Особые случаи глобальной экологии - реферат

Федеральное агентство по образованию. Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования.

Ульяновский государственный технический университет.

Кафедра БЖД и промышленная экология.

Реферат

по теме «Особые случаи глобальной экологии»

Выполнила: студентка группы ПМИд-41

Распутько Е.А.

Проверил: доцент Савиных В.М.

Ульяновск, 2006 г.

Содержание:

1. Введение

2. Экологический терроризм

3. Военная экология

4. Заключение

5. Литература

1.Введение

Взаимодействие человека и природы рассматривается специалистами как глобальная экологическая проблема, а комплекс наук, связанный с ней, как глобальная экология. Антропогенное воздействие на окружающую среду как фактор возникновения экологического кризиса приобретает особую актуальность, поскольку результаты его, в свою очередь, воздействуют непосредственно на человека. Коснемся лишь двух аспектов таких воздействий — экологического терроризма и топливных проблем вооруженных сил.

2. Экологический терроризм.

В специальной литературе под экологическим терроризмом понимаются совершенно разные явления:

• деятельность или халатность, приводящая к ухудшению природной среды;
• радикальные акции «зеленых» в защиту окружающей среды;
• действия, направленные на умышленное загрязнение природной среды, или соответствующие угрозы с целью нанесения противнику экологического урона, например, с помощью сжигания нефти. При этом выдвигаются политические, религиозные или идеологические требования.

Российские специалисты считают, что именно последняя трактовка наиболее соответствует содержанию понятия экологического терроризма. Такой вид терроризма еще более опасен, чем другие его разновидности, поскольку насильственные действия применяются к гражданам или их собственности опосредованно, через природную среду, где в дальнейшем существование человека будет затруднено или даже невозможно. Экологический терроризм приводит, как правило, к необратимым и трудно устранимым последствиям, которые могут иметь и глобальный характер. Достаточно напомнить, что при радиоактивном загрязнении окружающая среда может остаться непригодной для жизни на многие сотни, даже тысячи лет.

Примером того, как загрязнение окружающей среды может быть использовано в качестве оружия, стала война в Персидском заливе 1991 г. Уходя из Кувейта, армия Ирака умышленно повредила нефтепроводы и выпустила большое количество нефти в Персидский залив, в результате чего там погибли морские животные, рыбы, черепахи и птицы. Иракские солдаты подожгли в Кувейте около 600 нефтяных скважин, вызвав пожары, продолжавшиеся почти год. По этой причине в регионе ежемесячно осаждалось около 800 тыс. т нефтяной сажи, выпадали сернокислотные дожди. Экологическая обстановка была восстановлена лишь через два года.

Умышленное загрязнение окружающей среды может быть использовано не только в военных целях, но и как аргумент при отстаивании определенных прав.

-- так, в июле 2000 г. доведенные до отчаяния рабочие ликвидируемой текстильной фабрики на севере Франции вылили в реку 1000 л серной кислоты, что оказалось губительным для речной флоры и фауны. Их требования были выполнены администрацией в полном объеме. Это событие потрясло всю страну.

-- один из первых примеров экологического терроризма — разлив нефти в результате сознательных действий со стороны недовольных членов экипажа итальянского танкера «Лаура Д'Амато» в 2002 г. В гавани Сиднея вылили, по разным оценкам, от 14 до 80 тыс. л сырой нефти. Содеянное привело к серьезным экологическим последствиям.

Экологические диверсии особенно опасны на предприятиях атомной промышленности, и подобные попытки уже были предприняты.

--в начале 2000 г. безработный японец пытался взорвать ядерный завод в научном центре вблизи Токио. В ноябре 1995 г. был обнаружен контейнер с радиоактивным цезием-137 в Измайловском парке Москвы.

Проблема радиоактивного загрязнения биосферы возникла в 1945 г. после взрыва атомных бомб, сброшенных на японские города. Испытания ядерного оружия, производимые до 1962 г. в атмосфере, вызвали глобальное радиоактивное загрязнение. При взрыве атомных бомб возникает очень сильное ионизирующее излучение, радиоактивные частицы рассеиваются на большие расстояния, заражая почву, водоёмы, живые организмы. Многие радиоактивные изотопы имеют длительный период полураспада, оставаясь опасными в течении всего времени своего существования.

