Круговорот в экосистеме. Экологические проблемы

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение ВПО

Иркутский государственный технический университет

Заочно - Вечерний Факультет

Контрольная работа

по дисциплине «Экология»

Вариант 52

Выполнил: студент

группы СМз-13-1

Кузнецов И.В.

№ зачетки 13151252

Проверил преподаватель:

Голодкова А. В.

Иркутск 2015



8. Большой и малый круговороты веществ на Земле (в биосфере). В чем состоит их принципиальное отличие?

Все вещества на нашей планете находятся в состоянии постоянного круговорота. Солнечная энергия вызывает на Земле два круговорота веществ: один, большой, охватывающий всю биосферу, называется биосферным, а другой -- малый -- протекает внутри экосистемы и называется биологическим.

Биосферному круговороту веществ предшествует геологический, который обусловливает разрушение, миграцию и аккумуляцию химических соединений и веществ. В такой миграции ведущая роль принадлежит солнечной энергии, от которой зависят скорость и масштабность развития экзогенных процессов. В них главенствующая роль принадлежит гравитационным и особенно термическим свойствам поверхности суши и водной оболочки, которые поглощают и отражают солнечные лучи, обладают теплопроводностью и теплоемкостью. Неустойчивый гидротермический режим Земли вместе с планетарной системой циркуляции атмосферы обусловил геологический круговорот веществ, который вместе с эндогенными процессами -- спредингом, субдукцией, вулканизмом, тектоническими движениями -- вызывает формирование и развитие океанов и континентов. Продукты выветривания транспортируются воздушными массами и водными потоками. С появлением биосферы в большой круговорот веществ включились продукты жизнедеятельности организмов, и, таким образом, геологический круговорот приобрел совершенно новые черты. Он становится поставщиком живым организмам питательных веществ, во многом определяет условия их существования и при этом наряду с механической и химической дифференциацией и аккумуляцией вещества стала осуществляться биологическая дезинтеграция и биологическая аккумуляция вещества.

Большой круговорот веществ в биосфере характеризуется двумя важными особенностями. Во-первых, он осуществляется на протяжении всей истории существования биосферы, т. е. начиная по крайней мере с 3,8--4,0 млрд. лет назад. Во-вторых, он представляет собой современный планетарный процесс, играющий важную роль в дальнейшем существовании и развитии биосферы.

Перемещающееся в геологическом круговороте неорганическое вещество является своеобразным резервным фондом для биологической ветви биосферного круговорота. Этот резервный фонд сосредоточен в атмосфере в виде газов и термодинамических активных веществ, в воде -- в виде растворенных химических элементов и их соединений, в литосфере -- в виде минеральных и органоминеральных веществ, часть из которых находится в верхних горизонтах и почвах. С атмосферой и гидросферой связан в основном транзитный цикл круговорота, а с литосферой и частично с гидросферой -- аккумулятивный, или осадочный.

Малый, или биологический, круговорот веществ развивается на фоне геологического, охватывающего всю биосферу. Хотя он происходит внутри отдельных экосистем, он не замкнут, а это вызвано тем, что в экосистему вещество и энергия поступают извне.

Растения, животные и почвенный покров на суше образуют сложную глобальную систему, которая формирует биомассу, связывает и перераспределяет солнечную энергию, углерод атмосферы, влагу, кислород, водород, азот, фосфор, серу, кальций и другие элементы, участвующие в жизнедеятельности организмов, которые называются биогенными элементами. Растения, животные и микроорганизмы водной среды, которые выполняют ту же функцию связывания и перераспределения солнечной энергии и биологического круговорота веществ, образуют другую глобальную систему.

В отличие от большого малый круговорот имеет несомненно меньшую, но неодинаковую продолжительность. Различают сезонные, годовые, многолетние и вековые малые круговороты. При рассмотрении биологического круговорота веществ основное внимание уделяют годовому ритму, определяемому годичной динамикой развития растительного покрова.

