Контрольная работа по предмету Экология

181. Современные концепции экологии
Контрольная работа Экология

Сегодня очевидно, что биосфера Земли - сложнейшая система - находится в сильно неравновесном состоянии. Мы знаем также, что из таких состояний самоорганизующиеся системы, к числу которых принадлежит и биосфера, выходят скачком. Мы подходим к точке бифуркации, за которой лежат несколько возможных вариантов будущего. Среди них - возможность экологической катастрофы, полное исчезновение жизни на Земле или по крайней мере существование жизни, но уже без человечества. Наиболее благоприятным выходом для человечества из этой ситуации было бы образование ноосферы. Присутствие разума в системе, находящейся в ситуации перехода, меняет эту ситуацию. Предотвратить переходный процесс в биосфере человек не в силах, но есть возможность свести к минимуму или совсем убрать те неблагоприятные флуктуации, которые подталкивают неустойчивую систему к нежелательным для человека вариантам перехода. Так, запрещение и полное уничтожение ядерного и химического оружия устранит флуктуацию, способную вызвать уничтожение биосферы в военном конфликте. Еще лучше, если будут достигнуты договоренности о сокращении и уничтожении обычных видов вооружений, а высвободившиеся ресурсы направлены на решение экологических проблем. Также очевидно, что экологические проблемы нужно решать каждый день совместными усилиями всех стран, народов, всех людей. Судя по всему, человечеству не обойтись без снижения потребления энергии, более экономичного ведения промышленного производства, сокращения добычи и расходования важнейших полезных ископаемых. Необходимо осознать демографические проблемы, изменить отношение к животному и растительному миру планеты. Все это невозможно без научного предвидения результатов любой природопреобразующей и социальной деятельности людей, а также без создания налаженной системы управления и контроля за проведением в жизнь разрабатываемых мероприятий.
182. Современные методы мониторинга окружающей среды
Контрольная работа Экология

Токсичность. Белый фосфор сильноядовит. Острые отравления описаны почти исключительно при приеме белого фосфора внутрь. При этом бывают боли в животе, рвота светящимися в темноте массами, имеющими запах чеснока, понос, живот вздувается, головокружение. Характерны сердечная недостаточность, симптоматика инфаркта миокарда и разнообразные нарушения деятельности сердечно-сосудистой системы, что связано с действием белого фосфора на миокард и периферические сосуды. Также типичны изменения в костях, особенно омертвление челюстей. Процесс начинается иногда сильной зубной болью, обычно в кариозных зубах, или воспалением надкостницы около кариозного зуба. Иногда разрушение и выпадение зубов происходит безболезненно. Если зуб удален, заживление идет медленно. Образуются гнойные свищи, вскрывающиеся обычно в рот, если поражена верхняя челюсть, и наружу - при заболевании нижней челюсти. Кроме гноя через свищи отделяются и кусочки кости. Заболевание может вызвать потерю аппетита, анемию, истощение, лихорадку. Наблюдаются поражения слизистой рта, воспаление десен, фосфорные полоски" серо-желтого или коричневого цвета на передних зубах, пародонтоз, боли в челюстях, слюнотечение, увеличение подчелюстных желез, гастриты и язвы желудка, понижение антитоксической функции печени, цирроз. Красный - малоядовит благодаря нерастворимости в жидкостях организма, но в виде пыли все же может оказать токсическое действие, по-видимому, в результате примеси белого фосфора. При поступлении в дыхательные пути в виде пыли вызывает явления, напоминающие хроническое отравление парами белого фосфора. Известны случаи атипичной острой пневмонии у рабочих, занятых возгонкой красного фосфора и работавших в среде с концентрацией аэрозоля красного фосфора до 0,04 мг/л. Описан случай омертвления челюсти у рабочего, который имел дело только с красным фосфором. Предполагают возможность его превращения в организме в белый фосфор. Чрезвычайно ядовит также фосфористый водород РН3. Яд, действующий преимущественно на нервную систему и нарушающий обмена веществ; влияет также на кровеносные сосуды, органы дыхания, печень, почки. При отравлении: в легких случаях боли в области диафрагмы, отдающие в спину чувство холода, позже бронхит. В случаях средней тяжести - страх озноб, рвота, ощущение стеснения в груди, резкое удушье, загрудинные боли, иногда сухой кашель, жгучая боль в затылке, головокружение, шум в ушах, общая слабость, обложенный язык, отсутствие аппетита, жажда. В тяжелых случаях - оглушение, нервная походка, подергивания в конечностях, расширение зрачков. Токсичность фосфидов металлов обусловлена РН3, который они легко образуют. Для хлоридов фосфора характерны сильное раздражение глаз, светобоязнь, возможны глубокие поражения глаз с потерей зрения. Наблюдается насморк, раздражение гортани, кашель, потеря голоса, затрудненное глотание, стеснения в груди, трахеиты, бронхиты иногда отек легких. Для оксохлорида фосфора характерны: раздражение слизистых, боль в глазах, сухой кашель, удушье, синюха, сердечная слабость, отек легких; позже - бронхит с пенистой, иногда кровянистой мокротой, сердечные расстройства, резкое малокровие, увеличение печени, белок в моче, расширение границ легких. Возможна эмфизема легких. Окись фосфора (V) в виде пыли обладает местным раздражающим действием, являясь сильным водоотнимающим средством. Картина острой интоксикации парами окислов фосфора в условиях производства сходна с экспериментальной. Через 6 - 20 часов недомогание, слабость, сухой кашель, повышение температуры. Через сутки одышка, кашель с вязкой мокротой, высокая температура. У некоторых головная боль, головокружение и боли за грудиной, насморк и носовые кровотечения. Трахеобронхит иногда сопровождается токсической пневмонией. Не исключено, что низшие окислы обладают общим токсическим действием, причем действие паров белого фосфора, может быть, отчасти объяснятся образованием этих соединений. Соли фосфорной кислоты малотоксичны, токсичность апатитов, суперфосфата и нитрофосок определяется главным образом примесями соединений фтора. Пыль фосфоритов и апатитов может приводить к пневмокониозу. Полимерные фосфаты малотоксичны. Пыль тетрафосфортрисульфида Р4S3 обладает раздражающими свойствами и вызывает дерматиты.
183. Современные проблемы охраны окружающей среды
Контрольная работа Экология

