Классификация экосистем. Рекультивация. Энергетические загрязнения

Классификация экосистем. Рекультивация. Энергетические загрязнения

Оглавление

Классификация экосистем

Экологические пирамиды и их характеристика

Что понимается под рекультивацией нарушенных территорий?

Понятие энергетических загрязнений. Принципиальные меры защиты среды от воздействия энергетических загрязнений

Задачи

Список используемой литературы

1.Классификация экосистем

Экосистема - это любая совокупность взаимодействующих живых организмов и условий среды. Термин «экосистема» ввел английский фитоценолог А. Тенсли в 1935 г. Экосистемами являются, например, участок леса, река, море, аквариум, кабина космического корабля, географический ландшафт или даже вся биосфера.

Между экосистемами, как и между биогеоценозами, обычно нет четких границ, и одна экосистема постепенно переходит в другую. Большие экосистемы состоят из экосистем меньшего размера.

Самой большой экосистемой является биосфера - оболочка планеты, заселённая живыми организмами. Толщина биосферы немногим больше 20 км (организмы обитают над поверхностью суши не выше 6 км над уровнем моря, опускаются не глубже 15 км в толщу суши и на 11 км в глубь океана), но основная масса живого вещества сконцентрирована в приповерхностном слое толщиной 50 - 100 м - это высота лесного полога и глубина проникновения основной массы корней. В этих же границах сконцентрированы наземные и почвенные животные и микроорганизмы. В океане наиболее обжиты растениями и животными освещаемые солнцем и прогреваемые до глубины 10 - 20 м приповерхностные толщи воды. В этом тонком слое биосферы сконцентрировано более 90% биомассы растений и животных.

При незначительном вмешательстве человека в экосистемы биосфера сохраняет свое равновесие. Однако усиливающееся влияние человека на природу, например, вырубка лесов, которые выделяют кислород и испаряют много воды, сжигание больших количеств содержащего углерод топлива с выделением углекислого газа, уменьшение испарения с поверхности океана из-за загрязнения нефтью - все это нарушает круговороты веществ и приводит к глобальному ухудшению состояния биосферы.

В экосистемах устанавливается постоянный баланс процессов синтеза и распада органических веществ, который под воздействием внешних факторов приспосабливается путем перестройки или разрушается. В этом случае наступает экологический кризис.

Искусственно создаваемые экосистемы обеспечивают непрерывный процесс обмена веществ и энергии как внутри природы, так и между ней и человеком. В зависимости от воздействия хозяйственной деятельности человека эти системы подразделяются на:

. естественные, сохранившиеся в неприкосновенности;

. модифицированные, изменившиеся от деятельности человека;

. трансформированные, преобразованные человеком.

Широко используется классификация по биомам. Биом - это крупная биосистема, включающая в себя множество разнообразных экосистем. Биом также определяют как крупное системно-географическое подразделение, включающее различные организмы и среду их обитания в пределах природно-климатической (ландшафтно-географической) зоны. Выделяют биомы тундры, бореальных хвойных лесов, листопадных лесов, саванн, степей умеренной зоны, пустынь, тропических лесов (рис.1).

Рис. 1. Основные биомы (по Б. Небелу, 1993)

Экосистемы можно классифицировать также в зависимости от величины качественного и количественного состава компонентов:

. микроэкосистема (экосистема прибрежных зарослей водных растений, упавшего дерева, пня, капли воды и т. д.);

. мезоэкосистема (экосистема луга, леса, озера, болота, ржаного поля);

. макроэкосистема (экосистема суши, пустыни, океана).

. глобальная экосистема (биосфера Земли), или экосфера, - интеграция всех экосистем мира.

Иногда в основу классификации кладут характерные признаки местообитания, например, березового или соснового леса, пойменного или суходольного луга. Экосистемы классифицируют обычно по наиболее важным факторам среды. Так, выделяют морские, наземные или сухопутные, береговые или литоральные, озерные или лимнические экосистемы и др.

. Экологические пирамиды и их характеристика.

