Задачник по экологии г. Гуково

МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ

ГБПОУ РО « ГУКОВСКИЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ ТЕХНИКУМ»

Выполнила: Юрченко Марина

Руководитель: Пингина Татьяна Петровна

Гуково 2016

Содержание

Пояснительная записка………………………………………………………..….3

1. Общая экологическая характеристика г Гуково……………….…….…..4

2. Атмосферный воздух………………………………………………………5

3. Вода…………………………………………………………………………8

4. Почва …………………………………………………………………… 11

5. Отходы…………………………………………………………………….13

Ответы …………………………………………………………………………. .14

Пояснительная записка

Данный задачник предназначен для использования на уроках и внеаудиторной работы по дисциплине «Экология» студентами 1 курса.

В него включены задачи по 5 разделам, изучаемым по дисциплине.

Все задачи связаны с городом Гуково.

Для большего восприятия в задачнике имеется большое количество фотографий города.

Ко всем задачам имеются ответы.

1. Общая экологическая характеристика г. Гуково

Задание 1:

Изучите показатели состояния окружающей среды и ответьте на вопросы:

1) Увеличивается или уменьшается с каждым годом количество загрязняющих веществ? Учитывайте количество обезвреженных веществ. Каков прогноз вы можете дать на 2015, 2016 год?

2) На сколько процентов больше было потеряно воды при транспортировке в 2013году по сравнению с 2012 годом?

3) На сколько уменьшился в 2014 году сброс загрязненных сточных вод без очистки по сравнению с 2013 годом? Ответ выразите в процентах

4) Поставьте разумные вопросы по таблице и ответьте на них.

Таблица 1

1. Атмосферный воздух

Атмосферный воздух в городе Гуково характеризуется содержанием загрязняющих веществ в концентрациях, приведенных в таблице 2

Таблица 2

№ п/п	Загрязняющее вещество	Класс опасности	ПДКс.с, мг/м3	Фактическая (С)концентрация, мг/м3
1	Взвешенные вещества	3	0,122	0,1
2	Оксид углерода	4	3	3
3	Диоксид азота	2	0,04	0,04
4	Оксид азота	3	0,06	0,04
5	Сероводород	4	-	0,002
6	Фенол	2	0,003	0,003
7	Формальдегид	2	0,003	0,0014
8	Диоксид серы	3	0,05	0,016

Задание 2: Рассчитать индекс загрязнения атмосферы г. Гуково (ИЗА₅) по следующему алгоритму:

1. Единичный индекс загрязнения атмосферы (одним веществом)У_i=

2. Степень загрязненности атмосферы несколькими веществами выражается через комплексный индекс загрязнения (ИЗА)

На практике обычно комплексный индекс загрязнения рассчитывается для пяти веществ, у которых значения парциальных индексов загрязнения наибольшие (У_i→max).

Это показатель ИЗА₅ (индекс загрязнения атмосферы по пяти) ИЗА₅₌

По значениям ИЗА₅ города делятся на следующие группы:

Таблица 3

Значение ИЗА5	Уровень загрязнение города
ИЗА5	Низкий уровень загрязнения
7 5	Повышенный уровень загрязнения
11 5	Высокий уровень загрязнения
ИЗА514	Весьма высокий уровень загрязнения

На основании значения ИЗА₅ делаем вывод, что уровень загрязнения атмосферы города –…

Задание 3

Высокое содержание углекислого газа в помещении может являться причиной головной боли, воспаления глаз, проблем с носоглоткой, негативно влиять на респираторную систему и вызывать общее чувство усталости.

ПДК СО₂ составляет 1%.

Используя типовой расчет (образец), вычислите концентрацию углекислого газа в нашем кабинете. Сделайте выводы.

Необходимые данные для расчета:

Длина кабинета 8,8 м, ширина 5,8 м, высота 3 м

Выполнение работы:

1. Необходимо определить объем помещения.

Например: длина аудитории – 10м, ширина – 5м, высота – 3,5м.

Объем – 10 х 5 х 3,5 = 175м³

2. Человек в состоянии покоя выдыхает в среднем 20л СО₂ в час, а при активной работе – 40л в час. Возьмем среднее значение – 30л в час.

3. В аудиториях занимаются примерно 25 человек 1,5 часа.

30 х 1,5 х 25= 1125л.

4. Переведем полученный результат в литрах в м³. 1л – 0,001м³

1125 х 0,001 х = 1,125м³

5. Рассчитаем концентрацию СО₂

Объем СО₂ делим на объем аудитории и умножаем на 100% -

1,125 : 175 х 100% = - 0,64%

6. По полученным данным сделать вывод о санитарно-гигиеническом состоянии помещений техникума во время занятий.

Составить план необходимых мероприятий по профилактике этих явлений.

Задание 4

Подсчитано, что каждый легковой автомобиль при среднем годовом пробеге 15 тыс. км “выдыхает” 250 кг углекислого газа, 93 кг углеводорода, 27 кг окислов азота.

Подсчитайте количество выделяемых за год в атмосферу веществ в нашем городе, учитывая, что в городе Гуково около 3000 личных автомобилей.

Задание 5

Легковому автомобилю для сгорания 1 кг бензина требуется 2,5 кг кислорода. В среднем автолюбитель проезжает в год 10 тысяч км и сжигает 10 т бензина, расходуя 35 т кислорода и, выбрасывая в атмосферу 160 т выхлопных газов, в которых обнаружено 200 различных веществ, в том числе 800 кг оксида углерода, 40 кг оксида азота, 200 кг углеводородов, если бензин этилированный, то ещё 3,5 кг ядовитого свинца, кроме того, каждый автомобиль, стирая шины, поставляет в атмосферу 5-8 кг резиновой пыли ежегодно. Вычислите, какое количество загрязняющих веществ всего выбросят в атмосферу автомобили жителей нашего города за год, если в городе 3000 личных автомобилей.

Задание 6

В сутки человек потребляет 0,8 кг кислорода, при физической нагрузке до 1,3 кг. Среднее дерево выделяет за сутки 0,2 кг кислорода. Сколько деревьев надо на одного человека, чтобы нам легко дышалось?

Сколько деревьев должно быть посажено в парке, чтобы в нем могли комфортно себя чувствовать 200 человек?

Задание 7

Одно большое дерево выделяет в сутки столько кислорода, сколько его необходимо для одного человека. В условиях города под влиянием загазованности выделение кислорода снижается в 10 раз. Сколько должно быть деревьев, чтобы обеспечить кислородом город Гуково (65300 человек)?

Задание 8

Выбросы от передвижных источников (автотранспорта) составляют около 80% от общего объема выбросов. Используя статистические показатели (таблица 1) вычислите, каков выброс был в 2014 году от автотранспорта.

3. Вода

Комплекс очистных сооружений канализации (ОСК) города Гуково, расположенный в хуторе Калинов Гундорово-Гнилушевского сельского поселения, предназначен для механической очистки сточных вод (канализации) и выполняет сбор, очистку, обеззараживание сточных вод и обработку их осадков.

На ОСК попадают сточные воды из системы канализации: ливневые и талые воды, хозяйственно-бытовые и производственные. Стоки проходят многоступенчатую очистку. После чего вода вновь попадает в природную среду - это балка Ольховая, малые реки Большая Гнилуша и Гнилуша.

После капитального ремонта, сдано в эксплуатацию третье сооружение для очистки сточных вод («отстойник»)

«Отстойник» - это большой резервуар диаметром 18 метров, глубиной 4,5 метра.

Третий „отстойник“ разгрузит два действующих, а это значит, что увеличится время на очистку сточных вод, технологический процесс станет эффективнее. После очистки с дополнительным „отстойником“ вода на выпуске станет более высокого качества, улучшит фоновые концентрации водоемов. Это, безусловно, улучшит и всю экологическую обстановку водных ресурсов региона.

Задание 9

Используя вышеприведенные данные, вычислите объем нового отстойника.

Сколько л воды он может вместить? (1литр=1 дм³)

Задание 10

Качество воды – совокупность показателей ее состава и свойств, определяющих пригодность для конкретных видов водопользования.