Обмен веществом и энергией, осуществляющийся между различными структурными частями биосферы и определяющийся жизнедеятельностью микроорганизмов, называется биогеохимическим циклом. Это понятие ввел в мировую науку В. И. Вернадский, и только после этого перестало существовать представление о круговороте веществ как о замкнутой системе. Все биогеохимические циклы составляют современную динамическую основу существования жизни. Они взаимосвязаны между собой, и в то же время каждый из них играет свою неповторимую роль в эволюции биосферы.

Отдельные циклические процессы вместе с тем не являются полностью обратимыми. Одна часть элементов и соединений в процессе миграции и превращения рассеивается или связывается в новых системах и, следовательно, выпадает из круговорота. Другая часть веществ способна возвратиться в круговорот, но довольно часто он приобретает новые качества, и при этом изменяется количественный состав веществ, участвующих в круговороте. Часть веществ вследствие геологических процессов, в частности субдукции, может извлекаться из круговорота и, перемещаясь в нижние горизонты литосферы, видоизменяться, а часть, в основном в газообразном состоянии, -- удаляться из атмосферы в космическое пространство.

13. Связи и взаимоотношения организмов в экосистеме (перечислить и указать их значение)

Природа прекрасна и многообразна. Существуя на одной планете, растения и животные вынуждены были научиться сосуществовать друг с другом. Взаимоотношение между организмами - это непростая, но интересная тема, которая поможет лучше понять окружающий мир. Виды взаимоотношений Есть различные виды взаимоотношений живых организмов между собой. Но ученые разделяют их на три крупные группы.

В первой группе объединены все те виды взаимоотношений между организмами, которые можно назвать положительными, результат которых помогает существовать без противоречий двум организмам.

Ко второй группе относятся те виды взаимоотношений, которые называются негативными. В результате взаимодействия двух организмов выгоду извлекает только один, а второй угнетен. Порой последний может даже погибнуть в результате подобных взаимоотношений. Ко этой группе относится также и такое взаимодействие организмов, которое негативно сказывается и на первой, и на второй особи

Третья группа считается самой малочисленной. К этой группе относятся взаимоотношения между организмами, которые не приносят ни пользы, ни вреда обеим сторонам. Позитивные виды взаимоотношений организмов Для того чтобы существовать в мире, нужно найти союзников и помощников. Именно этим и занимаются многие растения и животные на протяжении своего эволюционного развития. В результате появляются связи, обе стороны которых получают выгоду от взаимоотношений. Или же те отношения, которые выгодны только одной стороне, а второй они не вредят. Позитивные взаимоотношения, которые также называются симбиозом, многообразны. В настоящее время выделяют кооперацию, мутуализм и комменсализм.

Кооперация

Кооперация - это такие взаимоотношения между живыми организмами, когда выгоду извлекают обе стороны. Чаще всего эта выгода заключается в добыче пищи. Но иногда одна из сторон получает от другой не только пищу, но и защиту. Очень интересны такие взаимоотношения между организмами. Примеры можно увидеть в животном мире в разных частях планеты. Одним из них становится кооперация рака-отшельника и актинии. Благодаря актинии, рак обретает жилище и защиту от других обитателей водного пространства. Без рака-отшельника актиния не может передвигаться. Но рак позволяет расширить радиус поиска пищи. Кроме того, то, что не съест актиния, спустится на дно и достанется раку. А значит, выгоду от этих отношений получают обе стороны. Другим примером стали взаимоотношения носорогов и воловьих птиц. Такие взаимоотношения между организмами позволяют одной из сторон найти пищу. Воловьи птицы едят насекомых, которые в избытке живут на огромном носороге. Носорогу также полезны соседи. Благодаря этим птичкам он может вести здоровую жизнь и не беспокоиться из-за насекомых.