В результате сложных пищевых взаимоотношений между различными организмами складываются трофические (пищевые) связи или цепи питания. Цепь питания обычно состоит из нескольких звеньев:

продуценты - консументы - редуценты.

Экологическая пирамида - количество растительного вещества, служащего основой для питания, в несколько раз больше общей массы растительноядных животных, а масса каждого из последующих звеньев пищевой цепи меньше предыдущего (рис. 2).

Экологическая пирамида - графические изображения соотношения между продуцентами <#"879972.files/image002.gif">

Рис. 2. Упрощенная схема экологической пирамиды или пирамиды чисел (по Коробкину, 2006)

Графическую модель пирамиды разработал в 1927 г. американский зоолог Чарльз Элтон. Основанием пирамиды служит первый трофический уровень - уровень продуцентов, а следующие этажи пирамиды образованы последующими уровнями - консументами различных порядков. Высота всех блоков одинакова, а длина пропорциональна числу, биомассе или энергии на соответствующем уровне. Различают три способа построения экологических пирамид.

. Пирамида чисел (численностей) отражает численность отдельных организмов на каждом уровне (рис. 2). Например, чтобы прокормить одного волка, необходимо, по крайней мере, несколько зайцев, на которых он мог бы охотиться; чтобы прокормить этих зайцев, нужно довольно большое количество разнообразных растений. Иногда пирамиды чисел могут быть обращенными, или перевернутыми. Это касается пищевых цепей леса, когда продуцентами служат деревья, а первичными консументами - насекомые. В этом случае уровень первичных консументов численно богаче уровня продуцентов (на одном дереве кормится большое количество насекомых).

. Пирамида биомасс - соотношение масс организмов разных трофических уровней. Обычно в наземных биоценозах общая масса продуцентов больше, чем каждого последующего звена. В свою очередь, общая масса консументов первого порядка больше, нежели консументов второго порядка и т.д. Если организмы не слишком различаются по размерам, то на графике обычно получается ступенчатая пирамида с суживающейся верхушкой. Так, для образования 1 кг говядины необходимо 70-90 кг свежей травы.

В водных экосистемах можно также получить обращенную, или перевернутую, пирамиду биомасс, когда биомасса продуцентов оказывается меньшей, нежели консументов, а иногда и редуцентов. Например, в океане при довольно высокой продуктивности фитопланктона общая масса в данный момент его может быть меньше, нежели у потребителей-консументов (киты, крупные рыбы, моллюски) (рис. 2).

Рис. 2. Пирамиды биомассы некоторых биоценозов (по Коробкину, 2004):

П - продуценты; РК - растительноядные консументы; ПК - плотоядные консументы;

Ф - фитопланктон; 3 - зоопланктон (крайняя справа пирамида биомассы имеет перевернутый вид)

Пирамиды чисел и биомасс отражают статику системы, т. е. характеризуют количество или биомассу организмов в определенный промежуток времени. Они не дают полной информации о трофической структуре экосистемы, хотя позволяют решать ряд практических задач, особенно связанных с сохранением устойчивости экосистем. Пирамида чисел позволяет, например, рассчитывать допустимую величину улова рыбы или отстрела животных в охотничий период без последствий для нормального их воспроизведения.

. Пирамида энергии отражает величину потока энергии, скорость прохождения массы пищи через пищевую цепь. На структуру биоценоза в большей степени оказывает влияние не количество фиксированной энергии, а скорость продуцирования пищи (рис. 3).

Установлено, что максимальная величина энергии, передающейся на следующий трофический уровень, может в некоторых случаях составлять 30 % от предыдущего, и это в лучшем случае. Во многих биоценозах, пищевых цепях величина передаваемой энергии может составлять всего лишь 1 %.

Рис. 3. Пирамида энергии (закон 10 % или 10:1), (по Цветковой, 1999)

В 1942 г. американский эколог Р. Линдеман сформулировал закон пирамиды энергий (закон 10 процентов), согласно которому с одного трофического уровня через пищевые цепи на другой трофический уровень переходит в среднем около 10 % поступившей на предыдущий уровень экологической пирамиды энергии. Остальная часть энергии теряется в виде теплового излучения, на движение и т. д. Организмы в результате процессов обмена теряют в каждом звене пищевой цепи около 90 % всей энергии, которая расходуется на поддержание их жизнедеятельности.

