4. Задачи к курсу "экология"

1. Численность населения Земли с 2003 г. имеет постоянный процентный рост 1,8 %. Вычислить время удвоения населения плане­ты, его ежегодный, ежемесячный и еженедельный прирост, если на 2003 г. (по данным ООН) население Земли составляло 6,4 млрд че­ловек.

2. В Китае самое большое по численности население в мире, 1.5 млрд человек, и время удвоения его составляет 49 лет. Вычис­лить процентный рост населения Китая в год и объяснить его при­чину.

3. Индия, занимая второе место в мире по численности насе­ления – 1,2 млрд человек, имеет время его удвоения, равное 32 го­дам. Вычислить процентный рост населения Индии в год и объяснить его причину.

4. Население БРС (более развитых стран с валовым националь­ным продуктом ВНП более 670 дол.на душу населения) составляет 1.2 млрд человек. Процентный прирост населения составляет 0,6 % в год. Вычислить время удвоения населения БРС, его ежемесячный и еженедельный прирост.

5. Население МРС (малоразвитых стран с валовым национальным продуктом ВНП менее 670 дол. на душу населения) составляет 4.0 млрд человек. Процентный прирост населения составляет 2,1% в год. Вычислить время удвоения населения МРС, его ежемесячный и еженедельный прирост.

6. Разведанные запасы нефти на Земле составляют 260 - 375 млрд тут. Добыто нефти (1989 г.) - 6,25 млрд тут. Процентный при­рост добычи нефти равен 2,18% в год. Вычислить, через сколько лет закончится нефть как невозобновимый ресурс, если не будут приня­ты ограничения по ее добыче.

7. Объем древесины, сосредоточенные в лесах планеты, сос­тавляет 359 млрд м³. Всего вырублено древесины (1989 г.) - 3,69 млрд м³. Процентный прирост вырубки лесов равен 1 % в год. Вы­числить, через сколько лет может исчезнуть лесная растительность на Земле. К каким последствиям это может привести и что надо сделать, чтобы перевести леса в разряд потенциально возобновимо­го ресурса.

8. Разведанные запасы железной руды на Земле составляют 260 млрд т. Добыто железной руды (1989 г.) - 697 млн т. Процентный прирост ее добычи равен 1,33 %, в год. Вычислить, на сколько лет хватит этого невозобновимого ресурса и что надо сделать для его сохранения для будущих поколении.

9. Запасы бокситов - лучшего сырья для производства алюминия - оцениваются в 4 млрд т. Всего добыто бокситов (1989 г.) -125 млн т. Средний прирост их добычи равен 2,80 % в год. Вычис­лить, через сколько лет истощатся запасы и что надо предпри­нять для того, чтобы алюминий был сохранен как невозобновимый ресурс для будущих поколений.

10. Меди в рудах имеется около 400 млн т.,из них 260 млн т. разведаны и могут быть извлечены. Всего добыто меди (1989 г.) -3,311 млн т. На сколько лет хватит ее запасов, если средний при­рост ее добычи равен 8,4 % в год и что надо предпринять для то­го, чтобы медь была сохранена как невозобновимый ресурс для бу­дущих поколений?

11. С помощью второго закона термодинамики объясните, почему нефть можно использовать в качестве горючего только один раз? Приведите примеры, с помощью закона сохранении вещества объясните, почему рано или поздно вам необходимо построить общество, утилизирующее отходы.

12. Объясните, почему большинство ученых - энергетиков ут­верждают, что в основе любого индустриального, общего или нацио­нального плана производства и потребления энергии должен лежать принцип повышения эффективности энергии? Является ли этот прин­цип основополагающим для Вашего собственного плана и образа жиз­ни? Приведите примеры.

13. Объясните, почему использование электроэнергии для отоп­ления дома и обеспечения бытовых потребностей в горячей воде об­ходится дорого и ведет к большим потерям энергии. Какие задачи наиболее рационально решать с помощью электроэнергии?

