Содержание:

Задача 1.2. 2

Задача 2.4. 3

7) Особо охраняемые природные территории. 6

28)Биотическая структура экосистем. 9

33)Продуктивность экосистем. 11

46)Деградация наземных экосистем. 12

55) Ионизирующие излучения: источники, воздействие на природную среду и здоровье человека, нормирование. 13

Задача 1.2

ИНГРЕДИЕНТ

Cфi

ПДКi

Сi+Сфi

(Сi+Сфi ) / 0,8*ПДК

углерода оксид

18,75

0,15

18,9

3,78

аммиак

0,015179

0,2

0,28

0,451

сероводород

0,002282

0,008

0,0004

ангидрид сернистый

0,008

0,05

0,5

0,051429

0,0928

диоксид азота

0,0015

0,085

0,044339

0,014118

фенол

0,008

0,01

0,19

0,64

фтористый водород

0,0002

0,02

0,0004

0,008

взвешенные вещества

0,15

0,5

0,08

0,24

ксилол

0,05

0,2

0,02

0,2

бензин

0,8

0,128

анилин

0,001

0,05

0,028

0,016

кислота серная

0,02

0,3

0,1

0,053

Группу суммации образуют в данном случае аммиак и сероводород. По условию нормирования Σ²_i₌₁⁼(Ci+Cфi)/ 0,8 *ПДКм.р.i.= 0,451<1, значит, условия нормирования по группам суммации выполняются. Для индивидуальных веществ, не вошедших в группы суммации, условия нормирования выполняются, то есть (Ci+Cфi)<ПДКм.р.i.

Санитарно-гигиеническая оценка состояния атмосферы в данном случае такова: фактические концентрации компонентов группы суммации аммиака и сероводорода в воздухе не превышают предельно допустимые концентрации. По оксиду углерода наблюдается превышение ПДК*0,8 в 3,78 раза. По остальным примесям фактические концентрации не превышают предельно допустимые концентрации.

Задача 2.4

Категория водопользования — рыбохозяйственное, высшая категория. Контрольный створ установить на расстоянии 500 м от сброса сточных вод.

Расчет коэффициента смешения: γ=(1 – e ^–^α^3√^L)/ (1+ Q/q * e ^–^α^3√^L)=0,9685

α = 0,753.

Табл.1 Концентрации примесей в контрольном створе:

Q	q	Ccm	Cp	γ	Ckc	вещество
10,8	0,06	0,4	0,04	0,9685	0,04205334	ацетон
0,1	0	0,00057037	фенол
1,4	0,04	0,04775706	нитриты
21,4	0,7	0,81806709	нитраты
2,8	0	0,01597043	нефтепродукты
0,03	0	0,00017111	медь
0,0008	0	4,563E-06	ртуть

Табл. 2

вещество	концентрация, г/м3	ПДК,мг/м3	лимитирующий признак вредности	класс опасности
в контр створе	фоновая
ацетон	0,04205334	0,04	0,05	токсикол.	3
фенол	0,00057037	0	0,001	рыб.хоз.	4
нитриты	0,04775706	0,04	3,3	сан.-токс.	2
нитраты	0,81806709	0,7	40	токсикол.	3
нефтепродукты	0,01597043	0	0,1	-	-
медь	0,00017111	0	0,001	токсикол.	3
ртуть	4,563E-06	0	0,0005	токсикол.	1

Суммацией действия обладают в данном случае ацетон, нитраты, медь и ртуть, для них необходимо проверить выполнение условия: С1/ПДК+С2/ПДК+ С3/ПДК+С4/ПДК = 1,859>1, то есть загрязнение объекта по веществам группы суммации превышает допустимое. Для веществ, не вошедших в группы суммации, отношения Сi/ПДК представлены в таблице 3:

Табл.3

вещество	Скс/ПДК
нитриты	0,27
фенол	0,00059
нефтепрродукты	0,16

Видно, что ПДК превышены для группы суммации (медь, ацетон, нитраты и ртуть).

Выводы по санитарно-гигиеническому состоянию объекта: превышены ПДК по меди, ацетону, нитратам и ртути. По веществам, не вошедшим в группы суммации, превышений нет.

