Контрольная работа по "Экологии"

 

 

ЗАДАЧА 1

Исходные данные:

Вариант	Ри, кВт	τ, μкс	F, Гц	G	S, м
25	600	2,5	400	30 000	600

 

На поле с травяным покровом расположена радиолокационная станция, имеющая следующие характеристики излучения: импульсная мощность излучения  Р_и = 600 кВт, длительность импульса τ=2,5 мкс, частота повторения импульсов F=400 Гц. Коэффициент усиления вращающейся антенны G=30 000. На расстоянии S =600 м, от этой станции находятся дачные участки. Рассчитать, на каком расстоянии от радиолокационной станции можно находиться людям постоянно, т.е. размер санитарно-защитной зоны. Определить, опасна ли близость радиостанции, и дать рекомендации садоводам.

 
Решение. Средняя по времени мощность излучения вычисляется по формуле:

P=P_иτF (4)

1.Вычисляем среднюю мощность  излучения по формуле (4):

 

Р=600*10³*2,5*10^-6*400= 600 Вт.

 
2. Вычисляем размер санитарно-защитной  зоны по формуле (1) , т.е. определяем радиус r, учитывая, что допустимое значение ППЭ=1,0 Вт/м²:

 

ППЭ=PG/4πr²

 

 

это расстояние равно 1197 м.

 

3. Определим значение  ППЭ на дачных участках. Для  этого по формуле (1) вычислим  ППЭ для расстояния 0,5 км:

 

ППЭ=600*3*10⁴/4π*500²=5,73 Вт/м²

 

ППЭ=5,73 Вт/м², что в 5,73 раз превышает допустимую величину.

 
4. Определим, сколько времени  можно находиться на этих садовых  участках, по формуле (2):

T=W/ППЭ

T=20/5,73=3,5ч

 

получается 3,5 часа в сутки.  
Ответ: При наличии указанной радиолокационной станции дачные участки можно располагать только на расстоянии 1,2 км от неё. На рассматриваемых дачных участках уровень электромагнитного излучения превышает допустимый в 5,7 раз. Это может повлиять на здоровье (Особенно чувствительны органы с недостаточно развитой сетью кровообращения – хрусталик глаза и др. ЭМП влияет на биофизические процессы в клетках и тканях, поражает центральную нервную и сердечно – сосудистую системы. В начальной фазе повышается возбудимость, затем происходит снижение биоэлектрической активности мозга, ухудшение проводимости сердечной мышцы. В дальнейшем появляются головная боль, слабость, повышенная утомляемость, угнетенное состояние, нарушение сна, раздражительность, истощение нервной системы, изменения состава крови, ломкость ногтей, облысение. Эти изменения способны накапливаться, но обратимы, если исключить воздействие ЭМП.). На этих дачах можно находиться только 3,5 часа в сутки.

 

 

 

Контрольные вопросы (ответить письменно).

1. Каковы источники ЭМП?
2. Как влияют ЭМП на организм человека?
3. Как определяется энергетическая нагрузка на организм человека?
4. Что такое “санитарно-защитная зона”?
5. Как определяется допустимое время нахождения в зоне влияния ЭМП?

(Ответы даны  в начале задания.)

 

Задача 2. Анализ промышленного  загрязнения озера

Цель: познакомиться с  понятием предельно допустимой концентрации в окружающей среде.

Защита окружающей среды  от загрязнения регламентируется ПДК  вредных веществ. ПДК (предельно  допустимая концентрация) - это максимальная концентрация (количество вредных веществ  в единице объёма: мг/мл, мг/кг, мг/м³), которая при воздействии на протяжении всей жизни человека не оказывает ни на него, ни на окружающую среду в целом вредного воздействия, включая отдалённые последствия.  
Это можно выразить формулой:

С_i ≤ ПДК_i, (1)

где С_i - фактическая концентрация вредного вещества; 
ПДК_i - предельно допустимая концентрация этого вредного вещества. 
При совместном действии нескольких вредных веществ, обладающих однонаправленным действием, их безразмерная суммарная концентрация не должна превышать 1: 
С₁/ПДК₁ + C ₂/ПДК₂ +...+ C_i /ПДК_i ≤ 1 (2)

