Главная Коллекция "Revolution" Экология и охрана природы Екологія міських систем. Практикум

Екологія міських систем. Практикум

Визначення еколого-географічних особливостей сучасних житлово-промислових агломерацій. Оцінювання кількісного та якісного виснаження поверхневих та підземних вод. Визначення шумового забруднення в містах. Дослідження ступеня забрудненості повітря.

Рубрика Экология и охрана природы
Вид учебное пособие
Язык украинский
Дата добавления 27.08.2017
Размер файла 533,7 K
рефераты на заказ со скидкой

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Страница:

Шоста група видів - це неодомашнені тварини та не окультурені рослини, які проживають у містах в різних місцях - від слабко порушених та трансформованих природних до антропогенних З іншого боку, рослини виділяють в навколишнє середовище речовини, які викликають у людини алергічні реакції (тварини так само).

Синантропію часто пояснюють як “сумісне життя неодомашнених тварин з людиною”. Для характеристики синантропії використовують різноманітні індекси. Основний індекс синантропізації означає частку синантропних видів в обстежувальному ценозі:

(11)

де: LS - кількість синантропних видів; LO - загальна кількість видів. Для числового виразу ступеня синантропії виду використовують індекс Si , який дає змогу, зокрема, точніше розподілити облігатні і факультативні синантропні види:

(12)

де: a - частка особин виду в урбанізованій області ,%; b - частка особин того ж виду в аграрній області,%; c - частка особин того ж виду в менш антропогенизованих біотопах %. Дані для розрахунку наведені в таблиці 10.

Таблиця 10

Ступінь синантропії найпоширеніших в містах видів

Варіант

Кількість

Процент %

Види Ls %

Частка видів

а %

Частка видів

b %

Частка видів

с %

1

343

1,8

245

26

56

23

2

269

1,4

120

33

45

36

3

399

3,8

290

46

67

25

4

728

3,8

544

33

56

15

5

177

0,9

86

33

48

12

6

91

0,5

100

67

34

23

7

986

2,0

725

45

23

34

8

144

0,8

100

54

45

24

9

148

0,8

120

61

23

10

Порядок виконання роботи

1. Необхідно провести розрахунки індексу синантропії, порівняти отриманий результат з оціночною шкалою та зробити висновки щодо цього виду. Цей індекс може мати значення + 100, - 100, що означає:

+ 100 - явне надання переваги тільки заселеним людиною місцям;

+ 75 - явне надання переваги заселеним людиною місцям;

+ 50 - надання переваги заселеним людиною місцям;

0 - незалежність від поселень людини;

- 25 - надання переваги незаселеним людиною областям;

- 50 - уникнення поселень.

2. Якщо незалежність від поселень людини означає рівну частку виду, який розглядається у всіх трьох умовах існування, то індекс набуває значення + 16,7.

3. Зробити висновки.

Питання для самоконтролю

1. Що таке синантропія ?

2. Що вона характеризує ?

3. Який вид можна рахувати синантропним і чому ?

4. Які значення може приймати індекс синантропії і чому ?

5. Для яких видів характерне зростання синантропії ?

Лабораторна робота № 10

Проведення районування території міста за ступенем забруднення

Людство з давніх-давен забруднювало атмосферу. Тому сьогодні тяжко робити якісь порівняння зі сучасністю, крім того, існує потужне природне забруднення повітряного океану вулканічними викидами, пиловими бурями тощо. Основним джерелом атмосферних забруднень міст є промислові підприємства, теплоелектростанції, спалювання сміття й опалювання приміщень. Викинуті в атмосферу промислові чи транспортні відходи беруть активну участь у багатьох хімічних взаємодіях, деякі з них виступають у ролі каталізаторів. Одна із таких реакцій призводить до утворення озону. Вона відбувається в умовах фотохімічного розщеплення двоокису азоту при високих температурах у двигунах автомобілів:

NO2 *hv -- NO + О;

O2+ О + М -- О3 + М;

O3+ NO -- NO2 + О2,

де hv -- постійна Планка, v-- частота випромінювання; М -- каталізатор.

Озон є надзвичайно активним газом і бере участь у багатьох реакціях, які призводять до утворення фотохімічних смогів. До утворення смогу веде й водяна пара, яка виділяється при спалюванні нафти, газу або бензину і вступає в реакцію.

Значний вплив на формування метрологічних умов у місті має утворення сірчаної кислоти із O2. З урахуванням проміжних реакцій цей процес можна записати таким чином:

SO2+O -- SO3+H2O -- H2SO4

Сірчана кислота як високо гігроскопічна часто є причиною зменшення прозорості атмосферного повітря та утворення туману.

В атмосферному повітрі перебігають сотні хімічних реакцій, які деколи мають ланцюговий характер. Однак не менш шкідливими є інші джерела утворення аерозолів -- сажа, шматочки попелу, абразивний пил і багато різноманітних газоподібних продуктів промислових процесів.

У великих містах заходу України загазованість шкідливими газами невелика, нижче допустимої норми, проте поблизу деяких підприємств вона може перевищувати її. Кількість викидів шкідливих речовин в атмосферу становить, тист./рік Львів -- 119,6; Рівне -- 82,7; Тернопіль -- 43Д; Луцьк -- 8,5.

Як в урбоекології так і в екології міських систем не існує єдиного підходу до визначення масштабів забруднення міського середовища. В методологічному плані найскладнішою проблемою є зведення до єдиного знаменника прояву різноманітних факторів, що виступають як забруднювачі, тобто ідеться про розробку універсального критерію оцінки стану забруднення.

Для умов міста найбільш прийнятною методикою є запропонований В.Г. Гмошинським (1977) комплексний коефіцієнт забруднення. Його і необхідно розрахувати в даній роботі.

Порядок виконання роботи

1. Користуючись планшетом, на якому зображене місто, розбити його на квадрати (1,0км. 1,0км.).

2. Визначити основні фактори - забруднювачі у кожному квадраті (підприємства, заводи, фабрики).

3. Користуючись залежністю , визначити відношення площі забруднення до площі квадрату.

4. Згідно рівняння:

(13)

де G2(f) = , де в свою чергу S1 - площа, яка потрапила під вплив забруднення, S - площа території (площа квадрату), підрахувати ступінь забруднення.

5. Користуючись градацією рівня забруднення визначити рівень забруднення урбоекосистеми по кожному квадрату.

Таблиця 11

Шкала забруднення міської території

Показник

Рівень забруднення

1,0 - 1,5

Середній

1,5 - 2,0

Високий

2,0 - 2,5

Підвищений

Питання для самоконтролю

1. Що таке комплексний коефіцієнт забруднення?

2. Які параметри враховуються при розрахунку комплексного показника забруднення?

3. Які рівні забруднення Ви знаєте?

4. Поясніть хід розрахунку комплексного показника забруднення.

5. Як при розрахунку показника забруднення розраховується площа території?

Лабораторна робота № 11

Оцінювання кількісного та якісного виснаження поверхневих та підземних вод

Поверхневий стік з територій міст та промислових майданчиків є суттєвим джерелом забруднення та замулення водних об'єктів. Встановлено, що у заселених зонах з поверхневим стоком у поверхневі води потрапляє 80% забруднюючих речовин.

Найбільш високий рівень забруднення поверхневого стоку спостерігається на територіях великих торгівельних центрів, автомагістралях, територіях промислових підприємств.

В залежності від складу накопичених на території промислових підприємств забруднюючих речовин, промислові підприємства поділяють на дві групи.

До першої відносять підприємства, стік з території яких не містить специфічних речовин токсичної дії (енергетика, чорна металургія, машинобудування, приладобудівельні заводи, легка, харчова, електротехнічна промисловість). Інші підприємства відносять до другої групи та характеризуються великою кількістю органічних домішок та специфічних речовин. Для того щоб визначити кількість речовин, які надходять у водний об'єкт з поверхневим стоком, необхідно знати його склад та витрату. Частина води перехоплюється верхніми шарами рослинного покриву, частина стікає по ухилах поверхні у водний об'єкт, частина випаровується, частина потрапляє у ґрунтові води. Та частина води, яка залишається, являє собою загальний шар поверхневого стоку. Для розрахунку приблизної величини впливу міського ВГК на загальний стік річки користуються методикою І.А. Шикломанова (1985).

Порядок виконання роботи

1. Визначити сезонні зменшення стоку річки за рахунок водоспоживання промисловості, енергетики, комунального господарства за формулами:

(14)

(15)

(16)

де Кпр , Кте., Кком - сумарні водозабори,. Qпр, Qте., Qком - емпіричні коефіцієнти , значення яких наведені в таблиці 12.

2. Користуючись вихідними даними, виписати, згідно варіанту значення Qпр, Qте., Qком .

Таблиця 12

Емпіричні коефіцієнти для розрахунку зменшення річкового стоку в результаті водоспоживання (в частках від водозабору) (за І.А. Шикломановим, 1985)

Рік

Кпр.

Кте.

Кком.

Рік

Кпр.

Кте.

Кком.

Північні райони

Південні райони

1985

0,08-0,10

0,01-0,02

0,10-0,15

1985

0,15-0,20

0,03-0,05

0,25-0,35

2000

0,15-0,20

0,02-0,03

0,08-0,12

2000

0,30-0,40

0,06-0,09

0,20-0,30

3. За наведеними нижче формулами провести розрахунок зміни об'єму стоку річки. Розрахунок проводимо за формулами:

(17)

де Q - зміна об'єму стоку річки, Qсум. - сумарний обє`м річкового стоку і скиду очищених стічних вод нижче міста, Qприр. - обє`м річкового стоку вище міського водозабору.

Тому:

(18)

де Qтехн. - забір технічної води на потреби промисловості, Qст.вод - сумарний об'єм комунальних стоків і стоків каналізації зливового стоку (КЗС).

(19)

де (20)

де Qд, Qт., Qпм . - об'єми дощових, талих, поливо - миєчних вод.

Звідси:

(21)

або:

(22)

або:

(23)

4. По отриманим даним зробити висновки про зміну об'єму стоку в річці.

Питання для самоконтролю

1.Що таке річковий сток?

2.Які параметри враховуються при розрахунку річкового стоку?

3.Яким чином на річковий сток впливають антропогенні фактори?

4. Як розраховується об'єм річкового стоку?

5. Чи впливають стоки міста на загальний річковий сток?

Лабораторна робота №12

Визначення об'єму живлення вологою рослин на різних за щільністю ґрунтах

Головними принципами утворення насаджень у містах є: принцип комплексності - рослинні системи проектуються, утворюються та використовуються для досягнення комплексу фітомеліоративних цілей, принцип відповідності - склад та структура рослинного угруповання типу умов росту.

Однак у містах, по направленню від периферії до центру, на градієнті ”ліси та природні угруповання інших видів - забудовані території” умови росту рослин робляться екстремальними: збільшується сухість мікроклімату ґрунтів, зменшується проникливість ґрунту.

Але тільки на основі комплексного застосування методичних принципів та підходів лісоводства, біогеоценології, фізіології та генетики рослин можливе рішення задач екологічної оптимізації екосередовища. Серед територій, зайнятих лісовими насадженнями, особливе місце займають зелені зони міст.

Зелена зона - територія за межами міської границі, що зайнята лісами та лісопарками, що виконують захисні та санітарно - гігієнічні функції та є місцями відпочинку населення.

Лісопарк - великий природний ліс біля крупного міста, що пристосувався для масового відпочинку, спорту.

Ліса та насадження, призвані виконувати три функції у містах: захисну, санітарно - гігієнічну, рекреаційну. Міськими рахуються ліси, які є у адміністративних межах міста.

В 60 - і роки, цій проблемі приділив особливу увагу Л.О. Машинський, досліджуючи стан ґрунтів міських зелених насаджень.

На жаль, негативний досвід паркових дигресій не був взятий до уваги і вченим прийшлося констатувати факт деградації ґрунтів на великих територіях рекреаційних лісів. При виконанні даної роботи необхідно, користуючись даними таблиці 13, згідно варіанту (передостання цифра залікової книжки), визначити об'єм живлення кореневої системи дерева на ґрунтовому просторі.