Комменсализм

Комменсализм -- это те взаимоотношения между организмами в экосистемах, когда один из организмов получает выгоду, а второй от этих отношений не испытывает неудобств, но и не извлекает пользу. Такой вид взаимоотношений также называют нахлебничеством

Акулы -- жуткие морские хищники. Но для рыб-прилипал они становятся шансом выжить и защитить себя от других водных хищников, которые слабы по сравнению с акулами. Рыбы-прилипалы получают выгоду от акул. Но сами не приносят им никакой пользы. В то же время нет и вреда. Для акулы такие взаимоотношения остаются незамеченными. В норах грызунов можно найти не только детенышей, но и огромное количество разных насекомых. Нора, созданная зверьком, становится для них домом. Именно здесь они находят не только приют, но и защиту от тех животных, которые любят ими полакомиться. В норе грызуна насекомому это не страшно. Кроме того, здесь они могут найти достаточно пищи для того, чтобы вести жизнь без бед. Грызуны же не испытывают никаких трудностей от таких видов взаимоотношений.

Отрицательные виды взаимоотношений между организмами

Существуя вместе на планете, животные могут не только помогать друг другу, но и причинять вред. Непросто выучить эти взаимоотношения между организмами. Таблица поможет школьникам и студентам. Виды взаимоотношений, которые считаются отрицательными, в свою очередь также делятся на несколько типов. Среди них есть те, от которых одна сторона получает выгоду, а вторая вред, а есть те, когда страдают обе стороны. Отрицательными примерами считаются хищничество, паразитизм и конкуренция.

Хищничество

Что такое хищничество, каждый может рассказать без подготовки. Это то взаимоотношение между организмами, когда одна сторона получает выгоду, а вторая страдает. Для того чтобы лучше понять, кто кем питается, можно составить пищевые цепи. И тогда легко узнать, что многие травоядные животные становятся пищей других животных. В то же время и хищники тоже могут быть чьей-то пищей. Несмотря на то, что ежей часто изображают на картинках с яблочками и грибами, они являются хищниками. Ежи питаются мелкими грызунами. Но тоже не могут чувствовать себя в безопасности. Они могут быть съедены лисами. Кроме того, лисы, как и волки, питаются зайцами.

Паразитизм

Паразитизм -- это тот вид взаимоотношений, когда один организм извлекает пользу благодаря другому. Но при этом паразит чаще всего старается сделать так, чтобы второй организм не погиб. Ведь в противном случае паразиту придется искать для себя новое место обитания и новый источник пищи. Или погибнуть

Паразиты встречаются среди животных и растений. Например, почти каждый обитатель средней полосы видел гриб трутовик. Это такой живой организм, который удобно устраивается на стволе дерева и порой разрастается до невероятных размеров. Этот гриб не так просто удалить со ствола. Он закрепляется очень надежно. Благодаря дереву гриб получает пищу, а также место жительства. Есть огромное количество червей, которые живут за счет более сильного организма со сложной организацией. Пожалуй, самым известным червем-паразитом является аскарида человеческая. Белые черви могут быть разного размера. Они обитают не только в кишечнике. В особо запущенных случаях они могут найти приют в разных участках организма. Благодаря человеку у аскарид всегда есть пища. Кроме того, в теле человека та температура и те условия, которые необходимы для того, чтобы черви благополучно существовали и размножались. Наличие большого количества аскарид в теле человека становится причиной неудобств, а также многих проблем, решить которые сможет только доктор. В телах других животных также часто селятся черви-паразиты. Среди них можно отметить, например, печеночных сосальщиков. Такое взаимоотношение между организмами становится настоящей бедой для людей. А особенно для тех, кто занимается животноводством или садоводством. Вред, наносимый сельскому хозяйству паразитами, неизмерим.

Конкуренция

Несмотря на кровожадных хищников, ведущих охоту за более слабыми зверьками днем и ночью, конкуренцию считают самым жестоким типом взаимоотношений между организмами. Ведь к таковым относится борьба за место под солнцем среди представителей одного вида. И средства для получения необходимого количества пищи или лучшего жилья у каждого вида свои. В борьбе выигрывают более сильные и ловкие звери. Сильные волки получают хорошую добычу, другим же остается либо питаться другими, менее сытными животными, либо умирать от голода. Подобная борьба ведется и между растениями за то, чтобы получить как можно больше влаги или солнечного света.

