Х арківський національний технічний університет сільського господарства імені Петра Василенка

МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ до виконання

лабораторно - практичної роботи

з основ екології

«Визначення коефіцієнта екологічної відповідності умов проживання людини»

Затверджено

на засіданні кафедри фізики, хімії і агрономії

Протокол №9 від 17.01.2012 р.

Затверджено

на засіданні Методичної

ради ННІ ПХВ

Протокол №10 від 10.01.2012 р.

Харків 2012

О.В. Солошенко, А.М. Фесенко, Н.Ю. Гаврилович, С.І. Кочетова, Л. С. Осипова, В.І. Солошенко, Безпалько В.В.

Визначення коефіцієнта екологічної відповідності умов проживання людини: Методичні рекомендації до виконання лабораторно – практичної роботи з основ екології. – Х.: ХНТУСГ, 2012. – 16 с.

Рецензенти:

Л.П. Присяжна, к. т. н., доцент /Харківський національний технічний університет сільського господарства ім. П. Василенка

В.В. Юрченко - к. с.-г. н., доцент /Харківська державна зооветеринарна академія

Методические указания предназначены для приобретения практических навыков оценки экологических условий проживания человека.

В методических указаниях приводится методика определения коэффициента экологического соответствия условий проживания и справочный материал для возможности проведения работы.

Рассчитаны для студентов высших учебных заведений.

© О.В. Солошенко, А.М. Фесенко, Н.Ю. Гаврилович, С.І. Кочетова, Л. С. Осипова, В.І. Солошенко, Безпалько В.В.

2012

© Харківський національний

технічний університет сільського господарства імені Петра Василенка

2012

Визначення коефіцієнта екологічної відповідності умов проживання людини

Мета:

1. ознайомитись з методикою визначення коефіцієнта екологічної відповідності умов проживання людини;

2. провести порівняльну оцінку екологічних умов проживання в різних країнах;

3. визначити рівень людського розвитку в різних країнах.

Пояснення до завдання

Екологічно відповідними можуть вважатися умови проживання, які забезпечують гармонійний розвиток суспільства, людини як особистості і біологічної одиниці та стабільність у довкіллі.

Природні чинники по-різному впливають на стан здоров’я і самопочуття людини, утворюючи певні залежності. Враховуючи основні екологічні фактори, що впливають на людину як представника біологічного виду Homo sapiens, а також соціально – економічні чинники конкретної держави, можна вивести інтегральний показник екологічної відповідності умов проживання людини.

Хід роботи Розрахунок коефіцієнта екологічної відповідності умов проживання людини

Інтегральний показник екологічної відповідності (К_ев) обчислюють за такою формулою:

,

де е – кількість складових природного середовища;

і – коефіцієнти природних умов;

в – величина валового внутрішнього продукту (ВВП) на одну людину, тис. дол.

Стан природних умов (і) визначається за наступними складовими:

1. забезпеченість орними землями;

2. зміни атмосферного тиску;

3. сейсмічний стан;

4. властивості сонячної радіації;

5. кількість атмосферних опадів;

6. температурний режим.

За цими складовими вираховують бали для кожної місцевості, розрахункові коефіцієнти отримують шляхом зменшення цих балів у 10 разів. Сума 6-ти розрахункових коефіцієнтів становить коефіцієнт природних умов.

Визначення забезпеченості орними землями

Коефіцієнт забезпеченості орною землею кожної людини визначають за таблицею 1, виходячи з наступних умов розподілу балів:

Бальна оцінка забезпеченості орними землями

Площа орних земель, га/людину	Бальна оцінка, бали	Коефіцієнт і
2,1	4	0,4
1,6	3	0,3
1,1	2	0,2
0,6	1	0,1
0,1	0,4	0,04
0,05	0,3	0,03
0,02	0,2	0,002