7) Особо охраняемые природные территории.

Основу территориальной охраны природы в России составляет система особо охраняемых природных территорий ( ООПТ ). Статус ООПТ в настоящее время определяется Федеральным Законом "Об особо охраняемых природных территориях", принятым Государственной Думой 15 февраля 1995 г. Согласно Закону "Особо охраняемые природные территории — участки земли, водной поверхности и воздушного пространства над ними, где располагаются природные комплексы и объекты, которые имеют свое природоохранное, научное, культурное, эстетическое, рекреационное и оздоровительное значение, которые изъяты решениями органов государственной власти полностью или частично из хозяйственного использования и для которых установлен режим специальной охраны."

Россия унаследовала от СССР довольно сложную систему категорий ООПТ, которая формировалась эволюционно. В Законе выделяются следующие категории:

государственные природные заповедники, в том числе биосферные;

национальные парки;

природные парки;

государственные природные заказники;

памятники природы;

дендрологические парки и ботанические сады;

лечебно-оздоровительные местности и курорты.

Традиционно высшей формой охраны природных территорий в нашей стране являются заповедники.

Заповедники Территории заповедников полностью изымаются из хозяйственного использования и не могут отчуждаться, кроме того, заповедники имеют научный отдел, осуществляющий постоянное изучение их природных комплексов. Задачи заповедников ограничиваются охраной и исследованием природных комплексов, просвещением, участием в экологической экспертизе, подготовке соответствующих кадров. Обычно на территории заповедника выделяется зона, полностью закрытая для всякого воздействия. Нередко вдоль границ заповедников располагаются их охранные зоны, выполняющие буферную функцию за счет ограничений на определенные виды хозяйственной деятельности.

Характерно, что самый большой заповедник страны - Большой Арктический (4,2 млн. га) - расположен на безлюдных берегах и островах Арктики. В целом площади заповедников растут с юго-запада на северо-восток, исключение составляют лишь несколько крупных заповедников Кавказа, но и они охраняют в основном слабонаселенные и сравнительно малоиспользуемые высокогорные леса и луга.

На равнинных плотно заселенных людьми участках с продуктивными почвами создание заповедников затруднено. В таких районах создание ООПТ высокого ранга встречает ожесточенное сопротивление природопользователей, поэтому если ООПТ и создаются, то имеют здесь небольшие, порой, точечные размеры. Особенно сложной является ситуация с охраной природных экосистем, расположенных в пределах степной зоны, где эти экосистемы наиболее интенсивно трансформированы. Именно здесь немногие имеющиеся заповедники крайне малы по площади, а в сибирской части этой зоны их и вообще нет. В то же время наиболее крупные заповедники расположены либо в малотрансформированных Арктике и сибирской тайге, либо в горнолесных районах

Старейший из существующих заповедников России - Баргузинский - был создан в 1916 г.

Национальные парки в отличие от заповедников наряду с задачами по охране и изучению природных комплексов должны обеспечивать туризм и рекреацию граждан. На их территории могут сохраняться земельные участки иных пользователей и собственников с преимущественным правом национального парка на покупку такой земли. Национальные природные парки - новая для России форма охраны территорий. Первые два (Лосиный остров и Сочинский) были созданы лишь в 1983 г., 12 из 32 - в последние пять лет. Пока эту форму нельзя считать эффективным методом территориальной охраны живой природы, однако внимание общественности и тенденции, известные по другим странам, дают достаточно надежд на постепенную реализацию потенциала этой формы охраны природных комплексов.

Природные заказники отличаются от предыдущих категорий тем, что их земли могут как отчуждаться, так и не отчуждаться у собственников и пользователей, они могут быть как федерального, так и местного подчинения. Среди заказников федерального значения наибольшую роль играют зоологические, другие формы — ландшафтные, ботанические, лесные, гидрологические, геологические — распространены в меньшей степени. Основной функцией заказников является охрана охотничьей фауны. Охота запрещена всегда, но нередко бывают введены и весьма существенные ограничения на лесоэксплуатацию, строительство и некоторые другие виды хозяйственной деятельности. Охрана этих резерватов обычно довольно неплохо налажена.

