Снижение уровня шума полосами зеленых насаждений

Могут быть еще защитные барьеры, дорожное покрытие (но это дорогостояще).

- создать защитные зеленые полосы из густых кустарни­ков, ив; ограничить скорость. (КУСТАРНИКИ НИЗКОРОСЛЫ, ЭФФЕКТ НИЖЕ, ЧЕМ ПРИ БЕРЕЗАХ; есть нормы по засадке возле дорог в соответствии с превышением нормативов по шуму и ПДК)

9. На одном из перекрестков степень загазованности была значительно повышена. Экологи, проанализировав обста­новку, предложили создать многоуровневый разъезд. Чем они руководствовались?

Особенностями работы двигателей автомобилей, так как при торможениях и любых переключениях выхлопных га­зов выделяется больше.

Многоуровневый разъезд позволит сделать петли-развязки для машин, которые должны повернуть (линия «вверх», которая заворачивает и встраивается обратно в ту же дорогу), не будет застоя машин, которые газуют и ждут очереди.

Преимущества развязки:

1) - резкое снижение уровня загазованности (авто не стоят и резко не трогаются с места)

2) - увеличение пропускной способности трассы (технологическое преимущество).

10. В городе N. экологи потребовали разработать проект развития троллейбусного движения. Администрация свое несогласие обосновывала тем обстоятельством, что эксплуатационные затраты на троллейбус очень высоки. Как бы Вы возразили администрации? Какие экономические факторы следует учитывать при анализе экономичности видов транспорта?

ПОЧЕМУ НЕ АВТОБУС? Часто затраты на медицинское обслуживание населения и оплату больничных листов не принимают во внимание. При работе 1 городского автобусного вида транспорта получается загазованность увеличивается в разы, в результате – люди дышат, увеличение количества заболеваний верхних дыхательных путей, легких (особенно те, кто живут вдоль трасс автобусных маршрутов).

Преимущества троллейбуса: - перспективное движение: не расходует топливо внутреннего сгорания, достаточно бесшумный (есть, конечно, затраты на установку и натяжку столбов); у городов, как правило, нет проблем с электроэнергией (это не такие большие затраты). Если они бы не были выгодны, их бы давно убрали, отказались и поставили автобусы (но для них нужно топливо, дорого!) За икарусом шлейф дыма (экологическая составляющая).

- В гору автобус тяжело идет, троллейбус в гору идет быстрее! (на подъемах он быстрее).

Хорошая практика «Электротранспорта» в г. Мурманске: начали популяризацию троллейбусного транспорта, т.к. закупили малые автобусы, из малых закутков подвозят людей на троллейбусные трассы (билет = билету троллейбуса + проездные).

ПОЧЕМУ НЕ ДРУГИЕ ВИДЫ ТРАНСПОРТА?

ТРАВМАЙ: им нужен достаточно ровный рельеф, город должен быть на равнине (нашему городу это не подходит). У травмая идет скольжение по рельсе в гору, если дождь или наледь (есть спец.рычаг, когда водитель может сыпать мелкий песок).

МЕТРО: можно строить только там, где соответствующий грунт, наличие базальтовых, гранитных пород. У нас на скалах практически нереально реализовать (вечная мерзлота, болотистые вкрапления). Например, «Арктику» строили более 7 лет, вбили сваи на очень большую глубину. У нас город на разной высоте, рельсы нереально вместить. У нас нет необходимости в метро, так как город вытянут вдоль залива, не так многочислен по населению.

МОЖНО ПОСМОТРЕТЬ ПЕРАПАДЫ ВЫСОТ У НАС В ГОРОДЕ! Какие самые высокие точки… (Семеновское, гора Дураков, Орликова), ул. Беринга и Бочкова практически вровень с заливом, центр города – тоже внизу.

НО БЕЗ АВТОБУСА НЕЛЬЗЯ (иногда есть закутки, где не удобны троллейбусы, троллейбус же – транспорт массовый). В малых городах троллейбусы не нужны, там можно малые маршрутные такси, автобусы).

Перспектив ы: существуют аккумуляторы нового поколения, которые отличаются большой емкостью; развитие аккумуляторов (аккумулируют энергию) – они с большой емкостью и малым весом – быстрая способность накапливать заряд, это открывает новые перспективы развития городского электротранпорта. Это экологически чистый транспорт (ему будет хватать аккумулятора до парка). Пока это дорого, но цены уже падают. Будущее за электротранпортом. От двигателей внутреннего сгорания человек все равно откажется.

Смоги: есть города в низинах, где застой воздуха! (Нужно бороться с пропариванием цистерн от ТЭЦ и угольными разгрузками в районе порта в центре города: силикоз - наиболее распространённый и тяжело протекающий вид пневмокониоза, профессиональное заболевание лёгких, обусловленное длительным вдыханием пыли, содержащей свободный диоксид кремния). У нас уголь под открытым небом, должны быть специальные терминалы (у нас на это деньги не выделяют). Раньше так разгружали апатит - в районе Нижней Росты все дома были белые (потом все это закрыли, ввели специальные терминалы; суда загружают с помощью трубы и транпортера, которые высыпают прямо в суда). А уголь до сих пор грузят ковшами!

11. В ходе благоустройства одного из излюбленных и часто посещаемых мест в лесопарке разместили киоски, раз­личные «малые архитектурные формы». Посещаемость резко снизилась. Какой фактор не учли при проектировании?

Уединение, тишину и стремление людей созерцать так на­зываемый природный «неорганизованный» хаос.

12. При проектировании одного из культовых учреждений проектанты настаивали на размещении его в центре не­большой площади, на которой происходит развязка двух главных магистралей города. Экологи возражали. Почему?

Это приведет к повышению загазованности и создаст до­полнительные напряжения для пешеходов и водителей. При посещении культовых сооружений необходимо, что­бы граждане испытывали максимальное спокойствие и уединение. Любое напряжение может обернуться нежела­тельным социальным эффектом в будущем.

13. Необходимо сохранить уникальные сообщества южных степных растений на известковых склонах Бугульминско-Белебеевской возвышенности. Склоны сильно разрушены вследст­вие перевыпаса домашнего скота. Только в глубоких оврагах сохранились остатки дубрав и лесной растительности. Кое-где на склонах встречаются заросли караганы. Выберите вариант решения проблемы, объясните свой выбор, поясните несостоятельность остальных вариантов решения проблемы:

- Объявить склоны памятниками природы. Ограничить хозяй­ственную деятельность около склона. Склон изолировать от скота путем ограждения.

- Объявить склоны памятниками природы. Ограничить хо­зяйственную деятельность путем лимитирования выпаса, расширения пастбищ на богарных землях и сокращения численности скота. (НЕТ смысла сокращать скот)

- Объявить склоны памятниками природы. Ограничить хо­зяйственную деятельность путем лимитирования выпаса скота на склонах и ограждения оврагов. Организовать вы­пас малочисленными гуртами, для чего предусмотреть выделение средств из экологического фонда. (+)

- Объявить склоны памятниками природы. Организовать серию фильмов, выступлений об их ценности среди мест­ного населения. Запретить выпас скота. Выделить деньги на возмещение убытков местному населению. (НЕТ, нельзя запретить выпас)

Главное - определить экосистемообразующий фактор. Отвечаем себе на вопросы:

1) Каковы экологические факторы, обеспечивающие произ­растание объекта охраны, если объектом является растение?

- Так, в уникальных сообществах южных степных растений на известковых склонах Бугульминско-Белебеевской возвышенности произрастает горицвет весенний, типичное растение известняковых склонов.

- Данное растение произрастает на пастбищах, следова­тельно, оно приспособлено к интенсивному выпасу. Из чего следует - выпас есть условие его сохранения, в то же время перевыпас может привести к уничтожению популяции.

Но главная угроза состоит в том, что склоны могут использоваться в другом качестве. Например, под строительство, для проклад­ки дорог, трубопроводов и т. д. Естественно, все это приведет к гибели популяции растения.

К уничтожению популяции приведет и полное заповедование, так как в условиях средней полосы России на заповедных участках восстанавливаются лесные сообщества. Итак, решение: «Все оставить как есть, объявить памятником природы. В положении о нем записать пункт, в котором четко указано, что категорически запрещается изме­нение способа природопользования».

Другими словами, для сохранения сообщества необходимо проводить выпас скота на данной территории каждый год. И на­ложить запрет на изменение существующего способа природо­пользования в будущем.

Спрашивается, а зачем объявлять па­мятником природы? В этом-то вопросе и заключается вся суть задания. Именно по ответу на него можно судить о степени раз­вития у испытуемого экологического мышления. Поэтому при решении задач подобного типа очень уместна бывает беседа, в ходе которой обучаемый объясняет свой выбор. Он должен по­яснить, что памятник природы создается, чтобы гарантировано запретить смену вида природопользования на данном участке и не допустить возможной смены природопользования в буду­щем, которое может привести к нарушению дернины и т. д.

14. По решению городской мэрии на окраине города был выделен земельный участок для строительства нового зоопарка. Население микрорайона было категорически против такого строительства и добилось проведения научной экспертизы. Выводы этой экспертизы относительно допустимости строительства зоопарка на отведенном земельном участке оказались отрицательными. Несмотря на это, строительство объекта началось. Городское общество охраны природы по просьбе местного населения предъявило в арбитражный суд иск, в котором, опираясь на заключение научной экологической экспертизы, просило отменить решение мэрии о строительстве зоопарка. Какое решение должен принять суд?

На каких принципах основывается экологическая экспертиза? Раскрыть полномочия Президента РФ, органов государственной власти и органов местного самоуправления в области экологической экспертизы (см. ФЗ «Об экологической экспертизе»; Постановление Правительства РФ «Об утверждении Положения о порядке проведения государственной экологиче­ской экспертизы»).

В соответствии со ст.4 ФЗ «Об экологической экспертизе» в Российской Федерации осуществляются государственная экологическая экспертиза и общественная экологическая экспертиза. Проведение иных экологических экспертиз, например научных, ведомственных, международных, этот Закон не запрещает, но его действие на них не распространяется, а следовательно, заключения, подготовленные в рамках проведения таких экспертиз, не обладают статусом заключения государственной или общественной экологической экспертизы и не влекут юридических последствий, предусмотренных законодательством об экологической экспертизе.

В соответствии со ст.20 ФЗ «Об экологической экспертизе» общественная экологическая экспертиза организуется и проводится по инициативе граждан и общественных организаций (объединений), а также по инициативе органов местного самоуправления общественными организациями (объединениями), основным направлением деятельности которых в соответствии с их уставами является охрана окружающей среды, в том числе организация и проведение экологической экспертизы, и которые зарегистрированы в порядке, установленном законодательством Российской Федерации.

Поскольку данная экспертиза была инициирована гражданами, то она является общественной, а, соответственно разновидностью экологической экспертизы.

В соответствии со ст.25 ч.2 ФЗ «Об экологической экспертизе» заключение общественной экологической экспертизы приобретает юридическую силу после утверждения его федеральным органом исполнительной власти в области экологической экспертизы или органом государственной власти субъекта Российской Федерации.

15. Рассмотрите схему. Объясните, почему экологи рекомендовали произвести посадку деревьев группами.

Сплошная лесополоса будет благоприятствовать накопле­нию снега и задерживать выхлопные газы. Посадка де­ревьев группами повысит продуваемость территории.

16. Какие газы будут накапливаться в помещениях, если здание по­строено на месте старой животноводческой фермы? Какие последствия могут произойти в результате этого?

Метан, аммиак, диоксид углерода.

Молочная ферма на 1000 коров средней продуктивности ежедневно выбрасывает в атмосферу более 6 т углекислого газа, почти 10 т водяных паров, значительное количество аммиака и других газов, производит около 40 т навозосодержащих стоков и 55 т экскрементов (метан – образуется из навоза; аммиак – моча).

Стоки крупной животноводческой фермы по количеству загрязнений равнозначны стокам большого поселения, причем животноводческие стоки очищать гораздо труднее, чем хозяйственно-бытовые, так как их загрязненность в 300 раз выше, чем стоков городской канализации.

Нерегулярная уборка навоза – образование аммиака, сероводорода, двуокиси углерода.

АММИАК: При накоплении аммиака – острое отравление, вплоть до быстрой гибели животных. При хроническом отравлении наблюдается постепенное ухудшение общего состояния и снижение продуктивности, появление кровоизлияний на коже. Часто поражаются копыта (задняя часть), деформация передних конечностей и позвоночника.

МЕТАН (бытовой газ на кухне): Действует метан как сильный наркотик. Он поражает ЦНС, угнетает дыхательную функцию, вызывая кислородное голодание. Если срочно не принять меры по дегазации помещения, то может наступить интоксикация вплоть до летального исхода.

ДИОКСИД УГЛЕРОДА: Отравление наступает вследствие недостаточного выведения диоксида углерода из организма при дыхании газовой смесью с высоким его содержанием, когда увеличение легочной вентиляции оказывается недостаточно эффективным. Это ведет к превышению допустимого напряжения диоксида углерода в крови и тканях, изменению обмена веществ, что, в свою очередь, нарушает деятельность органов и систем организма. Диоксид углерода усиливает токсическое действие кислорода и наркотическое действие азота, снижает устойчивость к декомпрессионному газообразованию.

Действует постадийно: Стадия начальных проявлений (1-3%, несколько часов), стадия отдышки (3-6%, до 100 мин.), стадия судорог (6-10%, до 25 мин.), стадия наркоза (более 10%, неск.мин.). ОТ снижения легочной вентиляции до полного наркоза (истощение ЦНС, ослабевают судороги, замедление пульса, заторможенность - сон).

17. Составьте план проведения лихеноиндикационного исследования в г. Мурманске: выберите территорию для проведения исследования, предложите план маршрутного исследования, обозначьте необходимое оборудование и материалы.

Существует несколько методик проведения лихеноиндикации. В рамках первого подход исследуемую территорию делят на квадраты, в каждом из которых подчитывается общее число исследуемых деревьев и деревьев, покрытых лишайником. Второй подход предполагает использование рабочей шкалы встречаемости видов по мере увеличения загрязнения.