Таблиця 1

Забезпеченість орними землями в різних країнах, га/людину*

№	Країна	Площа орних земель	№	Країна	Площа орних земель
1	Австралія	2,03	28	Іспанія	0,27
2	Австрія	0,17	29	Італія	0,12
3	Азербайджан	0,22	30	Казахстан	1,46
4	Алжир	0,21	31	Камерун	0,3
5	Аргентина	0,78	32	Канада	1,33
6	Ангола	0,25	33	Кенія	0,13
7	Бангладеш	0,05	34	Китай	0,11
8	Бельгія	0,08	35	Кіпр	0,1
9	Білорусь	0,58	36	Латвія	0,54
10	Болгарія	0,44	37	Люксембург	0,12
11	Бразилія	0,29	38	Мозамбік	0,19
12	Бруней	0,01	39	Нідерланди	0,06
13	В’єтнам	0,07	40	Німеччина	0,15
14	Велика Британія	0,1	41	Нова Зеландія	0,2
15	Венесуела	0,1	42	Норвегія	0,18
16	Гаїті	0,09	43	ПАР	0,3
17	Гондурас	0,13	44	Польща	0,33
18	Греція	0,24	45	Португалія	0,1
19	Данія	0,42	46	Росія	0,88
20	Домініканська республіка	0,08	47	США	0,54
21	Естонія	0,47	48	Суринам	0,12
22	Ефіопія	0,15	49	Україна	0,72
23	Єгипет	0,04	50	Фінляндія	0,43
24	Зімбабве	0,27	51	Франція	0,29
25	Ізраїль	0,04	52	Чехія	0,3
26	Індія	0,13	53	Швейцарія	0,05
27	Ісландія	0,02	54	Японія	0,03

*- дані worldstat.info

Визначення впливу атмосферного тиску

Атмосферний тиск може змінюватись залежно від географічних умов місцевості, особливостей атмосферної циркуляції, пори року, температури повітря, інших причин. Хаотичні неперіодичні зміни тиску протягом короткого відрізку часу можуть несприятливо впливати на здоров’я людини, викликати головний біль, зміни артеріального тиску, погіршення самопочуття у людей зі серцево-судинними захворюваннями.

Атмосферний тиск може виражатись у Паскалях або у міліметрах ртутного стовпчика. Оптимальними значеннями є 760 мм. рт. ст. = 1013 гПа. За кліматичною картою визначте рівень атмосферного тиску місцевості і виразіть ці значення у одиницях бальності. Якщо тиск поданий у мм. рт. ст., то переведіть їх у гПА, помноживши на 1,33. Умови для оцінки наведені у таблиці:

Визначення бальності території за величиною атмосферного тиску

Атмосферний тиск, гПа	Бали	Коефіцієнт відповідності і	Атмосферний тиск, гПа
1010	10	1
1009	9	0,9	1011
1008	8	0,8	1012
1007	7	0,7	1013
1006	6	0,6	1014
1005	5	0,5	1015
1004	4	0,4	1016
1003	3	0,3	1017
1002	2	0,2	1018
1001	1	0,1	1019
1000	0	0,0	1020

На підставі аналізу карт ізобар можна визначити, що в межах 25⁰ широти простягається екваторіальний пояс пониженого тиску, до 35⁰ широти лежить зона субтропічних максимумів тиску. Також область підвищеного тиску формується навколо полюсів.

Оцінка сейсмічності території

Визначення екологічної відповідності умов за сейсмічним станом проводиться з врахуванням вивержень вулканів та землетрусів за останні 100 років. Їх відсутність оцінюється у 0 балів (коефіцієнт і=0,0). Залежно від площі вияву сейсмічних явищ в межах території держави, величина бала з від’ємним знаком дорівнює кількості складових за умови, що кожна держава поділена на 10 складових. Отже, максимальна можлива сейсмічність - – 10 балів (коефіцієнт і= - 1,0).

Наявність сейсмо – вулканічних явищ є негативним чинником впливу на умови проживання людей. Найбільше вона виражена в районі Тихоокеанського сейсмічного кільця та в місцевостях з альпійською складчастістю.

