Содержание
Введение……………………………………………………………………………….2
1. Экологическая ниша. Роль конкуренции в формировании экологических ниш.... 3
2. Основные мероприятия по охране атмосферного воздуха…………………………6
3. Причина и следствия «парникового эффекта………………………………………..9
4. Мониторинг. Его виды. Функции мониторинга……………………………………14
Расчетная часть……………………………………………………………………….17
Заключение……………………………………………………………………………27
Список использованной литературы………………………………………………...29
Введение
Термин "экология" (от греч. эйкос - жилище и логос - наука) был введен немецким естествоиспытателем Э. Геккелем в 1866 г. для обозначения "науки о местообитании", т.е. науки об условиях существования в природе растений и животных и отношениях между организмами и окружающей их внешней средой. К середине XX в. произошла быстрая экологизация всех отраслей естествознания и экология из чисто биологической науки стала общенаучным подходом. Биосфера состоит из множества экологических систем или биогеоценозов .B наше время об экологии знают все. И при этом почти каждый человек понимает это слово по-своему. В подавляющем большинстве случаев под экологией подразумевают негативные последствия, которые вносит человек в окружающую его среду.
Переэксплуатация природных ресурсов, различные формы загрязнения воды и воздуха рассматриваются с позиций их отрицательного влияния на здоровье человека и условия его жизни. Такой антропоцентрический подход к экологии оправдан в современных условиях кризисного состояния биосферы; ликвидация вредных для человека последствий неправильного ведения хозяйства важная задача сегодняшнего дня. Однако негативные эффекты стихийного развития промышленности, транспорта и других форм деятельности человека имеют более широкое значение. Речь идет о нарушении функционирования природных сообществ живых организмов, совокупная деятельность которых обеспечивает саму возможность существования жизни как глобального явления. В этом плане человек представляет собой лишь одну из форм жизни, высокоразвитую, обладающую на современном этапе эффективными путями воздействия на природу, но не единственную. Именно влияние человечества на всю взаимосвязанную совокупность живых существ представляет наиболее фундаментальную опасность, поскольку оно не прекращается даже в условиях устранения прямых форм ухудшения среды.
Установить правильные взаимоотношения с природными процессами, обеспечивающими устойчивое поддержание жизни на нашей планете, можно лишь на основе знания законов формирования и поддержания активного функционирования биологических систем, обеспечивающих глобальный круговорот веществ. Такой биоцентрический подход отражает наиболее фундаментальные проблемы экологии как науки.
Классификация мониторинга
1)Базовый - система слежения за состоянием и прогнозирование возможных изменений общебиосферных в основном природных явлений, без наложения на них региональных антропогенных влияний. Он обычно проводится в обсерваториях или на станциях расположенных в биосферных заповедниках.
Биосферные заповедники - это охраняемые, наиболее характерные эталонные участки биосферы, расположенные в различных точках мира. Всемирные биосферные заповедники создаются в соответствии с ООН (точнее с ЮНЕСКО) по программе «Человек и биосфера». Заповедники предназначены для сохранения окружающей среды в исходном виде определенной области, так же для комплексных наблюдений за ходом природных процессов неизмененных или слабо измененных участках биосферы. Принятая схема заповедника:
1)ядро (абсолютно охраняемая территория, где вход запрещен всем, кроме работников)
2)буферная зона (разрешены только больничные и рекреационные учреждения)
3)зона строгорационального использования территорий (предприятия, имеющие замкнутый цикл)
В настоящее время более 300 заповедников, на территории СССР всего 17. В России сейчас стало еще меньше и новых не создавалось.
2)Фоновый - система слежения за соответствием и прогнозирования изменений общемировых процессов, происходящих в биосфере и природной среде, включающие в себя антропогенные воздействия на биосферу и экосистемы.
Состав наблюдений, сроки проведения в фоновом и глобальном мониторинге стандартизированы, для того, что бы была возможность сопоставлять информацию с различными государствами. Стандартизированы методики и приборы сбора информации. Происходит международное тестирование средств наблюдений.
3)Глобальный - широкий комплекс гидрометеорологических, химических, геологических и астрономических наблюдений. К ним относятся наблюдения за загрязнениями воздуха, воды и поверхности Земли. Проводятся наблюдения за активностью Солнца и космическим излучением. Составляются прогнозы геомагнитных бурь, проводятся сейсмические наблюдения, делаются попытки прогноза землетрясений, цунами и вулканических извержений. Проводятся наблюдения изменения толщины озонового слоя, даются прогнозы появления дыр и т.д.
4)Национальный - осуществляется в пределах одного государства. Эту работы осуществляют специальные органы. В России - государственный комитет по охране окружающей среды и природных ресурсов, принадлежащий министерству охраны природной среды (сами портим и сами охраняем).По своему составу региональный и национальный мониторинг могут отличаться от базового или глобального.
5)Региональный – системы слежения за процессами, происходящими в пределах какого-либо региона (территориального комплекса). В различных регионах процессы и антропогенные нагрузки могут различаться. Эти различия учитываются при организации регионального мониторинга (пример: регионы нефтедобычи).
6)Локальный - включает в себя слежение за изменением качества среды в пределах населенных пунктов, промышленных предприятий. Направлены на контроль за загрязнением воздуха над автомагистралями города.
7)Импактный – мониторинг антропогенного воздействия в зонах опасного производства. Например в зоне АЭС, в районах производства особо опасных ядерных, химических веществ.
По способу проведения выделяют: наземный и дистанционный мониторинг.
1)Наземный - осуществляется непосредственно руками человека с помощью приборов.
2)Дистанционный - комплекс авио- и космических наблюдений. С помощью специальных приборов, установленных в труднодоступных местах(горы, крайний север, вода), данные передаются по различным каналам связи.
Расчетная часть
моделирование процессов загрязнения атмосферного воздуха промышленным предприятием
Цель работы:
1) разработка проведения примеси в атмосфере; установление зависимости уровня концентрации, создаваемой выбросами предприятий, от местоположения источника выбросов, особенностей газовоздушной смеси, выходящей из источника, орографических и метеорологических параметров, режима работы предприятия;
2) определение расстояния зоны повышенной концентрации, создаваемой выбросами газовоздушной смеси из источника;
3) разработка комплекса атмосфероохранных мероприятий по снижению уровня концентрации, проведение контрольных расчетов, подтверждающих достаточность мероприятия.
Вариант 7
| № источника | Координаты источника | Параметры источника выброса | Параметры ГВС | Наименование вещества | Фактический выброс M, г/с | Приземная концентрация | ПДКс.с., мг/м3 | ||||
| x | y | Высота H, м | Диаметр устья D, м | Скорость ω0, м/с | Расход V1, м3/с | Температура выбросов T, °С | |||||
| 1 | 46 | 130 | 17 | 0,45 | 2,7 | 0,4 | 25 | Пыль извести | 0,16 | 0,02 | 0,3 |
| 2 | 50 | 115 | 23 | 0,74 | 3,5 | 1,2 | 22 | Зола | 1,4 | 0,024 | 0,02 |
| 3 | 240 | 26 | 15 | 0,78 | 2,41 | 0,83 | 44 | Оксид углерода | 10,2 | 3,29 | 3,0 |
| Свинец | 0,018 | 0,017 | 0,0003 | ||||||||
| Пыль неорганическая | 1,9 | 1,84 | 0,05 | ||||||||
Решение
Используя теорему Пифагора, рассчитаем расстояние S между источниками выбросов.
Рис. 1 Расположение источников относительно друг друга
Расстояние между источниками:
S(1-2) = 
S(1-3) = 
S(2-3) = 
Рассчитаем СMi для 1 источника.
Параметр f:
Определим параметр vм:
Определим параметр v'м:
Определим параметр fe:
Определим коэффициент m:
Определим коэффициент n:
Определим максимальное значение приземной концентрации пыли извести:
Определим коэффициент d:
Определим расстояние от источника выброса, на котором приземная концентрация достигнет максимальное значение хм:
Рассчитаем СMi для 2 источника.