14. Вы собираетесь построить дом. Какой источник энергии (нефть, газ, уголь или что-то другое) Вы используете для отопле­нии помещений, приготовления пищи, охлаждения продуктов питания и нагревания воды? Составьте долгосрочный экономический прогноз проживания в доме, а также прогноз воздействия дома на окружаю­щую среду? Будет ли Ваше решение зависеть от того, что Вы плани­руете прожить в этом доме 50, а не 5 лет?

15. С помощью первого и второго закона термодинамики объяс­ните, почему станет необходимым построения даже не общества без­отходного производства, а природосберегающего общества?

16. Оценить целесообразность осушения болота площадью 40 га для использования его после мелиорации под сельскохозяйственные угодья. Среднегодовая чистая первичная продуктивность: болота -37,2_∙10⁶ (Дж/м²) год, сельскохозяйственных угодий – 11,3_∙10⁶ (Дж/м²) год.

17. В процессе эксплуатации искусственного водохранилища площадью 400 км² произошло его заиливание и поэтому возник воп­рос о его дальнейшем использовании. Определить по данным чистой первичной продуктивности, что следует предпринять:

1) провести его очистку;

2) не очищать и оставить его в виде болота;

3) осушить, провести мелиорацию и использовать его под сельхоз угодья.

18. В городской черте имеется парковая зона площадью 200 га. Из-за нехватки жилья решено на месте парковой зоны построить жилой массив, а парковую зону перенести за город. Оценить с точки зрения чистой первичной продуктивности целесообразность этого мероприятия и что бы Вы, как эколог, предложили сделать в данной ситуации.

19. Оценить целесообразность осушения болота площадью 40 га для использования его под постройку жилого массива. (Среднегодовая чистая первичная продуктивность: болота – 37,2_∙10⁶ (Дж/м²) год, жилого массива - 0,25_∙10⁶ (Дж/м²) год.

20. В черте города имеется водоем площадью 4 км². Произошло его заиливание и возник вопрос о его дальнейшем использовании:

1) провести его очистку;

2) не очищать и оставить его в виде болота;

3) осушить и построить жилой массив.

Рассчитайте чистую первичную продуктивность этих экосистем и предложите, что сле­дует предпринять.

21. Как изменится толщина (концентрация) озонового слоя, если максимальная степень почернения линий спектра составила 75%. Какие вещества влияют на толщину озонового слоя? Исходные данные:

I ,%	0	20	40	60	80	100
С, ppm	0	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5

22. Как изменится толщина (концентрация) озонового слоя, если максимальная степень почернения линий спектра составила 30%. Какие вещества влияют на толщину озонового слоя? Исходные данные:

I ,%	1	10	20	40	60	80	100
С, ppm	0,01	0,07	0,14	0,26	0,37	0,45	0,5

23. Завод по производству сыра сбрасывает в реку сточные воды в количестве 300 м³/сутки с БПКполн = 120 мг/л, БПКпдс= 40 мг/л, Спдс= 146 р./т, Сппс=774 Р./т. Определить экологический ущерб и штраф предприятия за квартал.

24. Консервный комбинат сбрасывает в реку сточные воды в ко­личестве 200 м³/ч

с БПКполн= 220 мг/л, БПКпдс= 40 мг/л, Спдс= 146 р./т, Сппс=774 р./т. Определить экологический ущерб и штраф за год.

25. Пищевое предприятие сбрасывает в реку сточные воды в количестве 600 м³/сутки с БПКполн = 180 мг/л, БПКпдс = 40 мг/л, Спдс = 146 р./т, Сппс=774 р./т. Определить экологический ущерб и штраф за квартал и за год.

26. Автотранспортное предприятие потребляет в сутки 10 т ди­зельного топлива (С = 2,5 р./т); 7 т этилированного бензина (С = 2,2 р./т) и 8 т неэтилированного (С = 1,3 р./т). Определить экологический ущерб природе и штраф за квартал и за год.

27. Автотранспортное предприятие потребляет в сутки 20 т ди­зельного топлива (С = 2,5 р./т); 15 т этилированного бензина (С =2,2 р./т) и 5 т неэтилированного (С = 1,3 р./т). Опреде­лить экологический ущерб природе и штраф за год.

