На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


контрольная работа Законы передачи энергии в экосистеме. Экологические пирамиды. Экологические проблемы упаковки и пути их решения

Информация:

Тип работы: контрольная работа. Добавлен: 12.10.2012. Сдан: 2011. Страниц: 9. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Новгородский государственный университет имени  Ярослава Мудрого»
Гуманитарный  институт Юридический факультет
 
 
 
 
 
 Законы  передачи энергии  в экосистеме. Экологические пирамиды. Экологические проблемы упаковки и пути их
            решения.
 
 
   Контрольная работа по дисциплине: «Экология»
 
 
 
 
Студент группы 7281 030 ЮФ
Павлова А.Д.
                     
                    Проверил преподаватель  Елистратова И.А.
       
       
       
       
      г. Великий Новгород 2008г.
 


Содержание
Глава 1. Законы передачи энергии в экосистеме. Экологические  пирамиды...3
    Законы передачи энергии в экосистеме 3
    Экологические пирамиды 7
Глава 2. Экологические  проблемы упаковки и пути их решения 15
    Экологические проблемы упаковки 15
    Пути решения проблемы упаковки 24
Список литературы 27
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2
 


    Глава 1. Законы передачи энергии  в экосистеме. Экологические
пирамиды. 1. Законы передачи энергии  в экосистеме
      Основной  функциональной единицей в экологии является экосистема. Экологическая система или экосистема это взаимодействующие между собой живые организмы и окружающая физическая среда, причем это взаимодействие таково, что поток энергии создает определенные биотические структуры и круговорот веществ между живой и неживой частями (между биотой и абиотой). Структура экосистемы, взаимосвязи между организмами и средой обитания становятся понятны, если рассмотреть функциональную схему экосистемы.
      Автотрофные организмы или автотрофы (от слова trophe - питание) -это в основном зеленые растения, создающие первичную биомассу, сложные органические соединения, используя простые неорганические вещества и солнечную энергию - это известная реакция фотосинтеза.
     Гетеротрофные организмы или гетеротрофы - это организмы, нуждающиеся в готовой пище. Органическое вещество - более концентрированная форма энергии, чем солнечный свет, но большая часть энергии Солнца проходит через экосистему и покидает ее в виде низкокачественной тепловой энергии. Энергия используется только один раз, тогда как пища и другие биогенные элементы ( N, С, О, Р, S, вода) могут использоваться многократно.
     Все экосистемы, включая самую крупную - нашу биосферу - являются открытыми  системами: они должны получать и  отдавать энергию и вещества. Поэтому важную роль играют среда на входе и среда на выходе (см. рис.).
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3
 



 
       Любая   экосистема   имеет   биологическую   структуру,   компоненты которой  следующие:
            1). Неорганические вещества, участвующие в круговороте (С, N, О, С02, Н20 и др.).
     2). Органические соединения, связывающие неживую и живую части (белки, углеводы, липиды, гумус и т. д.).
            3). Воздушная, водная, почвенная среды, включая климат и другие физические факторы.
      4). Продуценты - автотрофные организмы.
            5). Макроконсументы - гетеротрофные организмы (животные), питающиеся другими организмами или готовым органическим веществом (травоядные).
            6). Микроконсументы, деструкторы - гетеротрофные организмы (бактерии, грибы), получающие энергию путем разложения мертвых тканей. В результате их деятельности высвобождаются неорганические элементы.
      Примеры природных экосистем: лиственные леса, тундра, пруды и т. п. В каждой из таких экосистем можно найти  все три группы организмов, необходимых  для жизнеспособной экосистемы: это - продуценты, зеленые растения, макроконсументы - травоядные и хищные животные, микроконсументы - редуценты - это грибы, бактерии, питающиеся мертвыми растительными и животными остатками.
    Примеры     искусственных     экосистем:     аквариум,     биологические
4
 


очистные  сооружения. Искусственные экосистемы являются гетеротрофными, т. е. Потребляющими  готовую пищу. Примером искусственной  гетеротрофной экосистемы может  служить город.
      Город, как экосистема отличается тем, что для него очень большую роль играют среда на входе и среда на выходе.
            Организмы в экосистеме связаны общей энергией и веществами. Всю экосистему, например биосферу, можно уподобить единому механизму, который потребляет энергию и  питательные вещества для совершения работы. Суть этой работы: абиотические компоненты + энергия —> питательные вещества. Ее выполняют автотрофные организмы - растения при помощи фотосинтеза. Создается первичная биомасса. Далее эта биомасса потребляется гетеротрофными организмами биосферы и в конце концов возвращаются в абиоту либо в качестве отходов жизнедеятельности, либо после гибели и разрушения организмов. Таким образом, в экосистеме происходит постоянный круговорот веществ, в котором участвуют как живой так и неживой компоненты биосферы. Такие круговороты называются биохимическими циклами. Движущей силой этих круговоротов является, в конечном счете, энергия Солнца. Непосредственно используют эту энергию фотосинтезирующие организмы (растения) и передают затем энергию Солнца уже в сконцентрированном виде другим организмам биосферы. В результате создается поток энергии и веществ.^см. рис ниже).
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1 Упрощенная схема потока энергии в линейной пищевой цепи. ОПЭ — общее поступление солнечной энергии; НЭ — неиспользованная экосистемой энергия; С — энергия, поглощенная растениями; Н — часть энергии (с первичной продукцией), использованная организмами трофических уровней; СН—часть поглощенной энергии, рассеянная в тепловой форме; Д[, Да, Дз — потери энергии на дыхание: Э — потери вещества в форме экскрементов и выделений; Пд—валовая продукция продуцентов; П.—чистая первичная продукция; Пэ и Пз—продукция консументов; в круге показаны биоредуценты — деструкторы мертвой органики. (По Ю. Одуму. 1975)
 
5
 



      Необходимо  отметить, что экологические факторы, такие как климат, температура, ветер, осадки, испарение - тоже регулируются поступлением
    солнечной энергии.
      Поток энергии является линейным, т. е. энергия  проходит через экосистему, а не совершает круговоротов, как питательные вещества. Т. е. энергия используется однократно (уголь, нефть и т. п. ископаемое топливо -это запасы энергии, энергия задерживается на некоторое время в экосистеме).
      Причина того, что поток энергии носит  линейный характер, заключается в термодинамических законах, которым подчиняется любая экосистема, в т. ч. и наша биосфера. Именно: энергия может существовать в различных взаимопревращающихся формах: механическая, химическая, тепловая и т. д. Переход одной формы в другую подчиняется законам термодинамики: 1-й закон - закон сохранения энергии: энергия может превращаться из одной формы в другую, но не может возникнуть из ничего или исчезнуть без следа. 2-й закон термодинамики гласит, что при всяком превращении энергия не может быть использована на все 100%, а часть ее неизбежно превращается в тепло. При этом происходит возрастание энтропии той системы, которая это тепло принимает. Энтропия есть мера беспорядка, неупорядоченности, тепловая энергия есть энергия беспорядочного движения атомов, молекул, следовательно с увеличением тепловой энергии возрастает и беспорядок в системе. И наоборот: работа есть упорядоченное использование энергии, т. е.  в результате произведенной
6
 


работы  уменьшается мера беспорядка. Живые организмы уменьшают, таким образом, энтропию внутри себя, за счет увеличения ее во вне. Гибель живого организма или системы приводит к возрастанию энтропии, 2-й закон термодинамики проявляет себя в экосистеме следующим образом: живые организмы - это преобразователи энергии и каждый раз, когда происходит превращение энергии, часть ее теряется в виде тепла. В конце концов, вся энергия, поступившая в биотический компонент, рассеивается в виде тепла. Поэтому все живые организмы как и все экосистемы для поддержания жизни нуждаются в постоянном притоке энергии. Итак, сделаем выводы:
      Важнейшей термодинамической характеристикой  живых организмов, экосистем и  биосферы в целом является способность  создавать и поддерживать высокую  степень внутренней упорядоченности, т.е. состояние с низкой энтропией.
     Жизнеспособные  экосистемы представляют собой открытые неравновесные  термодинамические  системы, постоянно  обменивающиеся с  окружающей средой, энергией и веществом, уменьшая при этом энтропию внутри себя, но увеличивая энергию вовне в согласии с законами термодинамики.
 

     
2. Экологические пирамиды.
     В процессе жизнедеятельности сообщества создается и расходуется органическое вещество. Это значит, что любая  экосистема обладает определенной продуктивностью. Продуктивностью называется скорость образования биомассы. Первичная (валовая) продуктивность - скорость, с которой энергия Солнца усваивается растениями. Продуктивность консументов - вторичная.
     Продуктивность  экосистем и соотношение в них масс различных трофических уровней принято выражать в форме пирамид. Первая такая пирамида должна была построена Ч. Элтоном и называется пирамидой чисел
Элтона.
                      !

 



          Поток энергии через типичную пищевую  цепь.
      Организмы первого трофического уровня называются первичными продуцентами. На суше большую часть продуцентов составляют растения лесов и лугов; в воде это, в основном, зелёные водоросли. Кроме того, производить органические вещества могут синезелёные водоросли и некоторые бактерии.
      Организмы второго трофического уровня называются первичными консументами, третьего трофического уровня - вторичными консументами и т. д. Первичные консументы - это травоядные животные (многие насекомые, птицы и звери на суше, моллюски и ракообразные в воде) и паразиты растений (например, паразитирующие грибы). Вторичные консументы - это плотоядные организмы: хищники либо паразиты. В типичных пищевых цепях хищники оказываются крупнее на каждом уровне, а паразиты - мельче.
      Существует  ещё одна группа организмов, называемых редуцентами. Это сапрофиты (обычно, бактерии и грибы), питающиеся органическими остатками мёртвых растений и животных {детритом). Детритом могут также питаться животные - детритофаги, ускоряя процесс разложения остатков. Детритофагов, в свою очередь, могут поедать хищники. В отличие от пастбищных пищевых цепей, начинающихся с первичных продуцентов (то
9
 



 
 



          Упрощённый  вариант экологической пирамиды.
В схемах пищевых цепей каждый организм представлен  питающимся организмами какого-то определённого  типа. Действительность намного сложнее, и организмы (особенно, хищники) могут питаться самыми разными организмами, даже из различных пищевых цепей. Таким образом, пищевые цепи переплетаются, образуя пищевые сети.
      Пищевые сети служат основой для построения экологических пирамид. Простейшими из них являются пирамиды численности, которые отражают количество организмов (отдельных особей) на каждом трофическом уровне. Для удобства анализа эти количества отображаются прямоугольниками, длина которых пропорциональна количеству организмов, обитающих в изучаемой экосистеме, либо логарифму этого количества. Часто пирамиды численности строят в расчёте на единицу площади (в наземных экосистемах) или объёма (в водных экосистемах).
      В пирамидах численности дерево и  колосок учитываются одинаково, несмотря  на их различную массу.  Поэтому более удобно  использовать
11
 


пирамиды  биомассы, которые рассчитываются не по количеству особей на каждом трофическом уровне, а по их суммарной массе. Построение пирамид биомассы - более сложный и длительный процесс.
 

     Пирамиды  биомассы не отражают энергетической значимости организмов и не учитывают  скорость потребления биомассы. Это  может приводить к аномалиям  в виде перевёрнутых пирамид. Выходом  из положения является построение наиболее сложных пирамид - пирамид энергии. Они показывают количество энергии, прошедшее через каждый трофический уровень экосистемы за определённый промежуток времени (например, за год - чтобы учесть сезонные колебания). В основание пирамиды энергии часто добавляют прямоугольник, показывающий приток солнечной энергии. Пирамиды энергии позволяют сравнивать энергетическую значимость популяций внутри экосистемы. Так, доля энергии, проходящей через почвенных бактерий, несмотря на их ничтожную
 

     
биомассу, может составлять десятки процентов  от общего потока энергии, проходящего  через первичных консументов.
      Органическое  вещество, производимое автотрофами, называется первичной продукцией. Скорость накопления энергии первичными продуцентами называется валовой первичной продуктивностью, а скорость накопления органических веществ - чистой первичной продуктивностью. ВПП примерно на 20 % выше, чем ЧПП, так как часть энергии растения тратят на дыхание. Всего растения усваивают около процента солнечной энергии, поглощённой ими.

      Поток энергии  через пастбищную пищевую цепь. Все  цифры даны в кДж/м2тод.
     При поедании одних организмов другими  вещество и пища переходят на следующий  трофический уровень. Количество органического вещества, накопленного гетеротрофами, называется вторичной продукцией. Поскольку гетеротрофы дышат и выделяют непереваренные остатки, в каждом звене часть энергии теряется. Это накладывает существенное ограничение на длину пищевых цепей; количество звеньев в них редко бывает больше 6. Отметим, что эффективность переноса энергии от одних организмов к другим значительно выше, чем эффективность производства первичной продукции. Средняя эффективность переноса энергии от растения
13
 


к животному  составляет около 10%, а от животного  к животному - 20%. Обычно растительная пища энергетически менее ценна, так как в ней содержится большое  количество целлюлозы и древесины, не перевариваемых большинством животных.
     Изучение продуктивности экосистем важно для их рационального использования. Эффективность экосистем может быть повышена за счёт повышения урожайности, уменьшения помех со стороны других организмов (например, сорняков по отношению к сельскохозяйственным культурам), использования культур, более приспобленных к условиям данной экосистемы. По отношению к животным необходимо знать максимальный уровень добычи (то есть количество особей, которые можно изъять из популяции за определённый промежуток времени без ущерба для её дальнейшей продуктивности).
      Экологическая пирамида чисел для водной экосистемы, выраженная в условных единицах биомассы, выглядит следующим образом:

      Таким образом, экологические пирамиды показывают соотношение биомасс и эквивалентных им энергий в каждом звене пищевой цепи. Это используется в практических целях, например, для обоснования необходимой площади для сельхоз. культур, чтобы обеспечить кормами скот.
 

