Контрольная работа по "Экологии"

                                                                             

 

 

1. Задача №1.

Выхлопные газы автомобиля содержат концентрацию Р=0,3 (% по объёму) оксида углерода (СО) какова концентрация СО в мкг/м3 при 250С в мг/м3 при 25 0С и давлении 760 мм. рт. ст.?

 

1 объём газообразного  загрязняющего вещества	=	1 млн-1
106 объёмов (загрязняющее вещество + воздух)

 

 

     При этом

 

     1% по объёму = 1% по  молям = 104 млн-1

 

     При 25 0С и давлении 760 мм рт. ст. (1 атм) соотношение между  млн-1 и

мкг/м3 равно

 

1 мкг/м3 =	млн-1*молекулярный вес	*103
	24,5

 

 

     Постоянная в знаменателе при 0 0С и 760 мм рт. ст. равна 22,41, так как 1 грамм-молекула любого идеального газа занимает объём 22,41 л. При стандартных давлении и температуре. Значение 24,5 объясняется тем, что в формуле перевода единиц использована температура 25 0С, а не 0 0С.

     При решении необходимо  иметь в виду, что молекулярный  вес оксида углерода составляет 28,0.

 

     Решение:

мкг/м3 =	3*10-1 *104*28	*103=	3*10-1 *104*28	*103=
	24,5		24,5

 

 

 

=	3*103*28	*103=	3,429*106
	24,5

 

 

Ответ: 3,429*106

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

     2. Задача № 2.

    Определить радиус зоны влияния высотного точечного источника выбросов вредных веществ, находящегося на территории аэропорта.

    Исходные данные:

    Сm = 0,1 мг/м3. – максимальная приземная концентрация при неблагоприятных условиях;

    xm = 140, м. – расстояние от источника выбросов, на котором приземная концентрация при неблагоприятных метеорологических условиях достигает максимального значения Сm.

    ПДК = 0,085 мг/м3. предельно допустимая концентрация.

    F = 2,5 – безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе.

 

    Для каждого источника вредных веществ радиус зоны влияния рассчитывается как наибольшее из двух расстояний от источника х1 или х2, где х1 = 10 * хм, т. е.,

 

     х1 = 10 * 140 = 1400 м.   х1 = 1400 м.

 

     Величина х2   определяется как расстояние от источника выбросов,

начиная с которого  С ≤ 0,05 ПДК.

 

     При расчётах значение  х2 находим в результате решения уравнения:

 

S = 0,05* ПДК/Сm    S = 0,05*0,085/0,1 = 0,0425. S = 0,0425,

 

S является функцией от  х2/хm  и  F (F - безразмерный коэффициент,

учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе.

 

F = 2,5, что соответствует F > 1,5, значит тяжёлая примесь.

 

Выбираем следующее уравнение:

 

S = [0,1* (х2/хm)2 + 2,47 * (х2/хm) – 17,8]-1,

 

примем р = х2/хm, получаем

 

S = [0,1*р2 + 2,47* р – 17,8]-1, или

 

S = 1/ (0,1*р2 + 2,47* р – 17,8),  S = 0,0425, далее

 

0,1*р2 + 2,47* р – 17,8 = 23,53, далее

 

Получилось квадратное уравнение

 

0,1*р2 + 2,47* р - 41,3 = 0.

 

Дискрименант которого равен:

 

D = b2 – 4*a*c,

 

D = 2,472 – 4*0,1*(-41,3) =  6,1 + 16,52 = 22,62.

 

Корни уравнения определяются по следующим формулам:

 

р1 = (-b + √ D)/(2*a);  р2 = (-b - √ D)/(2*a); 

 

р1 = (-2,47 +√22,62)/(2*0,1) = 11,45;

 

р2 = (-2,47 - √22,62)/(2*0,1) = -36,15.

 

Выбираем положительный корень

 

р1 = 11,45.

 

из  выражения р = х2/хm получаем

 

11,45 = х2/140, таким образом

 

х2 = 11,45 * 140 = 1603.

 

Сравнив

 

х2 =  1603 м. и х1 = 1400 м. выбираем наибольшее

 

х2 =  1603 м. – расстояние от источника выбросов

 

 

     

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   3. Задача № 3.

Оценить воздействие оксида углерода на содержание карбоксигемоглобина в крови человека. Каковы при этом возможные изменения в состоянии здоровья?

 

   Исходные данные:

Физическая нагрузка – 0 – в покое.

Экспозиция – 5 ч.

Содержание СО, млн-1

 

По рисунку 2 устанавливаем, что насыщение крови карбоксигемоглобином составляет 5%.

По таблице 2 устанавливаем, что оксид углерода при данных условиях не оказывает вредного воздействия на организм человека.

По таблице 3 устанавливаем, что при данных условиях, воздействие карбоксигемоглобина на здоровье человека приведёт к воздействию на центральную нервную систему. Ухудшению способности различать интервалы времени, остроты зрения, определения порога яркости и некоторых других психомоторных функций.

 

  4. Задача № 4.

   Выполнить расчёт величины  штрафных платежей за эксплуатацию  автотранспортных средств, не соответствующих  действующим стандартам на токсичность, для предприятия, имеющего автотранспорт для служебных и внутрихозяйственных перевозок.

    Исходные данные:

    Производственное предприятие  имеет:

    Q2б = 2 шт. – количество автомобилей с бензиновыми двигателями;

    Q2д = 5 шт. – количество автомобилей с дизельными двигателями;

    Q2г = 20 шт. – количество автомобилей с газобаллонными двигателями;

При проверке предприятия признано несоответствующими действующим стандартам на токсичность:

    Q1б = 1 шт. – количество автомобилей с бензиновыми двигателями;

    Q1д = 2 шт. – количество автомобилей с дизельными двигателями;

    Q1г = 5 шт. – количество автомобилей с газобаллонными двигателями;

     d0 = 500 чел. – численность работающих на предприятии;

     d = 60 чел. – обслуживают автопарк;

     Н = 12000 тыс. руб. -  чистая прибыль предприятия.

