Билет 9. 1)Защитные механизмы природной среды и факторы, обеспечивающие ее устойчивость

1)Защитные механизмы природной среды и факторы, обеспечивающие ее устойчивость. Динамическое равновесие в окружающей среде. Гидрологический цикл. Круговорот энергии и вещества в биосфере. Фотосин­тез.

Стабильность биосферы основывается на высоком разнообразии живых организмов, отдельные группы которых выполняют различные функции в поддержании общего потока вещества и распределении энергии, на теснейшем переплетении и взаимосвязи биогенных и абиогенных процессов. В биосфере действуют сложные системы обратных связей и зависимостей. Стабильность биосферы обусловлена тем, что результаты активности трех групп организмов, выполняющих разные функции в биотическом круговороте, - продуцентов (аутотрофы), потребителей (гетеротрофы) и деструкторов (минерализирующие органические остатки) - взаимоуравновешиваются. Важное значение для поддержания стабильности биосферы наряду с биологическим круговоротом имеет круговорот воды, источником энергии для которого служит солнечное излучение. Перемещение воды осуществляют в биосфере процессы эрозии, транспорта, перераспределения, осаждения и накопления механических и химических осадков на суше и в океане. Солнечная энергия вызывает планетарные перемещения воздушных масс. Все эти планетарные процессы на Земле тесно переплетены, образуя общий, глобальный круговорот веществ, перераспределяющий энергию, поступающую от солнца. Стабильное состояние биосферы обусловлено деятельностью самого живого вещества, обеспечивающей определенную степень фиксации солнечной энергии (фотосинтез) и уровень биогенной миграции атомов. Необходимо учитывать, что стабильность биосферы, как любой другой системы, имеет определенные пределы. Человеческое общество, используя не только энергетические ресурсы биосферы, но и небиосферные источники энергии (например, ядерной), ускоряет геохимические преобразования на планете, вмешивается в ход биосферных процессов. Некоторые процессы, вызванные деятельностью человека, имеют противоположную направленность по отношению к естественным процессам (рассеивание руд металлов, углерода и других биогенных элементов, торможение минерализации и гумификации, освобождение углерода и его окисление, нарушение глобальных процессов в атмосфере, влияющих на климат, и т.д.).В соответствии с этим одной из основных задач современной экологии является изучение регуляторных процессов в биосфере, создание научного фундамента ее рационального использования, поддержания ее стабильности.

2)Экологические правонарушения и преступления в России.

Все экологические правонарушения (как и иные) разделяются на проступки и преступления.Объект представляет собой совокупность общественных отношений по охране окружающей природной среды, рациональному использованию ее ресурсов и обеспечению экологической безопасности.Природная среда в целом и ее отдельные компоненты (вода, воздух, животные, например) являются предметом правонарушения. Предметом экологических правонарушений следует считать различные компоненты природной среды аккумулирующие в себе определенное количество труда настоящих и предшествующих поколений людей. Для объективной стороны экологического правонарушения характерно нарушение путем действия или бездействия общеобязательных правил природопользования и охраны окружающей природной среды; причинение вреда экологическим интересам личности, общества или государства либо создание реальной опасности причинения такого вреда; наличие причинной связи между экологически опасным деянием и причиненным вредом. Итак, экологическими преступлениями считаются:

-загрязнение, засорение, истощение поверхностных или подземных вод, источников питьевой воды либо изменение их природных свойств;

-нарушение правил выброса в атмосферу загрязняющих веществ или нарушение эксплуатации установок, сооружений и иных объектов, если это повлекло загрязнение или изменение природных свойств воздуха;

-загрязнение морской среды

-отравление, загрязнение или иная порча земель вредными продуктами хозяйственной или иной деятельности вследствие нарушения правил обращения с удобрениями, стимуляторами роста растений, ядохимикатами и иными опасными химическими и биологическими веществами при их хранении, использовании и транспортировке, повлекшие причинение вреда здоровью человека или ОС;

-уничтожение или повреждение лесов,незаконная порубка (без соответствующего разрешения),

-уничтожение критических местообитаний для организмов, занесенных в Красную книгу РФ;

-незаконная охота, если это деяние совершено с причинением крупного ущерба на территории заповедника или заказника либо в зоне экологического бедствия или в зоне чрезвычайной экологической ситуации;

-незаконная добыча рыбы, морского зверя и иных водных животных или промысловых морских растений,

-производство лесоповала, строительство мостов, дамб, транспортировка древесины и другой лесной продукции с лесосек, осуществление разрывных и других работ;

-нарушение правил ООС при проектировании промышленных, сельскохозяйственных, научных и других объектов лицами, ответственными за их соблюдение,

-производство запрещенных видов опасных видов отходов, транспортировка и хранение, захоронение, использование или иное обращение радиоактивных, бактериологических, химических веществ и отходов с нарушением установленных правил;

-нарушение правил охраны и использования недр при проектировании, повлекшие за собой значительный ущерб;

-уничтожение и повреждение памятников истории культуры, природных комплексов и объектов, взятых под охрану государства;

-сокрытие или искажение информации о событиях, фактах или явлениях, создающих опасность для жизни и здоровья людей либо для ОС, совершенные лицом, обязанным обеспечить население такой информацией;

-незаконное обращение с радиоактивными материалами, т.е. разрушение радиоактивных материалов, хищение либо вымогательство радиоактивных материалов;

-нарушение правил безопасности при размещении, проектировании, строительстве и эксплуатации объектов атомной энергии, если это могло повлечь смерть человека или радиоактивное заражение ОС;

-нарушение санитарно-эпидемиологических правил, повлекшие по неосторожности массовое заболевание или отравление людей;

3)Методы очистки атмосферы от газообразных и аэрозольных загрязнителей, фтористых соединений, радиоактивных веществ

 

Антропогенные источники загрязнения обусловлены хозяйственной деятельностью человека. К ним следует отнести: 1. Сжигание горючих ископаемых 2. Работа тепловых электростанций, когда при сжигании высокосернистых углей в результате выделения сернистого газа и мазута образуются кислотные дожди. 3. Выхлопы современных турбореактивных самолетов с оксидами азота и газообразными фторуглеводородами из аэрозолей, которые могут привести к повреждению озонового слоя атмосферы (озоносферы). 4. Производственная деятельность. 5. Загрязнение взвешенными частицами (при измельчении, фасовке и загрузке, от котельных, электростанций, шахтных стволов, карьеров при сжигании мусора). 6. Выбросы предприятиями различных газов. 7. Сжигание топлива в факельных печах, в результате чего образуется самый массовый загрязнитель – монооксид углерода. 8. Сжигание топлива в котлах и двигателях транспортных средств, сопровождающееся образованием оксидов азота, которые вызывают смог. 9. Вентиляционные выбросы (шахтные стволы). 10. Вентиляционные выбросы с чрезмерной концентрацией озона из помещений с установками высоких энергий (ускорители, ультрафиолетовые источники и атомные реакторы) при ПДК в рабочих помещениях 0,1 мг/м3. В больших количествах озон является высокотоксичным газом.

Средства защиты атмосферы должны ограничивать наличие вредных веществ в воздухе среды обитания человека на уровне не выше ПДК. На практике реализуются следующие варианты защиты атмосферного воздуха:– вывод токсичных веществ из помещений общеобменной вентиляцией;– локализация токсичных веществ в зоне их образования местной вентиляцией, очистка загрязненного воздуха в специальных аппаратах и его возврат в производственное или бытовое помещение, если воздух после очистки в аппарате соответствует нормативным требованиям к приточному воздуху;– локализация токсичных веществ в зоне их образования местной вентиляцией, очистка загрязненного воздуха в специальных аппаратах, выброс и рассеивание в атмосфере;– очистка технологических газовых выбросов в специальных аппаратах, выброс и рассеивание в атмосфере; в ряде случаев перед выбросом отходящие газы разбавляют атмосферным воздухом;– очистка отработавших газов энергоустановок, например, двигателей внутреннего сгорания в специальных агрегатах, и выброс в атмосферу или производственную зону (рудники, карьеры, складские помещения и т. п.)

Способы очистки газовых выбросов в атмосферу. Абсорбционный способ очистки газов, осуществляемый в установках- абсорберах, наиболее прост и дает высокую степень очистки, однако требует громоздкого оборудования и очистки поглощающей жидкости. Основан на химических реакциях между газом, например, сернистым ангидридом, и поглощающей суспензией (щелочной раствор: известняк, аммиак, известь). При этом способе на поверхность твердого пористого тела (адсорбента) осаждаются газообразные вредные примеси. Последние могут быть извлечены с помощью десорбции при нагревании водяным паром.

Способ окисления горючих углеродистых вредных веществ в воздухе заключается в сжигании в пламени и образовании СО2 и воды, способ термического окисления – в подогреве и подаче в огневую горелку.

Каталитическое окисление с использованием твердых катализаторов заключается в том, что сернистый ангидрид проходит через катализатор в виде марганцевых составов или серной кислоты.

Для очистки газов методом катализа с использованием реакций восстановления и разложения применяют восстановители (водород, аммиак, углеводороды, монооксид углерода). Нейтрализация оксидов азота NOx достигается применением метана с последующим использованием оксида алюминия для нейтрализации на втором этапе образующегося монооксида углерода.

Перспективен сорбционно-каталитический способ очистки особо токсичных веществ при температурах ниже температуры катализа.

Адсорбционно-окислительный способ также представляется перспективным. Он заключается в физической адсорбции малых количеств вредных компонентов с последующим выдуванием адсорбированного вещества специальным потоком газа в реактор термокаталитического или термического дожигания.

В крупных городах для снижения вредного влияния загрязнения воздуха на человека применяют специальные градостроительные мероприятия: зональную застройку жилых массивов, когда близко к дороге располагают низкие здания, затем – высокие и под их защитой – детские и лечебные учреждения; транспортные развязки без пересечений, озеленение.

Совершенствование двигателей внутреннего сгорания. Создание автомобилей с учетом требований экологии—одна из серьезных задач, которые стоят сегодня перед конструкторами. Совершенствование процесса сгорания топлива в двигателе внутреннего сгорания, применение электронной системы зажигания приводит к уменьшению в выхлопе вредных веществ. Нейтрализаторы. Большое внимание придается разработке устройства снижения токсичности—нейтрализаторов, которыми можно оснастить современные автомобили. Способ каталитического преобразования продуктов сгорания заключается в том, что отработавшие газы очищаются, вступая в контакт с катализатором. Одновременно происходит дожигание продуктов неполного сгорания, содержащихся в выхлопе автомобилей.