические (характер рельефа, высота над уровнем моря и т.д.);
г) эдафические (почвенные – состав и влажность почв, их плотность).
3. Антропогенные воздействия, связанные с деятельностью человека в природе и вызывающие существенное видоизменение естественной природной среды.
Рисунок 1.2 – Области существования и устойчивости видов в зависимости от интенсивности действия фактора и уровня его восприятия
Виды, приспособленные к узкой амплитуде изменений экологических факторов, называют стенобионтами (например, орхидеи или форель), а виды, приспособленные к широкой амплитуде изменений – эврибионтами (например, северный олень) (рис. 1.2). Зона существования вида зависит от интенсивности действия фактора и уровня его восприятия организмом (рис. 1.3).
Способность вида адаптироваться к отдельным факторам или их комплексу называют экологической валентностью.
Процесс приспособления организма к изменяющимся условиям среды называется адаптацией.
Эволюционно выработанные и наследственно закрепленные особенности живых организмов, обеспечивающие их нормальную жизнедеятельность в условиях динамичных экологических факторов, называют также адаптациями. Различают следующие виды адаптации.
1. Морфологические адаптации – приспособления, возникающие на уровне клетки, тканей и целого организма.
2. Физиологические адаптации – совокупность физиологических особенностей, обусловливающих уравновешивание организма с постоянными или изменяющимися условиями среды. Их подразделяют на 3 группы:
а) индивидуальные;
б) видовые (наследственно закрепленные);
в) популяционные (возникающие в процессе формирования популяции в данных условиях обитания).
3. Биохимические адаптации – способность организмов направленно изменять свою метаболическую активность и скорость биохимических реакций доуровней, при которых жизненные процессы протекают вполне удовлетворительно, несмотря на существенные изменения некоторых факторов среды.
4. Генетические адаптации – способность организмов широкого географического распространения образовывать адаптированные к местным условиям популяции – экотипы.
Рисунок 1.3 – Зона существования вида в зависимости от интенсивности действия фактора и уровня его восприятия организмом
5. Криптические адаптации – адаптации, вследствие которых отдельные черты поведения и анатомического строения жертвы мешают хищникам различать и преследовать добычу.
6. Компенсаторные адаптации – основаны на том, что изменения в окружающей среде вызывают обратимые отклонения в функциях организма с последующими биохимическими изменениями, восстанавливающими функциональные способности организма до прежнего уровня.
7. Регуляторные адаптации – способность организмов использовать естественную периодичность изменения факторов среды для программирования своих жизненных циклов на самое благоприятное время.
8. Поведенческие адаптации – проявляются в различных формах приспособительного поведения животных во избежание угрозы оказаться в экстремальных условиях.
Экологическая ниша организма и ее модель. Нарушение параметров экологической ниши под воздействием деятельности человека
Любой организм приспособлен (адаптирован) к определенным условиям окружающей среды. Изменение ее параметров, выход за некоторые границы… Совокупность множества параметров среды, определяющих условия существования… Экологическая ниша включает не только положение вида в пространстве, но и его функциональную роль в сообществе…Понятие популяции. Основные характеристики популяций. Типы динамики численности популяций. Типы приспособления видов к окружающей среде
Все живые организмы существуют только в форме популяций. Популяция представляет собой группу организмов определенного вида, обладающую всеми… Каждая популяция занимает определенное пространство и имеет определенную… К основным свойствам популяции относят:Биогеохимические круговороты веществ в биосфере и их классификация. Большой геологический круговорот углерода
Все химические элементы и органические вещества на нашей планете находятся в процессе биогеохимического круговорота, т.е. циркулируют из внешней среды в организмы и опять во внешнюю среду. Выделяют два основных типа биогеохимических круговоротов: большой (геологический) и малый (биотический).
Большой (геологический) круговорот длится миллионы лет. Он заключается в том, что горные породы подвергаются разрушению и выветриванию. Продукты их разрушения, в том числе растворенные в воде питательные вещества, сносятся потоками воды в Мировой океан. Здесь они образуют организмами морские напластования, которые частично возвращаются на сушу с осадками и организмами, извлеченными из воды человеком. Опускание и поднятие материков, перемещения морей и океанов (в течение длительного времени) приводят к тому, что эти напластования возвращаются на сушу и процесс начинается заново.
Малый (биотический) круговорот является частью большого (геологического) круговорота и происходит на уровне биогеоценоза. Он заключается в том, что питательные вещества почвы, вода, углерод аккумулируются в веществе растений, расходуются на построение тела и жизненные процессы, как их самих, так и организмов-консументов. Продукты распада органического вещества почвенной микрофлорой и менофауной (черви, грибы, бактерии, моллюски, насекомые, простейшие) вновь разлагаются до минеральных компонентов, доступных растениям, и вновь вовлекаются ими в поток вещества.
Круговорот химических веществ из неорганической среды через растительные и животные организмы обратно в неорганическую среду с использованием солнечной энергии химических реакций носит название биогеохимического цикла.
Большой геологический круговорот углерода
Круговорот углерода совершается по большому и малому циклам. Основная масса углерода аккумулирована в карбонатных отложениях на дне океанов (1,3.1016 т), в кристаллических породах (1016 т), в каменном угле и нефти (3,4.1015 т). Именно этот углерод принимает участие в большом (геологическом) круговороте углерода. Схема большого (геологического) круговорота углерода представлена на рис. 1.7.
Фосфор – один из наиболее важных биогенных элементов; он входит в состав нуклеиновых кислот, клеточных мембран, систем переноса энергии, костной ткани и дентина (зубной ткани).
Рисунок 1.7 – Схема большого (геологического) круговорота углерода
Упрощенная схема биогенного круговорота фосфора
Круговорот фосфора, как и других биогенных элементов, совершается по большому и малому циклам и всецело связан с жизнедеятельностью организмов. Схема малого (биогенного) круговорота фосфора представлена на рисунке 1.8.
Контрольные вопросы к разделу 1
1. Что представляет собой экология как наука?
2. Кем и когда был введен термин "экология"?
3. Сформулируйте закон толерантности Шелфорда.
4. Какими положениями дополнен закон лимитирующего фактора в наши дни?
5. Что такое биосфера и какова её мощность?
6. Из каких подсфер состоит биосфера Земли?
Рисунок 1.8 – Схема малого (биогенного) круговорота фосфора
7. Как классифицируют взаимоотношения между живыми организмами?
8. Перечислите десять основных типов взаимоотношений между животными.
9. Что представляют собой трофические цепи и сети?
10.Чем отличаются автотрофы от гетеротрофов?
11. Приведите схемы простых пищевых цепей в биоценозе.
12. В виде чего наиболее наглядно можно представить продуктивность экосистем и соотношение в них различных трофических уровней?
13. Приведите примеры экологических пирамид чисел и биомассы.
14. Что понимают под фактором окружающей природной среды?
15. Приведите классификацию экологических факторов.
16. Что понимают под адаптацией живых организмов к экологическим факторам?
17. Какие виды адаптации живых организмов к экологическим факторам Вы знаете?
18.Что понимают под экологической нишей организма? Нарисуйте её модель.
19. Что понимают под популяцией живых организмов?
20. Перечислите основные свойства популяций.
21. Какие типы динамики численности популяций Вы знаете?
22. Расскажите об основных типах приспособления видов к окружающей среде.
23. Как классифицируют биохимические круговороты веществ?
24. Что представляет собой биологический цикл?
25. Приведите геологический круговорот углерода.
26. Приведите биотический круговорот фосфора.
1.13. Контрольные тестовые задания к разделу 1 по курсу "Основы экологии"
1. Что изучает экология как наука?
а) природные ресурсы и загрязнение окружающей среды;
б) взаимодействие человека со средой его обитания;
в) взаимоотношения живых организмов со средой обитания.
2. Как называется раздел экологии, изучающий ассоциации популяций разных видов, пути их формирования и взаимодействия с внешней средой?
а) аутоэкология;
б) демэкология;
в) синэкология.
3. Какое из данных суждений правильно:
а) особи с узким диапазоном толерантности по всем факторам обычно наиболее распространены;
б) толерантность не изменяется на протяжении всей жизни;
в) организмы с широким диапазоном толерантности имеют больше шансов в борьбе за выживание.
4. Что представляет собой биосфера?
а) совокупность живых организмов, существующих на Земле;
б) область распространения разума на Земле;
в) оболочку Земли, включающую живое вещество и область его распространения.
5. Какой подсфере Земли соответствует маринобиосфера?
а) гидросфере;
б) атмосфере;
в) литосфере.
6. Гетеротипические коакции (взаимоотношения между живыми организмами) – это:
а) взаимодействие между индивидуумами разных видов;
б) взаимоотношение между особями одного и того же вида;
в) комменсализм.
7. Как в экологии называют использование одними видами нор и гнезд других видов?
а) форезия;
б) аменсализм;
в) синойкие.
8. Как в экологии называют взаимоотношения между организмами внутри вида, в процессе которых они вступают в борьбу за одни и те же источники существования или размножения?
а) конкуренция;
б) комменсализм;
в) протокооперация.
9. Как называется явление, при котором живые организмы поедают особей своего же вида?
а) хищничество;
б) паразитизм;
в) каннибализм.
10. Как называется взаимонезависимость совместно обитающих видов:
а) нейтрализм;
б) протокооперация;
в) аменсализм.
11. Как в экологии называется способность одних видов развиваться только в присутствии других (например, грибам подберезовикам для существования необходима экосистема березового леса):
а) мутуализм;
б) аменсализм;
в) интерференция.
12. Интерференция в экологии это:
а) непреднамеренное подавление одного вида другим;
б) перенос одними видами других;
в) непосредственное преследование и пожирание одних видов другими.
13. Организмы, которые берут все нужные им для жизни минеральные компоненты из окружающей их материи и не требуют для построения своего тела готовых соединений другого организма являются:
а) автотрофами;
б) гетеротрофами;
в) симбиотическими организмами.
14. В каких случаях пирамиды чисел или биомассы бывают обратными?
а) если размеры продуцентов меньше, чем консументов;
б) если размеры продуцентов больше, чем консументов;
в) если число звеньев цепи больше 4-5.
15. Виды, приспособленные к узкой амплитуде изменений экологических факторов, относятся к:
а) редуцентам;
б) стенобионтам;
в) эврибионтам.
16. Какие организмы образуют первое звено трофической цепи?
а) редуценты;
б) консументы;
в) продуценты.