Принцип работы многих видов энергосистем основан на преобразовании тепла, полученного при сжигании топлива. Смена топлива требует и кардинального обновления всей энергосистемы. В настоящее время основными видами топлива являются нефть, природный газ и их продукты. Чтобы сберечь данные ценнейшие природные ресурсы для более рационального их использования производства ценной химической продукции в течение более длительного времени, нужно переходить на альтернативные источники топлива. Один из таких источников каменный уголь, который долгое время служил топливом для паровых машин. Низкий коэффициент полезного действия таких машин привел к их замене, а вместе с ними и топлива. Тем не менее в энергетике ряда стран Центральной и Восточной Европы до сих пор каменный уголь играет важную роль: с его применением производится около 65% электроэнергии. Устаревшие тепловые электростанции, потребляющие угль, вне зависимости оттого, где они эксплуатируются, нуждаются не только в переоснащении и модернизации, но и в новой технологии сжигания угля. Разработке таких технологий уделяется большое внимание. Одна из перспективных технологий основана на сжигании угля в циркулирующем кипящем слое. В результате многократной циркуляции происходит полное эффективное сжигание частиц топлива при температуре 800900° С и резко снижается образование вредных оксидов азота в 510 раз по сравнению с традиционным пылевидным сжиганием. Уже построено и эксплуатируется несколько десятков угольных электростанций с циркулирующим сжиганием без вредных выбросов в атмосферу в ряде развитых стран: США, Германии, Франции и др.
184. Современный экологический кризиз
Контрольная работа Экология

Загрязнение атмосферы, воды, почвы. Источником загрязнения атмосферы являются прежде всего предприятия чёрной и цветной металлургии, тепловые электростанции, автомобильный транспорт, сжигание мусора, отходов и др. Их выбросы в атмосферу содержат оксиды углерода, азота и серы, углеводороды, соединения металлов, пыль. В природе за счёт жизнедеятельности растений и животных происходит непрерывный круговорот углерода. В ходе его углерод из органических соединений постоянно переходит в неорганические, и наоборот. На круговорот углерода существенное влияние оказывает сжигание топлива. При этом в атмосферу выбрасывается такое огромное количество углекислого газа и пыли, что это может привести к изменению климата на Земле. Углекислый газ атмосферы свободно пропускает на Землю излучение Солнца, но задерживает излучение Земли, результатом чего является так называемый парниковый эффект слой углекислого газа играет ту же роль, что стекло в теплице. А увеличение его содержания в атмосфере может стать причиной потепления на Земле, привести к таянию полярных льдов и вызвать катастрофическое повышение уровня Мирового океана.
185. СООПТ Волгоградской области: Природный парк Эльтонский
Контрольная работа Экология