28. Автотранспортное предприятие потребляет в сутки 100 т дизельного топлива (С =2,5 р./т); 170 т этилированного бензина (С = 2,2 р./т) и 280 т неэтилированного (С = 1,3 р./т). Опре­делить экологический ущерб природе и штраф за квартал и за год.

29. Автотранспортное предприятие потребляет в сутки 10 т ди­зельного топлива (С = 2,5 р./т); 57 т этилированного бензина (С = 2,2 р./т) и 28 т неэтилированного (С =1,3 р./т). Определить экологический ущерб природе и штраф за квартал и за год.

30. Автотранспортное предприятие потребляет в сутки 110 т дизельного топлива (С = 2,5 р./т); 270 т этилированного бензина (С = 2,2 р./т) и 385 т неэтилированного (С = 1,3 р./т). Определить экологический ущерб природе и штраф за квартал и за год.

31. После кислотного дождя на площади 1.5∙10⁴ га сельхозуго­дий рН почвы стала равна 4,2. Оценить ущерб производителя с/х продуктов, если для доведения почвы до нормальной рН пришлось применить известкование. Доза СаО 500 мг/м² изменяет рН на одну единицу. С_СаО = 5 р./кг.

32. После кислотного дождя на площади 0.5∙10⁴ га сельхозуго­дий рН почвы стала равна 3,2. Оценить ущерб производителя с/х продуктов, если для доведения почвы до нормальной рН пришлось применить известкование. Доза СаО 500 г/м² изменяет рН на одну единицу. С_СаО = 5 р./кг.

33. После кислотного дождя на площади 2.5∙10⁴ га сельхозуго­дий рН почвы стала равна 3,9. Оценить ущерб производителя с/х продуктов, если для доведения почвы до нормальной рН пришлось применить известкование. Доза СаО 500 г/м² изменяет рН на одну единицу. С_СаО = 5 р./кг.

34. После кислотного дождя на площади 1.3∙10⁴ га сельхозуго­дий рН почвы стала равна 4,0. Оценить ущерб производителя с/х продуктов, если для доведения почвы до нормальной рН пришлось применить известкование. Доза СаО 500 г/м² изменяет рН на одну единицу. С_СаО =5 р./кг.

35. После кислотного дождя на площади 1.8 ∙ 10⁴ га сельхозуго­дий рН почвы стала равна 3,2. Оценить ущерб производителя с/х продуктов, если для доведения почвы до нормальной рН пришлось применить известкование? Доза СаО 500 г/м² изменяет рН на одну единицу. С_СаО = 5 р./кг.

36. Тепловая электростанция содержит в выхлопных газах заг­рязняющие вещества: оксиды азота - 0,200 мг/л; диоксид серы – 0,350 мг/л. Объем выхлопных газов - 150 тыс, м³/ч. Вычислить экологический ущерб предприятия окружающей среде и штраф за квартал и за год, если Спдк = 52 р./т; Сппв = 260 р./т для оксидов азота и Спдк = 21 р./т; Сппв = 105 р./т для диок­сида серы.

37. Тепловая электростанция содержит в выхлопных газах заг­рязняющие вещества: оксиды азота - 0,240 мг/л; диоксад серы - 0,450 мг/л. Объем выхлопных газов - 140 тыс. м³/ч. Вычислить эко­логический ущерб предприятия окружающей среде и штраф за квартал и за год, если Спдк = 52 р./т; Сппв = 260 р./т для оксидов азота и Спдк = 21 р./т; Сппв = 105 р./т для диоксида серы.

38. Тепловая электростанция содержит в выхлопных газах заг­рязняющие вещества: оксиды азота - 0,250 мг/л; диоксид серы - 0,300 мг/л. Очистная установка очищает выхлопные газы до норм ПДК. Объем выхлопных газов - 130 тыс. м³/ч. Вычислить экологичес­кий ущерб предприятия окружающей среде и штраф за квартал и за год. Оценить прибыль предприятия за квартал и за год при сниже­нии загрязнений за счет работы очистной установки. (Данные взять из табл. 2.4 и 2.5)