Если заяц съел 10 кг растительной массы, то его собственная масса может увеличиться на 1 кг. Лисица или волк, поедая 1 кг зайчатины, увеличивают свою массу уже только на 100 г. У древесных растений эта доля много ниже из-за того, что древесина плохо усваивается организмами. Для трав и морских водорослей эта величина значительно больше, поскольку у них отсутствуют трудноусвояемые ткани. Однако общая закономерность процесса передачи энергии остается: через верхние трофические уровни ее проходит значительно меньше, чем через нижние уровни.

С одного трофического уровня экологической пирамиды переходит на другой, более высокий уровень в среднем около 10% энергии, поступившей на предыдущий уровень экологической пирамиды.

Вот почему цепи питания обычно не могут иметь более 3-5 (редко 6) звеньев, а экологические пирамиды не могут состоять из большого количества этажей. К конечному звену пищевой цепи так же, как и к верхнему этажу экологической пирамиды, будет поступать так мало энергии, что ее не хватит в случае увеличения числа организмов.

.Что понимается под рекультивацией нарушенных территорий?

Рекультивация - комплекс работ, проводимых с целью восстановления нарушенных территорий и приведения земельных участков в безопасное состояние.

Нарушение территории происходит в основном при открытой разработке месторождений полезных ископаемых, а также в процессе строительства. Нарушенные земли теряют первоначальную ценность и отрицательно влияют на окружающую природную среду.

Объектами рекультивации являются:

карьерные выемки, мульды оседания, провальные воронки, терриконы, отвалы и другие карьерно-отвальные комплексы;

земли, нарушенные при строительных работах;

территории полигонов твердых отходов;

земли, нарушенные в результате загрязнения их жидкими и газообразными отходами (нефтезагрязненные земли, газогенные пустыни и др.

Рекультивация (восстановление) осуществляется последовательно, по этапам. Различают техническую, биологическую и строительную рекультивацию.

Техническая рекультивация означает предварительную подготовку нарушенных территорий для различных видов использования. В состав работ входят: планировка поверхности, снятие, транспортировка и нанесение плодородных почв на рекультивируемые земли, формирование откосов выемок, подготовка участков для освоения и т. п.

На этапе технической рекультивации засыпают карьерные, строительные и другие выемки, в глубоких карьерах устраивают водоемы, полностью или частично разбирают терриконы, отвалы, хвостохранилища, закладывают «пустыми» породами выработанные подземные пространства. После завершения процесса осадки поверхность земли выравнивают.

Биологическая рекультивация проводится после технической для создания растительного покрова на подготовленных участках. С ее помощью восстанавливают продуктивность нарушенных земель, формируют зеленый ландшафт, создают условия для обитания животных, растений, микроорганизмов, укрепляют насыпные грунты, предохраняя их от водной и ветровой эрозии, создают сенокосно-пастбищные угодья и т.д. (рис.4)

Рис.4. Рекультивированный террикон.

При необходимости выполняют также строительную рекультивацию, в ходе которой на подготовленных территориях возводят здания сооружения и другие объекты.

Основные направления рекультивации и виды последующего использования рекультивированных земель (таблица 1.)

Таблица 1.

Очень сложно рекультивировать нефтезагрязненные земли, так как они имеют обедненную биоту и содержат канцерогенные углеводороды типа бензопирена. Для этого необходимы рыхление и аэрация почвы; использование бактерий, деградирующих нефть; посев специально подобранных трав и др.

4.Понятие энергетических загрязнений. Принципиальные меры защиты среды от воздействия энергетических загрязнений

экосистема рекультивация энергетический загрязнение

Промышленные предприятия, объекты энергетики, связи и транспорт являются основными источниками энергетического загрязнения промышленных регионов, городской среды, жилищ и природных зон.

К энергетическим загрязнениям относят вибрационное и акустическое воздействие, электромагнитные поля и излучения, воздействия радионуклидов и ионизирующих излучений.

