Имитационная игра «Малая река»

Министерство  высшего и профессионального  образования

Государственное образовательное учреждение высшего  профессионального образования 

Самарский Государственный Технический университет 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Лабораторная  работа по экологии

Имитационная  игра «Малая река»

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Выполнила: студентка:

 3-АИТ-10

Головко В.С.

Проверил:

Гевлич  Л.А. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Самара 2011

   Цель  работы:

   Приобретение  умений, закрепление и развитие теоретических  знаний по управлению естественными и искусственными экосистемами.

   Формирование представлений об эколого-экономическом ущербе, наносимом хозяйственной деятельностью.

   Анализ  мониторинговых характеристик экологической  системы «Малая река». 

Программа «Малая река» моделирует естественные процессы, происходящие в системе (рисунок 1.1):

- участок реки;

- промышленное  предприятие;

- животноводческий  комплекс;

- сельскохозяйственные  угодья;

- жилой поселок;

- передвижная  станция контроля качества воды.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Рисунок 1.1 – Общая схема экологической системы «Малая река» 

   Работа с программой состоит из нескольких последовательных туров. В каждом туре мы оказываем управляющее воздействие на систему и получаем соответствующие результаты. Программа рассчитана на пять туров – 5 лет. После загрузки программы на экране появится заставка программы «Малая река». Для продолжения работы необходимо нажать «Пробел».

Мы должны выбрать  оптимальные параметры для функционирования нашей экологической системы:

Таблица 1.1 – Предельно допустимые концентрации веществ (ПДК)

Вид вещества	ПДК В, мг/л
Кислород	более 4
БПК	менее 6
Атразин	более 0,005
Метафос	более 0,02
Цинеб	более 0,03

Таблица 1.2 –  Мероприятия по охране чистоты реки и их стоимость

Наименование  мероприятия	Единицы измерения	Стоимость мероприятия, руб.
Посадка лесополосы шириной	10 м	1000
Вспашка:
- уплотненная	100 га	1000
- отвальная с микролиманами	100 га	1900
- безотвальная	100 га	1700
- отвальная глубиной 22 – 25 см	100 га	2500
- отвальная глубиной 35 – 37 см	100 га	3000
Очистка сточных вод:
- механическая	1 м3	0,05
- биологическая	1 м3	0,38
- биологическая с  доочисткой	1 м3	2
Искусственная аэрация (повышение содержания кислорода)	на 2 мг/л	0,366 в месяц

В начале тура задаются параметры функционирования системы:

_{- интенсивность работы  промышленного предприятия;}

   _{- количество голов  скота для выращивания  на ферме (свиньи  или крупный рогатый скот);}

   _{- методы очистки  сточных вод промышленного  предприятия и  фермы;}

   _{- сельскохозяйственные  культуры  для   выращивания   в  бассейне реки;}

   _{- количество применяемых  удобрений и ядохимикатов;}

   _{- размещение передвижной  станции контроля  качества воды;}

   _{- мероприятия по  охране чистоты  реки;}

   - вид вспашки;

   - ширина лесопосадок вдоль реки;

• место искусственной аэрации.

Таблица 1.3 –  Прибыль от ведения хозяйственной  деятельности

Источник  прибыли	Ед. изм.	Прибыль, руб.
Продукция промышленного  предприятия	1 ед. продукции	12
Продукция животноводческого комплекса	Nc, кол. свиней Nк, кол. коров	100хNc, в год 200хNк, в год
Урожай  пшеницы	1 ц	30
Урожай  ячменя	1 ц	30
Урожай  ржи	1 ц	28
Урожай кукурузы	1 ц	12
Урожай  картофеля	1 ц	10

 
 
 

Таблица 1.4 –  Затраты на внесение удобрений и  ядохимикатов

Что вносится	Стоимость внесения, руб.
Метафос (по 1 кг на 1 га)	434
Атразин (по 1 кг на 1 га)	1600
Цинеб (по 1 кг на 1 га)	600
Азотные удобрения (по 1 кг на 1 га)	400
Калийные  удобрения (по 1 кг на 1 га)	400
Фосфорные удобрения (по 1 кг на 1 га)	400
Органические  удобрения (по 1 т  на 1 га)	2000
Известь (по 1 т на 1 га)	2000

 

Описание  экологической системы:

   Участок реки длиной 8640 м, шириной 10 м, глубиной 3 м, средней скоростью течения 6 м/мин.

