Контрольная работа: по Экологии 13
ГОСУДАРСТВЕННОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Филиал в г. Нижневартовске
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
ПО ЭКОЛОГИИ
ФАКУЛЬТЕТ: ЗАОЧНЫЙ
СПЕЦИАЛЬНОСТЬ: НРКзс-10(1)
ШИФР:53
Студент: Овсянников Н. В.
Проверил доцент кафедры ЕНД к.с/х. н. ТАВАДЗЕ Б. Д.
Нижневартовск 2011
СОДЕРЖАНИЕ
1. Экологические пирамиды.
2. Виды ответственности за экологические правонарушения.
3. Лимитирующие факторы Шелфорда.
4. Методы защиты гидросферы.
5. Экологический контроль и мониторинг.
1 ЭКОЛОГИЧЕКИЕ ПИРАМИДЫ.
В результате трофических взаимодействий различных особей в экосистеме создается определенная трофическая структура. Ее можно выразить в виде экологических пирамид, основанием которых является первый трофический уровень (уровень продуцентов), а последующие этажи и вершину образуют последующие уровни. Экологические пирамиды можно отнести к трем основным типам:
1. Пирамиды численности, которые отражают численность отдельных организмов;
2. Пирамиды биомасс, характеризующих общую массу особей каждого трофического уровня;
3. Пирамиды продукции, характеризующие продукцию каждого трофического уровня.
Пирамиды численности, как правило, наименее информативны и показательны, поскольку численность организмов одного трофического уровня в экосистеме в значительной степени зависит от их размеров. Например, масса одной лисицы равна массе нескольких сотен мышей.
Обычно численность гетеротрофных организмов в экосистеме выше, чем автотрофных. На одном дереве (первый трофический уровень) может кормиться до нескольких тысяч насекомых (второй трофический уровень). С повышением трофического уровня гетеротрофных организмов средние размеры особей находящихся на нем обычно повышаются, а их численность снижается. Поэтому пирамиды численности в экосистемах часто имеют вид «новогодней елки».
Пирамиды биомасс гораздо лучше выражают соотношения между разными трофическими уровнями экосистемы. В целом, биомасса более низких уровней превышает биомассу более высоких. Однако из этого правила имеются существенные исключения. Например, в морях биомасса растительноядного зоопланктона существенно (иногда в 2 – 3 раза) больше биомассы фитопланктона, представленного преимущественно одноклеточными водорослями. Это объясняется тем, что водоросли очень быстро выедаются зоопланктоном, но от полного выедания их предохраняет очень высокая скорость деления их клеток.
Наиболее полное представление о функциональной организации экосистем дают пирамиды продукций. При этом величины продукций каждого трофического уровня лучше представлять в единых единицах измерения, лучше всего в энергетических. В таком случае пирамиды продукций будут являться пирамидами энергий.
В противоположность пирамидам численности и биомассы, отражающим статику системы (т.е. характеризующим количество организмов в данный момент времени), пирамиды продукции характеризуют скорости прохождения энергии пищи по трофическим цепям. Если правильно учтены все величины поступления и расхода энергии в трофической цепи, то в соответствии со вторым законом термодинамики пирамиды продукции всегда будут иметь правильную форму.
Численность и биомасса организмов, которые может поддерживать какой-либо уровень в тех или иных условиях зависит не от количества фиксированной энергии, имеющейся в данный момент на предыдущем уровне (т.е. от биомассы последнего), а от скорости продуцирования пищи на нем.
Одним из важнейших показателей, характеризующих продукционные возможности организмов, является Р/B-коэффициент, или отношение продукции (Р) какого-либо вида или даже всего трофического уровня к биомассе (В) этого вида или трофического уровня.
Р/B-коэффициенты рассчитываются для определенного периода времени, обычно за сутки, месяц, сезон вегетации, год и т.д., поэтому они имеют размерность соответственно сутки-1, месяц-1, год-1 и т.д. При их расчетах необходимо, чтобы значения продукции и биомассы были выражены в одинаковых единицах измерения. В качестве биомассы берут ее минимальное, максимальное, но чаще среднее значение за период времени, для которого производится расчет.
Одним из важнейших показателей продукционных возможностей организмов является среднесуточный Р/B-коэффициент, илиудельная продукция.
С увеличением массы организмов их Р/B-коэффициенты быстро снижаются. С повышением трофического уровня происходит быстрое снижение продукции организмов и их Р/B-коэффициентов. Это в основном обусловлено тем, что средние размеры гетеротрофных организмов на последующем трофических уровнях выше, чем на предыдущем.
2 ВИДЫ ответственности за экологические правонарушения.