Таблиця 13

Кількість та глибина залягання коренів на різних за щільністю ґрунтах

Варіант

Щільність ґрунту, кг/см3

Середня кількість коренів на глибині, см.

0 - 20 см

20 - 40 см

понад 40 см

Клен гостролистий

1

10 - 20

30 - 50

50 - 70

37,4

26,8

9,0

27,6

31,3

26,4

11,5

13,0

15,6

Клен - явір

2

10 - 20

30 - 50

50 - 70

40,5

22,7

18,4

24,3

37,1

32,2

10,3

14,5

19,1

Липа дрібнолиста

3

10 - 20

30 - 50

50 - 70

38,8

37,2

18,5

20,1

24,3

13,2

6,4

14,5

9,5

Ялина звичайна

4

10 - 20

30 - 50

50 - 70

53,1

40,2

8,3

27,1

29,4

31,5

8,2

9,5

7,6

Сосна звичайна

5

10 - 20

30 - 50

50 - 70

39,4

30,2

9,0

38,3

44,3

34,2

6,5

7,1

9,8

Сосна чорна

6

10 - 20

30 - 50

50 - 70

47,2

42,7

15,6

35,6

30,8

36,3

16,1

14,5

10,0

Явір

7

10 - 20

30 - 50

50 - 70

41,0

38,2

10,1

38,1

30,1

25,1

21,0

19,7

20,9

Останній визначається величиною коренедоступного горизонту ґрунту і являє собою добуток площі насадження Sнас на глибину проникнення коренів Hнас , тобто:

(24)

В умовах вуличних посадок для визначення об'єму живлення деревної рослини цю формулу можна записати так:

(25)

де: Vдер. - об'єм живлення дерева, Sпк. - площа проекції крони, Hкор. - глибина проникнення коренів.

Порядок виконання роботи

1. Згідно наведеної градації щільності міських ґрунтів, визначити до якої категорії відносяться ґрунти та занести дані до таблиці 14.

Характеристики щільності ґрунту:

1 - категорія 6 - 5 кг/см3 - ґрунт пухкий

2 - категорія 15 - 20 кг/см3 - ґрунт слабо щільний

3 - категорія 20 - 30 кг/см3 - ґрунт середньо щільний

4 - категорія 30 - 40 кг/см3 - ґрунт сильно щільний

5 - категорія понад 40 кг/см3 - ґрунт надзвичайно сильний.

Таблиця 14

Об'єм живлення рослинності на різних за щільністю ґрунтах

Глибина, см.

Щільність ґрунту кг/см3

Назва рослини

Площа проекції крони,м2

Об'єм живлення рослини

0 - 20

20 - 40

понад 40

Дані по площі проекції крони наведені в таблиці 15.

Таблиця 15

Площі проекції крони дерев та зелених насаджень

№

Назва рослини

Площа проекції крони, м2

1

Клен гостролистий

2,5

2

Клен - явір

5,0

3

Липа дрібнолиста

5,0

4

Ялина звичайна

6,5

5

Сосна звичайна

7,8

6

Сосна чорна

7,5

7

Явір

10

2. Зробити висновки.

Питання для самоконтролю

1. З якою метою визначають об'єм живлення рослини?

2. Як можна визначити об'єм живлення рослини ?

3. Як характеризуються ґрунти міста за градацією щільності?

4. Які фактори впливають на розвиток процесів ерозії в містах?

5. З чим пов'язують розвиток ерозійних процесів в містах?

Лабораторна робота № 13

Визначення шумового забруднення в містах

Згідно з класифікацією Я. Миколоша, Л. Пітермана (1983), виділяють чотири зони акустичного дискомфорту: сприятливий - понад 400 м, достатньо сприятливий - 300-400 м, малосприятливий - 100-300 м, несприятливий - до 100 м.

У зоні акустичного дискомфорту розташовані лише поодинокі будинки та промислово-складська забудова, оскільки житлові масиви розташовані, за винятком поодиноких будівель, на відстані понад 100 м. Зона комфорту починається на відстані 450 м - на даній відстані рівень шуму відповідає нормі.

Найбільш поширеним джерелом забруднення є автотранспорт, кількість якого з кожним роком збільшується. Лише кількість індивідуальних автомобілів збільшилася за останні 5 років майже у 2 рази. Автотранспорт міст представлений такими видами транспорту: легкові автомобілі, вантажні, автобуси, тролейбуси.

Шумове забруднення автотранспортом створюється в результаті різкого гальмування автомобіля при русі на великій швидкості, при русі автомобіля на І-й швидкості до 40 км/год. У загальному зв`язку із збільшенням кількості автотранспорту значна частина магістральних і житлових вулиць міста перевантажена, пішохідні зони, за винятком незначних територій у центральній частині міста відсутні.

На території міста виділяємо житлові масиви з різним рівнем шумового забруднення (комфорту), який зумовлений: відсутністю шумозахисних приміщень, екранів при розташуванні житлової забудови безпосередньо в зоні, прилеглій до транспортних магістралей, розташуванням магістральних вулиць на підвищених частинах пагорбів по відношенню забудови, нерівномірністю та недосконалістю шумозахисних смуг із зелених насаджень на узбіччях автошляхів; незначними за розмірами санітарно-захисними зонами.

Згідно з діючим в Україні законодавством, рівень шуму, що створюється автотранспортом (акустична характеристика) визначається шумометром на відстані 7 м від першої (ближньої) розрахункової точки до смуги транспортного потоку.

Якщо такого пристрою немає, то для наближеного визначення шуму на відстані 7 метрів (норматив) користуються розрахунком. Рівень шуму на нормативній відстані визначається за формулою:

(26)

де: N - інтенсивність руху автотранспорту авто/год, ?n - сума поправок, яка враховує відхилення умов від типових. Поправки визначаються за формулою:

(27)

де: XN, - поправка на співвідношення громадського та вантажного транспорту (1 - 5 дБ), XV, - поправка на відхилення швидкості руху (2 - 8дБ), XI, - поправка на ухил автошляху (1,2 - 3,4), Xтр - поправка на рух трамваю вздовж вулиці (2 - 3 дБ).

