Контрольная по биотехнологии

Поддержание устойчивости процессов на Земле осуществляется существованием круговоротов веществ. Каждый новый цикл круговорота хоть немного, но отличается от предшествующего, что ведет к непрерывной эволюции природы. Человек на фоне слабо изменяющегося состояния устойчивости создает не свойственные природе технические системы с отсутствием замкнутых циклов, чем вносит в природные процессы свои коррективы. Загрязнения на долгие времена остаются там, куда они были выброшены, либо мигрируют на другие территории, кроме загрязнений, распадающихся на простые соединения. Создавая многочисленные системы очистки выбросов, сбросов, и захоронения твердых отходов, человек пытается уменьшить своё влияние на природу, обманывая себя техническими достижениями в инженерной защите ОС (окружающей среды). Самообман заключается в том, что непрерывное самоочищение атмосферы от рассеянных выбросов и самоочищение воды от загрязнений из разбавленных сбросов приводит в конце концов к накоплению загрязнений в почвах суши и донных отложениях водных систем, которые через некоторое время (особенно почвы) проявляют свой эффект кумуляции, передавая загрязнения в пищевые цепи, грунтовые и подземные воды. Биосфера - гарант жизни на Земле. Она поддерживается в первую очередь растительностью. Растительность может существовать только в атмосфере. Последняя обладает наименьшей массой, по сравнению с другими сферами Земли, поэтому атмосфера наиболее уязвима к загрязнениям. Из недр Земли ежегодно добывается примерно 1 млн. т/год минерального сырья, и почти на порядок больше - топливного сырья. Люди используют также другие материальные ресурсы. В совокупности человек выбрасывает в атмосферу Земли около 2 млн. тонн в сутки различных загрязнений. Их поведение в биосфере полностью определяется естественными процессами, независимо от желания человека. Но чтобы защитить человечество от уничтожения, необходимо знать, что происходит с загрязнениями после их выброса, сброса или захоронения. Загрязнение любого объекта имеет определенную структуру: исток, загрязненная область или тело, сток. Сток может быть по плотности концентраций рассеивающим, или кумулятивным, по химическому составу - быть в виде пыли, солей, или кислот, приводя к разным комбинациям загрязнений. Механизмом концентрирования загрязнений является циклон. Иногда это наиболее частое направление ветра, или узкое ущелье. Выпадение загрязнений приводит либо к образованию кислотных дождей, либо к засолению территорий. Поэтому весьма важным является рассмотрение способов распределения и миграции загрязнений в атмосфере, способов самоочистки атмосферы, а также управление (оптимизации) ОС посредством рационального распределения предприятий топливно-энергетических систем (ТЭС). Важность подобной работы заключается в том, что выделениями ТЭС, сбросами и выбросами предприятий и коммунальным хозяйством в ОС, ОС можно управлять. Управление может быть организовано в виде положительных воздействий на ОС. Хвойные леса бедных таежных ландшафтов существенно повреждаются и усыхают через 10-20 лет уже при средних концентрациях SO2 в приземной атмосфере 0,003-0,006 мг/м3 в год. Существуют и эмпирически установленные коэффициенты удельного повреждения лесов в зависимости от объема дымовых выбросов диоксида серы в регионе. При поступлении к земной поверхности 4-5 г/м2 SO2, в экосистеме начинают проявляться изменения, а при поступлении к земной поверхности 15-20 г/м2 SO2 в год гибнут леса. В принципе, наблюдаемые даже в кризисных ситуациях структурные изменения в геоэкосистемах развиваются медленно по сравнению с временем жизни человека или общества, и воспринимаются они как процесс естественного или близкого к нему развития. Но некоторые микроэкосистемы или их составляющие все равно преодолевают экологические микрокризисы и даже микрокатастрофы, почти не сказывающиеся на хозяйственной деятельности. Постепенно ландшафт и хозяйственная деятельность подстраиваются друг к другу. Этот процесс можно ускорить и направить в нужное русло ландшафтно-¬экологическими и эколого-технологическими инженерными мероприятиями. При сильных и резких воздействиях повреждаются ландшафтные структуры высоких рангов, а элементарные геоэкосистемы трансформируются сильнее и на большей территории. В результате в нарушенных ПТК возрастают контрасты и градиенты, активизируются плохо регулируемые естественные процессы и постепенно разрушаются организационные структуры ландшафтов. Другими словами, вначале изменяется и деградирует один из уровней организации геоэкосистем, из него как бы вырываются отдельные звенья, регулирующие интенсивность связывающих геоэкосистемы разномасштабных круговоротов. Затем, в том числе и под влиянием активизированных естественных процессов, начинают изменяться и отмирать структуры геосистем более высоких уровней организации (особи, популяции, виды; или урочища и их группы, местности, ландшафты). Одно из важных конструктивных направлений преодоления или смягчения кризисных экологических ситуаций - это технолого-экологическое комбинирование производств, позволяющее либо использовать отходы одного производства в технологических циклах другого производства, либо нейтрализовать их вредное влияние (кислотных или щелочных выбросов) на ландшафты путем размещения предприятия в тех ландшафтах, на которые выбросы данного предприятии либо не влияют вовсе, либо влияют положительно. Установлено, что выбросы в атмосферу от топок на основе газа и мазута менее вредны для лесов, а топки на основе угля - менее вредны для степей.