Содержание

1. Экологические проблемы лесного покрова Земли, почв. 3

2. Задача. 8

Список литературы.. 11

1. Экологические проблемы лесного покрова Земли, почв

Главный фундамент жизни - почвы повсюду на Земле деградируют. В то время как Земля накапливает один сантиметр чернозёма за 300 лет, ныне один сантиметр почвы погибает за три года.

Нарушение почвенных процессов в результате неправильной эксплуатации почвенного покрова приводит к  усиленной эрозии почв. Различают несколько типов эрозии почвы: ветровую (дефляция), водную, техническую и ирригационную (разновидность водной). Самая распространенная и наиболее опасная, наносящая наибольший ущерб фондам почв, - водная эрозия. Она выражается в разрушении почвы, смыве ее талыми, дождевыми и ливневыми водами. Обычно водная эрозия возникает на наклонных поверхностях. Во время весеннего снеготаяния размыв почвы наблюдается при незначительной крутизне – 1-2°. Чем круче склон, тем интенсивнее эрозия[1].

Почвенная эрозия — сугубо местное явление — ныне приобрела всеобщий характер. В США, например, около 44% обрабатываемых земель подвержено эрозии. В России исчезли уникальные богатые чернозёмы с содержанием гумуса в 14-16%, которые называли цитаделью русского земледелия. В России площади самых плодородных земель с содержанием гумуса 10-13% сократились почти в 5 раз.

Почвенная эрозия особенно велика в самых больших и густонаселённых странах. Река Хуанхэ в Китае ежегодно сносит в Мировой океан около 2 млрд. и почвы. Почвенная эрозия не только уменьшает плодородие и снижает урожайность. В результате почвенной эрозии гораздо быстрее, чем обычно предусматривается в проектах, заиливаются искусственно сооружаемые водные резервуары, сокращаются возможность орошения получения электроэнергии от гидроэлектростанций.

Особенно тяжёлая ситуация возникает, когда сносится не только почвенный слой, но и материнская порода, на которой он развивается. Тогда наступает порог необратимого разрушения, возникает антропогенная пустыня. Поразительную картину представляет собой плато Шиллонг в районе Черапунджи, расположенном на северо-востоке Индии. Это самое влажное место мира, где в среднем за год выпадает больше 12 м осадков. Но в сухой сезон, когда прекращаются муссонные ливни (в октябре – мае), район Черапунджи напоминает полупустыню. Почвы на склонах плато практически смыты, обнажились бесплодные песчаники.

Серьезную проблему для современного земледелия представляет засоление почв. В естественных условиях засоление почв происходит через грунтовые воды, насыщенные солями. Наибольшую опасность в земледелии представляет вторичное засоление орошаемых почв. Основная причина вторичного засоления почвы – низкий коэффициент полезного действия оросительных систем[2].

Один из самых глобальных и быстротечных процессов современности — расширение опустынивания, падение и, в самых крайних случаях, полное уничтожение биологического потенциала Земли, что приводит к условиям, аналогичным условиям естественной пустыни.

Естественные пустыни и полупустыни занимают более 1/3 земной поверхности. На этих землях проживает около 15% населения мира. Пустыни — это территории с крайне засушливым континентальным климатом, обычно получающие в среднем всего 150-175 мм осадков за год. Испарение с них гораздо выше, чем их увлажнение. Наиболее обширные массивы пустынь располагаются по обе стороны от экватора, между 15 и 45 0 северной широты, а в Средней Азии и Казахстане пустыни достигают 50 0 северной широты. Пустыни — естественные образования, играющие определённую роль в общей экологической сбалансированности ландшафтов планеты. В результате деятельности человека к последней четверти XX в. появилось ещё свыше 9 млн. км 2 пустынь, и сего они охватили уже 43% общей площади суши[3].

В 90-х гг. опустынивание стало угрожать 3,6 млн. га засушливых земель. Это составляет 70% потенциально продуктивных засушливых земель, или  общей площади поверхности суши, причём эти данные не включают площадь естественных пустынь. Около 1/6 населения мира страдает от этого процесса. Опустынивание может происходить в разных климатических условиях, но особенно бурно оно протекает в жарких, засушливых районах. В Африке находится почти треть всех аридных областей мира; они широко распространены также в Азии, Латинской Америке и в Австралии. Опустыниванию подвергаются в среднем за год 6 млн. га обрабатываемых земель, которые полностью разрушаются, и свыше 20 млн. га снижают свою продуктивность. Такова скорость приближения к порогу необратимого разрушения.