Озеро Эльтон было известно ещё задолго до того, как стало популярным курортом. Уже во времена Ивана Грозного, после завоевания им Астраханского ханства, началась регулярная добыча соли на соляных озёрах тех мест. В то время слава астраханских соляных озёр была столь велика, что породила фантастические рассказы об их неисчерпаемости и высоком качестве соли. Из исторических документов доподлинно известно: уже древние кочевники знали про лечебные свойства эльтонской грязи. Традиционное тогдашнее лечение выглядело так: в прибрежных пластах почвы выкапывалось углубление, куда помещался больной, тело которого покрывали грязью. Через час его обмывали в рапе озера. Несколько подобных процедур, и недуги отступали. Славу по миру о чудодейственном озере разнесли перевозчики соли со здешних приисков. Наиболее активно разработкой соли занялись во времена императрицы Елизаветы Петровны. В эти годы были проложены два соляных тракта от озера Эльтон до Николаевской слободы и до Покровской слободы, по которым потекла соль в российские губернии.
186. Состав продуктов выброса и их концентрация в атмосферном воздухе
Контрольная работа Экология

где А - коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы; М (г/с) - масса вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу в единицу времени; F - безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе; т и n - коэффициенты. учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса; H (м) - высота источника выброса над уровнем земли; h - безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности, в случае ровной или слабопересеченной местности с перепадом высот, не превышающим 50 м на 1 км, h = 1; DТ (°С) - разность между температурой выбрасываемой газовоздушной смеси Тг и температурой окружающего атмосферного воздуха Тв; V1 (м3/с) - расход газовоздушной смеси.
187. Состояние окружающей среды города Сыктывкара
Контрольная работа Экология

Города - высшая форма организации пространства для человеческого общества. Неоспоримы экономические и социальные преимущества городских форм расселения. Они обладают значительным потенциалом хозяйственного развития, их жители имеют более широкие по сравнению с другими формами поселений возможности образования, выбора профессии, приобщения к культурным ценностям. Однако рост городского населения, особенно заметный в последние десятилетия, оказался настолько стремительным, а концентрация и интенсификации производственной и непроизводственной деятельности в такой степени высокой, что окружающая среда многих городов мира уже не в состоянии удовлетворить многие биологические и социальные требования современного человека. Процесс урбанизации (повышения роли городов в развитии общества) - одна из глобальных проблем современности. Чрезмерная плотность населения порождает другие проблемы: недостаток жилья, школ, больниц, зеленых насаждений, транспорта, загрязнение окружающей среды, шумы и т.д. Нежелание частных и государственных предприятий принять меры против загрязнения окружающей среды создает растущую угрозу для здоровья населения в промышленно развитых странах. Перенаселенность, а также загрязнение окружающей среды в больших городах приняли настолько тревожные размеры, что общественное мнение начинает все шире выступать против строительства промышленных предприятий в городах. Город Сыктывкар особо не отличается от других русских городов соответствующих параметров состоянием окружающей среды и экологической обстановкой в своих пределах. Как и везде здесь существуют определенные проблемы с экологией среды, ее загрязнением, а как следствие и заболеваемостью населения и т.д. Рассмотрим состояние окружающей среды города Сыктывкара подробнее. Для и удобства и наглядности все дальнейшие данные будут приведены в таблицах.
188. Социальная экология. Генетический код
Контрольная работа Экология
1. Агуреева О.В. Концепции современного естествознания. Краткий курс. М.: Окей-книга, 2009.
2. Воронков Н.А, Экология общая, социальная, прикладная. М.: Агар, 2008.
3. Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания. М.: Академия, 2009.
4. Дубнищева Т.Я., Рожковский А.Д. Концепции современного естествознания. Практикум. М.: Академия, 2009.
5. Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания. М.: КноРус, 2009.
6. Кожевников Н.М. Концепции современного естествознания. СПб.: Лань, 2009.
7. Найдыш В.М. Концепции современного естествознания. М.: Альфа-М, Инфра-М, 2008.
8. Прохоров Б.Б. Экология человека. М.: Академия, 2008.
9. Рыбалов Л.Б., Садохин А.П. Концепции современного естествознания. М.: Юнити-Дана, 2009.
10. Хаскин В.В., Акимова Т.А., Трифонова Т.А. Экология человека. М.: Экономика, 2008.
189. Стадии жизненного цикла и оценка их влияния на уровень загрязнения окружающей природной среды
Контрольная работа Экология