Нейтральные взаимоотношения

Есть и такие типы взаимоотношений между организмами, когда обе стороны не получают ни пользы, ни вреда. Несмотря на то что они живут на одной территории, их совершенно ничто не объединяет. Если одна из сторон этих взаимоотношений исчезнет с лица планеты, то вторую сторону это напрямую не коснется. Так, в теплых странах разные травоядные животные питаются листьями одного и того же дерева. Жирафы едят те листья, которые находятся на вершине. Они самые сочные и вкусные. А другие травоядные животные вынуждены питаться остатками, растущими ниже. Жирафы им не мешают и не отнимают еду. Ведь низкие животные не смогут дотянуться до тех листьев, которые едят высокие. А высоким нет смысла наклоняться и отнимать пищу у других. Есть разные формы взаимоотношений между организмами. И выучить их все не так просто. Но важно помнить, что все в природе взаимосвязано. Чаще всего животные и растения влияют друг на друга положительно или отрицательно, реже не влияют никак. Но даже если они не связаны напрямую, это не значит, что исчезновение одного не сможет привести к гибели другого. Взаимоотношение между организмами - важная часть окружающего мира

20. В чем негативное воздействие складирования отходов производства и потребления?

Вместе с достижениями в области науки и техники появляются и новые проблемы, среди которых следует выделить загрязнение окружающей среды отходами производства и потребления. Появление новых материалов и компонентов и их использование в различных отраслях промышленности и быту, приводит к образованию новых видов отходов, которые дополняют уже существующее многообразие отходов производства и потребления.

Проблема полного уничтожения или частичной утилизации отходов производства и потребления актуальна, прежде всего, с точки зрения отрицательного воздействия на окружающую среду.

Большинство отходов активно взаимодействуют с окружающей средой (литосферой, атмосферой, гидросферой и биосферой).

Воздействие отходов на окружающую среду зависит от их качественного и количественного состава. Отходы представляют собой неоднородные по химическому составу, сложные поликомпонентные смеси веществ, обладающих разнообразными физико-химическими свойствами.

При хранении все отходы претерпевают изменения, обусловленные как внутренними физико-химическими процессами, так и влиянием внешних условий. В результате этого на полигонах хранения и захоронения отходов могут образоваться новые экологически опасные вещества, которые при проникновении в биосферу будут представлять серьезную угрозу для биоты. Поэтому хранение и захоронение опасных отходов следует рассматривать как «складирование физико-химических процессов». Опасность отходов для окружающей среды возрастает в тех случаях, когда отходы производства обладают свойствами, способствующими миграции компонентов в окружающей среде (рис. 1.1).

Рис. 1.1. Свойства отходов, повышающие их опасность для окружающей среды.

В окружающей среде отходы выступают, с одной стороны, как загрязнения, занимающие в ней (окружающей среде) определенное пространство и/или оказывающие негативное воздействие на другие живые и неживые объекты и субстанции. С другой стороны отходы выступают, как вторичные материальные и энергетические ресурсы для возможной утилизации непосредственно вслед за их образованием либо после соответствующей переработки. Границы между понятиями «сырье - отходы - вторичные ресурсы» условны, и они раздвигаются в зависимости от технико-экономических задач производства, экономической целесообразности и технологической возможности комплексной переработки и использования исходного природного сырья.