По отраслям права, предусматривающим ответственность за экологические правонарушения, последние делятся на: административные, дисциплинарные, уголовные, гражданско-правовые. Так же, как и в отношении выделения видов ответственности, выделять иные виды правонарушений (международно-правовые, например) нецелесообразно, т.к. в конечном итоге они сводятся к названным четырем видам.
Субъектом уголовной, дисциплинарной, материальной ответственности по действующему законодательству могут быть только физические лица.
Субъектом административной и гражданско-правовой ответственности — как физические, так и юридические лица.
Административная ответственность за экологические правонарушения применяется компетентным органом исполнительной власти государства, должностным лицом соответствующего государственного органа или судом.
Она может быть возложена как на физических, так и на юридических лиц. За совершение экологических административных правонарушений могут применяться: предупреждение, штраф, конфискация орудий совершения правонарушения; лишение специального права (охоты, рыболовства, управления транспортными средствами); возмездное изъятие предмета, явившегося орудием совершения правонарушения.
Дисциплинарную ответственность несут работники предприятий, учреждений, организаций независимо от формы собственности, за невыполнение планов и мероприятий по охране природы и рациональному использованию природных ресурсов, за нарушение нормативов качества окружающей природной среды, ненадлежащую эксплуатацию очистных установок и сооружений и за нарушение иных требований природоохранительного законодательства при исполнении своих обязанностей по службе или работе (ст. 82 Закона РСФСР «Об охране окружающей природной среды»).
Отличительным признаком состава дисциплинарного проступка является то, что невыполнение требований экологического законодательства одновременно является невыполнением работником своих обязанностей, обусловленных занимаемой должностью или договором.
Дисциплинарная ответственность выражается в наложении на виновное лицо дисциплинарного взыскания в виде: замечания, выговора, строгого выговора, увольнения от должности (ст. 13 5 КЗОТ РСФСР).
Уголовная ответственность наступает при наличии тяжких последствий нарушений.Уголовным кодексом РФ предусматриваются различные виды наказаний: от штрафа до лишения свободы.Особенность гражданско-правовой ответственности за вред, ущербвредыпричиненный окружающей природной среде или природным ресурсам, заключается в том, что должны быть возмещены как будущие расходы природопользователей на восстановление соответствующих природных ресурсов, так и государственные расходы по восстановлению качества окружающей природной среды.
Материальная ответственность за экологические правонарушения — это имущественная ответственность в соответствии с трудовым (а не гражданским ) законодательством должностных лиц и иных работников, по вине которых предприятие, учреждение, организация понесли расходы по возмещению вреда, причиненного экологическим правонарушением.
3 Лимитирующие факторы Шелфорда.
Лимитирующий фактор — фактор среды, выходящий за пределы выносливости организма. Лимитирующими экологическими факторами следует называть такие факторы, которые ограничивают развитие организмов из-за недостатка или их избытка по сравнению с потребностью (оптимальным содержанием).Их иногда называют ограничивающими факторами. Лимитирующий фактор ограничивает любое проявление жизнедеятельности организма. С помощью лимитирующих факторов регулируется состояние организмов и экосистем. Из всего многообразия лимитирующих факторов среды внимание исследователей привлекают, в первую очередь те, которые угнетают жизнедеятельность организмов, ограничивают их рост и развитие. Например, часто ученым бывает необходимо выяснить причины снижения урожая или вымирания животных.Фактор среды ощущается организмом не только при его недостатке. Проблемы возникают также и при избытке любого из экологических факторов. Фактор среды наиболее эффективно действует на организм только при некотором среднем его значении, оптимальном для данного организма. Чем шире пределы колебаний какого-либо фактора, при котором организм может сохранять жизнеспособность, тем выше устойчивость, т. е. толерантность данного организма к соответствующему фактору (от лат. tolerantia — терпение). Таким образом, толерантность — это способность организма выдерживать отклонения экологических факторов от оптимальных для его жизнедеятельности значений.Впервые предположение о лимитирующем (ограничивающем) влиянии максимального значения фактора наравне с минимальным значением было высказано в 1913 г. американским зоологом В. Шелфордом, установившим фундаментальный биологический закон толерантности:
— любой живой организм имеет определенные, эволюционно унаследованные верхний и нижний пределы устойчивости (толерантности) к любому экологическому фактору.
Другая формулировка закона В. Шелфорда поясняет, почему закон толерантности одновременно называют законом лимитирующих факторов:
— даже единственный фактор за пределами зоны своего оптимума приводит к стрессовому состоянию организма и в пределе — к его гибели.
Поэтому экологический фактор, уровень которого приближается к любой границе диапазона выносливости организма или заходит за эту границу, называют лимитирующим фактором.Закон толерантности дополняют положения американского эколога Ю. Одума:
— организмы могут иметь широкий диапазон толерантности в отношении одного экологического фактора и низкий диапазон в отношении другого;
— в организмы с широким диапазоном толерантности в отношении всех экологических факторов обычно наиболее распространены;
— диапазон толерантности может сузиться и в отношении других экологических факторов, если условия по одному экологическому фактору не оптимальны для организма;
— многие факторы среды становятся ограничивающими (лимитирующими) в особо важные (критические) периоды жизни организмов, особенно в период размножения.
