Химические методы

Нейтрализации подвергаются сточные воды, содержащие минеральные кислоты или щелочи. Для нейтрализации щелочных вод используются кислоты, а кислых — щелочи. Для нейтрализации сточных вод в последнее время начина­ют использовать отходящие газы, содержащие диоксиды угле­рода и серы, оксиды азота и др. Применение кислых газов поз­воляет не только нейтрализовать сточные воды, но и одновре­менно производить высокоэффективную очистку и обезврежи­вание газов.

Окисление применяется для обезвреживания токсичных соединений. Для этих целей используются хлор, хлорная известь, озон, кислород воздуха, перманганат калия, перекись водорода и др.

Восстановлением очищают воды, содержащие соединения ртути, хрома, мышьяка. Используют SO₂, FeSO₄, активированный уголь.

Электрохимические методы заключаются в пропускании через сточные воды электрического тока. Положительно заряженные ионы мигрируют к катоду, а отрицательные – к аноду. Основным недостатком этих методов явля­ется большой расход электроэнергии. Эффективность очистки этими методами достигает 80-100%.

Биохимические методы основаны на способности микроорганизмов использовать загрязняющие вещества для питания, превращая их в воду, СО₂ и безвредные вещества. Микроорганизмы, участвующие в процессе биохимической очистки, формируются в виде активного ила или биопленки.

Активный ил имеет вид буро-желтых мелких хлопьев раз­мером 3—150 мкм, взвешенных в воде и представляющих со­бой колонии живых микроорганизмов, в том числе бактерий, образующих слизистые капсулы (зооглеи). Биопленка — это слизистые обрастания живыми микроорганизмами фильтрую­щего материала очистных сооружений.

Заключительным этапом биохимической очистки сточных вод является очистка очищен­ных сточных вод в биологических прудах. Биологические пруды представляют собой каскад соору­жений глубиной 1,0—1,5 м, через которые с незначительной скоростью протекают подготовленные сточные воды. Различа­ют пруды с естественной и искусственной аэрацией. Время пребывания в прудах колеблется в пре­делах 3-50 сут.

Иногда очистку осуществляют на полях орошения. Это специально подготовленные участки земли, используемые од­новременно для очистки сточных вод и агрокультурных целей. Очистка сточных вод на полях орошения производится с по­мощью почвенной микрофлоры, солнца, воздуха и жизнедеятель­ности растений. Земледельческие поля орошения после спуска доочищенных сточных вод, увлажнения и удобрения использу­ются для выращивания зерновых и силосных культур, трав, не­которых овощей, а также для посадки деревьев и кустарников.

Термические методы позволяют выделить из сточных вод соли.Сточная вода, вводимая в ап­парат в распыленном состоянии вместе с нагретыми до высо­кой температуры (900—1000 °С) продуктами сгорания топли­ва, испаряется, а загрязняющие воду примеси сгорают, обра­зуя безвредные и легкоудаляемые продукты сгорания.

Растительные ресурсы, их состояние и использование [8]

Растения — это источник жизни на Земле, без которого невозможно существование животных и человека. Главное значение растений — это способность образовывать органи­ческое вещество в процессе фотосинтеза, благодаря чему человек и животные получают пищу. В процессе фотосинтеза растения обогащают атмосферу кислородом и поглощают углекислый газ. В течение года 1 га леса погло­щает порядка 2 т СО₂ и обогащает О₂ примерно 18 млрд м³ воздуха. Способность поглощать зависит от породного состава. Если принять за 100% способность поглощать СО₂ елового леса, то лиственный – 120%, сосновый – 160%, из тополя – 700%.

Растения — источник пищевых продуктов и одежды для людей. Они служат лекарственным и химическим сырьем, строительным материалом. Дикие виды растений использу­ются в селекции в качестве источника ценных признаков при выведении новых сортов культурных сельскохозяйствен­ных растений. Отмершие растения прежних эпох создали все имеющиеся на планете запасы горючих по­лезных ископаемых.

Растения насыщают воздух фитонцидами — веществами, способными убивать болезнетворные бактерии. Наибольшее количество фитонцидов выделяет сосна, пихта, можжевельник, дуб, липа, тополь, черемуха. Растения способ­ствуют очищению воздуха от пыли и снижают шумовые загрязнения.

Растения участвуют в образовании естественных фитоценозов (лугов, пастбищ и т. д.), служат частью среды обита­ния для животных. Они играют значительную роль в почво­образовательном процессе, а также защите почв и вод от загрязнения и разрушения.

В городских и сельских условиях зеленые растения имеют важное санитарно-гигиеническое (оздоровительное), рекре­ационное и эстетическое значение.

Важное место среди растений занимает медоносная флора, с которой связана жизнедеятельность многих насекомых, в том числе и медоносных пчел. В процессе сбора нектара пчелы, шершни и шмели осуществляют перекрестное опыление мно­гих ценных сельскохозяйственных растений.

Растения являются исчерпаемым, но восстановимым при­родным ресурсом. На планете существует около 500 тыс. ви­дов растений. В результате непродуманной хозяйственной деятельности уже уничтожено около 30 тыс. видов растений и 25 тыс. находится под угрозой исчезновения.

Современная флора Республики Беларусь представлена различными группами растений: сосудистые — около 1700, во­доросли — около 2000, лишайники — около 460, мохообраз­ные — около 450, грибы — около 7000 видов и др. Всего в Бе­ларуси произрастает около 12 тыс. видов растений и грибов.

Лесные ресурсы республики расположены на 7,8 млн га и оцениваются в 4,2 млн м³. Основной удельный вес в биологическом запасе лесов приходится на хвойные породы, в том числе сосновые — 59,3%, еловые — 11,4; доля широколист­венных пород составляет 3,8%, мелколиственных - 25,5%.

Возросшее давление антропогенных факторов отрицатель­но сказывается на состоянии флоры республики. Осушитель­ная мелиорация, применение минеральных удобрений и ядохи­микатов, внедрение в фитоценозы чуждых им организмов, загрязнение атмосферы, гидросферы и литосферы значительно изменили количественный и качественный состав раститель­ного покрова. К настоящему моменту с территории республи­ки полностью исчезло 70 видов сосудистых растений.

Леса Беларуси страдают от усыхания, заболеваний, вы­званных стволовыми вредителями, и сильных ураганов. Усыхание деревьев вызвано изменением гидрологического ре­жима вследствие вырубки лесов, обезвоживания поверхност­ных и подземных водных источников, общей деградацией сре­ды обитания и некоторыми другими причинами. Ослабленные усыханием массивы лесов прежде всего подвергаются нашес­твию вредителей и выламываются во время сильных ветров, создавая завалы и буреломы. Остающиеся в буреломах де­ревья являются резервуаром патогенной микрофлоры и насе­комых-вредителей.

Выделяют 2 группы повреждений:

· видимые: изменение окраски, недоразвитие побегов, преждевременный листопад;

· скрытые: снижение продуктивности, ускорение старения, увеличение восприятия к болезням и вредителям.

Газоустойчивость растений – это способность растений сохранять свою жизнеспособность при относительно больших концентрациях токсичных газов.

I – очень устойчивые	Ель колючая (голубоватые и серебристые формы), тополь канадский, боярышник обыкновенный, белая акция, ива белая
II – устойчивые	Тис ягодный, можжевельник, ель колючая
III – относительно устойчивые	Сосна крымская, сосна черная
IV – малоустойчивые	Ель обыкновенная, пихта сибирская
V – неустойчивые	Сосна обыкновенная, лиственница европейская

Рис. 5. Оценка газоустойчивости некоторых древесно-кустарниковых пород [9]

На 01.01.1993 г. 1,7 млн га, или 20%, лесов республики бы­ли загрязнены радионуклидами в результате аварии на ЧАЭС. В основном это лесные угодья Брестской, Гомельской, Могилевской области. Радиоактивное загрязне­ние природных растительных комплексов определяется в основ­ном стронцием-90, цезием-137 и изотопами плутония, т.е. чрезвычайно долгоживущими радионуклидами.

В лесных сообществах наибольшими аккумуляторами ра­дионуклидов являются грибы, лишайники и мхи. Лесообразущие породы аккумулируют значительно меньшие количества радионукли­дов, чем растения нижних ярусов. По коэффициенту накопле­ния лесообразующие породы располагаются в такой последо­вательности (в порядке убывания): береза повислая, осина, дуб черешчатый, ольха черная, сосна обыкновенная. Наибо­лее чувствительна к ионизирующему излучению сосна обыкновенная — основная лесообразующая порода республики.

Истребление лесного покрова Земли [5]

Около 10 тысяч лет назад на земном шаре существовали об­ширные массивы лесов. В течение многих веков из-за растущих потребностей человечества «зе­леный океан» сократил свою площадь до 4,2 млрд га. Каждый год лесной покров планеты сокращается на 14-17 млн га. По площади это равно территории Австрии.

Сведение лесов имеет множество побочных эффектов. Это главная причина таких экологических проблем, как опустынива­ние, деградация почв, наводнения, образование селевых пото­ков, заиливание водотоков, разрушение ареалов диких живот­ных, вымирание многих видов животных и растений.

Наиболее быстрыми темпами процесс обезлесения идет в странах тропического пояса. Яркий пример тому — Сингапур. С начала британской колонизации этой стра­ны в 1819 г. наземные и пресноводные ареалы сократились на 95 %, погибло до 87 % всех бабочек, рыб, птиц и млекопитаю­щих. Последний тигр на Сингапуре был убит в 1930 г.

Малайзия, к примеру, уже утратила около 60 % своих лесов. Вы­рубка лесов в Иране привела к полному исчезновению коротко­гривого тигра и поставила под угрозу существование каспийско­го тигра.

Основные причины обезлесения и деградации лесов — это расширение площадей, отводимых под сельское хозяйство, и за­готовка топливной древесины. Половина заготавливаемой в ми­ре древесины, главным образом в развивающихся странах, используется в качестве дров. В развитых странах лесные ресурсы идут в основном на производство промышленной продукции. Лишь 6 % лесных ресурсов в развивающихся странах регулиру­ется с помощью официальных лесохозяйственных планов, при­нятых на национальном уровне, тогда как в развитых государст­вах - 89 %.

Лесные экосистемы являются центрами биологического раз­нообразия. К примеру, пятнистая сова, обитающая на Дальнем Востоке, гнездится в стоящих на корню, но уже мертвых стволах деревьев, которые встречаются только в старых лесах, где не со­вершались рубки.

Леса выполняют важную экологическую и социально-эко­номическую функцию: они регулируют количество и качество поступающей в реки дождевой воды. В тех районах, где на водо­разделах рек исчез лесной покров, стали нередкими наводнения или, наоборот, полное усыхание водного потока. Уничтожение леса приводит к эрозии почв.

Относительно хорошо сохранились леса между арктической тундрой и лиственными лесами более теплой зоны умеренного климата. К ним относятся леса России, Скандинавии, Аляски и Канады. Суро­вый климат, низкое плодородие почвы, невысокая плотность на­селения — все это помогло сохраниться лесному покрову.

В Европе нет места, где бы не произра­стали вторичные леса. Исключение со­ставляют небольшая территория Национального парка «Бело­вежская пуща» и север Швеции. В остальных местах даже старый дремучий лес был некогда посажен людьми.

Неосвоенных лесов становится все меньше и меньше. Сейчас можно назвать только три крупных массива таких неосвоенных лесов: один находится в России, второй простирается через часть Канады и Аляски, третий — тропический лес на северо-западе бассейна Амазонки. Согласно последнему исследованию программы ООН по окру­жающей среде (ЮНЕП), посвященному старовоз­растным лесам, хуже всего обстоят дела в России и Мексике: в этих странах заповедано соответст­венно 2 и 3 % малонарушенных лесов.

По состоянию на 2000 г. лесами было покрыто в общей сложности 3,9 млрд га Земли, т.е. примерно треть суши. В Афри­ке леса занимают 17 % территории, Азии — 14, Океании — 5, Европе — 27, Северной и Центральной Америке — 14, Южной Америке — 23 %.

Леса бассейнов рек Амазонки в Южной Америке, Конго в Африке, Коста-Рики в Центральной Америке, о. Мадагаскар, островов Юго-Восточной Азии принадлежат к влажным тропи­ческим лесам. Здесь ситуация просто катастрофическая. В каче­стве примера можно привести печальную историю Мадагаскара, где были уничтожены почти все леса. В настоящее время на 9/10 территории острова идет активная эрозия почвы. Тропические леса в зоне экватора находятся под угрозой: с 1960 по 1990 г. была уничтожена пятая их часть.

По разнообразию жизни на нашей планете ничто не может сравниться с тропическими лесами. 1 га экватори­ального леса может вместить 42 000 видов насекомых, 750 видов деревьев и 1500 разновидностей других жизненных форм. Число видов рыб в реке Амазонке больше, чем во всем Атлантическом океане.

Тропические леса занимают всего около 7 % суши. Они пе­реполнены жизнью от кроны самых высоких деревьев до лесной подстилки. Разнообразие растений (свыше 4/5 всех видов) и жи­вотных (почти половина всех наземных видов) порождено, воз­можно, идеальными условиями для жизни (все время тепло и влажно). Здесь обитают 80 % всех насекомых и 90 % приматов из числа существующих на планете.

Около 40 % влажных тропических лесов Земли сосредоточено в Бразильской Амазонии. Они играют ог­ромную роль в гидрологии континента, сохранении биоразнообразия, поглощении атмосферного углерода.

Несмотря на все это, влажный тропический лес подвергается нещадной вырубке. Интенсивность уничтожения тропических ле­сов достигает 2 млн га в год, или 23 га в минуту. Уничтожение тро­пических лесов в Бразилии, которые называют «легкими плане­ты», достигло устрашающих размеров. Только в 2003 г. здесь было вырублено около 20 тыс. км² леса. Это на 15 % больше, чем в предшествующем году, а вырубленная площадь равняется территории Бельгии.

Причин тому несколько: это и рост численности населения региона (с 1960-х гг. — примерно в 10 раз), и бурное развитие горнодобывающих производств.

Что же делать, чтобы сохранить леса, которые еще остались на нашей планете? Прежде всего ученые-экологи должны разра­ботать систему мероприятий по улучшению состояния сохранив­шихся на планете лесов, как неосвоенных, так и измененных деятельностью человека. Часть лесных территорий должна быть сохранена от вырубок и землепользования: государство может получать от них доход, используя для туризма, защиты водораз­делов и охраны биологического разнообразия страны. Каждая страна, на территории которой сохранились лесные массивы, должна охранять свои неосвоенные леса. Где вырубка лесов ведется наи­более интенсивно, необходимо попытаться восстановить фрагментированные и исчезающие леса.

В настоящее время разработана и выполняется Международная программа сохранения бразиль­ских влажных лесов. Создаются заповедники и резервации для индейских племен, ко­ридоры для миграции животных, участки, где сохраняются традиционные промыслы — сбор смолы каучуконосных растений, бразильского ореха.

Дата добавления: 2015-07-15