Экология Контрольная работа (стр. 1 )

Экология

Контрольная работа

КОНТРОЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ № 1

Эволюция биосферы, понятие «ноосфера».

Совокупность всех биогеоценозов на поверхности Земли, связанных обменом вещества, энергии и информации, называется биосферой. Биосфера – это целостная самоорганизующаяся система, состоящая из различных компонентов (экологических систем, биоценозов, популяций, организмов и т. п.), которые в свою очередь могут рассматриваться как самостоятельные самоорганизующиеся системы. Биосфера охватывает часть атмосферы, гидросферу, верхнюю часть литосферы.

Высокая степень замкнутости биотического круговорота и биологическая регуляция окружающей среды − закономерный результат эволюции биосферы.

Эволюция биосферы состоит из добиотической фазы, в ходе которой химическая эволюция подготавливала возникновение жизни, и собственно биологической эволюции. Согласно сложившимся представлениям последовательность основных этапов такова:

− Добиотическая эволюция.

Образование планеты и ее атмосферы (около 4,5 млрд лет назад). Первичная атмосфера имела высокую температуру, была резко восстановительной и содержала водород, азот, пары воды, метан, аммиак, инертные газы, возможно, окись углерода, цианистый водород, формальдегид и другие простые соединения.

Возникновение абиотического круговорота веществ в атмосфере за счет ее постепенного остывания и энергии солнечного излучения. Появляется жидкая вода, формируется гидросфера, круговорот воды, водная миграция элементов и многофазные химические реакции в растворах. Благодаря автокатализу происходит образование и рост молекул.

Образование органических соединений в процессах конденсации и полимеризации простых соединений углерода, азота, водорода, кислорода за счет энергии ультрафиолетового излучения Солнца, радиоактивности, электрических разрядов и других энергетических импульсов. Аккумуляция лучистой энергии в органических веществах в результате фотохимических реакций и образование макроэргических соединений.

Возникновение круговорота органических соединений углерода, включающего реакции аккумуляции солнечной энергии и окислительно-восстановительные реакции − зародыш биотического круговорота биосферы. Дальнейшее усложнение органических веществ и появление устойчивых комплексов макромолекул, обладающих способностью к редупликации; возникновение молекулярных систем самовоспроизведения.

− Биотическая эволюция.

Возникновение жизни (около 3,5 миллиардов лет назад). Структуризация белков и нуклеиновых кислот с участием биомембран приводит к появлению вирусоподобных тел и первичных клеток, способных к делению: сперва хемоавтотрофных прокариот, затем − эукариот. Возникает биотический круговорот и формируются биосферные функции живого вещества.

Развитие фотосинтеза и обусловленное им изменение состава среды: биопродукция кислорода обусловливает постепенный переход к окислительной атмосфере. Ускоряется биогенная миграция элементов. Появление многоклеточных организмов, наземных растений и животных приводит к дальнейшему усложнению биотического круговорота. Возникают сложные экологические системы, содержащие все уровни трофической организации. Достигается высокая степень замкнутости биотического круговорота.

Увеличение биологического многообразия и усложнение строения и функциональной организации живых существ и биосферы в целом. Организмами заняты все экологические ниши на планете. Полностью сформировались средообразующая функция биосферы и биологический контроль ее гомеостаза. Преобразование среды вследствие деятельности организмов оказывает обратное действие на биоту и уравновешивается ее средорегулирующей функцией.

Появление человека - лидера эволюции. Возникновение и развитие человеческого общества, вовлечение в техногенез непропорционально больших (по мерам биосферы) потоков вещества и энергии нарушает замкнутость биотического круговорота, вызывает антропогенные экологические кризисы и становится негативным фактором эволюции.

В связи с этим перед людьми встает целый комплекс задач не только научно-технического, но и социального порядка, сводящихся к одной цели — не допустить, чтобы изменения природной сферы происходили во вред самим же людям и другим формам жизни, придать им разумно направленный характер. В этом случае биосфера будет переведена деятельностью людей в качественно новое состояние, для отражения которого требуется соответствующее понятие. Поскольку это состояние возникает как функция разумной деятельности людей, предложил использовать понятие «ноосфера».

Ноосфера — это целостная планетная оболочка Земли, населенная людьми и рационально преобразованная ими в соответствии с законами сохранения и поддержания жизни для гармоничного существования общества с остальными организмами. Понятие «ноосфера» станет центральным междисциплинарным понятием и будет играть важную роль в построении целостной системы знаний об окружающей общество природе во взаимосвязанности всех ее частей.

КОНТРОЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ № 2

Рассчитать допустимую концентрацию загрязняющих веществ в стоках предприятия при сбросе их в открытый водоем для санитарно-бытового водопользования. Определить эффективность очистки по каждому загрязняющему веществу.

Исходные данные:

− средний расход воды − 3,0 ;

− коэффициент смешения вод – 0,46;

− виды концентраций загрязняющих веществ в сточных водах предприятия до очистных сооружений :

               - взвешенные вещества – 250,0;

               - ПАВ (ОП-7) – 10,5;

               - каптакс – 20,3;

               - нефтепродукты – 160,3;

               - формальдегид – 1,4;

               - тиомочевина – 6,8;

       − расход сточных вод − 0,25 ;

       − фоновые концентрации загрязняющих веществ :

               - взвешенные вещества – 10,0;

               - ПАВ (ОП-7) – отсутствует;

               - каптакс – отсутствует;

               - нефтепродукты – 0,005;

               - формальдегид – отсутствует;

               - тиомочевина – 0,015.

       РЕШЕНИЕ.

       Распределяем загрязняющие вещества стоков по группам лимитирующего показателя вредности для водоема санитарно-бытовой категории:

токсикологическая – отсутствует; санитарно-токсикологическая – формальдегид, тиомочевина; рыбохозяйственная – взвешенные вещества; органолептическая – ПАВ (ОП-7), каптакс, нефтепродукты.

Определяем ПДК каждого из этих веществ.

ПДК (): взвешенные вещества (); ПАВ (0,1); каптакс (0); нефтепродукты (0,3); формальдегид (0,1); тиомочевина (0,03).

Рассчитываем ориентировочную допустимую концентрацию, загрязняющих веществ в стоках без учета их совместного влияния в водоеме по следующей формуле:

Учитывая, что в санитарно-токсикологическую и органолептическую группу веществ входят по несколько ингредиентов, рассчитываем ожидаемую концентрацию каждого из загрязняющих веществ, по формуле: