Геоэкология – изучает законы взаимодействия литосферы и биосферы с учетом специфики человека и его деятельности. Геоэкология – это междисциплинарное научное направление, изучающее экосферу, как взаимосвязанную систему геосфер в процессе ее интеграции с обществом.
Экосфера – сравнительно тонкая поверхностная оболочка, где пересекаются геосферы и живет и работает человек.
Геоэкология – направление на стыке географии и экологии, которое исследует естественное окружение человека, не в его первозданном виде, а в том виде, в котором оно существует в настоящее время, т.е. с учетом тех деформаций, которым подвергались все оболочки геосферы в результате хозяйственной деятельности человека.
Природопользованием называется процесс эксплуатации при-
родных ресурсов в целях удовлетворения материальных, культур-
ных и духовных потребностей общества. Природопользование
может быть рациональным, опирающимся на знания, опыт, разум
и умение, и нерациональным.
При рациональном природопользовании , т.е. экологически
обоснованном, добываемые природные ресурсы используются
достаточно полно и многократно, отходы перерабатываются и
повторно вовлекаются в производство, что позволяет значительно
уменьшить ресурсопотребление и загрязнение окружающей среды,
обеспечить восстановление возобновляемых ресурсов. Рациональ-
ное природопользование характерно для интенсивного хозяй-
ства, которое развивается на основе научно-технических знаний
и высокой производительности труда.
При нерациональном природопользовании в больших количе-
ствах потребляются наиболее доступные природные ресурсы, что
приводит к их быстрому истощению. При этом производится
большое количество отходов, загрязняющих окружающую среду,
нарушается экологическое равновесие природных систем, что
приводит к экологическим кризисам
Природная среда, т. е. природа, рассматриваемая по отношению
к существующим в ней организмам (в том числе людям), создает
условия для жизни этих организмов как биологических видов.
Любые условия или компоненты внешней среды (механические,
физические, химические и биологические), оказывающие влияние
на организмы, называются экологическими факторами. Они
подразделяются на абиотические факторы — компоненты и
явления неживой природы (космическая и солнечная радиация,
гравитация, климат, литосферные процессы и т.д.) и биотические
факторы , обусловленные влиянием живых организмов друг на
друга.
Географическая оболочка Земли — это целостная и непре-
рывная материальная система, сфера взаимопроникновения и
взаимодействия четырех оболочек Земли: литосферы (каменной
оболочки), атмосферы (воздушной оболочки), гидросферы (во-
дной оболочки), биосферы (оболочки, населенной живыми орга-
низмами).
Окружающая среда — это среда обитания и деятельности
человека, которая включает как природную (географическую) так
и искусственную среду, созданную хозяйственной деятельностью
людей и состоящую из совокупности антропогенных факторов и
социальных элементов среды (в том числе различные сооружения,
материальные объекты производства и т.д.).
Круговорот воды в природе.
Запасы пресных вод и их размещение
Части света
Речной сток
км 3
полный
Европа
Ресурсы речного стока тыс.м 3 /год
в т.ч. подземный
3100
Азия
13190
полный
1065
Африка
4225
4,76
в т.ч. подземный
3410
Северная Америка
5,16
1,63
1465
Южная Америка
5690
9,3
1,34
Австралия с Океанией
1740
10380
3,22
3740
16,6
1965
МИО (без Гренл. и Ант.)
4,85
44,4
465
38830
16
93,5
11885
22,7
9,10
2,7
Водные ресурсы крупнейших стран мира
Страна
Бразилия
Средне-годовой
5668
Водообеспеченность
сток рек, км3
Бывший СССР
на одного жителя, тыс. м3
59,50
КНР
4384
Канада
2880
17,50
2740
США
3,79
Индия
128,00
2345
1586
11,40
2,88
Распределение мировых ресурсов пресной воды по крупным регионам.
Мир, регионы
Весь мир
Ресурсы, тыс. км 3
На душу населения, м 3
41,0
Европа
7,2
6,2
Азия
Африка
13,2
8,6
3,8
Северная Америка
4,0
5,5
6,4
Южная Америка
15,4
9,6
Австралия и Океания
29,8
1,6
56,5
Крупнейшие водохранилища мира по объему воды (страны)
1.
2.
Виктория
Уганда, Танзания, Кения
Братское
3.
Россия
Кариба
4.
5.
Насер
Замбия, Зимбабве
Вольта
6.
Египет, Судан
Гана
Даниель-Джонсон
7.
Канада
Гури
Венесуэла
Деградация почв .
