Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Учебно-полевая практика по экологии. Учебное пособие
.pdf
51
Искусственное загрязнение атмосферы разделяют на радиоактивное,
электромагнитное, шумовое, дисперсное и газообразное, а также по отраслям
промышленности и видам технологических процессов.
Главными и наиболее опасными источниками загрязнения атмосферы
являются промышленные, транспортные и бытовые выбросы. По особенностям
строения и характеру влияния на атмосферу загрязнители, как правило,
подразделяют на механические и химические.
Вещества, загрязняющие атмосферу, подразделяют также на первичные и
вторичные. Первичные — это вещества, содержащиеся непосредственно в
выбросах предприятий и поступающие с ними от разных источников.
Вторичные являются продуктами трансформации первичных или вторичного
синтеза. Они нередко более опасны по сравнению с первичными веществами
[11].
Цель работы: определить степень запыленности воздуха вблизи
антропогенного воздействия (дорога, стройка, склад удобрений и т.п.).
Материалы и оборудование: дистиллированная вода, стеклянные банки,
фильтры, весы.
Ход работы:
1) вблизи дороги и для контроля в удалении от нее выбрать по 5 деревьев
одной породы. На высоте 1-1,5 м со стороны дороги с каждого дерева сорвать по
10 листьев и поместить в чистую стеклянную банку с крышкой. В другую банку
таким же образом собрать листья с контрольных деревьев, растущих вдали от
дороги;
2) места взятия проб отметить на карте микрорайона;
3) каждый фильтр до фильтрации тщательно взвесить;
4) листья в банках залить дистиллированной водой. Затем тщательно смыть
пыль с поверхности каждого листа. Воду отфильтровать и фильтр с осадком
высушить в термостате при 60 °С. После сушки каждый фильтр взвесить;
52
5) по разности массы фильтра после фильтрации и до фильтрации
определить массу пыли с поверхности каждого листа;
6) для определения поверхности обмытых листьев взять 5 листьев, лучше
разных по размеру, протереть их от воды и обвести каждый на бумаге. Затем
вырезать по контуру и взвесить вырезанные проекции листа. Из той же бумаги
вырезать квадрат 10 х 10 см и его взвесить;
7) поверхность обмытых листьев рассчитать по формуле
где М
- масса бумаги, вырезанной по контурам 5 листьев, мг;
1
М
- масса 1 дм2 бумаги, мг;
2
Р - количество обмытых листьев;
8) определить количество пыли, осаждаемой на 1 м2 поверхности листьев.
Зная точное накопление пыли (от последнего сильного дождя), рассчитывают
среднюю скорость осаждения пыли за сутки по формуле
где т - масса пыли, г;
S - поверхность обмытых листьев, дм2;
t - время осаждения пыли, сутки.
Проведя подобные исследования в разных точках микрорайона, можно
построить карту запыленности района [4].
5.2 Работа 2 Определение температуры и органолептических
характеристик воды
Источник, вносящий в поверхностные или подземные воды различные
вредные вещества, микроорганизмы или тепло, называется источником
загрязнения, вещество, нарушающее нормы качества воды, — загрязняющим.
53
Природные воды могут быть загрязнены самыми различными примесями,
которые разделяют с учетом их биологических и физико-химических свойств на
группы. К первой группе относятся вещества, растворяющиеся в воде и
находящиеся там в молекулярном или ионном состоянии. В природной воде
могут присутствовать в растворенном виде различные газы (кислород, азот,
диоксид углерода, сернистый газ и др.), а также растворимые соли (натрия,
калия, кальция, аммония, алюминия, железа, магния, марганца и др.). Можно
установить их наличие с помощью химического анализа, потому что
растворенные примеси не задерживаются ни песчаными, ни бумажными
фильтрами. Вторая группа примесей — те, что образуют с водой коллоидные
системы и взвеси. Коллоидные системы образуются из практически
нерастворимых веществ. Они задерживаются мембранами — тонкими пленками
из коллодия или бычьего пузыря. В коллоидном состоянии могут находиться
вещества минерального и органического происхождения. При длительном
отстаивании частицы песка, глины, образующие в воде взвеси, способны
осаждаться.
Вода может иметь загрязнения биологического характера: бактерии,
вирусы, водоросли, простейшие, черви и т. д. Бактерии образуют устойчивые
взвеси, а водоросли — целые «подводные луга», на дне водоемов может быть
много червей.
Основными источниками загрязнения являются промышленные и
коммунальные канализационные стоки, смыв с полей части почвы, содержащей
различные агрохимикаты, дренажные воды систем орошения, стоки
животноводческих ферм, попадание в водоемы с осадками и ливневыми стоками
аэрогенных загрязнений.
Биогены, поступающие в водоемы со сточными водами и смываемыми с
полей удобрениями, стимулируют рост фитопланктона, водорослей. Данный
процесс называют эвтрофизацией.
К одному из видов загрязнения природных вод относится и тепловое
загрязнение. Промышленные предприятия, электростанции нередко сбрасывают
54
в водоемы (водохранилища) подогретую воду, приводящую к повышению в них
температуры. В водоемах с повышением температуры уменьшается содержание
кислорода, увеличивается токсичность загрязняющих воду примесей, нарушается
биологическое равновесие, происходит смена видового состава организмов,
например, водорослей [6].
Цель работы: изучить состояние проб воды по органолептическим
показателям.
Материалы и оборудование: пробы воды из различных водоемов,
водопроводной воды, термометр, колба вместимостью 250 мл с пробкой,
пробирка высотой от 15 до 20 см, шкала миллиметровая или линейка.
Первичную оценку качества воды в водоеме проводят, определяя ее
температуру и органолептические характеристики. Определение температуры
воды необходимо для контроля тепловых загрязнений водоема, поэтому
проводить измерения следует в нескольких точках, отстоящих друг от друга на
несколько сотен метров. Органолептические характеристики воды определяются
с помощью органов зрения (мутность, цветность) и обоняния (запах).
Ход работы:
1) определить температуру. Погрузить термометр непосредственно в воду
водоема не менее чем на одну треть шкалы и выдержать в погруженном
состоянии не менее 5 минут. Не вынимая термометра из воды, произвести отсчет
показаний (с точностью до половины минимального деления). Определить
температуру воды (t °C) в нескольких местах водоема, отстоящих друг от друга
не менее чем на несколько сот метров. Рассчитать разницу в значениях
температуры. При наличии впадающих в водоем притоков (сточных канав,
ручьев, речек) определить температуру также в зонах смешения воды в местах их
впадения в водоем;
2) определить запах. Заполнить колбу водой на 1/3 объема и закрыть
пробкой. Взболтать содержимое колбы. Открыть колбу и осторожно, неглубоко
вдыхая воздух, сразу же определить характер и интенсивность запаха. Если запах
55
сразу не ощущается или запах неотчетливый, испытание можно повторить,
№
пробы
Интенсивнос
ть запаха
Характер проявления запаха
Оценка
интенсивн
ости
запаха
Нет
Запах не ощущается
0
Очень слабая
Запах сразу не ощущается, но
обнаруживается при тщательном
исследовании (при нагревании воды)
1
Слабая
Запах замечается, если обратить на это
внимание
2
Заметная
Запах легко замечается и вызывает
неодобрительный отзыв о воде
3
Отчетливая
Запах обращает на себя внимание и
заставляет воздержаться от питья
4
Очень
сильная
Запах настолько сильный, что делает воду
непригодной к употреблению
5
нагрев воду в колбе до температуры 60 °С (подержав колбу в горячей воде).
Интенсивность запаха определить по пятибалльной системе (таблица 9);
3) определить характер запаха воды. Характер запаха может быть
естественного или искусственного происхождения. Гнилостный, плесневый,
торфяной и травянистый – это запахи естественного происхождения. Землистый,
хлорный, уксусный, фенольный, нефтяной – это запахи искусственного
происхождения;
Таблица 9 - Определение интенсивности запаха
4) определить цветность. Заполнить пробирку водой до высоты 10-12 см.
Определить цветность воды, рассматривая пробирку сверху на белом фоне при
достаточном боковом освещении (дневном, искусственном) (таблица 10);
56
Таблица 10 – Цветность воды
№
пробы
Цветность воды
Слабо желтая
Светло-желтоватая
Желтая
Интенсивно желтая
Коричневатая
Красно-коричневатая
Другая (укажите какая)
№
пробы
Мутность воды
Слабо опалесцирующая
Опалесцирующая
Слабо мутная
Мутная
Очень мутная
5) определить мутность. Заполнить пробирку водой до высоты 10-12 см.
Определить мутность воды, рассматривая пробирку сверху на темном фоне при
достаточном боковом освещении (дневном, искусственном) (таблица 11);
Таблица 11 - Мутность воды
6) полученные результаты занести в таблицу 12. Сделать выводы об
экологическом состоянии водоема (качестве воды) по измеренным показателям.