Параметр f:
Определим параметр vм:
Определим параметр v'м:
Определим параметр fe:
Определим коэффициент m:
Определим коэффициент n:
Определим максимальное значение приземной концентрации золы:
Определим коэффициент d:
Определим расстояние от источника выброса, на котором приземная концентрация достигнет максимальное значение хм:
Рассчитаем СMi для 3 источника.
Параметр f:
Определим параметр vм:
Определим параметр v'м:
Определим параметр fe:
Определим коэффициент m:
Определим коэффициент n:
Определим максимальное значение приземной концентрации оксида углерода:
Определим максимальное значение приземной концентрации свинца:
Определим максимальное значение приземной концентрации пыли неорганической:
Определим коэффициент d:
Определим расстояние от источника выброса, на котором приземная концентрация достигнет максимальное значение хм:
Зона повышенной концентрации золы будет около источника 2 на расстоянии 35,2 м.
Максимальное значение приземной концентрации золы у источника 2 превышает ПДК.
Необходимо оборудовать источник выброса пылегазоочистными установками.
При выборе пылегазоочистного оборудования необходимо учитывать степень очистки, а также исключить возможность образования нерастворимых соединений веществ, приводящих к закупорке выходных отверстий и выводу установки из действия.
Выберем в качестве пылегазоулавливающего аппарата фильтры. Эффективность его работы 99 %.
Найдем эффективность по формуле:
Контрольной расчет приземной концентрации см.
Масса выброса после установки фильтров равна:
Значение приземной концентрации:
После установки фильтров максимальное значение приземной концентрации меньше разовой ПДК, равной 0,02 мг/м3.
Зона повышенной концентрации оксида углерода будет около источника 3 на расстоянии 24,6 м.
Максимальное значение приземной концентрации оксида углерода у источника 3 превышает ПДК.
Необходимо оборудовать источник выброса пылегазоочистными установками.
При выборе пылегазоочистного оборудования необходимо учитывать степень очистки, а также исключить возможность образования нерастворимых соединений веществ, приводящих к закупорке выходных отверстий и выводу установки из действия.
Выберем в качестве пылегазоулавливающего аппарата фильтры. Эффективность его работы 99 %.
Найдем эффективность по формуле:
Контрольной расчет приземной концентрации см.
Масса выброса после установки фильтров равна:
Значение приземной концентрации:
После установки фильтров максимальное значение приземной концентрации меньше разовой ПДК, равной 3 мг/м3.
Зона повышенной концентрации свинца будет около источника 3 на расстоянии 24,6 м.
Максимальное значение приземной концентрации свинца у источника 3 превышает ПДК.
Необходимо оборудовать источник выброса пылегазоочистными установками.
При выборе пылегазоочистного оборудования необходимо учитывать степень очистки, а также исключить возможность образования нерастворимых соединений веществ, приводящих к закупорке выходных отверстий и выводу установки из действия.
Выберем в качестве пылегазоулавливающего аппарата фильтры. Эффективность его работы 99 %.
Найдем эффективность по формуле:
Контрольной расчет приземной концентрации см.
Масса выброса после установки фильтров равна:
Значение приземной концентрации:
После установки фильтров максимальное значение приземной концентрации меньше разовой ПДК, равной 0,0003 мг/м3.
Зона повышенной концентрации пыли неорганической будет около источника 3 на расстоянии 24,6 м.
Максимальное значение приземной концентрации пыли неорганической у источника 3 превышает ПДК.
Необходимо оборудовать источник выброса пылегазоочистными установками.
При выборе пылегазоочистного оборудования необходимо учитывать степень очистки, а также исключить возможность образования нерастворимых соединений веществ, приводящих к закупорке выходных отверстий и выводу установки из действия.
Выберем в качестве пылегазоулавливающего аппарата фильтры. Эффективность его работы 99 %.
Найдем эффективность по формуле:
Контрольной расчет приземной концентрации см.
