СБОРНИК АКТИВНОГО РАЗДАТОЧНОГО МАТЕРИАЛА ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ЭКОЛОГИЯ»

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

АЛМАТИНСКИЙ КОЛЛЕДЖ СВЯЗИ ПРИ «КАУ»

А. Д. Гакипова

СБОРНИК

АКТИВНОГО РАЗДАТОЧНОГО МАТЕРИАЛА

ПО ДИСЦИПЛИНЕ

«ЭКОЛОГИЯ»

Й курс

ДЛЯ УЧАЩИХСЯ СПЕЦИАЛЬНОСТЕЙ

«РАДИОЭЛЕКТРОНИКА И СВЯЗЬ»,

«ОПТИЧЕСКОЕ И ЭЛЕКТРОННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ»,

«ЭКОНОМИКА» (по отраслям)

Алматы 2012 г.

Сборник активного раздаточного материала рассмотрен и утвержден на заседании педагогического совета АКС при ННУ…

Перечень принятых сокращений

БГМК - Балхашский горнометаллургический комбинат БПК – биохимическое потребление кислорода ВКО – Восточно-Казахстанская область

Лекция № 1. Загрязнение окружающей среды

В связи с высокой численностью людей на Земле — более 6 млрд. — и… Воздействие человека на биосферу может быть прямым и косвенным.

Лекция №3. Загрязнение атмосферного воздуха

В естественном состоянии атмосферный воздух содержит: 78,08% азота, 20,95% кислорода, 0,036% углекислого газа, 0,5— 4% паров воды, твердые и жидкие… Распределение газов по высоте не всегда однородно, например, озон… Химические и оптические свойства атмосферы, ее химический состав и прозрачность играют важнейшую роль в поддержании…

Тяжелые металлы. Средние концентрации свинца, меди, мышьяка в атмосферных осадках остаются в пределах нормы. Максимальные концентрации в атмосферных осадках свинца отмечены в г. Алматы – 15,1 мкг/л. Концентрации меди (57,0 мкг/л), мышьяка (27,3 мкг/л) и кадмия (3,4 мкг/л) обнаружены в г. Балхаш.

Кислотность проб снежного покрова имеет характер нейтральной и слабощелочной среды.

Тестовые вопросы

1. Назовите естественный источник загрязнения атмосферы, являющийся наиболее значительным и опасным? A) извержения вулканов B) все виды процессов горения, лесные пожары C) ветровая эрозия почв, пыльные бури D) испарения летучих органических веществ с листьев растений 2. Как называется совокупность паров воды (туман), аэрозолей серной кислоты, сульфатов металлов и сажи, образующихся при сжигании угля? A) фотохимические окислители B) угольный или промышленный смог C) фитохимический или белый смог D) разложение органики

3. Назовите основное загрязняющее вещество, поступающее в атмосферу от передвижных источников - транспорта? A) оксид углерода B) углеводороды C) оксиды азота D) выхлопные газы 4. Как называется процесс, при котором под действием ультрафиолетовых лучей Солнца окислы азота и углеводороды вступают между собой в химическую реакцию? A) фотохимические окислители B) угольный или промышленный смог C) фитохимический или белый смог D) разложение органики

Глоссарий

На русском языке	На казахском языке	На английском языке
Загрязнение	Ластану	Contamination
Воздушный бассейн	Ауа бассейні	Air pool
Территория республики	Республика аумағы	Territory of the republic
Косвенное воздействие	жанама әсер	Indirect influence
Анализ и обработка	Анализ және өңдеу	Analysis and processing
Метеорологические характеристики	Метеорологиялық қасиеттері	Meteorological features
Снежный покров	Қар жамылғы	Snow cover
Тяжелые металлы	Ауыр металдар	Heavy metals
Промышленный смог	Өнеркәсіптік шаң	Industrial smog
Фотохимический смог	Фотохимиялық шаң	Fotohimicheskiy smog
Самоочищение атмосферы	Атмосфераның өзін-өзі тазаруы	Samoochischenie atmosphere

Тема СРС

1) Составить схему формирования промышленного смога, (Л 1, стр.309-309).

Тема СРСП

1) Составить схему формирования фотохимического смога (Л 1, стр.309-310).

Список основной литературы

1.Чебышев Н.В., Филиппова А.В. Основы экологии. – Москва, 2004 г.

2.Национальный доклад о состоянии окружающей среды в Республике Казахстан, МООС РК, Алматы, 2007 г.

3. В.Г.Игнатов, А.В.Кокин. Экология и экономика природопользования., Р-на-Д, 2003 г.

4. Л.И.Губарева, О.М.Мизирева, Т.М. Чурилова. Экология человека. М., 2005

5 Г.С.Оспанова, Г.Т.Бозшатаева. Экология. – Алматы, 2002

6. Под редакцией А.С.Степановских . Общая экология. М., 2001.

Лекция №4. Парниковый эффект

Концепция «парникового эффекта» была разработана в конце 1970-х гг. Согласно… Известно, что тепловой баланс Земли зависит от соотношения между поступающей к ней энергией Солнца и обратной отдачей…

Лекция №5. Озоновый слой Земли

Озон (О3) — агрессивный газ с сильным окислительным действием. В переводе с… Озон образуется в атмосфере при действии на кислород высоких энергий коротковолновых УФ лучей и электрических…

Лекция №6. Использование человеком ресурсов гидросферы

Наличие воды необходимого качества является важнейшим условием… Распределение водных ресурсов Земли приведено в таблице 12.1

Лекция № 7. Ресурсы пресной воды Республики Казахстан

Водные ресурсы Казахстана

Согласно Водному Кодексу РК (2003 г.) водные ресурсы представляют собой запасы поверхностных и подземных вод, сосредоточенные в водных объектах, которые используются или могут быть использованы. К морским водам РК относятся воды Каспийского и Аральского морей в пределах государственной границы страны.

Поверхностные воды

Объемы поверхностных речных водных ресурсов в Казахстане существенно ограничены и составляют 115,7 км³, из которых только 60,1 км³ формируется на территории республики. Остальная часть поступает из сопредельных государств (Китая, Узбекистана, Кыргызстана, России). В пределах Казахстана имеются около 39 тыс. рек и временных водотоков, более 48 тыс. озер, около 4 тыс. прудов и 204 водохранилища. По численности малые озера (менее 1 км²) составляют 94 %, а по площади – 10 %. Наиболее крупными водохранилищами республики являются: Бухтарминское (на р. Иртыш), с полным объемом воды 49,6 км³, Капшагайское (на р. Или) с объемом 28,1 км³и Шардарьинское – 5,7 км³ (на р. Сырдарья).

Поверхностные водные ресурсы распределены по территории крайне неравномерно и значительно изменяются как в среднем многолетнем ходе, так и внутри года, обуславливая неравномерную обеспеченность различных областей и отраслей экономики. В наиболее обеспеченной водными ресурсами Восточно-Казахстанской области водный фонд составляет 43,8 км³. Дефицит пресных вод испытывается в Атырауской, Западно-Казахстанской и Мангыстауской областях. Водный фонд в Урало-Каспийском бассейне равен 28 км³, в т.ч. по бассейну р. Урал – 11,4 км³. Значительный объем водного фонда принадлежит Балхаш-Алакольскому бассейну (149,4 км³), но большая его часть находится в озере Балхаш и потому не может быть использована на основных орошаемых массивах.

Средняя водообеспеченность в республике составляет 37 тыс. м³ на км² и 6 тыс. м³ на одного человека в год, что является одним из самых низких показателей среди стран СНГ. В настоящее время наблюдается тенденция увеличения стока горных рек, имеющих ледниковое питание. Это происходит из-за деградации ледников, расположенных в высокогорных частях водных бассейнов. Около половины оледенения площади республики находится в горах Джунгарского Алатау (49,7 %), значительное место занимают Заилийский и Кунгей Алатау (32,8 %), Терскей Алатау (7,2 %). Под влиянием естественных и антропогенных изменений климата запас воды в ледниках сократился до 44 млрд. м³. От таяния ледников поступает дополнительно около 0,75 млрд. м³ воды. Сейчас деградация горного оледенения в республике резко снизилась с 2003 года, хотя полной остановки процесса в будущем ожидать не приходится.