) Вибрации в городской среде и жилых зданиях, источником которых является технологическое оборудование ударного действия рельсовый транспорт, строительные машины и тяжелый автотранспорт, распространяются по грунту и конструкциям зданий.

Технологическое оборудование ударного действия (молоты и прессы), мощные энергетические установки (насосы, компрессоры, двигатели), рельсовый транспорт предприятий и коммунального хозяйства (метрополитен, трамвай), а также железнодорожный транспорт относятся к источникам вибрации.

Во всех случаях вибрации распространяются по грунту и достигают фундаментов общественных жилых зданий, часто вызывая звуковые колебания. Передача вибраций через фундаменты и грунт может способствовать их неравномерной осадке, приводящей к разрушению расположенных на них инженерных и строительных конструкций. Особенно это опасно для грунтов, насыщенных влагой. Источником вибрации может быть инженерное оборудование зданий (лифты, насосные установки), системы отопления, канализации, мусоропроводов.

Воздействия вибрации на человека классифицируются по способу передачи колебаний; по направлению действия вибрации; по временной характеристике её.

Общая вибрация передаётся через опорные поверхности на тело сидящего или стоящего человека, локальная - через руки, через ноги сидящего человека, через предплечья, контактирующие с вибрирующими поверхностями.

При действии общей вибрации страдают нервная система и вестибулярный, зрительный, тактильный анализаторы: головокружения, расстройство координации движений, симптомы укачивания, сужение и выпадение отдельных секторов поля зрения, снижение болевой, тактильной и вибрационной чувствительности.

Толчкообразная вибрация вызывает микротравмы тканей. Общая низкочастотная вибрация влияет на обменные процессы, проявляющиеся изменением углеводного, белкового и других обменов, биохимических показателей крови.

Чрезвычайно распространена локальная вибрация - при работе с ручным механизированным инструментом. Она вызывает спазмы сосудов кисти, предплечий, чем нарушается снабжение конечностей кровью. Кроме того, колебания действуют на нервные окончания, мышечные и костные ткани, что вызывает снижение кожной чувствительности и отложение солей в суставах пальцев.

Усугубляют действие вибрации большие мышечные нагрузки, неблагоприятные микроклиматические условия.

) Шум в окружающей среде в жилых и общественных зданиях, на прилегающих к ним территориях создаётся одиночными или комплексными источниками, находящимися снаружи или внутри здания. Это, прежде всего транспортные средства, техническое оборудование промышленных и бытовых предприятий, вентиляторные, газотурбокомпрессорные установки, станции для испытания газотурбинных двигательных установок и двигателей внутреннего сгорания, различные аэрогазодинамические установки, санитарно-техническое оборудование жилых зданий, электрические трансформаторы. Без принятия соответствующих мер по снижению шума его уровни могут существенно превышать (на 20-50 дБ) нормативные величины. За последние десятилетия наблюдается непрерывное увеличение шума в крупных городах. Расчет показывает, что ближайшие 20-30 лет уровни шума на скоростных и городских магистралях возрастут на 7-10 дБ. Высокие уровни шума имеют место в жилых домах, школах, больницах, местах отдыха населения и т.д., что приводит к повышению нервного напряжения.

Человек реагирует на шум в зависимости от субъективных особенностей организма, привычного шумового фона. Раздражающие действия шума зависят, прежде всего, от его уровня, а также от спектральных и временных характеристик. Считается, что шум с уровнем ниже 60 дБ вызывает нервное раздражение, поэтому неслучайно, что рядом исследователей установлено прямая связь между возрастающим уровнем шума в городах и увеличения числа нервных заболеваний.

