Задача № 1

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

Баланс энергии:

Эп = Эд + Эпр + Эп.в,

где:

Эп – энергия потребления пищи;

Эд – энергия дыхания или обеспечения жизнедеятельности организма;

Эпр – энергия прироста;

Эп.в – энергия продуктов выделения.

Из условия задачи мы знаем зависимость энергии прироста:

Эпр = 0,5 * Эд;

Из данных в таблице мы вычислим энергию потребления пищи и энергию продуктов выделения:

Эп = 450+230+190 = 870 Дж/м²;

Эп.в = 190 Дж/м²;

В результате получим баланс энергий:

870 = Эд + Эпр + 190; так как Эпр = 0,5 * Эд, то:

870 = 1,5 * Эд + 190;

Отсюда найдём энергию дыхания Эд:

1,5 * Эд = 870 – 190 = 680;

Эд = 680 / 1,5 = 453,33 Дж/м²;

Зная энергию дыхания Эд, мы можем найти энергию прироста Эпр:

Эпр = 0,5 * 453,33 = 226,665 Дж/м².

Определим часть энергии поступающей в организм выдры:

Эп * 0,1 = 870 * 0,1 = 87 Дж/м².

Вывод: энергия прироста составляет 226,665 Дж/м², часть энергии, которая поступает в организм выдры, питающейся хищной рыбой составляет 87 Дж/м².

Задача № 2

Построить в масштабе экологическую пирамиду чисел, биомасс, энергии. Исходные данные:

Трофический уровень	Количество особей, шт.	Биомасса, кг	Энергия, ккал
1	44000	36000	480000
2	1100	4200	4200
3	550	600	120

Задача № 3

Произвести оценку уровня загрязнения атмосферного воздуха отработанными газами автотранспорта по концентрации СО, если расчетная интенсивность движения автомобилей в обоих направлениях N, автом./час; продольный уклон у град.; скорость ветра V, м/с; относительная влажность воздуха , %. Движущийся автотранспорт состоит из грузовых автомобилей с малой грузоподъёмностью, со средней грузоподъёмностью, с большой грузоподъёмностью с дизельными двигателями, автобусов и легковых автомобилей.

Тип местности по степени аэрации (а – транспортные тоннели, б - транспортные галереи, в – магистральные улицы и дороги с многоэтажной застройкой с двух сторон, г – жилые улицы с одноэтажной застройкой, улицы и дороги в выемке, д –городские улицы и дороги с односторонней застройкой, набережные, эстакады, виадуки, высокие насыпи, е – пешеходные тоннели).

Формула оценки концентрации окиси углерода Ксо:

Ксо = (0,5 + 0,01 * N * Кт) * Ка * Ку * Кс * Кв * Кп, где:

0,5 – фоновое загрязнение воздуха нетранспортного происхождения, мг/м²;

N – суммарная интенсивность движения автомобилей на городской дороге, автом./час;

Кт – коэффициент токсичности автомобилей по выбросам в атмосферный воздух окиси углерода;

Ка – коэффициент, учитывающий аэрацию местности;

Ку – коэффициент, учитывающий изменение загрязнения атмосферного воздуха окисью углерода в зависимости от величины продольного уклона;

Кс – коэффициент, учитывающий изменения концентрации окиси углерода в зависимости от скорости ветра;

Кв – коэффициент, учитывающий изменения концентрации окиси углерода в зависимости от относительной влажности воздуха;

Кп – коэффициент увеличения загрязнения атмосферного воздуха окисью углерода у пересечений.

Кт = P_i * K_Ti, где:

P_i – состав автотранспорта в долях единицы;

Исходные данные:

Температура воздуха – 20⁰ С;

N = 1100 автом./ч;

V = 4 м/с;

у = 8⁰;

ф = 70%;

Кп = 2;

K_Ti:

- лёгкий грузовой = 2,3;

- средний грузовой = 2,9;

- тяжёлый грузовой (дизельный) = 0,2;

- автобус = 3,7;

- легковой = 1;

Тип местности по степени аэрации: г.

Ка = 0,6;

Ку = 1,55;

Кс = 1,2;

Кв = 1;

состав автотранспорта Р_i:

- лёгкий грузовой = 15%;

- средний грузовой = 10%;

- тяжёлый грузовой (дизельный) = 7%;

- автобус = 9%;

- легковой = 59%;

Найдём коэффициент токсичности автомобилей по выбросам в атмосферный воздух окиси углерода Кт:

Кт = 2,3 * 0,15 + 2,9 * 0,1 + 0,2 * 0,07 + 3,7 * 0,09 + 1 * 0,59 = 1,572;

Вычислим концентрацию окиси углерода:

Ксо = (0,5 + 0,01 * 1100 * 1,572) * 0,6 * 1,55 * 1,2 * 1 * 2 = 39,712.

Вывод: невысокий уровень загрязнения атмосферного воздуха отработанными газами автотранспорта, так как низкий коэффициент токсичности и малая концентрация окиси углерода.