Все эти изотопы включаются в круговорот веществ, попадают в живые организмы и оказывают губительное действие на клетки. Очень опасны стронций-90 и цезий-137, которые близки к кальцию и калию соответственно. Попадая в организм и накапливаясь в нём, они оказывают на него губительное влияние. Кроме радиоактивного заражения, у испытаний и тем более применений ядерного оружия в военных целях есть ещё одна отрицательная сторона. При ядерном взрыве в атмосферу поднимается огромное количество пыли. Эта пыль в течении длительного времени может задерживать солнечную радиацию. В результате этого может произойти похолодание, которое приведёт к гибели всё живое на земле.

Одна из главных тайн, которую ревностно берегут атомщики всего мира, - миф об экологической безопасности АЭС «при условии соблюдения всех правил эксплуатации». Но и в этих условиях АЭС выбрасывает изрядное количество радиоактивных долгоживующих изотопов: криптона – 85, углерода – 14 и водорода – 3 (трития). Количество криптона – 85 в атмосфере Земли в результате деятельности атомщиков по сравнению с доатомной эрой возросло тысячекратно и продолжает расти.

Напомню, что вокруг ряда АЭС в США в первые 10 – 15 лет их работы (тогда они работали примерно с такими же выбросами, как наши сейчас) было обнаружено статически значимое увеличение числа заболевании раком молочной железы. Известны немецкие данные немецкие данные о заметном увеличении численности детей, больных белокровием, в окрестностях некоторых немецких АЭС. Наконец, есть официально признанные данные о весьма существенном влиянии швейцарских АЭС на окрестную растительность. Не стоит удивляться, что таких данных пока мало. Надо учесть, что подобные исследования длительны, сложны и весьма дороги.

Таблица №1. Годовые выбросы ТЭС на органическом топливе мощностью 1000 МВт,

Тыс. т.

Однако в настоящее время главные угрозы терроризма связаны с применением химического и бактериологического оружия, которое проще и дешевле в изготовлении и наиболее доступно террористам. И то, и другое может быть применено не только для непосредственного уничтожения людей, но и для заражения продуктов, питьевой воды, водоемов, почтовых отправлений, то есть всего, чем пользуется население.

Известны примеры экологических терактов с применением химического оружия:

Собственно экологический терроризм всегда предполагает варварское отношение к природе. Это нашло отражение в 2000 г. при оценке экологической обстановки в Чечне , когда ее территория стала зоной нефтяного экологического терроризма . В течение последних лет здесь появилось большое количество (более 15 тыс.) кустарных нефтезаводов и нефтеперегонных установок. Построенные без соблюдения технических и экологических норм, они эксплуатировались без специального надзора. Нефть не только бесконтрольно добывалась и транспортировалась, но и перерабатывалась с опасностью для окружающей среды. К 1995 г. более 30% территории Чечни характеризовались как зона экологического бедствия; еще около 40% территории имели статус зоны с особо неблагоприятной экологической обстановкой.

Эксперты ООН считают сегодня необходимым введение санкций за порчу собственной экологической среды, поскольку становится очевидным, что экологические проблемы имеют негативные не только региональные, но и глобальные последствия.

3. Военная экология

В современных условиях военная экология становится важной наукой о последствиях деятельности вооруженных сил.

-- в результате войны 1991 г. в Персидском заливе общий объем пролитой нефти составил 2 млн. барр., из них 1.4 млн. барр. было удалено из воды (главным образом с поверхности), а примерно 30% испарилось, загрязнив воздушную сферу региона. Тяжелым и до конца необследованным загрязнением оказались нефтяные отложения на морском дне. Другой не менее трудной проблемой стала ликвидация собранной в море и на суше нефти, содержащейся многие месяцы во временных емкостях на территории региона. По данным ОПЕК, на ликвидацию последствий войны в Персидском заливе было ассигновано более 450 млн. долл. — такова цена экологических последствий одного лишь вооруженного конфликта.