17. Вирусы, простейшие, бактерии, относятся к:
а) биотическим факторам;
б) абиотическим факторам;
в) антропогенным факторам.
18. Какая пищевая цепь составлена правильно?
а) фитопланктон – зоопланктон – мелкая рыба – хищная рыба – человек;
б) зоопланктон – фитопланктон – хищная рыба – мелкая рыба – человек;
в) фитопланктон – человек – зоопланктон – мелкая рыба – хищная рыба.
19. Эволюционно выработанные и последовательно закрепленные особенности живых организмов, обеспечивающие их нормальную жизнедеятельность в условиях динамичных экологических факторов, называют:
а) адаптациями;
б) сукцессией;
в) обменом веществ.
20. Различные формы приспособительного поведения животных (с целью избегнуть угрозы оказаться в экстремальных условиях) – это адаптации:
а) криптические;
б) компенсаторные;
в) поведенческие.
21. Что представляет собой экологическая ниша вида:
а) совокупность условий жизни внутри экологической системы;
б) совокупность множества параметров среды, определяющих условия существования вида;
в) требования организма к экологическим факторам среды.
22. Популяцией называют:
а) группу организмов одного вида, обладающую всеми необходимыми условиями для поддержания своей численности необозримо длительное время в постоянно изменяющихся условиях среды;
б) совокупность всех видов, обитающих на данной территории;
в) совокупность живых организмов одного вида и природной среды, в которой они обитают.
23. Как называется графическое соотношение трофических уровней?
а) пищевой сетью;
б) пирамидой чисел и биомассы;
в) пищевой цепью.
24. В чем проявляются биохимические адаптации организма к окружающей среде?
а) в изменении организмами своей метаболической активности;
б) в уравновешивании организма с изменяющимися условиями среды;
в) в различных формах приспособительного поведения животных.
25. Как изменяется численность популяции в идеальных условиях среды обитания?
а) рост численности популяций стабилизируется;
б) рост численности популяций идет в соответствии с экспотенциальным законом (беспредельный рост численности);
в) наступает массовая гибель особей.
26. Что в экологии понимают под осцилляциями?
а) периодические колебания численности популяций;
б) непериодические колебания численности популяций;
в) пространственные структуры популяций.
27. К какому типу (по особенностями приспособления к окружающей среде) Вы себя относите?
а) к хищникам;
б) к Z – стратегам;
в) к K – стратегам.
28. Круговорот химических веществ из неорганической среды через растительные и животные организмы обратно неорганическую среду с использованием солнечной энергии химических реакций носит название:
а) большой (геологический) круговорот;
б) биохимический цикл;
в) малый (биотический) круговорот.
29. Какой трофический уровень Вы занимаете?
а) 1-й трофический уровень (уровень продуцентов);
б) 2-й трофический уровень (уровень консументов 1-го порядка);
в) 4-й трофический уровень (уровень вторичных хищников).
30. Как Вы считаете, для кого наиболее опасно загрязнение окружающей среды ядохимикатами, для:
а) продуцентов;
б) консументов 1-го порядка;
в) консументов высших порядков;
г) редуцентов.
31. Структура популяции, её численность и динамика численности определяются:
а) продолжительностью жизни особей в популяции;
б) распределением особей популяций в пространстве;
в) экологической нишей вида.
РАЗДЕЛ 2. ПРИКЛАДНАЯ ЭКОЛОГИЯ
Природные ресурсы и их классификация. Оценка потребления ресурсов в регионе и модель кривых их истощения
Природными ресурсами называется вся совокупность природных объектов и явлений, используемых в настоящем, прошлом и будущем для прямого и непрямого потребления.
Природные ресурсы способствуют созданию материальных богатств, обеспечивают условия существования человечества, повышают качественные показатели жизни людей. Большинство природных ресурсов реально используются в производстве (реальные ресурсы) в настоящее время; использование некоторых ресурсов возможно лишь в будущем, по мере развития науки и техники (потенциальные ресурсы).
Существует несколько классификаций природных ресурсов.
По их использованию природные ресурсы подразделяются на такие:
- используемые в материальном производстве (в сельском хозяйстве и промышленности);
- используемые в непроизводственной сфере.
По принадлежности к тем или иным компонентам природы природные ресурсы подразделяются на такие:
- водные;
- лесные;
- земельные;
- минеральные;
- энергетические;
- климатические;
- растительные;
- почвенные;
- и др.
По исчерпаемости – делят на исчерпаемые и неисчерпаемые (рис. 2.1).
Оценка потребления ресурсов в регионе производится с помощью демографического коэффициента Q:
;
Чем выше Q, тем выше уровень жизни в регионе; при снижении Q понижается уровень жизни.
Графически модель кривых истощения запасов природных ресурсов Земли можно представить следующим образом (рис. 2.2).
Рисунок 2.1 – Классификация природных ресурсов по исчерпаемости
Рисунок 2.2 – Кривые истощения запасов природных ресурсов Земли:
1 – при современной тенденции "добывать, использовать и выбрасывать" природные ресурсы; 2 – при введении ограничений на добычу, при замене или частичном восстановлении природных ресурсов; 3 – при многократном использовании природных ресурсов в сочетании со строгой экономией и эффективном их восстановлении (это позволит продлить период уменьшения запасов ресурсов на длительное время)
Классификация методов защиты окружающей природной среды от антропогенных загрязнений
Универсальных методов защиты окружающей природной среды от антропогенных загрязнений пока не существует, и только сочетание нескольких, рационально подобранных и научно-обоснованных мероприятий в каждом конкретном случае может привести к желаемым результатам по охране окружающей среды.
Под методами защиты ОПС (окружающей природной среды) понимают комплекс технологических, технических и организационных мероприятий, направленных на снижение и полное исключение антропогенного загрязнения биосферы (рис. 2.3).
Рисунок 2.3 – Методы защиты ОПС от антропогеных загрязнений
Технологические методы представляют собой непосредственное воздействие на технологические процессы, являющиеся источниками загрязнения, т.е. активное вмешательство в технологию.
При использовании технологических методов проблема устранения загрязнений решается радикально, но их разработка и внедрение связаны с трудоемкими и дорогостоящими мероприятиями:
- реконструкцией предприятия;
- изменением существующей технологии;
- значительными капитальными затратами;
- проведением специальных научно-исследовательских и проектно-конструкторских работ;
- решением сложных технологических и организационных задач научно-технического и социально-экономического плана.
При проведении технологических мероприятий по борьбе с загрязнением ОПС применяют прямые и косвенные методы. Прямые методы позволяют снизить массу, объём, концентрацию и уровень загрязнений непосредственно в источнике их образования при основном технологическом процессе.
Решить вопросы защиты ОПС от антропогенных загрязнений только технологическими методами не всегда возможно. Поэтому широко применяют организационно-технические методы, суть которых сводится к борьбе с уже образовавшимися в результате техпроцесса загрязнениями путем использования технических средств защиты и проведения организационно-планировочных мероприятий.
Оценка влияния технологического решения на окружающую среду
Технологическое решение – это инженерное решение по изменению состава сырья, оборудования или режимов работы, ориентированное на снижение издержек… Технологические решения подразделяют на виды: - простые (изменение параметров работы оборудования);Защита окружающей природной среды от электромагнитного и радиоактивного излучения
К энергетическим загрязнителям окружающей среды относят такие виды энергии антропогенного происхождения, которые либо вообще не характерны для… Воздействие на биосферу энергетических загрязнителей антропогенного…Защита окружающей природной среды от теплового и акустического загрязнений
Тепловое загрязнение окружающей среды связано в основном с работой теплоэнергетических агрегатов и теплообменных технологических установок. К первым… Различают три масштабных уровня воздействий тепловых загрязнителей на ОПС: … К низшему уровню относят выбросы тепла в атмосферу, которые достаточно быстро рассеиваются на большие пространства и…Классификация методов очистки сточных вод в соответствии с их фазово-дискретным состоянием
Сточные воды характеризуются широким диапазоном загрязнений. Санитарными нормами установлены предельные концентрации вредных веществ в воде, сбрасываемой в канализацию. Поэтому возникает необходимость очистки воды перед сбросом.
Под очисткой отработанных сточных вод подразумевается извлечение из них загрязнений до предельно допустимых концентраций (ПДК).
Существует значительное количество различных методов очистки и в связи с этим разработаны несколько классификаций этих методов (рис. 2.8).
На основе систематизации примесей по их фазово-дисперсному
|
Рисунок 2.8 – Классификация методов очистки сточных водв соответствии с их фазово-дискретным состоянием
состоянию (табл. 2.2) академиком Л.А. Кульским разработана классификация методов удаления из воды веществ в соответствии с их фазово-дискретным состоянием (ФДС) (табл. 2.3).
В таком виде классификация уже не только помогает определить, к какой категории загрязнения относится сточная вода, но и помогает сориентироваться в выборе очистных устройств.
Таблица 2.2 – Систематизация примесей по их ФДС
| Группа | Степень дисперсности, см-1 | Размер частиц, см | Краткая характеристика примесей |
| Гетерогенные системы | |||
| 1-взвеси | 105 | 10-5 | Суспензии и эмульсии, обусловливающие мутность воды, а также микроорганизмы и планктон |
| 2-коллоидные растворы | 10-5…10-6 | 10-5…10-6 | Коллоиды и высокомолекулярные соединения, обусловливающие окисляемость и цветность воды, а также вирусы |
| Гомогенные системы | |||
| 3-молекулярные растворы | 10-6…10-7 | 10-6…10-7 | Газы, растворимые в воде, органические вещества, придающие ей запах и привкус |
| 4-ионные растворы | 107 | 10-7 | Соли, основания, кислоты, обусловливающие минерализованность, жёсткость, щёлочность или кислотность воды |
2.8. Наиболее распространённые способы очистки промышленных сточных вод (классификация и характеристика)
Очистка сточных вод промышленных предприятий – сложный процесс. Наиболее распространенные и перспективные способы очистки сточных вод промышленных предприятий представлены на рис. 2.9.
2.8.1. Механическая очистка
Наиболее часто применяют такие способы механической очистки: процеживание, отстаивание, фильтрация и центрифугирование.
Для процеживания производственной воды используют решетки и сетки, предназначенные для задержания крупных частиц примесей, движущихся по каналу.
Для задержания более мелких взвешенных в воде примесей применяют
Таблица 2.3 – Методы удаления веществ из воды в соответствии с ФДС (фазово-дискретного состояния)
| Процесс | Рекомендуемый технический способ обработки воды | Область применения по загрязнителям | Состав очистных сооружений | Степень очистки, % |
| Вещества I группы | ||||
| Механическое безреагентное разделение | Отстаивание | Грубодисперсные примеси (500 мг/л), цветность до 50 град | Отстойники | 50…70 |
| Фильтрование | Взвешенные вещества (до 50…100 мг/л), цветность до 50 град | Медленные предварительные фильтры | 60…99 | |
| Центрифугирование | Грубо- и тонкодисперсные примеси | Непрерывно действующие центрифуги, гидроциклоны | 80…90 | |
| Флотация | Безреагентная флотация | Нефть и масла (50…150 г/м3) | Флотаторы и устройства для диспергирования воздуха до пузырьков Æ=15…30 мкм | (при содержании нефти не более 0…15 г/м3) |
| Вещества II группы | ||||
| Агрегация при помощи флокулянтов катионного типа | Обработка воды катионными флокулянтами | Коллоидные и высокомолекулярные вещества, обусловливающие цветность воды (35…150 град) при малой мутности воды | Устройства для приготовления растворов и их дозирования; смесители, камеры хлопьеобразования | Вода стандартного качества |
Продолжение табл. 2.3
| Вещества III группы | |||||
| Десорбция газов и летучих органических соединений | Аэрирование | Газы и летучие органические соединения, придающие воде неприятный привкус и запах | Брызгательные бассейны, аэраторы и дегазаторы различных типов | Углекислота 65…80 %, сероводород до 0,3…0,5 мг/л | |
| Электролиз | Электро-обработка воды | Для удаления кислорода | Установка для электрохимической очистки воды | 80…95 | |
| Биохимический распад | Разложение микроорганизмами: аэробное; анаэробное | Загрязнение сточных вод концентрированными стоками, осадками | Аэротенки, биофильтры, отстойники, метатенки и др. | 90…98 | |
| Вещества IV группы | |||||
| Гиперфильтрация | Отделение ионов обратным осмосом | Общее содержание 20…35 г/л | Установки с полупроницаемыми мембранами | 90…98 | |
| Использование подвижности ионов в электрическом поле | Электродиализ | Общее содержание 3…10 г/л, мутность до 2 мг/л, содержание железа до 0,3 мг/л | Установки для электрохимического обессоливания воды | 90…99 | |
| Электрообработка | Для частичного и грубого обезжелезивания воды | Установка для электрохимической очистки воды | 80…90 | ||
отстойники, фильтры с зернистой загрузкой (кварцевый песок, гранитный щебень, антрацит, керамзит, горелые породы, гранулированный доменный шлак), с плавающей загрузкой (пенополистирол) или сетчатые фильтры и микрофильтры, а также гидроциклоны, сепараторы и осадительные центрифуги.
Рисунок 2.9 – Способы очистки сточных вод промышленных предприятий
2.8.1.1. Процеживание
Процеживание осуществляется с помощью решеток.
Неподвижные, малогабаритные, вертикальные механизированные решетки, наклонные решетки с механическими граблями применяют для извлечения из производственных сточных вод крупных загрязнителей с механизированной выгрузкой их на транспортирующие устройства.
Для дробления задержанных загрязнений при этих решетках требуется устанавливать отдельные дробилки.
2.8.1.2. Отстаивание
Процесс отстаивания протекает в отстойниках периодического и непрерывного действия. Выбор типа отстойника определяется объёмом очищаемых сточных вод.
В отстойниках периодического типа процессы протекают за определенный промежуток времени.
При выделении из сточных вод нефтепродуктов отстойники (маслоотстойники, нефтеловушки) часто оборудуют устройствами для подогрева сточной воды.
Отстойники непрерывного действия: вертикальные, горизонтальные и радиальные. Их применяют при больших расходах сточных вод.
2.8.1.3. Осаждение в гидроциклонах
Гидроциклоны предназначены для выделения из сточных вод примесей с гидравлической крупностью 5–25 мм/с
2.8.1.4. Фильтрация
Фильтрацию применяют как на предварительной, так и на завершающей стадии очистки воды от взвеси.
При фильтровании воды через слой песка или другого зернистого материала (рис. 2.10) взвешенные вещества могут откладываться на поверхности фильтрующего слоя, в порах фильтрующего слоя и одновременно на поверхности и в порах загрузки.
В зависимости от фильтрующего слоя различают следующие виды фильтров:
- зернистые (фильтрующий слой – кварцевый песок, керамзит и др.);
- сетчатые (сетка с размером ячеек 40 мкм);
- тканевые (хлопчатобумажные, льняные, стеклянные, капроновые ткани);
- намывные (древесная мука, асбестовая крошка и др.).
2.8.1.5. Центрифугирование
Центрифугирование наиболее часто применяется для обезвоживания осадка.
Фильтрование осуществляется в фильтрующих центрифугах под действием центробежной силы в массе фильтруемой жидкости. В результате происходит отложение осадка на внутренней (боковой) поверхности барабана и удаление осветленной жидкости через фильтрующую перегородку и отверстия в барабане.
|
Рисунок 2.10 – Схема процесса фильтрования:
1 – фильтр; 2 – фильтровальная перегородка; 3 – суспензия; 4 – фильтрат; 5 – осадок
2.8.2. Химическая очистка
Химическая очистка обусловливается применением химических реагентов, воздействие которых на воду изменяет ее физико-химические показатели.
К химическим методам очистки относятся: нейтрализация, перевод ионов в малорастворимые соединения, соосаждение, окисление–восстановление, сжигание, гидролиз.
2.8.2.1. Нейтрализация
Санитарными нормами предусмотрен сброс нейтральных промышленных сточных вод в общесплавную канализацию или открытый водоем.
Одним из основных показателей сточных вод является активность, определяемая величиной водородного показателя рН. По нормативным требованиям воды водоемов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водоснабжения после их смешения со сточными водами должны иметь активность в пределах рН = 6,5…8,5.
С целью предупреждения коррозии металлов канализационных очистных сооружений, нарушения биохимических процессов в биологических окислителях и в водоемах, а также осаждения из сточных вод солей тяжелых металлов, кислые и щелочные стоки подвергаются нейтрализации.
Применяемые способы нейтрализации:
- взаимная нейтрализация кислых и щелочных сточных вод (если они имеются на данном предприятии);
- нейтрализация реагентами;
- фильтрование через нейтрализующие материалы (известняк – CaCO3, доломит – СаСО3×MgСО3, магнезит – MgСО3, обожженный магнезит – MgО).
Простота выполнения данного процесса позволяет широко использовать этот метод на многих предприятиях, однако при этом необходимо учитывать наличие смесителей и свободных емкостей.
2.8.2.2. Окисление и восстановление
Сточные воды окисляются хлором, пенохлоритом, диоксидом хлора, озоном, техническим кислородом и кислородом воздуха. Процессы окисления и восстановления хорошо освещены в работах академика Л.А. Кульского.
Наиболее широко распространен метод окисления цианидов с помощью хлора. Этот процесс проводят только в щелочной среде (рН = 9…10).
Метод восстановления применяется для очистки сточных вод от токсичных соединений, которые в восстановительной форме менее токсичны и могут быть выделены из сточных вод. В качестве восстановителей используют соли Fe2+, NaHSO3, Na2SO3 и газообразную двуокись серы.
2.8.2.3. Перевод ионов в малорастворимые соединения
Этот процесс сводится к связыванию ионов, подлежащих удалению, в малорастворимые и слабодиссоциированные соединения. Основными показателями протекающих при этом химических реакций является значение произведений растворимости образующих соединений. Основным направлением данного метода является очистка от ионов ртути и ионов тяжелых металлов (цинка, хрома, свинца, меди, кадмия); от мышьяка, фтора и фосфатов.
2.8.2.4. Сжигание
Сжигание основано на термоокислительных процессах и заключается в том, что вода, вводимая в распыленном состоянии в высокотемпературные зоны (900…1000 °С) горения топлива, испаряется и органические примеси воды сгорают, образуя продукты полного горения. Минеральные примеси образуют твёрдые или расплавленные частицы, которые выводятся из рабочей камеры печи или уносятся дымовыми газами.
К недостаткам этого метода относятся высокий расход топлива и перегрев водяного пара до 900…1000 °С.
2.8.3. Физико-химические способы очистки
Данные способы наиболее перспективны в области очистки промышленных сточных вод. Широкий диапазон извлекаемых загрязнений и сравнительно небольшие размеры оборудования в сочетании с высокой эффективностью извлечения растворимых в воде ингредиентов с различной степенью дисперсности определяют то, что в локальных системах очистки физико-химические способы занимают одно из первых мест.
2.8.3.1. Экстракция
Экстракция – извлечение одного или нескольких растворенных в воде компонентов органическим растворителем, не смешивающимся с водой.
Экстракция осуществляется при очистке производственных сточных вод с высоким содержанием растворенных органических веществ (фенолов, жирных кислот и др.).
Равновесное состояние является основным показателем завершения процесса экстракции. При достижении равновесия концентрация экстрагируемого вещества в экстрагенте значительно выше, чем в обрабатываемой сточной воде. Сконцентрированное в экстрагенте вещество отделяется от растворителя и может быть утилизировано. После отделения экстрагируемого вещества экстрагент вновь может быть использован в технологическом процессе очистки.
2.8.3.2. Сорбция
Сорбцией называют любой процесс поглощения одного вещества (сорбтива) другим (сорбентом) независимо от механизма поглощения. В зависимости от механизма сорбции различают адсорбцию, абсорбцию, хемосорбцию и капиллярную конденсацию.
Адсорбция – поглощение газов или паров из газовых смесей или растворенных веществ из растворов твёрдыми поглотителями, называемыми адсорбентами. Наиболее широко в практике подготовки воды используется адсорбция растворенных веществ из водных растворов активированным углем.
Абсорбция – поглощение газов или паров из газовых или парогазовых смесей жидкими поглотителями, называемыми абсорбентами. Возможность осуществления процесса абсорбции основывается на растворимости газов в жидкостях. Обратный процесс (после абсорбции) называется десорбцией. Основными конструктивными устройствами, в которых осуществляются процессы абсорбции, являются ректификационные колонны.
2.8.3.3. Ионный обмен
В основу ионного обмена положена ионообменная адсорбция. При адсорбции сточной воды преимущественно адсорбируются катионы или анионы, которые заменяются на эквивалентное количество ионов того же знака из адсорбента. При этом раствор остается электронейтральным.