) Инфразвуковые источники могут быть как естественные (обдувание сильным ветром строительных сооружений или водных поверхностей), так и искусственными (промышленными). К последним относят: механизмы с большой поверхностью, совершающие вращательное или возвратно-поступательное движение (виброгрохоты, виброплощадки и т.п.), с числом рабочих циклов не более 20 раз в секунду (инфразвук механического происхождении); реактивные двигатели; двигатели внутреннего сгорания большой мощности; турбины; мощные аэродинамические установки; вентиляторы, компрессоры и другие установки создающие большие турбулентные массы потоков газов (инфразвук аэродинамического происхождения); транспорт. Инфразвук воспринимается человеком за счет слуховой и тактильной чувствительности, так при частотах 2-5 Гц и уровне звукового давления 100-125 дБ наблюдается связанное движение барабанных перепонках из-за изменения давления в среднем ухе, затрудненное глотание, головная боль. Повышение уровня до 125 - 137 дБ может вызвать вибрацию грудной клетки, чувство «падения». Инфразвук с частотой 15 -20 Гц вызывает чувство страха. Известно влияние инфразвука на вестибулярный аппарат и снижение слуховой чувствительности. Все названные аномалии приводят к нарушению нормальной жизнедеятельности человека и проявляются даже на достаточно удаленных от источника инфразвука расстояниях (до 800м). Инфразвук может указывать и косвенное воздействие (дребезжание стекол, посуды и др.), что в свою очередь обуславливает высокочастотные шумы с уровнем более 40 дБ.

) Источники электромагнитных полей (ЭМП). Повсеместно имеется естественное магнитное поле земли, напряженность которого увеличивается с широтой. Однако известны и глобальные региональные аномалии поля в местах залежей железной руды. Наблюдение и результаты экспериментов показали, что электромагнитные излучения космического, земного и околоземного происхождения играют определенную роль в организации жизненных процессов, на земле. Так давно известна высокая степень влияния солнечной активности на все виды биологической деятельности живых организмов, на рост эпидемий различных инфекционных заболеваний. С изменением интенсивности геомагнитного поля связывают годовой прирост деревьев, урожай зерновых культур, в случае обострения инфаркта миокарда и психических заболеваний среди населения, а также число дорожных катастроф.

Электрическое поле может стать причиной воспламенения или взрыва паров горючих материалов и смеси в результате электрических разрядов при соприкосновении предметов и людей с машинами и механизмами.

) Воздействие ионизирующего излучения на человека может происходить в результате внешнего и внутреннего облучения. Внешнее облучение вызывают источники рентгеновского, гамма - излучения и потоки протонов и нейтронов, находящееся вне организма. Внутреннее облучение вызывает альфа - и 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 при мощности реактора 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 законодательством РФ существуют нормы, контролирующие энергетические загрязнения: нормативы предельно допустимых уровней воздействия радиации, шума, вибрации, магнитных полей. Критериями безопасности техносферы при загрязнении являются предельно допустимые интенсивности потоков энергии и предельно допустимые энергетические воздействия.

Защита от энергетических загрязнений

) Защита от вибраций. Как и в случае любого другого загрязнителя, вибрацию можно снизить либо путём совершенствования ( уменьшения вибрации) технологий (машин, оборудования и т.д.), то есть путём снижения вибрации в источнике её возникновения, либо путём принятия мер по снижению этого загрязнения после его выхода из источника - на путях распространения вибрации в окружающей среде. Эти меры (мероприятия) - аналог устройств (сооружений) очистки выбросов или сбросов от химических загрязнителей биосферы.

Минимизация вибраций в источнике производится и на этапе проектирования, и в период эксплуатации. При проектировании машин и оборудования следует отдавать предпочтение кинематическим и технологическим схемам, которые исключают или максимально снижают динамику процессов, вызываемых ударами, резкими ускорениями и т.п.

Другой путь снижения вибраций в источнике - устранение резонансных режимов работы оборудования. При проектировании это должно быть достигнуто выбором режимов работы при тщательном учёте собственных частот машин и механизмов.

) Защита от шумов возможна за счёт замены шумного устаревшего оборудования, а при проектировании - выбора оборудования с лучшими шумовыми характеристиками; обеспечения максимально возможного расстояния между расчётной точкой и источниками шума за счёт проведения архитектурно-планировочных мероприятий; акустической обработки средствами звукопоглощения шумных помещений, через окна которых шум излучается в атмосферу.

Звукопоглощающие материалы и конструкции используются для поглощения звука как в помещении самого источника шума, так и в изолируемых от шума помещениях. В последнем случае звукопоглощение и звукоизоляция используются совместно.

