ВАРИАНТ 41 8. Циклические и поступательные изменения в экосистемах. Понятие о сукцессиях. Экосистема, или экологическая система — биологическая система, состоящая из сообщества живых организмов (биоценоз), среды их обитания (биотоп), системы связей, осуществляющей обмен веществом и энергией между ними. Устойчивость экосистем относительна, поскольку с течением времени изменяются как внешние условия, так и характер взаимодействия организмов биоценоза. Различают циклические и поступательные изменения экосистем. Циклические перемены обусловлены периодическими изменениями в природе — суточными, сезонными и многолетними. Засушливые годы чередуются с влажными, изменяется и численность популяций организмов, приспособленных либо к засухе, либо к увлажненности. Поступательные изменения более продолжительные и обычно приводят к смене одного биоценоза другим. Они могут быть вызваны: — изменением природной среды под влиянием жизнедеятельности самих организмов экосистемы; — установлением стабильных взаимоотношений между видами после их нарушения, например, лесным пожаром, или сменой климата; — влиянием человека. Поступательные изменения называют сукцессией (лат. successio вступление на чье-либо место, преемственность) — саморазвитием экосистемы в результате взаимодействия организмов друг с другом и с абиотической средой. В ходе сукцессии малоустойчивый биоценоз сменяется более устойчивым. Существует множество классификаций сукцессий, по показателям, способным меняться в ходе сукцессии или по причинам смен [10, с.23]: масштабу времени (быстрые, средние, медленные, очень медленные); обратимости (обратимые и необратимые); степени постоянства процесса (постоянные и непостоянные); происхождению (первичные и вторичные); тенденциям изменения продуктивности (прогрессивные и регрессивные); тенденции изменения видового богатства (прогрессивные и регрессивные); антропогенности (антропогенные и природные); характеру происходящих во время сукцессии изменений (автотрофные и гетеротрофные).
29. Гидросфера. Химический состав воды. Максимальная концентрация растворенных солей в пресной, солоноватой и соленой воде. Примерный объем водных ресурсов Земли, процентное содержание в нем пресных вод и вод, пригодных для водопользования. Перспективные источники пресной воды на Земле. Гидросфера прерывистая водная оболочка Земли. Тесно взаимодействует с живой оболочкой Земли. Гидросфера является средой обитания гидробионтов, встречающихся во всей толще воды — от пленки поверхностного натяжения воды (эпинейстона) до максимальных глубин Мирового океана (до 11 000 м). Вода — химическое соединение водорода с кислородом (Н20), бесцветная жидкость без запаха, вкуса и цвета. При концентрации солей до 1 г/л воду считают пресной, до 24,7 г/л — солоноватой, свыше — соленой. Общий объем воды на Земле во всех ее физических состояниях — жидком, твердом, газообразном — составляет 1454703,2 км3, из них 97% приходится на воды Мирового океана. По площади гидросфера занимает около 71% всей площади планеты [10, с.82]. В составе гидросферы 98% соленых вод и только 2% — прес¬ных, которые сосредоточены преимущественно в ледниковых покровах матери-ков. Пресная вода — противоположность морской воды, охватывает ту часть доступной воды Земли, в которой соли содержатся в минимальных количествах. Вода, солёность которой не превышает 0,1 %, даже в форме пара или льда называется пресной. Ледяные массивы в полярных регионах и ледники содержат в себе наибольшую часть пресной воды земли. Помимо этого, пресная вода существует в реках, ручьях, пресных озёрах, а также в облаках. По разным подсчётам доля пресной воды в общем количестве воды на земле составляет 2,5-3 %. Около 85-90 % запасов пресной воды содержится во льдах Антарктиды. В связи с расширяющимся загрязнением источников воды, ростом населения, освоением новых территорий встаёт задача искусственного получения пресной воды. Этого достигают: опреснением морской воды, в том числе солнечным опреснением; конденсацией водяных паров из воздуха, с использованием глубинной морской воды; конденсацией водяного пара в суточных аккумуляторах холода, в частности — естественного происхождения, таких как пещеры в прибрежных скалах. Последний способ создает огромные природные запасы пресной воды в прибрежных районах ряда стран, которые были обнаружены недавно. Пласты с пресной водой иногда уходят под морское дно, а через трещины в непроницаемых слоях бьют пресные ключи. Стоимость пресной воды становится такой высокой, что начат выпуск холодильных установок, получающих воду из влажного воздуха методом конденсации.
61. Цель создания заповедников, заказников, национальных парков. Основные их отличия и задачи. Заповедники – особо охраняемые пространства, полностью исключенные из любой хозяйственной деятельности ради сохранения в нетронутом виде природных комплексов. Подчинены строгому режиму охраны, который запрещает всякую деятельность человека. Цель организации этих объектов — создание эталонов природных экосистем, в которых сохраняется биоразнообразие, консервация генетического фонда растительного и животного мира, организация и проведение научных исследований и экологического мониторинга. Биосферные заповедники - располагаются в наиболее типичных в природном отношении регионах Земли и являются эталоном биосферы до появления человека. Заказник – участок, в пределах которого запрещены отдельные виды и формы хозяйственной деятельности для обеспечения охраны живых организмов, экологических компонентов, биогеоценозов. Заказники создаются с целью сохранения и восстановления одного либо нескольких компонентов природных комплексов и поддержания общего экологического баланса [10, с.132]. В зависимости от предназначения заказники подразде¬ляются: 1) ландшафтные; 2) биологические; 3) палеонтологические (их назначение — сохранение отдель¬ных ископаемых объектов и их комплексов); 4) гидрологические. Национальный парк – обширная территория, включающая особо охраняемые природные ландшафты или их части, предназначенная для сохранения природных комплексов в неприкосновенности и для рекреационных целей.В отличие от заповедников в них разрешены отдельные виды хозяйственной деятельности. Задачами национальных парков являются: сохранение эталонных и уникальных природных комплек¬сов и объектов природы; организация экологического просвещения и воспитания населения; проведение научных исследований; организация рекреационной деятельности; ведение комплексного хозяйства и некоторые др.
77. Обращение с отходами. Классы опасности. Способы переработки отходов. Отходы — вещества (или смеси веществ), признанные непригодными для дальнейшего использования в рамках имеющихся технологий, или после бытового использования продукции. Отходы различаются [3, с.108]: 1) по происхождению: a) отходы производства (промышленные отходы) b) отходы потребления (коммунально-бытовые) 2) по агрегатному состоянию: a) твердые b) жидкие c) газообразные, и др. 3) по классу опасности (для человека и / или для окружающей природной среды) В настоящее время для отходов установлено 5 классов опасности: I класс - чрезвычайно опасные отходы; II класс - высокоопасные отходы; III класс - умеренно опасные отходы; IV класс - малоопасные отходы; V класс - практически неопасные отходы. Обращение с отходами – деятельность, в процессе которой образуются отходы, а также деятельность по сбору, использованию, обезвреживанию, транспортированию, размещению отходов. Промышленные отходы раньше просто вывозили на свалки, направляли в отвалы и хвостохранилища. В настоящее время отходы размещают преимущественно на специально спроектированных и оборудованных полигонах. Часть отходов временно накапливается на предприятиях, в соответствии с установленными лимитами на образование и накопление отходов. Некоторые отходы требуют обезвреживания перед размещением на свалках, полигонах или в отвалах. Так, отходы титанового производства, содержащие летучий и токсичный безводный хлорид алюминия, перед вывозом обрабатывают известью. Одни из самых объемных промышленных отходов – это отходы углесодержащие. Нефтедобывающая и нефтеперерабатывающая промышленность, угледобывающая и другие виды промышленности являются источниками опасных углеродсодержащих отходов. Для их обезвреживания используют различные методы и технологии. Современные научные разработки позволяют обезвреживать большую часть промышленных отходов, уменьшать их объем и обеспечить максимальную безопасность. Сегодня обезвреживание опасных отходов можно провести термическими, физико-химическими, химическими и другими способами. Так, например, при помощи методов, окислительно-восстановительных реакций, реакций замещения происходит перевод различных токсичных и опасных соединений в нерастворимую форму.
КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАЧИ Задача 6 Вариант 6: Условие: Произведите экономическую оценку и анализ возможности получения дополнительной прибыли для энергосистемы, в которую входят 5 ТЭС. Данные для расчета: Wm = 2538 Гкал; Wэ = 7,59 млн. кВт.ч. Вредные выбросы предприятия в атмосферу: 2,166 тыс. т; Годовой норматив выбросов (Wm): 3,699 тыс. т; Себестоимость тепло- и электроэнергии: Сm = 32 р./Гкал; Сэ =0,4 р./кВт•ч. Цена отпускаемой тепло- и электроэнергии: Цm = 70 р./Гкал; Цэ = 1 р./кВт•ч. Решение: 1. Рассчитываем превышение выбросов по отношению к годовому нормативу: 3,699тыс. т/2,166 тыс. т= 1,7 тыс. т 2. Зная, что вредные выбросы вдвое ниже плановых величин, предприятие помимо основной прибыли получает еще 30 % дополнительной прибыли в нашем случае при составлении пропорции имеем, что предприятие получает 25,5% дополнительных дотаций от основной прибыли. Теперь можно высчитать основную прибыль предприятия. 3. Рассчитаем прибыль от производства тепловой энергии по формуле Прибыль = Цена – Себестоимость. Зная, что себестоимость всей вырабатываемой тепловой энергии равна: Собщ = Wm • Cm = 2538Гкал• 32р./Гкал = 81216 р., а цена всей вырабатываемой тепловой энергии равна: Цт.общ. = Wm •Цт = 2538 Гкал• 70 р./Гкал= 177660 р., Найдем прибыль от производства тепловой энергии: Пт = Цт – Собщ = 177660 р. – 81216 р. = 96444 р. 4. Аналогично рассчитаем прибыль от производства электрической энергии. Себестоимость всей вырабатываемой электрической энергии равна: Сэ.общ = Wэ • Сэ = 7,59 млн. кВт. ч• 0,4 р./кВт•ч= 3 036000р. Цена всей вырабатываемой электрической энергии равна: Цэ.общ = Wэ • Цэ = 7,59 млн. кВт. ч• 1 р./кВт•ч. = 7 590 000 р. Прибыль от производства электрической энергии: Пэ = Цэ – Сэ.общ = 7 590 000 р. – 3 036 000р.= 4 554 000р. Прибыль от реализации теплоэнергии и прибыль от реализации электроэнергии в совокупности – это основная прибыль предприятия: Посн = Пт + Пэ = 96 444 р.+ 4 554 000р.= 4 650 444р. Рассчитываем возможность получения дополнительной прибыли (в нашем случае – 25 % от основной прибыли предприятия): Пдоп = 0,25 • 4 650 444р. = 1 162 611 р. Общая прибыль предприятия составляет: Побщ = 4 650 444 р.+ 1 162 611 р.= 5 813 055 р. Ответ: Общая прибыль предприятия составляет 5 813 055 р.
Задача 7 Вариант 6: Условие: Рассчитать, до какой температуры нагреют отходящие топочные газы воду объемом 125 л, используя формулу: , Где – масса воды равна объему воды , плотность (ρ) ее равна 1 кг/л; – теплоемкость воды = 4,19 КДж/кг; , – начальная и конечная температуры воды. На дымоходе установили емкость для нагрева воды = 20°С. В качестве твёрдого бытового топлива будем использовать дрова массой Gдров = 15 кг , теплотворность которых Qдров = 4500 ккал/кг , влажность топлива в помещении при температуре tокр.ср= 20°С составляет Wдров = 7 % , теплота испарения = 2 258 кДж/кг . Избыток воздуха = 10 % от теоретического. Решение: 1. Определим общее количество тепла при сгорании топлива: Qобщ= Qдров • Gдров = 4 500 ккал/кг • 15кг = 67 500 ккал. 2. Рассчитаем количество влаги в топливе:
3. Количество тепла необходимого для испарения влаги из топлива:
4. Потери тепла при оптимальном поступлении воздуха:
5. Из уравнения выведем температуру, до которой нагреется заданный объём воды отходящими газами:
Ответ: Отходящие топочные газы нагреют воду до температуры 80°С.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 1. Андрижиевский А.А., Володин В.И. Энергосбережение и энергетический менеджмент, Учебник: Мн., БГТУ. 2. Кирвель И.И. Основы энергосбережения. Курс лекций. 3. Кравченя Э.М., Козел Р.Н., Свирид И.П. Охрана труда и основы энергосбережения. Мн., ТетраСистема. 4. Маврищев В.В. Основы экологии. Мн., «Вышэйшая школа». 5. Малыш С.С. Общая экология: Учебное пособие для студентов. Гродно: ГрГУ. 6. Основы энергосбережения: Курс лекций / под ред. Н.Г. Хутской Мн. 7. Радкевич В.А. Экология: Учебник. Мн.: В. школа. 8. Петров К.И. Общая экология. СПб. 9. Свидерская О.В. Основы энергосбережения. Учебное – методическое пособие, Мн. 10. Шимова О.С., Соколовский Н.К. Основы экологии и экономики природопользования: Учебник. Мн.: БГЭУ.
