Контрольная работа по "Экологии"

Содержание

1. Дайте определение антропогенного фактора. Приведите примеры вредных и полезных антропогенных воздействий на окружающую среду._____3

2. Что принято понимать под химическим загрязнением окружающей среды. Перечислите наиболее опасные виды химического загрязнения. Назовите основные источники химического загрязнения.___________________4

3. Что такое санитарно-защитная зона. Как определить размер санитарно-защитной зоны вокруг потенциально опасного объекта.___________________11

4. Что такое экономический ущерб от загрязнения? Как он определяется.______________________________________________________15

1. Дайте определение антропогенного фактора. Приведите примеры вредных и полезных антропогенных воздействий на окружающую среду.

Антропогенные факторы, результат  воздействия человека на окружающую среду в процессе хозяйственной  и другой деятельности.

 Антропогенные факторы  можно разделить на 3 группы: оказывающие  прямое воздействие на окружающую  среду в результате внезапно  начинающейся, интенсивной и непродолжительной  деятельности, напр. прокладка автомобильной  или железной дороги через  тайгу, сезонная промысловая охота  в определённом районе и т.  д.; косвенное воздействие – через  хозяйственную деятельность долговременного  характера и малой интенсивности,  напр. загрязнение окружающей среды  газообразными и жидкими выбросами  завода, построенного у проложенной  железной дороги без необходимых  очистных сооружений, приводящее  к постепенному усыханию деревьев  и медленному отравлению тяжёлыми  металлами животных, населяющих  окрестную тайгу; комплексное  воздействие вышеперечисленных  факторов, приводящее к медленному, но существенному изменению окружающей  среды (рост населения, увеличение  численности домашних животных  и животных, сопровождающих человеческие  поселения – ворон, крыс, мышей  и т. д., преобразование земельных  угодий, появление примесей в  воде и т. п.). В результате  в изменённом ландшафте остаются  лишь растения и животные, сумевшие  приспособиться к новому состоянию  жизни. Напр., хвойные деревья  заменяются в тайге мелколиственными  породами; место крупных копытных  и хищников занимают таёжные  грызуны и охотящиеся на них  мелкие куньи и т. п.

В наше время антропогенные  факторы стали играть значительную роль в изменениях климата, состава  атмосферы и почвы, пресных и  морских водоёмов, в сокращении площади  лесов, исчезновении многих видов растений и животных.

2. Что принято понимать под химическим загрязнением окружающей среды? Перечислите наиболее опасные виды химического загрязнения? Назовите основные источники химического загрязнения?

Во все времена своего существования человек был неразрывно связан с природой. Но с момента  возникновения высокоиндустриального  общества человек все больше стал вмешиваться в ее жизнь. На данном этапе это вмешательство грозит полным уничтожением природы. Постоянно  расходуются невозобновимые виды сырья, число пахотных земель катастрофически  сокращается, потому что они становятся местом строительства новых городов  и промышленных предприятий. Человек  стал все больше вмешиваться в  функционирование биосферы — той  части нашей планеты, где как  раз и существует жизнь. Биосфера Земли в настоящее время подвергается нарастающему антропогенному воздействию. При этом необходимо отметить несколько  наиболее важных процессов, каждый из которых ухудшает экологическую  ситуацию на планете.

Наиболее сильно отражается на окружающей среде загрязнение  продуктами химических преобразований. К ним можно отнести газообразные и аэрозольные загрязнители промышленно-бытового происхождения. Также плохо отражается на атмосфере накопление углекислого  газа, количество которого, к сожалению, все увеличивается. Это может  привести в самом ближайшем будущем  к увеличению среднегодовой температуры  на Земле. Продолжается загрязнение  Мирового океана нефтью и ее производными, которое охватило уже 1/5 всей поверхности  океана.

Такая ситуация может стать  причиной нарушения газо- и водообмена между атмосферой и гидросферой. Загрязнение почвы пестицидами  и превышение кислотности могут  привести к распаду экосистемы. Все  эти процессы вызывают негативные изменения  в биосфере.

Человек загрязняет атмосферу  уже многие тысячелетия, и все  же последствия использования огня были совсем невелики. Человеку надо было только примириться с тем, что  дым не давал полностью вобрать  воздух в легкие, или с тем, что жилища выглядели недостаточно уютно из-за сажи, покрывающей стены. Тепло, которое давал огонь, было нужнее и важнее, чем чистый воздух. В те времена такое загрязнение воздуха не было катастрофическим, потому что люди жили небольшими группками на девственной территории, раскинувшейся на тысячи километров. И даже когда позднее люди сосредоточивались в одном месте, они не могли серьезно влиять на окружающую среду.