) Защита от инфразвука. Длины волн инфразвуковых колебаний значительно превосходят длины волн звуковых колебаний. Это во многом предопределяет отличие средств инфразвуковой защиты от применяемых для защиты от шума: длины инфразвуковых волн значительно больше размеров препятствий на пути их распространения.

Основные направления защиты:

а) изменение режима работы технологического оборудования, чтобы основная частота следования силовых импульсов лежала за пределами инфразвукового диапазона;

б) целесообразно использование глушителей шума для подавления инфразвуковых гармоник всасывания и выхлопа мощных стационарных дизельных, компрессорных установок, двигателей внутреннего сгорания и турбин.

Звукоизоляция инфразвука требует применения мощных строительных конструкций. Для обычной же звукоизоляции, например, для двойных оконных рам в инфразвуковом диапазоне эффект звукоизоляции полностью отсутствует.

) Защита от электромагнитных полей. Основной путь защиты от электромагнитного излучения в окружающей среде - защита расстоянием. Для соблюдения нормативов в населённой местности планировочные решения при размещении радиотехнических объектов выбирают с учётом мощности передатчиков, характеристики направленности, высоты размещения и конструктивных особенностей антенн, рельефа местности, функционального значения прилегающих территорий, этажности застройки. Площадка радиотехнических объектов оборудуется согласно строительным нормам и правилам, на её территории не допускается размещение жилых и общественных зданий. Для защиты населения от воздействия электромагнитного излучения устанавливаются, при необходимости, санитарно-защитные зоны и зоны ограничения застройки.

) Защита окружающей среды от ионизирующих излучений. Основные принципы радиационной безопасности заключаются в непревышении установленного основного дозового предела, исключении всякого необоснованного облучения и снижении дозы излучения до возможно низкого уровня. С целью реализации этих принципов на практике обязательно контролируются дозы облучения, полученные персоналом при работе с источниками ионизирующих излучений, работа проводится в специально оборудованных помещениях, используется защита расстоянием и временем, применяются различные средства коллективной и индивидуальной защиты.

Уровень радиоактивности в жилом помещении зависит от стройматериалов: в кирпичном, железобетонном, шлакоблочном доме он всегда выше в несколько раз, чем в деревянном. Газовая плита привносит в дом не только токсичные газы NO, CO и др., включая канцерогены, но и радиоактивные газы. Поэтому уровень радиоактивности на кухне может существенно превосходить фоновый при работающей газовой плите.

В закрытом, непроветриваемом помещении человек может подвергаться воздействию радона-220 и радона-222, которые непрерывно высвобождаются из земной коры. Поступая через фундамент, пол, из воды или иным путём, радон накапливается в изолированном помещении. Концентрация радона на первом этаже обычно выше, нежели на более верхних. Избавиться от избытка радона можно проветриванием помещения.

Из рассмотренных энергетических загрязнений в современных условиях наибольшее негативное воздействие на человека оказывают радиоактивное и акустическое загрязнения.

Задача 1

Определить годовое количество и вес люминесцентных ртутьсодержащих ламп, подлежащих замене и утилизации в офисных помещениях, для условий, представленных в табл.2.

Разработать мероприятия по складированию и утилизации отработанных люминесцентных ламп для офисного здания.

Таблица 2.

Исходные данные.

Решение.

. Расчет годового количества люминесцентных ртутьсодержащих ламп подлежащих замене и утилизации:

N=(n/q)×t=100/15000×2024=13,49≈13 шт./год

2. Общий вес ламп, подлежащих замене и утилизации:

M=N×m=13×0,17=2,21 кг.

. Мероприятия по утилизации отработанных люминесцентных ламп (далее ламп):

Условия хранения отработанных ртутьсодержащих ламп:

а) Главным условием при замене и сборе ламп является сохранение герметичности.

б) Сбор ламп необходимо производить на месте их образования отдельно от обычного мусора .

в) В процессе сбора лампы разделяются по диаметру и длине.

г) Тарой для сбора и хранения ламп являются целые индивидуальные картонные коробки от ламп типа ЛБ, ЛД, ДРЛ и др.