Средообразующие функции ЖВ создали и поддерживают в равновесии баланс вещества и энергии в биосфере, обеспечивая стабильность условий существования организмов, в том числе и человека. Вместе с тем ЖВ способна возобновлять условия существования, нарушенные в результате природных катастроф или антропогенного влияния. Эту способность ЖВ к регенерации экологических условий выражает принцип Лэ Шателье, заимствованный из области термодинамических равновесие. Он заключается в том, что изменение любых переменных в экосистеме в ответ на внешние вмешательства осуществляется в направлении компенсации этих вмешательств. В теории управления аналогичное явление носит название негативных обратных связей. Благодаря этим связкам система возвращается в начальное состояние, если вмешательства не превышают предельных значений. Таким образом гомеостаз, стойкость экосистемы, оказывается явлением не статичным, а динамическим.
190. Стандартизация и экология
Контрольная работа Экология
Постановлением Кабинета Министров от 26 октября 2001 г. за № 1430 «Об утверждении платных услуг экологического характера, которые могут предоставляться территориальными органами Министерства экологии и природных ресурсов Украины» установлен перечень работ и консультаций, к которым отнесены:
1. разработка природоохранных программ предприятий;
2. организация и осуществление определения показателей состава и свойств проб объектов;
3. подготовка документации относительно аккредитации измерительных лабораторий;
4. соблюдение экологических требований объектами, получение разрешений на производство и сохранение ядовитых веществ; вывоз и ввоз продукции, которая может содержать озоноразрушающие вещества;
5. осуществление количественной и качественной оценки выбросов и сбросов;
6. определение радиационного состояния территорий и объектов;
7. измерение содержания загрязнений;
8. составление паспортов для очистительных сооружений и тому подобное. [3, с.310]
191. Стихийные явления в природе (природные катастрофы)
Контрольная работа Экология

Изымаемые и теряемые земли можно было бы компенсировать прежде всего за счёт освоения новых земель, однако свободных земель для освоения становится всё меньше. Как отмечает Г.В. Воропаев, в ближайшие 2-3 десятилетия в нашей стране будут полностью исчерпаны резервы расширения земель в лесостепной и степной зонах, большая часть резервов в сухостепной и субтропических зонах, поэтому пришлось бы развернуть в значительных объёмах работы по освоению земель в таёжных лесах. Естественно, по мере продвижения в труднодоступные и ранее считавшиеся непригодными для сельскохозяйственного производства районы освоение новых земель становится всё более дорогостоящим мероприятием. К тому же коренное улучшение новых сельскохозяйственных угодий путём их орошения будет затруднено из-за недостатка или отсутствия водных ресурсов. В настоящее время для восполнения ежегодных потерь площади сельскохозяйственных угодий в результате их изъятия необходимо осваивать новые земли.
192. Стратегия преодоления глобальных экологических угроз
Контрольная работа Экология

Чтобы успешно противостоять глобальным экологическим угрозам, необходимо выработать международную, национальную, региональную и локальную экологическую политику на основе следующих принципов: загрязнитель платит; трансформирование внешних отрицательных эффектов в экологические расходы; стимулирование обеспечения положительных внешних экологических эффектов; совместная, недифференцированная ответственность; субординация; экологическая предусмотрительность. При этом необходимо преследовать цель сохранения биологического и генетического разнообразия; предупреждения экологического вреда; минимизации отрицательных антропогенных влияний; обязательности экологической экспертизы; приоритетности экологической безопасности; гарантирования экологически безопасной среды для проживания. Необходимо обеспечить соблюдение стандартов по окружающей среде проживания; прозрачность экологической политики; равность справедливой экологической политики по природным ресурсам разных форм собственности; сохранность экологического культурного наследия; использование только экономически доступных природных ресурсов, а также соблюдение правила Хартвика, неизменного запаса возобновляемого природного капитала.
193. Структура и отношения внутри экосистемы
Контрольная работа Экология