Особенно дурной славой пользуются аварийные разливы нефти.В 1967 году в результате крушения танкера “ Торри Каньон ” почти 100 тысяч тонн сырой нефти, попав в воду близ мыса Лендсэнд, покрыли многие километры английского и французского побережья толстым слоем чёрной грязи и погубили много тысяч морских птиц; особенно пострадали те, которые добывают пищу с поверхности воды, как например, - чистик. Крушения танкеров происходят ежегодно. Иногда это случается в торных местах, как столкновение “ Пасифик Глори ” и “ Аллегро ” в проливе Ла-Манш в 1970 году, а иногда в оталённых местах, как крушение танкера “Метулла ” в Маггелановом проливе в 1974 году. Но во всех случаях громадные пятна нефти медленно растекаются по поверхности океана. Существуют и другие виды случайной утечки. Один из самых крупных выбросов нефти произошёл в 1969 году при проведении подводного бурения неделеко от побережья Калифорнии, близ города Санта - Барбара. Вместе с ростом размеров танкеров, увеличиваются и аварийные сливы нефти в океан. Но при авариях её выливается всё же меньше, чем при безответственных действиях экипажей. Дело в том, что танки нефтепереливных судов промывают морской водой, которую потом выливают за борт. Однако больше всего море загрязняется нефтепродуктами, поступающими с суши, - отходами промышленных предприятий и автомобильных двигателей. Продукты сгорания нередко без разбора сбрасываются в море или выносятся туда реками.

Нефть представляет собой вязкую маслянистую жидкость, имеющую темно-коричневый цвет и обладающую слабой флуорисценцией. Нефть состоит преимущественно из насыщенных алифвтических и гидроароматических углеводородов. Основные компоненты нефти - углеводороды (до 98%) - подразделяются на 4 класса:

Парафины (алкены). . (до 90% от общего состава) - устойчивые вещества, молекулы которых выражены прямой и разветвленной цепью атомов углерода. Легкие парафины обладают максимальной летучестью и растворимостью в воде.

Циклопарафины . . ( 30 - 60% от общего состава) насыщенные циклические соединения с 5-6 атомами углерода в кольце. Кроме циклопентана и циклогексана в нефти встречаются бициклические и полициклические соединения этой группы. Эти соединения очень устойчивы и плохо поддаются биоразложению.

Ароматические углеводороды . . (20 - 40% от общего состава) - ненасыщенные циклические соединения ряда бензола, содержащие в кольце на 6 атомов углерода меньше, чем циклопарафины. В нефти присутствуют летучие соединения с молекулой в виде одинарного кольца ( бензол, толуол, ксилол) , затем бициклические ( нафталин) , полуциклические ( пирен).

Олефины (алкены) . . - (до 10% от общего состава) - ненасыщенные нециклические соединения с одним или двумя атомами водорода у каждого атома углерода в молекуле, имеющей прямую или разветвленную цепь.

Попадая в морскую среду, нефть сначала растекается в виде пленки, образуя слои различной мощности. По цвету пленки можно определить ее толщину:

Нефтяная пленка изменяет состав спектра и интенсивность проникновения в воду света. Пропускание света тонкими пленками сырой нефти составляет 11-10% (280 нм), 60-70% (400нм). Пленка толщиной 30-40 мкм 0полностью полностью поглощает инфракрасное излучение. Смешиваясь с водой, нефть образует эмульсию двух типов: прямую "нефть в воде" и обратную "вода в нефти". Прямые эмульсии, составленные капельками нефти диаметром до 0,5 мкм, менее устойчивы и характерны для нефтей, содержащих поверхностно-активные вещества. При удалении летучих фракций, нефть образует вязкие обратные эмульсии, которые могут сохраняться на поверхности, переноситься течением, выбрасываться на берег и оседать на дно.

Крупные аварии и катастрофы на объектах армии и флота по своим последствиям могут быть сравнимы с аварией на Чернобыльской АЭС. В результате нормальной жизнедеятельности войск или флота на природную среду воздействуют

--твердые и жидкие радиоактивные отходы,

-- вырезанные реакторные отсеки атомных подводных лодок,

--химически загрязненные территории и акватории,

--бытовые отходы и льяльные воды кораблей флота.

Акватории океанов и морей все шире используются военным и торговым флотом. Это сопровождается увеличением содержания в морской воде загрязняющих веществ. Ежегодно в море попадает около 15 млн. т нефти, поступающей со сточными водами с суши и с объектов на море, в том числе при рядовой эксплуатации кораблей и судов.