Ионообменная очистка производится для извлечения и утилизации ценных примесей (соединений мышьяка, фосфора, хрома, цинка и т.п.), ПАВ и других веществ. Степень очистки с помощью ионного обмена достаточно высока и позволяет повторно использовать воду на предприятиях.
2.8.3.4. Электролиз
Электролиз как способ очистки выделен в отдельный вид. Из практики очистки воды известно, что малорастворимые основания – гидроксиды алюминия и железа – обладают большой сорбирующей способностью. Это позволяет использовать их для извлечения из воды растворимых в ней примесей. Гидроксиды получают при растворении в воде солей слабых оснований и сильных кислот. Этот процесс называют гидролизом солей металлов. Недостаток указанного способа в том, что скорость гидролиза солей металлов не всегда совпадает со скоростью процесса очистки и, кроме того, практическое осуществление процесса связано с содержанием подсобного хозяйства, что удорожает очистку.
Избежать этого можно путём использования для получения гидроксидов металлов процесса электролиза и получения реагента непосредственно в очищаемых водных растворах. При этом уменьшаются объёмы оборудования, а эффективность процесса возростает. Это объясняется тем, что под действием электролиза происходит не только растворение металлических пластин (анода), но и диссоциация веществ, растворенных в воде, что способствует разрушению их устойчивых связей и улучшает процесс очистки.
2.8.3.5. Магнитная обработка
Магнитная обработка применяется, прежде всего, для удаления железосодержащих примесей.
Установлено, что значительная часть примесей, находящихся в промышленных сточных водах, обладает ферромагнитными свойствами. С учетом этого создаются магнитные фильтры–осадители для магнитного осаждения железосодержащих загрязнений.
2.8.4. Биохимическая очистка
Биохимическая очистка – обязательный элемент водообработки хозяйственно-бытовых сточных вод и некоторых видов промышленных сточных вод. Основным видом промышленных сточных вод, подвергающихся биохимической очистке, являются воды, содержащие органические элементы, фенолы и др.
В настоящее время ведутся работы по уничтожению с помощью бактерий сложных видов загрязнений, растворенных в воде, в том числе и ионов тяжелых металлов, некоторые из которых оказывают бактерицидное воздействие на микроорганизмы.
В практике очистки воды от загрязнений также применяют растительность. Известно, что сточные воды, попадая в реку, превращают ее в канализационный коллектор, но, проходя через заросли камыша, река значительно очищается от примесей, попавших в нее. Это свойство растений извлекать из воды микроэлементы положено в основу способа очистки воды растениями.
В отличие от ранее рассматриваемых способов очистки воды, в биологических способах извлеченные примеси в виде биомассы можно использовать для откормки скота или в качестве удобрений, что делает их экономически более выгодными. Существенным недостатком биохимических видов очистки является то, что линейная скорость воды при очистке должна быть небольшой, поэтому станции и сооружения имеют большие размеры.
Отличие биологического способа очистки от микробиологического – условное. Разница между ними состоит в том, что в биологических способах очистки микроорганизмы представлены более крупными по своим размерам видами бактерий, в том числе и простейшими (туфельки-инфузории и др.), а в микробиологических – микроорганизмы представлены монокультурой или строго определенным биоценозом, при этом размеры бактерий могут быть очень малыми (10-7…10-8 см).
2.8.4.1. Биологическая очистка
Основу биологической очистки составляют процессы, связанные с биохимическим окислением органических загрязнений микроорганизмами активного ила. В ходе биохимических процессов распадаются органические загрязнения с образованием более простых низкомолекулярных соединений.
2.8.4.2. Микробиологическая очистка
Этот способ очистки представляет собой процесс, в котором биоценоз разнообразной микрофлоры (активный ил, биопленка) заменяют определенными культурами микроорганизмов с заранее запрограммированными качествами, а очистку промышленных стоков проводят без разбавления или смешения с другими типами вод.
Большую проблему представляет собой очистка промышленных сточных вод, содержащих смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ). Применение микробиологического способа очистки в сочетании с электрохимическим даст возможность полностью деструктировать СОЖ и очистить воду от загрязнений, что позволит использовать ее повторно.
2.8.5. Обеззараживание
Необходимость обеззараживания промышленных сточных вод появляется в том случае, когда в них содержатся микроорганизмы в количествах, превышающих санитарные нормы, и имеются все предпосылки для развития в воде патогенной микрофлоры, которая представляет опасность для здоровья работающих и которая может вызвать эпидемиологические заболевания.
В соответствии с обзором методов обеззараживания сточных вод, предложенным Госагропромышленным комитетом в 1989 г., существующие методы можно разбить на четыре группы: химические, физические, комбинированные физико-химические, термические (температура 100 °С). Можно добавить ещё новый метод газового обеззараживания. Химические методы включают: хлорирование (Cl2), озонирование (О3), обработку ионами тяжелых металлов (Ag), обработку другими реагентами (J, F), комбинированное воздействие (Cl2O3).
2.8.6. Консервация
Консервация воды проводится с целью сохранения качества воды на длительный период времени.
Наиболее простой и дешевый способ консервации воды – консервация углекислым газом, который позволяет сохранять ее качества около года. При этом основным условием является ее обеззараживание.
Получил всеобщее признание метод обеззараживания воды электролитическим серебром (растворением в воде металла с помощью электрического тока). Серебро обладает широким спектром антимикробного действия, подавляя как грамотрицательные, так и грамположительные микроорганизмы и вирусы.
Серебро обладает ценным свойством консервировать воду на длительное время. Вода, обработанная серебром в концентрации 0,1 мг/л, сохраняет высокие санитарно-гигиенические показатели в течение года и более, тогда как в контрольной воде обнаруживалось значительное количество микроорганизмов, в том числе и кишечной палочки.
Законодательно регламентированный экономический механизм охраны окружающей природной среды
Управление природоохранной деятельностью осуществляется с помощью законов. Законодательно регламентированный экономический механизм охраны природы… 1. Учёт и социально-экономическую оценку природных ресурсов государственными… 2. Систему планирования, финансирования и материально-технического обеспечения экологических программ. Финансирование…Понятие ущерба от загрязнения окружающей природной среды и аспекты его проявления. Классификация экономического ущерба от загрязнения окружающей природной среды
Под экологическим ущербом от загрязнения окружающей природной среды понимают фактические и возможные убытки народного хозяйства, связанные с изменением полезности природной среды вследствие ее загрязнения.
Ущерб, причиненный в результате нарушения законодательства об охране окружающей природной среды, подлежит компенсации юридическими и физическими лицами, в том числе иностранными, как правило, в полном объёме, без применения норм снижения размера взыскания и независимо от платы за загрязнение окружающей природной среды и ухудшение качества природных ресурсов (ст.69 Закона Украины "Об охране окружающей природной среды"). Ответственность за нарушение законодательства об охране окружающей природной среды не наступает, если нарушение норм возникло по независящим от природопользователя и непредусмотренных проектом обстоятельств (землетрясение, стихийное бедствие и т.п.).
Ущерб, нанесенный окружающей природной среде, проявляется в следующих аспектах:
1) в моральном аспекте (моральный ущерб ощутим в ухудшении настроения и отрицательных эмоциях по поводу болезней родных и близких, по поводу гибели зеленых насаждений и т.п.);
2) в эстетическом аспекте (эстетический ущерб ощутим в утрате красивых пейзажей, ландшафтов и памятников истории);
3) в престижном аспекте (ущерб ощутим в отрицательном отношении человека к району своего проживания и месту работы). В большинстве случаев эти три вида ущерба (моральный, эстетический и социальный) не поддаются выражению в денежной форме;
4) в натуральном аспекте (натуральный ущерб проявляется в снижении урожайности сельскохозяйственных культур и продуктивности скота, в увеличении числа заболеваний людей, в уменьшении срока службы основных фондов);
5) в социальном аспекте (социальный ущерб проявляется в повышенной заболеваемости населения, сокращении продолжительности жизни и росте стоимости очистки воды). Натуральный и социальный ущерб тесно взаимосвязаны и поэтому в экономических расчётах их объединяют в одну общую форму – социальную;
7) в экономическом аспекте (экономический ущерб – это фактические или возможные потери, которые возникают от каких-либо действий (или воздержания от них), наступления событий или/и их комбинаций, выраженные в стоимостной форм;. таким образом, в обобщенном виде экономический ущерб является как бы стоимостным отражением отрицательных изменений в природе и обществе в результате нарушения экологического равновесия окружающей среды). Все эти три вида ущерба (экономический, натуральный и социальный) имеют стоимостное выражение;
8) в правовом аспекте (ущерб проявляется в виде штрафов или денежных санкций за нарушение действующего законодательства об охране окружающей природной среды).
По времени действия экономический ущерб подразделяют на такие виды:
- явный (сравнительно легко и четко определяется при помощи известных на момент причинения ущерба научных методов);
- скрытый (не выявляется без проведения специальных научных исследований);
- текущий (он существует в настоящее время и зависит от уровня развития производственных сил в данный рассматриваемый отрезок времени);
- прогнозный (это ущерб, который ожидается или может существовать в будущем); прогнозный ущерб подразделяют на период от пяти лет и на ущерб в далекой перспективе.
2.11.1. Классификация экономического ущерба от загрязнения окружающей природной среды
Экономический ущерб классифицируют по пяти группам:
1) потенциальный ущерб – не требует затрат на его ликвидацию в настоящее время;
2) возможный ущерб – наблюдаемый при отсутствии природоохранных мероприятий, т.е. рассматриваемый в перспективе в результате возможного загрязнения окружающей природной среды;
3) фактический ущерб – потери или отрицательные изменения флоры и фауны, которые возникают от загрязнения окружающей среды и могут быть оценены в денежном выражении;
4) предотвращенный – это разность между возможным и фактическим ущербом, определяемым в определенный момент времени;
5) ликвидированный – это та часть фактического ущерба, на которую ущерб уменьшен в результате осуществления мероприятий по охране окружающей природной среды.
2.12. Понятие вреда, нанесённого загрязнением окружающей среды. Формы возмещения вреда
Под негативным воздействием на окружающую природную среду понимают любые (прямые или косвенные, немедленные или возникшие через какое-то время) вредные последствия попадания в нее загрязняющих веществ, в частности для людей, флоры и фауны; литосферы, гидросферы, атмосферы и ландшафта, а также взаимосвязи между перечисленными выше факторами.