К этим положениям также примыкает закон МитчерлихаБауле, названный А. Тинеманом законом совокупного действия:
— совокупность факторов воздействует сильнее всего на те фазы развития организмов, которые имеют наименьшую пластичность — минимальную способность к приспособлению.
4 Методы защиты гидросферы.
Виды загрязнения гидросферы
Под загрязнением водных ресурсов понимают любые изменения физических, химических и биологических свойств воды в водоемах в связи со сбрасыванием в них жидких, твердых и газообразных веществ, которые причиняют или могут создать неудобства, делая воду данных водоемов опасной для использования, нанося ущерб народному хозяйству, здоровью и безопасности населения. Источниками загрязнения признаются объекты, с которых осуществляется сброс или иное поступление в водные объекты вредных веществ, ухудшающих качество поверхностных вод, ограничивающих их использование, а также негативно влияющих на состояние дна и береговых водных объектов.
Загрязнение поверхностных и подземных вод можно распределить на такие типы:
механическое — повышение содержания механических примесей, свойственное в основном поверхностным видам загрязнений;
химическое — наличие в воде органических и неорганических веществ токсического и нетоксического действия;
бактериальное и биологическое — наличие в воде разнообразных патогенных микроорганизмов, грибов и мелких водорослей;
радиоактивное — присутствие радиоактивных веществ в поверхностных или подземных водах;
тепловое — выпуск в водоемы подогретых вод тепловых и атомных ЭС.
Основными источниками загрязнения и засорения водоемов является недостаточно очищенные сточные воды промышленных и коммунальных предприятий, крупных животноводческих комплексов, отходы производства при разработке рудных ископаемых; воды шахт, рудников, обработке и сплаве лесоматериалов; сбросы водного и железнодорожного транспорта; отходы первичной обработки льна, пестициды и т.д. Загрязняющие вещества, попадая в природные водоемы, приводят к качественным изменениям воды, которые в основном проявляются в изменении физических свойств воды, в частности, появление неприятных запахов, привкусов и т.д.); в изменении химического состава воды, в частности, появление в ней вредных веществ, в наличии плавающих веществ на поверхности воды и откладывании их на дне водоемов.
Сточные воды разделяют на три группы: фановые, или фекальные; хозяйственно-бытовые, включающие стоки от камбуза, душей, прачечных и др.; подсланевые, или нефтесодержащие.
Загрязнение сточными водами в результате промышленного производства, а также коммунально-бытовыми стоками ведет к эвтрофикации водоемов – обогащению их питательными веществами, приводящему к чрезмерному развитию водорослей, и к гибели других водных экосистем с непроточной водой (озер, прудов), а иногда к заболачиванию местности.
На жизнь населения водоемов пагубно влияют сточные воды целлюлозно-бумажной промышленности. Окисление древесной массы сопровождается поглощением значительного количества кислорода, что приводит к гибели икры, мальков и взрослых рыб. Волокна и другие нерастворимые вещества засоряют воду и ухудшают ее физико-химические свойства.
В настоящее время в большинстве стран приняты санитарно-гигиенические правила, которые предотвращают «круговорот» инфекции, в том числе:
1. дезинфекция запасов воды для населения хлорированием или другими методами;
2. личная санитария и гигиена, особенно во время приготовления и раздачи пищи;
3. сбор и очистка канализационных стоков.
Очисткой сточных вод называется их обработка с целью разрушения или удаления из них вредных веществ. Методы очистки можно разделить на механические, химические, физико-химические и биологические. Когда же они применяются вместе, то метод очистки и обезвреживания сточных вод называется комбинированным. Применение того или иного метода, в каждом конкретном случае, определяется характером загрязнения и степенью вредности примесей.
Механическая очистка применяется для выделения из сточных вод нерастворенных минеральных и органических примесей. Как правило, она является методом предварительной очистки и предназначена для подготовки сточных вод к биологическим или физико-химическим методам очистки. Механическая очистка позволяет выделить из бытовых сточных вод до 60-75% нерастворимых примесей, а из промышленных до 95%, многие из которых (как ценные материалы) используются в производстве.
В состав сооружений механической очистки входят решетки, различного вида уловители, отстойники, фильтры. Песколовки применяются для выделения из сточных вод тяжелых минеральных примесей (в основном песка). Обезвоженный песок при надежном обеззараживании может быть использован при производстве дорожных работ и изготовлении строительных материалов.
Усреднители применяются для регулирования состава и расхода сточных вод. Усреднение достигается либо дифференцированием потока поступающей сточной воды, либо интенсивным перемешиванием отдельных стоков.
