Экозащитная техника и технологии

Для того, чтобы определить, какими способами и методами защитить природу и человека от загрязнений, следует решить несколько задач. Первой среди них является разработка и внедрение безотходных и малоотходных технологий

При создании безотходных производств приходится решать ряд сложнейших организационных, технических, технологических, экономических, психологических и других задач. Для разработки и внедрения безотходных производств можно выделить ряд взаимосвязанных принципов:

· Основным является принцип системности. Должен учитывать существующую и усиливающуюся взаимосвязь и взаимозависимость производственных, социальных и природных процессов.

· Другим важнейшим принципом создания безотходного производства является комплексность использования ресурсов. Этот принцип требует максимального использования всех компонентов сырья и потенциала энергоресурсов. Так, уже в настоящее время почти все серебро, висмут, платина и платиноиды, а также более 20% золота получают попутно при переработке комплексных руд.

· Одним из общих принципов создания безотходного производства является цикличность материальных пот оков.

1. Бактерии, извлеченные со дна Тихого океана, могут быть использованы для очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов, образующихся при производстве стали и цветных металлов. Живые организмы в три раза более эффективны, чем самые современные методы очистки сточных вод, утверждают авторы исследования, опубликованного в журнале Microbiology. Авторы открытия, профессор Гэ Цзяо Ван (Gejiao Wang) и его коллеги из Хуачжунского Сельскохозяйственного университета в Китае, работали с бактериями из рода Brachybacterium, впервые выделенными из осадочных пород на дне Тихого океана в конце прошлого столетия. Ученые обнаружили, что один из штаммов микроорганизмов чрезвычайно эффективно перерабатывает ионы марганца, растворенные в воде, в нерастворимый оксид марганца, выпадающий в виде осадка. Такой оксид марганца имеет особую кристаллическую структуру, благодаря которой обладает большой площадью поверхности. Это делает его так же очень эффективным адсорбентом для остающихся в воде ионов металлов.
Так, оксид марганца, вырабатываемый бактериями, за счет большей площади поверхности является гораздо более эффективным адсорбентом ионов цинка и магния, концентрация которых, как правило, так же многократно превышает нормы в сточных водах металлургических производств, чем оксид марганца, получаемый традиционным химическим путем. Таким образом бактерии позволяют гораздо более эффективно очищать сточные воды от ионов тяжелых металлов, чем этого можно добиться с помощью существующих на сегодняшний день методов очистки.

2. Министр энергетики США, физик-экспериментатор и Нобелевский лауреат Стивен Чу предложил оригинальный способ борьбы с глобальным потеплением - перекрасить все ровные поверхности в белый цвет. Идея ученого основана на том, что выкрашенные в светлые оттенки покрытия способны отражать до 80% солнечного света, тогда как темные - всего 20%. Таким образом, перекрасив крыши домов и асфальтовое покрытие дорог в светлые тона, можно значительно сократить выбросы углеводорода. Профессор предлагает ввести новые строительные стандарты, в соответствии с которыми все горизонтальные крыши должны быть окрашены в белый цвет, а наклонные поверхности - в светлые, "холодные" тона, имеющие большую отражательную способность, чем поверхности темных цветов. Дороги предлагается высветлить до светло-серого цвета, чтобы при ярком солнечном освещении они не слепили водителей. Увеличением площади светлых поверхностей можно бороться с глобальным потеплением за счет отражения солнечной радиации, а также за счет сокращения потребления электроэнергии, которая требуется для кондиционирования воздуха, поскольку светлые помещения будут меньше нагреваться.

3. Полиэтилен в природной среде разлагается 100-150 лет, от биоразлагаемого полиэтилена обычно ничего не остаётся через 3 года. Так что, цели этой компании "благородны" без всяких сомнений.

4. Устройство установки "просто до безобразия". Одним из главных звеньев "Конвертёра солнечного света" является "бульон", состоящий из воды, питательных веществ и особых генетически модифицированных бактерий (информацию о бактериях компания держит в секрете). Бактерии, посредством фотосинтеза, интенсивно превращают атмосферный углекислый газ в углеводы, которые и идут для получения биотоплива. Питательные вещества используются повторно. По заявлению компании с 0,4 га площади, занимаемой этой установкой, в год можно производить 75708 литров биотоплива. Себестоимость получаемого биотоплива не превышает себестоимости ископаемого топлива (бензин, керосин и т.д.).

5. Власти Венеции (Италия) намерены к 2011 году покрыть половину потребностей города в электроэнергии за счет станции, работающей на водорослях, стоимость проекта оценивается в 264 миллиона долларов, сообщает интернет-сайт EcoGeek. "Город на воде решил превратить собственные недостатки в преимущество. Для производства электроэнергии планируется использовать водоросли, которые цепляются к днищам кораблей, а также регулярно заполоняют морской порт. В лабораториях из водорослей будут изготовлять биодизельное топливо, на котором будет работать электростанция в центре города мощностью 40 мегаватт", - говорится в сообщении.