Особое опасение в начале нового тысячелетия вызывает загрязнение Мирового океана нефтью и нефтепродуктами, которое имеет место из-за сбросов с кораблей, танкеров или береговых военных служб. Разлитая нефть растекается на поверхности воды на сотни миль, образуя нефтяные поля, движущиеся под действием ветра и морских течений в непредсказуемом направлении.

Под действием локальных условий, пролитая нефть (особенно тяжелые ее фракции) обычно загустевает в вязкую массу, которая налипает на береговую черту, гидротехнические сооружения и суда, губит растительность, птиц и животных.

Что касается судов, то те, которые способны обеспечивать очистку загрязненных вод до допустимого содержания нефти в стоке примерно 15 мг/л, имеют право производить сброс уже очищенных вод прямо в море на расстоянии не менее 12 миль от берега. Об этом делается запись в «Журнале нефтяных операций». Наиболее загрязненную часть сбрасывать в море запрещено, она должна сохраняться на борту в опломбированных спецприемниках. На флотах и военно-морских базах имеются организационные и технические планы по ликвидации нефтяных загрязнений и оказанию помощи потерпевшему судну.

Средствами локализации разлива нефти могут быть боны — негорючие, пленочные, локальные, передвижные и стационарные. Танкерный флот в случае аварийной ситуации использует и механические нефтесборники, а это единственный путь, полностью безопасный для морской флоры и фауны. Применение многочисленных химических препаратов, таких как «Путидойл», ввиду их токсичности для обитателей моря оправдано только в случае невозможности собрать нефть механически. Более безопасно для флоры и фауны моря сбрасывать на урез воды или в прибойную полосу рыхлые материалы, способные поглощать нефть. Затем пропитанную маслянистой нефтью бумагу или опилки уничтожают в специальных местах, а загрязненный песок и гальку зарывают в глубине берега; неутилизируемые шламы от переработки нефти и замазученные материалы сжигают в специальных устройствах.

Приведем ПДК некоторых нефтепродуктов (Таблица1) в воздухе и в воде водоемов. В основном нефтепродукты считаются токсикантами IV класса, и самые ядовитые среди них — это бензины, содержащие непредельные углеводороды и тяжелые остатки нефтей, обогащенные ароматическими соединениями, например бензолом (см. таблицу). Попадая в организм человека и животных, они вызывают заболевания органов дыхания и центральной нервной системы. Их опасность увеличивается в связи с большой подвижностью, поскольку они могут перемещаться по почве, воде и воздуху. В результате их действия в водоеме при концентрации всего 0.05-0,1 мг/л погибает икра и вся молодь, выше 0.1-1.0 мг/л — планктон; 10-15 мл/л нефтепродукта уже смертельны для взрослых особей рыб. Выжившая в этих условиях рыба имеет «керосиновый запах» и практически несъедобна. 1 кг керосина или дизельного топлива делает непригодным для потребления 2 тыс. л пресной воды как питьевой. Тяжелые фракции нефтей оседают на придонной, береговой и плавающей растительности, создавая длительный источник загрязнения воды.

Процесс самоочищения водоема происходит в течение длительного времени. Нефтепродукты окисляются аэробными бактериями до менее вредных и даже безвредных продуктов, особенно в теплый сезон. Известно, что при исходной концентрации нефти 1 мг/л в теплое время года процесс самоочищения водоема завершается к концу месяца. При температуре воды 5-10°С бактериальное разложение нефти прекращается, и она сохраняет свои ядовитые свойства продолжительное время.

Водоемы загрязняются в основном в результате спуска в них сточных вод от промышленных предприятий и населенных пунктов. В результате сброса сточных вод изменяются физические свойства воды (повышается температура, уменьшается прозрачность, появляются окраска, привкусы, запахи); на поверхности водоема появляются плавающие вещества, а на дне образуется осадок; изменяется химический состав воды (увеличивается содержание органических и неорганических веществ, появляются токсичные вещества, уменьшается содержание кислорода, изменяется активная реакция среды и др.); изменяется качественный и количественный бактериальный состав, появляются болезнетворные бактерии. Загрязненные водоемы становятся непригодными для питьевого, а часто и для технического водоснабжения; теряют рыбохозяйственное значение и т.д. Общие условия выпуска сточных вод любой категории в поверхностные водоемы определяются народнохозяйственной их значимостью и характером водопользования. После выпуска сточных вод допускается некоторое ухудшение качества воды в водоемах, однако это не должно заметно отражаться на его жизни и на возможности дальнейшего использования водоема в качестве источника водоснабжения, для культурных и спортивных мероприятий, рыбохозяйственных целей.

Методы, применяемые для очистки производственных и бытовых сточных вод, можно разделить на три группы: механические; физикохимические, биологические.

В комплекс очистных сооружений, как правило, входят сооружения механической очистки. В зависимости от требуемой степени очистки они могут дополняться сооружениями биологической либо физико-химической очистки, а при более высоких требованиях в состав очистных сооружений включаются сооружения глубокой очистки. Перед сбросом в водоем очищенные сточные воды обеззараживаются, образующийся на всех стадиях очистки осадок или избыточная биомасса поступает на сооружения по обработке осадка. Очищенные сточные воды могут направляться в оборотные системы водообеспечения промышленных предприятий, на сельскохозяйственные нужды или сбрасываться в водоем. Обработанный осадок может утилизироваться, уничтожаться или складироваться.

Механическая очистка применяется для выделения из сточных вод нерастворенных минеральных и органических примесей. Как правило, она является методом предварительной очистки и предназначена для подготовки сточных вод к биологическим или физико-химическим методам очистки. В результате механической очистки обеспечивается снижение взвешенных веществ до 90%, а органических веществ до 20%.

В состав сооружений механической очистки входят решетки, различного вида уловители, отстойники, фильтры. Песколовки применяются для выделения из сточных вод тяжелых минеральных примесей (в основном песка). Обезвоженный песок при надежном обеззараживании может быть использован при производстве дорожных работ и изготовлении строительных материалов.

Усреднители применяются для регулирования состава и расхода сточных вод. Усреднение достигается либо дифференцированием потока поступающей сточной воды, либо интенсивным перемешиванием отдельных стоков.

Первичные отстойники применяются для выделения из сточных вод взвешенных веществ, которые под действием гравитационных сил оседают на дно отстойника, или всплывают на его поверхность.

Для очистки сточных вод, содержащих нефть и нефтепродукты, при концентрациях более 100 мг/л применяют нефтеловушки. Эти сооружения представляют собой прямоугольные резервуары, в которых происходит разделение нефти и воды за счет разности их плотностей. Нефть и нефтепродукты всплывают на поверхность, собираются и удаляются из нефтеловушки на утилизацию.

Биологическая очистка – широко применяемый на практике метод обработки бытовых и производственных сточных вод. В его основе лежит процесс биологического окисления органических соединений, содержащихся в сточных водах. Биологическое окисление осуществляется сообществом микроорганизмов, включающим множество различных бактерий, простейших и ряд более высокоорганизованных организмов-водорослей, грибов и т.д., связанных между собой в единый комплекс сложными взаимоотношениями (метабиоза, симбиоза и антагонизма).

Химические и физико-химические методы очистки играют значительную роль при обработке производственных сточных вод. Они применяются как самостоятельные, так и в сочетании с механическими и биологическими методами.

Нейтрализация применяется для обработки производственных сточных вод многих отраслей промышленности, содержащих щелочи и кислоты. Нейтрализация сточных вод осуществляется с целью предупреждения коррозии материалов водоотводящих сетей и очистных сооружений, нарушения биохимических процессов в биологических окислителях и водоемах.

18

Современная военная авиационная техника и обеспечивающие ее работу наземные объекты также способны оказывать сильное негативное воздействие на окружающую среду. Боевые самолеты, вертолеты, аэродромы, склады авиационного горючего, радиолокационные системы являются источниками загрязнения. Выбросы из авиационных двигателей продуктов сгорания в атмосферу могут привести даже к разрушению местного биогеоценоза. Наиболее распространенным топливом являются авиационные керосины (ПДК_p.3 = 300 мг/м³ ), в которых имеется увеличенное содержание циклических и ароматических углеводородов, что в значительной степени повышает токсичность авиационного топлива.

