4124

11

постоянного или временного обитания

Комменсализм (квартиранство) Особи одного вида поедают особей другого вида

Основные типы организмов, которые формируют биотические компоненты экосистем, принято делить на продуценты, консументы и редуценты. Это разделение базируется на преобладающем способе питания организмов.

В функционирующей природной экосистеме не существует отходов. Последовательность организмов, в которой каждый последующий съедает или разлагает другой, называют пищевой цепью. При переходе от одного пищевого уровня к другому передается около 10% энергии. Такая потеря энергии приводит к тому, что число видов в пищевой цепи незначительно – 3-5. Обобщенные пирамиды энергетических потоков показывают уменьшение количества доступной энергии на каждом последующем трофическом уровне пищевой цепи.

Задание № 2. Вставьте пропущенные слова:

Комплекс совместно обитающих видов и связанных между собой называют ___________. В его состав входят виды – производящие органические вещества, использующие компоненты неживой природы и являющиеся связующим звеном между живой и неживой природой, которые называют

_________, а также организмы, потребляющие органическое вещество и перерабатывающие его в новые формы. Эти организмы составляют группу

__________. Замыкают круговорот веществ в системе организмы, которые потребляют органическое вещество и полностью разлагают его до минеральных соединений. Эти организмы называют _________. Передача энергии, заключенной в химических связях органических веществ – пище осуществляется по _________________.

В биоценозах различают виды, которые в наибольшей степени формируют характерную для сообщества среду, их называют________ .

Единый природный комплекс, который выступает, как функциональное целое и образован живыми организмами и средой их обитания называют

____________. Экосистемы, которые обмениваются с соседними энергией, но не веществом, называют ___________. Экосистему земли в целом называют ____.

12

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 4

Расчет количества загрязняющих веществ выбрасываемых автотранспортом в атмосферу

Проблема загрязнения окружающей среды выбросами автотранспорта с каждым годом становится все острее. Опасность воздействия отработавших газов увеличивается вследствие того, что вредные компоненты этих газов выбрасываются в атмосферу, окружающую людей, где естественный обмен воздуха ограничен из-за плотной застройки. Выхлопные газы автотранспорта стали основными источниками загрязнения атмосферы.

Таблица 1 - Удельный выброс загрязняющих веществ, г/км.

Таблица 2 - Удельный выброс загрязняющих веществ, при сжигании 1 кг топлива, г/кг.

Таблица 3 - Состав отработанных газов двигателей внутреннего сгорания.

13

Задание 1. В личном пользовании жителей г. Воронежа находится 206534 автомобилей, из них 10 % грузовых, остальные – легковые. 30 % грузовых автомобилей имеют дизельные двигатели. Средний пробег автомобилей: легковых – 30 000 км, грузовых – 20 000 км в год. Сколько вредных веществ (СО,

СхНу, NОх) поступает в атмосферу?

Задание 2. Интенсивность движения по проспекту Революции составляет 1250 автомобилей в час. Из них: 5 % - автобусы, 70 % которых имеют дизельный двигатель; 1 % - грузовые с бензиновым двигателем, остальные – легковые, 90 % из которых находятся в индивидуальном пользовании. Сколько вредных веществ (СО, СхНу, NОх) поступает в атмосферу на участке в 1 км?

Задание 4. При заправке автомобиля (40 литров) и его эксплуатации из указанного количества бензина испаряется 0,3 литра, остальное количество бензина сжигается. Сколько вредных веществ (СО, СхНу, NОх) поступит в атмосферу, если было произведено 5 заправок.

Задание 5. Каков валовой выброс загрязняющих веществ автопарка, если в месяц в нем расходуется 3500 кг бензина? Какая численность машин, зная, что расход топлива составляет 10л/100 км и пробег 2000 км в месяц?

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 5

Оценка уровня шумового воздействия транспорта. Способы защиты от шума

Оценка уровня шумового воздействия транспорта на окружающую среду производится при наличии в зоне влияния дороги мест, чувствительных к шумовому воздействию: селитебных и промышленных территорий населенных пунктов, санитарно-курортных зон, территорий с/х назначения (при наличии специальных требований), заповедников, заказников и т.д.

Возникающий при движении транспортных средств шум ухудшает качество среды обитания человека и животных на прилегающих к дороге территориях. Шум действует на нервную систему человека, снижает трудоспособность,

Lр - уровень звукового давления в дБ; Р - интенсивность действующего звука (шума), Вт/м2; Ро - интенсивность звука, соответствующая порогу слышимости при частоте звука 1000 Гц; принимается равной 10 Вт/м2.

Из формулы видно, что увеличение интенсивности звука в 10 раз дает рост уровня звука на 10 дБА.

Величина эквивалентного уровня транспортного шума, образующегося на эксплуатируемой дороге, зависит от следующих факторов:

Транспортные факторы: количество транспортных средств (интенсивность движения); состав движения; эксплуатационное состояние транспортных средств; объем и характер груза; применение звуковых сигналов.