57
Таблица 12 – Экологическое состояние водоемов по измеренным
Показатели
№ пробы и название водоема
1 2 3
Температура, °С
Максимальная разность
температур в точках отбора, °С
Запах:
характер
интенсивность, балл
Цветность
Мутность
Заключение
показателям
5.3 Работа 3 Расчетная оценка количества выбросов вредных веществ
в воздух от автотранспорта
В автомобильных двигателях внутреннего сгорания в мире ежегодно
сжигается около 2 млрд. т нефтяного топлива. При этом коэффициент полезного
действия в среднем составляет 23 %, остальные 77 % уходят на обогрев
окружающей среды. В России автотранспорт ежедневно выбрасывает в
атмосферу 16,6 млн. т загрязняющих веществ. 30 % заболеваний горожан
непосредственно связано с загрязненностью воздуха выхлопными газами [13].
Цель работы: исследовать роль различных групп автомашин в загрязнении
атмосферного воздуха.
Материалы и оборудование: пишущие принадлежности,
микрокалькулятор.
58
Ход работы:
Тип автотранспорта
Количество,
шт.
Всего за 20
минут
За 1 час (Ni),
шт.
Общий путь
за 1 час, (L),
км
Легковой автомобиль
11111111111
14
42
Грузовой автомобиль
Автобус
Дизельный грузовой
автомобиль
1) выбрать участок автотрассы и измерить шагами его длину (l, м),
предварительно определив среднюю длину своего шага;
2) подсчитать количество единиц автотранспорта, проходящего по участку
в определенный период суток в течение 20 минут. При этом заполнить таблицу
11 (для примера в таблице заполнена строка «Легковые автомобили»). Рассчитать
количество единиц автотранспорта, проходящего за 1 час;
3) рассчитать общий путь, пройденный выявленным количеством
автомобилей каждого типа за 1 час (L, км), по формуле:
Li = Ni ∙ l,
где Ni - количество автомобилей каждого типа, проходящих за 1 час;
i - обозначение типа автотранспорта;
l - длина участка, км.
Таблица 13 - Движение автотранспорта на магистрали
4) рассчитать количество топлива (Qi, л) разного вида, сжигаемого при
этом двигателями автомашин, по формуле:
Значения Vi приведены в таблице 14.
Qi = Li ∙ Vi
59
Таблица 14 - Расход топлива в зависимости от типа автотранспорта
Тип автотранспорта
Средние нормы расхода
топлива (л на 100 км)
Удельный расход топлива
Vi (л на 1 км)
Легковой автомобиль
11-13
0,11-0,13
Грузовой автомобиль
29-33
0,29-0,33
Автобус
41-44
0,41-0,44
Дизельный грузовой
автомобиль
31-34
0,31-0,34
Вид топлива
Значение коэффициента (К)
Угарный газ
Углеводороды
Диоксид азота
Бензин
0,6
0,1
0,04
Дизельное
топливо
0,1
0,03
0,04
Значения эмпирических коэффициентов, определяющих выброс вредных
веществ от автотранспорта в зависимости от вида горючего, приведены в таблице
15. Коэффициент К численно равен количеству вредных выбросов
соответствующего компонента в литрах при сгорании в двигателе автомашины
количества топлива (также в литрах), необходимого для проезда 1 км (т.е.
равного удельному расходу топлива).
Таблица 15 - Среднее количество вредных выбросов в зависимости от
используемого топлива
5) определить общее количество сожженного топлива (Qi) в литрах и
заполнить таблицу 16;
60
Таблица 16 - Расход топлива разными видами автотранспорта
Тип автотранспорта
Ni
Qi, в том числе
бензин
дизельное
топливо
Легковой автомобиль
Грузовой автомобиль
Автобус
Дизельный грузовой автомобиль
Итого: все виды транспорта
Сумма Qi =
Вид топлива
Сумма Qi, л
Количество вредных веществ, л
СО
Углеводороды
NO2
Бензин
Дизельное
топливо
Всего:
Всего V, л
6) рассчитать количество выделившихся вредных веществ в литрах при
нормальных условиях по каждому виду топлива и общее их количество (V, л),
результаты занести в таблицу 17;
Таблица 17 – Выделение загрязнителей в зависимости от вида топлива
7) принимая во внимание близость к автомагистрали жилых и
общественных зданий, сделать вывод об экологической обстановке в районе
исследованного участка дороги.
6 Биоиндикация состояния окружающей среды
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]