Экология как научная основа развития инженерной защиты природной среды

Министерство  образования Р.Ф.

Казанский государственный  технический университет

им. А.Н. Туполева. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Реферат.

по  предмету: Экология

по  теме: Предмет экологии. Экология как научная  основа развития инженерной защиты природной  среды. 
 
 
 
 

                                                         Проверил:

                                                           доц. Долматов О.А.

                                                                       Выполнила студентка гр.

                                                                       Юсупова Э.И.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 Казань 2006 г.

Содержание.

    1. Введение.                                                                                    3

    2. Предмет экологии. Экология как  основа развития 

    инженерной  защиты     природной среды.                                   4-18                               

    3. Заключение                                                                                 19

      Использованная литература.                                                         20 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение.

    Экология  наука о взаимоотношениях между  живыми организмами и средой их обитания. Относится к числу фундаментальных (функциональных) подразделений биологии, исследующих фундаментальные свойства жизни надорганизменного уровня организации. Основной предмет экологии это изучение совокупности живых организмов, взаимодействующих друг с другом и образующих с окружающей средой некое единство (т.е. систему), в пределах которого осуществляется процесс трансформации энергии и органического вещества. Основная задача – изучения взаимодействия энергии и материи в экосистеме. В результате собственного бурного развития, потребностей практики, особенно связанных с решением проблем продовольствия, рационального использования природных ресурсов и охраны окружающей среды, обусловленных научно – технической революцией, интересы современной прикладной Экологией вышли далеко за ее законные биологические границы. Этот факт отражен и в широкой гамме возникших терминов и понятий: глобальная., инженерная., сельскохозяйственная., архитектурная Экологии., Экология культуры, созология, созоэкология, географическая экология, геохимическая экология и т.п. многие из которых считаются самостоятельными разделами общей экологией. (например экология человека, глобальная экология) либо самостоятельными науками. Оставаясь в своей сущности на концептуальном уровне фундаментальной биологической наукой, современная экология делится на общую или теоретическую и прикладную. Как учебный предмет делится на 4 основных раздела: 1) аутэкология или факториальную экологию (учение об экологических факторах); 2) экология популяций или дэмэкологию; 3) экология сообществ и экосистем или биоценологию (бюиогеоценологию); 4) основы учения о биосфере.                             

    Предмет экологии. Экология как основа развития инженерной защиты природной  среды

    Основные  направления инженерной защиты окружающей природы среды от загрязнений  и других видов антропогенных  воздействий – внедрение ресурсосберегающей, безотходной и малоотходной технологии, биотехнология, утилизация и детоксикация отходов и главное – экологизация всего производства, при котором обеспечивалось бы включение всех видов взаимодействия с окружающей средой в естественные циклы круговорота веществ.

           Эти принципиальные направления основаны на цикличности материальных ресурсов и заимствованы у природы, где, как известно, действуют замкнутые циклические процессы. Технологические процессы, в которых в полной мере учитываются все взаимодействия с окружающей средой и приняты меры к предотвращению отрицательных последствий, называют экологизированными.   

    Подобно любой экологической системе, где  вещество и энергия расходуются  экономно и отходы одних организмов служат важным условием существования других, производственный экологизированный процесс, управляемый человеком, должен следовать биосферным законам, в первую очередь закону круговорота веществ.

    Другой  путь, например даже самых совершенных  очистных сооружений, не решает проблему, так как борьба со следствием, а не с причиной. Основная причина загрязнения биосферы – это ресурсоемкие и загрязняющие технологии переработки и использования сырья. Именно эти, так называемые традиционные технологии приводят к огромному накоплению отходов и к необходимости очистки сточных вод и утилизации твердых отходов. Достаточно отметить, что ежегодное накопление на территории бывшего СССР в 80 – х гг. составляло 12-15 млрд. т твердых отходов, около 160 млрд. т жидких и свыше 100 млн. т газообразных отходов.

    Принципиально новый подход к развитию всего промышленного и сельскохозяйственного производства – создание малоотходной и безотходной технологии.

    Понятие безотходной технологии, в соответствии с Декларацией Европейской экономической  комиссии ООН (1979) означает практическое применение знаний, методов и средств с тем, чтобы в рамках потребностей человека обеспечить наиболее рациональное использование природных ресурсов и защитить окружающую среду.  

      В 1984 г. эта же комиссия ООН  приняла более конкретное определение данного понятия: «Безотходная технология» - это такой способ производства продукции (процесс, предприятие, территориально – производственный комплекс) , при котором наиболее рационально и комплексно используются сырье и энергия в цикле сырьевые ресурсы – таким образом, что любые воздействия на окружающую среду не нарушают ее нормального функционирования.