Годичные ритмы одни из наиболее универсальных в живой природе. Закономерные изменения физических усилий в течение года вызвали в эволюции видов множество различных адаптации к этой периодичности. Наиболее выраженные из них связаны с размножением, ростом, миграциям и переживанием неблагоприятных периодов года. Сезонные изменения представляют собой глубокие сдвиги в физиологии и поведении организмов, затрагивающие их морфологию и особенности жизненного цикла. Приспособительный характер этих изменений очевиден. Например, появление потомства приурочено к наиболее благоприятному времени года. Чем реже сезонные изменения внешней среды, тем сильнее выражена годовая периодичность жизнедеятельности организмов. Годичные ритмы у многих видов эндогенны. Такие ритмы называются цирканными (annus «хюд»). Особенно это относится к циклам размножения. С устойчивостью сроков размножения в годичном цикле приходится считаться при интродукции и акклиматизации видов. Сильные оттепели зимой, заморозки летом обычно не вызывают сезонных нарушений у растений и животных. Одним из наиболее точно и регулярно изменяющихся факторов среды является длина светового дня, ритм чередования темного и светлого периода суток. Именно этот фактор служит большинству животных организмов для ориентации во времени года.
194. Сущность демэкологии
Контрольная работа Экология

Отмечается, что далеко не все оценивают изменение генофонда как негативное явление. Сторонники евгенических программ считают возможным избавиться от нежелательных генов путем физического уничтожения или исключения их носителей из процесса воспроизводства. Однако действие гена зависит от его окружения, взаимодействия с другими генами. На уровне личности дефекты нередко компенсируются развитием особых способностей (Гомер был слепым, Эзоп уродливым, Байрон и Пастернак хромыми). А доступные сегодня методы генной терапии открывают возможность исправления врожденных дефектов без вмешательства в генофонд. Стремление большинства людей сохранить генофонд таким, каким его создала природа, имеет под собой вполне естественные основания. Исторически генофонд сложился в результате длительной эволюции и обеспечил приспособление человеческих популяций к широкому спектру природных условий. Генетическое разнообразие людей на популяционном и индивидуальном уровнях иногда носит очевидный адаптивный характер (например, темный цвет кожи в низких широтах, связанный с устойчивостью к ультрафиолетовому излучению), в других же случаях нейтрально по отношению к факторам среды. Независимо от этого генетическое разнообразие предопределило многообразие и динамичность развития человеческой культуры. Вместе с тем продолжается действие и естественных факторов изменения генофонда мутации, дрейф генов и естественный отбор. Загрязнение среды влияет на каждый из них. К факторам мутагенеза относятся электромагнитные поля. Установлено, например, повышение заболеваемости лейкемией у лиц, проживающих длительное время вблизи высоковольтных линий электропередачи. Мутационные изменения снижают жизнеспособность организма в 12-кратном соотношении со скоростью гаметного мутагенеза. Наряду с прямым канцерогенным эффектом мутациями, нарушающими взаимодействие клеточных клонов в процессе их роста и трансформации, происходит нарушение контрольных функций гормональной и иммунной систем, на фоне которого возрастает риск злокачественных новообразований как хемотоксичной, так и вирусной этиологии.
195. Сущность экологической экспертизы. Виды экологического контроля
Контрольная работа Экология

Роль современной процедуры проведения ОВОС в обосновании инвестиции очень велика. Экологические ограничения хозяйственной деятельности при реализации предлагаемых инвестиционных проектов позволяют выполнять ранжирование территории по уровню экологической безопасности на региональном и локальном уровнях и определить допустимость будущих техногенных воздействий на объекты природы. Уже на стадии планирования готовятся рекомендации и регламенты обеспечения безопасности населения. Экономическая интерпретация экологических ограничений - это оценка ущерба природной среде и здоровью населения в результате воздействия различного рода, в том числе и чрезвычайного характера. Непосредственными предшественниками российской системы экологической оценки явились правила проектирования, территориальные комплексные схемы охраны природы и разрешения на отдельные виды природопользования, а также ведомственные и межведомственные экспертизы, не обеспечивающие подлинную комплексность анализа экологических воздействий.
196. Схема экологической системы луга. Понятие о биосфере и экологической нише
Контрольная работа Экология