Наступним шляхом є розрахунок рівня шуму від автомагістралі на відстані м. ( 8 - 14 м. ) за формулою:

(28)

де: VN - рівень шуму від джерела на відстані дБ., V7 - рівень шуму від джерела дБ. , X1 - зниження шуму внаслідок поширення звукових хвиль в атмосфері, X2 - зниження шуму під впливом земної поверхні, X3 - зниження шуму під впливом зелених насаджень, X4 - поглинаючий ефект будівель (25 дБ).

(29)

де: PI - відстань від джерела шуму.

(30)

де: КN - коефіцієнт поглинання шуму, який дорівнює для асфальту - 0,9, відкритого ґрунту - 1, газону - 1,1.

(31)

де: К3 - коефіцієнт зниження звукової енергії зеленими насадженнями, що становить - 1,2 для смуги з двох рядів дерев з чагарником та шириною 6 м, 1,5 - для тієї ж смуги але шириною 7 м.

Порядок виконання роботи

1. Розрахувати рівень шуму на нормативній відстані до смуги транспортного потоку.

2. Розрахувати рівень шуму від автомагістралі на відстані 8-14 м.

3. Після виконання розрахунків отриманий результат по рівню шуму необхідно порівняти з нормативними значеннями.

4. Зробити висновки.

Питання для самоконтролю

1.Поясніть методику розрахунку шумового забруднення.

2.Які параметри входять до складових цього розрахунку?

3.Чи враховуються при розрахунку фактори навколишнього середовища?

4.Який тип автотранспорту забруднює шумом міське середовище?

5.Який з типів автотранспорту зустрічається на вулицях міста частіше?

Лабораторна робота № 14

Дослідження ступеню забрудненості повітря

Атмосферне повітря необхідне для дихання живих організмів, використовується в технологічних процесах спалювання, плавлення як сировина для отримання кисню, азоту, інертних газів, окису вуглецю. Атмосфера є середовищем для розміщення газоподібних відходів виробництва. Під впливом атмосферних опадів, сонячної радіації та в результаті переносу повітряних мас атмосферне повітря лишається без зайвих домішок. Цей процес має назву самоочищення атмосфери.

При русі повітряних потоків навколо центрів низького тиску вектор швидкості направлений доверху від колового рух проти годинникової стрілки. В цьому випадку забруднюючі речовини з нижніх шарів атмосфери переноситься у великих об'ємах повітря.

При русі повітря у північній півкулі проти годинникової стрілки навколо центру пониженого тиску формується циклон, при русі в напрямку годинникової стрілки навколо центру високого тиску - антициклон. Джерела викиду забруднюючих речовин в атмосферу поділяють на природні та антропогенні (техногенні), які є результатом діяльності людини. Для кількісної оцінки вмісту домішок в атмосфері використовується поняття концентрації - кількості речовини, яка міститься в одиниці об'єму повітря, приведеного до нормальних умов.

Якість атмосферного повітря- це сукупність його властивостей, яка визначає ступінь впливу фізичних, хімічних та біологічних факторів на людей, рослинний та тваринний світ, а також на матеріали, конструкції та навколишнє середовище в цілому. Якість атмосферного повітря може рахуватися задовільним, якщо вміст домішок в ньому не перевищує гранично допустиму концентрацію (ГДК).

ГДК - це максимальна концентрація домішок в атмосфері, віднесена до відповідного часу осереднення, яка при періодичному впливі на протязі всього життя людини не впливає на нього та на навколишнє середовище прямої чи опосередкованої дії.

Загальним критерієм встановлення нормативів ГДК для оцінки якості атмосферного повітря є вплив забруднюючих домішок, які містяться у повітрі на організм людини.

ГДКм.р - основна характеристика небезпечності шкідливої речовини. Встановлена для попередження рефлекторних реакцій у людини (реакція на запах, світлова чутливість, біоелектрична активність головного мозку) при незначному впливі атмосферних домішок.

ГДКс.д - встановлена для попередження загально токсичного, мутагенного та інших впливів на організм людини.

Вплив речовин, для яких не встановлені ГДК, оцінюється по орієнтовному безпечному рівню впливу забруднюючої речовини (ОБРВ). ОБРВ - тимчасовий гігієнічний норматив для забруднюючої атмосферу речовини, який встановлюється розрахунковим шляхом з метою проектування промислових об'єктів.

Для кожного проектуємого об'єкту встановлюють нормативи гранично допустимих викидів (ГДВ) забруднюючих речовин в атмосферне повітря. ГДВ встановлюється за умов, що викиди шкідливих речовин від цього джерела у сукупності з іншими не утворять приземну концентрацію, більшу ніж ГДК за межами СЗЗ.

Розсіювання в атмосфері газоподібних викидів та мілко дисперсних твердих часточок, які мають незначну швидкість осідання, працює по тим же закономірностям. Для більш крупних часточок ці закономірності порушуються, так як швидкість їх осаду під впливом сили тяжіння збільшується.

Оскільки у пилогазоочисних апаратах крупні часточки вловлюються найбільш ефективно ніж малі, у викидах залишаються тільки мілкі часточки. Їх розсіювання розраховують так як і розсіювання газоподібних домішок. Метеоумови суттєво впливають на перенос та розсіювання домішок у атмосфері. Найбільший вплив роблять режим вітру, температура, опади, тумани, сонячна радіація.

Якщо вертикальний градієнт температури буде від'ємним (температура зростає з висотою), то вертикально піднімаючийся потік робиться холоднішим навколишніх мас та його рух затухає. Такі умови називаються інверсійними. Заміна теплих потоків повітря більш холоднішими називається конвекцією, а явища які проходять при цьому - конвекційними.

Для стану атмосфери у містах найбільшу небезпеку створює приземна інверсія у поєднанні зі слабкими вітрами, тобто ситуація, яка має назву “застій повітря ”. Тумани на вміст забруднюючих речовин в атмосфері впливають наступним чином. Краплі туману поглинають домішки, причому не тільки поблизу підстиляючої поверхні, а й з найвищих, найбільш забруднених шарів повітря. Внаслідок цього концентрація домішок сильно зростає у шарі туману та зменшується над ним. Розчин сірчистого газу у краплях туману приводить до появи сірчистої кислоти. Опади очищують повітря від домішок. Після довгих інтенсивних опадів високі концентрації домішок у атмосфері практично не спостерігаються. Сонячна радіація обумовлює фотохімічні реакції у атмосфері з виникненням різних вторинних продуктів, які мають більш токсичні властивості, ніж речовини які надходять від джерел викидів.