В ходе обследования территории отмечают, какие виды лишайников встретились на пробных площадках, какой процент занимает каждый растущий вид. Кроме того, указывают жизнеспособность каждого образца: есть ли у него плодовые тела, здоровое или чахлое слоевище.

После проведения исследований на нескольких десятках деревьев делается расчет средних баллов встречаемости и покрытия для каждого типа роста лишайников – накипных, листоватых и кустистых. Зная баллы средней встречаемости, легко рассчитать показатель относительной чистоты атмосферы (ОЧА).

Наряду с этим популярность получил расчет индекса полеотолерантности вида (ИП), который соответствует концентрации газообразных соединений в атмосфере. Для расчета необходимо оценить общее проективное покрытие и проективное покрытие каждого вида, а также по таблице определить класс полеотолерантности вида.

(по А.И. Федорову, практикум).

· АКТУАЛЬНОСТЬ ПОДОБНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ: Очень информативными биоиндикаторами состояния воздуш­ной среды и ее изменения являются низшие растения: мхи и лишай­ники, которые накапливают в своем слоевище (талломе) многие загрязнители (серу, фтор, радиоактивные вещества, тяжелые метал­лы).

Лишайники очень нетребовательны к факторам внешней сре­ды, они поселяются на голых скалах, бедной почве, стволах деревьев, мертвой древесине, однако для своего нормального функциониро­вания они нуждаются в чистом воздухе. Особенно они чувствитель­ны к сернистому газу. Малейшее загрязнение атмосферы, не влияющее на большинство растений, вызывает массовую гибель чув­ствительных видов лишайников.

Научное направление биомониторинга (т.е. слежения) за состо­янием воздушной среды при помощи лишайников называется лихеноиндикацией.

Лишайники чувствитель­ны к загрязнению среды в силу следующих причин: 1) у лишайни­ков отсутствует непроницаемая кутикула, благодаря чему обмен газов происходит свободно через всю поверхность; 2) большинство токсических газов концентрируются в дождевой воде, а лишайники впитывают воду всем слоевищем, в отличие от цветковых растений, которые поглощают воду преимущественно корнями; 3) большин­ство цветковых растений в наших широтах активно только летом, когда уровень загрязнения сернистым газом намного ниже (вслед­ствие уменьшения сжигания угля в топках - основного источника сернистого газа), в то время как лишайники обладают способнос­тью к росту и при температурах ниже 0°С.

В отличие от цветковых растений лишайники способны избав­ляться от пораженных токсическими веществами частей своего тал­лома каждый год. В городах с загрязненной атмосферой они редки, главный враг лишайников в городах - сернистый газ. Установлено, что чем выше уровень загрязнения природной среды сернистым га­зом, тем больше серы накапливается в слоевище лишайников, при­чем живое слоевище аккумулирует серу из среды интенсивнее, чем мертвое. Особенно удобны лишайники в качестве индикаторов не­большого загрязнения окружающей среды. Наиболее чувствитель­ным симбионтом в талломе лишайников является водоросль.

В мире насчитывается около 26 тысяч видов лишайников. Они различаются по зонам произрастания (тундра, лесная зона и т.д.), видам субстрата (камни, скалы, стволы и ветви деревьев, почва). У лишайников, растущих на деревьях, видовой состав различается в зависимости от рН коры. Лишайники исчезают в первую очередь с деревьев, имеющих кислую кору (береза, хвойные), затем с нейт­ральных (дуб, клен) и позже всего - с деревьев, имеющих слабоще­лочную кору (вяз мелколистный, акация желтая). В лишайниковых типах леса доминируют кустистые лишайники (кладония, цетрария), длинными бородами с ветвей деревьев свисает уснея, которая является наиболее чувствительным видом и растет в лесах только с чистой атмосферой.

Среди жизненных форм лишайников различают:

1) накипные (слоевище имеет вид корочек) - например, баци-диум фисция;

2) листоватые (слоевище имеет вид пластинок) - например, пар-мелия, степная золотянка, гипогимния;

3) кустистые (слоевище имеет вид кустиков или свисающих «бо­род», иногда до 1-2 м длиной) - например, уснея, бриория, клафония, цетрария.

Практикуется и более дробное деление жизненных форм лишай­ников:

1) накипные - порошкообразные, слабо структурированные;

2) корковые - коркообразные, плотно прилегают к субстрату;

3) чешуйчатые - коркообразные, края таллома приподняты;

4) пластинчатые - коркообразные, края бороздчатые и образу­ют лопасти;

5) листоватые - таллом листообразный с четкой нижней коркой;

6) кустистые - прямые волосовидные или кустарниковой формы.

Наиболее чувствительны к загрязнению воздушной среды кус­тистые и листоватые лишайники (исчезают полностью), наименее - накипные.

Лишайники (особенно бриория, пармелия, уснея) являются пи­щей ряда животных (косуль, оленей), а кладония - основная пища северного оленя. Разрушение и исчезновение лишайникового по­крова в связи с загрязнением территории (например, в условиях Севера под влиянием промышленности и транспорта) нарушает основные пищевые цепи и приводит к исчезновению ряда живот­ных (особенно оленей), которые являются источником пищи и одеж­ды для ряда северных народов.

· ПЛАН ИССЛЕДОВАНИЯ: Биоиндикация территории с помощью лишайников может быть организована по-разному, в зависимости от цели: ознакомитель­ная практика; сбор материала для научной работы.

В одном случае трансекту длиной в 2-3 км удобно разместить перпендикулярно насыщенной автотранспортом загородной доро­ге, примыкающей к лесному массиву, состоящему из небольшого разнообразия древесных видов (например, сосна с примесью бере­зы или дубовое насаждение с примесью клена).

В другом случае трансекта располагается в зависимости от рас­стояния до центра города (центральные улицы, на некотором рас­стоянии от центра, окраинные улицы, загородные территории). Такая трансекта может продолжаться на 20-50 км и переходить в зеленую зону города. Вполне очевидно, что в такой многокилометровой трансекте должны изучаться только виды древесных растений, име­ющиеся на всей территории.

Первая трансекта разбивается на ряд участков: 1) возле дороги, 2) в 100 м, 3) в 300 м, 4) в 500 м, 5) в 1000 м, 6) в 2000-3000 м от дороги. На каждом участке закладываются пробные площади раз­мером 20x20 м, 50x50 м, 100x100 м (в зависимости от цели исследо­вания и разреженности насаждения).

На каждой пробной площади учитываются следующие параметры:

а) общее число видов лишайников;

б) степень покрытия слоевищами лишайников каждого дерева;

в) частота (встречаемость) каждого вида;

г) обилие каждого вида.

При обработке результатов лихеноиндикационных исследований большую популярность получил индекс чистоты атмосферы (ИЧА):

_n

ИЧА = Σ Q_i f_i

_i=1

где Q_i – коэффициент токсикотолерантности вида, равный среднему числу видов, сопровождающих i-ый вид по всем пунк­там; f_i – степень проективного покрытия.