Визначення величини сонячної радіації

Кількість тепла, що отримує земна поверхня на площі 1 см², називається інтенсивністю сонячної радіації. Найважливішим фактором, що зумовлює її величину, є кут падіння сонячних променів. Кут падіння в свою чергу залежить від географічної широти та висоти Сонця над горизонтом.

При визначенні вихідних показників сонячної радіації використовують 10 – бальну систему її розподілу, беручи на початок відліку величину 640-650 кДж/см² – рік, тобто пересічну і оптимальну для людини величину, від якої найнижчою межею є 300 кДж/см² – рік, а максимальною – 900 кДж/см² – рік. Якщо на кліматичній карті (рис. 1) сонячна радіація зазначена в одиницях ккал/см²-рік, то значення треба помножити на 4,18 (1 ккал=4,18 кДж).

Бальна оцінка має таку систему розподілу:

Сонячна радіація, кДж/см2 – рік	Бали	Коефіцієнт і	Сонячна радіація, кДж/см2 – рік
650	10	1,0	650
640-600	8	0,8	660-700
600-500	6	0,6	700-750
500-400	4	0,4	750-800
400-320	2	0,2	800-900
300	0	0,0	>900

Величина сонячної радіації за 10-бальною системою найсприятливіша в Іспанії, Італії, Словенії та інших країнах півдня Європи, які захищені гірськими системами Піренеїв і Альп (8 балів). Найменш сприятливі в цьому аспекті в Європі Швеція і Норвегія (2 бали). В межах тропічного поясу величина сонячної радіації становить 4 бали. Найвищі показники мають держави південного Середземномор’я і Близького Сходу (9,5-10 балів), звідки, вірогідно, розпочалося розселення первісної людини. В субекваторіальному поясі радіаційний баланс має оптимальні показники 8-10 балів. В межах промислових агломерацій через запиленість і більшу хмарність сонячна радіація послаблюється на 30-45%.

Рис. 1. Інтенсивність сонячної радіації

Визначення кількості атмосферних опадів

Для визначення бальності впливу атмосферних опадів необхідно скористатися кліматичною картою місцевості. Система градацій коливається в межах 1-3 балів:

Кількість опадів, мм	Бали	Коефіцієнт і	Кількість опадів, мм
500-1500	3	0,3	500-1500
250-500	2	0,2	1500-2500
250	1	0,1	>2500

За цією градацією показники кількості опадів у основній масі країн помірного поясу оцінюються у 3 бали. Для субтропічного поясу, за виключенням середземноморських країн кількість опадів є несприятливою – 1 бал. Надмірна кількість опадів характерна для країн екваторіального поясу, а найменше їх випадає в зоні широт 8⁰ - 9⁰.

Вплив температурного режиму

Аналіз екологічних особливостей певної території обов’язково включає врахування кліматичних особливостей, основними з яких є середньорічна температура повітря, річні її зміни і амплітуди коливань. Відомо, що в перехідні періоди року збільшується частота загострень серцево – судинних захворювань, шлунково – кишкового тракту, бронхіальної астми, нервових зривів. Особливо відчутно на організмі позначається зміна температурного режиму. Найсприятливішою для проживання в природному середовищі вважається температура +21⁰С.

Бальна оцінка температурних умов проводиться за даними кліматичної карти про середню температуру найтеплішого місяця, за вихідну температуру обрано +24⁰. Встановлено наступну залежність:

Температура, 0С	Бали	Коефіцієнт і	Температура, 0С
24	10	1,0	24
23	9	0,9	25
22	8	0,8	26
21	7	0,7	27
20	6	0,6	28
19	5	0,5	29
18	4	0,4	30
17	3	0,3	31
16	2	0,2	32
15	1	0,1	33
14 і менше	0	0,0	34

Від’ємні значення не визначаються. Сприятливою для проживання є температура у південноєвропейських і середньоазійських країнах.