Особенно важной и актуальной проблемой городского хозяйства является утилизация муниципальных отходов или т.н. твердых бытовых отходов (ТБО). Доказано, что твердые бытовые отходы - это богатый источник вторичных ресурсов, а также - «бесплатный» энергоноситель, так как бытовой мусор возобновляемое углеродсодержащее энергетическое сырье для топливной энергетики. Зарубежный опыт показывает, что рациональная организация переработки ТБО дает возможность использовать до 90% продуктов утилизации в строительной индустрии, например в качестве заполнителя бетона. По данным специализированных фирм, осуществляющих в настоящее время даже малоперспективные технологии прямого сжигания твердых бытовых отходов, реализация термических методов при сжигании 1000 кг ТБО позволит получить тепловую энергию, эквивалентную сжиганию 250 кг мазута[2]. Однако реальная экономия будет еще больше, поскольку не учитывают сам факт сохранения первичного сырья и затраты на добычу его, т. е. нефти и получения из нее мазута. Однако для любого города и населенного пункта проблема удаления или обезвреживания твердых бытовых отходов всегда является в первую очередь проблемой экологической. Весьма важно, чтобы процессы утилизации бытовых отходов не нарушали экологическую безопасность города, нормальное функционирование городского хозяйства с точки зрения общественной санитарии и гигиены, а также условия жизни населения в целом.

круговорот экосистема проблема негативный

40. Основные особенности экологических проблем России

В связи с изношенностью основных фондов участились залповые и аварийные выбросы вредных ингредиентов. Состояние воздушного бассейна городов и промышленных центров ухудшается.В список городов с наибольшим уровнем загрязнения (41 город) вошли: Архангельск, Братск, Грозный, Кемерово, Красноярск, Москва, Новосибирск и др.

Повышение уровня загрязнения атмосферы отмечается не только в городах и прилегающих территориях, но и в фоновых районах, выбросы большого количества диоксидов серы (более 9 млн т в год) вызывают закисление атмосферных осадков. Области повышенной кислотности зафиксированы на европейской территории России, а также в ряде промышленных районов с развитой цветной металлургией. Выпадение загрязняющих веществ на территории Российской Федерации обусловлено не только выбросами собственных источников, но и трансграничным переносом.

Водные ресурсы являются одним из наиболее важных и вместе с тем наиболее уязвимых компонентов окружающей среды. Их быстрое измеение под влиянием хозяйственной деятельности приводит к обострению следующих проблем.

Усиление водохозяйственной напряженности. Водные ресурсы распределены по территории страны неравномерно: 90% общего годового объема стока приходится на бассейн Северного Ледовитого и Тихого океанов, и менее 8% - на бассейн Каспийского и Азовского морей, где проживает свыше 80% населения России и сосредоточен ее основной промышленный и сельскохозяйственный потенциал. В целом суммарный водозабор на хозяйственные нужды относительно невелик - 3% среднемноголетнего стока рек. Однако в бассейне Волги он составляет 33 % всего водозабора по территории страны, а по ряду речных бассейнов забор среднегодового стока превышает экологически допустимые объемы изъятия (Дон - 64%, Терек - 68, Кубань - 80% и т.д.). На юге европейской территории России практически все водны" ресурсы вовлечены в народнохозяйственную деятельность. Даже в бассейнах рек Урала, Тобола и Ишима водохозяйствснная напряженность стала фактором, в определенной степени сдерживающим развитие народного хозяйства.

На территории страны практически все водные объекты подвержены антропогенному влиянию, качество воды большинства из них не отвечает нормативным требованиям. Наибольшей антропогенной нагрузке подвергнется Волга со своими притоками Камой и Окой. Среднегодовая токсичная нагрузка на экосистемы Волги в 6 раз превосходит нагрузку на водные экосистемы других регионов страны. Качество вод Волжского бассейна не соответствует гигиеническому, рыбохозяйственному и рекреационному нормативам.

Загрязнение морей. Все внутренние и окраинные моря Российской Федерации испытывают интенсивную антропогенную нагрузку как самой акватории, так и в результате хозяйственной деятельности на водосборном бассейне. Для морских берегов характерно развитие абразионных процесссов, более 60% береговой линии испытывает разрушение, размыв и подтопление, что наносит значительный ущерб народному хозяйству и является дополнительным источником загрязнения морской среды. Особую опасность вызывает захоронение радиоактивных отходов в северных морях. В последние годы контроль за качеством морских вод несколько ослаб и проводится по сокращенной программе в связи с недостаточным финансированием.