18. Составьте план проведения биоиндикационных исследований с использованием высших растений в г. Мурманске: выберите территорию для проведения исследования, выберите растения-биоиндикаторы, предложите план исследования, обозначьте необходимое оборудование и материалы.

ДРЕВОСТОЙ:

- анализ % повреждения листовой пластинки (хлорозов, некрозов) у древесных и кустарниковых растений (береза и др.): с использованием палетки, или расчет площади листа по формулам.

ОДНОЛЕТНИКИ И МНОГОЛЕТНИКИ:

- анализ формы листовой пластинки, количества соцветий, размеров растений (морфологический уровень биоиндикации)

Произрастание растений в зависимости от кислотности почв

Например:

· Тема: «Определение поражения и омертвления тка­ней листа при антропогенном загрязнении воздушной среды»

· АКТУАЛЬНОСТЬ ПОДОБНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ: Ткани листьев древесных растений, поврежденные в результате антропогенного загрязнения воздушной среды, выбывают из про­цесса фотосинтеза и перестают выполнять свои основные функции: синтеза органических веществ, выделения кислорода и фитонцидов. Ослаблена и их пылезадерживающая роль, т.к. основная масса пыли оседает на слегка влажной поверхности живого листа. Функция фотосинтеза в огромной мере зависит от площади ли­стовой поверхности (листового индекса). Визуальные методы оцен­ки площади листьев и процента повреждений листовой ткани имеют очень малую точность, хотя в целом и отражают общую картину повреждений. Предлагаемые методы оценки дают более точное определение пораженной и мертвой ткани, т. к. желтеющая ткань, определенная визуально как живая, может быть оценена как мертвая диагности­ческими методами.

· Оборудование, реактивы, материалы: весы, линейки, листы кальки; чашки Петри; бритвы; препароваль­ные иглы; 0,2 н раствор соляной кислоты; теплая вода.

· План исследования:

1. Сбор материала. Для объективной характеристики повреждений требуется сбор большого количества листьев (более 50 с каждой точки), точное взя­тие проб, характеризующее всю совокупность, выделение частей дерева по степени соприкосновения с загрязнителями (например, крона дерева направлена в сторону дороги или в противоположную сторону: первый ряд, второй, третий и т.д.).

2. Вычисление процента пораженной ткани листа. Собранные листья расправляют, кладут на квадрат кальки, у ко­торого длина и ширина соответствуют размерам листа. Кальку взве­шивают (Ркв), лист очерчивают, по контурам на кальке вырезают его силуэт. Эту часть кальки также взвешивают (Рл). Определяют пло­щадь листа (Sл):

Применение кальки обусловленное прозрачностью, что необхо­димо для дальнейшей работы. Контуры листа на кальке совмещают с листом и очерчивают все поврежденные участки, вырезают, взвешивают. Вычисляет процент поврежденной ткани:

3. Диагностика живых и мертвых тканей. Листья выдерживают 20-30 мин в теплой воде (35-37°С) для размягчения ткани, затем помещают на 20 мин в 0,2 н раствор соля­ной кислоты. Мертвые и поврежденные участки побуреют в резуль­тате свободного проникновения кислоты в пораженные клетки и феофитинизации хлорофилла.

4. Статистическая обработка материалов (t-критерий).

5. Оформление результатов исследования.

19. Составьте план проведения биоиндикационных исследований с использованием хвойных растений в г. Мурманске: выберите территорию для проведения исследования, выберите растения-биоиндикаторы, предложите план исследования, обозначьте необходимое оборудование и материалы.

АКТУАЛЬНОСТЬ ПОДОБНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ: Оценка состояния среды с использованием хвойных позволяет исследовать обширные территории; использование хвойных на небольших участках территории также является информативным. Большинство исследователей в качестве биоиндикаторов рассматривает сосну обыкновенную (Pinus sylvestris L.). Однако, другие представители хвойных растений также весьма чувствительны к загрязнению атмосферного воздуха. Продолжительность жизни хвои сосны в нормальных условиях составляет до 3-4 лет. В зонах сильного загрязнения хвоя отмирает и опадает, просуществовав всего 1-1,5 года. Чувствительность хвойных убывает в следующей последовательности: ель – пихта – сосна – лиственница. При этом лиственница ежегодно сбрасывает хвою, в связи с чем значительно устойчивее к загрязнению среды.

РАСТЕНИЯ: ель, сосна, лиственница и др. хвойные.

Оборудование, реактивы, материалы: весы, пакеты, линейка, лупа.

ПЛАН ИССЛЕДОВАНИЯ:

1. Выбор точек отбора проб (контрольная и экспериментальная выборка): работа с картой.

2. Отбор материала.

3. Анализ побегов и хвои. Распределение проб по классам усыхания. Расчет длины и ширины хвои, массы.

4. Расчет полусферической и общей поверхности хвои. Расчет поверхности хвои имеет важное значение для фотосинтетической деятельности. Она ниже в зонах с высокой нагрузкой: ТAn = πrL; ТAn = πrL + (2r)L, где r – 1/2 ширины плоской части хвоинки, L – дина хвоинки.

5. Статистическая обработка результатов.

План обследования хвои:

1. Изучение хвои:

А. Хвою осматривают при помощи лупы, выявляют и зарисовы­вают хлорозы, некрозы кончиков хвоинок и всей поверхности, их процент и характер (точки, крапчатость, пятнистость, мозаичность). Чаще всего повреждаются самые чувствительные молодые иглы. Цвет повреждений может быть самым разным: красновато-бурым, желто-коричневым,буровато-сизым и эти оттенки являются инфор­мативными качественными признаками.

Б. Измеряют длину хвои на побеге прошлого года, а также ее ширину (в середине хвоинки) при помощи измерительной лупы. Предварительно используя миллиметровку, устанавливают цену деления лупы. Повторность 10-20-кратная, так как биометричес­кие признаки довольно изменчивы.

В. Устанавливают продолжительность жизни хвои путем про­смотра побегов с хвоей по мутовкам.

Г. Вычисляют массу 1000 штук абсолютно сухих хвоинок. Для этого отсчитывают 2 раза по 500 штук хвоинок, их высушивают в термостате до абсолютно-сухо­го состояния и взвешивают.

Д. Сближенность хвоинок. В результате ухудшения роста побе­га в загрязненной зоне пучки хво­инок более сближены и на 10 см побега их больше, чем в чистой зоне. Отмеряют 10 см побега про­шлого года и подсчитывают чис­ло хвоинок. Если побег меньше 10 см, подсчет ведется по суще­ствующей длине и переводится на 10 см. Во всех случаях измерений выводится среднее.

2. Изучение побегов:

A. Измеряют длину прироста каждого года, начиная от пос­леднего, двигаясь последовательно по междоузлиям от года к году.

Б. Устанавливают толщину осевого побега (на примере двух­летнего).

B. В местах мутовок подсчитывают ветвление, выводится среднее.

Г. На побегах устанавливают наличие некрозов (точечное или другой формы отмирание коры).

3. Изучение почек:

А. Подсчитывают число сформировавшихся почек, вычисляют среднее.

Б. Измеряют длину и толщину почек измерительной лупой.