Для орошения сельхозкультур, сейчас проводятся восстановительные работы и мероприятия по реконструкции гидротехнических сооружений и каналов.

Коллекторно-дренажные, сбросные и сточные воды от деятельности промышленности и коммунально-бытового хозяйства увеличились на 5 %. В дальнейшем, по мере реконструкции водохозяйственных систем, внедрения водосберегающих технологий, объемы этих вод будут сокращаться.

Возвратные воды являются серьезным источником загрязнения природных вод и окружающей среды. Проблема их полной очистки и утилизации пока полностью не решена, поэтому большая часть этих ресурсов не используется. При этом ресурсная их часть, т.е. возвращаемая в водоисточники не превышает 2 км³, остальной сток теряется и рассеивается по территории, а также частично используется на обводнение пастбищ или направляется на поддержание отдельных экосистем. Основное количество возвратных вод поступают в реки бассейнов Сырдарья (47 %) и Иртыш (34 %), остальной объем приходится на бассейны рек Или (8 %), Нура (5 %) и другие.

Для эффективного решения проблемы дефицита воды и улучшения качества водных ресурсов в регионах республики, необходимо увеличить использование подземных вод, в целях улучшения водоснабжения населенных пунктов.

Подземные воды

Общие прогнозные запасы подземных вод на территории республики достигают 45 км³ в год или 1450 м³/с. Их разведанные запасы составляют16 км³. Учитывая острый дефицит в подземных пресных водах, в республике продолжаются поисково-разведочные работы на перспективных площадях. На территории РК на сегодня разведано 45 подземных водных месторождений, которые по химическому составу, бальнеологическим свойствам и лечебному значению подразделяются на: йодо-бромные (5 месторождений), кремнистые (4), радоновые (7), железистые (2) и без специфических компонентов. В настоящее время на территории республики разведано 626 месторождений и участков подземных вод с суммарными запасами 43383,5 тыс. м³/сут.

Из 700 выявленных источников загрязнения подземных вод 241 оказывают непосредственное влияние на их гидрогеохимическое состояние. Загрязнение нефтепродуктами отмечено на 49 источниках, из них – на 35 постоянно; на 59 – тяжелыми металлами (на 40 постоянно); на 41 – фенолами (на 35 постоянно); и на 29 – органическими соединениями (в 22 случаях – постоянно).

В рамках программы «охрана окружающей среды республики казахстан» создается научно-обоснованная система управления ресурсами подземных вод.

Морские воды

В пределах республики расположены три уникальных внутриконтинентальных водоема: Аральское море, Каспийское море и озеро Балхаш.

Аральское море. В современном состоянии Аральское море делится на три части – Малое море (объем 21,8 км³), Восточная мелководная и Западная глубоководная части Большого моря (109 км³).

Годовая амплитуда уровня Большого моря стабилизировалась, и не превышает 0,1 м. Соленость воды в Западной котловине - 90 г/дм³. Высокая соленость воды привела к гибели практически всех видов рыб и беспозвоночных. Естественное воспроизводство рыб прекратилось. Среднегодовой уровень Большого моря составляет 30,3 м, а Малого моря – 40,2 м. Минерализация воды Малого моря значительно ниже - 2,0 г/дм³. Поступление в море воды из Сырдарьи постепенно увеличивается, за год поступает около 10 км³ воды, из них около 8 км³ по проливу Берга – в Большое море. Море отступило от берегов на 100-150 км, оставляя за собой свыше 45 тыс. км² бывшего морского дна, с которого выдуваются и выносятся далеко за пределы Аральского моря более 15 млн. тонн солей в год (рисунок 7.1).

Рис.7.1 Динамика изменения площади Аральского моря

Из-за снижения пропускной способности р. Сырдарьи и нарушения зарегулированности воды в низовьях реки происходят затопления больших территорий береговой части реки, особенно в зимнее время. В целях стабилизации экологической ситуации в среднем и нижнем течении Сырдарьи идет реализация проекта по увеличению пропускной способности русла Сырдарьи и созданию условий регулирования гидрометеорологического и экологического режима Малого моря. Завершение строительства постоянной плотины и водосброса в северной части Аральского моря (гидроузел «Аклак») позволит восстановить биоразнообразие и рыбоводство, стабилизировать уровень моря на отметке 39-42 м, минерализацию воды в пределах 4-17 г/дм³, а также уменьшить сброс в Арнасайскую впадину с 3 до 1 км³. Данный проект способствует экологическому оздоровлению как казахстанской части Приаралья, так и всего бассейна в совокупности. Другие проводимые работы технологического и экологического характера в бассейне Приаралья осуществляются согласно новой «Программы конкретных действий по улучшению экологической и социально-экономической обстановки в бассейне Аральского моря на период 2003-2015 гг.», состоящей из 14 приоритетов.

Каспийское море. Продолжающееся подтопление приморских населенных пунктов, затопление сельскохозяйственных угодий и нефтепромыслов наносит значительный ущерб прибрежным административным зонам. Из сельскохозяйственного оборота вышло 13 % территорий, затоплено более 500 тыс. га прибрежных земель.

По подсчетам специалистов, при ожидаемой добыче нефти в Каспийском море в объеме 80 млн. т в год и уровне потерь 0,1 % (порядка 800 тыс. т) экологическая ситуация на Каспии примет кризисный характер.

Состояние воды рек, впадающих в Каспийское море, ухудшается с развитием хозяйственного освоения водных ресурсов в системах гидростроительства, орошения, промышленного и бытового водопользования. Ежегодно по Волге в бассейн Каспия поступает 2,5 км³ неочищенных и 7 км³ недостаточно очищенных сточных вод.

Озеро Балхаш. В восточной части озера минерализация воды составляет порядка 4 г/дм³, а в западной – 0,5-1,5 г/дм³. Слабая минерализация в западной части связана с притоком воды р. Или, бассейн которой занимает 80% площади водосбора озера. Кроме р. Или в озеро поступают также воды из р. Каратал, Аксу, Лепсы. Глубина озера Балхаш в проливе Узун-Арал не превышает 2,5 м при его ширине в 5 км.

За период 1998 - 2004 гг. уровень воды в озере поднялся до отметки 342,4 м за счет увеличения стока рек Или, Каратал, Лепсы и др. В связи с повышением уровня воды в озере понизилась минерализация воды с 2,04 г/дм³ до 1,7 г/дм³ в бухте Бертыс и до 1,6 г/дм³ – в заливе Торангалык.

В регионе существенно снижены темпы развития орошаемого земледелия и водопотребления. В сохранности водного режима Балхаша огромную роль играет водность его притоков, особенно из реки Или. Поэтому, проблемы использования водных ресурсов трансграничной реки Или остаются на первом плане в решении региональных проблем между Казахстаном и Китаем.

Самым крупным загрязнителем окружающей среды северного региона озера Балхаш является Балхашский горнометаллургический комбинат (БГМК).

Качество воды и использование водных ресурсов в Казахстане

Качество воды занимает особое место в системе охраны природы и здоровья населения. Проблемы, связанные с качеством воды вызваны деятельностью промышленных предприятий и коммунальных служб, которые сбрасывают стоки без очистки или недостаточно очищенные.

Государственный мониторинг за качеством поверхностных вод осуществляется РГП «Казгидромет», в соответствии с Правилами охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами.

РГП «Казгидромет» при изучении загрязнения поверхностных вод суши и морей в отбираемых пробах воды определяет до 40 физико-химических показателей качества:

-температуру;

- взвешенные вещества;

- цветность;

- прозрачность;

- рН;

- растворенный кислород;

- БПК₅ (биохимическое потребление кислорода);

- минерализацию,

- ХПК (химический показатель качества);

- главные элементы солевого состава;

- биогенные элементы;

- основные загрязняющие вещества: нефтепродукты, фенолы, тяжелые металлы, пестициды.