У великих містах формується свій мікроклімат, суттєво змінюються аеродинамічні, радіаційні, термічні характеристики атмосфери. Виділення у містах великої кількості тепла, зміна газового та аерозольного складу повітря приводять до підвищення температури повітря та виникненню так званих “островів тепла”. Підвищення температури над крупним містом у порівнянні з температурою навколишньої місцевості може спостерігатися до висоти у декілька сотень метрів.

ГДВ встановлюється для кожного стаціонарного джерела з розрахунку, що сукупний викид від всіх джерел атмосферного забруднення міста з врахуванням перспективи розвитку не приведе до перевищення нормативу ГДКм.р. у приземному шарі. ГДВ встановлюється для умов повного завантаження технологічного та газоочисного обладнання та їх нормальної роботи. ГДВ не повинен перевищуватися в будь який 20 - ти хвилинний період часу.

Для малих джерел більш доцільно встановлювати ГДВ по їх сукупності з попереднім поєднанням їх у майданчикове чи умовне точкове джерело. ГДВ розраховується для кожної речовини окремо, у тому числі і у випадку сумації небезпечної дії деяких речовин. Для підприємств та джерел, зони впливу яких цілком розташовані у межах міста, де сумарна концентрація від всіх джерел С< ГДК, значення викидів, які використовуються при розрахунках, приймаються у якості ГДВ.

Більшість газоподібних домішок, які викидаються у атмосферу, знаходяться у встановленій формі чи у вигляді окислів з низьким ступенем окислення (сірковуглець, метан, окис азоту). Аналіз атмосферних опадів показує, що повернуті на поверхню землі домішки, представлені в основному з'єднаннями з високою ступенем окислення (сірчана кислота, сульфати, азотна кислота, нітрати, діоксид вуглецю). Таким чином, тропосфера грає роль глобального окислюючого резервуару.

Смог - атмосферне явище, яке наступає при спів падінні певних метеорологічних умов та високого ступеню забрудненості повітряного басейну. Розрізняють наступні види смогів: фотохімічний, лондонський, крижаний.

Фотохімічний смог виникає у ясну сонячну погоду, при низький вологості, температурі +30°, повній відсутності вітру та забрудненості повітря. При фотохімічному смозі спостерігається поява голубуватої димки чи білуватого туману та пов'язане з цим погіршення видимості.

Лондонський смог формується при вологості повітря біля 100%, температурі 0°, штильовій погоді та високій концентрації продуктів спалювання твердого та рідкого палива. Спостерігається частіше всього восени та взимку, характерне для помірних широт з вологим морським кліматом.

Крижаний смог характерний для міст, розташованих у високих широтах. Він утворюється при температурах нижче - 30°, повному штилі, високій вологості повітря та наявності потужних джерел забруднення атмосфери. Для України крижаний смог нехарактерний.

Оцінка ступеня забрудненості повітря автотранспортом залежить не тільки від інтенсивності руху, кількості та характеру викидів, а й від типу забудови, рельєфу місцевості, напряму вітру, вологості і температури повітря. Ступінь впливу автотранспорту на навколишнє середовище розраховуємо за формулою:

(32)

де: А - фонове забруднення атмосферного повітря (0,5 мг/м3), N - сумарна інтенсивність руху автомобілів за одну годину, Кв, - коефіцієнт впливу вологості повітря, КА, - коефіцієнт, що враховує аерацію місцевості (Таблиця 16).

Таблиця 16

Значення коефіцієнту КА

№

Тип місцевості

Значення КА

1

Транспортні тоннелі

2,7

2

Транспортні галереї

1,5

3

Магістральні вулиці багатоповерхова забудова)

1,0

4

Вулиці з одноповерховою забудовою

0,6

5

Дороги з одноповерховою забудовою

0,4

6

Естакади

0,4

7

Пішохідні тоннелі

0,3

КН, - коефіцієнт, що враховує швидкість вітру (Табл. 17).

Таблиця 17

Значення коефіцієнту КН

№

Швидкість вітру, м/с

Значення КН

1

1

2,70

2

2

2,00

3

3

1,50

4

4

1,20

5

5

1,05

6

6

1,00

КУ - коефіцієнт, що враховує ухил місцевості (Табл.18).

Таблиця 18

Значення коефіцієнта КУ

№

Повздовжній ухил, град.

Значення КУ

1

0

1,00

2

2

1,06

3

4

1,07

4

6

1,18

5

8

1,55

Кв - коефіцієнт, що враховує вологість повітря (Табл.19)

Таблиця 19

Значення коефіцієнта КВ

№

Відносна вологість, %

Значення КВ

1

100

1,45

3

90

1,30

4

80

1,15

5

70

1,00

6

60

0,85

7

50

0,75

8

40

0,60

Кn - коефіцієнт, що залежить від типу перехресть (Табл.20)

Таблиця 20

Значення коефіцієнту Кn

№

Тип перехрестя

Значення коефіцієнту Кn

1

Регульоване світлофорами

1,8

2

Нерегульоване

2,1

3

Саморегульоване

2,0

4

Кільцеве

2,2

5

З низькою швидкістю

1,9

Порядок виконання роботи

1. Оцінити ступінь забрудненості повітря автотранспортом від:

- інтенсивності руху;

- аерації місцевості;

- швидкості вітру;

- ухилу місцевості;

- вологості повітря;

- типу перехресть.

2. Зробити висновки.

Питання для самоконтролю

1. Поясніть порядок розрахунку ступеня забрудненості повітря.

2. Які параметри включені до розрахунку?

3. Чи впливає на результат розрахунку середовище міста?

4. Як впливають на розрахунок параметри типу автодоріг?

5. Як впливає на забрудненість вологість повітря?

