🗊Презентация Гидросфера, как объект исследования экологической биотехнологии. (Лекция 1)

Лекция №1 Предмет и задачи экологической биотехнологии ГИДРОСФЕРА КАК ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ экологической биотехнологии

План лекции Экологические проблемы современного мира Экологическая биотехнология как предмет. Вода – объект исследований экологической биотехнологии Состав сточных вод

Экологические проблемы современного мира

Современные масштабы экологического кризиса Сокращение площади экосистем со скоростью 1% в год (сохранилось не более 40% незатронутых площадей); Изменение концентрации парниковых газов (СО2) в атмосфере; Истощение озонового слоя на 1-2% в год, появление озоновых дыр; Сокращение площади лесов, особенно тропических (200 тыс. км2 в год); Расширение площади пустынь (на 60 тыс. км2 в год); Деградация земель (засоление почв, уменьшение плодородия, эрозия почвы); Повышение уровня океана; Увеличение техногенных аварий и катастроф (5-10% в год); Исчезновение биологических видов (5-150 тыс. из 20 млн.); Накопление вредных веществ в воде, почве, воздухе; Увеличение потребления пресной воды; Появление и увеличение интенсивности вредных физических полей (шум, инфразвук, электромагнитные поля); Изменение климата; Ухудшение качества жизни (генетические и новые заболевания, уменьшение иммунного статуса).

Классификация экосистем Ненарушенные: наличие естественного растительного покрова и плотность населения не более 10 человек на 1 км2; Частично нарушенные: наличие вторичной, но естественно восстанавливаемой растительности, следов человеческой деятельности; Нарушенные: наличие постоянных сельскохозяйственных угодий и городских поселений, деградация земель.

Центры экологической дестабилизации На Земле осталось около 50 млн. км2 ненарушенных территорий. В наибольшей степени экосистемы нарушены в Европе, Северной Америке и части Азии. В Северном полушарии сформировались Североамериканский, Европейский и Азиатский центры экологической деградации. Но сохранились также центры стабилизации, например, Северный Азиатский, Сибирский и др. Самым мощным центром стабилизации служит Мировой океан.

Экологическая биотехнология как предмет Экологическая биотехнология — это специальное применение биологических систем и процессов для решения задач охраны окружающей среды и рационального природопользования.

Основная цель экологической биотехнологии Защита природных экосистем от антропогенных и техногенных воздействий

Основные задачи экологической биотехнологии утилизация сельскохозяйственных, бытовых и промышленных отходов; очистка стоков и газовых выбросов; деградация ксенобиотиков, получение эффективных и нетоксичных препаратов для борьбы с болезнями и вредителями культурных растений и домашних животных; создание альтернативных и безвредных для окружающей среды способов воспроизводства пищи, лекарственных препаратов, энергоносителей и добычи полезных ископаемых.

Основные способы экологической биотехнологии Биовосстановление Биопереработка Биодеградация

Методы экологической биотехнологии Биологическая очистка сточных вод Компостирование Анаэробное сбраживание Биологическая дезодорация газов Биоремедиация почв Биомониторинг Биотестирование

Гидросфера – объект исследований экологической биотехнологии Гидросфера – водная оболочка Земли, включающая океаны, моря, реки, озера, подземные воды и ледники, снеговой покров, а также водяные пары в атмосфере.

Гидросфера Гидросфера - самая тонкая оболочка нашей планеты, составляющая лишь 10-3% общей массы Земли. Около 80% гидросферы - морская вода, содержащая до 35 г/л солей. По подсчетам ученых количество пресной воды составляет всего 2,5% от всей воды на планете

Классификация природных вод по составу По содержанию солей вода делится на: пресную (менее 1 г/л), засоленную (до 25 г/л), соленую (более 25 г/л). В воде океана содержится около 35 г/л различных солей, в том числе в воде: Балтийского моря - от 8 до 16 г/л, Каспийского моря - от 11 до 13 г/л, Черного моря - от 17 до 22 г/л. В пресной воде содержание солей обычно составляет 300-450 мг/л, а в питьевой - 380 мг/л.

Классификация вод по целевому назначению

Основные виды вод (по назначению) Питьевая вода – это вода, пригодная к употреблению человеком и отвечающая критериям качества. Техническая вода - это вода, подаваемая с использованием централизованной или нецентрализованной системы водоснабжения, не предназначенная для питья, приготовления пищи и других хозяйственно-бытовых нужд населения, и не используемая для производства пищевой продукции.

Сточная вода (СВ) Сточной называют воду, в которой загрязнение изменяет первоначальный химический состав или физические свойства. К сточным относят также загрязненные воды атмосферных осадков и воду от поливки улиц. Сточные воды делятся на бытовые, производственные и ливневые (иногда их называют атмосферные).

Бытовые сточные воды ( БСВ ) образуются в результате практической деятельности и жизнедеятельности людей. Концентрацию загрязняющих веществ БСВ определяют, исходя из удельного водоотведения на одного жителя: S = 1000 a / q , где S - концентрация загрязняющего вещества, мг/л а - количество загрязнений, приходящееся на одного жителя, г/сут; q - норма водоотведения на одного жителя, л/сут.

Производственные сточные воды (ПСВ ) Воды, использованные в технологическом процессе производства или образующиеся при добыче полезных ископаемых. Состав производственных сточных вод зависит от характера производственного процесса.

Классификация производственных сточных вод Воды, содержащие неорганические примеси со специфическими токсичными свойствами ( стоки металлургии, гальванических цехов). Могут вызывать изменения рН воды водоемов. Соли тяжелых металлов являются токсичными по отношению к водным организмам Воды, в которых неорганические примеси не обладают токсичным свойствами Воды, содержащие нетоксичные органические вещества (пищевая промышленность). При попадании таких вод в водоем возрастает окисляемость, БПК, снижается концентрация растворенного кислорода. Воды, содержащие органические вещества со специфическими токсичными свойствами (предприятия органического синтеза, нефтеперерабатывающая, фармацевтическая промышленности).

Ливневые (атмосферные) сточные воды (ЛСВ) Образуются в результате таяния снега, дождей. Степень загрязнения ливневых вод зависит от общей санитарной обстановки населенного пункта и сезона: Максимальные величины БПК воды наблюдаются в летние месяцы, а осенью они снижаются почти в 2 раза. Для биогенных веществ характерен пик ранней весной и второй пик наблюдается осенью, после листопада. Основная часть загрязненных дождевых вод поступает в канализацию в начале дождя.