К наиболее загрязненным водным объектам относится бассейн Иртыша. Максимально загрязнена река Красноярка ВКО (ИЗВ 12,14 – 7 класс качества - «чрезвычайно грязная»). Наибольшее загрязнение отмечается по меди (2,7 ПДК), цинку (54,8 ПДК) и марганцу (12,4 ПДК). Река Глубочанка ВКО по качеству воды относится к 6 классу «очень грязная», ИЗВ 7,12. Превышения ПДК отмечались по меди (9,7 ПДК), цинку (21,4 ПДК) и марганцу (7,6 ПДК). Улучшения ситуации с р. Красноярка и Глубочанка не предвидится, т.к. филиал «Востокказмедь» корпорации «Казахмыс» продолжает использовать два хранилища и шламонакопитель, срок эксплуатации которых закончился десятки лет назад, у них нет водонепроницаемого основания и расположены они в водоохранной зоне. Помимо этого имеются бесхозные шахты, из них вместе с дождевыми и талыми водами выносятся опасные для жизни вещества, рушатся шахтные своды.

Рисунок 6.1 Изменение ИЗВ в 2001-2005 гг. в наиболее загрязненных поверхностных источниках

Источник информации: РГП «Казгидромет»

Из общего количества водных объектов к “чистым” отнесено только 7 рек, 4 озера и 3 водохранилища, к “грязным” и “очень грязным” 7 рек, а к «чрезвычайно грязным» - 1 река Брекса ВКО. В перечень основных загрязняющих веществ, превышающих значения ПДК, входят 12 ингредиентов, из которых наиболее распространенными являются нитриты, соединения меди и цинка, сульфаты, нефтепродукты, фенолы и марганец (рисунок 6.1).

По данным Комитета государственного санитарно-эпидемиологического надзора (КГСЭН) обеспеченность населения республики водопроводной водой составила 76,4 %. Около 3 млн. человек населения республики (19,3 %) используют воду для питья из нецентрализованных источников водоснабжения, качество которых не соответствует нормативам по микробиологическим (4,4 %) и санитарно-химическим показателям (7,1 %). 411,7 тыс. человек (2,7 % населения) пользуются привозной водой негарантированного качества.

Проблемы обеспечения населения доброкачественной водой связаны с нарастающим загрязнением водоисточников, неудовлетворительным санитарно-техническим состоянием водопроводных сооружений и разводящих сетей, отсутствием специализированных предприятий по ремонту и эксплуатации водопроводов. Частая смена собственников объектов водоснабжения, особенно в сельской местности, приводит к бессистемной организации ремонта сооружений. Не на должном уровне находится обеспеченность объектов водоснабжения обеззараживающими средствами и химическими реагентами, используемыми при водоподготовке.

Самые неблагополучные по санитарно-химическому и микробиологическому показателям воды, являются области: Кызылординская соответственно 13,6 % и 6,9 %, Акмолинская - 6,4 % и 3,8 %, СКО – 5,7 % и 1,9 %, Актюбинская – 3,5 % и 1,2 % и Атырауская – 2,5 % и 1,5 %.

Решение проблем сохранения и рационального использования водных ресурсов осуществляются на основании «Концепции развития водного сектора экономики и водохозяйственной политики Республики Казахстан» и согласно отраслевой Программе «Питьевые воды».

В республике осуществляется ряд государственных и международных проектов и программ, направленных на реабилитацию и сохранение водных экосистем, водоснабжение и водоотведение населенных пунктов.

Тестовые вопросы

1. Сколько месторождений и участков подземных вод разведано на территории республики? A) 200 B) 500 C) 626 D) 1256 2. На какое расстояние отступило Аральское море от первоначальных берегов? A) 10-15 м B) 100 – 150 м C) 250-450 км D) 1000-1500 м

3. Какое количество соли выдувается и выносится далеко за пределы Аральского моря с территории бывшего морского дна? A) 5 млн. тонн в год B) 15 млн. тонн в год C) 45 млн. тонн в год D) 95 млн. тонн в год 4. Назовите удельную водообеспеченность Казахстана? A)17 тыс. м³ B) 37 тыс. м³ C) 57 тыс. м³ D) 77 тыс. м³

Глоссарий

На русском языке	На казахском языке	На английском языке
Водный Кодекс	Су кодексі	Water law
Водные ресурсы	Су қорлар	Water resources
Поверхностные воды	Саяз сулар	Surface waters
Подземные воды	Жер асты сулар	Underground waters
Морские воды	Теңіз сулар	Sea waters
Каспийское море	Қаспий теңізі	Kaspian sea
Аральское море	Арал теңізі	Aral sea
Государственная граница	Мемлекеттік шекарасы	State border

Темы СРС

1. Формирование водных ресурсов Казахстана (Л2, стр. 46).

