7

Министерство образования

Российской Федерации

Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники (тусур) «Экология»

Контрольная работа

вариант № 5

Студент

.

Проверил________________

________________________

.

Оглавление

Введение 3 Вопрос №1 4

Вопрос №2 5

Вопрос №3 5

Вопрос №4 13

Вопрос №5 13

Вопрос №6 14

Вопрос №7 16

Вопрос №8 17

Список используемой литературы 18

Введение

На всех стадиях своего развития человек был тесно связан с окружающим миром. Но с тех пор как появилось высокоиндустриальное общество, опасное вмешательство человека в природу резко усилилось, расширился объём этого вмешательства, оно стало многообразнее и сейчас грозит стать глобальной опасностью для человечества. Расход невозобновимых видов сырья повышается, все больше пахотных земель выбывает из экономики, так на них строятся города и заводы. Человеку приходится все больше вмешиваться в хозяйство биосферы - той части нашей планеты, в которой существует жизнь. Биосфера Земли в настоящее время подвергается нарастающему антропогенному воздействию.

Проблема охраны окружающей среды стала особенно острой в последние десятилетия. Рост потребления природных ресурсов, внедрение в практику новых материалов, демографический взрыв, урбанизация - все это создало реальную опасность необратимого отрицательного изменения окружающей среды.

Термин "экология" (от гр. oikos - жилище, местообитание; logos— наука) предложил Э. Геккель в 1886г. для обозначения биологической науки, изучающей взаимоотношения животных с органической и неорганической средами.

С того времени представление о содержании экологии претерпело ряд уточнений, конкретизаций.

Экология - наука, изучающая закономерности существования, формирования и функционирования биологических систем всех уровней - от организмов до биосферы - и их взаимодействие с внешними условиями.

По своей сути экология - теоретическая основа рационального использования человеком природных ресурсов, научная база для разработки стратегии и тактики взаимоотношения человеческого общества и природы.

Вопрос №1. Какими главными свойствами должна обладать материальная система, чтобы считаться живой?

Ответ. Для того чтобы считаться живой материальная система должна обладать следующими свойствами:

1. система должна обладать структурной организацией. Это предполагает гетерогенность, дискретность и структурную устойчивость, которая одновременно является и условием, и целью опережающего реагирования;

2. необходим запас концентрированной (нерассеивающейся) энергии, которая могла бы быть использована для восприятия и возникновения сигналов, реагирования на них и сохранения структуры. В живых системах эта энергия заключена в определённых химических связях ряда веществ;

3. для освобождения этой энергии и обращения её в сохранительную работу нужны вещества, снижающие потенциальные барьеры химических реакций, - катализаторы (их роль в организме выполняют ферменты) и молекулы-преобразователи, которые трансформируют выделившуюся химическую энергию в молекулярную информацию и работу – химическую (осмос, активный транспорт веществ, биосинтез макромолекул) и механическую (работа роста, мышечное сокращение);

4. в структуре преобразователей, выполняющих информационную функцию, закодированы программы считывания и реализации информации. Существует два рода таких программ:

а) программы воспроизведения структур, копирующего биосинтеза (генетическая память); они закодированы в молекулярной структуре нуклеиновых кислот – ДНК и РНК;

б) программы оперативного сигнального реагирования – индивидуального поведения (сигнальная память); они записаны в системах рефлекторных структур, включающих чувствительные элементы и эффекторы. Информация возникает в результате взаимодействия программы с потоком энергии;

5. поскольку сигналы в живой системе передаются особыми молекулами, воспринимающие структуры – рецепторы должны обладать свойством молекулярного узнавания. Оно осуществляется слабыми невалентными взаимодействиями и достигается совмещением пространственных конфигурация (комплементарностью) сближающихся молекул. На молекулярном узнавании основаны важные молекулярно-биологические процессы: активность ферментов, репликация ДНК, биосинтез белка, взаимодействие антиген – антитело, химическая рецепция (вкус, обоняние) и др.

Вопрос №2. Круговорот серы в биосфере.

Ответ. Преобладающая часть круговорота серы происходит в почве и воде благодаря жизнедеятельности различных микроорганизмов, которые превращаю одни формы серы в другие, хорошо растворимые в воде сульфаты являются основным источником серы для растений и животных. Поглощая сульфаты, растения восстанавливают их и создают серусодержащие аминокислоты, которые играют важную роль при создании структуры сульфопротеинов (серусодержащих белков). Органические отходы биоценозов разлагаются гетеротрофными бактериями, при этом органическая сера восстанавливается до сероводорода. Затем хемосинтезирующие бактерии вновь, окисляют сероводород до сульфатов, доступных продуцентам.

Заключительная фаза круговорота серы полностью осадочная: в почве, глубоководных осадках в анаэробных условиях в присутствии железа сера образует практически не растворимые в воде сульфиды железа.

Вопрос №3.Выполнить практические работы №1 и №3.

Ответ.

Практическая работа №1

Расчёт уровня загрязнения атмосферного воздуха точечными источниками выбросов

Предприятие «ГРАНИТ»

1. Характеристики предприятия:

№ вар-та	Условное название предприятия, загрязняющее вещество	Высота трубы, м	Диаметр устья трубы, м	Температура ГВР, 0С	Выброс загрязняющего вещества, г/с
1	2	3	4	5	6
5	«ГРАНИТ» аммиак диоксид углерода зола формальдегид	25	1,0	130	2,9 3,9 3,6 1,8

2. Определение максимальной концентрации вредных веществ в атмосфере:

Из описания работы следует, что А=200, F=1, Г=1.

T = 130 – 24,7 = 105,3;

V₁ = 0,785 * 1,0² * 7 = 5,495;

r = 1000*7²*1,0*25^-2*105,3^-1 = 0,744 r < 100;

q = 0,65 * = 1.852 0,5 < q <2

m = (0,67 + 0,1 * 0,744^1/2 + 0,34 * 0,744^1/3)^-1 = 0,939

n = 0,532 * 1,852² – 2,13 * 1,852 + 3,13 = 1,010

С_max = 200 * М * 1 * 0,939 * 1,010 * 1 * 25^-2 * (5,495 * 105,3)^-1/3 = 0,036*M

С_max (аммиак) = 0,036 * 2,9 = 0,104 мг/м³

С_max (диоксид углерода) = 0,036 * 3,9 = 0,140 мг/м³

С_max (зола) = 0,036 * 3,6 = 0,130 мг/м³

С_max (формальдегид) = 0,036 * 1,8 = 0,065 мг/м³

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

так как r < 100; 0,5 < q <2 , то

k = 4,95 * 1,852*(1+0,28*0,744^1/3) = 11,493

x_max = 0,25*(5-1) * 11,493*25 = 287,32 м  287,3 м.

4) Определение метеорологических условий, при которых может быть достигнута максимальная концентрация загрязняющего вещества в воздухе: так как r < 100; 0,5< q < 2, то U_max = q = 1.852 U_max  1.8 м.

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

 = = 1,740

т.к. 1 <  ≤ 8, то

S₁ = 1,13 * (0,13 * 1,740² + 1)^-1 = 0,811.

С₅₀₀ (аммиак) = 0,811 * 0,104 = 0,08 мг/м³

С₅₀₀ (диоксид углерода) = 0,811 * 0,140 = 0,1 мг/м³

С₅₀₀ (зола) = 0,811 * 0,130 = 0,1 мг/м³

С₅₀₀ (формальдегид) =0,811 * 0,065 = 0,053 мг/м³

Для каждого загрязняющего вещества рассчитываем величину отношения его концентрации на расстоянии 50 метров от источника выбросов к ПДК_с.с.:

аммиак: 0,008 / 0,04 = 2,0;

диоксид углерода: 0,1 / 3,0 = 0,03;

зола: 0,1 / 0,5 = 0,2;

формальдегид: 0,053 / 0,003 = 17,7.

Таблица результатов, полученных при выполнении работы

Вариант 5. Предприятие «ГРАНИТ»
Загрязняющее вещество, (ПДКс.с., мг/м3)	М, г/с	Сmax, мг/м3	С500, мг/м3	С500/ПДКс.с.
Аммиак (0,04)	2,9	0,104	0,08	2,0
Диоксид углерода (3,0)	3,9	0,140	0,1	0,03
Зола (0,5)	3,6	0,130	0,1	0,2
Формальдегид (0,003)	1,8	0,065	0,053	17,7
H = 25 м; D = 1,0 м; Т = 130 0С; Т = 105,3 0С; V1 = 5,495; r = 0,744; q = 1,852; m = 0,939; n = 1,010; Cmax = 0,036M; k = 11.493; xmax = 287,3 м; Umax = 1,8 м/с;  = 1,740; S1 = 0,811;

Выводы:

1. Анализ полученных результатов показал, что на расстоянии 500 метров от источника выбросов уровень загрязнения приземного слоя атмосферы предприятием «ГРАНИТ» составляет по аммиаку 2,0 ПДК_с.с., диоксиду углерода - 0,03 ПДК_с.с., золе - 0,2 ПДК_с.с., формальдегиду - 17,7 ПДК_с.с.

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