      
    Глава 2. Экологические проблемы упаковки и пути их решения.
1. Экологические аспекты упаковки. Утилизация и деградация.
     Практически любая упаковка, выполнившая свои функции для производителя и  потребителя, оказывается на свалке, и далее мы можем абстрактно описывать  любую упаковку как отходы. Проблема упаковки в качестве отходов стоит очень остро вследствие огромного количества ежедневно выбрасываемых упаковок.
      Отходы - это материалы и предметы, от которых избавляется их владелец по собственному желанию или по требованию закона, что делает необходимым организацию их сбора, сортировки, очистки, транспортировки и обработки, складирование и дальнейшую переработку или какое-либо другое использование, а также ликвидацию. Отходы подразделяются на несколько видов:
    бытовые отходы - мусор, скапливающийся в квартирах, домах, крупных магазинах, предприятиях бытового обслуживания и т.д.
    промышленные отходы - отходы, скапливающиеся на промышленных предприятиях.
     К настоящему моменту в крупном  городе на одного человека в год  в среднем приходится 250-300 кг твердых бытовых отходов (ТБО), а ежегодный прирост составляет около 5 %, что приводит к быстрому росту мусорных свалок как разрешенных (зарегистрированных), так и "диких" (незарегистрированных).
      Свалки  приводят к значительному ухудшению  окружающей среды: загрязнению воздуха, почвы и грунтовых вод метаном, диоксидом серы, растворителями, 2,3,7,8-тетрахлордибензо-1,4-диоксаном (диоксин), инсектицидами, тяжелыми металлами в виде их солей и другими вредными веществами. Свалки являются причиной просадки грунта, непродуктивного использования  земельных участков  вместо  полезного  отведения  их под
15
 


садово-парковые посадки, жилищное строительство или  общественно-значимых сооружения и  т.д.
      Свалки  способствуют возникновению эпидемиологической опасности, связанной с появлением грызунов и переносу ими различных заболеваний. По мере увеличения свалки наступают и постепенно занимают "зеленые" зоны и пригородные места отдыха. Это, в свою очередь, требует увеличения затрат на транспортировку отходов и способствует дальнейшему загрязнению территорий выхлопными газами транспортных средств. Проблема охраны окружающей среды от изношенной и использованной упаковки может быть решена двумя путями - уничтожением и утилизацией; последняя подразумевает ее трансформацию в полезный продукт. Основными способами уничтожения ТБО, включающих изношенную упаковку, являются захоронение и сжигание.
     Захоронение ТБО связано с отведением под мусорные свалки значительных земельных участков и отторжением их от полезного использования. В РФ примерно 90 % ТБО вывозится на свалки, занимающие более 20 тыс. га. Каждая такая свалка "съедает" от 6 до 50 га земельных угодий. Кроме того, на свалки вывозится ценнейшее вторичное сырье (макулатура, пластмассы, стекло, металлы и др.), которое может и должно вовлекаться в полезные производственные циклы.
      Сжиганию  можно подвергать как твердые, так и жидкие отходы. Этот метод не является рациональным и экономичным, так как при сжигании выделяются ядовитые продукты окисления. При сжигании отходов имеет место быстрый износ установок (мусоросжигательных печей), выделение вредных продуктов сжигания в атмосферу и повторное ее загрязнение, попадание токсичных солей тяжелых металлов в почву и водную среду, а значит и в организм человека. Установки для сжигания мусора, как правило, представляют собой сложные и дорогостоящие сооружения, так как они должны быть оснащены эффективными фильтрами и газоуловителями.
 