6. Закон Архимеда гласит, что на тело, погружённое в жидкость, действует выталкивающая сила, равная весу вытесненной этим телом жидкости. Дизайнер Rochus Jacob решил использовать это открытие Архимеда для снижения водопотребления в быту.
«Изобретение» просто до «безобразия». Искусственные камни, помещённые в ванну, позволяют снизить количество воды, необходимое для заполнения ванны в два раза (На изображении с 120 литров до 60 литров).

7. Исследователи из американского Массачусетского технологического института создали простое в производстве "нанополотенце", которое может эффективно очищать воду от нефти и других углеводородных загрязнений.
В статье, опубликованной в журнале Nature Nanotechnology, ученые сообщают, что им удалось создать "циновку", сплетенную из нановолокон, которая может абсорбировать количество нефти, в 20 раз превышающее собственный вес "полотенца". Извлеченная из воды нефть пригодна к использованию, саму "циновку" также можно использовать многократно.
"Мы можем создать "бумагу" из переплетенной между собой сети волокон, которая способна избирательно абсорбировать из воды гидрофобные жидкости, подобные по своим качествам нефти", - говорит ведущий автор разработки Франческо Стелаччи (Francesco Stellacci).

8. Дизайнеры студии The Way We See The World предлагают изготавливать одноразовую посуду не из пластмасс, а из агар-агара (питательная среда, получаемая из водорослей). Такой стаканчик можно отправить в свой желудок сразу вслед за напитком. Агар-агар съедобных стаканчиков, в своём составе содержит также различные вкусоароматические добавки (лимона, имбиря и т.д.).

1. Гальперин, М.В. Общая экология: [учеб. для сред. проф. образования] / М.В. Гальперин. - М.: Форум: Инфра-М, 2006. – 336 с.

2. Коробкин, В.И. Экология [Текст] / В.И. Коробкин, Л.В. Передельский. – Ростов-на-Дону: Феникс, 2005. – 575 с.

3. Миркин, Б.М. Основы общей экологии [Текст]: учеб. пособие для студентов вузов, обучающихся по естественнонауч. специальностям / Б.М. Миркин, Л.Г. Наумова; [под ред. Г.С. Розенберга]. - М.: Унив. кн., 2005. – 239 с.

4. Степановских, А.С. Общая экология: [учеб. для вузов по экол. специальностям] / А.С. Степановских. - 2-е изд., доп. и перераб. - М.: ЮНИТИ, 2005. – 687 с.

5. Фуряев, В.В. Общая экология и биология: учеб. пособие для студентов специальности 320800 очн. формы обучения / В.В. Фуряев, А.В. Фуряева; Федер. агентство по образованию, Сиб. гос. технол. ун-т, Ин-т леса им. В. Н. Сукачева. - Красноярск: СибГТУ, 2006. – 100 с.

6. Голубев, А.В. Общая экология и охрана окружающей среды: [учеб. пособие для всех специальностей] / А.В. Голубев, Н.Г. Николаевская, Т.В. Шарапа; [под ред. авт.]; Гос. образоват. учреждение высшего проф. образования "Моск. гос. ун-т леса". – М.: МГУЛ, 2005. - 162 с.

7. Коробкин, В.И. Экология в вопросах и ответах [Текст]: учеб. пособие для студентов вузов / В.И. Коробкин, Л.В. Передельский. - 2-е изд., перераб. и доп. - Ростов н/Д: Феникс, 2005. - 379 с.: схем. - Библиогр.: с. 366-368. - 103.72 р.

8. Живые достопримечательности России [Интернет ресурс]. – Режим доступа: http://live.1001chudo.ru/russia.html. – Загл. с экрана.

9. Красная книга Красноярского края [Интернет ресурс]. – Режим доступа: http://redbook.krasu.ru/animals.php?section=mammal. – Загл. с экрана.

10. Хроника глобального мира [Интернет ресурс]. – Режим доступа: http://www.kabmir.org/tags/%FD%EA%EE%EB%EE%E3%E8%FF/. – Загл. с экрана.

11. Экологический мониторинг [Интернет ресурс]. – Режим доступа: http://ecomonitoring.report.ru/. – Загл. с экрана.

12. Экологический центр «Экосистема» [Интернет ресурс]. – Режим доступа: http://www.ecosystema.ru/links.htm. – Загл. с экрана.

13. Экодело [Интернет ресурс]. – Режим доступа: http://ecodelo.org/. – Загл. с экрана.

14. Ecoportal: вся экология [Интернет ресурс]. – Режим доступа: http://ecoportal.su/. – Загл. с экрана.

15. National Geographic Россия [Интернет ресурс]. – Режим доступа: http://www.national-geographic.ru/ngm/201012/. – Загл. с экрана.

1. Какие существуют виды антропогенного воздействия на биотические сообщества? Законы П. Дансеро.

2. Охрана растительного и животного мира: понятие, основные принципы

3. Конвенция о биологическом разнообразии: основные положения

4. Особо охраняемые природные территории: категории, примеры.

5. Биосферные резерваты (заповедники) – понятие, примеры.

6. Мониторинг окружающей среды, понятие, цели и задачи, виды и объекты мониторинга. Реализация в Сибири.

7. Экозащитная техника и технологии – понятие, принципы, примеры.

Экология Вид Популяция Биоценоз Биогеоценоз Экосистема Биосфера Аутэкология Синэкология Демэкология Загрязнение окружающей среды Антропогенный фактор Экотоп Биотоп Смог Кислотный дождь Парниковый эффект Парниковые газы Озоновый слой Эвтрофикация Эрозия почв Опустынивание Заболачивание Агроэкосистема Радиоактивное загрязнение биосферы Среда обитания Экологический фактор Абиотический фактор Биотический фактор Антропогенный фактор Закон оптимума-пессимума Экологическая пластичность Эврибионты Стенобионты Закон взаимодействия экологических факторов Лимитирующий фактор Закон Шелфорда Толерантность Правило Аллена Правило Бергмана Правило Глогера Адаптация Фотопериодизм Ареал Численность популяции

Плотность популяции Прирост популяции Выживаемость в популяции Половая структура популяции Возрастная структура популяции Пространственная структура популяции Этологическая структура популяции Стая Стадо Колония Прайд Биотический потенциал вида сопротивлением среды Гомеостаз Маркирование территории Модификация Регуляция Биом Ассоциации Синузии Видовая структура биоценоза Пространственная структура биоценоза Трофические связи Топические связи Форические связи Фабрические связи Зоохории Форезия Продуценты Консументы Редуценты Пищевая цепь Цепь потребления Детритная цепь Пирамида чисел Пирамида биомасс Пирамида энергии «Закон 10 %» Экологическая ниша Правило Гаузе

Циклические изменения экосистем Экологическая сукцессия Первичная сукцессия Вторичная сукцессия Деструктивная сукцессия Микроэкосистема Мезоэкосистема Макросистема Живое вещество Косное вещество Биокосное вещество Биогенное вещество Ноосфера Природные ресурсы Невозобновимые ресурсы Относительно возобновимые ресурсы Возобновимые ресурсы Охрана природы Особо охраняемые природные территории (ООПТ) Заповедник Национальный парк Природный парк Заказник Памятник природы Дендрологический парк Ботанический сад Мониторинг окружающей среды Экотехнологии

[1] Евро-4 – экологический стандарт, регулирующий содержание вредных веществ в выхлопных газах. Введен в Евросоюзе в 2005. Для дизельных грузовых автомобилей в 2009 году вступил в силу новый стандарт — Евро-5. Для легковых автомобилей разработка стандарта Евро-5 еще не завершена.Недавно правительство РФ утвердило техрегламент, который определяет сроки введения евростандартов автомобильного топлива на территории России. Согласно документу, с 1 января 2009 года весь бензин и дизель в нашей стране должны будут соответствовать требованиям экологического стандарта "Евро-3 ", в 2010 – "Евро-4", а с 1 января 2013 года все топливо перейдет на стандарт "Евро-5".

[2] Барри Коммонер (1917) – американский биолог и эколог. В течение 34 лет преподавал физиологию растений в университете.В конце пятидесятых приобрёл известность как противник ядерных испытаний. Написал несколько книг об опасности подобных испытаний для экосистемы Земли.После неудачной попытки баллотироваться в президенты США, Коммонер переехал в Нью-Йорк, где вступил на должность руководителя Центра Биологии и Природных Систем (Center for the Biology of Natural Systems) при Квинз Колидж (Queens college).

[3] Буфер – вещество способное нейтрализовать кислоты посредством химического связывания, CaCO₂, в т.ч. известняки, раковины устриц и т.п.

[4] Единица Добсона - единица измерения общего количества озона в атмосфере, равная 0,01 мм толщины слоя озона, приведенного к нормальному давлению и температуре. Например, 3 мм слоя озона соответствует 300 DU.

[5] Образуются в результате разрушения (выветривания) материнских пород, переноса и осаждения вещества с последующим образованием горных пород осадочного происхождения. Осадочные горные породы разделяются на обломочные, химические и биогенные (органогенные), преобладают глинистые (ок. 50%), песчаные и карбонатные (в сумме ок. 45%) породы. Составляют ок. 10% массы земной коры и покрывают 75% поверхности Земли.

[6] Обширный полярный архипелаг, расположенный в Северном Ледовитом океане, самая северная часть королевства Норвегии. Значительную по арктическим меркам хозяйственную деятельность на архипелаге, помимо Норвегии, согласно особому статусу архипелага, осуществляет также и Российская Федерация.