Успехи биотехнологий в решении экологических проблем
Подождите немного. Документ загружается.
Федеральное агентство по образованию РФ
Уфимский государственный авиационный технический
университет
Кафедра безопасности производства и промышленной
экологии
Реферат
по дисциплине «Экология»
на тему: «Успехи биотехнологий в решении экологических
проблем»
Группа Ф.И.О. Дата Подпись
Студент
Преподавател
ь
Кусова И.В.
Уфа – 2009
Изм. Лист № докум. Подпис
ь
Дата
Лист
2
АННОТАЦИЯ
БИОТЕХНОЛОГИИ, БИОГЕОТЕХНОЛОГИИ, ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ
СОСТОЯНИЕ СРЕДЫ, БАКТЕРИИ.
Объект исследования – современные подходы к решению
экологических проблем.
Цель работы – ознакомиться с современными методами и подходами
биотехнологии в решении экологических проблем.
Выводы:
1. Изучены и проанализированы современные методы биотехнологий, их
подходы в решении экологических проблем.
2. Показаны способы переработки отходов, защиты атмосферы, охраны
земель, очистки вод.
3. Выявлено, что оберегать природу это первоочередная задача для
населения.
4. Сделаны выводы о необходимости владения знаниями по защите
окружающей среды.
5. Произведен анализ литературы по рассматриваемой теме.
Реферат 20с., 8 библиограф.
Изм. Лист № докум. Подпись Дата
Лист
3
Разраб.
Провер.
Кусова
Реценз.
Н. Контр.
Утверд.
Успехи биотехнологии в
решении экологических
проблем
Лит. Листов
20
УГАТУ
СОДЕРЖАНИЕ
Введение…………………………………………………………………………4
1.Основные задачи биотехнологии в защите окружающей среды………….5
2.Биогеотехнология……………………………………………………………10
3.Биотехнология переработки отходов……………………………………….12
4.Биотехнология защиты атмосферы…………………………………………13
5.Биотехнология охраны земель………………………………………………14
6.Биотехнология очистки вод………………………………………………….16
7.Биотехнология переработки отходов растениеводства…………………….18
Вывод…………………………………………………………………………….19
Список литературы……………………………………………………………...20
Изм. Лист № докум. Подпис
ь
Дата
Лист
4
Введение
Актуальность работы. Современная биотехнология далеко ушла от
той науки о живой материи, которая зародилась в середине прошлого века.
Успехи молекулярной биологии, генетики, цитологии, а также химии,
биохимии, биофизики, электроники позволили получить новые сведения о
процессах жизнедеятельности микроорганизмов. Быстрый рост
численности населения нашей планеты и увеличение потребления
природных ресурсов при постоянном уменьшении площадей агросферы —
главного источника питания, корма и сырья для перерабатывающей
промышленности — уже более не позволяют развивать отечественную
экономику старыми советскими методами. При этом существенная роль в
этом процессе должна уделяться экологии. Но уже сегодня очевидно, что
необходимо увеличивать продуктивность как агросферы, так и техносферы.
И хотя сегодня мы наблюдаем неоправданные восторги в связи с
наступлением научно-технической революции и ностальгию по уходящей
эпохе с ее экстенсивными методами производства. Несомненно то, что
научный прогресс в совокупности с экологическим мышлением является
основой развития человеческого общества[2].
Практическая значимость работы заключается в возможности
проведения оценки природных ресурсов, а также расчета ущерба,
наносимого окружающей природной среде и человеку.
Научная значимость работы - анализ методов, средств, основных
направлений по защите окружающей среды.
Этические аспекты. От культуры поведения общества в целом и
каждого его члена зависит его безопасность,экологическое состояние
окружающей среды
Экономические аспекты заключаются в том, чтобы применять
наиболее экономичные, ресурсо- и энергосберегающие методы решения
экологических проблем.
Изм. Лист № докум. Подпис
ь
Дата
Лист
5
1.Основные задачи биотехнологии в охране природы
Решение задач создания малоотходной и ресурсосберегающей техники
и технологии в сочетании с развитием социально-экономических
оптимальных процессов, основанных на достижениях НТП в
ресурсопользовании и охране среды обитания, во многом способствует
укреплению здоровья людей, повышению их работоспособности, активному
долголетию и психологическому творческому настрою, т. е. всему тому, что
представляет непреходящие ценности общества. Человек, его материальные
и духовные потребности—не только основная движущая сила прогресса, но и
высшая его цель.