Такое равновесие существовало примерно до девятнадцатого века. Промышленность начала развиваться ускоренными  темпами, что повлекло за собой усиленное  загрязнение окружающей среды. С  каждым годом рождались все новые  и новые города-миллионеры, появлялись новые изобретения.

Атмосфера загрязняется в  результате воздействия трех основных факторов: промышленности, бытовых  котельных и транспорта. В зависимости  от места расположения доля каждого  из трех источников загрязнения сильно колеблется. Однако общепризнанным является тот факт, что промышленное производство стало одним из самых грозных  «обидчиков» окружающей среды. Источниками  загрязнения становятся теплоэлектростанции, выбрасывающие вместе с дымом  в атмосферу сернистый и углекислый газ. Также сюда можно отнести  металлургические предприятия, особенно цветной металлургии, которые выбрасывают  в воздух оксиды азота, сероводород, хлор, фтор, аммиак, соединения фосфора, частицы и соединения ртути и  мышьяка. Сюда же относят и цементные, химические заводы. Вредные газы оказываются  в воздухе в результате сжигания топлива для нужд промышленности, отопления жилищ, работы транспорта, сжигания и переработки бытовых  и промышленных отходов.

Основные загрязняющие вещества

Атмосферные загрязнители можно  разделить на первичные, поступающие  прямо в атмосферу, и вторичные, которые являются результатом метаморфозы  последних. Например, попадающий в атмосферу  сернистый газ окисляется до серного  ангидрида, взаимодействующего с парами воды, и образует капельки серной кислоты. При взаимодействии серного ангидрида с аммиаком формируются кристаллы сульфата аммония. Подобным образом, в результате химических, фотохимических, физико-химических реакций между загрязняющими веществами и компонентами атмосферы, возникают и другие вторичные загрязняющие вещества. Основным источником пирогенного загрязнения на планете стали тепловые электростанции, металлургические и химические предприятия, котельные установки, потребляющие более 70% добываемого твердого и жидкого топлива. Основные вредные примеси пирогенного происхождения следующие:

а) оксид углерода. Он возникает при неполном сгорании углеродистых веществ. В воздухе оказывается в результате сжигания твердых отходов, с выхлопными газами и выбросами промышленных предприятий. Ежегодно этого газа поступает в атмосферу не менее 250 млн.т. Оксид углерода — это соединение, активно реагирующее с составными частями атмосферы, он способствует повышению температуры на планете и созданию парникового эффекта.

б) сернистый ангидрид. Выделяется в процессе сгорания серосодержащего топлива или переработки сернистых руд (до 70 млн т в год). Часть соединений серы может выделиться при горении органических остатков в горнорудных отвалах. В США общее количество выброшенного в атмосферу сернистого ангидрида составило 65% от общемирового выброса.

в) серный ангидрид. Образуется при окислении сернистого ангидрида. Конечным продуктом реакции становится аэрозоль или раствор серной кислоты в дождевой воде, который подкисляет почву, обостряет заболевания дыхательных путей человека. Выпадение аэрозоля серной кислоты из дымовых факелов химических предприятий наблюдается при низкой облачности и высокой влажности воздуха. Листовые пластинки растений, произрастающих на расстоянии менее 1км от таких предприятий, обычно бывают густо усеяны небольшими некротическими пятнами, образовавшимися в местах оседания капель серной кислоты. Пирометаллургические предприятия цветной и черной металлургии, а также ТЭС каждый год выбрасывают в атмосферу десятки миллионов тонн серного ангидрида.

г) сероводород и сероуглерод. Поступают в атмосферу отдельно или вместе с другими соединениями серы. Основными источниками выброса становятся предприятия по изготовлению искусственного волокна, сахара, коксохимические, нефтеперерабатывающие заводы, а также нефтепромыслы. В атмосфере при взаимодействии с другими загрязнителями медленно окисляются до серного ангидрида.

д) окислы азота. Основными источниками выброса являются предприятия, производящие азотные удобрения, азотную кислоту и нитраты, анилиновые красители, нитросоединения, вискозный шелк, целлулоид. Количество окислов азота, поступающих в атмосферу, составляет 20 млн. т в год.