   Промышленное  предприятие расположено на берегу реки на расстоянии 1800 м от начала участка. Интенсивность работы предприятия может меняться от 0 до 150 ед. продукции в сутки. Производство 1 ед. продукции дает 0,1 м³ стоков с концентрацией органического загрязняющего вещества (по БПК) 2000 мг/л.

   Животноводческий  комплекс расположен на берегу реки на расстоянии 5400 м от начала участка. На комплексе можно выращивать свиней  (в количестве  от 0 до 2000 голов) или крупный  рогатый скот (в количестве от 0 до 1000 голов). В сутки в расчете на одну свинью образуется 4,5 л навозной жижи с содержанием БПК 6000  мг/л, в расчете на одну корову – 14 л  с содержанием БПК 8000 мг/л.

   Сельскохозяйственные  угодья, на которых можно выращивать пшеницу, рожь, ячмень, кукурузу или картофель. Для повышения урожайности можно вносить азотные удобрения (не более 50 кг/га), калийные удобрения (не более 50 кг/га), фосфорные удобрения (не более 50 кг/га), органические удобрения (не более 20 т/га), известь (не более 2 т/га), применять ядохимикаты (метафос для борьбы с вредными насекомыми, цинеб для борьбы с болезнями растений, атразин для борьбы с сорняками).

   Жилой поселок, забирающий воду реки для своих нужд. Качество воды регламентируется предельно допустимыми концентрациями: БПК, атразин, метафос, цинеб, содержанием кислорода в воде.

   Передвижная станция контроля качества воды анализирует  со-держание кислорода, БПК, атразина, метафоса, цинеба в воде в любом выбранном месте участка реки. 

Ход работы:

В самом начале работы интенсивность работы нашего предприятия составляла 150 единиц.

Этот уровень  мы поддерживаем в течении всех пяти лет.

Все пять лет  мы производили посадку картофеля. Количество голов свиней составило 5000. Ширина лесополосы – 20 м.

ПСК размещалась  строго посередине пути течения реки от завода до фермы.

Аэрация не производилась.

Вспашка картофеля  осуществлялась отвальная, глубиной 22-25 см.  
 

Таблица

1 год

Прибыль	Янв	Февр	Март	Апр	Май	Июнь	Июль	Авг	Сент	Окт	Нояб	Дек
Предприятие	44.6	48.2	48.4	46.8	50.6	52.2	48.4	51.0	51.8	52.8	49.9	54.4
Ферма	0.4	0.4	0.4	0.4	0.4	0.4	0.4	0.4	0.4	0.4	0.4	0.4
Урожай	0	0	0	0	0	0	0	0	1773	0	0	0
Затраты
Очистка воды	1.1	3.2	4.6	4.0	3.8	3.5	4.2	3.9	4.0	4.0	4.0	3.7
Вспашка	0	0	0	0	6.0	0	0	0	0	0	0	0
Лесополоса	0	0	0	0	4.0	4.0	4.0	4.0	4.0	4.0	4.0	4.0
Удобрения	0	0	0	0	17.2	0	0	0	0	0	0	0
Пестициды	0	0	0	0	0	1.6	0	0	0	0	0	0
Аэрация	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
Итоги за год
Прибыль	1838 тыс.руб.
Затраты	96.4 тыс.руб.
Эконом.ущерб	0 тыс.руб.

2 год

Прибыль	Янв	Февр	Март	Апр	Май	Июнь	Июль	Авг	Сент	Окт	Нояб	Дек
Предприятие	45.6	44.8	48.8	50.2	54.6	58.0	48.7	47.3	49.6	52.2	51.8	54.6
Ферма	0.4	0.4	0.4	0.4	0.4	0.4	0.4	0.4	0.4	0.4	0.4	0.4
Урожай	0	0	0	0	0	0	0	0	1760	0	0	0
Затраты
Очистка воды	4.1	4.6	4	4.8	3.9	3.7	3.8	4.2	4.1	3.6	4.4	3.7
Вспашка	0	0	0	0	6.6	0	0	0	0	0	0	0
Лесополоса	0	0	0	0	4.0	4.0	4.0	4.0	4.0	4.0	4.0	4.0
Удобрения	0	0	0	0	15.6	0	0	0	0	0	0	0
Пестициды	0	0	0	0	0	2.2	0	0	0	0	0	0
Аэрация	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
Итоги за год
Прибыль	1830 тыс.руб.
Затраты	106.8 тыс.руб
Эконом.ущерб	0 тыс.руб.