Как считают эксперты ООН, современные потери продуктивных земель приведут к тому, что к середине XXI века мир может лишиться почти 1/3 своих пахотных земель. Такая потеря в период беспрецедентного роста населения и увеличения потребности в продовольствии может стать поистине гибельной.

Опустынивание — это процесс деградации всех природных систем жизнеобеспечения: чтобы выжить, местное население должно или получить помощь со стороны, или уйти в поисках земель, пригодных для жизни. В мире всё больше людей становится экологическими беженцами.

Процесс опустынивания обычно вызывается совокупным действием природы и человека. Особенно губительно это действие в аридных районах со свойственными им хрупкими, легко разрушающимися экосистемами. Уничтожение скудной растительности из-за чрезмерного выпаса скота, вырубки деревьев и кустарников, распашка земель, малопригодных для земледелия, и другие виды хозяйственной деятельности, нарушающей хрупкое равновесие в природе, многократно усиливают действие ветровой эрозии, иссушение верхних слоёв почвы. Резко нарушается водный баланс, снижается уровень грунтовых вод, колодцы пересыхают. Разрушается структура почв, усиливается их насыщение минеральными солями. Вследствие избыточной хозяйственной нагрузки сложно организованные бассейново-речные системы превращаются в примитивно организованные пустынные ландшафты[4].

Опустынивание и опустошение могут возникнуть в любых климатических условиях как результат разрушения природной системы. Но в аридных областях “двигателем” опустынивания становится ещё и засуха. Опустынивание, развивающееся в результате неумелой и неумеренной хозяйственной деятельности, не раз разрушало целые цивилизации. В школах всего мира на уроках истории детям объясняют, что людям надо знать её для того, чтобы извлекать уроки на будущее. Извлекло ли человечество уроки из истории гибели прошлых цивилизаций, засыпанных песком? Основное отличие опыта истории от сегодняшнего дня состоит в темпах и масштабах. Чрезмерно активная хозяйственная деятельность, давление которой накапливалось столетиями и даже тысячелетиями, ныне оказалась спрессованной в десятилетия. Если раньше погибали отдельные цивилизации, погребённые песками, то теперь процесс опустынивания, зарождаясь в различных местах и имея разное регионально проявление, принял глобальные масштабы. Накопление в атмосфере углекислого газа, усиление запылённости и задымлённости атмосферы ускоряют аридизацию суши. Этот процесс охватывает не только аридные области.

Расширяющаяся площадь пустынь способствует возникновению сухих климатических условий, которые, вероятно, в большой мере влияют на учащение многолетних засух. Порочный круг замыкается.

Судьба лесов и история человечеств на всех континентах были между собой теснейшим образом взаимосвязаны. Леса служили основным источником продовольствия для первобытных общин, живших охотой и собирательством. Они являлись источником топлива и строительных материалов для сооружения жилищ. Леса служили убежищем для людей и в большой мере — основой их экономической деятельности. Жизнь лесов и жизнь людей, связи между ними нашли отражение в культуре, мифологии, религии большинства народов мира. Около 10 тыс. лет назад, до зарождения сельскохозяйственной деятельности, густые леса и другие покрытые лесом пространства занимали более 6 млрд. га поверхности суши. К концу XX столетия их площадь сократилась почти на 1/3 и ныне они занимают лишь немногим более 4 млрд. га. Во Франции, например, где леса изначально покрывали около 80% территории, к концу XX в. их площадь сократилась до 14%; в США, где лесами в начале XVII в. было покрыто почти 400 млн. га, уже к 1920 году этот лесной покров был на 2/3 уничтожен[5].

Все рассмотренные аспекты не лучшим образом влияют не только на наше общее благосостояние, но, главным образом, на благосостояние наших детей и вообще потомков. Поэтому мы должны обеспечить им славное и безоблачное будущее: разрабатывать и внедрять проекты по ограничению и искоренению вообще таких нежелательных процессов.


 

Задача

На берегу озера площадью 5 км2 и средней глубиной 2 м расположено промышленное предприятие, использующее воду озера для технических нужд и затем сбрасывающее загрязненную воду в озеро.

Рассчитать каким будет загрязнение озера через 1 месяц, 1 год.

Сделать выводы о промышленном загрязнении водоемов и дать рекомендации по сохранению озера.