Лабораторна робота № 15

Оцінювання стійкості міських ландшафтів до антропогенної трансформації

В міських поселеннях переробка ландшафтів досягає свого максимального ступеня. Загальна для всіх міст тенденція - зниження долі повністю видозміненого чи штучного, збільшення долі природного покриття та зниження ступеню забудови по направленню від центра міста до околиць.

Антропогенним є такий ландшафт, в якому на всій чи на більшій площі корінної зміни під впливом людини отримав хоча б один з елементів ландшафту, в тому числі і рослинність.

В ландшафті урбанізованих територій слід відокремлювати ландшафти антропогенні (в значно меншому ступені природно - антропогенні порушені чи поновлені), ландшафтно - техногенні комплекси (території промислових підприємств, автомобільні та залізно дорожні магістралі з штучними формами рельєфу) та техногенні об'єкти (окремі споруди, будинки, елементи інфраструктури).

Кожний з крупних розділів ландшафтної сфери Землі - водно - поверхневого, земноводного, наземного, льодового та донного розділів - представлений як природними так і антропогенними порядками (серіями). Для подальшого розмеження ландшафтних таксонометричних одиниць використовують особливості рельєфу місцевості.

Виділяються наступні класи антропогенного ландшафту: сільськогосподарський, що виникає в процесі використання земель, рослинний та ґрунтовий покрив яких проходить стадії змін та у більшій чи меншій мірі знаходиться під контролем людини, промисловий, що виникає у процесі розвитку добуваючи та обробляючих галузей виробництва, лінійно - шляховий, пов'язаний з використанням та трансформацією земель з метою забезпечення комунікацій між людьми, лісовий антропогенний, виникає в результаті штучних посадок лісових насаджень та поновлення лісів, водний антропогенний, виникає у процесі виникнення штучних водойм, рекреаційний, виникає в зонах відпочинку та активного туризму, селітебний, своїм виникненням пов'язаний з поселеннями людини, ландшафт міст та сіл з будівлями, вулицями, дорогами, насадженнями, беллігеративний, виникає в місцях ведення бойових дій, в результаті чого змінюється рельєф та ґрунтовий та рослинний покрив.

Одним із критеріїв, що визначають регіонально - екологічну стійкість території площею S, служить показник геодинамічного потенціалу Gг, що характеризує ступінь схильності освоюваної території до деградаційних процесів і визначається відношенням Sу/S (де Sу - площа території ураженої несприятливими екологічними процесами).

Порядок виконання роботи

1. Визначити за допомогою вихідних даних геопотенціальну стійкість території міста за формулою:

(33)

де ka - адитивні коефіцієнти, які визначені методом нормуючої функції.

2. За отриманим результатом та при допомозі таблиці 22, можемо провести класифікацію стійкості урбоекосистеми міста.

Таблиця 21

Оцінка стійкості урбоекосистеми

№ з/п

Тип використання території

ka

Sу

Sу/S

W

Клас

Градації стійкості

1

Парки, водойми, об'єкти КЗЗ

1

2

Житлова забудова міста

0,5

3

Загальноміський центр

0,25

4

Промислово - складська забудова

0,125

5

Промислові зони

0,0625

Таблиця 22

Класифікація стійкості урбоекосистеми

Клас урбоекосистеми

Градації стійкості

стійка в цілому

стійка в малому

нестійка в цілому

Керований замкнутий

0,9

1,0

-

Некерований замкнутий

0,6

0,8

0,1

Керований відкритий

0,4

0,5

-

Некерований відкритий

-

0,2

0

3. По отриманим результатам робимо відповідний висновок що - до стійкості урбоекосистеми міста.

Таблиця 23

Значення адитивних коефіцієнтів

Значення

Тип використання території

1

Парки, водойми, об'єкти КЗЗ

0,5

Житлова забудова міста

0,25

Загальноміський центр

0,125

Промислово - складська забудова

0,0625

Промислові зони

Питання для самоконтролю

1. Що таке ландшафт?

2. Що таке міський ландшафт?

3. Поясніть параметр геопотенціальна стійкість ландшафту.

4. Які фактори входять до оцінки цього параметру?

5. Яку Ви знаєте класифікацію стійкості урбоекосистеми?

Лабораторна робота № 16

Визначення дистермії і температурних коефіцієнтів

Аналізуючи угруповання в межах конкретного географічного регіону або ландшафту, використовують два підходи:

· Зональний, коли дискретні угруповання розпізнаються, класифікуються і вносяться до своєрідного контрольного списку типів угруповань;

· Градієнтний, який базується на розподілі популяцій на одно - і багатовимірному градієнті умов середовища.

Оцінюючи градієнтний аналіз, часто звертають увагу на те, що майже завжди вибір градієнта суб'єктивний. В даному випадку, шукаються параметри середовища, які важливі для організмів. Далі наводяться дані про відповідне угруповання вздовж градієнта вибраного фактора, який найкраще корелює зі змінами, що відбуваються всередині угруповання.

На цьому відрізку суб'єктивного оцінювання фактора чи факторів врешті - решт формується об'єктивне начало, яке й дає змогу встановити певну закономірність. Серія біоценозів, яким відповідає середовище, називають ценоклином (цено - угруповання, клин - різниця). Біоценоз разом з градієнтом середовища, на який він активно впливає, утворює екоклин.

Вивчаючи біогеоценотичний шар міста, не можна не звернути увагу на ценоклинну закономірність розташування рослинних угруповань і окремих видів деревних, чагарникових і трав'яних рослин за градієнтом середовища (градієнтом урбанізації).

Для ефективної просторової організації регіональних систем важливо систематизувати інформацію про наявний потенціал регіону. Постає вимога опрацювати теоретичні і методичні засади оцінки потенціалу простору. Дослідження окремих складових ресурсного потенціалу та його оцінки ведуть Л. Гринів, Г. Гуцуляк, І. Горленко, М. Ігнатенко, О. Літовка, Е, Новиков, А. Маринич, В. Руденко.

Міські системи є динамічними, і тому однією із узагальнюючих простору є часовий вимір. Проводячи аналіз між біосистемою та урбоекосистемою і аналізуючи містобудівні концепції простору - часу припускають існування в урбосфері декількох видів і типів часу, таких як:

· Час органічної та неорганічної матерії,

· Незворотний і циклічний Зовнішній і внутрішній;

· Загальний і власний;

· Прискорений і уповільнений.