Классы повреждения: 1 – хвоинки без пятен; 2 – хвоинки с небольшим числом мелких пятен; 3 – хвоинки с большим числом черных и желтых пятен.

Классы усыхания: 1 – на хвоинках нет сухих участков; 2 – на хвоинках усох кончик 2 – 5 мм; 3 – усохла 1/3 хвоинки; 4 – вся или большая часть хвоинки сухая.

20. Предложите практические задания для дошкольников, направленные на формирование экологического сознания личности.

Основной вид деятельности: ИГРА. Нужно помнить: у любой игры всегда есть правила!

· Игры настольно-печатного происхождения помогают систематизировать знания о растениях, явлениях неживой природы, животных.

· Игры словесного содержания помогают закреплять свойства и признаки предметов окружающего мира.

· Подвижные игры помогают закрепить знания о животных, подрожать их повадкам и образу жизни. Такие природоведческие игры отражают явления живой и неживой природы.

· Творческие игры учат дошколят отражать впечатления, полученные в процессе ознакомления с окружающим миром. Игровые упражнения направлены на закрепление полученных знаний.

Основные ориентиры:

а) формирование начал экологических знаний и умений;

б) развитие экологического мышления;

в) становление начал целостной ориентации в мире;

г) воспитание начал экологически оправданного поведения.

Задания:

- проектная деятельность - «Родной свой край люби и знай», акция - «Друзья природы» (озеленение цветников), «Елочка - зеленая иголочка» (в защиту елей) и др.;

- дидактические игры: «Чудесный мешочек», «Найди и назови», «Угадай по описанию», «Что изменилось?» и др.

- предметные игры. Например: «Найди по листу дерево», «Узнай на вкус», «Найди такой же по цвету» и др.

- словесные игры. Это игры типа «Назови, кто летает, бегает, прыгает?», «Когда это бывает?», «Нужно - не нужно» и др.

- подвижные игры экологического характера. Например: «Наседка с цыплятами», «Мыши и кот», «Солнышко и дождик» и др.

- игры-путешествия. Например, «Путешествие в сказочный лес, «В гости к зайке» и др.

- строительные игры с природным материалом.

+ НУЖНО РАЗРАБОТАТЬ КОНСПЕКТ ИГРЫ ДЛЯ КОНКРЕТНОЙ ГРУППЫ (младшая, средняя, старшая), объяснить выбор форм и методов воспитания.

Примеры планов-конспектов игр можно найти здесь:

http://nsportal.ru/detskiy-sad/okruzhayushchiy-mir/2013/11/29/didakticheskie-ekologicheskie-igry

http://www.maam.ru/obrazovanie/igry-po-ekologii

http://dohcolonoc.ru/razvivayushchie-igry/3813-ekologicheskie-igry-i-uprazhneniya-dlya-detej-doshkolnogo-vozrasta.html

Например, дидактическая игра по ознакомлению с флорой и фауной (для детей 5-7 лет).

«КОМУ НУЖНА ВОДА, А КОМУ – ПОЛЯНКА».

Цель: ознакомление младших школьников с окружающей средой и необходимостью ее сохранения.

Задачи:

1) Образовательная:

- Знакомить детей с любимым место положением различных растений (солнечная полянка или затененная опушка леса, рядом с водой или в воде).

- Знакомить с научной терминологией, характеризующей растения по условиям проживания (влаголюбивое, засухоустойчивое, светолюбивое, теневыносливое).

- Рассказать о способах приспособления растения к обилию или недостатку влаги, выявить связь между средой обитания растений и их внешним видом.

- Закреплять знания знания детей о строении растений, разнообразии внешнего вида, об особенностях строения корня, листьев и т. п.

2) Воспитательная: воспитание бережного отношения к окружающей природной среде.

3) Развивающая: развивать умения делать выводы и умозаключения.

МАТЕРИАЛ. Дидактическая картина с изображением лесного массива, в котором присутствует водоем, лесная полянка; вырезанные изображения цветов лесов, полей, водоемов.

ЗАДАНИЯ.

1. Выбрать одно из растений, которое понравилось больше остальных, назвать его. Рассказать чем оно понравилось, составить рассказ, о его внешнем виде.

2. Подумать и сказать, на какое место прекрасной картины хотел бы посадить цветок.

3."Посадить"цветок и объяснить почему, почему именно это место выбрал для цветка. ПРАВИЛА.

1. В игру может играть от 2-5 человек.

2. Выигрывает тот, кто правильно справиться с игровой задачей, сможет связно обьяснить свои действия.

21. Разработайте план беседы с обучающимися 5-6 классов по теме «Сохраним природу вместе».

Эвристическая беседа «Сохраним природу вместе: Что будет, если …?»

Цель: ознакомление младших школьников с окружающей средой и необходимостью ее сохранения.

Задачи:

1) Образовательная: знать, что необходимо делать для того, чтобы беречь, сохранять и приумножать природу.

2) Воспитательная: воспитание бережного отношения к окружающей природной среде.

3) Развивающая: развивать умения делать выводы и умозаключения.

Построение беседы:

Воспитатель задаёт ситуацию для обсуждения с детьми, из которой дети приходят к выводу, что необходимо соблюдать чувство меры и беречь природу.

Например:

- что будет, если в реку один мальчик бросит банку из-под «колы»? А два? А три? А много мальчиков?

- Что будет, если в выходной из леса одна семья привезёт охапку подснежников? Две семьи? Пять? Что будет, если у одного водителя машина выбрасывает много выхлопных газов? Три машины? Половина водителей города?

- Что будет, если в лесу один человек включит магнитофон на полную мощность? Группа туристов? Все отдыхающие в лесу?

(Аналогично – о костре, о сломанной ветке, о пойманной бабочке, о разорённом гнезде и так далее).

22. Разработайте конспект внеклассного занятия для школьников по теме «Пищевые цепи»: выберите форму проведения занятия, сформулируйте цели и задачи, составьте план проведения занятия. Среди учеников какого класса Вы бы провели данное занятие?

Младшие классы:

http://planetadetstva.net/vospitatelam/starshaya-gruppa/proekt-v-starshej-gruppe-otkryvaya-krasnuyu-knigu-rossii.html

http://nenuda.ru/%D0%B2%D0%BD%D0%B5%D0%BA%D0%BB%D0%B0%D1%81%D1%81%D0%BD%D0%BE%D0%B5-%D0%B7%D0%B0%D0%BD%D1%8F%D1%82%D0%B8%D0%B5-%D0%BF%D0%BE-%D0%BE%D0%BA%D1%80%D1%83%D0%B6%D0%B0%D1%8E%D1%89%D0%B5%D0%BC%D1%83-%D0%BC%D0%B8%D1%80%D1%83-%D0%B4%D0%BB%D1%8F-%D1%83%D1%87%D0%B0%D1%89%D0%B8%D1%85%D1%81%D1%8F-%D0%BD%D0%B0%D1%87%D0%B0%D0%BB.html

http://www.myshared.ru/slide/627897/#

9 класс: http://mirbiologii.ru/pishhevye-cepi-urok-v-9-klasse.html

Возраст: 1-2 классы

Цель: ознакомление младших школьников с взаимосвязями всего живого и неживого в природе.