Исходные данные приведены в табл.1

Таблица 1 – Исходные данные

Объем сброса сточной воды в ед. времени (л/с)

Фактическое содержание вредных примесей в сточной воде (мг/л)

мышьяк

ртуть

свинец

10

0,91

0,37

5,10


Решение:

Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ (ВВ), сбрасываемых в озеро[6]:

Мышьяк – 0,006 мг/л

Ртуть – 0,005 мг/л

Свинец – 0,05 мг/л

Общее загрязнение определяется по формуле:

С = С1/ПДК1 + С2/ПДК2 + С3/ПДК3 = ZСi/ПДКi

где Сi – фактическое загрязнение воды ВВ

ПДКi – ПДК этого ВВ

Безразмерная суммарная концентрация ВВ не должна превышать 1

1. Вычислим объем сточной воды, поступающей в озеро за 1 месяц, 1 год:

Объем сброса сточной воды, поступающей в озеро за 1 месяц равен (при условии, что предприятие работает 30 дней в месяц):

10 * 3600 * 24* 30 = 25920000 л

Объем сброса сточной воды, поступающей в озеро за 1 год равен:

25920000 * 12 = 311040000 л

2. Определим количество вредных веществ, поступивших в озеро со сточной водой, пользуясь данными таблицы исходных данных:

Количество мышьяка равно:

0,91 * 25920000 = 23587200 мг = 23,58 кг в месяц или 283,04 кг в год

Количество ртути равно:

0,37 * 25920000 = 9590400 мг = 9,59 кг в месяц или 115,08 кг в год

Количество свинца равно:

5,10 *25920000 = 132192000 мг = 132,19 кг в месяц или 1586,3 кг в год

3. Вычислим фактическое загрязнение в озере каждым ВВ по формуле:

С1 = количество ВВ в озере / объем воды в озере

Объем воды в озере равен:

25000000 м2 * 2 м = 50000000 м3

Через 1 месяц:

С1 = 23587200 /50000000= 4,72 мг/л

С2 = 9590400 / 50000000 = 0,19 мг/л

С3 =132192000 / 50000000  = 2,64 мг/л

С = 4,72 / 0,006 + 0,19/0,005 + 2,64/ 0,05 ≥ 1

Через 1 год:

С1 = 283040000 / 50000000=5,66 мг/л

С2 = 115080000 / 50000000 = 2,30 мг/л

С3 =1586300000 / 50000000  = 31,76 мг/л

С = 5,66 / 0,006 + 2,30/0,005 + 31,76/ 0,05 ≥ 1

Как показывает расчет, промышленное загрязнение озера велико. Суммарная концентрация вредных веществ превышает единицу.

Для сохранения озера рекомендуется перед выбросов сточных вод предприятием производить их очистку.



Список литературы

1. Воронков В.А. Основы общей экологии. – М.: Высшая школа, 1997.

2. Никитин Д.П. Окружающая среда и человек. – М.: Высшая школа, 1980.

3. Минин А.А. Лесной покров Земли. – М.: Знание, 1991.

4.  Кормилицын В.И. Основы экологии. – М. Интерстиль, 1997. –365с.

5. Акимова Т.А. Экология. – М.:ЮНИТИ, 1998.- 455 с.

6. Методическое указания по изучению дисциплины и задания для контрольных работ студентам заочного факультета по направлению 650300 «Геодезия» специальности 300100 «Прикладная геодезия», по направлению 650600 «Землеустройство и земельный кадастр» специальности 311100 «Городской кадастр», по направлению 626500 «Землеустройство и земельный кадастр» специальности 330100 «Безопасность жизнедеятельности в техносфере», по направлению 654700 «Информационные системы», по специальности 013600 «Геоэкология», по специальности 060800 «Экономика управления на предприятии (геодезическом производстве)». – Новосибирск : СГГА, 1998.




[1] Воронков В.А. Основы общей экологии. – М.: Высшая школа, 1997.


[2] Акимова Т.А. Экология. – М.:ЮНИТИ, 1998.- 455 с.


[3]Кормилицын В.И. Основы экологии. – М. Интерстиль, 1997. –365с.

 

[4] Никитин Д.П. Окружающая среда и человек. – М.: Высшая школа, 1980.


[5] Минин А.А. Лесной покров Земли. – М.: Знание, 1991.


[6] Методическое указания по изучению дисциплины и задания для контрольных работ студентам заочного факультета по направлению 650300 «Геодезия» специальности 300100 «Прикладная геодезия», по направлению 650600 «Землеустройство и земельный кадастр» специальности 311100 «Городской кадастр», по направлению 626500 «Землеустройство и земельный кадастр» специальности 330100 «Безопасность жизнедеятельности в техносфере», по направлению 654700 «Информационные системы», по специальности 013600 «Геоэкология», по специальности 060800 «Экономика управления на предприятии (геодезическом производстве)». – Новосибирск : СГГА, 1998.