Вред, нанесенный природной среде, – это негативные изменения и последствия снижения качества природных ресурсов и среды обитания человека, биологического разнообразия и биопродуктивности природных компонентов, в конечном итоге – снижение эколого-ресурсного потенциала территорий. Оценка вреда, нанесенного окружающей среде, производится на основе фактически установленного, инструментально измеренного и документально подтвержденного негативного воздействия на природную среду сброшенных/выброшенных загрязняющих веществ.
Возмещение вреда (потерпевшей стороне) может осуществляться в натуральной и стоимостной формах за счёт собственных средств виновника аварии или за счёт средств страховых организаций, осуществляющих экологическое страхование.
К натуральным формам возмещения вреда относятся такие меры:
1) восстановление эквивалента утраченному количеству и качеству природного ресурса;
2) предоставление равноценного природного ресурса взамен утраченного или выведенного из хозяйственного оборота;
3) восстановлению природного ресурса до исходного состояния на момент нанесения вреда;
4) выделение заменяющих объектов, материалов и т.д.;
5) строительство за счёт виновной стороны и передачи потерпевшей стороне объектов и сооружений по воспроизводству и восстановлению утраченного.
К стоимостным формам возмещения вреда относятся:
1) предоставление финансовых средств на восстановление нарушенного состояния окружающей среды до исходного к моменту нанесения вреда уровня;
2) финансирование мероприятий по воспроизводству природных ресурсов;
3) финансовое обеспечение мер по возмещению вреда, включая упущенную в связи с этим потерпевшей стороной выгоду;
4) компенсация иных дополнительных затрат в связи с восстановлением природного ресурса и продукции.
Форма возмещения вреда предлагается пострадавшей стороной. Если пострадавшей стороной является государство, то форма возмещения вреда предлагается территориальными органами Государственной экологической инспекции Министерства охраны окружающей природной среды и определяется решением судебных или судебно-арбитражных органов.
Общество оценивает затраты на возврат окружающей среды в прежнее состояние как штраф организации, допустившей ущерб объектам природы, или как затраты на общегосударственные программы по восстановлению территорий, подвергнувшихся загрязнению. Затраты общества на возврат окружающей среды в прежнее состояние определяются выбираемым комплексом необходимых мероприятий, характером изменений, спецификой природного объекта и особенностями региона. Так, попадание нефти в прибрежные морские воды требует проведения работ по локализации разлива, очистке береговой зоны, спасению птиц и животных, уничтожению или переработке собранной нефти и загрязненных материалов. Гибель участка леса влечет комплекс работ по вырубке засохших деревьев, очистке поверхности земли, посадке и выращиванию саженцев.
Если истцом выступает Государственная экологическая инспекция Министерства охраны окружающей природной среды Украины, то взыскание средств в возмещение вреда производится в региональный экологический фонд. Государственный контроль за полным исполнением мероприятий по возмещению причиненного вреда осуществляет Министерство охраны окружающей природной среды и территориальные органы его Государственной экологической инспекции.
Понятие убытков от загрязнения окружающей природной среды. Убытки прямые и косвенные
Убытки – это потери трудовых, материальных, финансовых и природных ресурсов природопользоватолей (государства, граждан, предприятий, учреждений и… По характеру проявлений убытки могут быть прямыми (видимыми) –например, в…Источники платежей предприятий-природопользователей за загрязнение окружающей среды
Сбор, который взимается за выбросы и размещение отходов в окружающей среде в пределах установленных лимитов выбросов,… Взыскание платежей за загрязнение окружающей природной среды не освобождает… В случае выплаты предприятием за сверхлимитные выбросы штрафных (кратных) платежей в качестве компенсации за…Система экологического страхования
Для защиты гражданской (имущественной) ответственности природопользователей за ущерб, причиняемый в результате внезапного, непреднамеренного или… Объектом экологического страхования является риск гражданской ответственности,… Страховая организация выплачивает пострадавшим организациям и физическим лицам страховое возмещение, которое…Методы определения убытков от загрязнения окружающей среды. Определение убытков по детализированным элементам воздействия
Убытки народного хозяйства от загрязнения окружающей природной среды оцениваются как затраты общества из-за негативного изменения окружающей среды и… 1) дополнительные затраты общества в связи с изменениями окружающей среды; 2) затраты на возврат окружающей среды в прежнее состояние;Чистый экономический эффект природоохранных мероприятий
Чистый экономический эффект природоохранных мероприятий определяется с целью: а) технико-экономического обоснования выбора наилучших вариантов… б) экономической оценки фактически осуществленных природоохранных мероприятий.Фонды охраны окружающей природной среды. Задачи и источники их образования. Основные направления использования средств
Внебюджетные экологические фонды создаются для решения неотложных задач по восстановлению потерь в окружающей природной среде и компенсации… Основные задачи фондов охраны окружающей природной среды. 1. Финансирование и кредитование программ и научно-технических проектов, направленных:Контрольные вопросы к разделу 2
1. Что такое природные ресурсы планеты?
2. Приведите классификацию природных ресурсов.
3. Как оценивается потребление ресурсов в регионе?
4. Как классифицируют методы защиты от антропогенного загрязнения окружающей среды?
5. Дайте характеристику технологическим методам защиты окружающей среды.
6. Как оценивается влияние технологических решений на окружающую среду?
7. Перечислите методы борьбы с акустическим загрязнением городов.
8. Каковы градостроительные методы борьбы с акустическим загрязнением окружающей среды?
9. Расскажите о методах защиты окружающей среды от электромагнитного загрязнения.
10. Охарактеризуйте методы защиты окружающей среды от ионизирующих излучений.
11. С чем связано тепловое загрязнение окружающей природной среды антропогенного происхождения?
12. Каковы особенности распространения и влияния тепловых выбросов на климат, атмо-, гидро- и литосферу?
13. Перечислите мероприятия по снижению теплового загрязнения окружающей природной среды.
14. Перечислите методы переработки и санитарного обезвреживания и захоронения твердых отходов.
15. В чем суть методов пиролиза и сжигания твердых отходов; их отличия и преимущества.
16. Перечислите основные методы очистки промышленных сточных вод.
17. Расскажите о механической очистке сточных вод.
18. Перечислите химические методы очистки сточных вод.
19. Расскажите о физико-химических методах очистки сточных вод.
20. В чём суть биохимической очистки сточных вод?
21. Расскажите об управлении природоохранной деятельностью в Украине.
22. Как классифицируются природные ресурсы с точки зрения правил расчёта цен?
23. В каких аспектах проявляется ущерб от загрязнения окружающей среды?
24. Расскажите о классификации экологического ущерба от загрязнения окружающей среды.
25. В каких формах возмещается вред (потерпевшей стороне) от загрязнения окружающей среды?
26. Кем предлагается форма возмещения вреда?
27. Из каких средств предприятия платят за загрязнение окружающей среды?
28. Что входит в страховое возмещение?
29. В чём выражается экономический результат природоохранных мероприятий?
30. Перечислите основные задачи внебюджетных фондов охраны окружающей природной среды.
31. Перечислите основные направления использования средств фондов охраны окружающей природной среды.
2.20. Контрольные тестовые задания к разделу 2 по курсу "Основы экологии"
1. Как уровень жизни в регионе оценивается с помощью демографического коэффициента Q? Чем выше Q, тем уровень жизни в регионе:
а) ниже;
б) выше;
в) он не зависит от Q.
2. Как технологические методы защиты окружающей природной среды решают проблему загрязнения:
а) путём непосредственного воздействия на технологические процессы;
б) путём борьбы с уже образовавшимися загрязнениями на пути их распространения;
в) полностью исключают антропогенные нагрузки на биосферу.
3. Термическая обработка твердых отходов без доступа воздуха называется:
а) сжиганием;
б) пиролизом;
в) компостированием.
4. Какие показатели характеризуют экологическую предпочтительность варианта технического решения:
а) КПД;
б) КИС;
в) КИЭ;
г) удельный ущерб.
5. Сжигание как метод очистки сточных вод относится к методам:
а) химической;
б) физико-химической;
в) биохимической очистки.
6. Как долго идет процесс обезвреживания и переработки твердых бытовых отходов при полевом компостировании?
а) 50 – 100 лет;
б) 4 – 18 месяцев;
в) 5 – 10 лет.
7. Нормируется ли размер санитарно-защитной зоны от жилой застройки до участка, отводимого под полигон для утилизации твердых бытовых и промышленных отходов?
а) не нормируется;
б) составляет 500 м;
в) зависит от емкости полигона и составляет до 2 км.
8. Какие процессы лежат в основе биологической очистки отработанных сточных вод?
а) процессы, связанные с биохимическим окислением органических загрязнений микроорганизмами активного ила;
б) газовое обеззараживание;
в) поглощение растворенных веществ из растворов твердыми поглотителями.
9. Отметьте, какие из приведенных суждений правильны:
а) при использовании технологических методов защиты окружающей природной среды проблема устранения загрязнений решается радикально;
б) при использовании организационно-технических методов защита окружающей природной среды носит локальный характер;
в) организационно-технические методы представляют собой непосредственное воздействие на технологические процессы.
10. Процесс поглощения растворенных веществ или газов из растворов твердыми поглотителями (он широко используется в практике водоподготовки) называется:
а) хемосорбция;
б) адсорбция;
в) абсорбция;
г) десорбция.
11. К какой группе методов очистки промышленных сточных вод относят их сжигание?
а) химическая очистка;
б) биологическая;
в) физико-химическая;
г) механическая.
12. Какими нормативными документами в настоящее время регулируются выбросы тепла в атмосферу?
а) выбросы тепла не регламентируются нормативными документами;
б) санитарными нормами и правилами;
в) Постановлениями Кабинета Министров Украины.
13. Каковы причины изменения климата в городах?
а) перегрев атмосферы изменяет местную конвенцию и облачность;
б) городские сооружения снижают скорость ветра;
в) городские сооружения ухудшают проветривание и удаление избыточного тепла;
г) асфальтовое покрытие отличается бóльшей поглощающей способностью и теплопроводностью по сравнению с влажным растительным покровом.
14. Извлечение одного или нескольких растворенных в воде компонентов органическим растворителем, не смешивающимся с водой, называется:
а) экстракция;
б) сорбция;
в) капиллярная конденсация.
15. Каким методом очищают воду от ионов ртути и ионов тяжелых металлов (цинка, хрома, меди, кадмия, мышьяка, фтора и фосфатов):
а) нейтрализацией;
б) окислением и восстановлением;
в) переводом ионов в малорастворимое состояние.
16. Для чего используют гидроциклоны при механической очистке сточных вод?