 

№ варианта	S, км2	H, м	L, л/сек	Концентрация ВВ в сточной воде, мг/л
				мышьяк	ртуть	свинец
25	3,0	2,8	20	0,96	0,49	1,43

Задача

На берегу озера площадью S = 3 км² и средней глубиной H =2,8 м расположено промышленное предприятие, использующее воду озера для технических нужд и затем сбрасывающее загрязнённую воду в озеро. Цикл работы предприятия непрерывный (круглосуточный). Объём сброса сточной воды – L =20 л/сек.  
Рассчитать, каким будет загрязнение озера через 1 год. Сделать выводы о промышленном загрязнении озера и дать рекомендации по сохранению озера.  
ПДК вредных веществ (ВВ) в воде водных объектов:

Мышьяк – 0,05 мг/л 
Ртуть – 0,005 мг/л 
Свинец – 0,1 мг/л 

Общее загрязнение определяется по формуле:  
С = С₁/ПДК₁ + С₂/ПДК₂ + С₃/ПДК₃ = ∑ С_i/ПДК_i (3) 
где С_i – концентрация ВВ_i в озере после годичного сброса сточных вод в озеро; 
ПДК_i - ПДК этого ВВ_i.

Решение:

• определим объем озера и вычислить объём сточной воды, поступающей в озеро за 1 год:

V_оз.=S*H=3*10⁶*2,8=8,4*10⁶ м³

V_{стоков.}=L*t=0,02*3600*24*364,25=0,63*10⁶ м³

• определим количество каждого ВВ, поступившего в озеро со сточной водой за год:

Мышьяк – 0,96 г/м³*0,63*10⁶ м³=0,604*10⁶ г=604 Кг

Ртуть – 0,49 г/м³*0,63*10⁶ м³=0,3087*10⁶ г=308,7 Кг

Свинец - 1,43 г/м³*0,63*10⁶ м³=0,9009*10⁶ г=900,9 Кг

• вычислим концентрацию каждого ВВ в озере после годичного сброса сточных вод по формуле:

С_i = количество ВВ_i в озере / объём воды в озере; (4)

Для мышьяка C₁= 604Кг/8,4*10⁶ м³=6.04*10⁸/8,4*10⁹ л³=0,072 мг/л

Для ртути C₂= 308,7Кг/8,4*10⁶ м³=3,087*10⁸/8,4*10⁹ л³=0,0367 мг/л

Для свинца C₃= 900,9Кг/8,4*10⁶ м³=9.009*10⁸/8,4*10⁹ л³=0,107 мг/л

 

• определим общее загрязнение озера предприятием по формуле (3);

С = С₁/ПДК₁ + С₂/ПДК₂ + С₃/ПДК₃ = ∑ С_i/ПДК_i

С = 0,072/0,05 + 0,0367/0,005 + 0,107/0,1 = 9,85

 

Вывод: суммарное загрязнение  озера сточными водами превышает  допустимое почти в 10 раз!

 

Контрольные вопросы (ответить письменно)

1. Что такое ПДК?  (ПДК (предельно допустимая концентрация) - это максимальная концентрация (количество вредных веществ в единице объёма: мг/мл, мг/кг, мг/м³), которая при воздействии на протяжении всей жизни человека не оказывает ни на него, ни на окружающую среду в целом вредного воздействия, включая отдалённые последствия. )
2. Как определяется суммарное загрязнение при наличии нескольких вредных веществ однонаправленного воздействия? ( как сумма концентраций вредных веществ С = С₁/ПДК₁ + С₂/ПДК₂ + С₃/ПДК₃ = ∑ С_i/ПДК_i (3) )
3. Какие мероприятия следует выполнять при повышенном загрязнении водного объекта? (необходимо уменьшить сбросы сточных вод или исключить их совсем, поставить надежные улавливающие фильтры на производстве, а также произвести очистку загрязненных вод с помощью спец. реагентов и других средств) . Помимо этого необходимо до полной очитски исключить возможность поедания зараженной рыбы из данного водоема людьми и животными и запретить купание в данном водоеме.