Задачи:

1) Образовательная: Познакомить детей с классификацией животного мира (хищники, травоядные, всеядные). Познакомить с цепочками питания как закономерным природным процессом.

2) Воспитательная: воспитание чувства уважения к представителям природы.

3) Развивающая: развитие познавательного интереса о животном мире.

Оборудование: магнитофон, ширма, картинки животных и насекомых - зайца, ежика, зебры, божьей коровки; дидактическая игра «Кто как спасается от врагов»; схематическое обозначение алгоритма пищевых цепочек (красный квадрат, зеленый квадрат, листики); волчки с изображением окраса зебры; наборы картинок животных для классификации (хищники, травоядные, всеядные); дидактическая игра «Составь пищевые цепочки»; листы для классификации (красный, зеленый, красно-зеленый).

Мотивационно-целевая часть

Игра «Звериная гимнастика»

(детям предлагается побегать, попрыгать, поприседать, имитируя движения животных)

Ребята, мы провели такую разминку, может, кто-нибудь догадался, о ком мы сейчас будем разговаривать?(о животных)

Основная часть

Ребята, а вы все знаете о различных животных?(ответы)

Давайте узнаем о них побольше.

Театрализованное представление «Все ли меня знают?»

Дети представляют домашнее задание - сообщение о зайце, о ежике, о зебре, о божьей коровке. Демонстрируя картинку животного, насекомого из-за ширмы, ребенок рассказывает о них. После каждого выступления, учитель обобщает сказанное и дополняет своей информацией. Например, смена окраски шерстки зайца носит защитную функцию, тем самым животное прячется от врага; ежик яблоками чистит свои колючки, запахом яблока отгоняет врагов, листиками маскируется; зебре ее окрас помогает скрыться от врага (при быстром беге полоски сливаются в одну светлую полосу и хищник теряет ее из вида, провести эксперимент с волчками, а божья коровка яркой расцветкой отпугивает от себя.

Таким образом, в животном мире есть те, кто спасаясь от врагов убегает, прячется, предупреждает.

Дидактическая игра «Кто как спасается от врагов»

(дети выбирают из картинок животных, насекомых по трем признакам: убегает, прячется, предупреждает). (рассказы детей)

Рассказ учителяя. Люди, ведя наблюдение за животными, отметили, чем они питаются. И, исходя из этого, разделили весь животный мир на три большие группы.

1. Хищники. Едят животных, но более слабых. маленьких, беспомощных. Это тигр, лев, волк, крокодил. Волк поедает больных, слабых, которые могут заразить других животных. К хищникам относятся собака и кошка.

(картинки)

2 Травоядные. В основном едят только растения, кору, плоды, семена. Это заяц, лось, олень, белка.

3 Всеядные. Едят животных и растения. Это медведь, хомяк.

(картинки)

Для того, чтобы жить, убегать от врагов, быть чутким, осторожным, нужно питаться. Как это происходит в животном мире?

(рассказ воспитателя со схематическим показом на доске)

Все виды животных, птиц, насекомых очень нужны и важны. Представьте себе лесную опушку, там много сочной травы, кустарников, деревьев. Выскочил на опушку заяц, огляделся и очень обрадовался. Как вы думаете, чему? (обилию пищи)

Принялся зайчик есть травку, листики, но вдруг перестал, ушки поднял, прислушался. Правильно делает заяц, будь осторожен, к опушке приближается лиса.

Почему заяц боится лису? Лиса- хищница (ставится красный квадрат) Заяц – траву ест (ставится зеленый квадрат) Лес- листик. Значит, чтобы выжить зайцу, нужно питаться растениями, чтобы выжить лисе, нужно питаться другими животными. Получилась у нас цепочка питания, пищевая цепочка. Вся живая природа Земли выстраивается в такие цепочки. Обратите внимание, в начале всегда растения – в конце – хищники.

Дидактическая игра «Составь пищевые цепочки» После составления ребенок рассказывает о составленной цепочке, дает пояснение.

Затем дети делятся на подгруппы (объединение может быть по симпатии, по ранее розданным фигуркам) и классифицируют животных по группам - хищники, травоядные, всеядные. Каждую группу животных располагают на листе бумаги определенного цвета (на красном листе - хищники, на зеленом- травоядные, на красно-зеленом- всеядные).

(рассказы детей)

Рефлексивно-оценочная часть.

Мы знаем о животном мире много, но недостаточно.

- где можно взять информацию?

- что сегодня узнали нового?

- понравилось ли работать вместе?

- о каком животном хотелось бы узнать подробнее?

23. Проанализировав таблицу, определите более и менее теплолюбивых насекомых, а также возможные меры борьбы с вредителями продуктов питания.

Все организмы являются стено- или эвритермными организмами. Те, которые в таблице – стенотермны (имеют определенный диапазон температур). Теплолюбивые – шелкопряд, платяная моль. Исходя из теплолюбивости насекомых, необходимо продукты питания хранить в прохладных (или, наоборот, в теплых).

24. Что происходит в экосистеме, если в ней отсутствуют редуценты или их деятельность слабо выражена? Приведите примеры таких систем.

Кратко рассказать о роли каждого звена пищевой цепи. Ответить на вопрос: происходит накопление энергии в виде сохранения части органических веществ (т.е. органика не успевает разложиться). Например, накопление торфа в болотных экосистемах, древесины в лесах. Именно в результате недостаточной деятельности консументов и редуцентов образовались запасы каменного угля.

25. Предложите способ решения экологической ситуации: В водоеме наблюдается цветение воды. Определить возможные причины и последствия данного явления.

Причины: Цветение воды - чрезмерное развитие водорослей, обычно синезеленых. Биомасса водорослей выше 5 мг/л может вызывать цветение. Развитие цветения происходит в летние месяцы (июнь - сентябрь) в эвтрофных и гипертрофных водоемах, когда разрастаются сине-зеленые водоросли. Развитие происходит из-за поступление в водоем биогенных и других питательных веществ.

Последствия:

1. В местах цветения наблюдается выделение водорослями многих веществ, в том числе и токсичных. Например, для гидробионтов очень вредны фенолы. Но синезеленые могут выделять и биотоксины. Обычно это происходит при отмирании: афанизоменон-токсин (Афанизоменон флос-акве), микроцистин (Микроцистис еругиноза), лингбия-токсин (лингбия агардхи). Но одна водоросль - Анабена флос-акве - выделяет токсины и в живом состоянии (анабена-токсин по своей токсичность сильнее токсина кобры!).

2. Гаффская болезнь - также последствие цветения воды. Впервые отмечена в Висленском заливе Балтийского моря в 1924 году. В 1935 году гаффская болезнь появилась в районе озера Юксовское (Лен. область), в 1948 году - в районе оз. Сартлан (Карелия), в 1960 году - в водоемах на юге волжского бассейна. Болезнь человека (2% смертность) и кошек.