Масса выброса после установки фильтров равна:
Значение приземной концентрации:
После установки фильтров максимальное значение приземной концентрации меньше разовой ПДК, равной 0,05 мг/м3.
Заключение
В заключении хотелось бы сказать, что загрязнение окружающей среды имеет почти такую же долгую историю, что и история самого человечества. Долгое время первобытный человек мало чем отличался от других видов животных и в экологическом смысле находился в равновесии с окружающей средой. К тому же численность человечества была невелика. С течением времени в результате развития биологической организации людей, их умственных способностей, человеческий род выделился среди других видов: возник первый вид живых существ, воздействие которых на все живое представляет собой потенциальную угрозу равновесию в природе. На всех стадиях своего развития человек был тесно связан с окружающим миром. Но с тех пор как появилось высокоиндустриальное общество, опасное вмешательство человека в природу резко усилилось, расширился объём этого вмешательства, оно стало выражать разнообразные проявления и сейчас грозит стать глобальной опасностью для человечества. Человеку приходится все больше вмешиваться в хозяйство биосферы - той части нашей планеты, в которой существует жизнь. Биосфера Земли в настоящее время подвергается нарастающему антропогенному воздействию. В заключение следует отметить, что в условиях ожидаемого роста объемов производства, постоянно увеличивающихся выбросов автотранспорта, без принятия эффективных природоохранных мер, негативная тенденция уровней загрязнения природной среды может ещё более обостриться.
В результате растущего загрязнения окружающей среды возникает много экологических проблем, как на локальном и региональном уровнях (в крупных промышленных районах и городских агломерациях), так и на глобальном (глобальное потепление климата, уменьшение озонового слоя атмосферы, истощение запасов природных ресурсов). Основными путями решения экологических проблем могут быть не только строительство разнообразных очистных сооружений и устройств, но и внедрение новых малоотходных технологий, перепрофилирование производств, перенос их на новое место с целью снижения «концентрации» давления на природу.
В последнее время все чаще в печати, на радио, телевидении одной из главных тем становится экологическая. Широкая общественность, зная о критическом состоянии окружающей среды, должна активно действовать. «Экологизация» законодательной и исполнительной власти сейчас особенно важна, поскольку первоочередная задача — сделать экологически чистые производства выгодными и, наоборот, экономически невыгодным любое пренебрежение экологическими нормами. Без этого призывы к рядовым гражданам беречь природу будут выглядеть демагогическими и вряд ли достигнут цели. Вместе с тем необходима и самая широкая просветительская работа среди граждан всех возрастов.
Список использованной литературы
1. Гальперин, М.В. Экологические основы природопользования: учебник / М. В. Гальперин. – М.: ИД «Форум», ИНФРА-М, 2012. – 256 с.
2. Акинин, Н.И. Промышленная экология: принципы, подходы, технические решения: учебное пособие / Н.И. Акинин. – Долгопрудный: ИД «Интеллект», 2011. – 312 с.
3. Еськов, Е.К. Экология. Закономерности, правила, принципы, теории, термины и понятия: учебное пособие / Е.К. Еськов. – М.: Абрис, 2012. – 584 с. – Режим доступа:
http://www.studentlibrary.ru/book/ISBN9785437200858.html.
4. Фирсов, А.И. Экология и строительное производство: учебное пособие/ А.И. Фирсов – Нижний Новгород: Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет, ЭБС АСВ, 2012. – 122 c. – Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/16077.
Содержание
Введение……………………………………………………………………………….2
1. Экологическая ниша. Роль конкуренции в формировании экологических ниш.... 3
2. Основные мероприятия по охране атмосферного воздуха…………………………6
3. Причина и следствия «парникового эффекта………………………………………..9
4. Мониторинг. Его виды. Функции мониторинга……………………………………14
Расчетная часть……………………………………………………………………….17
Заключение……………………………………………………………………………27
Список использованной литературы………………………………………………...29
Введение
Термин "экология" (от греч. эйкос - жилище и логос - наука) был введен немецким естествоиспытателем Э. Геккелем в 1866 г. для обозначения "науки о местообитании", т.е. науки об условиях существования в природе растений и животных и отношениях между организмами и окружающей их внешней средой. К середине XX в. произошла быстрая экологизация всех отраслей естествознания и экология из чисто биологической науки стала общенаучным подходом. Биосфера состоит из множества экологических систем или биогеоценозов .B наше время об экологии знают все. И при этом почти каждый человек понимает это слово по-своему. В подавляющем большинстве случаев под экологией подразумевают негативные последствия, которые вносит человек в окружающую его среду.
Переэксплуатация природных ресурсов, различные формы загрязнения воды и воздуха рассматриваются с позиций их отрицательного влияния на здоровье человека и условия его жизни. Такой антропоцентрический подход к экологии оправдан в современных условиях кризисного состояния биосферы; ликвидация вредных для человека последствий неправильного ведения хозяйства важная задача сегодняшнего дня. Однако негативные эффекты стихийного развития промышленности, транспорта и других форм деятельности человека имеют более широкое значение. Речь идет о нарушении функционирования природных сообществ живых организмов, совокупная деятельность которых обеспечивает саму возможность существования жизни как глобального явления. В этом плане человек представляет собой лишь одну из форм жизни, высокоразвитую, обладающую на современном этапе эффективными путями воздействия на природу, но не единственную. Именно влияние человечества на всю взаимосвязанную совокупность живых существ представляет наиболее фундаментальную опасность, поскольку оно не прекращается даже в условиях устранения прямых форм ухудшения среды.
Установить правильные взаимоотношения с природными процессами, обеспечивающими устойчивое поддержание жизни на нашей планете, можно лишь на основе знания законов формирования и поддержания активного функционирования биологических систем, обеспечивающих глобальный круговорот веществ. Такой биоцентрический подход отражает наиболее фундаментальные проблемы экологии как науки.
Экологическая ниша. Роль конкуренции в формировании экологических ниш
Одним из основных в современной экологии является понятие экологической ниши. Впервые об экологической нише заговорили зоологи. В 1914 г. американский зоолог-натуралист Дж.Гриннелл и в 1927 г. английский эколог Ч. Элтон термином «ниша» определили самую мелкую единицу распространения вида, а также место данного организма в биотической среде, его положение в цепях питания.
Обобщенным определением экологической ниши является следующее: это место вида в природе, обусловленное совокупным набором факторов внешней среды. Экологическая ниша включает не только положение вида в пространстве, но и его функциональную роль в сообществе.
Экологическая ниша — это совокупность факторов среды, в пределах которых обитает тот или иной вид организмов, его место в природе, в пределах которого данный вид может существовать неограниченно долго.
Так как при определении экологической ниши следует учитывать большое число факторов, то место вида в природе, описываемое этими факторами, представляет собой многомерное пространство. Такой подход позволил американскому экологу Г. Хатчинсону дать следующее определение экологической ниши: это часть воображаемого многомерного пространства, отдельные измерения которого (векторы) соответствуют факторам, необходимым для нормального существования вида. При этом Хатчинсон выделял нишу фундаментальную, которую может занять популяция при отсутствии конкуренции (она определяется физиологическими особенностями организмов), и нишу реализованную, т.е. часть фундаментальной ниши, в пределах которой вид реально встречается в природе и которую он занимает при наличии конкуренции с прочими видами. Понятно, что реализованная ниша, как правило, всегда меньше фундаментальной.
Некоторые экологи подчеркивают, что в пределах своей экологической ниши организмы должны не только встречаться, но и быть способными к воспроизводству. Поскольку существует видовая специфичность к любому экологическому фактору, постольку и экологические ниши видов специфичны. Каждый вид имеет свою, свойственную ему экологическую нишу.
Большинство видов растений и животных могут существовать только в специальных нишах, в которых поддерживаются определенные физико-химические факторы, температура и источники питания. После того как в Китае, например, началось уничтожение бамбука, панда, чей рацион на 99 % состоит из этого растения, оказалась на грани вымирания.