Визначення ВВП країни

Дані про основні соціально – економічні умови країн світу наведені у таблиці 2:

Таблиця 2

Основні показники розвитку країн світу ( за даними The World Bank, 2010)

№	Країна	Загальна чисельність населення, млн. осіб	Очікувана тривалість життя при народженні, років	Грамотність дорослого населення, %	ВВП, тис. дол. на одну особу
1	2	3	4	5	6
1	Австралія	21,02	81	99	55,589
2	Австрія	8,32	80	99	49,082
3	Азербайджан	8,52	72	99	10,340
4	Алжир	33,85	72	85	7,244
5	Аргентина	39,5	75	98	14,125
6	Ангола	17,02	42		6,251
7	Бангладеш	158,57	64	70	1,700
8	Бельгія	10,63	79	99	36,415
9	Білорусь	9,7	69	99	5,880
10	Болгарія	7,64	73	99	11,760
11	Бразилія	191,6	72	97	11,289
12	Бруней	0,39	77	99	51,600
13	В’єтнам	85,14	71	70	2,793
14	Велика Британія	61,03	79	99	36,919
15	Венесуела	27,47	74	98	11,933
16	Гаїті	9,61	60	45	1,317
17	Гондурас	7,09	70	85	2,900
18	Греція	11,19	79	99	30,856
19	Данія	5,46	78	99	36,336
20	Домініканська республіка	9,75	72	85	6,767
21	Естонія	1,34	73	99	19,194
22	Ефіопія	79,09	52	35	0,304
23	Єгипет	75,47	71	85	6,200
24	Зімбабве	13,4	43	70	0,173

Продовження табл. 2

1	2	3	4	5	6
25	Ізраїль	7,17	80	99	28,081
26	Індія	1123,32	64	87	1,081
27	Ісландія	0,31	81	99	42,600
28	Іспанія	44,88	81	99	35,557
29	Італія	59,37	81	99	33,828
30	Казахстан	15,48	66	97	7,906
31	Камерун	18,53	50	72	2,176
32	Канада	32,98	80	94	47,066
33	Кенія	37,53	53	80	1,200
34	Китай	1319,98	72		4,264
35	Кіпр	0,79	79	99	24,940
36	Латвія	2,28	71	99	19,046
37	Люксембург	0,48	79	100	128,806
38	Мозамбік	21,37	42	45	0,320
39	Нідерланди	16,38	80	100	51,657
40	Німеччина	82,27	79	99	39,442
41	Нова Зеландія	4,23	80	78	34,121
42	Норвегія	4,71	80	99	59,600
43	ПАР	47,59	51	96	10,243
44	Польща	38,06	75	99	19,043
45	Португалія	10,61	78	96	22,232
46	Росія	141,64	66	75	15,806
47	США	301,62	78	95	46,381
48	Суринам	0,46	70	80	4,730
49	Україна	46,38	68	99	3,995
50	Фінляндія	5,29	79	99	34,401
51	Франція	61,71	81	96	42,747
52	Чехія	10,33	76	99	18,135
53	Швейцарія	7,55	82	99	60,880
54	Японія	127,77	82	99	42,325

Приклад. Визначимо екологічну відповідність умов проживання у м. Харків. Загальні характеристики екологічних умов зведемо у таблицю:

Величина коефіцієнтів для визначення екологічної відповідності умов проживання у м Харків

№	Показник	Значення показника	Бали	Коефіцієнт
1	Атмосферний тиск	1012 гПа	8	0,8
2	Сейсмічний стан	відсутність	0	0
3	Сонячна радіація	410 кДж/см2	4	0,4
4	Атмосферні опади	560 мм	3	0,3
5	Середня температура найтеплішого місяця	210С	7	0,7
6	Забезпеченість орними землями	0,73	1,2	0,12
7	Коефіцієнт природних умов, Σі			2,32
8	ВВП на душу населення	3,995 тис. дол.		3,995
Коефіцієнт екологічної відповідності умов проживання				1,545