39. Тепловая электростанция содержит в выхлопных газах заг­рязняющие вещества: оксиды азота - 0,280 мг/л; диоксид серы - 0,390 мг/л. Объем выхлопных газов - 120 тыс. м³/ч. Очистная ус­тановка очищает выхлопные газы на 70%. Рассчитать экологический ущерб предприятия окружающей среде и штраф предприятия за год. Оценить прибыль предприятия за счет работы очистной установки и снижения загрязнений. (Данные взять из табл. 2.4 и 2.5)

40. Тепловая электростанция содержит в выхлопных газах заг­рязняющие вещества: оксиды азота - 0,220 мг/м³; диоксид серы - 0,250 мг/м³. Объем выхлопных газов - 110 тыс. м³/ч. Очистная ус­тановка очищает выхлопные газы до концентраций 0,050 мг/л по ок­сидам азота и 0,030 мг/л по диоксиду серы. Рассчитать экологи­ческий ущерб предприятия окружающей среде и штраф за квартал и за год. Оценить прибыль предприятия за счет снижения загрязне­ний. (Данные взять из табл. 2.4 и 2.5)

41. Из-за плохого хранения фосфорных удобрений в водную экосистему смыто 50 т фосфорных удобрений в пересчете на фосфор. Определить экологический ущерб и штраф предприятия, если разреше­ние на сброс загрязняющих веществ не было оформлено в установ­ленном порядке. (Данные взять из табл. 2.6.)

42. В водную экосистему сброшено 185 т фосфорных удобрений в пересчете на фосфор. Рассчитать экологический ущерб и штраф предприятия, если разрешение на сброс загрязняющих веществ было оформлено в установленном порядке. (Данные взять из табл. 2.6.)

43. В стоках предприятия имеется синтетическое моющее ве­щество ОП-7. Концентрация ОП-7 в стоках 15 г/л. Объем стоков 250 м³/сутки. Оценить экологический ущерб окружающей среде и штраф предприятия за квартал. (Данные взять из табл. 2.6.)

44. В стоках предприятия имеется синтетическое моющее ве­щество 0П-10. Концентрация ОП-10 в стоках 13 г/л. Объем стоков 280 м3/сутки. Оценить экологический ущерб окружающей среде к штраф предприятия за квартал. (Данные взять из табл. 2.6.)

45. В стоках предприятия имеется синтетическое моющее ве­щество ОП-7. Концентрация ОП-7 в стоках 25 г/л. Объем стоков 350 м³/сутки. Оценить экологический ущерб окружающей среде и штраф предприятия за квартал. (Данные взять из табл. 2.6.)

46. Предприятие сбрасывает сточные воды гальванопроизводс­тва в количестве 20 м³/ч.. (Состав загрязнений взять из табл. 2.7). Рассчитать экологический ущерб, наносимый предприятием ок­ружающей среде за год и штраф предприятия за год.

47. Предприятие сбрасывает сточные воды гальванопроизводства количестве 320 м³/сутки. (Состав загрязнителей взять из табл. 2.7). Очистная установка очищает сточные воды на 75%. Рассчитать экологический ущерб, наносимый предприятием водной среде и штраф предприятия за квартал. Оценить прибыль предприятия яри работе очистной установки.

48. Предприятие сбрасывает сточные воды гальванопроизводства в количестве 30 м3/ч..(Состав загрязнителей взять из табл. 2.7).0ценить, какую прибыль получит предприятие за год, ес­ли оно построит очистную установку, очищающую сточные воды до существующих ПДК.

49. Предприятие сбрасывает сточные воды гальванопроизводства е количестве 40 м³/ч..(Состав загрязнителей взять из табл. 2,7). Рассчитать, какой штраф заплатит предприятие за квартал. Какую прибыль получит предприятие за квартал если оно построит очистную установку, очищающую сточные воды на 50% ниже концентраций существующих ПДК .

50. Предприятие сбрасывает сточные воды гальванопроизводства в количестве 25 м³/ч. (Состав загрязнителей взять из табл. 2.7), Оценить, какую прибыль получит предприятие за год, если оно построит очистную установку с водооборотным циклом. Оплата за забор чистой воды из артезианской скважины составляет 1,5 к./м³.