а) для обезвоживания осадка;
б) для задержания крупных частиц примесей;
в) для выделения из сточных вод примесей с гидравлической крупностью 2 – 25 мм/с.
17. С какой целью кислые и щелочные сточные воды перед сбросом в канализационную систему подвергают нейтрализации?
а) для предупреждения коррозии металлов канализационных очистных сооружений;
б) для предупреждения осаждения из сточных вод солей тяжелых металлов;
в) для предупреждения нарушения биохимических процессов в водоемах.
18. Каким методом извлекают из сточных вод ценные примеси (например, соединения цинка, хрома и т.п.)?
а) магнитной обработкой;
б) ионным обменом;
в) экстракцией;
г) электролизом.
19. По каким причинам нормируется тепловое загрязнение рек и пресноводных водоемов?
а) из-за повышения температуры воды обычная флора водорослей заменяется сине-зелеными водорослями;
б) в теплой воде понижается содержание кислорода;
в) с повышением температуры воды усиливается восприимчивость организмов к токсическим веществам;
г) температура воды может превысить критические значения для жизненно важных стадий и циклов водных организмов.
20. При какой напряжённости электромагнитного поля его действие нарушает обменные процессы организма и отрицательно сказывается на деятельности нервной системы, что вызывает необходимость выделения границ охранных зон?
а) < 1000 В/м;
б) ³ 1000 В/м;
в) не сказывается при любой напряжённости ЭМП.
21. Как нормируется ширина специальных охранных зон (вдоль линий электропередач) при напряжении 500 кВ?
а) 150 м вне населённых пунктов (в каждую сторону от оси ЛЭП);
б) 50 м вне населённых пунктов (в каждую сторону от оси ЛЭП);
в) 7 м вне населённых пунктов (в каждую сторону от оси ЛЭП).
22. Каковы рекомендуемые размеры санитарно-запретных зон для телецентров и ретрансляционных станций при мощности передатчика 50/15 кВт?
а) до 500 м;
б) 1-1,5 км;
в) 1,5-2 км.
23. Какую форму имеют санитарно-защитные зоны радиолокационных станций при круговой диаграмме излучения антенны в горизонтальной плоскости и ровном рельефе?
а) эллипса;
б) круга;
в) полосы.
24. Какое облучение организма человека ионизирующим излучением считается более опасным?
а) наружное облучение от внешних источников – источник облучения вне организма;
б) внутреннее облучение от внутренних источников при попадании внутрь организма радиоактивной пыли, воды, пищи и др.;
в) одинаково опасно.
25. К какой категории облучаемых лиц (в соответствии с санитарно-гигиеническим нормированием ионизирующих излучений) относится всё население региона?
а) к категории А;
б) к категории Б;
в) к категории В.
РАЗДЕЛ 3. ВОЗМЕЩЕНИЕ ВРЕДА И ПОДСЧЕТ УБЫТКОВ, ПРИЧИНЯЕМЫХ НОРМАТИВНЫМИ И СВЕРХНОРМАТИВНЫМИ СБРОСАМИ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В ВОДНЫЕ ОБЪЕКТЫ
Понятия и определения
Загрязнение гидросферы происходит с нарастающей скоростью, так как в водоемы поступает огромное количество взвешенных и растворенных органических и… Все воды и водные объекты страны подлежат охране от загрязнения, засорения и… Убытки – это потери трудовых, материальных, финансовых и природных ресурсов природопользователей (государства,…Общий порядок подсчета убытков при установленных фактах загрязнения поверхностных и морских вод
3.2.1. Убытки от сверхнормативных сбросов Усверх, (ед.нац.вал.) водопользователем загрязняющих веществ в водные объекты определяются по формуле & . 10-3, (3.1) где Т – длительность сверхнормативного сброса, ч; V – расход возвратных вод, м3/ч; Сс.ф – средняя фактическая…Определение количества сброшенных загрязняющих веществ
При отсутствии данных об объёмах, концентрациях или массах сброшенных загрязняющих веществ эти величины определяются следующим образом: а) Средняя концентрация Сс, т/м3, вычисляется по формулеВыбор необходимой степени очистки сточных вод, спускаемых в водоемы хозяйственно-питьевого и рыбохозяйственного назначения
Расчёты по определению необходимой степени очистки сточных вод, спускаемых в водоемы питьевого и культурно-бытового водопользования, производятся по… Концентрация i-го вредного вещества в сточной воде Кiфакт, которая допустима…Задание 2.
В водный объект с судна был произведен сброс накопленных хозяйственно-фекальных вод. На основании данных, приведенных в табл. 3.8, необходимо определить размер причиненных государству убытков, если Соргс.ф = Свз.в-вс.ф = 350 мл/л.
Задание 3.
В море с судна произведен залповый сброс нефти массой М, т. На основании данных, приведенных в табл. 3.9 подсчитать убытки, если известно, что были приняты меры по ликвидации загрязнения и по окончании сброса за время Т, ч, было собрано М1 тонн нефти, причем за первые 12 часов было собрано М11 тонн нефти, а за вторые 12 часов еще М12 тонн нефти.
Задание 4.
В результате аварии произошел залповый сброс в море нефтепродуктов; точная масса вылившейся нефти неизвестна. Необходимо подсчитать убытки, причиненные государству, если известна площадь нефтяного разлива S, м2; масса пленочной нефти на 1 м2 разлива Мр, г/м2; фоновый показатель массы пленочной нефти на 1 м2 акватории моря, не подверженной влиянию разлива Мф, г/м2; концентрация растворенной в воде нефти Ср, г/м3, под слоем разлива на глубине V, м; фоновый уровень загрязнения моря на глубине 1 м Сф, г/м3; глубина распространения нефти в воде V1, м; принято Аi = 20.
Исходные данные представлены в табл. 3.10.
Задание 5.
В результате аварии на канализационной насосной станции на протяжении времени Т, сутки в водный объект сбрасывались сточные воды местной канализации со средней концентрацией органических веществ С1сф, мг/л и взвешенных веществ С2сф, мг/л. Подсчитать ущерб, причиненный государству, пользуясь исходными данными, приведенными в табл. 3.11.
Задание 6.
Определить величину убытков от загрязнения водных объектов мусором. Т = 45 грн/ч. Исходные данные приведены в табл. 3.12.
Задание 7.
Предприятие сбрасывает в водный объект отработанные сточные воды, содержащие несколько видов загрязнений. Пользуясь данными, приведенными в табл. 3.13 и 3.14, рассчитать количество образующихся на производстве отработанных сточных вод, массу сбрасываемых в водный объект загрязняющих веществ и плату за произведенный сброс стоков. Сброс установившийся.
Таблица 3.7 – Исходные данные для расчёта
| Показатели | Варианты заданий | |||||||||
| Расход отработанных вод V, м3/м | ||||||||||
| Продолжительность сброса Т, час | ||||||||||
| Вид водного объекта | море | море | питье-вой | рыбхоз I кат | комм. быт. | рыбхоз II кат | комм. быт. | море | комм. быт. | море |
| Сс.ф, Вид мг/л загрязнения: нефть хром цианиды медь свинец вольфрам | – – | – – | – – – – – | – – – | – – – – – | - – – | – – – | – – – – | – | – – – |
Таблица 3.8 – Исходные данные для расчёта
| Показатели | Варианты заданий | |||||||||
| Судно I категории, кол-во людей n, чел. | – | – | – | – | – | |||||
| Судно II категории, кол-во людей n, чел. | – | – | – | – | – | |||||
| Срок накопления сточных вод Т, сут. |
Продолжение табл. 3.8
| Показатели | Варианты заданий | |||||||||
| Срок накопления сточных вод Т, сут. | ||||||||||
| Категория водного объекта | Рыбохозяйственного назначения | море | море | Хозяйственно–питьевого водопользования | ||||||
| I кат. | II кат. | II кат. | I кат. |
Таблица 3.9 – Исходные данные для расчёта
| Показатели | Варианты заданий | |||||||||
| Масса сброшенной нефти М, т | ||||||||||
| Время Т, час | ||||||||||
| Масса собранной нефти М1, т | 12,5 | |||||||||
| Масса нефти, собранной за первые 12 часов, М11, т | ||||||||||
| Масса нефти, собранной за вторые 12 часов, М12, т | 4,5 |
Таблица 3.10 – Исходные данные для расчёта
| № варианта | Внешние признаки нефтяной пленки на поверхности воды | S, м2 | Мф, г/м2 | Мр, г/м2 | Ср, г/м3 | Сф, г/м3 | V1, м |
| Нефть в виде пятен на воде | 0,02 | 10,0 | 3,5 | 0,01 | |||
| Поверхность воды покрыта сплошным слоем нефти | 0,02 | – | – | 0,02 | |||
| Поверхность воды покрыта сплошным слоем нефти | 0,05 | – | 2,6 | 0,02 | 0,3 |
Продолжение табл. 3.10
| Пленки нефти с цветными яркими полосами | 0,05 | 7,8 | – | 0,02 | 0,5 | ||
| Поверхность воды покрыта сплошным слоем нефти | 0,03 | 14,3 | 2,5 | 0,01 | 0,8 | ||
| Пленки нефти с цветными яркими полосами | 0,02 | – | – | 0,01 | 0,45 | ||
| Нефть в виде пятен на воде | 0,02 | 8,9 | – | 0,03 | 0,3 | ||
| Нефть в виде пятен на воде | 0,05 | 8,5 | 4,0 | 0,02 | |||
| Поверхность воды покрыта сплошным слоем нефти | 0,03 | 12,0 | 2,8 | 0,02 | 1,2 | ||
| Нефть в виде пятен и пленок, покрывающая значительные участки поверхности воды | 0,03 | – | – | 0,1 | 0,3 |
Таблица 3.11 – Исходные данные для расчёта
| Показатели | Варианты заданий | |||||||||
| Время сброса сточных вод Т, сут. | 8,5 | |||||||||
| Категория водного объекта | Рыбохозяйственного значения I категории | Рыбохозяйственного значения II категории | ||||||||
| С1сф, мг/л | ||||||||||
| С2сф, мг/л | 72,5 | |||||||||
| Расход сточных вод V, м3/час |
Таблица 3.12 – Исходные данные для расчёта
| Варианты заданий | Внешний вид поверхности воды | Sакв, м2 | Категория водного объекта | М, ц | |
| На площади 100 м2 открытой акватории наблюдаются отдельные небольшие скопления мусора площадью не более 1 м2 и отдельные предметы размерами не более 25 см | 107 | Комм-быт. назначения | |||
| Рыбохоз. I кат. | |||||
| На площади 100 м2 открытой акватории наблюдаются отдельные скопления мусора площадью не более 2 м2 и отдельные предметы размером не более 50 см | Комм-быт. назначения | ||||
| Хозяйств. –питьевого | |||||