Побудова і дослідження моделі простору має на меті розкриття характеристик узгодження містобудівних систем у регіоні. Тому моделі простору присвоєно абревіатуру ПРОГРЕС. ПРОсторова Гармонізація Регіональних Систем.

Дослідження моделі ПРОГРЕС передбачає:

· Заповнення простору інформацією;

· Структуризацію містобудівних задач у просторі;

· Виявлення внутрішніх та зовнішніх диспропорцій і суперечностей у просторі;

· Виявлення кількісних залежностей між характеристиками простору;

· Окреслення просторових значень, тобто незмінних значень, які суттєво впливають на ефективність системи.

Нормативно - методична література, зокрема ДБН 360 - 92 “Містобудування: Планування та забудова міських та сільських поселень ” включає перелік та регламентацію показників, які зустрічаються навколо таких характеристик містобудівних систем - величина, ємність, границі, функціональна та розпланувальна організація, доступність і місце елементу в системі вищої ієрархії, історичні особливості, містобудівні та природні особливості.

Промениста енергія оточуючого середовища в умовах великих і крупних міст, яка акумулюється мертвою підстиляючою поверхнею, є для деревних рослин не тільки джерелом тепла, але й головною причиною перегріву як наземної, так і підземної частин дерев, особливо тих, які зростають поза фітоценозом.

Поодинокі дерева вулиць і площ, внутрішньоквартальної та промислової забудови особливо доступні “майже постійному впливу температури грунту і повітря в часі та просторі ” (Радченко, 1961р.).

Що ж являє собою температурний градієнт Радченка? Які перспективи використання цього наукового підходу до рішення актуальних задач урбоекології та інтродукції ?

“Кожна частина тіла рослини, - відзначає автор, - у різний час року та доби відчуває вплив різних температур внаслідок майже постійної динаміки тепла і світла до оточуючого середовища.” Амплітуду цих коливань автор і назвав температурними градієнтами в часі (сезонними і добовими).

Порядок виконання роботи

1. Вибрати вихідні дані згідно варіанту (по останній цифрі залікової книжки).

2. За формулами (34, 35) визначити вертикальні температурні градієнти середовища та цілої рослини.

(34)

(35)

де: ТС - вертикальний градієнт середовища, tп - температура повітря на рівні рослини, tг - температура ґрунту на рівні коренів, tн - температура надземних органів, ТР - вертикальний градієнт рослин, або температура повітря навколо листків чи крони, tк - температура коренів або ґрунту в зоні максимального їх розповсюдження.

3. За проведеними розрахунками зробити висновки, щодо температурних коефіцієнтів.

4. За формулами (36, 37), розрахувати горизонтальний градієнт повітря та ґрунту.

(36)

(37)

5. За отриманими результатами розрахунків, необхідно зробити висновки.

Питання для самоконтролю

1. Що таке температурний градієнт?

2. Як проводиться оцінка температурного градієнта?

3. Які параметри входять до розрахунку?

4. Які ще типи градієнтів Ви знаєте?

5. Як температура впливає на навколишнє середовище та людину?

Лабораторна робота № 17

Проведення еколого - географічного районування території міст за умовами техногенних навантажень

Що стосується викидів забруднюючих речовин, то за допомогою математико - картографічної моделі можна визначити щільність викидів забруднюючих речовин у місті. Але в цій моделі не враховано щільність скиду забруднюючих речовин. Іншою важливою складовою факторів екологічної небезпеки та ризику є функціонування потенційно небезпечних об'єктів, зокрема, хімічно - небезпечних та вибухонебезпечних.

Порядок виконання роботи

1. В даній роботі ми пропонуємо, користуючись вихідними даними розрахувати наступні величини: ризик для хімічно небезпечних об'єктів, площу зони можливого хімічного зараження. Ризик для хімічно небезпечних об`єктів визначається як:

(38)

де R - потенційна небезпека наслідків аварії на об'єкті, S - площа зони можливого хімічного зараження, D - кількість людей, що проживає в цій зоні, Кn - відносна небезпека хімічно - небезпечної речовини.

2. Площа зони можливого хімічного зараження визначається за методикою МНС:

(39)

де: L - глибина зони зараження, км, J - коефіцієнт, який дорівнює кутовому розміру зони можливого зараження залежно від швидкості вітру (при переважаючій швидкості вітру >2 м /с - J = 45).

4. Кількість людей, що проживає в зоні можливого хімічного зараження визначається згідно вихідних даних по варіанту. На основі цієї цифри визначалась ступінь хімічної небезпеки (1 ступінь - 500 чол., 2 ступінь - 300 - 500 чол.).

Питання для самоконтролю

1. Як проводять еколого - географічне районування території?

2. Як розраховуються ризики для хімічно небезпечних об'єктів?

3. Як розраховується площа зони можливого хімічного зараження?

4. Які Ви знаєте ступені хімічної небезпеки?

5. Що відносять до потенційно - небезпечних об'єктів?

Лабораторна робота № 18

Дослідження динамічності і розвитку міського простору та визначення людського потенціалу міської системи

Людський потенціал L кількісно можна охарактеризувати чисельністю населення в місті (області, регіоні) Nн, кількістю працездатних людей Nпр.

Якість демографічної структури населення може бути охарактеризована за віковими групами в залежності від працездатності (0-18 років, 18-60 років і більше)

При оцінці використання наявного людського потенціалу в міській системі (районі, області, регіоні) найбільш важливим і соціально виваженим показником є ступінь зайнятості населення у різних сферах господарства.

Якісний склад населення можна оцінювати освітнім рівнем, тобто відношенням людей з різним рівнем освіти до загальної кількості людей:

(43)

де Р - освітній рівень населення; ai - коефіцієнт вагомості певного освітнього рівня; Niн - кількість людей, що мають певний освітній рівень. Далі пропонується розглянути найбільш важливі для оцінки просторового потенціалу поєднання просторових характеристик.