Рассчитать индекс загрязнения воды (ИЗВ) г. Гуково (ИЗВ), используя следующие данные:

Химический состав вод поверхностного водного объекта

Таблица 4

№ п/п	Показатель	Единица измерения	Величина показателя	ПДК, мг/л
1	БПК	мг О2/л	130	4
2	ХПК	мг О2/л	247	30
3	рН		7,6	6,5-8,5
4	Максимальная температура	◦С	+14
5	Взвешенные вещества	мг/л	171	100
6	Концентрация растворенного кислорода	мгО2/л	9,2	Не менее 4
7	Общая минерализация	мг/л	4,7	5,1
8	Жесткость	мг/л	15,74	5,11
9	Азот общий	мг экв/л	0,8	0,6
10	Нитриты	мг/л	4,55	3,3
11	Нитраты	мг/л	29,3	45
12	Хлориды	мг/л	236	350
13	Сульфаты	мг/л	444	500
14	Нефтепродукты	мг/л	5,47	0,3
15	ПАВ	мг/л	0,79	0,5

ИЗВ, как правило, рассчитывается по шести – семи показателям, часть из них (концентрация растворенного кислорода, БПК) является обязательной.

,

где С_i– фактическая концентрация компонента, мг/л;ПДК_i– нормативное значение концентрации компонента, мг/л;N– число показателей, используемых для расчета индекса.

В зависимости от величины ИЗВ участки водных объектов подразделяют на классы (таблица 5), сравнивают ИЗВ для водных объектов одной биогеохимической провинции и сходного типа, а также одного и того же водотока (по течению, во времени и т.д.

Таблица 5

Классы качества вод в зависимости от значения индекса загрязнения воды

Значение ИЗВ	Класс качества воды	Наименование класса качества воды
До 0,2	1	Очень чистые
0,2-1,0	2	Чистые
1,0-2,0	3	Умеренно загрязненные
2,0-4,0	4	Загрязненные
4,0-6,0	5	Грязные
6,0-10,0	6	Очень грязные
Более 10,0	7	Чрезвычайно грязные

На основании значения ИЗВ делаем вывод, что класс качества воды г. Гуково…

Задача 11

Человек в сутки использует 5 литров воды для приготовления еды, 25 литров-для личной гигиены, 20 литров-для хозяйственных нужд.Сколько требуется воды городу с населением 65,3 тысячи человек:а)за день;б)за месяц;в)за год?

4. Почва

Оценка уровня химического загрязнения почв как индикаторов неблагоприятного воздействия на здоровье населения проводится по показателям, разработанным при сопряженных геохимических и геогигиенических исследованиях окружающей среды городов.

Задание 12

Рассчитайте уровень загрязненности почв г. Гуково, используя данные таблицы 6

Таблица 6

№ п/п	Загрязняющее вещество	Класс опас-ности	Фактическая концентрация, мг/кг	ПДК, мг/кг	Коэффициент концентрации химического вещества Кс	Суммарный показатель загрязнения Zc
1	Бензапирен	1	0,043	0,02
2	Бензол	2	0,04	0,3
3	Ванадий	1	131	150
4	Марганец	2	1471	1500
5	Мышьяк	2	0,96	2
6	Нитраты	3	141,43	130
7	Ртуть	1	1,71	2,1
8	Свинец	1	43,61	32
9	Сероводород	2	0,123	0,4

1. Коэффициент концентрации химического вещества К_с: ,

где С_i– фактическое содержание вещества в почве, мг/кг; С_ф– фоновая концентрация загрязняющего вещества в почве, мг/кг.

1. Суммарный показатель загрязнения Z_c, равный сумме коэффициентов концентраций химических элементов: ,

где n– число суммируемых элементов.

Опасность загрязнения почв, используемых человеком в своей деятельности, определяется в соответствии с данными, приведенными в таблице 7

Оценка почв, загрязненных химическими веществами. Таблица7

Категория загрязнения почв			Характеристика загрязнения		Возможность использования территории
I	Допус-тимая	Содержание химических веществ в почве превышает фоновое, но не превышает ПДК		Под любые культуры
II	Уме-ренно опас-ная	Содержание химических веществ в почве превышает их ПДК при лимитирующем общесанитарном, миграционном водном и воздушном показателях вредности, но ниже допустимого уровня по транслокационному показателю		Под любые культуры при условии контроля их качества
III	Опас-ная	Содержание химических веществ в почве превышает их ПДК при транслокационном показателе вредности		Под технические культуры.
IV	Чрез-вычай-но опас-ная	Содержание хим. веществ превышает ПДК в почве по всем показателям вредности		Лесозащитные полосы, парки, скверы, газоны

Из указанных данных следует, что категория загрязнения почвы города Гуково…

Предложите свои мероприятия, для улучшения качества почвы.