Свободные участки или «бреши» в местообитаниях возникают непредсказуемо во многих биотопах. Пожары или оползни могут приводить к образованию пустошей в лесах; шторм может оголить открытый участок морского берега, а прожорливые хищники где угодно могут истребить потенциальных жертв. Эти освободившиеся участки неизменно заселяются вновь. Однако самыми первыми поселенцами не обязательно будут те виды, которые в течение длительного времени способны успешно конкурировать с другими видами и вытеснять их. Поэтому сосуществование преходящих и конкурентоспособных видов возможно так долго, как с подходящей частотой появляются незаселенные участки. Преходящий вид обычно первым заселяет свободный участок, осваивает его и размножается. Более конкурентоспособный вид заселяет эти участки медленно, но если заселение началось, то со временем он побеждает преходящий вид и размножается. (Бигон и др., 1989).
197. Теорема Коуза, Киотский протокол и экологические инвестиции для Украины
Контрольная работа Экология

По оценкам других специалистов, глобальные изменения климата уже идут полным ходом, и самые убедительные доказательства этому - изменения погоды во всех регионах мира в сторону повышения средней температуры. В частности, парниковый эффект, с его быстрым изменением средней температуры воздуха (в природе ее повышение на 0,7-0,8°С происходит за тысячи лет, а теперь - за столетие), с вероятностью свыше 90% является делом технологической деятельности человека, а не природными климатическими колебаниями. По расчетам Межправительственной группы экспертов по изменениям климата (МГЭИК), до 2050 г. средняя температура на Земле может повыситься на 0,8-2°С. Рекордно теплыми метеорологи признают первые три года нынешнего века. В подтверждение потепления климата свидетельствуют также выявление учеными большой "коричневой тучи" над Индийским океаном вследствие возрастающих выбросов продуктов горения угля; недавние выводы ряда научных центров США о повышении температуры нижних слоев атмосферы на 0,5°Fb каждое десятилетие с 1978 г.; зафиксированное климатологами быстрое таяние льда на вершине горы Килиманджаро; сокращение снежного покрова Альп; небывалая жара и наиболее катастрофические в этом году пожары в истории Австралии. Вместе с тем взгляды большинства специалистов на последствия глобального потепления климата для мирового хозяйства в основном совпадают. Ведь с каждым годом на протяжении последней четверти XX в. все большее влияние на функционирование мирохозяйственной системы оказывают исчерпание невозобновляемых природных ресурсов и обострение экологической ситуации, что проявляется в изменениях климата и резком учащении всяческих природных катаклизмов. В то же время подъем уровня экономического развития приводит к увеличению техногенной нагрузки на природу, неотвратимо трансформируя окружающую природную среду в техногенную экосистему. Подобная взаимозависимость все больше усиливается. Уже сегодня развитие этой системы является угрожающим и мало прогнозируемым. Ведь ухудшение условий природной среды (наводнения, ураганы, кислотные дожди, смерчи, тайфуны, оползни, континентальные температурные аномалии, засухи, экологические беженцы), с его огромными совокупными убытками, во-первых, подрывает основы устойчивого развития, во-вторых, обусловливает активизацию процесса приспособления экономики. Такое развитие событий вынудило экономистов уделить особое внимание обозначенной проблеме. Не только им, но и многим ученым стало понятно: экологическая ситуация, обостряющаяся в мире, не может быть исправлена в рамках существующих ценностных приоритетов.
198. Теория и практика применения лазерной спектроскопии (на примере анализа объектов окружающей среды)
Контрольная работа Экология

