mu

4.ИНДИВИДУАЛЬНЫЕ ДОМАШНИЕ ЗАДАНИЯ

4.1.Общие методические указания

Всоответствии с учебным графиком для студентов, обучающихся по направлению 100700 «Торговое дело», 080100 «Экономика» предусмотрено выполнение одного индивидуального домашнего задания (ИДЗ), которое должно содержать ответы на контрольные вопросы и решение двух расчетных задач. Выполнение этого задания необходимо для закрепления теоретических знаний.

При условии выполнения контрольного задания, студент допускается к сдаче зачета. Студенты выполняют домашнее задание, составленное в десяти вариантах (таблица 1). Каждый вариант включает десять вопросов, приведенных в подразделе 4.2 и условия задач, приведенные в подразделе 4.3.

Вариант вопросов ИДЗ и вариант условий задачи 2 определяется по последней цифре зачетной книжки студента, 0 соответствует 10-му варианту.

Вариант условий задачи 1 ИДЗ определяется как сумма двух последних цифр зачетной книжки студента.

Таблица 1

Номера вопросов в соответствии с вариантом задания

11

4.2.Контрольные вопросы

1.Экологические «законы» Б. Коммонера.

2.Глобальный экологический кризис: признаки, причины и последствия.

3.Биосоциальная адаптация человека к природной среде обитания.

4.Устойчивое развитие – пути решения.

5.Предмет и основные задачи экологии как науки. Экология в системе естественных наук и ее структура.

6.Методы экологии. Моделирование в экологии: возможности метода и применение.

7.Перспективы перехода России на модель устойчивого развития.

8.История становления науки «Экология».

9.Современные экологические проблемы и пути их решения.

10.Системные законы экологии.

11.Современные характеристики биосферы.

12.Основные пути приспособления живых организмов к условиям

среды.

13.Биогеохимический цикл фосфора.

14.Биогеохимический цикл углерода.

15.Биогеохимический цикл серы.

16.Биогеохимический цикл кислорода.

17.Биогеохимический цикл азота.

18.Основные абиотические факторы. Закон оптимума.

19.Биоценоз. Компоненты биоценоза. Биогеоценоз.

20.Роль и функции живого вещества в биосфере.

21.Экологические факторы и их действие.

22.Экологические пирамиды.

23.Понятие и классификация биотических факторов. Внутривидовые и межвидовые отношения.

24.Учение В.И. Вернадского о ноосфере. Предпосылки перехода к ноосфере.

25.Экосистема и ее свойства. Структура и динамика экосистем. Влияние человека на природные экосистемы.

26.Общие закономерности экологических факторов среды по отношению к организмам. Правило «оптимума».

27.Закон толерантности и его следствия.

28.Учение В.И. Вернадского о биосфере.

29.Круговорот веществ в биосфере.

30.Понятие биосферы и экосферы. Их границы и функции.

12

31.Экологические проблемы и последствия роста народонаселения.

32.Влияние на здоровье человека современной промышленности.

33.Демографические проблемы планеты Земля.

34.Проблемы урбанизации.

35.Проблема пищевых ресурсов на планете.

36.Влияние деятельности Сибирского химического комбината на окружающую среду и здоровье населения.

37.Классификация природных ресурсов.

38.Динамика сокращения биологического разнообразия на планете.

39.Основные причины утраты биологического разнообразия.

40.Деградация почв, причины.

41.Основные виды антропогенного воздействия на почвы: эрозия, загрязнение, засоление и заболачивание, опустынивание, отчуждение земель для промышленного и коммунального строительства.

42.Основные мероприятия по защите почв от деградации.

43.Пути решения проблемы ресурсов полезных ископаемых.

44.Понятие природных ресурсов. Классификация по признаку возобновимости.

45.Характеристика рационального природопользования. Природноресурсный потенциал.

46.Основные природные ресурсы России.

47.Водные ресурсы. Проблемы чистой воды в мире и России.

48.Виды природных ресурсов и основы их рационального использования.

