Экология

Экосистема


                     ГОРОДСКИЕ И ПРОМЫШЛЕННЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ

                  Общая характеристика городских экосистем.

        Городские   экосистемы   гетеротрофны,   доля   солнечной   энергии,
фиксированная    городскими    растениями    или    солнечными    батареями,
расположенными на крышах домов, незначительна.  Основные  источники  энергии
для предприятий города, отопления и освещения  квартир  горожан  расположены
за его пределами. Это - месторождения нефти, газа, угля,  гидро-  и  атомные
электростанции.
      Город потребляет огромное количество воды, лишь  незначительную  часть
которой человек  использует  для  непосредственного  употребления.  Основную
часть воды тратят на производственные процессы и на  бытовые  нужды.  Личное
потребление воды в городах составляет от 150 до 500 л в сутки,  а  с  учетом
промышленности на одного гражданина приходится до 1000 л в сутки.
      Использованная городами вода возвращается  в  природу  в  загрязненном
состоянии -  она  насыщена  тяжелыми  металлами,  остатками  нефтепродуктов,
сложными органическими веществами, подобными фенолу,  и  т.д.  В  ней  могут
содержаться болезнетворные микроорганизмы.  Город  выбрасывает  в  атмосферу
ядовитые газы, пыль, концентрирует на свалках токсичные  отходы,  которые  с
потоками весенней воды попадают в водные экосистемы.
      Растения, в составе городских экосистем растут  в  парках,  садах,  на
газонах, их главное назначение - регулирование газового  состава  атмосферы.
Они выделяют кислород, поглощают диоксид углерода  и  очищают  атмосферу  от
вредных газов и пыли, попадающих в неё  при работе промышленных  предприятий
и транспорта. Растения  имеют  также  большое  эстетическое  и  декоративное
значение.
      Животные в городе  представлены  не  только  обычными  в  естественных
экосистемах видами (в парках живут птицы: горихвостка, соловей,  трясогузка;
млекопитающие: полевки, белки и представители других групп животных),  но  и
особой группой городских животных -  спутников  человека.  В  её  составе  -
птицы (воробьи, скворцы,  голуби),  грызуны  (крысы  и  мыши),  и  насекомые
(тараканы, клопы, моль).  Многие животные, связанные с  человеком,  питаются
отбросами на помойках (галки,  воробьи).  Это  санитары  города.  Разложение
органических  отходов   ускоряют   личинки   мух   и   другие   животные   и
микроорганизмы.
      Главная особенность экосистем современных городов в  том,  что  в  них
нарушено  экологическое  равновесие.  Все  процессы  регулирования   потоков
вещества и  энергии  человеку  приходится  брать  на  себя.  Человек  должен
регулировать  как  потребление  городом  энергии  и  ресурсов  -  сырья  для
промышленности  и  пищи  для  людей,  так  и  количество  ядовитых  отходов,
поступающих  в  атмосферу,  воду   и   почву   в   результате   деятельности
промышленности  и  транспорта.  Наконец,  он  определяет  и   размеры   этих
экосистем, которые в развитых странах, а последние годы и в  России,  быстро
«расползаются»  за  счет  загородного  коттеджного   строительства.   Районы
низкоэтажной  застройки  уменьшают  площадь  лесов  и   сельскохозяйственных
угодий, их «расползание» требует строительства новых  шоссейных  дорог,  что
уменьшает  долю  экосистем,  способных  производить   продукты   питания   и
осуществлять круговорот кислорода.

                       Промышленное загрязнение среды.

      В городских  экосистемах  наиболее  опасно  для  природы  промышленное
загрязнение.
      Химическое загрязнение  атмосферы.  Этот   фактор  относится  к  числу
наиболее опасных для жизни человека. Наиболее распространенные  загрязнители
- сернистый газ, оксиды азота, оксид  углерода,  хлор,  и  др.  В  некоторых
случаях  из  двух  или  относительно  нескольких  относительно  не   опасных
веществ, выброшенных  в  атмосферу,  под  влиянием  солнечного  света  могут
образоваться   ядовитые   соединения.   Экологи   насчитывают   около   2000
загрязнителей атмосферы.
      Главные источники загрязнения - ТЭС. Сильно загрязняют атмосферу также
котельные, нефтеперерабатывающие предприятия и автотранспорт.
      Химическое загрязнение  водоемов.  Предприятия  сбрасывают  в  водоемы
нефтепродукты,   соединения   азота,   фенол   и   многие   другие    отходы
промышленности. При добыче нефти водоемы  загрязняются  засоленными  видами,
нефть и нефтепродукты также разливаются при  транспортировке.  В  России  от
нефтяного загрязнения более всего страдают озера Севера Западной Сибири.  За
последние годы  возросла  опасность  для  водных  экосистем  бытовых  стоков
городской  канализации.  В  этих  стоках  повысилась   концентрация   моющих
средств, которые микроорганизмы разлагают с трудом.
      Пока  количество  загрязнителей,   выбрасываемых   в   атмосферу   или
сбрасываемых в реки, невелико, экосистемы  сами  в  состоянии  справиться  с
ними. При умеренном загрязнении вода в реке  становится  практически  чистой
через 3-10 км от источника загрязнения. Если  загрязнителей  слишком  много,
экосистемы не могут с ними справиться и начинаются необратимые  последствия.
Вода становится непригодной для питья и опасной  для  человека.  Не  годится
загрязненная вода и для многих отраслей промышленности.
      Загрязнение поверхности  почвы  твердыми  отходами.  Городские  свалки
промышленного и бытового мусора занимают большие площади. В  составе  мусора
могут оказаться ядовитые вещества,  такие,  как  ртуть  или  другие  тяжелые
металлы, химические соединения, которые растворяются в дождевых  и  снеговых
водах и затем попадают в водоемы и грунтовые воды. Могут попасть в  мусор  и
приборы, содержащие радиоактивные вещества.
      Поверхность почвы может быть загрязнена золой, оседающей из дыма  ТЭЦ,
работающих  на  угле,  предприятий  по  производству  цемента,  огнеупорного
кирпича и т.д. Для предотвращения этого загрязнения на трубах  устанавливают
специальные пылеуловители.
      Химическое загрязнение грунтовых вод. Токи  грунтовых  вод  перемещают
промышленные  загрязнения  на  большие  расстояния,  и   не   всегда   можно
установить их источник. Причиной загрязнения может быть вымывание  токсичных
веществ дождевыми и снеговыми  водами  с  промышленных  свалок.  Загрязнение
подземных вод происходит и при добыче  нефти  современными  методами,  когда
для  повышения  отдачи  нефтяных  пластов  в  скважины  повторно  закачивают
соленую воду, поднявшуюся на поверхность вместе с  нефтью  при  её  откачке.
Засоленные  воды  попадают  в  водоносные   горизонты,   вода   в   колодцах
приобретает горький вкус и оказывается не пригодной для питья.
      Шумовое  загрязнение.  Источником  шумового  загрязнения  может   быть
промышленное предприятие или  транспорт.  Особенно  сильный  шум  производят
тяжелые самосвалы и трамваи. Шум  влияет  на  нервную  систему  человека,  и
потому в городах и на предприятиях  проводятся  мероприятия  по  шумозащите.
Железнодорожные и трамвайные линии и дороги, по  которым  проходит  грузовой
транспорт, нужно выносить из центральных  частей  городов  в  малонаселенные
районы и создавать вокруг них зеленые насаждения,  хорошо  поглощающие  шум.
Самолеты не должны летать над городами.
      Шум измеряют децибелах. Тиканье часов - 10 дб,  шепот  -  25,  шум  от
оживленной магистрали - 80, шум самолета при взлете - 130 дб. Болевой  порог
шума - 140 дб. На территории жилой застройки днем шум  не  должен  превышать
50-66 дб.
      Также к загрязнителям относят: загрязнение поверхности почвы  отвалами
вскрышных пород и золы,  биологическое  загрязнение,  тепловое  загрязнение,
радиационное загрязнение, электромагнитное загрязнение.