Среди не оговоренных в Законе можно указать на такую категорию ООПТ, как водно-болотные угодья , имеющие международное значение — главным образом в качестве местообитаний водоплавающих птиц, которые создаются в плане выполнения страной ее обязательств, вытекающих из членства в Конвенции о водно-болотных угодьях (Рамсарская). В состав этих угодий входят не только водно-болотные экосистемы, но и связанные с ними сухопутные комплексы. Наличие международного статуса и специального правительственного постановления позволяет рассматривать эту форму как существенный фактор охраны экосистем России, прежде всего озерных и болотных. Статус этих объектов пока разработан пока слабо. Основным отличием этого типа охраняемых территорий от остальных является комплексность — на территории водно-болотных угодий, имеющих международное значение, могут находится заповедники, заказники, памятники природы и земли, не имеющие специального статуса охраны, в том числе и используемые в сельском хозяйстве. На территориях заповедников и т.п. осуществляется режим охраны, соответствующий их статусу. На специально не охраняемых территориях вводятся ограничения (вплоть до полного запрещения) на виды хозяйственной деятельности, вредно сказывающиеся на функционировании водно- болотных угодий. Природосберегающие виды деятельности стимулируются. Такой подход делает эту форму охраны потенциально особенно перспективной, так как, во-первых, количество площадей, где возможен полный запрет хозяйственной деятельности, имеет свои пределы, во-вторых, на огромных, используемых очагами, территориях России сочетания строгой охраны в наиболее ценных и уязвимых участках с разумным регулированием природопользования представляется наиболее эффективным.

Лесоохотничьи хозяйства —это унаследованные от советской системы элитные природные комплексы, предназначавшиеся для загородного отдыха руководителей высокого ранга. Эти территории всегда имели принципиально более высокий уровень охраны, на них ограничивалась хозяйственная деятельность, нарушающая условия обитания животных, не допускались отводы земель. Несмотря на нынешние проблемы бюджетного финансирования, инерция особого статуса этих территорий сохраняется и используется новой элитой. Таким образом, государственные лесоохотничьи хозяйства вполне могут быть отнесены в одну группу с охраняемыми территориями в силу их элитного положения, наличия реальной охраны и ограничений на хозяйственную деятельность [1, с.1-30].

28)Биотическая структура экосистем.

Экосистема основана на единстве живого и неживого вещества. Движущей силой в любой материальной системе служит энергия. В экосистемы она поступает главным образом от Солнца. Растения за счет содержащегося в них пигмента хлорофилла улавливают энергию излучения Солнца и используют ее для синтеза органического вещества. Кроме растений продуцировать органическое вещество могут некоторые бактерии, они используют энергию, которая образуется при окислении неорганических соединений. Это так называемая энергия химического синтеза, такие организмы называют хемосинтетиками. Таким образом, растения и хемосинтетики создают органическое вещество из неорганических составляющих с помощью энергии окружающей среды. Их называют продуцентами или автотрофами. Виды, потребляющие созданную продуцентами органику как источник вещества и энергии для своей жизнедеятельности, называются консументами или гетеротрофами. Консументы — это самые разнообразные организмы: простейшие, насекомые, пресмыкающиеся, рыбы, птицы и, наконец, млекопитающие, включая человека. Консументы, в свою очередь, подразделяются на ряд подгрупп в соответствии с различиями в источниках их питания. Животные, питающиеся непосредственно продуцентами, называются первичными консументами или консументами первого порядка. Их самих употребляют в пищу вторичные консументы. Некоторые виды живых организмов соответствуют нескольким таким уровням.