Лесные ресурсы. Россия располагает площадью, равной около 1,2 млрд га (более 20% мировой площади лесов), и почти 25% мировых запасов древесины. Однако расчетная лесосека используется нерационально. Систематически допускаются перерубы хвойных пород и лишь наполовину используется расчетная лесосека по лиственным породам деревьев. Велики отходы при заготовке и использовании леса. При переработке теряется около 20% древесины. Лесовосстановительные работы отстают от рубки леса ежегодно на 1,1 млн га. Значительный ущерб наносят пожары.

Идет процесс истощения лесов от загрязнения атмосферы вредными выбросами. Заметную роль в снижении устойчивости лесных насаждений оказывают вредители и болезни леса. Происходит увеличение площади очагов вредителей леса.

Продолжается деградация и обеднение растительного покрова, особенно естественных кормовых угодий в связи с высокими пастбищными нагрузками и неудовлетворительным уходом за сенокосами. Так, в Новосибирской области биологическая продуктивность сенокосов снизилась в 2 - 3, а хозяйственная - в 3 - 4 раза.

Свидетельством общего биологического истощения страны является уменьшение видового разнообразия флоры и фауны. Под угрозой исчезновения находится каждый десятый вид птиц, каждый пятый вид растений и млекопитающих и каждый четвертый вид земноводных и пресмыкающихся, 553 вида высших растений и 463 вида животных.



Задачи контрольной работы

Задача 1

Задание. Определить годовое количество и вес люминесцентных ртуть-содержащих ламп, подлежащих замене и утилизации в офисных помещениях или уличном освещении, для условий, представленных в табл.1 .

Разработать мероприятия по складированию и утилизации отработанных люминесцентных ламп.

Таблица 1

Номер задания	Назначение освещения	Тип ламп	Количество используемых ламп	Срок службы лампы	Число часов работы лампы в году	Вес одной лампы
			n	q	t	т
			шт	час	час	кг
8	Уличное освещение	ДНАТ-250	60	14000	1600	0,25

1. Годовое количество люминесцентных ртутьсодержащих ламп (N), подлежащих замене и утилизации в офисных помещениях или улич- ном освещении, находится из выражения

где n - количество ламп, используемых в офисных помещениях, шт.;

q - срок службы лампы, час;

t - число часов работы лампы в году, час.

2. Общий вес ламп (М), подлежащих замене и утилизации, подсчитывается так

т - вес одной лампы, кг

3. Лучший способ избавиться от люминесцентных ламп, это не бросать их в мусор, а утилизировать их вместо этого в специальное оборудование. Флуоресцентные модели полностью безопасны для использования. Но если повредить тубу, то яды начнут испаряться и вредить окружающей среде. Контейнер для утилизации люминесцентных ламп представляет собой герметичный корпус, который выполнен из специального сплава стекла или легированной стали. На крышке либо сбоку располагается отверстие, которое закрывается при помощи автоматической защелки. Как только Вы проталкиваете лампу в него, крышка герметично закрывается, пары не проникают во вне, все совершенно безопасно.

В городе Иркутске можно сдать отработанные люминесцентные лампы

в компанию ООО ЭКОМ по адресу 664003, г. Иркутск, Кировский район, ул. Карла Либкнехта, д. 58, оф. 24. Предварительно заключив договор на утилизацию.

Задача 2

Задание. Определить годовое количество загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу, при движении автомобилей по дорогам. В качестве загрязняющих веществ принять угарный газ (СО), углеводороды (несгоревшее топливо СН), окислы азота (NOх ), сажу (С) и сернистый газ (SO2).

Исходные данные для расчета принять в соответствии с табл.2.



Таблица 2

Номер задания	Марка автомобиля	Тип двигателя внутреннего сгорания (ДВС)	Число дней работы в году	Суточный пробег автомобиля
			Холодный период ( Х)	Теплый период (Т)
			Тх	Тm	L
			дн	дн	км
8	Зил 130	Д	230	130	200

Годовое количество загрязняющих веществ при движении автомобилей по дорогам рассчитывается отдельно для каждого наименования (СО, СН, NOх, С и SO2) по формуле

где - пробеговые выбросы загрязняющих веществ при движении автомобилей в теплый и холодный периоды года, г/км. Значения принимаются в соответствии с данными табл. 3

L - суточный пробег автомобиля, км;

- количество рабочих дней в году в теплый и холодный периоды года соответственно, дн.

