1.Типы взаимодействий между организмами
Теоретически взаимодействие популяций двух видов можно выразить в виде следующих комбинаций символов: 00, --, ++, +0, -0 , +-. Выделяют 9 типов наиболее важных взаимодействий между видами (по Ю. Одуму, 1986):
нейтрализм(00)- ассоциация двух видов популяций не сказывается ни на одном из них;
Взаимное конкурентное подавление (--) - обе популяции взаимно подавляют друг друга;
Конкуренция из-за ресурсов (--) - каждая популяция неблагоприятно воздействует на другую при недостатке пищевых ресурсов;
Аменсализм (-0) - одна популяция подавляет другую, но сама при этом не испытывает отрицательного влияния;
Паразитизм (+ - ) -популяция паразита наносит вред популяции хозяина;
Хищничество (+ -) - одна популяция неблагоприятно воздействует на другую в результате прямого нападения, но зависит от другой;
Комменсализм (+0) - одна популяция извлекает пользу от объединения с другой, а другой популяции это объединение безразлично;
Протокооперация (+ +) -обе популяции получают пользу от объединения;
Мутуализм (+ +) - связь благоприятна для роста и выживания отдельных популяций, причём в естественных условиях ни одна из них не может существовать без другой.
В случае, когда одна популяция не испытывает влияния другой, т.е. между ними нет взаимодействия, то такая ситуация называется нейтрализмом. Например, белки и лоси в одном лесу не контактируют между собой. К антибиотическим отношениям можно отнести следующие формы отношений:
Конкуренцию;
Паразитизм;
Хищничество;
Аменсализм.
Если популяции являются антагонистами в борьбе за пищу, место обитания и другие необходимые для жизни факторы, то их отношения называют конкуренцией.
В природе возникают ситуации, когда один вид наносит ущерб другому, но в то же время не может существовать без него. Такой тип взаимоотношений называют либо паразитизмом (когда представители какого-либо вида обитают внутри или на поверхности другого - например, паразитические черви, обитающие внутри млекопитающих и человека), либо хищничеством (когда представители одного вида ловят и поедают представителей другого - например, отношения между волками и грызунами и др.).
При аменсализме страдает один вид, а другой развивается нормально: например, плесневый гриб Penicillium выделяет пенициллин - вещество, подавляющее рост различных бактерий, но бактерии не оказывают влияния на плесневый гриб.
2.Очистка сточных вод - обработка сточных вод с целью разрушения или удаления из них вредных веществ. Освобождение сточных вод от загрязнения- сложное производство. В нем, как и в любом другом производстве имеется сырье (сточные воды) и готовая продукция (очищенная вода).
Методы очистки сточных вод можно разделить на механические, химические, физико-химические и биологические, когда же они применяются вместе, то метод очистки и обезвреживания сточных вод называется комбинированным. Применение того или иного метода в каждом конкретном случае определяется характером загрязнения и степенью вредности примесей.
Сущность механического метода состоит в том, что из сточных вод путем отстаивания и фильтрации удаляются механические примеси. Механическая очистка позволяет выделять из бытовых сточных вод до 60-75% нерастворимых примесей, а из промышленных до 95%, многие из которых как ценные примеси, используются в производстве.
Химический метод заключается в том, что в сточные воды добавляют различные химические реагенты, которые вступают в реакцию с загрязнителями и осаждают их в виде нерастворимых осадков. Химической очисткой достигается уменьшение нерастворимых примесей до 95% и растворимых до 25%.
При физико-химическом методе обработки из сточных вод удаляются тонко дисперсные и растворенные неорганические примеси и разрушаются органические и плохо окисляемые вещества, чаще всего из физико-химических методов применяется коагуляция, окисление, сорбция, экстракция и т.д. Широкое применение находит также электролиз. Он заключается в разрушении органических веществ в сточных водах и извлечении металлов, кислот и других неорганических веществ. Электролитическая очистка осуществляется в особых сооружениях - электролизерах. Очистка сточных вод с помощью электролиза эффективна на свинцовых и медных предприятиях, в лакокрасочной и некоторых других областях промышленности.
Загрязненные сточные воды очищают также с помощью ультразвука, озона, ионообменных смол и высокого давления, хорошо зарекомендовала себя очистка путем хлорирования.
Среди методов очистки сточных вод большую роль должен сыграть биологический метод, основанный на использовании закономерностей биохимического и физиологического самоочищения рек и других водоемов. Есть несколько типов биологических устройств по очистке сточных вод: биофильтры, биологические пруды и аэротенки.