Виды с общими нишами могут легко приспосабливаться к изменяющимся условиям среды обитания, поэтому опасность их вымирания невысока. Типичные представители видов с общими нишами — мыши, тараканы, мухи, крысы и люди.
Закон конкурентного исключения Г. Гаузе для близких по экологии видов в свете учения об экологической нише может быть сформулирован таким образом: два вида не могут занимать одну и ту же экологическую нишу. Выход из конкуренции достигается расхождением требований к среде или, другими словами, разграничением экологических ниш видов.
Конкурирующие виды, обитающие совместно, для ослабления конкуренции часто «разделяют» имеющиеся ресурсы. Типичный пример — деление на животных, активных днем, и проявляющих свою активность ночью. Летучие мыши (каждое четвертое в мире млекопитающее принадлежит к этому подотряду рукокрылых) делят воздушное пространство с другими охотниками на насекомых — птицами, используя смену дня и ночи. Правда, у летучих мышей есть несколько относительно слабых конкурентов, таких как совы и козодои, которые также активны ночью.
Похожее разделение экологических ниш на дневную и ночную «смены» наблюдается у растений. Одни растения распускают цветки днем (большинство дикорастущих видов), другие — ночью (любка двулистная, душистый табак). При этом ночные виды испускают еще и привлекающий опылителей запах.
Экологические амплитуды некоторых видов бывают очень малы. Так, в тропической Африке один из видов червей живет под веками гиппопотама и питается исключительно слезами этого животного. Более узкую экологическую нишу трудно себе представить.
Положение вида, которое он занимает в обшей системе биоценоза, включая комплекс его биоценотических связей и требований к абиотическим факторам среды, называют экологической нишей вида.
Концепция экологической ниши оказалась очень плодотворной для понимания законов совместной жизни видов. Понятие «экологическая ниша» следует отличать от понятия «местообитание». В последнем случае подразумевается та часть пространства, которая заселена видом и которая обладает необходимыми абиотическими условиями для его существования.
Экологическая ниша вида зависит не только от абиотических условий среды, но и в не меньшей мере от его биоценотического окружения. Это характеристика того образа жизни, который вид может вести в данном сообществе. Сколько на Земле видов живых организмов — столько же и экологических ниш.
Правило конкурентного исключения может быть выражено таким образом, что два вида не уживаются в одной экологической нише. Выход из конкуренции достигается благодаря расхождению требований к среде, изменению образа жизни, что является разграничением экологических ниш видов. В этом случае они приобретают способность сосуществовать в одном биоценозе.
Разделение совместно живущими видами экологических ниш с частичным их перекрыванием -один из механизмов устойчивости природных биоценозов. Если какой-либо из видов резко снижает свою численность или выпадает из состава сообщества, его роль берут на себя другие.
Экологические ниши растений, на первый взгляд, менее разнообразны, чем животных. Они четко очерчены у видов, различающихся по питанию. В онтогенезе растения, как и многие животные, меняют экологическую нишу. С возрастом они более интенсивно используют и преобразуют среду.
У растений имеет место перекрывание экологических ниш. Оно усиливается в отдельные периоды при ограничении ресурсов среды, но поскольку виды используют ресурсы индивидуально, избирательно и с разной интенсивностью, конкуренция в устойчивых фитоценозах ослабляется.
На богатство экологических ниш в биоценозе оказывают влияние две группы причин. Первая — условия среды, предоставляемые биотопом. Чем мозаичнее и разнообразнее биотоп, тем больше видов могут размежевать в нем свои экологические ниши.
Другой источник разнообразия ниш — сами виды, являющиеся ресурсом и создающие среду для других. Любой новый вид, внедряющийся в сообщество, увеличивает число имеющихся в нем экологических ниш не только за счет своего собственного положения среди других, но и предоставляя ресурсы для паразитов, хищников, норовых и гнездовых сожителей и т.п.
Дата: 2019-07-30, просмотров: 618.