Юксовская болезнь (гаффская болезнь, сартланская болезнь и др.) - пароксизмально-токсическая алиментарнаямиоглобинурия. Болезнь получила название по местам вспышек: Юксовское озеро (1934-1936 годы), озеро Сартлан (1947-1948, 1984 годы), озеро Котокель (2011 год).

Симптомы: В течение трёх суток у заболевших наблюдались типичные признаки пищевого отравления, затем начинались судороги, а в конечном итоге отказывали почки и печень. Заболевание оканчивается смертью в 1-2 % случаев.

Причины: Заболевание рассматривают как токсикоз алиментарной природы, то есть возникающий в результате употребления в пищу рыбы, временно приобретшей токсические свойства. Считается, что рыба становится токсичной, питаясь планктоном, зараженным ядовитыми веществами, вымываемыми из грунта. Среди других версий фигурируют возможность заглатывания рыбой некоторых видов спорыньи, попадающей в воду с прибрежных тростников при повышении уровня воды в водоемах, а также сине-зеленых водорослей, приобретающих токсические свойства.

3. Цветение воды может вызывать поражения ж/к тракта человека (такое отмечалось в России, США, Бразилии), дерматиты (оз. Семиховичское Пинский район Беларусь), приступы бронхиальной астмы (Семиховичское).

4. При водоподготовке вода с синезелеными вызывает нарушение работы фильтров. Водоросли просто забивают их.

К биогенным веществам относятся соединения фосфора, азота, углерода, а также поверностно-активные вещества. Лимитирующий фактор развития синезеленых водорослей - соединения фосфора.

Способы предотвращения в водоемах:

1) аэрация водоема: рекомендуется проводить ее круглогодично и усиливать меры во время цветения – весной и летом. Осуществить это можно с помощью фонтанов или простых аэраторов. Природным аналогом указанных аппаратов может стать искусственный водопад или ручей, создающий ток воды в пруду. Но их обустройство требует тех же технических приспособлений – насоса, системы шлангов и переливов, а также декоративного оформления.

И лучшим решением в таком случае станет небольшой фонтанчик в пруду! Он придаст водоему декоративности и оживленности, а в добавок поможет разрешить проблему цветения воды.

2) Помогает уменьшить объем цветущих водорослей и следующие меры:

· затенение водоема от солнечного света и охлаждение воды в нем – с помощью деревьев, искусственной изгороди или водоплавающих растений с крупными листьями (например, кувшинки),

· снижение уровня фосфатного загрязнения,

· введение в воду хлорида железа, сульфата меди и алюминия или подкисление воды торфом – при возможности не навредить водным обитателям.

Не все считают химикаты разумным решением.

3) заселение пруда растительноядной рыбой и насекомыми, а также улитками также даст положительный результат. Для всей этой живности аэрация воды станет хорошим подспорьем здоровья.

Составим небольшое резюме. Итак, цветет вода в пруду. Что делать, если не хочется использовать химию?

1) Приобрести устройство для насыщения воды кислородом – аэратор или фонтан с различными насадками.

2) Затенить водоем растениями, изгородью или кувшинками.

3) Заселить водоем природными истребителями водорослей – рыбой и насекомыми, то есть создать настоящую небольшую экосистему.

26. Предложите способ решения экологической ситуации: На берегу реки находится животноводческий комплекс. Какие экологические проблемы могут возникнуть и как их предотвратить?

- ГИДРОСФЕРА - Санитарно-гигиенические условия на фермах в основном поддерживаются с помощью воды: для мытья животных, очистки помещений и их дезинфекций, подготовки кормов, мытья посуды и аппаратуры, гидросмыва навоза и т.д. Вместе с тем с возрастанием потребления воды для нужд животноводства увеличивается сброс навозосодержащих сточных вод в водоемы, в результате чего они загрязняются и утрачивают свои полезные свойства. Даже сброс небольших доз неочищенных навозосодержащих сточных вод от животноводческих ферм и комплексов вызывает массовые заморы рыбы и причиняет значительный экономический ущерб.

- ГИДРОСФЕРА - Стоки животноводческих комплексов загрязняют как подземные, так и поверхностные воды. Загрязнение подземных вод происходит в результате фильтрации из навозохранилищ, а также в случае внесения в почву доз навозной жижи. Это вызывает серьезную тревогу, т.к. подземные воды питают колодцы, водозаборы, сообщаются с открытыми водоемами.

- большое количество выделений – риск распространения возбудителей инфекционных заболеваний (зоонозов): выбросы в воздухе микроорганизмов - на расстояние до 3-х км от комплексов.

В почве могут распространяться возбудители всевозможных инфекционных заболеваний (возбудители сибирской язвы, газовой гангрены, столбняка, ботулизма). Из числа патогенных микроорганизмов, временно обитающих в почве, преобладают возбудители кишечных инфекций (паратифов, брюшного тифа, дизентерии, холеры, сальмонеллеза, амебиаза, бруцеллеза, лептоспироза, туляремии, чумы, коклюша). Некоторые из этих бактерий могут долго сохранятся в почве: возбудители холеры, паратифов и тифа – до 4 месяцев, туляремии – до 3 месяцев, бруцеллеза – до 6 месяцев. Возбудители туберкулеза, микозов, дифтерии и проказы остаются жизнеспособными от 3-4 недель до 16 месяцев.

- если жидкие стоки используются в качестве органических удобрений без тщательного предварительного обезвреживания, так как они могут стать источником распространения возбудителей болезней

- накопление большого количества навозных стоков (при бесподстилочном содержании)

- АТМОСФЕРА - неприятные запахи: Отходы животноводства создают проблему запаха. В результате роста городов и их сближения с деревней возникли многочисленные дебаты о правах фермеров и людей, живущих вблизи «благоухающих» ферм. В связи с тем, что эти отходы находят небольшое применение, запах от накапливающегося навоза возрастает.

- складирование навоза по берегам рек

Меры предотвращения:

Для защиты населенных пунктов, водоисточников и окружающей среды от вредных выбросов животноводческих комплексов необходимо иметь санитарно-защитную зону. Для свиноводческих комплексов мощностью 54-108 тыс. голов годового откорма она должна быть не менее 3-5 км, для комплексов крупного рогатого скота - не менее 1,5-2 км. По границам территории комплекса (вокруг зданий, мест забора воды, утилизации навоза, ветеринарных объектов, кормоцехов и т. д.) необходимо разместить зеленые насаждения. Лучше всего задерживают пыль и выполняют роль биологических фильтров вяз, тополь канадский и бальзамический, липа мелколистная, клен ясенево-листный, из кустарников - сирень и бузина.

- в борьбе с пылевой и микробной загрязненностью эффективна искусственная аэроионизация

- инфракрасное и ультрафиолетовое облучение животных, бактерицидный эффект

27. Предложите способ решения экологической ситуации: После добычи бурого угля остались отвалы, содержащие пирит, который, окисляясь, превращается в серную кислоту. Как проводят рекультивацию таких земель?

ПРОБЛЕМА: Пирит вступает в реакцию с воздухом и водой с образованием серной кислоты и растворенного железа, это соединение образует разбавленную кислоту, которая часто смывается в близлежащие реки и потоки.