3. В соответствии с требованиями нормативных актов по охране атмосферного воздуха, а также санитарных и строительных норм, технические выбросы и выбросы после местных отсосов, содержащие пыли, аэрозоли, туманы, вредные газы, должны подвергаться очистке перед выбросом в атмосферный воздух.
Применяемые методы очистки весьма разнообразны и отличаются как по конструкции аппаратов, так и по технологии обезвреживания.
Способ очистки выбирается в зависимости от ряда условий:
количества и состава образующихся (выделяющихся) загрязняющих веществ;
степени очистки очистных устройств;
сбыта конечных продуктов, получающихся в результате газоочистки и других.
Окончательный способ очистки выбирается на основе сравнительного технико-экономического анализа.
Очистку от выбросов пыли или тумана осуществляют:
в механических пылеуловителях (пылеосадочных камерах, инерционных пыле- и брызгоуловителях, циклонах или мультициклонах), применяемой в качестве грубой предварительной очистки;
в мокрых пылеуловителях (полых, насадочных или барботажных скрубберах, пенных аппаратах, трубах Вентури и других), являющихся более эффективными, чем сухие пылеуловители;
в фильтрах волокнистых, ячейковых, с насыпными слоями зернистого материала, масляных и наиболее распространенных рукавных;
в электрофильтрах, являющихся аппаратами тонкой очистки газов от пыли.
Необходимая степень очистки, как правило, достигается комбинированной установкой, включающей несколько ступеней очистки несколькими аппаратами одного или разного типов. Загрязняющие вещества в виде паров или газовых примесей в отходящем газовом потоке улавливаются в специальных промывных камерах или адсорбционных очистителях с последующим дожиганием. Для обезвреживания этих видов газообразных веществ применяют конденсационную очистку, термическое или каталитическое дожигание и другие. Метод сжигания (дожигания) примесей применяют в тех случаях, когда их возвращение в производство невозможно или нецелесообразно.
Чаще применяют абсорбционный или адсорбционный метод очистки.
Абсорбционный метод очистки воздуха от газообразных примесей основан на поглощении жидкими реагентами газов и паров из их смесей с воздухом. В качестве абсорбента используют чаще всего воду. Имеются нереагирующие растворители, которые растворяют газы без химических реакций и реагирующие, то есть удаляющие газообразное загрязняющее вещество путем химической реакции с ними и нейтрализации его. В качестве аппаратов используются скрубберы, трубы Вентури, циклонные промыватели, оросительные камеры.
Адсорбционный метод основан на поглощении газообразных загрязняющих веществ и паров с помощью твердых сорбентов (активированных углей, силикагелей, цеолитов и других). Этот метод применяется главным образом для улавливания и возвращения в производство паров органических растворителей (рекуперация). В этом случае используются физические свойства некоторых пористых тел с ультрамикроскопической структурой, которая делает их способными выборочно извлекать газы из воздушной смеси и удерживать их на своей поверхности.
Во всех случаях рационально предусматривать использование продуктов, получаемых в результате улавливания вредных газов (на регенерацию и на производстве в пределах своего или соседнего предприятия).
Наиболее целесообразно использовать метод абсорбции для высококонцентрированных выбросов загрязняющих веществ, поскольку их утилизация связана с получением экономического эффекта за счет возврата и повторного использования в производстве.
В химической и нефтехимической промышленности экономический эффект дают установки по улавливанию сероводорода, сернистого газа, окислов азота, утилизации газов в нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности. Повышение степени абсорбции окислов азота в производстве слабой азотной кислоты, повышение степени контактирования сернистого ангидрида и абсорбции сернистого ангидрида в производстве серной кислоты, улавливание выбросов взвешенных веществ в разных производствах также оправдывают себя.
4. Классификация экосистем:
1) микроэкосистемы (подушка лишайника, капля воды из озера, капля крови с клетками);
2) мезоэкосистемы (пруд, озеро, степь и др.);
3) макроэкосистемы (континент, океан);
4) глобальная экосистема (биосфера Земли), или экосфера, – интеграция всех экосистем мира.
Природные экосистемы – это открытые системы: они должны получать и отдавать вещества и энергию.
Состав экосистемы:
1) неорганические вещества (С, N, СО2, Н2О, Р, О и др.), участвующие в круговоротах;
2) органические соединения (белки, углеводы, липиды, гумусовые вещества и др.), связывающие биотическую и абиотическую части;
3) воздушная, водная и субстратная среды, включающие абиотические факторы;
4) продуценты – автотрофные организмы, в основном зеленые растения;
5) консументы, или фаготрофы – гетеротрофы, в основном животные, питающиеся другими организмами или частицами органического вещества;
6) редуценты – гетеротрофные организмы, в основном бактерии и грибы, получающие энергию путем разложения отмершей или поглощения растворенной органики.