| На площади 100 м2 открытой акватории наблюдаются скопления мусора площадью до 5 м2 и отдельные предметы размером до 1 м; скопления мусора в углах и у наветренной стороны причалов шириной до 0,5 м | 106 | Культ-быт. назначения | |||
| 106 | Рыбохоз. II кат. | ||||
| На площади 100 м2 открытой акватории наблюдаются скопления мусора площадью до 10 м2 и значительное количество предметов размером до 1,5 м; скопления мусора у наветренной стороны причалов шириной до 1 м | Питьевого назначения | ||||
| 105 | Рыбохоз. I кат. | ||||
| На площади 100 м2 открытой акватории наблюдаются скопления мусора площадью более 10 м2 и крупные предметы размером свыше 1,5 м; скопления мусора у наветренной стороны причалов шириной до 1 м | 104 | Хозяйств. –питьевого | |||
| 106 | Комм-быт. назначения | ||||
Таблица 3.13 – Годовой выпуск продукции и удельные нормы водоотведения, концентрация вредных веществ в отработанных сточных водах, расход воды и категория водного объекта, в который предприятие осуществляет их спуск
| № варианта | Годовой выпуск продукции Кi, т | Норма водоотведения на 1 т продукции ni, м3 | Концентрация вредных веществ в сточной воде Сi, мг/л | Расход воды в водоёме Qp, м3 | Категория водного объекта | ||||||
| ПАВ (алкил-сульфаты) | Pb | Cu | As | Cr6+ | Цианиды | Нефтепродукты | |||||
| – | – | – | комм-быт. назнач. | ||||||||
| – | – | – | – | комм-быт. назнач. | |||||||
| – | – | – | – | – | рыбхозназнач. | ||||||
| – | – | – | – | – | питьевого назнач. | ||||||
| – | – | – | – | комм-быт. назнач. | |||||||
| – | – | – | – | – | рыбхозназнач. | ||||||
| – | – | – | комм-быт. назнач. | ||||||||
| – | – | комм-быт. назнач. |
Продолжение табл. 3.13
| – | – | – | – | – | – | рыбхозназнач. | |||||
| – | – | – | – | комм-быт. назнач. |
Таблица 3.14 – Предельно-допустимые концентрации вредных веществ в воде водоема в зависимости от его категории, показатели их относительной опасности и норматив платы за 1 т сброса загрязняющих веществ
| Наименование вредных веществ в отработанных сточных водах | Предельно-допустимая концентрация вредных веществ в воде водоема в зависимости от его категории СiПДК, мг/л | Показатель относит. опасности Аi | Норматив платы за 1 т сброса загряз. в-в Ni, грн. | |||
| Санитарно-бытового назначения | Рыбохоз. назначения | |||||
| Хоз.-питьевого | Комм.-бытового | I кат. | II кат. | |||
| ПАВ: Алкилсульфаты | 0,5 | 0,5 | 0,2 | 0,2 | ||
| Вольфрам (W6+) | 0,5 | 0,5 | 0,0008 | 0,0008 | ||
| Свинец (Pb) | 0,1 | 0,1 | 0,01 | 0,01 | ||
| Медь (Cu) | 0,1 | 0,1 | 0,01 | 0,01 | ||
| Мышьяк (As) | 0,05 | 0,05 | 0,05 | 0,05 | ||
| Хром (Cr6+) | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | ||
| Цианиды | 0,05 | 0,05 | 0,05 | 0,05 | ||
| Нефть | 0,3 | 0,3 | 0,05 | 0,05 |
Контрольные вопросы к разделу 3
1. В каких случаях производится подсчет убытков, причиненных государству загрязнением водных объектов?
2. За какой период взыскиваются убытки, причиняемые государству загрязнением водных объектов?
3. В каких случаях физические и юридические лица начинают нести ответственность за нарушение норм водопользования?
4. Что подразумевается под термином "убытки". Что такое убытки прямые и косвенные?
5. Что подразумевается под терминами "вода возвратная", "вода сточная", "вода дренажная", "концентрация фоновая"?
6. Какие сбросы загрязняющих веществ относят к залповым, а какие к установившимся?
7. Что такое "предельно допустимый сброс вещества"?
8. Что такое "временно согласованный сброс"?
9. Что подразумевается под терминами "мусор", "пестициды", "хозяйственно-фекальные воды", "нефть", "глубина распространения нефти в воде"?
10. Как и кем устанавливаются факты сброса возвратных вод и загрязняющих веществ в водоемы?
11. Как подсчитывается размер убытков от загрязнения гидросферы в случае утраты груза при его транспортировании или перегрузке в портах?
12. Как подсчитывается размер убытков, причиненных государству загрязнением гидросферы, от сверхнормативных сбросов водопользователем загрязняющих веществ?
13. Как подсчитывается размер убытков в случае принятия мер по ликвидации последствий загрязнения водного объекта?
14. Как подсчитывается размер убытков от загрязнения гидросферы в тех случаях, когда загрязнение водного объекта приводит к невозможности его использования для хозяйственно-питьевого водоснабжения?
15. Как определяется размер убытков, причиненных загрязнением водных объектов в результате аварийных сбросов сырья и нефтепродуктов?
16. Как определяется размер убытков при одновременном загрязнении водных объектов несколькими видами загрязняющих веществ?
17. Как подсчитывается размер убытков от загрязнения водного объекта мусором?
18. Как определяется размер убытков от загрязнения водных объектов хозяйственно-фекальными сточными водами, сброшенными с судов?
19. Как определяется размер убытков в случае залпового сброса загрязняющих веществ, приведшего к загрязнению водного объекта в 50 и более ПДК?
20. Как определяется размер убытков, причиненных государству самовольным использованием вод?
21. Как определяется размер убытков, причиненных государству в результате загрязнения подземных вод?
22. Как определяется масса сброшенных в водный объект нефтепродуктов?
23. Как определяется объём накопленных хозяйственно-фекальных вод судами?
24. Как определяется масса пленочной нефти по данным визуальных наблюдений?
25. Как производится расчёт годового сброса образующихся на производстве сточных вод?
26. Как определяется плата предприятия за нормативные сбросы в водный объект загрязняющих веществ?
27. Как производится выбор требуемой степени очистки сточных вод, спускаемых в водоемы хозяйственно-питьевого и рыбохозяйственного назначения?
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1.
КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ
ПО КУРСУ "ОСНОВЫ ЭКОЛОГИИ"
Для студентов-заочников неэкономических специальностей
Контрольная работа состоит из двух контрольных вопросов и задачи, которые составлены в 10 вариантах и выбираются в соответствии с последней цифрой номера учебного шифра студента (номера зачетной книжки). Контрольную работу рекомендуется выполнять на листах формата А-4 или в отдельной тетради с полями для замечаний рецензента. Текст, таблицы и чертежи должны быть выполнены разборчиво и аккуратно. Тексты контрольных заданий и условия задачи переписываются полностью. В конце задания указывается использованная литература.
Задание 1
1.Экологическая ниша организма и её модель. Нарушение параметров экологической ниши под воздействием деятельности человека.
2. Природные ресурсы и их классификация (по исчерпаемости, по использованию, по принадлежности к тем или иным компонентам природы).
Оценка потребления ресурсов в регионе и модель их истощения.
3. Задача 1, вариант 1.
Задание 2
1. Закон толерантности Шелфорда и положения, его дополняющие.
2. Классификация методов защиты окружающей среды от антропогенного загрязнения (технологические и организационно-технические, прямые и косвенные).
3. Задача 1, вариант 2.
Задание 3
1. Биогеохимические круговороты веществ в биосфере и их классификация. Привести упрощенную схему биогенного круговорота фосфора.
2. Защита окружающей природной среды от ионизирующего излучения.
3. Задача 1, вариант 3.
Задание 4
1.Трофические цепи и сети. Автотрофы и гетеротрофы. Схемы простой пищевой цепи в биогеоценозе. Выражение продуктивности экологических систем в форме экологических пирамид; пирамиды чисел и биомассы.
2. Электромагнитное загрязнение окружающей природной среды и защита от него.
3. Задача 1, вариант 4.
Задание 5
1.Учение В.И.Вернадского о биосфере. Понятие биосферы, ее мощность; аэро-, гидро-, и геобиосфера. Понятие ноосферы.
2. Классификация методов очистки промышленных сточных вод. Механические методы очистки (отстаивание, процеживание, фильтрация, осаждение в гидроциклонах, центрифугирование).
3.Задача 1, вариант 5.
Задание 6
1.Типы взаимоотношений между видами (конкуренция, хищничество, протокооперация, мутуализм, аменсализм, нейтрализм и др.).
2. Методы утилизации и санитарного обезвреживания твердых бытовых отходов.
3. Задача 1, вариант 6.
Задание 7
1. Экологические факторы и их классификация (факторы биотические и абиотические). Адаптация живых организмов к экологическим факторам и ее виды (морфологическая, физиологическая, биохимическая, генетическая, компенсаторная, криптическая, регуляторная, поведенческая).
2. Тепловое загрязнение окружающей среды и его влияние на климат, лито- и гидросферу. Защита окружающей природной среды от теплового загрязнения.
3. Задача 1, вариант 7.
Задание 8
1. Понятие популяции. Основные характеристики популяций. Типы динамики численности популяций. Типы приспособления видов к окружающей среде (К–стратеги и Z–стратеги).
2. Физико-химические методы очистки сточных вод (экстракция, сорбция, ионный обмен, электромагнитная обработка).
3. Задача 1, вариант 8.
Задание 9
1. Биогеохимические круговороты и их классификация. Привести схему большого (геологического) круговорота углерода.
2. Классификация существующих способов очистки сточных вод (в соответствии с их фазово-дискретными состояниями).
3. Задача 1, вариант 9.
Задание 10
1. Структура современного экологического знания.
2. Акустическое загрязнение окружающей среды и его влияние на биосферу. Защита окружающей природной среды от акустического загрязнения.
3. Задача 1, вариант 10.
ЗАДАЧА 1
В случае ZДОП < ZНАЧ требуется определить потребную эффективность очистки системы пылегазоулавливания. Таблица П.1 – Исходные данные для расчёта ПДВ к задаче Параметры стока Варианты заданий …Приложение 1.1.
Методические указания по решению задачи 1.
1. Перед выполнением расчёта необходимо ознакомится с понятиями предельно допустимого выброса (ПДВ) и максимальной разовой предельно допустимой… Предельно допустимый выброс - научно-технический норматив, который… Максимальная разовая ПДК примесей в атмосферном воздухе - наивысшее значение содержания загрязняющих примесей в…Приложение 2.
КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ
ПО КУРСУ "ОСНОВЫ ЭКОЛОГИИ"
Для студентов-заочников экономических специальностей
Задание 1
1.Экологическая ниша организма и её модель. Нарушение параметров экологической ниши под воздействием деятельности человека.
2. Источники платежей предприятий-природопользователей за загрязнение окружающей среды.
3. Задача 2, вариант 1.
Задание 2
1. Закон толерантности Шелфолда и положения, его дополняющие.
2. Фонды охраны окружающей природной среды. Основные задачи и источники их образования.
3. Задача 2, вариант 2.
Задание 3
1. Биогеохимические круговороты веществ в биосфере и их классификация. Привести упрощенную схему биогенного круговорота фосфора.
2. Определение чистого экономического эффекта природоохранных мероприятий.
3. Задача 2, вариант 3.
Задание 4
1. Трофические цепи и сети. Автотрофы и гетеротрофы. Схема простой пищевой цепи в биогеоценозе. Выражение продуктивности экологических систем в форме экологических пирамид; пирамиды чисел и биомассы.
2. Оценка влияния технологического решения на окружающую природную среду.
3. Задача 2, вариант 4.
Задание 5
1. Учение В.И. Вернадского о биосфере. Понятие биосферы, ее мощность; аэро-, гидро-, и геобиосфера. Понятие ноосферы.
2. Законодательно регламентированный экономический механизм охраны природы.
3. Задача 2, вариант 5.
Задание 6
1. Типы взаимоотношений между видами (конкуренция, хищничество, протокооперация , мутуализм, аменсализм, нейтрализм и др.).
2. Природные ресурсы и их классификация. Понятие платы за природные ресурсы с точки зрения правил расчёта цен.
3. Задача 2, вариант 6.
Задание 7
1. Экологические факторы и их классификация (факторы биотические и абиотические). Адаптация живых организмов к экологическим факторам и ее виды.
2. Понятие ущерба от загрязнения окружающей природной среды. В каких аспектах он проявляется? Классификация экономического ущерба от загрязнения окружающей природной среды (явный, скрытый, текущий, прогнозный; потенциальный, возможный, фактический, предотвращенный, ликвидированный).
3. Задача 2, вариант 7.
Задание 8
1. Понятие популяции. Основные характеристики популяций. Типы динамики численности популяций. Типы приспособления видов к окружающей среде (К - стратеги и Z – стратеги).
2. Система экологического страхования. Что является целью и объектом экологического страхования?
3. Задача 2, вариант 8.
Задание 9
1. Биогеохимические круговороты веществ и их классификация. Большой (геологический) круговорот углерода.
2. Понятие вреда, нанесенного загрязнением окружающей среды. Формы возмещения вреда, кем они предлагаются? Чем регламентируются формы и способы возмещения вреда при трансграничном воздействии на окружающую среду?
3. Задача 2, вариант 9.
Задание 10
1. Структура современного экологического знания.
2. Методы определения убытков от загрязнения окружающей природной среды. Определение убытков детализированными элементами воздействия.
3. Задача 2, вариант 10.
ЗАДАЧА 2
Таблица П.2 – Значение коэффициента КФ, который учитывает…Приложение 2.1.
Методические указания по решению задачи 2.
Плата природопользователя за нормативные выбросы в атмосферу загрязняющих веществ определяется как произведение соответствующих нормативов платы за… , где i – количество выброшенных веществ;Адреса сайтов в сети Интернет по экологической тематике.
http://www.menr.ua – Официальный сайт Министерства экологии и природных ресурсов Украины
http://www.unep.org – Сайт программы ООН по охране окружающей среды
http://www.eco-forum.org – Сайт Европейского экофорума
http://www.greenpeace.ru – Сайт организации "Гринпис"
http://www.unece.org/ew/pp/mopl.htm – Сайт Европейской экологической комиссии
http://www.bebies.kiev.ua – Сайт, посвящённый экологии детства
http://www.ecochel.msk.ru – Сайт Международного общественного движения "Экология детства"
СОДЕРЖАНИЕ
ВСТУПЛЕНИЕ...................................................................................... 3
РАЗДЕЛ 1 Общая экология................................................................... 4
1.1. Структура современного экологического знания......................... 4
1.2. Закон толерантности Шелфорда и положения, дополняющие его 5
1.3. Учение В.И. Вернадского о биосфере. Понятие биосферы и её мощность; аэро-, гидро- и геобиосфера. Понятие ноосферы......................... 6
1.4. Типы взаимоотношения между видами......................................... 7
1.5. Трофические сети и цепи. Автотрофы и гетеротрофы. Схема простой пищевой цепи в биогеоценозе................................................................. 8
1.6. Выражение продуктивности экологических систем в форме экологических пирамид; пирамиды чисел и биомассы......................................... 9
1.7. Экологические факторы и их классификация. Адаптация живых организмов к экологическим факторам и ее виды................................... 10
1.8. Экологическая ниша организма и ее модель. Нарушение параметров экологической ниши под воздействием деятельности человека...... 13
1.9. Понятие популяции. Основные характеристики популяций. Типы динамики численности популяций. Типы приспособления видов к окружающей среде....................................................................................................... 15
1.10. Биогеохимические круговороты веществ в биосфере и их классификация. Большой геологический круговорот углерода......................... 17
1.11. Упрощенная схема биогенного круговорота фосфора............. 18
1.12. Контрольные вопросы к разделу 1............................................ 18
1.13. Контрольные тестовые задания к разделу 1 по курсу "Основы экологии"..................................................................................................... 20
РАЗДЕЛ 2 Прикладная экология........................................................ 24
2.1. Природные ресурсы и их классификация. Оценка потребления ресурсов в регионе и модель кривых их истощения..................................... 24
2.2. Классификация методов защиты окружающей природной среды от антропогенных загрязнений.................................................................. 26
2.3. Оценка влияния технологического решения на окружающую среду 27
2.4. Защита окружающей природной среды от электромагнитного и радиоактивного излучения........................................................................ 28
2.4.1. Защита окружающей природной среды от электромагнитного излучения...................................................................................... 29
2.4.2. Защита окружающей природной среды от радиоактивного излучения.......................................................................................... 31
2.5. Защита окружающей природной среды от теплового и акустического загрязнения...................................................................................... 33
2.6. Методы утилизации и санитарного обезвреживания твёрдых бытовых и промышленных отходов.............................................................. 37
2.7. Классификация методов очистки сточных вод в соответствии с их фазово-дискретным состоянием................................................................ 41
2.8. Наиболее распространённые способы очистки промышленных сточных вод (классификация и характеристика).............................................. 43
2.8.1. Механическая очистка........................................................ 43
2.8.2. Химическая очистка........................................................... 48
2.8.3. Физико-химические способы очистки................................ 49
2.8.4. Биохимическая очистка...................................................... 51
2.8.5. Обеззараживание................................................................ 52
2.8.6. Консервация........................................................................ 52
2.9. Законодательно регламентированный экономический механизм охраны окружающей природной среды................................................... 52
2.10. Понятие платы за природные ресурсы. Классификация природных ресурсов с точки зрения правил расчёта их цен................................ 54
2.11. Понятие ущерба от загрязнения окружающей природной среды и аспекты его проявления. Классификация экономического ущерба от загрязнения окружающей природной среды................................................. 55
2.12. Понятия вреда, нанесенного загрязнением окружающей среды. Формы возмещения вреда....................................................................... 57
2.13. Понятие убытков от загрязнения окружающей природной среды. Убытки прямые и косвенные................................................................... 58
2.14. Источники платежей предприятий-природопользователей за загрязнение окружающей среды.................................................................... 59
2.15. Система экологического страхования........................................ 61
2.16. Методы определения убытков от загрязнения окружающей среды. Определение убытков по детализированным элементам воздействия 62
2.17. Чистый экономический эффект природоохранных мероприятий 64
2.18. Фонды охраны окружающей природной среды. Задачи и источники их образования. Основные направления использования средств. 65
2.19. Контрольные вопросы к разделу 2............................................ 67
2.20. Контрольные тестовые задания к разделу 2 по курсу "Основы экологии"..................................................................................................... 68
РАЗДЕЛ 3. Возмещение вреда и подсчёт убытков, причиняемых нормативными и сверхнормативными сбросами загрязняющих веществ в водные объекты............................................................................ 72
3.1. Понятия и определения................................................................. 72
3.2. Общий порядок подсчета убытков при установленных фактах загрязнения поверхностных и морских вод..................................................... 75
3.3. Определение количества сброшенных загрязняющих веществ.. 81
3.4. Расчёт годового сброса промышленных сточных вод................ 83
3.5. Выбор необходимой степени очистки сточных вод, спускаемых в водоемы хозяйственно-питьевого и рыбохозяйственного назначения..... 84
3.6. Задания для выполнения расчётов............................................... 85
3.7. Контрольные вопросы к разделу 3.............................................. 91
ПРИЛОЖЕНИЯ................................................................................... 94
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ............................. 106
Адреса сайтов в сети Интернет по экологической тематике............ 107
Навчальне видання
КРИВІЛЬОВА Світлана Павлівна
ЛОПУХІНА Ольга Олександрівна
ОСНОВИ ЕКОЛОГІЇ
Навчально-методичний посібник
Російською мовою
Роботу рекомендував до видання В.І. Тошинський
Редактори: М.П. Єфремова
О.І. Шпильова
План 2006 р., поз. 23 / _____
Підписано до друку 05.06.06. Формат 60х84 1/16. Папір друк. №2.
Друк – ризографія. Гарнітура Times New Roman. Ум. друк. арк. 6,2.
Обл.-вид. арк. 7,4. Наклад 300 прим. Зам № _____. Ціна договірна.
___________________________________________________
Видавничий центр НТУ “ХПІ”. 61002, вул. Фрунзе, 21
Свідоцтво про державну реєстрацію ДК № 116 від 10.07.2000 р.
_____________________________________________
Друкарня НТУ “ХПІ”. 61002, вул. Фрунзе, 21