 

Определим процент автомобилей S, не соответствующих требованиям стандарта:

 

S =	Q1б+ Q1д+ Q1г	*100=	1+2+5	*100=	29,6%
	Q2б+ Q2д+ Q2г		2+5+20

 

Размер штрафных платежей устанавливается в процентах к части прибыли предприятия:

 

С=(0,1*Н*К*S)/100 тыс.руб.,

 

где 0,1 – безразмерный коэффициент;

       Н – чистая  прибыль предприятия, тыс. руб.;

       S  - доля выявленных  АТС, не соответствующих действующим  стандартам по токсичности, %;

       К – коэффициент, зависящий от характера производственной деятельности транспортного предприятия.

 

      Коэффициент К  рассчитывают по формуле:

 

         К= d/d0 ,   К= 60/500 = 0,12;  К=0,12, таким образом

 

         С=(0,1*  12000*0,12*29,6)/100 = 42,624,  С=42,624 тыс.руб.

 

Вопрос №1. Основные структурные характеристики биосферы.

Согласно современным представлениям, биосфера – это своеобразная оболочка Земли, содержащая всю совокупность живых организмов и ту часть вещества планеты, которая находится в непрерывном обмене с этими организмами. В очень сложной по составу, строению и организованности биосфере можно выделить сравнительно небольшое число основных компонентов:

• живое вещество – это совокупность тел живых организмов, населяющих Землю вне зависимости от их систематической принадлежности. Общий вес живого вещества оценивается в 2400 млрд. т (в сухом виде). По определению В.И Вернадского, живое вещество является одной из самых могущественных геохимических сил нашей планеты;
• биогенное вещество – это химические соединения, возникшие в результате жизнедеятельности организмов. При этом образующиеся химические соединения могут и не входить в состав тел организмов (каменный уголь, торф, гумус, мел, известняк, нефть и т. д.);
• косное вещество – это вещество, которое образуется без участия живого вещества (горные породы земной коры неорганического происхождения, вода, компоненты воздуха);
• биокосное вещество – это продукты переработки горных и осадочных пород организмами;
• вещество космического происхождения.

Биосфера в главных своих чертах может быть охарактеризована по отдельным оболочкам, которые она охватывает: нижняя часть атмосферы, гидросфера и верхняя часть литосферы.

Атмосфера – это газовая оболочка, окружающая Землю. Атмосферой принято считать ту область вокруг Земли, в которой газовая среда вращается вместе с Землёй как единое целое. Через атмосферу осуществляется обмен вещества Земли с космосом. Земля получает космическую пыль и метеоритный материал, теряет самые легкие газы: водород и гелий. Атмосфера Земли насквозь пронизывается мощной радиацией Солнца, которая определяет тепловой режим поверхности планеты, вызывает диссоциацию молекул атмосферных газов и ионизацию атомов.

Гидросфера – водная оболочка Земли. Вследствие высокой подвижности, воды проникают повсеместно в различные природные образования. Они находятся в виде паров и облаков в земной атмосфере, формируют океаны и моря, существуют в замороженном состоянии в высокогорных районах континентов и в виде мощных ледяных панцирей покрывают полярные участки суши. Атмосферные осадки проникают в толщи осадочных пород, образуя подземные воды. Вода способна растворять в себе многие вещества, поэтому любые воды гидросферы можно рассматривать в качестве естественных растворов различной степени концентрации. Наиболее чистые атмосферные воды содержат 10-50 мг/л растворённых веществ, а морская вода – до 35 г/л.

Литосфера – это верхняя твёрдая оболочка Земли. В состав биосферы входят верхние горизонты литосферы (литобиосфера), подвергающиеся ныне или подвергавшиеся в прошлом воздействию живых организмов. К биосфере, например, относятся некоторые полезные ископаемые, в частности, каменный уголь – продукт фотосинтеза растений в прошлые геологические эпохи.

Вопрос №2. Экологический кризис загрязнения, его причины и последствия.

 

Экологический кризис - обратимое критическое состояние окружающей среды, угрожающее существованию человека и отражающее несоответствие развития производительных сил и производственных отношений.

 
На вопрос, насколько опасна современная экологическая ситуация, даже ученые отвечают по-разному. Их мнение можно разделить на 3 принципиально различные позиции:

1. Современная ситуация представляет глобальный экологический кризис, который может вскоре привести к катастрофе (Н.Ф Реймерс, Н.Н. Моисеев, В.А. Зубаков, Б Коммонер, А. Печчеи и т.д.). Сторонники ее полагают, что кризису, в который мы только еще вступаем, есть аналог в прошлом. Большинство считает таковым позднепалеолитический кризис, что позволяет неолитическую революцию принимать за некий прототип искомому выходу из глобального экологического кризиса (ГЭК).
2. Мир уже вступил в глобальную экологическую катастрофу (базируется на исследованиях В.Г. Горшкова и поддерживается и развивается К.Я. Кондратьевым, К.С. Лосевым, В.П. Казначеевым и др.). По их мнению: «Сейчас мы живем в период развивающейся глобальной экологической катастрофы, обусловленной хозяйственной деятельностью человечества, которое в считанные десятилетия нарушило баланс, поддерживающийся биосферой млрд. лет…»
3. На данный момент никакого глобального экологического кризиса нет, есть лишь локальные (А.О. Бринкен, С.Б. Лавров, Ю.П. Селиверстов).