14

Дорожные факторы: плотность транспортного потока; продольный профиль (подъемы, спуски); - наличие и тип пересечений и примыканий; вид покрытия, шероховатость; ровность покрытия; поперечный профиль, наличие насыпей и выемок; число полос движения; наличие разделительной полосы; наличие остановочных пунктов для транспорта.

Природно-климатические факторы: атмосферное давление; влажность воздуха; температура воздуха; скорость и направление ветра, турбулентность

Lтрп + ΔLv определяется по таблице 1 в зависимости от интенсивности и скорости движения.

ΔLi - поправка на продольный уклон, принимается по таблице 2 ΔLd - поправка на вид покрытия, принимается по таблице 3

ΔLk - поправка на состав движения, принимается по таблице 4; ΔLдиз - поправка на количество дизельных автомобилей, принимается по таблице 5

ΔLL - величина снижения уровня шума в зависимости от расстояния L в метрах от крайней полосы движения, определяется по таблице 6 Кр - коэффициент, учитывающий тип поверхности между дорогой и точкой измерения, принимается по таблице 7.

Полученные величины эквивалентного уровня шума Lэкв не должны превышать для конкретных условий предельных величин, установленных санитарными нормами, приведенными в таблице 8.

Если установленные предельные значения превышены, следует применять мероприятия и сооружения защиты от шума. Рекомендуются следующие мероприятия: устройство древесно-кустарниковой полосы; применение шумозащитных барьеров, валов; прокладка трассы дороги в выемке; перенос трассы дороги.

Задание № 1. Обеспечить допустимый уровень шума в селитебной зоне населенного пункта на расстоянии 50 (75) метров от оси движения на высоте 12 метров от поверхности земли.

Исходные данные:

1 вариант

Интенсивность движения - 1650 авт./час. Средняя скорость движения транспортного потока - 60 км/час. Продольный уклон - 20%. Покрытие - цементобетонное. Число полос движения - 4.

Поверхность земли покрыта густым травяным покровом.

2вариант

Интенсивность движения - 500 авт./час.

Средняя скорость движения транспортного потока - 40 км/час. Продольный уклон - 20%. Покрытие – черный щебень.

Число полос движения - 4.

15

Поверхность земли – вспаханная Полученные величины эквивалентного уровня шума надо сравнить с

установленными санитарными нормативами и рекомендовать мероприятия и сооружения защиты от шума.

16

Таблица 6

Значение снижения уровня шума в зависимости от расстояния от крайней полосы движения - LL

где а - кратчайшее расстояние между геометрическим центром источника шума и верхней кромкой защитного сооружения, метров;

в - кратчайшее расстояние между расчетной точкой и верхней кромкой защитного сооружения, метров; с - кратчайшее расстояние между геометрическим центром источника шума и расчетной точкой, метров Н - высота защитного экрана или глубина выемки, метров; h1 - высота геометрического центра источника шума над поверхностью дороги, метров; h2 - высота расчетной точки над поверхностью дороги, метров; h3 - эффективная высота защитного сооружения, метров;

k - расстояние от расчетной оси полосы движения до границы откоса выемки или до экрана, метров; m - проекция откоса выемки на горизонтальную плоскость, метров;

L - расстояние от геометрического центра источника шума до заданного объекта, метров. Рис. 4.6.1. Схема к расчету шумового воздействия.

Рис. 4.6.2. Схема расчета длины противошумового экрана.

18

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 6

Расчет загрязнения почвы придорожной полосы автотранспортными выбросами свинца.

Выбросы соединений свинца происходят одновременно с выбросами отработавших газов при работе двигателей внутреннего сгорания автомобилей на этилированном бензине. Соединения свинца в настоящее время употребляются в качестве антидетонирующей добавки в этилированном бензине марки А-76 в количестве 0,17 г/л и для А-93 в количестве 0,37 г/л.

Свинец оседает на придорожной полосе. Считается, что около 20% общего количества свинца разносится с газами в виде аэрозолей, 80% выпадает в виде твердых частиц размером до 25 мкм и водорастворимых соединений на землю. Опасность таких выбросов заключается в том, что свинец накапливается в почве на глубине пахотного слоя или на глубине фильтрации воды атмосферных осадков. Далее накопление свинца может происходить при передаче его по трофическим цепям, что может представлять угрозу состоянию экосистем, а также здоровью человека при потреблении продуктов питания.

Предельно допустимая концентрация соединений свинца в почве по обще санитарному показателю составляет 32 мг/кг.

В настоящее время в стране производится не более 40% этилированных бензинов. Учитывая эти обстоятельства, для расчетов принимается экспертная оценка, согласно которой на рассматриваемом участке доля автомобилей, использующих этилированный бензин, не превышает величины 10%. Такое предположение подкрепляется и другими обстоятельствами. В последнее время наблюдается устойчивая тенденция дальнейшего снижения производства этилированного бензина. В крупнейших городах России запрещено применение этилированного бензина. Это позволяет не выполнять специальных расчетных оценок. Но необходимо учитывать возможность использования этилированного бензина транзитным транспортом.

Кроме того, следует отметить, что изменением №5 в ГОСТ 2048-77 исключены производство и продажа этилированного бензина АИ - 93 (содержание свинца 0,37 г/л) и введен неэтилированный бензин с допустимым содержанием свинца менее 0,013 г/л.

Оценка загрязнения придорожных земель выбросами свинца автомобилями ведется на основе определенного расчетным путем уровня загрязнения поверхностного слоя почвы.

Уровень загрязнения свинцом поверхностного слоя почвы на различном расстоянии от края проезжей части автодороги определяется по формуле (2.1):

где Рс – уровень загрязнения поверхностного слоя почвы свинцом, мг/л

19

h – толщина почвенного слоя, метров, в котором распределяются выбросы свинца. Принимается на пахотных землях равной глубине вспашки 02-03 м, на остальных видах угодий (в т.ч. целине) - 0,1 м;

ρ - плотность почвы, кг/м3 Рп - величина отложения свинца на поверхности земли, мг/м2 определяется по

формуле:

Рп = 0,4 · К1 · Uv · Тр · Рэ + F, (2.2)

где К1 - коэффициент, учитывающий расстояние от проезжей части и принимаемый по таблице 2.1.

Uv - коэффициент, зависящий от силы и направления ветров, принимается равным отношению площади розы ветров со стороны дороги, противоположной рассматриваемой зоне к общей площади,

Tp - расчетный срок эксплуатации дороги в сутках, принимается равным 7300 суток, что соответствует 20-летнему прогнозному сроку;

F- фоновое загрязнение поверхности земли, мг/м3

Pэ - мощность эмиссии свинца при данной среднесуточной интенсивности движения средней за расчетный период, в мг/м сут; определяется по формуле

где Кп= 0,74 – коэффициент пересчета единиц измерения;

mp – коэффициент, учитывающий дорожные и автотранспортные условия, принимается по графику (рис. 2.1) в зависимости от средней скорости транспортного потока, определяемой в соответствии с ВСН 25-86 «Указания по обеспечению безопасности движения на автомобильных дорогах», Минавтодор РСФСР (для расчетной скорости 60 км/час mp =1,27, для 80 кмч (на КАД) – mp

=1,0).

Ко = 0,8 -коэффициент, учитывающий оседание свинца в системе выпуска отработавших газов;

КТ = 0,8 - -коэффициент, учитывающий долю выбрасываемого свинца в виде твердых частиц в общем объеме выбросов;

Gi – средний эксплуатационный расход топлива для данного типа (марки) автомобилей л/км для оценочных расчетов в экономических обоснованиях развития автомобильных дорог допускается принимать по данным, приведенным в таблице 2.2;

Ni – среднесуточная интенсивность движения автомобилей данного типа (марки), средняя за срок службы дороги, авт./сут;

Pi – содержание добавки свинца в топливе, применяемом в автомобиле данного типа, г/кг.

В случаях, когда на рассматриваемой автомобильной дороге имеются участки с различными условиями движения, необходимо выделять такие участки и для каждого проводить расчет уровня загрязнения свинцом прилетающего к дороге поверхностного слоя почв (земель).

Автомобильные дороги делятся на пять категорий. Дороги I и II категорий с капитальными типами покрытий полнее отвечают условиям автомобильного движения. К их числу относят, например, новые автомагистрали с несколькими

20

полосами движения в каждом направлении и двухполосные, имеющие по одной полосе движения в одну сторону. Широкие полосы движения (3,75 м), ограниченные максимальные уклоны (3...4 %), увеличенные радиусы поворота и уширенные обочины обеспечивают на этих дорогах безопасность движения и достаточную пропускную способность. Дороги III категории, рассчитанные на менее интенсивное движение, имеют облегченное усовершенствованное покрытие. Ширина каждой полосы движения такой дороги может быть уменьшена до 3,5 м, радиусы кривых в плане до 400 м, максимальные уклоны до

5 %.

КIV категории относятся дороги с твердым покрытием, но не всегда усовершенствованным (булыжник, гравий). Ширина полосы движения на них не более 3 м, минимальные радиусы поворотов 250 м, максимально продольные уклоны 6 %.

КV категории относятся профилированные дороги, не имеющие твердого покрытия (проходящие по естественному грунту). Иногда их поверхность обрабатывают специальными добавками, связующими грунт, и несколько повышающими стойкость верхнего слоя. В осеннюю и весеннюю распутицу, а также в период снежных заносов они обычно становятся непроезжими, но в начале зимы, с наступлением первых морозов и до сильных снегопадов, а также летом в сухое время грунтовые дороги обладают хорошими качествами для эксплуатации.

Задание № 1: Определите величину отложения свинца в почве в условиях реконструкции дороги III категории по нормативам I категории.

Исходные данные:

Перспективная интенсивность движения на расчетный срок по данным экономического обоснования - 9800 авт./сут. Темп роста интенсивности движения 5 % в год.