Министерство образования Российской Федерации

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ

УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)

Кафедра технологии радиоэлектронной аппаратуры

ЭКОЛОГИЯ

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №1

Вариант - 16

Дата выполнения работы_____________

Дата проверки________________

Оценка________________

И.О. преподавателя________________

Подпись преподавателя_______________

2003г

Задание:

1.Пространственная и экологическая структура популяции.

2.Виды загрязнений окружающей среды.

3.Выполнить практические работы №! И №2. Вариант 16

4.В пробе сточной воды сразу же после взятия количество кислорода составляло m1=6,0мг, а в плотно закрытой бутылке с той же пробой, хранящейся в темноте 5 суток, количество кислорода составляло m2=3,5 мг. Первоначальная проба загрязненной воды, впоследствии разбавленной, имела объем V1=10 мл. Рассчитать БПК. Определить, какие из перечисленных водных организмов могут обитать в этой воде: личинка веснянки, личинка мошки, личинка крыска.

5.Назовите основные составляющие экономического ущерба от загрязнения природного водоёма.

6.Как влияет промышленно-энергетическое водопотребление на ресурсы пресных вод?

7.Как влияет мелиорация на процессы опустынивания в мире?

8. Основные источники загрязнения биосферы радионуклидами.

1.Пространственная и экологическая структура популяции.

Пространственная структура популяции - это характер размещения и распределения отдельных членов популяции и их группировок на популярной территории. В популяции реализуется принцип территориальности: все особи и их группы обладают индивидуальным и групповым пространством, возникающим в результате активного физико - химического или поведенческого разобщения. Оно часто сочетается с агрегацией, группировкой особей, которое усиливает конкуренцию между индивидами, но способствует выживанию в целом. Так образуются в стаи, стада, колонии и другие объединения особей, благодаря чему достигаются различные защитные эффекты.

Различают скученное, случайное и равномерное распределение особей в популяциях. Для разных организмов существуют определенные индивидуальные площади и радиусы трофической, кормовой активности и радиусы репродуктивной активности - среднее расстояние между местом образования (рождения) и местом размножения. Соответственно различают протяженность маршрутов, подвижность и затраты энергии при пищевом поведении и внутрипопуляционных контактах. У многих животных наблюдается целесообразное «хозяйственное освоение» индивидуальных и групповых территорий в пределах популяционного ареала.

Экологическая структура популяции- это подразделенность всякой популяции на группы особей, по- разному взаимодействующие с факторами среды. Легко выявляются группировки по питанию, так как особи разного возраста и пола обладают различным пищевым предпочтением. Разные члены популяции отличаются друг от друга по ориентированному поведению и двигательной активности; у многих животных хорошо выражены различия реакций избегания опасности или оптимизационного поиска. Часто наблюдается распределение функций при охоте на добычу, при уходе за потомством и т.п. Наличие мигрирующих и немигрирующих групп особей накладывает отпечаток на ряд физиологических особенностей питания, полового поведения, групповой активноти. Для всех популяций характерна, повидимомому, и фенологическая дифференция: разные сроки начала и окончания сезонных циклов развития и поведения (диапауза, спячка, половая активность, линька, цветения, плодоношение, листопад и т.п.); наличие сезонных рас у насекомых, растений, проходных рыб. Таким образом, популяционный уровень занимает особое место в иерархии живого вещества: с одной стороны, популяция является элементарной единицей эволюционного процесса, а с другой-элементарной единицей биоценотического взаимодействия.

2.Виды загрязнений окружающей среды.

Согласно принятому ООН определению, под загрязнением понимают экзогенные химические вещества, встречающиеся в ненадлежащем месте, в ненадлежащее время, в ненадлежащем количестве.

Антропогенные химические вещества попадают в окружающую среду различными путями. Человек использует около 70 тыс. веществ, к которым ежегодно добавляется 500-1000 новых наименований. Жидкие отходы сбрасываются в поверхностные и подземные водные объекты, твердые - складируются на специальных площадках или захароняются в толще земли, в сельском хозяйстве применяются удобрения и ядохимикаты (пестициды).

Особую опасность представляют пестициды, судьба которых и поведение в окружающей среде требуют длительного изучения. Некоторые хлорорганические пестициды. В частности ДДТ, уже давно (с 1971г) запрещены для использования в сельском хозяйстве. Но продолжают обнаруживаться в почве и в воде при химическом анализе.

Синтезируются новые вещества, которые не встречаются в природе и почти не поддаются разложению живыми организмами. Их называют ксенобиотиками. К ним, например, относятся пластмассы. По предварительным данным в океане плавает 35 млн. пластиковых бутылок, полиэтиленовых пакетов, стоят брошенные нейлоновые рыболовные сети.

Приоритетными загрязняющими веществами для различных сред являются тяжелые металлы.

Высокий уровень загрязнения водной среды металлами регистрируют в основном в прибрежных районах и внутренних морях.

Источниками загрязнения являются речные выносы, промышленные и бытовые стоки. Некоторые экологически опасные металлы, например, ртуть, свинец, кадмий, переносятся с атмосферными потоками и попадают в моря, т.к. ежегодно в атмосферу выбрасывается колоссальное количество вредных веществ. Основными загрязнителями атмосферы являются оксиды углерода, образующиеся при сжигании органического топлива, что способствует усилению парникового эффекта. Так же одним из типов загрязнений окружающей среды являются биологические загрязнения - болезнетворные бактерии и вирусы, гельминты, простейшие, нарушение биоценозов из-за неумелого внедрения новых видов организмов.

Не менее опасными являются и физические загрязнения - радиоактивные вещества, электромагнитные излучения, тепловое загрязнение, шумы и вибрация.

Не меньший вред окружающей среде наносит нарушение естественных ланшавтов грубой урбанизацией, строительство индустриальных центров в девственных лесах и др.

Проблема переноса загрязняющих веществ на большие расстояния носит глобальный характер, т.к. загрязнения биосферы передаются из одной экосистемы в другую и влияют на человека с помощью животных, растений, пыли, воздуха и могут нанести ущерб человеку на отдаленном расстоянии от первоначального выброса вредных веществ, организмов, радиации.

3.Расчет уровня загрязнения атмосферного воздуха точечными источниками выбросов.

Предприятие «СИГМА»

1. Характеристики предприятия:

№ варианта	Условное название предприятия, загрязняющее вещество	Высота трубы, М	Диаметр устья трубы, М	Температура ГВС, °С	Выброс загрязняющего вещества, Г/С
1	2	3	4	5	6
16	«СИГМА» АММИАК ДИОКСИД СЕРЫ ОКИСЛЫ АЗОТА ФЕНОЛ	24	1,4	110	3,1 1,8 1,8 2,9

2.Определение максимальной концентрации вредных веществ в атмосфере:

А=200, F=1 ,Г=1; где А-коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы (выбирается по таблице);

F-безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе. При наличии на предприятии очистных и газоулавливающих сооружений принимают F=1 для всех газообразных веществ, а так же для мелкодисперсных веществ.

Г- безразмерный коэффициент, учитывающий влияния рельефа местности. Если перепад высот не превышает 50м на 1км Г=1

Cmax=A*M*F*m*n*Г*H^-2*(V1*∆T)^-1/3

∆T=Тг-То=110-24,7=85,3°С

V1=0,785D²*Wср=0,785*1,4²*7=10,770 где D-диаметр устья источника выбросов,

Wср- средняя скорость выхода газовоздушной смеси из устья источника

r=1000* Wср ²* D*H ^-2*∆T^-1=1000*7²*24^-2*85.3^-1*1.4=1.396

r<100

q=0.65(V1*∆T/H)^1/3=0.65(10.770*85.3/24) ^1/3=2,19

q>2

m=(0.67+0.1*r^1/2+0.34*r^1/3) ^-1=(0.67+01*1.396^1/2+0.34*1.396^1/3) ^-1

m=0,856;n=1

Cmax=0,0306*M М - масса вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу

Cmax(аммиак)=0,0306*3,1=0,09486мг/м³

Сmax(диоксид серы)=0,0306*1,8=0,055 мг/м³

Сmax(оксид азота)=0,0306*1,8=0,055 мг/м³

Cmax(фенол)=0,0306*2,9=0,08874 мг/м³

3.Определение расстояния от источника выбросов, на котором достигается максимальная концентрация загрязняющего вещества.

Xmax=0.25(5-f)*k*H где k рассчитывается по формуле:

K=7*q ^1/2 (1 +0.28*r ^1/3 ) =7*2.19 ^1/2((1+0.28*1.396 ^1/3 ) =13.600 (т.к. r<100;q>2)

Xmax=0.25*(5-1)*13.600*24 ≈ 326.4м

4.Определение метеорологических условий, при которых может быть достигнута максимальная концентрация загрязняющего вещества в воздухе:

т.к. r<100;q>2

Umax=q*(1+0.12r ^1/2 )=2.19*(1+0.12*1.396 ^1/2 ) ≈2.5м.

5.Определение концентрации загрязняющего вещества в атмосфере на заданном расстоянии от источника выбросов.

C=S1*Cmax

a=x/xmax=500/326.4=1.531

S1=1.13*(0.13*a²+1) ^-1=0.866 т.к a1<a≤8

C500(аммиак)=0.866*306=0.08

C500(диоксид серы)=0,866*0,055=0,05

C500(окислы азота)=0,866*0,055=0,05

C500(фенол)=0,866*0,08874=0,08

Величина отношения концентрации загрязняющего вещества на расстоянии 500м от источника выбросов к ПДКсс:

Аммиак C500/ ПДКсс=0.08/0.04=2

Диоксид серы C500/ ПДКсс=0,05/0,05=1

Окислы азота C500/ ПДКсс=0,05/0,04=1,25

Фенол C500/ ПДКсс=0,08/0,003=26,6

Отчет

Вариант 16 предприятие «сигма»
Загрязняющее вещество (ПДКсс., мг/м3 )	М,г/с	Сmax мг/м3	C500 мг/м3	C500/ ПДКс.с.
Аммиак(0,04)	3,1	0,09486	0,08	2
Диоксид серы(0,05)	1,8	0,055	0,05	1
Окислы азота(0,04)	1,8	0,055	0,05	1,25
Фенол(0,003)	2,9	0,08874	0,08	26,6
H=24м; D=1,4м; T=110 °С; ∆T=85.3 °С; V1=10.770; r=1.396;q=2.19;m=0.856;n=1;Cmax=0.0306M;k=13.600;Xmax≈326.4м;Umax≈2.5м;a=1.531; S1=0.866;

Выводы:

1.Анализ полученных результатов показал, что на расстоянии 500м от источника выбросов уровень загрезнения приземного слоя атмосферы предприятием « СИГМА» составляет по аммиаку 2ПДКс.с, диоксиду серы ПДКс.с, окислам азота 1,25ПДКс.с,

по фенолу 26,6ПДКс.с.

2.Для улучшения экологической ситуации на прилегающей территории можно рекомендовать предприятию «СИГМА» выполнение технических мероприятий по улучшению работы системы очистки газоаэрозольных выбросов, изменение технологических процессов с целью уменьшения выбросов аммиака, окисла азота и фенола.

Расчет предельно допустимых выбросов и минимальной высоты источника выбросов предприятия.

Предприятия: «СИГМА» + «ТОПАЗ»