д) В помещении, предназначенном для хранения ОРТЛ, пол должен быть сделан из водонепроницаемого, не сорбционного материала, предотвращающего попадание вредных веществ (в данном случае ртути) в окружающую среду.

е) Для ликвидации возможной аварийной ситуации, связанной с разрушением большого количества ламп, в целях предотвращения неблагоприятных экологических последствий, в помещении где хранятся ОРТЛ необходимо наличие емкости с водой, не менее 10 литров, а так же запас реактивов (марганцевого калия).

ж ) При разбитии ОРТЛ контейнер для хранения (место разбития) необходимо обработать 10 % раствором перманганата калия и смыть водой. Осколки собираются щёткой или скребком в металлический контейнер с плотно закрывающейся крышкой, заполненной раствором марганцовокислого калия.

з) На разбитые лампы составляется акт произвольной формы, в котором указывается тип разбитых ламп, их количество, дата происшествия, место происшествия.

и) Транспортировку и утилизацию отработанных ртутьсодержащих ламп осуществляют специализированные организации. Заключаем договор со специализированной компанией по транспортировке и утилизации ртутьсодержащих отходов, имеющую лицензию. В Иркутске ртутьсодержащие отходы от юридических лиц и индивидуальных предпринимателей принимает компания «ЭКОМ», расположенная по улице Карла Либкнехта, 58, офис 24. Оттуда собранные лампы отправляются на переработку и утилизацию в Братск на ИП «Митюгин».

Задача 2

Определить годовое количество загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу при движении автомобилей по дорогам. В качестве загрязняющих веществ принять угарный газ (СО), углеводороды (несгоревшее топливо СН), окислы азота (NОХ), сажу (С) и сернистый газ (SО2).

Таблица 3.

Исходные данные.

Решение

Годовое количество загрязняющих веществ при движении автомобилей по дорогам:

M0=(mm×Tm+mx×Tx)×L×10-6, т/год.(CO)=( 22,7×100+28,5×200)×110×10-6=876700×10-6 = 0,88 т/год.(CH)=( 2,8×100+3,5×200)×110×10-6=107800×10-6 = 0,11 т/год.

M(NOx)=(0,6×100+0,6×200)×110×10-6=19800×10-6 = 0,02 т/год.(SO2)=( 0,09×100+0,11×200)×110×10-6=2420 ×10-6 = 2,42×10-3 т/год.

Задача 3

Определить годовое количество пыли, выбрасываемой в атмосферу при погрузке горной породы в автосамосвал БеЛАЗ 548.

Таблица 4.

Исходные данные.

Решение.

Годовое количество пыли, выделяющееся при работе экскаваторов:

Мn=K1×K2×K3×Д×Q×tсм×N×Tг×10-6 т/год

Мn=1,2×1,2×0,6×3,5×920×8×3×220×10-6 = 14,69 т/год

Задача 4

Интегральная оценка качества атмосферного воздуха.

Промышленное предприятие выбрасывает в атмосферу несколько загрязняющих веществ с концентрациями в приземном слое Сi.

Требуется: 1) определить соответствие качества атмосферного воздуха требуемым нормативам; 2) оценить степень опасности загрязнения воздуха, если оно есть; 3) при высокой степени опасности определить меры по снижению загрязнения воздуха.

Исходные данные.

Таблица 5.

При решении задачи используем индекс суммарного загрязнения воздуха:

Jm=∑(Ci×Ai)qi=(0,45×(1/0,35))0,85+(0,03×(1/0,012))1,3+(0,05×(1/0,003))1,3+(32×(1/60))0,85=43,87

При Jm›15 загрязнение является чрезвычайно опасным.

Меры по снижению загрязнения воздуха.

Использование более прогрессивной технологии по сравнению с применяющейся для получения той же продукции;

Увеличение единичной мощности агрегатов при одинаковой суммарной производительности;

Применение в производстве более "чистого" вида топлива;

Применение рециркуляции дымовых газов;

Внедрение наиболее совершенной структуры газового баланса предприятия;

Сокращение неорганизованных выбросов;

Очистка и обезвреживание вредных веществ из отходящих газов;

Улучшение условий рассеивания выбросов.

