Федеральное агентство по образованию

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего

профессионального образования

«Уфимский государственный нефтяной технический университет»

Филиал ФГБОУ ВПО УГНТУ в г. Стерлитамаке

Кафедра ЭРП

Журнал лабораторных работ

по экологии

Выполнил: студенты гр. БОС-11-31 Ишемгулова Г.

Мухамедьянова К.М.

Сафаргалеева А.В.

Иванов Г.А.

Проверил: доцент, к.т.н. Асфандиярова Л.Р.

2012

_{Содержание}

1. Лабораторная работа №1 2

«Моделирование механизма «парникового эффекта»»

2. Лабораторная работа №2 10

«Влияние механического состава почвы на влагаемость и водопроницаемость»

3. Лабораторная работа № 3 19

«Моделирование кислотных дождей

4. Лабораторная работа №4 24

«Оценка количества выбросов вредных веществ от автотранспорта

Лабораторная работа №1

Моделирование механизма «парникового эффекта»

1. Теоретическая часть

Глобальные экологические проблемы, связанные с загрязнением атмосферы.

К глобальным экологическим проблемам в связи загрязнением атмосферы многие ученые относят:

• нарушение озонового слоя;

• парниковый эффект:

• кислотные дожди;

• смоги.

Парниковый эффект – это  задержка атмосферой Земли теплового излучения планеты. Парниковый эффект наблюдал любой из нас: в теплицах или парниках температура всегда выше, чем снаружи. То же самое наблюдается и в масштабах Земного шара: солнечная энергия, проходя через атмосферу нагревает поверхность Земли, но излучаемая Землей тепловая энергии не может улетучиться обратно в космос, так как атмосфера Земли задерживает ее, действуя наподобие полиэтилена в парнике: она пропускает короткие световые волны от Солнца к Земле и задерживает длинные тепловые (или инфракрасные) волны, излучаемые поверхностью Земли. Возникает эффект парника. Парниковый эффект возникает из-за наличия в атмосфере Земли газов, которые обладают способностью задерживать длинные волны. Они получили название «парниковых» или «тепличных» газов.

Парниковые газы присутствовали в атмосфере в небольших количествах (около 0,1%) с момента ее образования. Этого количества было достаточно, чтобы поддерживать за счет парникового эффекта тепловой баланс Земли на уровне, пригодном для жизни. Это так называемый естественный парниковый эффект, не будь его средняя температура поверхности Земли была бы на 30°С меньше, т.е. не +14° С, как сейчас, а -17° С.

Естественный парниковый эффект ничем не грозит ни Земле, ни человечеству, поскольку общее количество парниковых газов поддерживалось на одном уровне за

счет круговорота природы, более того, ему мы обязаны жизнью. 

Но увеличение в атмосфере концентрации парниковых газов приводит к

усилению парникового эффекта и нарушению теплового баланса Земли.  Именно это и произошло в последние два столетия развития цивилизации. Угольные электростанции, автомобильные выхлопы, заводские трубы и другие созданные человечеством источники загрязнения выбрасывают в атмосферу около 22 миллиардов тонн парниковых газов в год.

Парниковый эффект – подъем температуры на поверхности планеты в результате тепловой энергии, которая появляется в атмосфере из-за нагревания газов. Основные газы, которые ведут к парниковому эффекту на Земле – это водяные пары и углекислый газ.

Явление парникового эффекта позволяет поддерживать на поверхности Земли температуру, при которой возможно возникновение и развитие жизни. Если бы парниковый эффект отсутствовал, средняя температура поверхности земного шара была бы значительно ниже, чем она есть сейчас. Однако при повышении концентрации парниковых газов увеличивается непроницаемость атмосферы для инфракрасных лучей, что приводит к повышению температуры Земли.

Основным парниковым газом является углекислый газ, на его долю приходится до 60% парникового эффекта. Другими парниковыми веществами являются  хлорфторуглеводороды, метан, оксиды азота, тропосферный озон, а также аэрозоли, пары воды.

Экологическая проблема парникового эффекта заключается в том, что содержание парниковых газов в атмосфере растет в связи с антропогенной деятельностью. В природной биосфере содержание углекислого газа в воздухе поддерживалось на одном уровне, так как его поступление равнялось удалению. В связи с вырубкой лесов и сжиганием ископаемого топлива это равновесие нарушается.

В настоящее время из-за парникового эффекта средняя температура на нашей планете увеличилась, в среднем на 0,6о С. Если в дальнейшем будет сохранено существующее положение с вырубкой лесов и сжиганием топлива, то концентрация углекислого газа к 2050 году может удвоиться. Климатологи прогнозируют среднее

потепление в таком случае на 1,5 – 4,5о С. Такое потепление вызовет таяние полярных льдов и горных ледников, подъем уровня мирового океана (уровень

мирового океана может подняться на 1,5 м), что приведет к затоплению обширных прибрежных территорий суши.

Влияние потепления также скажется на режиме осадков, по прогнозам в северных районах их количество может снизиться на 40%, это может привести к развитию пустынь.

Последствия парникового эффекта

1. Если температура на Земле будет продолжать повышаться, это окажет серьезнейшее воздействие на мировой климат.

2. В тропиках будет выпадать больше осадков, так как дополнительное тепло повысит содержание водяного пара в воздухе.

3. В засушливых районах дожди станут еще более редкими и они превратятся в пустыни в результате чего людям и животным придется их покинуть.

4. Температура морей также повысится, что приведет к затоплению низинных областей побережья и к увеличению числа сильных штормов.

5. Повышение температуры на Земле может вызвать поднятие уровня моря так как:

а) вода, нагреваясь, становится менее плотной и расширяется,

расширение морской воды приведет к общему повышению уровня моря;

б) повышение температуры может растопить часть многолетних льдов, покрывающих некоторые районы суши, например, Антарктиду или высокие горные цепи.

Образовавшаяся вода в конечном итоге стечет в моря, повысив их уровень. Следует, однако, заметить, что таяние льда, плавающего в морях, не вызовет повышение уровня моря. Ледяной покров Арктики представляет собой огромный слой плавучего льда. Подобно Антарктиде, Арктика также окружена множеством айсбергов.

Климатологи подсчитали, что если растают гренландские и антарктические ледники, уровень Мирового океана повысится на 70-80м.

6. Сократятся жилые земли.

7. Нарушится водосолевой баланс океанов.

8. Изменятся траектории движения циклонов и антициклонов.

9. Если температура на Земле повысится, многие животные не смогут адаптироваться к климатическим изменениям. Многие растения погибнут от недостатка влаги и животным придется переселится в другие места в поисках пищи и воды. Если повышение температуры приведет к гибели многих растений, то вслед за ними вымрут и многие виды животных.

Кроме отрицательных последствий глобального потепления, можно отметить несколько положительных. На первый взгляд более теплый климат представляется благом, так как могут уменьшаться счета за отопление и увеличение продолжительности вегетационного сезона в средних и высоких широтах. Увеличение концентрации диоксида углерода может ускорить фотосинтез.

Кисло́тный дождь — все виды метеорологических осадков — дождь, снег, град, туман, дождь со снегом, при котором наблюдается понижение pH дождевых осадков из-за загрязнений воздуха кислотными оксидами (обычно — оксидами серы, оксидами азота)

Причины кислотных дождей. Основной причиной возникновения кислотных дождей есть наличие в составе атмосферы нашей планеты двуокиси азота NO2 и двуокиси серы SO2, эти элементы вступают в химическую реакцию с кислородом, и в последующим с водой как результат образуется соответственно азотная и серная кислоты, которые попадают на поверхность земли в виде кислотных дождей и оказывают негативное влияния на абсолютно все живые организмы и всю экосистему в целом. 

Причины кислотных дождей – способы борьбы с ними.

Чтобы бороться с кислотными дождями необходимо сократить выбросы кислотообразующих элементов электростанциями. А для этого нужно: очистка угля от серы или использовать низкосернистый уголь, произвести усткоторые очищали бы все выбросы в атмосферу, использование в большей степени альтернативных источников энергии.

2. Практическая часть

Лабораторная работа №2

Цель: моделирование механизма «парникового эффекта»

Оборудование: прозрачная коробка или аквариум; песок (почва); пульверизатор с водой; термометр; лампа накаливания.

Методика выполнения работы:

1.Насыпали на дно прозрачного небольшого аквариума темный грунт слоем 2-3 см. Увлажняли песок водой из пульверизатора.

2. Установили в грунт термометр на картонной подставке шариком вверх. Накрыли аквариум прозрачной крышкой. Установили лампу в 20-30 см над сосудом таким образом. Чтобы свет падал на шарик термометра.

3. Выключили лампу, дали температуре установиться на уровне комнатной. Отметили значение комнатной температуры. Оставили крышку на сосуде, включили лампу и фиксировали значения температуры по термометру через каждую минуту в течении 20 минут.

4. Выключили лампу, дали температуре упасть до комнатной. Снова увлажняли грунт водой и повторяли эксперимент, снимая крышку с сосуда.

Повторяли все этапы работы, заменяя темный грунт светлым.

Обработка результатов и выводы.

(табл №1)

Изменение температуры грунта в зависимости от времени.

Время, мин	Температура, С0
	Темный грунт		Светлый грунт
	Без крышки	С крышкой	Без крышки	С крышкой
0	24,0	24,0	23	24,0
1	24,4	24,4	23,7	24,9
2	24,1	24,9	24,2	25,3
3	24,2	25,6	24,5	26,1
4	24,6	26,0	24,9	26,5
5	25,7	26,4	25,2	26,8
6	24,8	26,7	25,5	27,1
7	25,2	27,0	25,9	27,3
8	25,5	27,4	26,3	27,5
9	25,8	27,5	26,7	27,7
10	26,1	27,7	27,1	27,8
11	26,5	27,8	27,5	28,0
12	26,8	27,9	27,8	28,2
13	27,2	28,1	28,2	28,4
14	27,5	28,2	28,5	28,5
15	27,8	28,4	28,9	28,6
16	28,1	28,5	29,2	28,6
17	28,3	28,6	29,5	28,7
18	28,6	28,6	29,7	28,9
19	28,9	28,7	30,0	28,9
20	29,1	28,8	30,3	29,0

Влияние механического состава почвы на влагаемость и водопроницаемость