Антропогенные нарушения биосферы и экозащитные технологии (решение задач)

Цель: научиться рассчитывать величину антропогенного воздействия на окружающую среду и технологические возможности улучшить экологическую ситуацию и обеспечить ресурсосбережение.

Вопросы для самостоятельного изучения

1) Какова экологическая классификация природных ресурсов?

2) Назовите важнейшие пути ресурсосбережения.

3) Как избавляться от отходов, и какие способы безопаснее для среды?

4) Что такое нормирование загрязнений? Приведите примеры.

Задачи

1) На заре эры земледелия и скотоводства лесами были покрыты 62 млн. км² поверхности суши. Сейчас они занимают 35 млн. км². По экспертным оценкам сейчас ежегодное сокращение площади лесов составляет 0,5-0,7 млн. км². Определите, какой процент лесов уже стал жертвой цивилизации, и на сколько лет может хватить оставшихся лесов, если не будут приняты меры.

2) В России на каждого жителя вырабатывается 31 кг бумаги в год. В виде макулатуры возвращается не более 5 кг. Известно, что 20 кг макулатуры сохраняет одно крупное дерево, а 1 тонна макулатуры сберегает 0,5 га леса. Рассчитайте количество деревьев и площадь лесного массива, сберегаемых за счет возврата макулатуры жителями миллионного города в год.

3) Существуют технологии, позволяющие переработать неликвидную древесину в субстрат для выращивания грибов (вешенок, опят, японских шептаки и др.). Грибы переваривают древесину. С одной заправки можно снять два урожая. Оставшийся мицелий брикетируют, так как он является высокобелковым кормом для коров или свиней. С участка леса в 1000 га можно получить 3000 м³ пиломатериалов и 10000 м³ неликвидной древесины (уд. масса 500 кг/м³). Рассчитайте, сколько человек можно в течении 1 года обеспечить белковым пищевым рационом с данного участка, если из каждой тонны древесины с привлечением еще 0,2 т отходов со стороны можно за год получить180 кг грибов (3,2% белка) и 1,02 т кормового брикета. При скармливании этих брикетов скоту в смеси с хвойной мукой и сеном можно получить по 176 кг мяса в год (19% белка) с каждой тонны, а суточная потребность человека в белке, в среднем, около 60 г.

4) В Германии действует 49 установок по сжиганию мусора. На каждой сжигается по 8 млн. т отходов. Сжигание каждой тонны отходов ведет к образованию 500 м³выбросов, содержащих по 0,15мг/м³.токсических веществ. Рассчитайте количество токсических веществ, загрязняющее окружающую среду данными установками.

5) По разработанному в Японии проекту из 1 кг пластмассы можно получить 0,5 л бензина и 0,5 л керосина. Рассчитайте количество топлива, которое могла бы получить Россия от использования данного проекта при полном сборе полиэтилена, затрачиваемого в стране на упаковку в количестве 1 млн. т в год.

6) Известно, что 30 млн. т соломы при прямом сжигании дают 60 млн. т условного топлива. Условное топливо имеет удельную теплоту сгорания 29,3 МДж/кг. Переработка 17 млн. т сухой ботвы с помощью биотехнологии дает 4 млрд. м³ метана. Теплота сгорания метана - 39 МДж/м³. Рассчитайте КПД применения биотехнологическихметодов для получения топлива.

7) Город Уфа с населением более 1,1 млн. человек является крупным мегаполисом. В городе ежегодно образуется 1,8 млн. т твердых отходов (в том числе 400 т токсичных), сбрасывается в водоемы около 150 млн. м³ хозяйственных стоков и 200 млн. м³ производственных сточных вод, выбрасывается в атмосферу с отходящими газами 330 тыс. т загрязнений. Составьте таблицу экологического прессинга в расчете на 1 жителя Уфы по всем видам отходов.

Контрольные вопросы

1) Насколько рационально человечество использует леса планеты? Что можно предложить для улучшения положения?

2) Безопасно ли сжигание отходов? Где они должны сжигаться?

3) Может ли сжигание отходов приносить дополнительную выгоду?

4) Как можно использовать органические отходы? А неорганические?

5) Что такое биотехнология? Как она может применяться для переработки отходов?