Контрольная работа по «Экология»

Конкуренция. Конкурентные отношения возникают между организмами, стремящимися получить один и тот же ресурс: пищу, место для размножения, укрытие и т.д. Конкуренция может быть пассивной и активной. Под пассивной формой понимают использование ресурса, необходимого обоим видам. При активной конкуренции один вид, так или иначе - например, выделением химических веществ - антибиотиков, фитонцидов, - подавляет развитие другого.

Организмы, сходные по морфологии, ведущие одинаковый образ жизни, не обитают в одних и тех  же местах, - эта закономерность получила название закона Гаузе или принципа конкурентного исключения. Близкие по экологии виды постоянно мешали бы друг другу, и в конце концов один из видов оказался бы вытеснен более конкурентоспособным соперником. Вытеснение одного вида другим нетрудно получить в упрощенных лабораторных условиях, известно несколько примеров и в природе.

Кроме того, в естественной обстановке виды со сходными потребностями избегают конкуренции благодаря различиям  в местообитании, суточной и сезонной активности, предпочитаемой пище.

Иногда удается пронаблюдать картину  экологического смещения признаков - родственные  виды в местах совместного обитания различаются больше, чем на территориях, где встречается только либо один, либо другой вид.

Хищничество и паразитизм. Взаимоотношения хищничества и паразитизма приносят пользу одному из видов (хищнику и паразиту) и оказываются вредными для второго (жертвы и хозяина). С экологической точки зрения они сходны, и часто трудно четко провести границу. Например, насекомые типа наездников нередко, подобно хищникам, уничтожают добычу целиком, вместе с тем по темпам размножения и специфичности хозяина они напоминают паразитов. В то же время крайние варианты - крупный хищник и мелкий внутренний паразит хорошо различимы.

Системы хищник-жертва и паразит-хозяин постоянно эволюционируют. Паразитам  и хищникам не выгодно полностью  уничтожать популяции хозяев и жертв, поэтому длительная совместная эволюция приводит к тому, что влияние на жертв и хозяев становится умеренным, наибольший вред наносят новые паразиты и хищники. Характерный пример - наиболее опасны для человека новые, впервые  завезенные возбудители заболеваний. Как правило, хищник вначале убивает  свою добычу, а затем поедает ее. Но прежде он должен поймать жертву, и для этого у него есть специальные  приспособления.

У хищников обычно хорошо развиты  нервная система и органы чувств, позволяющие обнаружить и распознать добычу, а также средства овладения, умерщвления, поедания и переваривания  добычи.

Однако и у жертв в процессе эволюции появляются разнообразные защитные свойства: выросты на теле, шипы, колючки, панцири, покровительственная окраска, ядовитые железы, способность быстро прятаться, зарываться в рыхлый грунт, строить недоступные хищникам убежища, прибегать к сигнализации об опасности. Взаимодействие между хищниками и их жертвами приводит к тому, что эволюция тех и других происходит сопряженно. Хищники совершенствуют способы нападения, жертвы - защиты.

Комменсализм. Под комменсализмом понимают отношения между видами, при которых один вид получает пользу от другого, не принося ему при этом вреда.

Подобно паразитизму и симбиозу, комменсализм обычно связан с добыванием пищи или поиском необходимого укрытия. Провести строгое различие между комменсализмом и паразитизмом или комменсализмом и симбиозом порой нелегко. Например, многие обитающие в кишечнике человека простейшие, такие, как Endamoeba coli, Iodamoeba butschlii, Dientamoeba fragilis, Enteromonas hominis и некоторые другие, не являются для хозяина патогенными (вызывающими заболевание). Хотя иногда их и называют «нейтральными паразитами», они не приносят хозяину ни вреда, ни пользы, но зато сами извлекают из этого сожительства немалую выгоду и поэтому должны называться комменсалами (точнее - эндокомменсалами). Однако в некоторых случаях организмы, традиционно относимые к комменсалам, могут стать патогенными. Пример тому - кишечная палочка (Escherichia coli), которая обитает в кишечнике человека как комменсал, но в определенных условиях оказывается болезнетворной. Нередко бывает и так, что организм, выступающий как комменсал или «нейтральный паразит» по отношению к одному хозяину, оказывается настоящим паразитом (патогеном) по отношению к другому.

Мутуализм. Мутуализм - взаимовыгодные отношения между организмами. Иногда тесные взаимоотношения, приносящие пользу обоим участникам, обозначают термином симбиоз. Чаще, однако, симбиозом называют различные формы совместного существования (греч. symbiosis - совместная жизнь) и подразделяют его на паразитизм, комменсализм и мутуализм. Взаимодействия типа мутуализма часто характерны для видов с очень разными потребностями, они удачно дополняют друг друга.

Преимущества, которые получает организм, вступающий в мутуалистические отношения, могут быть различны. Часто по крайней мере один из партнеров использует другого в качестве пищи, тогда как второй получает защиту от врагов или благоприятные для роста и размножения условия. В других случаях вид, выигрывающий в пище, освобождает партнера от паразитов, опыляет растения или распространяет семена. Каждый из участников мутуалистической пары действует эгоистично, и выгодные отношения возникают лишь потому, что получаемая польза перевешивает затраты, требуемые на поддержание взаимоотношений.

7. фильтры (тканевые и электрофильтры)

Тканевые фильтры. Эти  фильтры  имеют  наибольшее  распространение.   Возможности   их использования расширяются в связи с созданием  новых  температуростойких  и устойчивых   к   воздействию   агрессивных   газов    тканей.    Наибольшее распространение имеют рукавные фильтры (рис. 2). Корпус фильтра  представляет  собой  металлический  шкаф,  разделенный вертикальными перегородками на секции, на каждой из которых размещена группа фильтрующих рукавов. Верхние концы рукавов заглушены и  подвешены  к  раме, соединенной с встряхивающим механизмом. Внизу имеется бункер  для  пыли  со шнеком  для  ее  выгрузки.  Встряхивание  рукавов  из   каждой   из   секций производится поочередно.

В  тканевых  фильтрах  применяют  фильтрующие  материалы  двух  типов: обычные ткани, изготавливаемые на ткацких  станках  и  войлоки,  получаемыепутем сволачивания или механического перепутывания волокон иглопробивным методом. В типичных фильтровальных тканях размер сквозных пор между  нитями достигает 100—200 мкм.

Рисунок 2 - Рукавный фильтр: 1 (корпус); 2 (встряхивающее устройство); 3 (рукав); 4 (распределительная решетка).

    

К тканям предъявляются  следующие требования:

1) высокая пылеемкость при фильтрации и способность удерживать  после регенерации  такое  количество  пыли,  которое  достаточно  для  обеспечения

высокой эффективности очистки  газов от тонкодисперсных твердых  частиц;

2) сохранение оптимально  высокой  воздухопроницаемости  в  равновесно запыленном состоянии;

3)  высокая  механическая  прочность  и  стойкость   к  истиранию  при многократных  изгибах,  стабильность  размеров  и  свойств  при   повышенной

температуре  и  агрессивном  воздействии  химических  примесей,  находящихся сухих и насыщенных влагой газах;

4) способность к легкому  удалению накопленной пыли;

5) низкая стоимость.

Существующие материалы  обладают не всеми указанными  свойствами  и  их выбирают  в  зависимости  от   конкретных   условий   очистки.   Например, хлопчатобумажные ткани обладают хорошими фильтрующими  свойствами  и  имеют низкую  стоимость,  но  обладают  недостаточной  химической  и  термической стойкостью,   высокой   горючестью   и   влагоемкостью.   Шерстяные   ткани характеризуются  большой воздухопроницаемостью,   обеспечивают   надежную очистку и регенерацию, но стойкость к кислым газам, особенно  к  SО и туману серной кислоты, низкая. Стоимость их выше, чем хлопчатобумажных. При длительном воздействии высокой  температуры  волокна  становятся  хрупкими. Работают при температуре газов до 90 °С.

Синтетические ткани вытесняют  материалы из хлопка и  шерсти  благодаря более высокой прочности, стойкости к повышенным температурам и  агрессивным воздействиям, более низкой стоимости. Среди них нитроновые  ткани,  которые используют при температуре 120—130°С в химической промышленности и цветной металлургии. Лавсановые ткани используются для очистки горячих сухих  газов в цементной, металлургической и химической промышленности. В кислых  средах стойкость их высокая, в щелочных — резко снижается.

Стеклянные ткани стойки при 150—350°С. Их   изготовляют    из    алюмобо-росилнкатного    бесщелочного    или магнезиального стекла.