Темы СРСП

1. Составить таблицу «Распределение пресных вод Казахстана – забор воды на хозяйственные нужды РК» (Л2, стр. 49-50).

Список основной литературы

1.Чебышев Н.В., Филиппова А.В. Основы экологии. – Москва, 2004 г.

2.Национальный доклад о состоянии окружающей среды в Республике Казахстан, МООС РК, Алматы, 2007 г.

3. В.Г.Игнатов, А.В.Кокин. Экология и экономика природопользования., Р-на-Д, 2003 г.

4. Л.И.Губарева, О.М.Мизирева, Т.М. Чурилова. Экология человека. М., 2005

5 Г.С.Оспанова, Г.Т.Бозшатаева. Экология. – Алматы, 2002

6. Под редакцией А.С.Степановских . Общая экология. М., 2001.

Лекция № 8. Воздействие человека на литосферу

Воздействие человека на литосферу В настоящее время имеет место огромная степень воздействия человека на литосферу. Из всех оболочек Земли наибольшим…

Лекция №9. Воздействие отраслей экономики РК на окружающую среду

В целом по стране происходит увеличение крестьянских (фермерских) хозяйств. В… На предприятиях республики находится 20 тонн пестицидов и ядохимикатов. Все отходы, содержащие пестициды и ядохимикаты…

Лекция № 10. Зоны экологического бедствия

В Казахстане территория бывшего СИП и прилегающих к нему районов ВКО, Карагандинской и Павлодарской областей и Приаралье носят статус зоны… Приаралье Зона экологического бедствия Приаралья охватывает площадь 59,6 млн. га. Площадь сельскохозяйственных угодий этой зоны…

Лекция № 11. Лесные ресурсы Земли. Леса и растительный мир Казахстана

Значение для биосферы и жизни человека растительного покрова Земли В настоящее время описано около 270 тыс. видов растений (не включая водорослей), произрастающих на Земном шаре.

Лекция № 12. Особо охраняемые природные территории

Для сохранения объектов природы в естественном состоянии организуют особо охраняемые природные территории (ООПТ) — заповедники, заказники,… В мире имеется около 11,5 тыс. ООПТ. Они располагаются более чем в 120 странах… Заповедники — территории с самым строгим режимом охраны, полностью изъятые из хозяйственной деятельности. Их…

Лекция № 13-14. Состояние биологических ресурсов Земли. Биоразнообразие Казахстана. Красная книга.

Биологическим разнообразием называют все разнообразие форм и процессов в… - молекулярно-генетическом;

Лекция № 15. Устойчивое развитие. Экологическая безопасность РК

Целью развития всех систем является повышение их стабильности, достижение устойчивого состояния, снижение неупорядоченности — энтропии. Устойчивость систем обеспечивается слаженным функционированием их элементов.… Все составляющие биосферу подсистемы играют в ней свои эволюционно определенные роли, занимают особые места в…

СБОРНИК АКТИВНОГО РАЗДАТОЧНОГО МАТЕРИАЛА ПО ПРЕДМЕТУ «ЭКОЛОГИЯ» 2-ОЙ КУРС

Утверждено решением педагогического совета АКС при

Казахско-Американском университете, протокол № 9 от 15.05.08.

Подписано в печать

Формат 60х84 1.16 Бумага типографская. Ризограф

Усл. Печ.л.3 Уч. изд. л. 2.3. Тираж

Заказ №______

Издательский дом «Строительство и архитектура»

050043, г.Алматы, ул. Рыскулбекова, 28