Первичные консументы, питающиеся только растениями, называются растительноядными или фитофагами. Консументы второго и более высоких порядков — плотоядные. Виды, употребляющие в пищу как растения, так и животных, относятся к всеядным. Мертвые растительные и животные остатки, например опавшие листья, трупы

животных, продукты систем выделения, называются детритом. Существует множество организмов, специализирующихся на питании детритом, они называются детритофагами. Примером могут служить грифы, шакалы, раки, термиты, муравьи и т.п. Как и в случае обычных консументов, различают первичных детритофагов, питающихся непосредственно детритом, вторичных и т.п. Наконец, значительная часть детрита в экосистеме, в частности опавшие листья, валежная древесина, в своем исходном виде не поедается животными, агниет и разлагается в процессе питания ими грибов и бактерий. Поскольку роль грибов и бактерий столь специфична, их обычно выделяют в особую группу детритофагов и называют редуцентами. Редуценты замыкают биогеохимический круговорот веществ, разлагая органику на исходные неорганические составляющие — углекислый газ и воду [2, с.322-324].

33)Продуктивность экосистем.

Весь запас энергии экосистем сосредоточен в массе органического вещества — биомассе, поэтому интенсивность образования и разрушения органического вещества на каждом из уровней определяется прохождением энергии через экосистему (биомассу всегда можно выразить в единицах энергии).

Скорость образования органического вещества называют продуктивностью. Различают первичную и вторичную продуктивность. В любой экосистеме происходит образование биомассы и ее разрушение, причем эти процессы всецело определяются обитателями низшего трофического уровня — продуцентами. Все остальные организмы только потребляют уже созданное растениями органическое вещество и, следовательно, общая продуктивность экосистемы от них не зависит. Высокие скорости продуцирования биомассы наблюдаются в естественных и искусственных экосистемах там, где благоприятны абиотические факторы, и особенно при поступлении дополнительной энергии извне, что уменьшает собственные затраты системы на поддержание жизнедеятельности. Такая дополнительная энергия может поступать в разной форме: например, на возделываемом поле — в форме энергии ископаемого топлива и работы, совершаемой человеком или животным. Для обеспечения энергией всех особей сообщества живых организмов экосистемы необходимо определенное количественное соотношение между продуцентами, консументами разных порядков, детритофагами и редуцентами. Однако для жизнедеятельности любых организмов, а значит и системы в целом, только энергии недостаточно, они обязательно должны получать различные минеральные компоненты, микроэлементы, органические вещества, необходимые для построения молекул живого вещества [2, с.355-356].

46)Деградация наземных экосистем.

В экосистемах постоянно происходят процессы саморазвития сообществ, при которых происходит постепенная смена господствующих видов в сообществе, поскольку при длительном существовании популяции меняют свое окружение в неблагоприятную сторону и в результате оказываются вытесненными популяциями других видов, для которых данные преобразования оказались экологически выгодными. Длительное существование биоценоза возможно лишь в том случае, изменения среды, вызванные деятельностью одних организмов, точно компенсируются деятельностью других, с противоположными экологическими требованиями. Если же условия меняются так, что экосистема становится неустойчива в новых условиях, постепенно происходит формирование более устойчивых комбинаций, соответствующих конкретным условиям среды.

Если усиливающееся влияние какого-либо фактора приводит к постепенному упрощению структуры сообществ, обеднению их состава, снижению продуктивности, то подобные события называют дигрессионными или дигрессиями. Примером деградации наземной экосистемы могут служить пастбищные дигрессии на террасовых песках Нижнего Днепра. Они развиваются следующим образом: при умеренном выпасе степь находится на стадии дерновинных злаков. Преобладают типчак, кипец, житняк, ковыль. При дальнейшей усиленной пастьбе возникает стадия стержнекорневых двудольных с господством чаще всего молочая, а также двулетников и однолетников. Дерновинки злаков разбиваются копытами скота, а затем почти бесследно исчезают. На третьей стадии корневищных растений появляются злаки, характерные для сыпучих и слабозаросших песков: песчаный пырей, вейник, осока песчаная. На следующей стадии возникают голые пески с отдельными зарослями псаммофитов, характерных для предыдущего этапа. Таким образом, ковыльно-типчаковая степь сменяется сыпучими песками. Соответственно меняется и характер животного населения [4, 5 с.57-61].

55) Ионизирующие излучения: источники, воздействие на природную среду и здоровье человека, нормирование.

Ионизирующее излучение — излучение, которое создается при радиоактивном распаде, ядерных превращениях, торможении заряженных частиц в веществе и образует при взаимодействии со средой ионы разных знаков; источник ионизирующего излучения — устройство или радиоактивное вещество, испускающее или способное испускать ионизирующее излучение.

Естественный радиационный фон — доза излучения, создаваемая космическим излучением и излучением природных радионуклидов, естественно распределенных в земле, воде, воздухе, других элементах биосферы, пищевых продуктах и организме человека; техногенно измененный радиационный фон — естественный радиационный фон, измененный в результате деятельности человека.

Эффективная доза — величина воздействия ионизирующего излучения, используемая как мера риска возникновения отдаленных последствий облучения организма человека и отдельных его органов с учетом их радиочувствительности. Санитарно-защитная зона — территория вокруг источника ионизирующего излучения, на которой уровень облучения людей в условиях нормальной эксплуатации данного источника может превысить установленный предел дозы облучения для населения. В санитарно-защитной зоне запрещается постоянное и временное проживание людей, вводится режим ограничения хозяйственной деятельности и проводится радиационный контроль.

Зона наблюдения — территория за пределами санитарно-защитной зоны, на которой производится радиационный мониторинг.

Воздействие ионизирующего излучения на человека может происходить в результате внешнего и внутреннего облучения. Внешнее облучение вызывают источники рентгеновского, гамма–злучения и потоки протонов и нейтронов, находящееся вне организма . Внутреннее облучение вызывает альфа– бета– частицы, которые попадают с радиоактивными веществами в организм человека через органы дыхания и пищеварительный тракт.

Наибольшую опасность представляет аварийные режимы работы атомных электростанций. В мире работает более 370 энергетических реакторов, на которых произошло уже более 150 аварий с утечкой радиоактивных веществ. Так, авария на четвертом энергоблоке Чернобыльской АЭС в первые дни после аварии привела к повышению уровня радиации над естественным фоном до 1000 – 1500 раз в зоне около станций и до 10 – 20 раз в радиусе 200 – 250 км.

При аварии все продукты ядерного деления высвобождается в виде аэрозолей (за исключением газов и йода ) и распространяются в атмосфере в зависимости от силы и направления ветра. Размеры облака в поперечнике могут изменяться от 30 до 300 метров, а размеры зон загрязнения в безветренную погоду могут иметь радиус до 180 км мощности реактор 100 МВт.

Развитие атомной энергетики сопровождается ростом радиоактивных отходов предприятий по добыче и переработке ядерного горючего.

Главную опасность в экологическом отношении представляет отходы заводов по переработки тепловыделяющих элементов (ТВЭЛ).

В соответствии с международными стандартами радиационной безопасности годовая доза в 0,1 бэра надежно гарантирует безопасность населения. По правилам признается безопасным получение один раз за всю жизнь годовой дозы в 0,5 бэра.

Нормативы оберегают не только от лучевой болезни, так как легкая степень лучевой болезни возникает при дозе в 75-100 бэр, (т.е. в 750-1000 раз выше предельно допустимых нормативов). Малыми дозами в мировом сообществе принято считать дозы в интервале 20-50 бэр, накопленные за всю жизнь в результате влияния техногенных источников. Данный диапазон, помимо всего прочего, учитывает уровень индивидуальной радиочувствительности. Однако однозначно принято, что при дозе за всю жизнь ниже 20 бэр вероятность проявления каких-либо негативных эффектов практически равна нулю [3].

Список литературы

1. Концепция системы охраняемых природных территорий России (проект): Рабочие материалы. – М.: Изд. РПО ВВФ, 1999. – 30 с.

2. Общая экология Н. М. Чернова, А. М. Белова – М: Дрофа, 2004 г-416с.

3. Охрана окружающей среды, С.В. Белов М: Высшая школа, 1991г-320 с.

4. Общая биогеосистемная экология, И.В. Стебаев и др.-Новосибирск, Наука, 1993г-288с.

5. Экология, Шилов И. А.-М.: Высш. шк., 1997г-512с.