В абсолютних одиницях це буде кількість людей Nфі , зайнятих у певній складовій певної галузі міста ( області, регіону). Сума ? Nфі = Nпр означає кількість працюючих людей. У відносному вираженні маємо структуру зайнятості населення:

(44)

(45)

де і - відповідно частка людей, зайнятих в певній сфері діяльності, та частка непрацюючих людей.

Порядок виконання роботи

1. Оцінити використання наявного людського потенціалу в міський системі(райони, області, регіони).

2. Оцінити якісний склад населення.

3. Зробити висновки.

Питання для самоконтролю

1. Що таке ПРОГРЕС?

2. Що дана оболонка характеризує?

3. Які параметри входять до неї?

4. Як проходить оцінка за допомогою ПРОГРЕСу?

5. Які основні фактори характеризують розвиток людського фактору?

Лабораторна робота № 19

Оцінювання якості людського виміру міської системи

Рівень урбанізації часто оцінюють відсотковим складом міського населення, тобто міської популяції. При цьому враховують два аспекти: натуральний приріст міської популяції, ріст за рахунок імміграції сільського населення. Слід зауважити, що в середньому подвоєння росту людської популяції на Землі відбувається раз у 41 рік, то для міської популяції цей показник становить 22 роки, а для міської популяції слаборозвинутих країн - 15 років. У великих містах України, які інтенсивно розвивалися в основному за рахунок екстенсивного розвитку виробництва і росту міського населення, відбувається диференціація популяцій

Людський вимір характеризується кількістю населення Nн та його якісними властивостями. До якісних характеристик віднесемо якість демографічної ситуації, освіченість і приріст населення. Освіченість можна виразити формулою:

(40)

де Ио - рівень освіченості, Ni - кількість населення певного освітнього рівня (ВНЗ, ЗОШ, ПТУ), лi - коефіцієнт вагомості освітнього рівня (ВНЗ - лi - 0,5, ЗОШ - лi - 0,5, ПТУ - лi - 1).

Якість демографічної структури населення можна охарактеризувати за віковими групами (0 - 18 років, 18 - 60 років, 60 і більше) за формулою:

(41)

Де Ид.с. - якість демографічної структури, Ni, лi - кількість населення певної вікової групи та її вагомий коефіцієнт.

Вагомий коефіцієнт певної вікової групи становить: 0 - 18 років - лi - 0,3, 18 - 60 років - лi - 0,5 та 60 і більше - лi - 0,2. Значення приросту населення задано у вихідних даних до курсової роботи, згідно варіанту.

Звідси узагальнений середній показник якості людського виміру міста (області, регіону) можна виразити формулою:

(42)

Як результат, оптимальні умови розвитку людського виміру будуть спостерігатися при ИL = 1. При зменшенні цього показника, у місті чи регіоні, для певних якісних характеристик людського виміру необхідно вжити відповідних заходів.

Порядок виконання роботи

1. Визначити якість демографічної ситуації в міській системі (місто, район, область, регіон).

2. Визначити освіченість і приріст населення.

3. Зробити висновки.

Питання для самоконтролю

1. Що таке людський вимір і що він характеризує?

2. Які демографічні структури Ви знаєте?

3. Як можна оцінити ступінь освіченості в регіоні?

4. Про що говорить узагальнений середній показник якості людського виміру?

5. Для якої території можна застосовувати дану методику?

Лабораторна робота № 20

Визначення зайнятості міського населення у різних сферах господарювання

При оцінці використання наявного людського потенціалу в області, першим показником , який пропонується визначити, є показник зайнятості населення у різних сферах господарства (у нашому випадку це сільське господарство та нефункціональна сфера).

Порядок виконання роботи

1. Показник якості зайнятого населення визначаємо по формулі:

(46)

де N1 - кількість населення що зайнята у сільському господарстві, для якого лi - 0,4. N2 - кількість населення що зайнята у не функціональній сфері (робота яка не передбачає випуску готової продукції), для якої лi - 0,6. Nпр.н. - кількість працездатного населення (згідно варіанту).

2. Визначаємо використання наявного людського потенціалу за формулою:

(47)

де зL - коефіцієнт використання населення, Nпр. та Nпр.н. - відповідно, кількість зайнятого у відповідній сфері населення та кількість працездатного населення.

3. Зробити висновки.

Питання для самоконтролю

1. Що таке модель міського простору?

2. Якими поняттями вона може бути охарактеризована?

3. Як цей показник визначається у сфері народного господарства?

4. Що характеризує наявний людський потенціал?

5. Яким чином характеризують в комплексі модель міського простору ці два показники?

Лабораторна робота № 21

Оцінювання екологічної комфортності міської системи

Оцінка проводиться за 29 показниками сучасного екологічного та соціально - екологічного стану міста. Ці показники об'єднані в 11 груп. Інтенсивність прояву кожного показника оцінюється за чотирибальною шкалою:

1 бал - найменший (комфортний) прояв несприятливих факторів;

2 бали - середній (сприятливий) прояв несприятливих факторів;

3 бали - високий (несприятливий) прояв негативних факторів;

4 бали - найвищий (вкрай несприятливий) прояв негативних факторів.

Порядок виконання роботи

Результати оцінки подаються у вигляді таблиці 24.

При використанні кількісних методів оцінки потенціалу екологічної комфортності іноді використовуються проміжні бали (1,5, 2,5, 3,5).

Їх використання свідчить, що для певного району інтенсивність прояву певного фактора знаходиться в межах від меншого до більшого балу.

Критерії оцінки: 61 - 65 балів, середній бал 2,1 - 2,3 високий потенціал комфортності. 66 - 70 балів, середній бал 2,3 - 2,5 середній потенціал комфортності. 71 - 75 балів, середній бал 2,5 - 2,7 низький потенціал комфортності. 80 - 85 балів, середній бал > 2,7 критичний потенціал комфортності.

Таблиця 24

Оцінка коефіцієнта потенціалу екологічної комфортності міста

№

Критерій

Значення (бали)

1

Розміщення району відносно:

великих підприємств

автодоріг з інтенсивним рухом

екологічно небезпечних об'єктів

2

Якість повітря:

запахи

мікроклімат

самоочищення атмосфери

забруднення атмосфери

Страница:


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены