Задание к контрольной работе

По дисциплине «Экология» студенты выполняют одну контрольную работу, состоящую из двух задач и трех теоретических заданий.

Вариант к выполнению задач выбирается из таблицы 1 с учетом последней и предпоследней цифр шифра зачетной книжки. При выборе данных к решению задач следует учитывать подвариант задачи, который указан после номера задачи через точку, например при номере 1.5 следует выполнить задачу 1 и с исходными данными по подварианту 5.

Вариант теоретических заданий контрольной работы выбирается из таблицы 16 аналогичным образом. Например, если шифр зачетной книжки оканчивается на 25, то выбираются вопросы на пересечении вертикального столбца 2 (последняя цифра) и горизонтального столбца 5 (предпоследняя цифра).

Таблица 1

Варианты задач к контрольной работе

Последняя цифра шифра	Предпоследняя цифра шифра
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
1	1.1 5.0	1.2 5.9	1.3 5.8	1.4 5.7	1.5 5.6	1.6 5.5	1.7 5.4	1.8 5.3	1.9 5.2	1.0 5.1
2	2.0 6.9	2.9 6.8	2.8 6.7	2.7 6.6	2.6 6.5	2.5 6.4	2.4 6.3	2.3 6.2	2.2 6.1	2.1 6.0
3	3.1 7.0	3.9 7.1	4.1 7.2	4.2 7.3	4.3 7.4	4.4 7.5	4.5 7.6	4.6 7.7	4.7 7.8	4.8 7.9
4	3.2 8.1	3.0 8.2	4.9 8.3	4.0 8.4	1.1 9.0	1.2 9.9	1.3 9.8	1.4 9.7	1.5 9.6	1.6 9.5
5	3.3 8.5	1.7 9.4	1.8 9.3	1.9 9.2	1.0 9.1	2.1 10.9	2.2 10.8	2.3 10.7	2.4 10.6	2.5 10.5
6	3.4 8.6	2.6 10.4	2.7 10.3	2.8 10.2	2.9 10.1	2.0 10.0	3.1 9.1	3.2 9.2	3.3 9.3	3.4 9.4
7	3.5 8.7	4.9 6.1	4.0 8.1	5.1 8.2	5.2 8.3	5.3 8.4	5.4 8.5	5.5 8.6	5.6 8.7	3.5 9.5
8	3.6 8.8	4.8 6.2	7.6 10.1	7.7 10.2	7.8 10.3	7.9 10.4	7.0 10.5	1.0 10.6	8.8 5.7	3.6 9.6
9	3.7 8.9	4.7 6.3	7.5 10.7	7.4 10.8	7.3 10.9	7.2 10.0	7.1 5.0	8.0 5.9	8.9 5.8	3.7 9.7
0	3.8 8.0	4.6 6.4	4.5 6.5	4.4 6.6	4.3 6.7	4.2 6.8	4.1 6.9	3.0 6.0	3.9 9.0	3.8 9.8

ЗАДАЧИ

Задача №1

БАЛАНС ПИЩИ И ЭНЕРГИИ ЖИВОТНОГО ОРГАНИЗМА

Хищные рыбы в озере используют в пищу мелкую рыбу, мальков, другие живые организмы. С экскрементами выделяется Э_п.в. Дж/м² год энергии. Определить энергию прироста, если она составляет 50% от энергии дыхания. Определить, какая часть энергии поступает в организм выдры, питающейся хищной рыбой.

Исходные данные представлены в таблице 2.

Таблица 2

Величина	Подварианты
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
Энергия, поступающая с пищей, Дж/м2 год А) мелкая рыба	280	300	240	320	260	220	350	380	400	450
Б) мальки	120	150	180	200	160	220	130	140	250	230
В) другие живые организмы	160	140	180	120	200	210	170	150	200	190
2. Энергия, выделяемая с экскрементами, Дж/м2 год	130	120	140	150	110	125	130	160	170	190

Для решения задачи следует учесть, что баланс энергии отдельного животного организма равен:

Э_п=Э_д+Э_пр+Э_п.в (1)

где Э_п – энергия потребления пищи; Э_д – энергия дыхания или обеспечения жизнедеятельности организма; Э_пр – энергия прироста (запасенная в теле организма-потребителя); Э_п.в. – энергия продуктов выделения (в основном экскрементов).

Задача 2

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПИРАМИДЫ

Построить в масштабе экологическую пирамиду чисел, биомасс энергии. Исходные данные представлены в таблице 3.

Таблица 3

Вариант	Трофический уровень	Количество особей, шт.	Биомасса, кг.	Энергия, ккал
1	1 2 3	150000 20000 500	10500 250 75	2300000 13000 650
2	1 2 3	64000 3200 800	25000 1250 100	300000 7500 250
4	1 2 3	3600 720 90	22000 1100 55	750000 2500 750
5	1 2 3	1800 900 45	12000 1000 500	8100000 63000 560
6	1 2 3	40000 8000 500	35000 1750 250	560000 7200 450
7	1 2 3	2 . 105 2 . 102 0,06 . 103	10750 250 50	9 . 106 4,5 . 104 225
8	1 2 3	3 . 106 1,5 . 103 0,75 . 102	17000 2550 850	3,5 . 107 7 . 104 0,35 . 103
9	1 2 3	2400 480 12	27000 3600 450	9 . 106 4,5 . 105 0,225 . 104
0	1 2 3	44000 1100 550	36000 4200 600	480000 4200 120

Задача 3

УРОВНИ ТОКСИЧНОСТИ ЗАГРЯЗНИТЕЛЕЙ

Максимально возможный уровень токсичности загрязнителей равен (в баллах):_max1; _max2; _max3. Определить уровень токсичности всех загрязнителей, если известен критерий нормализации, В. Исходные данные представлены в таблице 4.

Таблица 4

Величина	Подварианты
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
Максимально возможный уровень токсичности загрязнителей max1 max2 max3	25 30 15	30 25 10	40 20 15	10 20 40	4 8 16	5 10 15	25 20 10	35 25 15	18 15 10	20 15 12
Критерии нормализации, В	0,4	0,5	0,75	0,6	0,3	0,45	0,8	0,85	0,9	0,32

Для решения задачи следует воспользоваться следующими формулами:

, (2)

где q – уровень токсичности всей системы; q_max – максимально возможный уровень токсичности всей системы; У(i) – функция, нормирующая вес экологических объектов или загрязнителей;

(3)

где i – номер объекта или загрязнителя в ранжированной последовательности.

Задача 4

ОЦЕНКА УРОВНЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОЗДУХА

В атмосферу происходит выброс вредных веществ с концентрацией, мг/м³: С₁, С₂, С₃. Физиологические нормы загрязнителя, мг/м³: Ф₁, Ф₂, Ф₃. Определить коэффициент загрязнения и дать оценку уровню загрязнения. Исходные данные представлены в таблице 5.

Таблица 5

Величина	Подварианты
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
С1, мг/м3 С2, мг/м3 С3, мг/м3	0,6 0,9 0,04	0,04 0,08 0,6	0,28 0,32 0,8	0,056 0,05 2,2	2,0 1,5 0,08	40 50 750	0,5 0,8 1,2	110 26 1,65	0,07 0,28 0,42	15 10 250
Физиологические нормы загрязнителя, мг/м3. Ф1, Ф2, Ф3	0,1 0,45 0,02	0,02 0,02 0,35	0,15 0,19 0,2	0,28 0,022 1,05	1,2 0,8 0,06	25 32 52	0,4 0,6 0,8	90 25 1,5	0,06 0,23 0,15	12,5 3,5 15,0

Количественная оценка степени загрязнения окружающей среды производится по коэффициенту загрязнения:

(4)

где G – коэффициент загрязнения; У₁ – функция, нормирующая вес i-загрязнителя в ранжированной последовательности, формула (3)

По значению коэффициента загрязнения даются словесные (вербальные) оценки степени загрязнения окружающей среды.

Таблица 6

Основная вербальная оценка степени загрязнения окружающей среды.

Значения коэффициента загрязнения	Словесная (вербальная) оценка среды обитания
G(i)<1	Вполне здоровая
G(i)=1	Нормальная
G(i)>1	Загрязненная

Таблица 7

Оценка степени загрязнения окружающей среды при G>1.

1-1,99	Малая
2-2,99	Существенная
3-3,99	Интенсивная
4-5,00	Весьма интенсивная
Более 5,0	Катастрофическая (с летальным исходом)

Задача 5

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИРОДООХРАННЫХ МЕРОПРИЯТИЙ

Определить эффективность внедрения природоохранного мероприятия, если известно, что капитальные вложения составили 80% от полного экономического эффекта внедрения природоохранного мероприятия. Данные для расчета представлены в таблице 8. Сделать выводы об эффективности данного мероприятия.

Таблица 8

Величина	Подварианты
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
Эксплутационные расходы, тыс. руб., С	35	20	25	30	32	38	40	42	45	50
Срок окупаемости, годы, Т	2	2,5	3,0	3,5	4,0	3,5	5	2,5	4,5	5
Предотвращенный ущерб, тыс. руб., У	20	25	30	35	25	40	20	22	32	35
Эффект от улучшения здоровья населения, тыс. руб., Э1	30	15	20	45	35	40	50	55	60	75
Эффект от экономии сырья и материалов, тыс. руб., Э2	40	25	50	60	45	20	38	28	30	60
Эффект от улучшения функционирования основных фондов, тыс. руб., Э3	20	35	20	25	30	40	42	32	45	50

Абсолютная экономическая эффективность природоохранных мероприятий:

(5)

где Э_ij – экономический эффект i-го вида на j-м объекте; Е_н – нормативный коэффициент эффективности капвложений; С и К – эксплуатационные и капитальные затраты на природоохранное мероприятие.

Задача 6

СУДЕБНЫЕ ИСКИ ЗА ЗАГРЯЗНЕНИЕ АТМОСФЕРЫ

Рассчитать сумму иска за загрязнение атмосферы в результате сгорания твердых бытовых отходов (ТБО) на полигоне, если известны: объем сгоревших ТБО - V, м³; насыпная масса отходов – М, т/м³ ТБО. Полигон расположен в черте города. Значения удельных выбросов загрязняющих, поступающих в атмосферу в результате 1 т ТБО, и нормативы платы приведены в таблице 9. Коэффициент экологической значимости в Северо-Кавказском регионе составляет 1,6. В соответствии с «Порядком применения нормативов платы за загрязнение природной среды на территории РФ» эти коэффициенты могут увеличиваться для городов на 20%, а в случае выбросов от пожаров на полигонах, расположенных в зонах экологического бедствия, районах крайнего Севера, на территориях национальных парков – в 2 раза. Исходные данные представлены в таблице 10.

Таблица 9

Нормативы платы

Вещество	Удельный выброс, т/т ТБО	Норматив платы за аварийный выброс, руб/т.
Твердые частицы	0,00125	1,100
Сернистый ангидрид	0,003	3,300
Оксиды азота	0,005	4,102
Оксид углерода	0,025	0,054
Сажа	0,000625	3,300
* В ценах 1998 г, коэффициент индексации платы на 2000 год составил – 68

Таблица 10

Величина	Подварианты
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
Объем сгоревших ТБО, м3, V	1000	3000	5000	8000	10000	25000	18000	15000	20000	30000
Насыпная масса отходов, т/м3 ТБО, М	0,25	0,75	1,0	1,5	2,5	2,8	3,0	0,8	1,75	1,25

Размер платы за выбросы вещества определяется как произведение норматива платы за аварийный выброс на массу вещества:

П=n_ав*m (6)

где n_ав – норматив платы за аварийный выброс, р/т; M – масса вещества;

(7)

где - удельный выброс, т/т ТБО.

Задача 7

СОДЕРЖАНИЕ ПРИРОДООХРАННОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Определить эксплутационные расходы на содержание природоохранного оборудования, если известны: эффект от внедрения природоохранного мероприятия R, тыс. р.; прирост денежной оценки природных ресурсов сберегаемых в результате осуществления мероприятия Д, тыс. р.; капитальные вложения К, тыс. р.; срок окупаемости капвложений Т, годы. Данные для расчета представлены в таблице 11.

Таблица 11

Величина	Подварианты
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
Предотвращенный ущерб У, тыс. руб.	10	15	25	20	35	40	15	18	36	48
Доход от экономии сырья Д, тыс. руб.	70	85	140	92	85	80	75	200	85	52
Капитальные вложения в безотходную технологию Кб.з., тыс. руб.	100	110	120	140	120	110	90	150	120	95
Срок окупаемости Т, годы	5,0	4,5	4,0	3,8	3,5	2,5	4,8	5,5	5,0	5,0
Эффект от внедрения безотходной технологии R, тыс. руб.	15	18	22	16	25	28	32	40	25	50

Экономический эффект от внедрения природоохранного мероприятия составляет:

R=Р - З (8)

где Р – результат, полученный от внедрения данного мероприятия, тыс. руб; З – приведенные затраты на его осуществление, тыс. руб.

При создании безотходной технологии используется коэффициент разделения затрат:

(9)

где Y – предотвращенный ущерб от загрязнения окружающей среды, в результате внедрения безотходной технологии, тыс. руб; Д – доход, полученный от внедрения технологии, тыс. руб.

Капитальные и эксплутационные затраты, приходящиеся на охрану окружающей среды от загрязнения, определяются по формуле:

, (10)

, (11)

где К_б.з. – капвложения на создание безотходной технологии; С_б.з. – эксплутационные затраты безотходной технологии.

Задача 8

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РИСКОВ АВАРИЙ

Вследствие возможной аварии на нефтепроводе произойдет загрязнение поверхностного водоема и сельскохозяйственных угодий. Определить потери от возможной аварии, если величина риска (R) равна 4^.10^-4. Указать, в области каких значений риска (приемлемого, неприемлемого, переходного), находится вероятность реализации аварии. Показатель относительной опасности нефти А_i=20; удельный экологический ущерб от сбросов загрязняющих веществ в водные объекты составил 30158 руб./усл.т. Коэффициент экологической значимости состояния водного объекта 1,11 (Дагестан). Исходные данные для расчета (см. табл. 12).

Таблица 12

Величина	Подварианты
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
Масса сброса нефти в водоем, mi, Т	10	15	25	30	35	20	40	50	12	18
Выпуск сельхозпродукции на 1 га угодий, V, т/га	2,5	3,8	10,2	10,5	2,0	1,9	12,2	2,5	1,4	1,6
Площадь земель, подвергшихся загрязнению, S, га	1,2	1,0	1,5	0,8	0,6	0,9	1,9	0,5	0,75	1,1
Закупочная цена сельскохозпродукции до изменения условий У1, тыс. руб./т	3,0	2,5	5,0	4,0	3,2	1,8	2,2	1,5	4,5	6,0
Цена продукции после изменения условий, У2, тыс. руб./т	4,0	3,0	5,5	4,8	3,6	2,0	2,4	1,8	5,5	6,3

Потери от возможной аварии определяются, как:

П=R^.З (11)

где R – вероятность возникновения аварии; З – оценка возможных потерь, руб.

Ущерб от загрязнения водоема:

(12)

где у – удельный экологический ущерб, руб./усл.т; k – коэффициент экологической значимости водоема k_э=1,11 (по условию); А_i – показатель оптимальной опасности сброса примеси i-го вида в водоем; Т; Mi – масса сброса примеси i-го вида в водоем; Т.

Потери потенциально возможного урожая:

З_ур=V^.S^.(У₂ - У₁) (13)