Раздел оптической спектроскопии, изучающий полученные с помощью лазера спектры испускания, поглощения, рассеяния. Лазерная спектроскопия позволяет исследовать вещества на атомно-молекулярном уровне с высокой чувствительностью, избирательностью, спектральным и временным разрешением. В зависимости от типа взаимодействия света с исследуемым веществом, методы лазерной спектроскопии подразделяют на линейные, основанные на одноквантовом линейном взаимодействии и нелинейные, основанные на нелинейном одноквантовом или многоквантовом взаимодействии. В спектральных приборах используют лазеры с перестраиваемой частотой от далекой ИК области до вакуумного УФ, что обеспечивает возбуждение почти любых квантовых переходов атомов и молекул. Перестраиваемые лазеры с узкой полосой излучения, в частности, инжекционные лазеры в ИК области и лазеры на красителях в видимой области (а в сочетании с нелинейным преобразованием частоты в ближней УФ и ближней ИК областях) дают возможность измерять истинную форму спектра поглощения образца без какого-либо влияния спектрального инструмента. Использование перестраиваемых лазеров повышает чувствительность всех известных методов спектроскопии (абсорбционных, флуоресценции и т.д.) как для атомов, так и для молекул. На основе таких лазеров были разработаны принципиально новые высокочувствительные методы: внутрирезонаторной лазерной спектроскопии, когерентного антистоксова комбинационного рассеяния, резонансной фотоионизационной лазерной спектроскопии. Последний метод основан на резонансном возбуждении частицы импульсным лазерным излучением, частота которого точно настроена на частоту резонансного перехода, и последующей ионизации возбужденной частицы путем поглощения одного или нескольких фотонов из дополнительного лазерного импульса. При достаточной интенсивности лазерных импульсов эффективность резонансной фотоионизации близка к 100%, такова же эффективность регистрации иона электронным умножителем. Это обеспечивает высокую чувствительность метода и возможность детектирования следов элементов в образцах на уровне 10-10-10-12% в обычных экспериментах, а в специальных на уровне одиночных частиц. Высокая интенсивность излучения позволяет осуществлять нелинейное взаимодействие света с атомами и молекулами, за счет чего значительная часть частиц переведена в возбужденное состояние, а также становятся вероятными запрещенные одноквантовые и многоквантовые резонансные переходы между уровнями атомов и молекул, ненаблюдаемые при слабой интенсивности света. Короткая (управляемая) длительность излучения позволяет возбуждать высоколежащие уровни энергии за времена короче времени релаксации любого квантового состояния. С использованием лазеров ультракоротких (пикосекундных и фемтосекундных) импульсов разработаны методы спектроскопии с временным разрешением до 10-14 с. Эти методы обеспечивают излучение первичных фотофизических и фотохимических процессов с участием возбужденных молекул, исследование короткоживущих частиц (радикалов, комплексов и т.д.). Высокая монохроматичность лазерного излучения обеспечивает измерение спектров с почти любым необходимым спектральным разрешением и, кроме того, позволяет избирательно возбуждать атомы и молекулы одного вида в смеси, оставляя молекулы др. видов невозбужденными, что особенно важно для аналитических применений. С помощью импульсов направленного лазерного излучения можно исследовать спектры флуоресценции и рассеяния в удаленной области, например в верхней атмосфере, и получать информацию о ее составе. Этот принцип используется в методах дистанционной лазерной спектроскопии, разрабатываемых для контроля окружающей среды. При фокусировке лазерного света на малую площадь с размерами (в пределе) порядка длины Световой волны можно получить большие интенсивности, обеспечивающие быстрый нагрев и испарение локальной области. Это свойство лазера легло в основу микроспектрального эмиссионного анализа атомов и локального масс-спектрального анализа молекул. С точки зрения путей релаксации энергии возбужденных частиц и, соотв., методов детектирования, различают следующие методы лазерной спектроскопии: 1) абсорбционно-трансмиссионные, основанные на измерении спектра пропускания образца (нечувствительны к судьбе возбужденных частиц); 2) опто-калориметрический (опто-термич., опто-акустич. и т.д.), основанные на непосредственном измерении поглощенной в образце энергии; при этом необходима релаксация части энергии возбуждения в тепло (безызлучат. релаксация); 3) флуоресцентный, основанный на измерении интенсивности флуоресценции как функции длины волны возбуждающего лазера (излучат, релаксация); 4) опто-гальванический, в котором возбуждение частиц регистрируют по изменению проводимости, и фотоионизационные по появлению заряженных частиц. Приборы, применяемые в лазерной спектроскопии, принципиально отличаются от обычных спектральных приборов. В приборах, использующих лазеры с перестраиваемой частотой, отпадает необходимость в разложении излучения в спектр с помощью диспергирующих элементов (призм, дифракц. решеток), являющихся основной частью обычных спектральных приборов. Иногда в лазерной с.пектроскопии применяют приборы, в которых излучение разлагается в спектр с помощью нелинейных кристаллов. Лазерную спектроскопию применяют для исследования кинетики и механизма реакции (в т. ч. фотохим.), точного измерения постоянных (напр., моментов инерции), избирательного определения ультрамалых количеств вещества и т.д. Спектры многоступенчатого лазерного возбуждения обладают большей избирательностью, чем обычные спектры поглощения, хорошо комбинируются с хроматографией, масс-спектрометрией и т.д.
199. Техногенное и биологическое воздействие алюминия на природу и организм человека
Контрольная работа Экология

