Содержание
Вопрос 22. Водные и наземные экосистемы, определение, биопродуктивность, деградация под действием антропогенных факторов 3
Задание № 47 5
Задание № 54 8
Задание № 97 9
Задание № 122 11
Задание № 147 14
Задание № 153 15
Список используемой литературы 17
Вопрос 22. Водные и наземные экосистемы, определение, биопродуктивность, деградация под действием антропогенных факторов
Экосистема есть основная функциональная единица экологии, поскольку она включает и организмы (биотические сообщества), и абиотическую среду, причем каждая из этих частей влияет на другую и обе необходимы для поддержания жизни в том виде, в каком она существует на Земле.
Живые организмы и их неживое (абиотическое) окружение нераздельно связаны друг с другом и находятся в постоянном взаимодействии. Любое единство, включающее все организмы (т.е. "сообщество") на данном участке и взаимодействующее с физической средой таким образом, что поток энергии создает четко определенную трофическую структуру, видовое разнообразие и круговорот веществ (т.е. обмен веществами между биотической и абиотической частями) внутри системы, представляет собой экологическую систему, или экосистему.
Биологическая продуктивность, экологическое и общебиологическое понятие, обозначающее воспроизведение биомассы растений, микроорганизмов и животных, входящих в состав экосистемы; в более узком смысле - воспроизведение диких животных и растений, используемых человеком. Биологическая продуктивность реализуется в каждом отдельном случае через воспроизведение видовых популяций растений и животных, идущее с некоторой скоростью, что может быть выражено определённой величиной - продукцией за год (или в иную единицу времени) на единицу площади (для наземных и донных водных организмов) или на единицу объёма (для организмов, обитающих в толще воды и в почве). Продукция определённой видовой популяции может быть отнесена также к её численности или биомассе. Биологическая продуктивность различных наземных и водных экосистем проявляется во многих формах. Соответственно многообразны и используемые человеком продукты, воспроизводимые в природных сообществах (например, древесина, рыба, меха и мн. др.). Человек обычно заинтересован в повышении биологической продуктивности экосистем, т.к. это увеличивает возможности использования биологических ресурсов природы. Однако в ряде случаев высокая биологическая продуктивность может приводить к вредным последствиям (например, чрезмерное развитие в высокопродуктивных водах фитопланктона определённого видового состава - синезелёных водорослей в пресных водах, токсичных видов перидиней - в морях).
Понятие биологическая продуктивность во многих отношениях аналогично понятию плодородие почвы, но по содержанию и объёму шире последнего, т.к. может быть отнесено к любому биогеоценозу, или экосистеме.
Экологическое состояние многих районов нашей страны вызывает законную тревогу общественности.
В многочисленных публикациях показано, что во многих регионах нашей страны наблюдается устойчивая тенденция к многократному, в десятки и более раз превышению санитарно-гигиенических норм по содержанию в атмосфере городов окислов углерода, азота, пыли, токсичных соединений металлов, аминов и других вредных веществ.
Характерные антропогенные воздействия на окружающую среду:
* загрязнение атмосферы и территорий продуктами ядерных взрывов при испытаниях ядерного оружия в 60-тые годы,
* отравление воздушного бассейна выбросами пыли, загрязнение территорий шлаками, содержащими радиоактивные вещества при сжигании ископаемых топлив в котлах электростанций,
* загрязнение территорий при авариях на атомных станциях и предприятиях.
Задание № 47
Рассчитать допустимую концентрацию загрязняющих веществ в стоках предприятия при сбросе их в открытый водоем.
Определить эффективность очистки по каждому загрязняющему веществу.
Исходные данные:
Категория реки и средний расход воды Q, м3/с
Коэф-фициент смеше-ния г
Виды и концентрации загрязняющих веществ в сточных водах предприятия до очистных сооружений Сфакт, мг/л
Расход сточных вод q, м3/с
Фоновые концентрации загрязняющих веществ Сф, мг/л
Санитарно-бытовое водопользование
4,3
0,62
Метанол – 50,4
Окись пропилена – 20,3
Пиридин – 32,4
Калтакс – 8,3
Нефтепродукты – 22,4
Взвешенные вещества – 80,7
0,25
Метанол – 0,003
Окись пропилена – 0,00
Пиридин – 0,00
Калтакс – 0,00
Нефтепродукты – 0,3
Взвешенные вещества – 22,8
Решение:
Распределяем загрязняющие вещества стоков по группам лимитного показателя вредности для водоема санитарно-бытовой категории:
Санитарно-токсикологическая-метанол, окись пропилена;
Общесанитарная;
Органолептическая – каптакс, ИП, ВВ.
Определяем ПДК каждого из этих веществ в речной воде, мл/л:
ПДК (метанола) = 3,0; (окись пропилена) = 0,01; (пиридин) = 0,2; (калтакс) = 0,00; (нп) – 0,3; (вв) – Св + 0,25 = 22,8 + 0,25 = 23,05.
Рассчитаем Сор мг/л, загрязняющих веществ в стоках без учета их совместного влияния в водоеме по формуле:
Учитывая, что в санитарно-таксичную и органолептидную группу веществ входят по несколько ингредиентов, рассчитываем ожидаемую концентрацию, мг/л, каждого из загрязняющих веществ в стволе реки по формуле:
Санитарно-токсилогичная группа: