Контрольная работа по "Экологии"

В целом 33% сельских населенных пунктов имеют централизованное водоснабжение. По сравнению с коммунально-бытовым водоснабжением городов состояние водозаборных сооружений в сельской местности находится на более низком техническом уровне.

Для сельскохозяйственного водоснабжения в основном используются подземные воды. Использование поверхностных вод широко распространено лишь в некоторых районах России – Поволжском, Западно-Сибирском и Дальневосточном (30-35%) [6].

Значительным потребителем воды в сельской местности является животноводство. Вода, забираемая на нужды животноводства, должна удовлетворять тем же требованиям, которые предъявляются к воде, используемой для хозяйственно-питьевых целей. Поение скота загрязненной водой снижает продуктивность животных на 40-70%. В южных районах страны животноводство не может развиваться без обводнения обширных пастбищ, которые, как правило, имеют очень ограниченные водные ресурсы.

Для улучшения сельскохозяйственного водоснабжения требуются: внедрение централизованных систем водоснабжения и водоотведения с сооружениями биологической очистки сточных вод; увеличение оборотного и повторного применения вод; тщательная очистка стоков и использование их для полива сельскохозяйственных культур; совершенствование водозаборов из поверхностных источников; опреснение минерализованных вод; использование солнечной энергии и энергии ветра для подъема воды. Повышение благоустройства сельских населенных пунктов и рост объема сельскохозяйственной продукции неизбежно приведут к росту сельскохозяйственного водоснабжения и водоотведения в ближайшей перспективе.

Тысячелетиями люди использовали реки, озера, моря для сброса в них загрязненных сточных вод, и практически повсеместно до начала XX в. это не вызывало особого беспокойства. Солнце, воздух и растворенный в воде кислород обеспечивали самоочищение водных объектов. Всего несколько десятилетий назад загрязненные воды ниже какого-либо города через 20-30 км совершенно чистыми и забирались водозаборами другого, расположенного ниже по течению населенного пункта. Однако рост городов, бурное развитие промышленности, энергетики, водного транспорта, увеличение добычи полезных ископаемых, площадей орошаемых земель вели с каждым годом ко все большему загрязнению вод. Загрязненными оказались не только ручьи, небольшие реки и озера, но и моря и даже океаны.

Водный кадастр, систематизированный свод сведений о количестве и качестве водных ресурсов страны, предназначенный для их оценки и составления проектов использования. В водный кадастр включены сведения, характеризующие подземные воды, реки, озера, болота, ледники и моря. Впервые в СССР водный кадастр был подготовлен Государственным гидрологическим институтом в 1933-1940 гг. и включал районные справочники по водным ресурсам СССР, материалы по режиму рек, сведения об уровне воды, гидрологические ежегодные каталоги и справочники по морям СССР, гидрометеорологический кадастр и др. Материалы второго цикла работ по водному кадастру, выполненному в 1960-1974 гг., были опубликованы в 3-х сериях изданий: «Гидрологическая изученность», «Основные гидрологические характеристики» и «Водные ресурсы». Каждая серия состояла из нескольких десятков выпусков. С 1978 г. введен государственный водный кадастр (ГВК), материалы которого являются единственными официальными данными о водных ресурсах, обязательными для использования при решении всех задач гидрологического обеспечения хозяйственной деятельности. Информация ГВК по срокам обновления делится на 2 части. Первая состоит из территориальных справочников, содержащих сведения о водных объектах и использовании водных ресурсов территории, описания гидролого-экологического состояния водотоков, водоемов, запасов подземных вод, оценку возможностей использования водных ресурсов, карты экологического риска. Такие справочники обновляются один раз в 5-10 лет. Вторая часть - ежегодно подготавливаемые таблично-справочные сведения о водных ресурсах, их качестве и использовании, в которых учитывается меньшее число кадастровых показателей.

ГВК представляет собой постоянно действующую динамическую систему накопления, обработки, хранения и выдачи потребителям информации о водных ресурсах, их режиме и использовании. Для оперативного решения вопросов сбора, контроля, хранения и обработки гидрологической информации создана автоматизированная информационная система (АИС ГВК), включающая подсистемы: поверхностные воды, подземные воды, использование вод, которые охватывают основные водные объекты (несколько десятков тысяч), выдают потребителям несколько сотен видов информации. Кроме долговременного хранения гидрологической информации на машинных носителях, продолжается выпуск таких изданий ГВК, как «Ежегодные данные о режиме и ресурсах поверхностных вод суши». В перспективе АИС ГВК ориентирована не только на созданиебанка данных о водных объектах, составляющих государственный водный фонд, но и на переход к непрерывному компьютерному слежению за качеством природных вод, их рациональным использованием, защитой от истощения и загрязнения.

Информацию для ведения водного кадастра поставляют: сети государственных (Росгидромета, Росводресурсов и Роснедра МПР России) и ведомственных гидрологических постов и станций, осуществляющих наблюдения за режимом рек, каналов, озер, водохранилищ, а также за режимом подземных вод системы. Санитарно-эшщемиологическая служба собирает сведения об использовании вод [14].

21. Понятие  о тяжелых и токсичных элементах.

Роль металлов в развитии и становлении технической культуры человечества исключительно велика. Твердость, пластичность, ковкость сделали  их незаменимым материалом для изготовления орудий труда и производства. Исторически сложившиеся названия “Бронзовый век”,

“ Железный век “ говорят  о сильном влиянии металлов и  их сплавов на все направления  развития производства.

И в нашей повседневной практике мы ежеминутно сталкиваемся с металлами. Выглянув на улицу, мы видим сотни автомашин, каждая из которых сделана из металлов. Мы видим металлические тросы, мосты, рельсы, трамваи, поезда и, наконец, самолеты, в конструкции которых использованы алюминий, железо, медь, хром, ванадий, титан.…Везде металлы!…

Тяжёлые металлы — группа химических элементов со свойствами металлов (в том числе и полуметаллы) и значительным атомным весом либо плотностью. Известно около сорока различных определений термина тяжелые металлы, и невозможно указать на одно из них, как наиболее принятое. Соответственно, список тяжелых металлов согласно разным определениям будет включать разные элементы. Используемым критерием может быть атомный вес свыше 50, и тогда в список попадают все металлы, начиная с ванадия), независимо от плотности. Другим часто используемым критерием является плотность, примерно равная или большая плотности железа (8 г/см3), тогда в список попадают такие элементы как свинец, ртуть, медь, кадмий, кобальт, а, например, более легкое олово выпадает из списка. Существуют классификации, основанные и на других значениях пороговой плотности или атомного веса. Некоторые классификации делают исключения для благородных и редких металлов, не относя их к тяжелым, некоторые исключают нецветные металлы (железо, марганец). Термин тяжелые металлы чаще всего рассматривается не с химической, а с медицинской и природоохранной точек зрения^[1] и, таким, образом, при включении в эту категорию учитываются не только химические и физические свойства элемента, но и его биологическая активность и токсичность, а также же объем использования в хозяйственной деятельности [11].

Токсичность  – это мера несовместимости вредного вещества с жизнью. Степень токсического эффекта зависит от биологических особенностей пола, возраста и индивидуальной чувствительности  организма; строения и физико-химических свойств яда; количества попавшего в  организм  вещества; факторов внешней среды (температура, атмосферное давление).

Конечно же, и в нас самих есть металлы. Они используются для осуществления различных процессов в организме, такие как кальций и магний. Есть вещества, полезные в малых дозах, но вредные в больших. К ним относится медь. И, наконец, целый ряд элементов не имеет никакой ценности для организма и является ядовитым в любых количествах. К последней группе относятся свинец, кадмий, ртуть и алюминий. О последнем поговорим более подробно.

Свинец — элемент главной подгруппы четвёртой группы, шестого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 82. Обозначается символом Pb (лат. Plumbum). Простое вещество свинец (CAS-номер: 7439-92-1) — ковкий, сравнительно легкоплавкий металл серого цвета (рис. 2.1.).

Рис.1. Свинец в периодической системе Д.И.Менделеева

В земной коре свинца немного — 0,0016 % по массе. Содержание в морской воде 0,03 мкг/л. Но этот один из самых тяжелых металлов распространен гораздо больше, чем его ближайшие соседи — золото, ртуть и висмут. Это связано с тем, что разные изотопы свинца являются конечными продуктами распада урана и тория, так что содержание свинца в земной коре медленно увеличивалось в течение миллиардов лет. Свинец (урановый) частично концентрируется в пегматитах. Обычный свинец концентрируется лишь в контактово-метасоматических и гидротермальных образованиях.

Известно много рудных месторождений, богатых свинцом, причем металл легко выделяется из минералов. В природе известно 180 минералов свинца. Многие из них имеют гипергенное происхождение. Основные — галенит (свинцовый блеск) PbS и продукты его химических превращений — англезит (свинцовый купорос) PbSO₄ и церуссит («белая свинцовая руда») PbCO₃. Реже встречаются пироморфит («зелёная свинцовая руда») PbCl₂·3Pb₃(PO₄)₂, миметит PbCl₂·3Pb₃(AsO₄)₂, крокоит («красная свинцовая руда») PbCrO₄, вульфенит («желтая свинцовая руда») PbMoO₄, штольцит PbWO₄. В свинцовых рудах часто находятся также другие металлы — медь, цинк, кадмий, серебро, золото, висмут и др. В месте залегания свинцовых руд этим элементом обогащена почва (до 1 % Pb), растения и воды [11].

В сильноокислительной щелочной среде  степей и пустынь возможно образование  диоксида свинца — минерала платтнерита. И исключительно редко встречается самородный металлический свинец. Свинец всегда содержится в рудах урана и тория.

Загрязнение окружающей среды свинцом  и его соединениями предприятиями  промышленности определяется спецификой их производственной деятельности. Это непосредственное производство свинца и его соединений, попутное извлечение свинца из других видов сырья, содержащих свинец в виде примеси, использование свинца в производстве различной продукции и. т. д.

Наибольшие выбросы свинца в атмосферу происходит в следующих отраслях производства:

• металлургическая промышленность. Причем на долю цветной металлургии приходится 98% от общего выброса данной промышленности;
• машиностроение. Точнее производство аккумуляторов;
• топливно-энергетический комплекс. Загрязнение среды обусловлено производством этилированных бензинов;
• химический комплекс. Выбросы связаны с производством пигментов, сиккативов, специальных стекол, смазок, антидетонационных присадок к автомобильным бензинам, полимеризацией пластмасс и др.;
• стекольные предприятия;
• консервное производство;
• деревообрабатывающая и целлюлозно-бумажная промышленность
• предприятия оборонной промышленности;

Огромное влияние на загрязнение  окружающей среды свинцом оказывает  автотранспорт. По данным ГВЦ УВД ГАИ в 2008 г. в России приблизительно насчитывается 20,9 млн. автомобилей. И последние годы состав парка автомобилей по видам используемого топлива практически не изменился. Количество автомобилей, использующих газ в виде топлива, не превышает 2%. Доля грузовых автомобилей с дизельным двигателем составляет в среднем 28%, а автобусов – примерно 63%.

Использование этилированного бензина  в авиации и ракетно-технической  промышленности также оказывает  не малое воздействие на окружающую среду [11].

К нестационарным источникам поступления  свинца в атмосферу следует отнести  охотничий промысел и любительскую охоту. (В частности загрязнение  среды свинцовой дробью.) Оценочные  расчеты свидетельствуют о том, что в целом по России ежегодно в водно-болотные угодья попадает до 1400т. свинца.)

Важнейшим источником свинца для человека служит питьевая вода. Доказано, что  повышение содержания свинца в воде обуславливает, как правило, увеличение его концентрации в крови.

В настоящее время в качестве гигиенического норматива утверждена ПДК свинца в питьевой воде на уровне 0,03 мг/л. Комитет экспертов ФАО/ВОЗ установил, что допустимый еженедельный прием свинца составляет 3 мг на человека, или около 7 мг/кг массы тела. Эти значения были основаны на данных о токсичности для взрослых людей и на предположении, что поглощается только 10% принятого с пищей свинца. Было отмечено, что эта величина не относится к грудным и маленьким детям, так как неизвестна степень отрицательного влияния свинца на них и не могли быть установлены уровни приема.

Экспериментально доказаны факты  аккумуляции свинца растениями, произрастающими  на почвах, загрязненных выбросами  промышленных предприятий. Концентрация свинца в таких растениях может  превышать допустимые концентрации от 2 до 100 раз. Отмечено, что количество свинца на поверхности и внутри растений зависело от места, времени, направления ветров, регулярность осадков, свойств поверхности листьев и других причин.  В растительное сырье, в том числе зерно, овощи, плоды свинец попадает из почвы также с удобрениями, водой, частично вносится средствами химической защиты растений.

Выхлопные газы, как уже говорилось, являются важнейшим источником свинца. Многие данные свидетельствуют о  резком возрастании содержания свинца в растениях, выросших по краям автострад (в среднем в 10 раз). При этом установлена прямая зависимость содержания свинца в плодах и ягодах от длительности воздействия выхлопных газов и плотности транспорта на дорогах. Следует обратить внимание на то, что речь идет в основном об их поверхности. При химическом анализе вымытых и невымытых плодов оказалось, что от 30 до 65% свинца удалялось путем обычной мойки.

По данным американских исследователей, основным источником свинца в консервированных продуктах является жестяные банки, которые используются для упаковки 10-15% консервной продукции. Использование свинцового припоя в швах банок и для закрытия выпускных отверстий было причиной попадания свинца в различные консервы, в том числе сгущенные молочные продукты для детского питания. В последние годы в связи с усовершенствованием методов пайки и закатки банок содержание свинца заметно снизилось. Однако при длительном хранении в жестяных банках продуктов, имеющих высокую кислотность - компотов, соков, маринадов, томатопродуктов - из-за частичной коррозии содержание свинца и других металлов может превышать ПДК. Например, при хранении разных видов консервов в жестяных банках в течение 24 мес. содержание свинца возросло в мясе в 2 раза, в горошке - в 4, в персиках - в 8 раз.