Развитие НТП, быстрый рост населения, усиление антропогенного
влияния на природу и на самого человека как часть природы выдвинули
экологию на одно из первых мест в борьбе за выживание людей на
современном этапе развития общества. Традиционные проблемы экологии,
преимущественно биологические, трансформировались в проблемы
остросоциального характера. Стремительное развитие различных аспектов
экологии (биологического, социального, экономического, философского,
морально-этического и др.) указало еще раз на необходимость комплексного
подхода к решению различных проблем человеческого общества, общим
домом которого является Земля. Стремление к комфорту, сиюминутной
выгоде, прибыли при отсутствии правильного понимания экономической
рентабельности у большинства населения, а также открытое сопротивление
многих административных лиц осложняют борьбу против разрушения
природы. При этом следует отметить, что по мере интенсификации НТП и
наращивания интеллектуального потенциала человечества увеличилась его
производственная мощь, ставшая соизмеримой с силой планетарных
процессов; и это несмотря на то, что люди составляют ничтожную часть
массы Земли.
Важное значение имеет правильное понимание категории
“экологизация производства и непроизводственной сферы”. Экологизация
Изм. Лист № докум. Подпис
ь
Дата
Лист
6
предполагает взаимосвязь и взаимообусловленность любых действий с
учетом экологических требований к развитию НТП. В этой связи управление
хозяйством страны и его функционирование должны осуществляться на
основе рационального природопользования и применения новой технологии,
прогрессивной организации малоотходных и безотходных производств[1].
Однако до настоящего времени актуальность проблемы в
народнохозяйственном комплексе не приобрела всеобъемлющего уровня,
нужных темпов решения и качества. Продолжается уничтожение зелени в
городах при строительстве, сброс в водоемы неочищенных и недоочищенных
стоков, интенсивное и чрезмерное загрязнение вредными выбросами
воздушного бассейна, применение в отраслях промышленности отсталых и
устаревших технологий и техники, способствующих загрязнению
окружающей природной среды. Так, получение каустической соды
продолжает вестись наиболее вредным в экологическом отношении ртутным
способом, хотя во всем мире производство этого продукта ведется
диафрагменным и мембранным способами. Последний является наиболее
прогрессивным и экологически эффективным.
Экологизация народного хозяйства, предприятий промышленности и
АПК предполагает интенсивное развитие НТП и перевод его на эколого-
экономические, экономико-организационные и эколого-технические
отношения. Следует обратить внимание на то, что осуществление
экологизации народного хозяйства может вестись по следующим основным
стратегическим направлениям:
1.Путем осуществления системы организационно-технических
решений, энергосберегающих, природоохранных и других мероприятий без
существенной перестройки основных производственных фондов на
предприятиях—без остановки их действия и без снижения выпуска
продукции;
2.В процессе расширенного воспроизводства основных фондов
народного хозяйства (новое строительство, расширение, реконструкция,
Изм. Лист № докум. Подпис
ь
Дата
Лист
7
техническое перевооружение и капитальный ремонт) это достигается
проектно-строительными мерами[7].
Первое направление экологизации народного хозяйства можно
осуществлять повсеместно в широких масштабах на действующих основных
фондах народного хозяйства посредством экологизации всей
производственно-хозяйственной деятельности, не прерывая ее. При этом в
основном решаются задачи, не требующие коренной перестройки основных
фондов, но позволяющие достичь существенных результатов по снижению
загрязнения окружающей среды и ресурсосбережению.
Между тем это наиболее доступное и эффективное направление
экологизации народного хозяйства реализуется весьма неудовлетворительно.
Одна из главных причин этого—отсутствие экономической
заинтересованности у предприятий и трудовых коллективов в осуществлении
мероприятий по рациональному природопользованию. Оценка
эффективности их хозяйственной деятельности осуществляется на основе
системы экономических показателей. Важнейшим из них является прибыль.
В условиях расширения самостоятельности предприятий, предполагающей
внедрение полного хозяйственного расчета без учета эффективности
природоохранных мероприятий, народнохозяйственная эффективность не
может быть достижима.
Любая целесообразная и полезная хозяйственная деятельность
вызывает соответствующий эколого-экономический и социальный ущерб,
обусловленный загрязнением окружающей среды и потреблением природных
ресурсов. На каждую единицу выпущенной продукции или выполненных
услуг в окружающую среду поступает соответствующий объем выбросов и
излучений, вредно влияющих на ее экологическое состояние и природные
ресурсы. К тому же в выбросах содержатся различные химические элементы
и материально-вещественные компоненты, которые в экологизированном
производстве могут принести пользу, а не вред. Притом на тепловые
излучения, загрязняющие среду, непроизводительно расходуется топливо.