16
 


      Указанные причины не позволяют широко использовать данный метод для уничтожения ТБО, хотя в некоторых случаях, например, при невозможности разделения отходов он может оказаться единственным способом уничтожения. Форсированным способом уничтожения полимерных отходов из использованных упаковок может явиться их радиационная обработка. Необходимый результат при этом можно получить, используя гамма-излучение, нейтроны и бета-частицы, энергия которых в значительной степени превышает энергию химических связей макромолекул. При радиодеструкции полимеров образуются низкомолекулярные и олигомерные свободные радикалы, которые легко взаимодействуют с кислородом воздуха, инициируя цепные реакции фото- и термоокислительной деструкции, приводящие к разрушению полимеров.
     В результате воздействия на полимерную основу упаковки различных факторов природного и техногенного характеров макромолекула распадается на более низкомолекулярные продукты, такие, как спирты, эфиры, кислоты и карбонильные соединения, которые затем естественным образом вовлекаются в природные и биологические циклы круговорота веществ, как правило, не нанося вреда окружающей среде.
      Отходы  потребления и промышленные отходы, пригодные к дальнейшей переработке, называют вторичным полимерным сырьем (ВПС), к которому относятся необработанные изделия из полимерных и других материалов, а также смесевых композиций (композиционных материалов), утративших свои потребительские свойства в результате физического или морального износа и предназначенные для переработки и использования в народном хозяйстве.
      При утилизации вторичного полимерного сырья с целью создания малоотходных технологий и снижения нагрузки на окружающую среду особую роль в организации сбора ВПС и его сортировки играет экологическая маркировка. Европейский союз предпринимает значительные усилия   по   введению   унифицированной   экомаркировки.   Решение   о   ее
17
 


присвоении  принимается компетентными органами стран-членов ЕС на конкурсной основе. Наносимая на упаковку экологическая  маркировка подразделяется на три основные группы:
      Знаки, обозначающие степень экологического благополучия товара или его упаковки. К ним относятся, например, голубой ангел ()Право на его использование осуществляется на конкурсной основе и путем продажи, что составляет финансовую основу DSD.
      Основой единой экомаркировки в соответствии с требованиями ЕС является знак, который может быть выполнен в двух цветах (зеленом и голубом), а также черным по белому или белым цветом на черном фоне.
      К этой группе можно отнести знаки, обозначающие изделия, поддающиеся  повторному использованию или полученные в результате вторичной переработки. Существует большое разнообразие таких знаков, но наиболее распространенными являются знаки, представляющие замкнутый цикл, обозначающие систему "создание - применение - утилизация" с указанием материала, из которого произведено данное изделие.
     Наиболее  узнаваемым и распространенным из этой серии знаков представляется знак "Зеленая  точка" в рамках "Дуальной системы" Германии (DSD).
     В соответствии с требованиями Директивы ЕС всякая упаковка должна маркироваться следующими знаками: повторное или многоразовое использование При необходимости для идентификации материала упаковки и облегчения сортировки на нее наносятся цифровые или буквенные обозначения, расположенные чаще всего в центре знака ( а иногда - ниже), позволяющая установить тип материала.
    Упаковочные материалы обозначаются следующими цифрами:
    пластмассы - от 1 до 19;
    бумага и  картон - от 20 до 39;
    металлы от 40 до 49;
    древесина - от 50 до 59;
18
 


текстиль - от 60 до 69; стекло - от 70 до 79.
      В свою очередь, для пластмасс установлены следующие цифровые обозначения:
    - ПЭТ,
    - ПЭНД, 3-ПВХ,
4 - ПЭВД, 5-ПП, 6-ПС,
    7 - другие полимеры.
    Знаки, призывающие к  сбережению окружающей среды.
      Знаки этой группы чаще всего встречаются на упаковке потребительских товаров. Их смысл сводится к призыву не сорить, поддерживать чистоту и сдавать использованные изделия на вторичную переработку, опуская их в соответствующие мусорные сборники.
     Знаки, предупреждающие  об опасности изделия  или предмета для окружающей среды. К ним относятся: специальные знаки для обозначения веществ, представляющих опасность для морской фауны и флоры, при их перевозке водными путями;
      8 последние годы, как в странах СНГ, так и за рубежом возрос интерес 
к биоразлагаемым полимерным материалам и упаковкам из них, которые 
легко разрушаются при воздействии различных микроорганизмов. Важно 
отметить, что при биодеградации таких полимеров не образуются вещества, 
токсичные для человека и животных или опасные для окружающей среды. 
Создание материалов, которые часто называют материалами с 
регулируемым сроком службы,
предполагает введение в них специальных 
добавок, ускоряющих распад макромолекулы полимера.

     Для этих целей используют различные  полисахариды (крахмал, альгинаты, пектины и др.), содержание которых может достигать 60 %.
19
 


Наиболее  дешевым и экономически целесообразным в настоящее время является использование  растительного крахмала в силу его  дешевизны, распространенности и отработанных методик производства с учетом сырья, характерного для Центрально-азиатского региона. Для производства крахмала используют картофель, кукурузу, горох, а также рис, пшеницу и некоторые другие растения. По внешнему виду крахмал представляет собой порошок белого или желтоватого цвета.
и т.д.................


Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть полный текст работы бесплатно


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.