                             СПРАВОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ

      Загрязнение атмосферы. Если принять за единицу загрязненность  воздуха
над океаном, то над селами она выше в 10 раз, над небольшими  городами  -  в
35 раз, а над большими городами - в  150  раз.  Толщина  слоя  загрязненного
воздуха над городом составляет 1,5 - 2 км.
       Наиболее  опасными  загрязнителями  являются  бенз-а-пирен,   диоксид
азота, формальдегид, пыль. В Европейской части России и на Урале  в  среднем
в течении года на 1 кв. км выпадало свыше 450 кг атмосферных  загрязнителей.
По сравнению с 1980 г.. количество выбросов  диоксида  серы  выросло  в  1.5
раза;  19  млн.   т   атмосферных   загрязнителей   выбросил   в   атмосферу
автомобильный транспорт.
      Сброс сточных вод в реки составил 68,2  куб.  км  при  постпотреблении
105,8  куб.  км.  Потребление  воды  промышленностью  составляет  46%.  Доля
неочищенных сточных вод с 1989 г. уменьшается и составляет 28%.
      Вследствие преобладания западных ветров Россия  получает  от  западных
соседей в 8-10 раз больше атмосферных загрязнителей, чем отправляет к ним.
      Кислотные  дожди  отрицательно  повлияли  на  половину  лесов  Европы,
начался процесс усыхания лесов и в России.  В  Скандинавии  из-за  кислотных
осадков, поступающих из Великобритании и ФРГ, погибло уже 20.000  озер.  Под
влиянием кислотных дождей гибнут памятники архитектуры.
       Вредные  вещества,  выходящие  из  дымовой  трубы  высотой   100   м,
рассеиваются в радиусе 20 км, высотой 250 м - до  75  км.  Труба  -  чемпион
построена на медно-никелевом комбинате в г. Садбери (Канада) и имеет  высоту
более 400 м.
      Разрушающие озоновый слой хлорфторуглероды (ХФУ) попадают в  атмосферу
из газов охладительных систем (в США - 48%, а в остальных  странах  -  20%),
от использования аэрозольных баллончиков (в США - 2%, а несколько лет  назад
их продажу запретили; в других странах - 35%),  растворителей,  используемых
в химчистках (20%) и при производстве пенопластов, включая  стайроформ  (25-
30%).
      Основной источник фреонов, разрушающих озоновый  слой  -  промышленные
холодильники - рефрижераторы. В обычном бытовом холодильнике 350  г  фреона,
а в промышленных - десятки килограммов. Рефрижераторное хозяйство  только  в
Москве ежегодно использует  120  т  фреона.  Значительная  часть  его  из-за
несовершенства оборудования оказывается в атмосфере.
      Загрязнение пресноводных экосистем.  В  Ладожское  озеро  -  резервуар
питьевой воды  для  шестимиллионного  Санкт-Петербурга  -  в  1989  г.  было
сброшено со сточными водами  1,8  т  фенолов,  69,7  т  сульфатов,  116,7  т
синтетических поверхностно-активных веществ (ПАВ).
      Загрязняет водные экосистемы и  речной  транспорт.  На  озере  Байкал,
например, плавают 400 судов разного размера, они сбрасывают в воду  около  8
т нефтепродуктов в год.
      На большинстве предприятий России токсичные  отходы  производства  или
сбрасывают в  водоемы,  отравляя  их,  или  накапливают,  не  перерабатывая,
нередко в огромных количествах. Эти  скопления  смертоносных  отходов  можно
назвать «экологическими минами», при прорыве  дамб  они  могут  оказаться  в
водоемах.  Пример  такой  «экологической  мины»  -  Череповецкий  химический
комбинат «Аммофос». Его отстойник занимает площадь  200  га  и  содержит  15
млн. т отходов. Дамбу, которая огораживает отстойник, ежегодно поднимают  на
4 м. К сожалению «череповецкая мина» - не единственная.
      В развивающихся странах ежегодно умирает 9 млн.  человек.  К  2000  г.
питьевой воды не будет хватать более чем 1 млрд. человек.
      Загрязнение морских экосистем. В Мировой океан сброшено около 20 млрд.
т мусора - от бытовых стоков до радиоактивных отходов. Каждый год на  каждый
1 кв. км водной поверхности добавляют еще по 17 т мусора.
      Ежегодно в океан выливается более 10 млн. т  нефти,  которая  образует
пленку,  покрывающую  10-15%  его  поверхности;   а   5   г   нефтепродуктов
достаточно, чтобы затянуть пленкой 50 кв. м водной поверхности.  Эта  пленка
не только уменьшает испарение и поглощение диоксида углерода, но и  вызывает
кислородное голодание и гибель икры и молоди рыб.
      Радиационное загрязнение. Предполагают, что к 2000 г. в мире накопится
1 млн. куб. м высокоактивных радиоактивных отходов.
      Естественный радиоактивный фон воздействует на каждого человека,  даже
на того, который не соприкасается в работе с АЭС или  ядерным  оружием.  Все
мы  за  свою  жизнь  получаем  определенную  дозу  радиации,   73%   которой
приходится на излучения  природных  тел  (например,  гранита  в  памятниках,
облицовке домов и пр.), 14% - на медицинские процедуры (  в  первую  очередь
от посещения рентгеновского кабинета) и 14% - на космические лучи.
      За жизнь (70 лет) человек может без большого риска, набрать радиацию в
35 бэр (7 бэр от естественных источников, 3 бэра от  космических  источников
и  рентгеновских  аппаратов).  В   зоне   Чернобыльской   АЭС   в   наиболее
загрязненных участках можно получить до 1 бэра за  час.  Мощность  излучения
на кровле в период тушения пожара на АЭС достигала 30.000 рентген  в  час  и
потому без  радиационной  защиты  (свинцового  скафандра)  смертельную  дозу
облучения можно было получить за 1 минуту.
      Часовая доза радиации, смертельная для 50% организмов, составляет  400
бэр для человека, 1000-2000 - для рыб  и  птиц,  от  1000  до150.000  -  для
растений  и  100.000  бэр  для  насекомых.  Таким  образом,  самое   сильное
загрязнение - не помеха для массового  размножения  насекомых.  Из  растений
наименее устойчивы к радиации деревья и наиболее устойчивы травы.
      Загрязнение  бытовым  мусором.  Количество   накапливающегося   мусора
постоянно растет. Сейчас его на каждого горожанина приходится от 150 до  600
кг в год. Больше всего мусора производят в США  (520  кг  в  год  на  одного
жителя), в Норвегии, Испании, Швеции, Нидерландах - 200-300 кг, а  в  Москве
- 300-320 кг.
      Для того чтобы в природной среде разложилась бумага,  требуется  от  2
до10 лет, консервная банка - более 90 лет, фильтр от  сигареты  -  100  лет,
полиэтиленовый пакет - более 200 лет, пластмасса - 500 лет, стекло  -  более
1000 лет.

             Способы уменьшения вреда от химических загрязнений

      Самые  распространенные  загрязнения  -  химические.  Существует   три
основных способа уменьшения вреда от них.
      Разбавление. Даже очищенные стоки необходимо разбавлять в  10  раз  (а
неочищенные - в 100-200  раз).  На  предприятиях  сооружают  высокие  трубы,
чтобы выбрасываемые газы  и  пыль  рассеивались  равномерно.  Разбавление  -
малоэффективный способ уменьшения вреда от загрязнения, допустимый лишь  как
временная мера.
      Очистка. Это основной способ уменьшения  выбросов  вредных  веществ  в
окружающую среду в России сегодня. Однако в  результате  очистки  образуется
много концентрированных жидких и твердых отходов, которые  также  приходится
хранить.
      Замена  старых  технологий  новыми  -  малоотходными.  За  счет  более
глубокой переработки удается снизить количество вредных выбросов  в  десятки
раз. Отходы от одного производства становятся сырьем для другого.
      Образные названия этим трем способам уменьшения загрязнения окружающей
среды дали экологи ФРГ: «удлини трубу» (разбавление рассеиванием),  «заглуши
трубу» (очистка) и «завяжи трубу  узлом»  (малоотходные  технологии).  Немцы
восстановили экосистему Рейна, который  долгие  годы  был  сточной  канавой,
куда сбрасывались отходы промышленных гигантов. Это удалось  сделать  только
в 80-е годы, когда, наконец, «завязали трубу узлом».
      Уровень загрязнения среды в России еще  очень  высок,  и  экологически
неблагоприятная обстановка, опасная для здоровья населения, сложилась  почти
в 100 городах страны.
      Некоторое  улучшение  экологической  ситуации  в   России   достигнуто
благодаря улучшению  работы  очистных  сооружений  и  падению  производства.
Дальнейшего уменьшения выбросов ядовитых веществ в  окружающую  среду  можно
добиться, если  внедрить  менее  опасные  малоотходные  технологии.  Однако,
чтобы  «завязать  трубу  узлом»,  необходимо  обновление   оборудования   на
предприятиях, что требует очень больших вложений и потому будет  проводиться
постепенно.

                                 Заключение

      Города и промышленные объекты (нефтепромыслы, карьеры  для  разработок
угля и руды, химические  и  металлургические  комбинаты)  работают  за  счет
энергии,   которая    поступает    из    других    промышленных    экосистем
(энергетического комплекса), и их продукция -  не  растительная  и  животная
биомасса,  а  сталь,  чугун  и  алюминий,  различные   машины   и   приборы,
строительные материалы, пластмассы и многое  другое,  чего  нет  в  природе.
Сейчас города - «паразиты» биосферы, они не могут обеспечить  себя  энергией
и  ресурсами  и  в  их  экосистемах  никогда  не   возникает   экологическое
равновесие. Но  отказаться  от  городов  человечество  не  может,  и  потому
главная  задача  экологии  -  это  уменьшить  вредное  влияние  городов   на
естественные и сельскохозяйственные экосистемы и обеспечить  в  них  условия
для жизни главного звена этой искусственной экосистемы - человека.
      Проблемы экологии городов - это в первую очередь  проблемы  уменьшения
выбросов в окружающую среду различных  загрязнителей  и  защита  от  городов
воды,  атмосферы,  почвы.  Их  решают  путем  создания  новых   малоотходных
технологий и производственных процессов и эффективных  очистных  сооружений.
Большую роль в  смягчении  влияния  факторов  городской  среды  на  человека
играют растения. Зеленые насаждения улучшают микроклимат, улавливают пыль  и
газы, благотворно влияют на психическое состояние горожан.


      [pic]



      Литература:
      Миркин Б.М., Наумова Л.Г. Экология  России.  Учебник  из  Федерального
комплекта для 9 - 11 классов общеобразовательной школы. Изд.  2-е,  перераб.
И доп. - М.: АО МДС, 1996. - 272 с ил.





смотреть на рефераты похожие на "Экосистема"