Первичные отстойники применяются для выделения из сточных вод взвешенных веществ, которые под действием гравитационных сил оседают на дно отстойника, или всплывают на его поверхность.
Для очистки сточных вод, содержащих нефть и нефтепродукты, при концентрациях более 100 мг/л применяют нефтеловушки. Эти сооружения представляют собой прямоугольные резервуары, в которых происходит разделение нефти и воды за счет разности их плотностей. Нефть и нефтепродукты всплывают на поверхность, собираются и удаляются из нефтеловушки на утилизацию.
Химический метод заключается в том, что в сточные воды добавляют различные химические реагенты, которые вступают в реакцию с загрязнителями и осаждают их в виде нерастворимых осадков. Химической очисткой достигается уменьшение нерастворимых примесей до 95% и растворимых до 25%.
При физико-химическом методе обработки из сточных вод удаляются тонко дисперсные и растворенные неорганические примеси и разрушаются органические и плохо окисляемые вещества. Из физико-химических методов чаще всего применяются коагуляция, окисление, сорбция, экстракция и т.д., а также электролиз. Электролиз заключается в разрушении органических веществ в сточных водах и извлечении металлов, кислот и других неорганических веществ при протекании электрического тока. Электролитическая очистка осуществляется в особых сооружениях – электролизерах. Очистка сточных вод с помощью электролиза эффективна на свинцовых и медных предприятиях, в лакокрасочной промышленности.
Сточные воды очищают также с помощью ультразвука, озона, ионно-обменных смол и высокого давления. Хорошо зарекомендовала себя очистка путем хлорирования.
Биологический метод — широко применяемый на практике метод обработки бытовых и производственных сточных вод, основанный на использовании закономерностей биохимического самоочищения рек и других водоемов. В его основе лежит процесс биологического окисления органических соединений, содержащихся в сточных водах. Биологическое окисление осуществляется сообществом микроорганизмов, включающим множество различных бактерий, простейших и ряд более высокоорганизованных организмов-водорослей, грибов и т.д., связанных между собой в единый комплекс сложными взаимоотношениями (метабиоза, симбиоза и антагонизма).
Используются различные типы биологических устройств: биофильтры, биологические пруды и аэротеки.
В биофильтрах сточные воды пропускают через слой крупнозернистого материала, покрытого тонкой бактериальной пленкой. Благодаря этой пленке интенсивно протекают процессы биологического окисления.
В биологических прудах в очистке сточных вод принимают участие все организмы, населяющие водоем.
Аэротенки — огромные резервуары из железобетона. Здесь очищающее начало — активный ил из бактерий и микроскопических животных.
5 Экологический контроль и мониторинг.
Экологическиймониторинг — это комплексная система наблюдений за состоянием окружающей среды, оценки и прогноза изменений состояния окружающей среды под воздействием природных и антропогенных факторов.
По характеру обобщения информации различают следующие системы мониторинга:
• глобальный – слежение за общемировыми процессами и явлениями в биосфере Земли, включая все ее экологические компоненты, и предупреждение о возникающих экстремальных ситуациях;
• базовый (фоновый) – слежение за общебиосферными, в основном природными, явлениями без наложения на них региональных антропогенных влияний;
• национальный – мониторинг в масштабах страны;
• региональный – слежение за процессами и явлениями в пределах какого-то региона, где эти процессы и явления могут отличаться и по природному характеру, и по антропогенным воздействиям от базового фона, характерного для всей биосферы;
• локальный – мониторинг воздействия конкретного антропогенного источника;
• импактный – мониторинг региональных и локальных антропогенных воздействий в особо опасных зонах и местах.
Видыэкологическогоконтроля:
1. государственный;
2. производственный;
3. муниципальный;
4. общественный.
Целиэкологическогоконтроля:
1. проверка выполнения программ, планов и мероприятий по охране окружающей реды;
2. выявление нарушений экологических требований при подготовке, принятии и реализации решений о развитии хозяйственной и иной деятельности;
3. проверка выполнения экологопользователями норм (нормативов и правил) экологопользования и качества окружающей среды.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. prepod.info/ru/article/ekologicheskie-piramidy/
2. Уголовный кодекс РФ.
3. Охрана окружающей природной среды. Постатейный комментарий к закону России. М.,1993.
5. Охрана окружающей среды. – Ленинград: Гидрометиоиздат. Владимиров А.М. 1991 г.
6. Охрана производственных сточных вод и утилизация осадков. Под редакцией Соколова В.Н. М.: Стройиздат, 1992 г.
7. Экологический контроль: теория и практика правового регулирования. Голиченков А.Г. М., 1999
8. Общественный экологический контроль // Государство и право. Ларионов Г.А. 1999. 2