Источниками загрязнения в данном случае являются проливы при заправке, слив остатков из баков топливных систем летательных аппаратов, сброс невыработанного топлива из самолетов в воздух при авариях. Авиационные газотурбинные двигатели дают повышенное дымление только на взлете-посадке, поэтому понятна причина максимального неблагоприятного воздействия на окружающую среду именно в районе аэродромов. При недобросовестном обращении с топливом на аэродромах возникают участки с топливной золой, наземные и подземные лужи керосина и горюче-смазочных средств.

Велики и сами масштабы применения авиационного топлива. Известно, что масса топлива, потребного для обеспечения полета, равна от 30 до 60% взлетной массы самолета. Для современных самолетов невырабатываемый (и несливаемый) остаток топлива при возвращении на базу, как военную, так и транспортную, достигает 3-4% от их полной заправки. Еще больший экологический риск возникает в случае использования авиационной техники в специальных режимах — при взлете и посадке на авианесущем корабле, дозаправке в воздухе, осуществлении воздушно-десантных операций и в иных особых случаях. Понятно, что безопасность авиационной техники во многом зависит от исправности подачи топлива в двигатель, правильного управления перекачиванием, заправки-слива топлива на земле или в полете.

Боевые машины и транспортные средства, разнообразные технические устройства с двигателями внутреннего сгорания, дизельные и тепловые электростанции и котельные — все это потребляет огромные количества бензина, реактивного и дизельного топлива, мазута, масел и смазочных средств. Подавляющее большинство перечисленного состоит из углеводородов C_n H²ⁿ⁺² , основным источником получения которых является нефть.

Данный вид загрязнений уже представляет значительную опасность для человека и других живых организмов, так как тяжёлые металлы нередко обладают высокой токсичностью и способностью к кумуляции в организме. Наиболее распространённое автомобильное топливо - бензин - содержит очень ядовитое соединение - тетраэтилсвинец, содержащее тяжёлый металл свинец, который попадает в почву. Из других тяжёлых металлов, соединения которых загрязняют почву, можно назвать Cd (кадмий), Cu (медь), Cr (хром), Ni (никель), Co (кобальт), Hg (ртуть), As (мышьяк), Mn (марганец).

4. Заключение

Химические проблемы экологии в начале XXI в. встают наиболее остро и требуют принятия безотлагательных и действенных мер со стороны не только России, но и мирового сообщества в целом. Главное здесь — снизить экологическую опасность существующих образцов техники путем модернизации или применения специальных технических и организационных мер. Среди них можно выделить утилизацию и надежное захоронение радиоактивных отходов, очистку акваторий и территорий базирования войск и сил флота от загрязнений нефтепродуктами.

В настоящее время вся территория нашей планеты подвержена различным антропогенным влияниям. Серьёзный характер приобрели последствия разрушения биоценозов и загрязнения среды. Вся биосфера находится под всё более усиливающимся давлением деятельности человека. Актуальной задачей становятся природоохранные мероприятия.

5. Литература.

1. С.Л. Давыдова .Особые случаи глобальной экологии. – Энергия, 2006г., N2. с.42-46.

2. www.ole.ru . Планета взывает о помощи. С.7

3. http://www.ecolife.ru/index.shtml - экология и жизнь

4. http://www.epr-magazine.ru/ - журнал Энергия промышленного роста

5. Компаниец Р. В. Разработка программы реагирования на загрязнение грунтов и акваторий углеводородами // Актуальные проблемы современной науки. - 2004. - N 1. - С. 52-55.

6. Клепиков И. Не допустить загрязнения грунта нефтью и нефтепродуктами // Гражданская защита. - 2004. - N 1. - С. 41.

7. Колик А. Остановить экологическую угрозу // Автомобильный транспорт. - 2004. - N 2. - С. 32-33.

8. Захаров, Евгений Иванович. Основы промышленной экологии: Учеб. пособие / Захаров Е. И., Качурин Н. М., Панферова И. В.; Тульский гос. техн. ун-т. - Тула: ТГТУ, 1993. - 185с.

9. Энергетика, экология, химия: Сб. студ. науч. работ. - Ульяновск: УлГТУ, 2001. - 96с.