Таблица 3

Пробеговые выбросы загрязняющих веществ грузовыми автомобилями отечественного производства

Тип автомобиля

Тип ДВС

Удельные выбросы загрязняющих веществ

CO

CH

C

SO2

T

X

T

X

T

X

T

X

T

X

Зил 130

Д

3,5

4,3

0,7

0,8

2,6

2,6

0,20

0,30

0,39

0,49

М_СО=(3,5*130+4,3*230)*200*10^-6=288800*10^-6=0,28

М_СН=(0,7*130+0,8*230)*200*10^-6=55000*10^-6 =0,05

М_NOx=(2.6*130+2.6*230)*200*10^-6=119938*10^-6=0,11

M_C =(0.20*130+0.30*230)*200*10^-6=13826*10^-6=0,013

M_SO2=(0.39*130+0.49*230)*200*10^-6=22590.7*10^-6=0,022

Задача 3

Задание. Определить годовое количество пыли, выбрасываемой в атмосферу при погрузке горной породы в автосамосвал БеЛАЗ 548.

Исходные данные в табл. 4.

Таблица 4

Номер задания	Влажность горной массы	Скорость ветра в районе работ	Высота разгрузки горной массы	Часовая производительность	Время смены	Число смен в сутки	Количество рабочих дней в году
	ц	V	Н	Q	t, см	N	T, г
	%	м/с	м	т/ч	час	шт	дн
8	7,8	6,3	1	1200	8	3	240

М_n=К₁*К₂*К₃*Д*Q*t_cм*N*T_г*10^-6 , т/год,

где „K1- коэффициент, учитывающий влажность перегружаемой горной породы (принимается по табл.5);

„K2- коэффициент, учитывающий скорость ветра в районе ведения экскаваторных работ (принимается по табл.6);

„K3 - коэффициент, зависящий от высоты падения горной породы при разгрузке ковша экскаватора в автомобиль (принимается по табл.7);

„D - удельное выделение пыли с тонны перегружаемой горной породы, принимается равной 3,5 г/т;

Q - часовая производительность экскаватора, т/час;

t„ѓ - время смены, час;

N - количество смен в сутки, шт;

T„s - количество рабочих дней в году, дн.

К₁=0,7; К₂=1,4 ; К₃=0,6

Д=3,5 г/т

Годовое количество пыли, выделяющейся при работе экскаваторов, рас- считывается по формуле

М_n=К₁*К₂*К₃*Д*Q*t_cм*N*T_г*10^-6 , т/год,

М_n=0,7*1,4*0,6*3,5*1200*8*3*240*10^-6=14224896*10^-6 , т/год

Задача 4

«Интегральная оценка качества атмосферного воздуха»

Задание. Промышленное предприятие выбрасывает в атмосферу несколько загрязняющих веществ с концентрациями в приземном слое Сi.

Требуется: 1) определить соответствие качества атмосферного воздуха требуемым нормативам; 2) оценить степень опасности загрязнения воздуха, если оно есть; 3) при высокой степени опасности определить меры по снижению загрязнения воздуха.

Исходные данные приведены в таблице 8.

Таблица 8

Номер задания	Загрязняющие вещества, i	Концентрация, Сi, мг/м3
8	формальдегид	0,5
	серный ангидрид	0,3
	аэрозоль серной кислоты	0,7
	диоксид азота	0,1

1. Для решения задачи рекомендовано использовать индекс суммарного загрязнения воздуха (Jm), который рассчитывается по формуле:



Jm=У(Сi?Ai)^qi

где Сi - концентрация i-го вещества в воздухе; Аi - коэффициент опасности i-го вещества, обратный ПДК этого вещества: Аi = 1/ПДК; qi -коэффициент, зависящий от класса опасности загрязняющего вещества: q=1,5; 1,3; 1,0; 0,85 соответственно для 1-го, 2-го, 3-го и 4-го классов опасности.

