Расчетные задания Задача 1
Имеются данные о плотности популяции дикого голубя, рождаемости, смертности и соотношении самок и самцов (табл. 2).
Таблица 2
№ варианта |
Плотность, количество особей/га |
Количество выживающих детёнышей в одной кладке яиц |
Смертность, % |
Количество самок на одного самца |
4 |
132 |
1 |
26 |
4 |
Определите, как будет меняться плотность популяции голубя в течение трех лет. Смертность и количество выживающих детёнышей в одной кладке яиц постоянны.
Данные представить в виде таблицы ниже, сделать вывод.
Решение:
Плотность в первый год составляет 132 особи на гектар. Зная, что на одного самца приходится 4 самки вычисляем сколько особей самок в первый год на гектар:
Количество самцов = 132/5 = 26,4
Количество самок = 26,4 * 4 = 105,6
Проверка 26,4+105,6 = 132
Зная количество самок посчитаем рождаемость, предполагая, что одна самка откладывает одну кладку, а в ней, по условию, выживает один детеныш:
Рождаемость = Количество самок * Количество выживающих детёнышей в одной кладке яиц = 105,6 * 1 = 105,6
Посчитаем смертность, как процент от суммарной популяции (плотность + рождаемость)
Смертность = 26 % (плотность + рождаемость) = 0,26 * (132 + 105,6) = 61,776 особей
Прирост = рождаемость – смертность = 105,6 – 61,776 = 43,824 особи
Заполним столбец первого года жизни полученными данными.
Плотность последующих годов это плотность предыдущего плюс прирост предыдущего года. Остальные расчеты аналогичны. Заполним таблицу.
Годы жизни |
1 |
2 |
3 |
Плотность |
132 |
175,82 |
234,2 |
Рождаемость |
105,6 |
140,66 |
187,36 |
Смертность |
61,776 |
82,286 |
109,6 |
Прирост |
43,824 |
58,374 |
77,754 |
Задача 2
Выберите участок автотрассы длиной около 100 м, на котором отсутствует светофор. Определите число единиц автотранспорта проходящих по выбранному участку в течение 10 мин в любой точке этого участка. При этом проводится учет проходящих автотранспортных средств в обоих направлениях с подразделением по следующим группам:
I. Л - легковые, из них отдельно легковые и легковые дизельные автомобили.
II. ГК < 3 - грузовые карбюраторные грузоподъемностью менее 3 т и микроавтобусы (ГАЗ-51-53, УАЗы, «Газель», РАФ и др.).
III. ГК > 3 - грузовые карбюраторные грузоподъемностью более 3 т (ЗИЛы, Урал и др.).
IV. АК - автобусы карбюраторные (ПАЗ, ЛАЗ, ЛИАЗ).
V. ГД - грузовые дизельные (КРАЗ, КАМАЗ).
VI. АД - автобусы дизельные (городские и интуристовские «Икарусы»).
VII. ГГБ - грузовые газобалонные, работающие на сжатом природном газе.
Определите среднесуточную концентрацию вредных веществ (Ссс, мг/м3) в атмосферном воздухе с учетом того, что объем используемого воздуха вблизи района участка дороги длиной 100 м составляет примерно Vвозд =100000 м. Различие в движении в ночное и дневное время можно не учитывать.
Составьте табл. 2, в названии таблицы укажите название города и улицу.
Сопоставьте полученные результаты с ПДКсс (предельно допустимой концентрацией) для каждого из вредных веществ и сделайте вывод о степени антропогенного загрязнения атмосферы исследованного района. Величина ПДКс с в атмосферном воздухе регламентируется гигиеническими нормативами: «ГН 2.1.6.1338-03. Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест».
Решение
Выброс i-го загрязняющего вещества (МLi, г/с) движущимся автотранспортным потоком на автомагистрали (или ее участке) с фиксированной протяженностью L (км) определяется по формуле
где
,
г/км - пробеговый выброс i-го
вредного вещества автомобилями k-й
группы для городских условий эксплуатации,
определяемый
по табл. 3;
Значения пробеговых
выбросов
,
г/км, для различных групп автомобилей
Группа автомобилей |
CO |
NOx (в пересчете на NO2) |
СН |
Сажа |
SO2 |
Формальдегид |
Соединения свинца |
Бенз(а)пирен, *10-6 |
I |
19 |
1,8 |
2,1 |
0 |
0,0065 |
0,006 |
0,019 |
1,7 |
1д |
2,0 |
1,3 |
0,25 |
0,1 |
0,21 |
0,003 |
0 |
0 |
II |
69,4 |
2,9 |
11,5 |
0 |
0,20 |
0,020 |
0,026 |
4,5 |
III |
75,0 |
5,2 |
13,4 |
0 |
0,22 |
0,022 |
0,033 |
6,3 |
IV |
97,6 |
5,3 |
13,4 |
0 |
0,32 |
0,03 |
0,041 |
6,4 |
V |
8,5 |
7,7 |
6,0 |
0,3 |
1,25 |
0,21 |
0 |
6,5 |
VI |
8,8 |
8,0 |
6,5 |
0,3 |
1,45 |
0,21 |
0 |
6,7 |
VII |
39,0 |
2,6 |
1,3 |
0 |
0,18 |
0,002 |
0 |
2,0 |
k - количество групп автомобилей, в нашем случае равно 8;
Gk - количество автомобилей каждой из k групп, проходящих через фиксированное сечение выбранного участка автомагистрали в единицу времени в обоих направлениях по всем полосам движения;
ri - поправочный коэффициент, учитывающий среднюю скорость движения транспортного потока на выбранной автомагистрали (или ее участке), определяемый по табл. 5;
В нашем случае средняя скорость движения автомобилей составляет 77,5 км/час, следовательно r = 0,475
L, км - протяженность участка автомагистрали: в нашем случае равно 100 м = 0,1 км
t, с - время проведения замеров, в нашем случае равно 10 мин = 600 с
n - количество групп автомобилей, в нашем случае равно 8.
Среднесуточная концентрация вредных веществ (Ссс, мг/м3) в атмосферном воздухе района определяется по формуле
где
- количество секунд в сутках, составляет
86400 сек
- объем воздуха, в нашем случае составляет
100000 м3
Сопоставиме полученные результаты с ПДКс.с (предельно допустимой концентрацией) для каждого из вредных веществ и сделаем вывод о степени антропогенного загрязнения атмосферы исследованного района. Величина ПДКс.с в атмосферном воздухе регламентируется гигиеническими нормативами: «ГН 2.1.6.1338–03. Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест».
Сведем полученные расчеты в таблицу.
Группа автомобилей |
Число автомобилей Gk
|
Скорость движения потока, км/ч |
Выбросы с учетом количества автомобилей в k-й группе,
|
|||||||
CO |
NOx (в пересчете на NO2) |
СН |
Сажа |
SO2 |
Формальдегид |
Соединения свинца |
Бенз(а)пирен, *10-6 |
|||
I |
10 |
80 |
190 |
18 |
21 |
0 |
0,065 |
0,06 |
0,19 |
17 |
1д |
11 |
75 |
22 |
14,3 |
2,75 |
1,1 |
2,31 |
0,033 |
0 |
0 |
II |
2 |
80 |
138,8 |
5,8 |
23 |
0 |
0,4 |
0,04 |
0,052 |
9 |
III |
5 |
75 |
375 |
26 |
67 |
0 |
1,1 |
0,11 |
0,165 |
31,5 |
IV |
7 |
80 |
683,2 |
37,1 |
93,8 |
0 |
2,24 |
0,21 |
0,287 |
44,8 |
V |
8 |
75 |
68 |
61,6 |
48 |
2,4 |
10 |
1,68 |
0 |
52 |
VI |
6 |
80 |
52,8 |
48 |
39 |
1,8 |
8,7 |
1,26 |
0 |
40,2 |
VII |
15 |
75 |
585 |
39 |
19,5 |
0 |
2,7 |
0,03 |
0 |
30 |
|
|
0,475 |
2114,8 |
249,8 |
314,05 |
5,3 |
27,515 |
3,423 |
0,694 |
224,5 |
MLi, г/с |
|
|
0,17 |
0,02 |
0,02 |
0,00 |
0,0022 |
0,0003 |
0,0001 |
0,02 |
MLi, мг/с |
|
|
167,42 |
19,78 |
24,86 |
0,42 |
2,18 |
0,27 |
0,05 |
17,77 |
Сс.с, мг/м3 |
|
|
144,65 |
17,09 |
21,48 |
0,36 |
1,88 |
0,23 |
0,05 |
15,36 |
ПДКс.с, мг/м |
|
|
3 |
0,4 |
1 |
1 |
0,05 |
0,0033 |
0,0003 |
10 |
Превышение ПДК, раз |
|
|
48,2 |
42,7 |
21,5 |
0,4 |
37,6 |
70,9 |
158,2 |
1,5 |
Как видно из представленной таблицы – превышение ПДК по всем показателям в несколько раз.