Задание 13

Для образования в природе слоя почвы толщиной 5 см требуется, по подсче-там ученых, 2 000 лет. Сколько лет потребуется для образования слоя почвы в 12 см?

1. Отходы

Задание 14

В среднем каждый житель выбрасывает в мусор ежедневно от 0,5 до 2 кг только домашних или бытовых отходов. Когда выбрасывается 1кг отходов, то считается, что выбрасывается еще 25, т.к. в процессе производства использованного человеком продукта уже возникло 25кг отходов. Таким образом, весь процесс производства, вся наша экономика – это на самом деле гигантская машина по производству отходов. Определите количество отходов, выбрасываемых нашим городом, если в нем проживает 65,3 тысяч человек: а) за день; б) за неделю; в) за год.

Задание 15

В трехэтажном доме 24 квартире, в каждой квартире проживает по 4 человека. Сколько отходов будет со всего дома за три месяца, если один человек в среднем выбрасывает мусор ежедневно по 5 кг?

Задание 16

Сколько потребуется мусорных баков, вместимостью 500 кг для жителей 4 трехэтажных домов? Учитывая, что в каждой квартире живет по 3 человека и каждый человек выбрасывает в сутки по 5 килограмм мусора.

Задание 17

По статистическим данным, 7–9% бытовых отходов — это полиэтиленовые пакеты. Полиэтиленовый пакет находится в пользовании около получаса, а потом остается на земле мусором, разлагаясь в течение 400 лет. Через сколько лет полностью разложится 7 полиэтиленовых пакетов?

Ответы

№1

1-2015-уменьшится;
2016-увеличится

2-69,4%

3-36%

№4-405150
№5-3147,9

№6-800

№7-653000

№8-36616

№9-1144530

№10-Результаты расчета индекса загрязнения атмосферного воздуха

№ п/п	Загрязняющее вещество	Хi	Уi	ИЗА5
1	Взвешенные вещества	0,66	0,81	4,47
2	Оксид углерода	0,6	1
3	Диоксид азота	0,47	1
4	Оксид азота	0,1	0,66
5	Сероводород	0,25	-
6	Фенол	0,3	1
7	Формальдегид	0,04	0,36
8	Диоксид серы	0,32	0,32

№11-а)3265;б)97950;в)1191725

№12-Результаты расчетов класса качества поверхностного водного объекта

№ п/п	Показатель	Сi / ПДКi
1	БПК	32,5	6,9
2	ХПК	8,2
3	Кол-во растворенного кислорода	2,3
4	Жесткость	3,08
5	Азот общий	1,33
6	Нитриты	1,37
7	Нитраты	0,65

№13-4800

№14-а)1632,5; б)11427,5; в)595862,5

№15-1440

№16-2

№17-2800

Результаты расчетов класса качества почвы

№ п/п	Загрязняющее вещество	Класс опас-ности	Фактическая концентрация, мг/кг	ПДК, мг/кг	Коэффициент концентрации химического вещества Кс	Суммарный показатель загрязнения Zc
1	Бензапирен	1	0,043	0,02	2,15	0,163
2	Бензол	2	0,04	0,3	0,133
3	Ванадий	1	131	150	0,87
4	Марганец	2	1471	1500	0,98
5	Мышьяк	2	0,96	2	0,48
6	Нитраты	3	141,43	130	1,08
7	Ртуть	1	1,71	2,1	0,81
8	Свинец	1	43,61	32	1,36
9	Сероводород	2	0,123	0,4	0,3

Использованная литература

1. Экологический вестник Дона, 2015 

2. http://минприродыро.рф

3. http://special.gukovo.donland.ru/Default.aspx

4. http://www.shakhty.su

5. http://www.culture-gukovo.ru/kraevedenie/yekologiya/yekologicheskaya_obstanovka_v_g_gukovo

6. gukovo.ru/kraevedenie/yekologiya/sostoyanie_atmosfernogo_vozduha

7. https://yandex.ru/images/search?text=гуково%20экология%20&_=1457628031091

18