Задача 5

При бурении вертикальной скважины с применением промывочной жидкости, содержащей добавку поверхностно-активного вещества - сульфанола, произошёл в пределах водоносного пласта аварийный сброс бурового раствора.

Определить:

предполагаемую конфигурацию и размеры ореолов загрязнения в водоносном горизонте на время t1, t2, и t3 после аварийного сброса;

степень разбавления загрязняющего потока по состоянию на время t1, t2, и t3;

интервал времени, после которого концентрация сульфанола в водоносном пласте достигнет ПДК, т.е. санитарной нормы.

Исходные данные :

Мощность водоносного горизонта Н, = 5 м.

Водоносный горизонт представляет собой песчаниковый коллектор с эффективной пористостью Пэф, = 3,2%.

Скорость потока в водоносном горизонте V = 1,5 см/сек;

Скорость естественного рассеяния (диффузии) загрязняющего вещества = 0,1 см/сек;

Объём аварийного сброса (утечки) Q = 2,5м3;

Концентрация загрязняющего вещества (сульфанола) в промывочной жидкости С = 1,5%;

Условная ПДК для загрязняющего вещества 0,02мг/л.

Определяем концентрацию, и размеры предполагаемых ореолов загрязнения в различные моменты времени (t1 =1; t2 = 4 ; t3 =8). Строим расчетную схему положения ореолов загрязнения водоносного пласта (рис.5)

М1=(V0+V1)× t1 М1 = (0,1+1,5)× 3600 = 5760 см.

b1=V0× t1; b1=0,1× 3600 = 360 см;

a1=V×t1. a1=1,5×3600 = 5400 см.

М1=(V0+V1)× t2 М1 = (0,1+1,5)× 14400 = 23040 см.

b2=V0× t2; b2=0,1× 14400 = 1440 см;

a2=V×t2. a2=1,5×14400 = 21600 см.

М1=(V0+V1)× t3 М1 = (0,1+1,5)× 28800 = 46080 см.

b2=V0× t3; b2=0,1× 28800 = 2880 см;

a2=V×t3. a2=1,5×28800 = 43200 см.

Ореолы построены в программе AutoCad.

Рис.5.Расчетная схема положения ореолов загрязнения водоносного пласта. (Размеры в мм)

= 510м2; S2 = 8890 м2; S3 = 36700 м2

Рассчитать степень разбавления (N) загрязняющего вещества в ореолах водоносного горизонта на t1, t2, и t3;

для t1;

для t2;

для t3;

Теперь рассчитываем концентрацию загрязняющего вещества в ореолах по состоянию на t1, t2, и t3 при плотности бурового раствора 1,5 г/см3. Для этого концентрацию загрязняющего вещества необходимо перевести в мг/л по формуле:

С мг/л = С % ×1,5× 104 = n×104 мг/л.

С мг/л = 1,5×1,5×104 = 22500 мг/л.

Затем определяем концентрацию сульфонала в ореолах в мг/л.

3.      По полученным результатам строим график зависимости концентрации загрязняющего вещества в водоносном горизонте от времени (рис.6). График выполнен в программе Autocad.

Рис.6.График зависимости концентрации загрязняющего вещества от времени

Ответ: через 10 час уровень загрязнения в водоносном горизонте придет к санитарной норме (0,02мг/л).

Список литературы

1.Экология: учеб./В.И.Коробкин, Л.В.Передельский.- Ростов н/Д: Феникс, 2006. - 576с.

. Экология: учеб. / Л.В. Передельский, В.И. Коробкин, О.Е. Приходченко.- М.: Проспект, 2008. - 512с.

. Экология: метод. указания / сост.: С.В. Захаров, А.В. Голодкова, Е.Л. Сосновская, Е.С. Захарова. Иркутск : Изд-во ИрГТУ, 2010. - 48с.

. Безопасность жизнедеятельности: Хван Т. А., Хван П. А. - Серия «Учебники и учебные пособия» Ростов н/Д: Феникс, 2008. - 352 с.