Электрофильтры. В электрофильтрах очистка  газов  от  пыли  происходит  под  действием электрических  сил.  В  процессе  ионизации  молекул  газов   электрическим разрядом  происходит  заряд  содержащихся  в   них   частиц   (коронирующий электрод). Ионы абсорбируются на поверхности пылинок, а затем под действием электрического  поля  они  перемещаются   и   осаждаются   к   осадительным электродам. Зарядка частиц в поле  коронного  разряда  происходит  по  двум механизмам:  воздействием  электрического  поля   (частицы   бомбардируются ионами, движущимися в направлении силовых линий поля)  и  диффузией  ионов.

Первый механизм преобладает  при размерах частиц более  0,5  мкм,  второй  — менее 0,2 мкм. Для частиц диаметром 0,2—0,5 мкм эффективны  оба  механизма.

Максимальная величина заряда частиц размером более 0,5 мкм  пропорциональна квадрату диаметра частиц, а частиц  размером  меньше  0,2  мкм  —  диаметру частицы.

     

      Рисунок 3 - Трубчатый электрофильтр: 1 (осадительный электрод); 2 (коронирующий электрод; 3 (рама); 4 (встряхивающее устройство); 5 (изолятор).

    

Таким образом, электроочистка включает процессы образования ионов, зарядки пылевых частиц, транспортирования их к осадительным электродам, периодическое разрушение слоя накопившейся на электродах пыли и сброс ее в пылесборные бункеры.

По конструктивным признакам  электрофильтры  различают по разным признакам: по направлению хода газов (на вертикальные и горизонтальные); по форме осадительных электродов (с пластинчатыми, С-образными, трубчатыми и шестигранными электродами); по форме коронируюших электродов (с игольчатыми, круглого или штыкового сечения); по числу последовательно расположенных электрических полей (на одно - и многопольные); по расположению зон зарядки и осаждения (на одно - и двухзонные); по числу параллельно работающих секций (на одно - и многосекционные).

Наиболее распространены электрофильтры с  пластинчатыми  и  трубчатыми электродами.   В   пластинчатых   электрофильтрах    между    осадительными пластинчатыми электродами натянуты проволочные коронирующие.  В трубчатых электрофильтрах  осадительные  электроды   представляют   собой   цилиндры (трубки), внутри  которых по оси расположены коронирующие электроды.

Схема трубчатого электрофильтра представлена на рис. 3. Запыленный газ движется по вертикальным трубам  диаметром  200—250  мм.  Пыль  оседает  на внутренней  поверхности  труб.  При  помощи  встряхивающего  устройства  ее удаляют в бункер.

Электрофильтры очищают  большие  объемы  газов  от  пыли  с  частицами размером  от  0,01  до  100  мкм при температуре газов до  400—450  °С. Гидравлическое сопротивление их достигает 150  Па.  Затраты электроэнергии составляют 0,36—1,8 МДж на 1000 м3 газа.

Эффективность работы электрофильтров  зависит от свойств пыли  и  газа, скорости  и равномерности распределения запыленного потока  в   сечении аппаратов и т. д. Чем выше напряженность поля  и  меньше  скорость  газа  в аппарате, тем лучше улавливается пыль.

Пыль с малой электрической  проводимостью вызывает явление  обратной короны, которое сопровождается образованием положительно заряженных ионов, частично нейтрализующих отрицательный заряд пылинок, вследствие чего последние теряют способность перемещаться к осадительным электродам и осаждаться. На проводимость пыли оказывает влияние состав газа и пыли. С повышением влажности газов удельное электрическое сопротивление пыли снижается. Наличие в очищенных газах десятых и сотых долей процента и значительно улучшает электрическую проводимость пыли.

При высоких температурах газа понижается электрическая прочность межэлектродного пространства, что приводит к ухудшению улавливания пыли. С повышением температуры газов возрастает их вязкость и объем, а следовательно, увеличивается скорость потока в электрофильтре, что снижает степень обеспыливания. С увеличением скорости газа возрастает так называемый вторичный унос.

Для нормальной работы электрофильтров  необходимо обеспечить чистоту осадительных и коронирующих электродов. Отложения загрязнений на коронирующем электроде способствуют повышению начального напряжения коронирования, но это не всегда возможно. Если пыль имеет большое электрическое сопротивление, то слой на электроде действует как изолятор и коронный разряд прекращается.

     

 

 

8. проект нормативов образования отходов и лимитов на размещение отходов (ПНООЛР)

Основные понятия и  определения.

Отходы производства и потребления (далее - отходы) - остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, иных изделий или продуктов, которые образовались в процессе производства или потребления, а также товары (продукция), утратившие свои потребительские свойства.