Тип и степень деградации
Площадь
млн. км 2
Смыв и разрушение водной эрозией
%
10,9
Разрушение ветровой эрозией
8
5,5
Химическая деградация (засоление, загрязнение, закисление)
4
2,4
Физическая деградация (переуплотнение, заболачивание, просадки)
Слабая степень деградация
0,8
2
7,5
Умеренная степень деградация
1
6
9,1
Сильная степень деградация
7
3,0
Очень сильная степень деградация
2
0,1
0,1
1 – водозабор,
2 –подготовка вод,
3 – предприятие, 4 – очистка стоков,
5 – сброс очищенных сточных вод в водоем.
Рис.Проточная система водоснабжения предприятия.
1 – водозабор,
2 –подготовка вод,
3 – предприятие,
4 – очистка стоков,
5 – доочистка сточных вод.
Рис. Замкнутая оборотная система водоснабжения предприятия.
1 – фильтр с двухслойной загрузкой; 2 – камера доочистки; 3 – вертикальный отстойник; 4 – погружная воронка; 5 – переливная стенка; 6 – колодец - ливнесброс
Рис. Схема очистного сооружения
Достигнутая эффективность очистки сточных вод позволяет использовать эти воды в системе оборотного водоснабжения предприятия.
Частичная утилизация сточных вод предусматривается и в проектах сооружений по очистке городских сточных вод, пром. стоков цехов гальванических покрытий, разборочно-моечных участков, тепловых электростанций (рисунки 8.4, 8.5, 8.6, 8.7).
1 – подача бытовой сточной воды;
2 – решетка;
3 – насосная станция;
4 –песколовка;
5 – ёмкость для первичного отстаивания;
6 – осаждение плавающих загрязняющих веществ;
7 – осадок;
8 – аэротенки или биофильтры;
9 – ёмкость для вторичного отстаивания;
10 – активный ил;
11 – отстойник биологической очистки;
12 – возвратный активный ил;
13 – камера механической очистки;
14 – осадок и избыточный активный ил;
15 – вакуум-фильтр;
16 – кек;
17 – осадок, подлежащий закапыванию в землю или сжиганию; 1
8 – камера дезинфекции ,хлорирования;
19 – очищенная сточная вода
Рисунок 8.4 Схема сооружений по обычной очистке городских сточных вод
1 - хромсодержащие стоки; 2 - кислые стоки; 3 - стоки, содержащие катионы тяжелых металлов; 4 - очистка от хроматов; 5 – камера нейтрализации; 6 - серная кислота; 7 - биосульфат натрия; 8 - известь; 9 - отстойник; 10 – вакуумфильтр
Рисунок 8.5. Общая схема канализации (и очистки) сточных вод цехов
гальванических покрытий
1 - грязеотстойник с бензомаслоуловителем; 2 - усреднитель; 3 - насосная; 4 - смеситель; 5 - отстойник; 6 - сборный резервуар осветленной воды; 7 - насосная; 8 - узел приготовления кислоты; 9 - шламовый насос; 10 -шламонакопитель
Рисунок 8.6. Общая схема очистки производственных стоков
разборочно-моечного цеха
1 - бак-усреднитель; 2 - нефтеловушка; 3 - флотационная установка; 4 - механический фильтр с антрацитом; 5 - механический фильтр с активированным углем.
Рисунок 8.7 Схема очистки при повторном использовании
нефтесодержащих сточных вод на тепловых электростанциях
Зоны техногенного воздействия:
1 – с деформациями земной поверхности, нарушениями режима поверхностных и подземных вод, загрязнением всех сред;
2 – с подтоплением территории и загрязнением ОС до уровня ПДК;
3 – с загрязнением ОС до уровня ПДК;
4 – нарушение фоновых условий, но с концентрациями загрязняющих веществ ниже уровня ПДК.
Рисунок 9.1. Схема зональности проявления техногенной нагрузки
вокруг крупного предприятия
Урбанизация территорий.
Рост населения на Земле (по Г.В. Стадницкому)
Период до н.э., годы
Рост. млн. чел.
7500 - 4500
Время удвоения численности
10 - 20
4500 - 2500
2500
20 - 40
2500 - 1000
2000
40 - 80
1000 - 0
1500
80 - 160
1000
Период н.э., годы
0 - 900
Рост. млн. чел.
900 - 1700
Время удвоения численности
160 - 320
1700 - 1850
320 - 600
900
800
600 - 1250
1850 - 1950
150
1250 - 2500
1950 - 1987
100
2500 - 5000
37