2. Значения ПДК для заданных загрязняющих веществ и их класс опасности взять из таблицы 9.

Таблица 9

№ п/п	Загрязняющее вещество	Среднесуточная концентрация, мг/м3	Класс опасности
1	формальдегид	0,012	2
2	серный ангидрид	0,05	2
3	аэрозоль H2SO4	0,1	2
4	диоксид азота	0,04	2

J_m=?(0.5*83.3)^1.3+(0.3*20)^1.3+(0.7*10)^1.3+(0.1*25)^1.3=127.5+10.27+12.54+3.29=153.6>6 Черезвычайно опасное загрязнение.

3. Для улучшения состояния атмосферы необходимо:

-Руководству промышленного предприятия принять программы экологизация производства.

-Реконструировать и модернизировать очистные сооружения и промышленное оборудование.

-Улучшить промышленные технологии, добиться наибольшей безотходности производства, повысить эффективность технологических процессов.

-Использовать новейшие и безопасные источники энергии.



Задача 5

«Определение степени загрязнения водоносного пласта при разовом воздействии фактора загрязнения» (из учебных материалов проф. В.А. Филонюка).

Условие задачи: При бурении вертикальной скважины с применением промывочной жидкости, содержащей добавку поверхностно-активного вещества - сульфанола, произошел в пределах водоносного пласта аварийный сброс бурового раствора.

Требуется определить: 1) предполагаемую конфигурацию размеры ореолов загрязнения в водоносном горизонте на время t1, t2, и t3 после аварийного сброса; 2) степень разбавления загрязняющего потока по состоянию на время t1, t2, и t3; 3) Интервал времени t4, после которого концентрация сульфанола в водоносном пласте достигнет ПДК, т.е. санитарной нормы.

Параметры водоносного пласта	Ед. изм.	Номер задания
		8
Мощность пласта, Н	м	7
Эффективная пористость, Пэф	%	4,9
Скорость потока, V	см/сек	1,7
Скорость диффузии V0	см/сек	0,3
Объем аварийного выброса, Q	м3	5
Концентрация загрязняющего вещества, С	%	2,3
Интервалы времени, t1 t2 t3	час час час	1 5 20
Условные ПДК	мг/л	0,02

М1= (V0+ V1)· t1;

b1=V0· t1;

а1=V· t1;

при t1= 1 час =3600 с

M1=72 м

b1=10.8 м

a1=61.2 м

при t2=5 часов = 18000с

M2=360 м

b2=54 м

a2=306 м

при t3=20 часов = 72000с

M3=1440 м

b3=216 м

a3=1224 м

S1=650+225+112.5+100+18.7+18.7+6.75+5.62+6.75+7.5+2.62+15+15+22.5+11.24+9.75+9.75=1236 м²

S2=13.387+6030+2812+1800+785+450+225+112.5+112.5+225+281+506+

2250+843+900=30719м²

S3=300000+80000+80000+25000+20000+11250+6250+25000=547500м²

N=

N1=(1236*7*0.049+5)5=70.21

N2=(30719*7*0.049+5)5=1721.26

N3=(547500*7*0.049+5)5=30661

Далее рассчитывается концентрация загрязняющего вещества в ореолах по состоянию на t1, t2, и t3 при плотности бурового раствора 1,5 г/см3. Для этого концентрацию загрязняющего вещества (она дана в процентах) необходимо пе- ревести в мг/л по формуле: С мг/л=С % Ч 1,5 Ч 104 = n Ч 104 мг/л.

Затем определяется концентрация сульфанола в ореолах в мг/л. Она будет равна соответственно:

Cмг/л=3,45*10⁴

С=

C1=0.049*10⁴=490мг/л

С2=0,002*10⁴=20 мг/л

С3=0,0001*10⁴=1 мг/л

Ответ: t4=22ч

Размещено на Allbest.ru

...