49.Экологические последствия лесных пожаров.

50.Минеральные удобрения: польза и вред.

51.Меры по сохранению видового разнообразия на планете.

52.Пути и источники антропогенных загрязнений биосферы.

53.Парниковый эффект. Степень потепления и возможные последствия.

54.Стратегия борьбы с парниковым эффектом.

55.Диоксид углерода и парниковый эффект, изменение климата.

56.Основные методы и оборудование для механической отчистки воздуха от загрязнений.

57.Нормирование примесей в атмосфере.

58.Причины возникновения кислотных дождей, их влияние на биосферу.

59.Масштабы и факторы загрязнения атмосферы.

60.Причины нарушения озонового слоя и его значения для наземной биоты.

61.Озоновые дыры. Причины возникновения, последствия.

13

62.Методы очистки промышленных выбросов от пыли и газов.

63.Киотский протокол.

64.Смог: причины и последствия.

65.Транспорт и окружающая среда. Методы защиты атмосферного воздуха от отработанных газов автомобилей.

66.Виды загрязнения литосферы. Способы отчистки почвы. Основные методы защиты литосферы.

67.Радиоактивное загрязнение окружающей среды.

68.Основные источники и виды загрязнения гидросферы.

69.Глобальные проблемы мирового океана.

70.Водные ресурсы, роль воды на Земле.

71.Малоотходные и безотходные технологии. Вторичное использование материалов.

72.Методы очистки сточных вод.

73.Показатели качества воды.

74.Уменьшение загрязнения литосферы твердыми отходами.

75.Биотехнологические процессы: очистка сточных вод, утилизация твердых бытовых отходов, восстановление загрязненных почв.

76.Атомная энергетика и окружающая среда.

77.Гидроэнергетика и окружающая среда.

78.Теплоэнергетика и окружающая среда.

79.Альтернативные источники энергии. Их воздействие на окружающую среду.

80.Захоронение радиоактивных отходов.

81.Состояние окружающей природной среды в России.

82.Охрана и рациональное использование недр.

83.Классификация твердых отходов.

84.Переработка и утилизация твердых отходов.

85.Правовые аспекты охраны природы и основы природопользования.

86.Экологическая экспертиза и оценка воздействия на окружающую среду.

87.Международные объекты охраны окружающей среды.

88.Экологический контроль и мониторинг.

89.Рационализация природопользования и ее экономические механизмы.

90.Экономическое стимулирование экономии сырьевых и материальных ресурсов.

91.Экологические права граждан.

92.Законодательное управление природоохранной деятельностью

14

93.Государственная экологическая экспертиза. Экологический контроль.

94.Международное сотрудничество в области защиты окружающей

среды

95.Экономический ущерб от загрязнения окружающей среды..

96.Мониторинг окружающей среды. Методы и задачи.

97.Экология Космоса.

98.Понятие, структура (элементы), цели и задачи экономического механизма природопользования и охраны окружающей среды.

99.Планирование природопользования и охраны окружающей среды.

100.Меры экономического стимулирования охраны окружающей

среды.

5.3. Расчетные задания

Задача 1

Имеются данные изменения численности растения во времени:

В соответствии с номером своего варианта построить график зависимости численности популяции от времени, определить тип кривой роста. Найти уравнение, описывающее экспериментальную зависимость.

15

Методические указания к решению задачи 1

Численность популяций определяется двумя противоположными процессами – рождаемостью и смертностью.

Очевидно, что в жизнеспособной популяции рождаемость должна превышать смертность. В этом случае при постоянной величине удельной скорости изменения численности рост числа организмов популяции N в зависимости от времени (количества поколений) математически будет представлять собой геометрическую прогрессию. Экспоненциальный рост численности популяции, называемый J- образной кривой, представлен на рис. 1. Он возможен лишь при отсутствии лимитирующих факторов. Такой рост в природе не происходит, либо происходит в течение очень непродолжительного времени (например, популяции одноклеточных организмов, водорослей, мелких ракообразных при благоприятных условиях размножаются по экспоненциальному закону). Это рост численности особей в неизменяющихся условиях.

Экспоненциальный тип роста описывается следующим дифференциальным уравнением:

где Nt – численность популяции в момент времени t ; N0 – численность популяции в начальный момент времени t0 ; е – основание натурального

логарифма; r – показатель, характеризующий темп размножения особей в данной популяции (удельная скорость изменения численности).

Логарифмируя обе части уравнения (2), получим уравнение линейного вида

Используя экспериментальную зависимость lnN от t можно определить lnN0 как отрезок, отсекаемой прямой на оси X, а r как тангенс угла наклона прямой.

16

N

N0

t

Рис. 1. J-образная кривая роста численности популяции

lnN

lnN = LnN0 + rt

) α

tgα = r

lnN0 {

t

Рис. 2. Графический вид зависимости lnN от t в случае экспоненциального роста

В реальных условиях удельная скорость роста популяции r зависит от плотности популяции. Увеличение плотности популяции снижает количество доступной организму пищи, что приводит к росту удельной смертности d и снижению удельной скорости изменения численности популяции r. Уменьшение r до нулевого значения останавливает рост численности популяции на некотором значении N = K, которое называют емкостью экологической ниши.

Таким образом, рост популяции не может быть бесконечным, а реальная кривая изменения численности популяции имеет вид буквы S (логистическая), представленный на рис. 3. Такой тип роста

где К – максимальное число особей, способных жить в рассматриваемой среде. В интегральной форме уравнение (4) имеет вид

17

где а – константа интегрирования, определяющая положение кривой относительно начала координат, a = ln((K – N0)/N0) при t = 0.

Тогда уравнение (5) можно записать в виде

N

K

Построить график зависимости численности популяции от времени, определить тип кривой роста. Найти уравнение, описывающее экспериментальную зависимость.

Решение. Построим график зависимости N от t (рис. 4). Как видно график имеет логистический характер. Для описания данной зависимости воспользуемся уравнением (5). Коэффициент K найдем из графика. K = 42. Коэффициент a найдем из выражения a = ln((K –

N0)/N0). N0 = 10. a = 1,2.

Далее, выбираем t1 = 5. Ему соответствует N1 = 27. Подставив данные значения в выражение (5), получим:

18

t, годы

точки и линия, построенные по уравнению (6)

экспериментальные точки

Рис. 4. Зависимость численности растения N от t и кривая, полученная по уравнению (7)

Выразим r:

42 = 27(1+exp(1,2 −5r )), exp(1,2 −5r )= 42 −27 , 27

Далее необходимо рассчитать численность растения по уравнению (7), занести данные в таблицу и построить график.

График, построенный по полученному уравнению, представлен на рис. 4.

Задача 2

Предприятие Томской области ЗАО «Аграрная группа» в процессе своей хозяйственной деятельности в 2010 г. выбросило в атмосферу от стационарных источников и сбросило в р. Томь загрязняющие вещества.

19

В таблицах 2.1–2.2 приведены количества загрязняющих веществ, установленные нормативы и другие данные, необходимые для расчетов.

Кэкол.сит = 1,2 (для атмосферного воздуха и почвы); Кэкол.сит = 1,03 (для бассейна р. Оби); Кинд = 1; Кособ.тер = 1.

Таблица 2.1 Характеристика выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от

стационарных источников предприятия

Таблица 2.2 Характеристика сбросов загрязняющих веществ предприятием в р. Томь

1.Рассчитайте плату предприятия по основным видам платежей: за выбросы от стационарных источников и за сбросы в соответствии со своим вариантом.

2.Рассчитать:

2.1 Во сколько раз изменятся платежи предприятия за выбросы в 2011г., если будет использована новая технология, которая позволит снизить выбросы всех загрязняющих веществ на 40 % (рассчитать для своего компонента) (для выбросов загрязняющих веществ в атмосферу).

20