е) соединения фтора. Источниками загрязнения являются предприятия по производству алюминия, эмалей, стекла, керамики, стали, фосфорных удобрений. Фторсодержащие вещества поступают в атмосферу в виде газообразных соединений — фтороводорода или пыли фторида натрия и кальция. Соединения характеризуются токсическим эффектом. Производные фтора являются сильными инсектицидами.

ж) соединения хлора. Поступают в атмосферу от химических предприятий, производящих соляную кислоту, хлорсодержащие пестициды, органические красители, гидролизный спирт, хлорную известь, соду. В атмосфере наблюдаются как примесь молекулы хлора и паров соляной кислоты. Токсичность хлора определяется видом соединений и их концентрацией.

В металлургической индустрии  при выплавке чугуна и переработке  его на сталь происходит выброс в  атмосферу различных тяжелых  металлов и ядовитых газов. Так, в  расчете на 1 т предельного чугуна выделяется 2,7кг сернистого газа и 4,5кг пылевых частиц, которые состоят  из соединений мышьяка, фосфора, сурьмы, свинца, паров ртути и редких металлов, смоляных веществ и цианистого водорода.

Аэрозольное загрязнение

Аэрозоли представляют собой  твердые или жидкие частицы, которые  находятся в воздухе во взвешенном состоянии. Твердые компоненты аэрозолей  нередко очень опасны для живых  организмов, у людей они порождают  специфические заболевания. В атмосфере  аэрозольные загрязнения можно  наблюдать в виде дыма, тумана, мглы или дымки. Значительная часть аэрозолей  формируется в атмосфере при  взаимодействии твердых и жидких частиц между собой или с водяным  паром. Средний размер аэрозольных  частиц составляет 1—5 мкм. В атмосферу  Земли ежегодно поступает около 1 куб. км пылевидных частиц искусственного происхождения. Большое количество пылевых частиц образуется также  в ходе производственной деятельности людей.

Основными источниками искусственных  аэрозольных загрязнений воздуха  в настоящее время являются ТЭС, потребляющие уголь высокой зольности, обогатительные фабрики, металлургические, цементные, магнезитовые и сажевые  заводы. Аэрозольные частицы от этих источников отличаются большим разнообразием  химического состава. Чаще всего  в их составе можно найти соединения кремния, кальция и углерода, гораздо  реже — оксиды металлов: железа, магния, марганца, цинка, меди, никеля, свинца, сурьмы, висмута, селена, мышьяка, бериллия, кадмия, хрома, кобальта, молибдена, а  также асбест. Еще более разнообразна органическая пыль, которая включает в себя алифатические и ароматические  углеводороды, соли кислот. Она образуется при сжигании остаточных нефтепродуктов, в процессе пиролиза на нефтеперерабатывающих, нефтехимических и других подобных предприятиях. Постоянными источниками аэрозольного загрязнения стали промышленные отвалы — искусственные насыпи из переработанного материала, главным образом вскрышных пород, полученных при добыче полезных ископаемых или же из отходов предприятий перерабатывающей промышленности, ТЭС. Источником пыли и ядовитых газов становятся массовые взрывные работы. Известно, что в результате одного среднего по массе взрыва (250—300 тонн взрывчатых веществ) в атмосферу выбрасывается около 2 тыс. куб. м условного оксида углерода и более 150 т пыли. Производство цемента и других строительных материалов также является источником загрязнения атмосферы пылью. Основные технологические процессы этих производств — измельчение и химическая обработка шихты, полуфабрикатов и получаемых продуктов в потоках горячих газов — всегда сопровождаются выбросами пыли и других вредных веществ в атмосферу.

К атмосферным загрязнителям  относятся углеводороды — насыщенные и ненасыщенные, включающие от 1 до 13 атомов углерода. Они могут подвергаться различным превращениям, окислению, полимеризации, особенно если начнут взаимодействовать  с другими атмосферными загрязнителями после возбуждения солнечной  радиацией. Результатом этих реакций  становится появление перекисных соединений, свободных радикалов, соединений углеводородов  с оксидами азота и серы, часто  в виде аэрозольных частиц. При  некоторых погодных условиях в приземном  слое воздуха могут формироваться  особо большие скопления вредных  газообразных и аэрозольных примесей. Обычно это случается, когда в  слое воздуха прямо над источниками  газопылевой эмиссии происходит инверсия — расположение слоя более  холодного воздуха под теплым, что препятствует движению воздушных масс и задерживает перенос примесей вверх. В итоге вредные выбросы концентрируются под слоем инверсии, содержание их у земли резко возрастает, что становится одной из причин образования ранее неизвестного в природе фотохимического тумана.