Изм. Лист № докум. Подпис
ь
Дата
Лист
8
Следовательно, оценку производственно-хозяйственной деятельности
предприятий и трудовых коллективов следует проводить с учетом
экономических и экологических показателей. Важнейшим из экологических
показателей должен стать эколого-экономический и социальный ущерб,
приходящийся на единицу выполненной производственно-хозяйственной
деятельности. Тогда соотношение прибыли и ущерба позволит более
объективно оценить конечный результат работы.
Основной причиной загрязнения окружающей природной среды
является то, что человеческая деятельность создает огромный объем отходов.
Все, что производится и потребляется человеком, в конечном счете
становится отходом. Однако еще до получения конечного продукта,
предназначенного для потребления, при переработке исходного вещества в
целевой продукт отходы составляют около5%.
В строительном производстве следует широко внедрять мероприятия
по регенерации и вторичному использованию материально-технических
ресурсов, особенно строительных материалов от разработки сносимых и
реконструируемых зданий.
Важным мероприятием являются сбор и регенерация отработанных
масел при эксплуатации машин, механизмов, агрегатов и транспортных
средств. Этим обеспечивается высокий эколого-экономический и
социальный эффект. Эффективным направлением в сбережении топливно-
энергетических ресурсов и снижении загрязнения окружающей среды
является использование альтернативных возобновимых источников энергии:
солнца, ветра, тепла, недр и т.п.
Важным и эффективным экономическим стимулом рационального
природопользования является введение платы за потребление природных
ресурсов и за вредное воздействие на их состояние в процессе
производственно-хозяйственной деятельности. Учет платы в себестоимости
услуг (продукции) будет влиять на конечные экономические результаты
предприятий и трудовых коллективов, в первую очередь на размер прибыли,
Изм. Лист № докум. Подпис
ь
Дата
Лист
9
вынуждая предпринимать соответствующие меры, обеспечивающие
рациональное природопользование.
Второе направление экологизации хозяйства страны следует
осуществлять при воспроизводстве основных его фондов. Здесь главным
хозяйственным рычагом должна стать экологическая проработка проектов
воспроизводства основных фондов.
Важными методологическими принципами экологической проработки
являются: придание экологичности функционирования воспроизводимым
основным фондам; обоснование и применение в проектах в процессе их
реализации строительных материалов и конструкций, обладающих
экологичностью при изготовлении, строительстве и их эксплуатации; учет в
проектах экологичных методов организации и технологии производства
строительно-монтажных работ. При этом экологическая проработка должна
основываться на применении безотходных, малоотходных, ресурсе- и
энергосберегающих технологий, машин и оборудования, а также на учете
комплексной системы природоохранных мероприятий.
Экономико-экологической оценке и обоснованию с учетом эколого-
экономического и социального ущерба должны подвергаться не только
проектные решения в целом, но и отдельные мероприятия, технологии,
техника, оборудование, строительные материалы и конструкции[2].
Изм. Лист № докум. Подпис
ь
Дата
Лист
10
2.Биогеотехнология
Биогеотехнология представляет собой совокупность частных
прикладных разделов геологической микробиологии.
Разновидностью гидрометаллургического метода извлечения металлов из руд
является бактериально-химическое выщелачивание металлов. Основу этого
процесса составляет окисление содержащихся в рудах сульфидных
минералов тионовыми бактериями (тио-сера). К таким минералам относятся
сульфиды железа, никеля, цинка, кобальта, свинца, молибдена, серебра, а
также мышьяка. При этом металлы переходят из нерастворимой, сульфидной
формы в растворимую – сульфатную.
Наиболее важную группу бактерий, участвующих в выщелачивании
сульфидных соединений, составляют ацидофильные бактерии. Питание и
энергию эти бактерии получают в виде неорганической серы или ее
соединений. Полученные концентрированные железосодержащие растворы
отправляются далее на экстракцию и электрохимическое выделение железа.
Аналогичные операции обработки возможны и для получения других
металлов. Биогеотехнология выщелачивания металлов может применяться
как непосредственно в пласте, так и в заброшенных карьерах и отвалах. В
целом это улучшает состояние окружающей среды.
В настоящее время более5% металлов в мире добывается данным
способом. В перспективе его применение, несомненно, вырастет. Особенно
предпочтительным является данные метод для переработки гальванических
шлаков, загрязняющих окружающую среду.
Существуют биотехнологические методы борьбы с метаном в
шахтах. В основе этих методов лежит процесс поглощения метана
метаноокисляющими бактериями в угольных пластах и выработанных
пространствах. Для метаноокисляющих бактерий метан служит
одновременно источником углерода и энергии. Около трети используемого
метана расходуется на увеличение биомассы, а остальное – на образование
органических соединений и СО
2
.