    Достижение  полной безотходности нереально (Реймерс, 1990), поскольку противоречия второму  началу термодинамики, поэтому термин «безотходная технология» условен (метафоричен). Технологию, позволяющую получить минимум твердых, жидких и газообразных отходов, называют малоотходной и на современном этапе развития научно – технического прогресса она является наиболее реальной.

    Огромное  значение для снижения уровня загрязнения окружающей среды, экономии сырья и энергии имеет повторное использование материальных ресурсов, т.е. рециркуляция. 

    В комплекс мероприятий по сокращению до минимума количества вредных отходов  и уменьшения их воздействия на окружающую среду, по рекомендации различных отходов, входят:

• разработка различных отходов бессточных технологических систем и водооборотных циклов на основе очистки сточных вод;
• разработка систем переработки отходов производства во вторичные материальные ресурсы;
• создание выпуска новых видов продукции с учетом требований повторного ее использования;
• создание принципиально новых производственных процессов, позволяющих исключить или сократить технологические стадии, на которых происходят образования отходов.

    Одним из важнейших направлений в области создания малоотходного и малоотходного производств является переход на новую технологическую с заменой водоемких процессов безводными или маловодными.

    Разработка  безотходных и безводных технологических  процессов – наиболее рациональный способ защиты окружающей природной среды от загрязнения, позволяющий значительно уменьшить антропогенную нагрузку. 
 

    Биотехнология в охране окружающей природной среды.

    В последние годы в экологической  науке все больший интерес  проявляется к биотехнологическим процесса, основанным на создании необходимых для человека продуктов, явлений эффектов с помощью микроорганизмов.

    Применительно к охране окружающей человека природной  среды биотехнологию объектов, микробных культур, сообществ, их метаболитов и препаратов путем включения их в естественные круговороты веществ, элементов, энергии и информации. (В П. Журавлев и др., 1995).

    Биотехнология нашла широкое применение в охране природной среды, в частности  при решении следующих прикладных вопросов:

    -утилизации твердой фазы сточных вод и твердых бытовых отходов с помощью анаэробного сбраживания;

    - биологической очистки природных  и сточных вод от органических  и неорганических соединений;

    - микробном восстановлении загрязненных  почв, получении микроорганизмов, способных нейтрализовать тяжелые металлы в осадках сточных вод;

    -компостировании  (биологическом окислении) отходов  растительность (опад листьев, соломы  и др.);

• создании биологически активного сорбирующего материала для очистки загрязнееного воздуха. 

    Под качеством окружающей природной среды понимают степень соответствия ее характеристик потребностям людей и технологическим требованиям. В основу всех природоохранных мероприятий положен принцип нормирования качества окружающей природной среды. Этот термин означает установление нормативов (показателей) предельно допустимых воздействий человека на окружающую природную среду.

    Согласно  природоохранному закону Российской Федерации (1991) соблюдение  экологических  нормативов, обеспечивает:

• экологическую безопасность населения;
• сохранение генетического фонда человека, растений, и животных.
• рациональн7ое использование и воспроизводство природных ресурсов в условиях устойчивого развития.

    Основные  экологические нормативы качества и воздействия на окружающую природную среду:

    санитарно – гигиенические:

• предельно допустимая концентрация вредных веществ (ПДК);
• допустимый уровень физических воздействий (шума, вибрации, ионизирующих излучений и др.)

производственно – хозяйственные:

• допустимый вопрос вредных веществ;
• допустимые изъятия компонентов природной среды;
• норматив образования отходов производства и потребления;

комплексные показатели:

    допустимая  антропогенность нагрузка на окружающую среду.

    Предельно допустимая концентрация (ПДК) – представляет собой количество загрязнителя в почве, воздушной или водной среде, которое при постоянном или временном воздействии на человека не влияет на его здоровье и не вызывает неблагоприятных воздействий у его потомства.

    В настоящее время в нашей стране действуют более 1900 ПДК вредных химических веществ для водоемов, более 500 для атмосферного воздуха и более 130 для почв. ПДК устанавливают на основании комплексных исследований и постоянно контролируют органами гидрометеорологической службы Госкомсанэпиднадзором.

    Под предельно допустимой концентрацией вредного вещества в почве (ПДК, мг/кг) понимают такую максимальную концентрацию, которая не может вызвать прямого или косвенного влияния на среду, нарушить самоочищающую способность почвы и оказать отрицательное воздействие на здоровье человека.

    Для водной среды ПДК загрязняющих веществ  означает такую концентрацию этих веществ  в воде, выше которой она становится непригодной для одного или нескольких видов водопользования. ПДК загрязняющих веществ устанавливаются отдельно для питьевых вод (табл. 1.1) и рыбохозяйственных водоемов.  

      Предельно допустимая концентрация вредных веществ и питьевых водах, мг/л