В промышленности алюминий получают электролизом глинозема Аl2О3, растворенного в расплавленном криолите NasAlF6 при температуре около 950° С. Используются электролизеры трех основных конструкций: 1) электролизеры с непрерывными самообжигающимися анодами и боковым подводом тока, 2) то же, но с верхним подводом тока и 3) электролизеры с обожженными анодами. Электролитная ванна представляет собой железный кожух, футерованный внутри тепло- и электро-изолирующим материалом - огнеупорным кирпичом, и выложенный угольными плитами и блоками. Рабочий объем заполняется расплавленным электролитом, состоящим из 6-8% глинозема и 94-92% криолита (обычно с добавкой AlF3 и около 5-6% смеси фторидов калия и магния). Катодом служит подина ванны, анодом - погруженные в электролит угольные обожженные блоки или же набивные самообжигающиеся электроды. При прохождении тока на катоде выделяется расплавленный Алюминий, который накапливается на подине, а на аноде - кислород, образующий с угольным анодом CO и CO2. К глинозему, основному расходуемому материалу, предъявляются высокие требования по чистоте и размерам частиц. Присутствие в нем оксидов более электроположительных элементов, чем Алюминий, ведет к загрязнению Алюминия. При достаточном содержании глинозема ванна работает нормально при электрическом напряжении порядка 4-4,5 В. Ванны присоединяют к источнику постоянного тока последовательно (сериями из 150-160 ванн). Современные электролизеры работают при силе тока до 150 кА. Из ванн Алюминий извлекают обычно с помощью вакуум-ковша. Расплавленный Алюминий чистотой 99,7% разливают в формы. Алюминий высокой чистоты (99,9965%) получают электролитическим рафинированием первичного Алюминия с помощью так называемых трехслойного способа, снижающего содержание примесей Fe, Si и Сu. Исследования процесса электролитического рафинирования Алюминия с применением органических электролитов показали принципиальную возможность получения Алюминий чистотой 99,999% при относительно низком расходе энергии, но пока этот метод обладает низкой производительностью. Для глубокой очистки Алюминий применяют зонную плавку или дистилляцию его через субфторид.
200. Технологии подготовки воды
Контрольная работа Экология

Химический состав природных вод представлен в основном ионами К+, Na+, Са2+, Mg2+, SO42, НСО3, CO32, Сl, железа, алюминия, кремнекислоты и органических веществ. Кроме того, имеются соединения азота (NH3+, NO3, NO2). Эти компоненты присутствуют во всех природных водах, и их содержание составляет 9095% общего количества ионов. Органические вещества присутствуют в виде эмульсий минеральных масел и нефтепродуктов, попадающих в водоемы со сточными водами, а также в виде гумусовых соединений и микроорганизмов, придающих воде цветность. Жесткость воды колеблется в широких пределах от нескольких десятых до десятков мг-экв/л. Например, для реки Москвы жесткость у истока составляет 0,50,9 мг-экв/л, а в месте впадения реки Можайки 67 мг-экв/л. Величина показателя рН природных вод обычно варьируется в пределах 6,58,5. Технология подготовки природных вод предполагает электрохимическую коррекцию рН очищаемой воды и электрофлотационное разделение жидкой и твердой фаз. На рисунке представлена технологическая схема электрохимической подготовки природных вод. Вода поступает в сборник-отстойник (1) для выделения тяжелых минеральных примесей (главным образом песка) и грубодисперсных частиц (структурных примесей растительного и животного происхождения). После предварительной очистки сток подается в катодную камеру (2а) электрокорректора рН, из которой под действием электрического тока анионы мигрируют через анионообменную мембрану в анодную камеру (2б), где происходит подкисление среды. В катодной камере в процессе электролиза воды раствор подщелачивается до рН=1011, что сопровождается образованием частиц гидроксидов и карбонатов смешанного состава. Далее сток поступает в камеру грубой очистки (3а) и тонкой очистки (3б) электрофлотатора, где в результате электролиза воды происходит образование пузырьков газов водорода и кислорода, которые, поднимаясь вверх, сталкиваются с частицами примесей (гидроксиды и карбонаты металлов, эмульсии, дисперсные органические вещества), флотируют их на поверхность, образуя устойчивый пенный слой флотошлам, периодически удаляемый шламосборным устройством. После осветления умягченная вода направляется в анодную камеру (2б) электрокорректора рН, где происходит нейтрализация воды до величины показателя рН, практически не отличающейся от величины рН исходной воды. После обработки умягченная и очищенная вода поступает на технологические нужды.

Blog

Контрольная работа по предмету Экология