ПУТИ РЕШЕНИЯ (РЕКУЛЬТИВАЦИЯ)

1) Техническая рекультивация - УМЕНЬШЕНИЕ КИСЛОТНОСТИ ОТВАЛОВ:

- создание на поверхности отвалов защитного слоя из кальцийсодержащих соединений.

Для предотвращения самовозгорания и тушения горящих отвалов можно использовать гидрооксиды и карбонаты Na, К, Ca, наиболее полно и эффективно нейтрализующие вещества новообразования, выделение которых инициируется окислительным выщелачиванием в них пирита. При этом достигается не только прекращение экзотермических реакций, но и защита окружающей природной среды вследствие нейтрализации вредных веществ в твердом, растворенном и газообразном состояниях

- перспективным является использование цементной пыли для приготовления нейтрализующего раствора. Повышенное содержание щелочных окислов в цементной пыли при соединении с водой позволяет получить щелочные растворы Ca, Mg, Na, K Использование указанных растворах при тушении возгораний на угольных отвалах, но также будет способствовать снижению их кислотности.

2) Биологическая рекультивация - БИОТЕХНОЛОГИЯ (Биогеотехнология обессеривания углей): некоторые микроорганизмы могут катализировать определенные окислительно-восстановительные реакции - окисление Fe в воде, окисление серосодержащих соединений.

В данном случае возможно использование тионовых бактерий для удаления серосодержащих соединений из углей. Как бурые, так и каменные угли нередко содержат значительные количества серы. Общее содержание серы в углях может достигать 10-12 %. При сжигании углей содержащаяся в них сера превращается в сернистый газ, который поступает в атмосферу, где из него образуется серная кислота.

Первые опыты по направленному удалению серы из угля с использованием микроорганизмов были выполнены в 1959 г. в нашей стране 3. М. Зарубиной, Н. Н. Ляликовой и Е. И. Шмук. В результате этих опытов за 30 суток с участием автотрофных бактерий Thiobacjllus ferrooxidans (окисляют закисное Fe в окисное в сильно кислой среде pH 2-4) из угля было удалено 23-30 % серы. Позднее несколько работ по микробиологическому обессериванию угля было опубликовано американскими исследователями. Им удалось с помощью тионовых бактерий снизить содержание пиритной серы в каменном угле за четверо суток почти на 50 %.

Этот метод будет сопровождаться попутным выщелачиванием различных металлов. Известно, что в заметных количествах содержится в углях германий, никель, бериллий, ванадий, золото, медь, кадмий, свинец, цинк, марганец. Попутное получение ценных металлов при десульфуризации угля должно дать дополнительный экономический эффект.

Работы по удалению пиритной серы из угля микробиологическим путем проводятся сейчас во многих странах мира. По последним сообщениям в лабораторных условиях удается снизить содержание серы в угле путем микробиологического выщелачивания за 5 суток почти на 100 %. Микробиологический способ десульфуризации углей рассматривается как весьма перспективный.

СУТЬ ОБЕССЕРИВАНИЯ: При термообработке углей сера распределяется между твёрдыми (жидкими) и газообразными продуктами. При газификации и сжигании углей основное количество содержащейся в них серы переходит в газообразные соединения (соответственно Н2S или SC2 с небольшой примесью SO3). Полукоксование и коксование характеризуются меньшей степенью удаления серы в виде газообразных продуктов (до 35-45% от исходного количества).

Для обессеривания углей применяют разделение на фракции, отличающиеся по плотности, магнитным, электростатическим, флотационным свойствам (физические методы), химическую обработку, бактериальное выщелачивание, а также сочетание этих методов. Физические методы обеспечивают снижение содержания серы на 10-60% в концентратах преимущественно за счёт удаления пиритной серы. Эффективность физических методов обессеривания углей при обогащении определяется природой соединений серы в угле (соотношением органических и неорганических соединений серы, размером пиритных включений и др.), уровнем техники и технологии, применяемых на обогатительных фабриках (глубиной дробления, точностью разделения, аппаратурным оформлением и т.д.).

Если в угле сера сосредоточена в виде крупных конкреций пирита (например, угли некоторых месторождений Подмосковного угольного бассейна), то разделением по плотности (сепараторы с магнетитовой суспензией, пневматические сепараторы и др.) достигается существенное (до 60%) снижение содержания серы (по средней с исходной) в концентрате (плотность < 1800 кг/м3). При этом в тяжёлой фракции (плотность 2200-2400 кг/м3) содержание серы составляет 35-40% и её используют как пиритный концентрат в химической промышленности при производстве серной кислоты, а также в металлургии как серосодержащую добавку при переработке окисленных никелевых руд. Углесодержащая глинистая фракция (плотность 1800-2200 кг/м3) представляет собой эффективное топливно-минеральное сырьё для производства строительных материалов (кирпич, пористые заполнители и др.). Это определяет возможность комплексного использования всей горной массы, добываемой на месторождениях сернистых (высокосернистых) углей, в которых основное количество серы содержится в виде крупных пиритных включений. В углях большинства месторождений, например Донбасса, преобладающее количество пирита представлено зёрнами размером 10-15 мк. Поэтому при обогащении подобных углей физическими методами, используемыми в промышленноммасштабе (отсадка, тяжелосредные сепараторы, гидроциклоны, противоточная сепарация и др.), снижение содержания серы в концентратах невелико (от 4 до 22% по отношению к содержанию серы в исходном угле). Особенно низка степень обессеривания углей мелких классов, для повышения которой используют комбинирование нескольких типов сепараторов, например тяжелосредних гидроциклонов и концентрации столов. Обычно при флотации содержание серы в концентрате либо снижается не более чем на 11-22%, либо остаётся равным содержанию серы в исходном угле. Более эффективное обессеривание углей достигается при сепарации в центробежном поле в средах с плотностью, большей 1000 кг/м3 (органические жидкости, растворы солей).

Пиритные включения имеют низкую магнитную восприимчивость, которая может резко увеличиваться при температурной обработке и окислении в результате структурных изменений и образований новых соединений (FeSl+х). Для выделения из углей тонких включений пирита применяют высокоградиентную магнитную сепарацию, а также предварительно проводят "магнетизирующий" обжиг (скоростная паровоздушная термообработка, нагрев в ВЧ и СВЧ-полях, обработка газообразным пентакарбонилом железа и др.).

Химические методы, основанные на действии окислительных и реже восстановительных агентов, приводят к переводу серы в газообразные или растворимые в водных средах продукты. Например, паровоздушная обработка при 200-350°С углей Донбасса переводит 55% исходного количества серы в SO2 с примесью SO3. Под действием водных растворов окислителей (например, азотная кислота) из угля извлекается практически всё количество неорганических и свыше 70% органических соединений серы. Перспективное использование раствора сульфата железа, что позволяет организовать замкнутый, практически безреагентный процесс обессеривания углей. Для углей некоторых месторождений заметная степень обессеривания углей достигается при бактериологическом выщелачивании сероокисляющими хемоавтотрофными микроорганизмами (до 90% пиритной серы).

28. На заводе по производству азотных минеральных удобрений, расположенном вблизи

Date: 2015-07-23; view: 4986; Нарушение авторских прав