close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

1980.Экология территорий

код для вставкиСкачать
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
УФИМСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ
ЭКОНОМИКИ И СЕРВИСА
Кафедра «Охрана окружающей среды и
рациональное использование природных ресурсов»
ЭКОЛОГИЯ ТЕРРИТОРИЙ
Учебно-методическое пособие
к проведению практических занятий для студентов специальности
«Государственное и муниципальное управление»
Рекомендовано учебно-методическим советом УГАЭС
УФА–2007
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
УДК 574 (075)
ББК 20.1
Э 40
Рецензенты:
д-р техн. наук, проф. Ф.Р. Исмагилов,
канд. хим. наук И.П. Журкина
Маликова Т.Ш., Туктарова И.О., Хабибуллин И.Р.
Экология территорий : учебно-метод. пособие / Т.Ш. Маликова,
И.О. Туктарова, И.Р. Хабибуллин. – Уфа: Уфимск. гос. академия экономики и
сервиса, 2007. – 42 с.
ISBN 5-88469-298-6
В данном пособии представлены вопросы для самостоятельной работы
студентов по подготовке к практическим занятиям, рассмотрены примеры решения типовых задач. Материал систематизирован по отдельным темам в соответствии с рабочей программой дисциплины "Экология территорий" и предназначен для студентов специальности «Государственное и муниципальное
управление».
Табл. 21 Ил. 9 Библиогр.: 48 назв.
ISBN 5-88469-298-6
© Маликова Т.Ш., Туктарова И.О.,
Хабибуллин И.Р., 2007
© Уфимская государственная академия
экономики и сервиса, 2007
2
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Общий алгоритм подготовки к практическим занятиям
Тема 1. Исследование экологических систем и экологических объектов
Тема 2. Учение о биосфере
Тема 3. Энергия в экосистеме
4
5
5
9
1
1
Тема 4. Количественная оценка биогеохимических циклов
1
2
Тема 5. Регулирующая роль экологических факторов внешней среды
1
5
Тема 6. Влияние хозяйственной деятельности человека на биосферу
1
7
Тема 7. Программный подход в управлении природопользованием
2
7
Тема 8. Экология урбанизированных территорий
3
2
Список литературы
3
4
Приложения
3
8
3
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ВВЕДЕНИЕ
Развитие человеческого общества невозможно без взаимодействия с
природой. До некоторого времени отрицательные последствия хозяйственной
и иной деятельности человека компенсировались способностью природных
систем к самовосстановлению, однако к середине двадцатого столетия ситуация изменилась: окружающая природная среда оказалась уже не в состоянии
полностью компенсировать последствия воздействия роста численности людей и расширения производства. Сегодня загрязнены вода, воздух, растения,
выпадают кислотные дожди, эрозия выводит почвы из сельскохозяйственного
оборота, полярные льды тают из-за потепления климата, исчезают многие виды животных и растений, население приобретает хронические заболевания,
растет смертность - существующая интенсивность антропогенного воздействия ведет нашу планету к истощению и деградации.
Для того, чтобы каждый человек осознал необходимость бережного отношения к природной среде, ему необходимо обладать основами знаний об
окружающей природе и путях ее сохранения и оздоровления.
Дисциплина «Экология территорий» призвана дать студентам фундаментальные знания о составе и структуре основного экологического элемента–
экосистемы, многовариантности ее развития и условиях ее жизнедеятельности,
влиянии экологических факторов, способствующих сохранению или гибели
экосистем. Студентами должны быть усвоены основы традиционной экологии
и приложения экологии, связанные с использованием природных ресурсов,
глобальным изменением климата, загрязнением окружающей среды, планированием развития городских и сельских регионов, а также с управлением состоянием окружающей среды и деятельностью человека.
В программу дисциплины “Экология территорий” включены аудиторные
лекционные и практические занятия, самостоятельная работа с литературными
источниками, выполнение и защита курсовой работы и сдача экзамена.
4
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ОБЩИЙ АЛГОРИТМ ПОДГОТОВКИ
К ПРАКТИЧЕСКИМ ЗАНЯТИЯМ
Целью проведения практических занятий является углубленное изучение
прикладных вопросов экологии территорий, в результате чего студенты должны научиться решать следующие задачи:
 построение оптимальной модели объекта исследования (экосистемы) с
выделением основных связей и свойств;
 оценка экологического потенциала объекта исследования в ретроспективе, в перспективе, установление момента изменения в тенденциях развития
экосистем и последствий от этих изменений;
 разработка экологического паспорта жителя, объекта, территории, муниципального образования, региона;
 оценка отдельных источников воздействия на природную среду, отходов, систем регулирования сброса и выброса загрязняющих веществ, систем
мониторинга;
 анализ динамики геоморфологических процессов на занятой городом
территории;
 проведение экспертной оценки региональных экологических программ
и проектов.
Задания, представленные в данном учебном пособии, призваны развить
экологическое мышление, помочь формированию мировоззрения личности,
его экологической культуры.
В начале предлагаются вопросы для повторения. После ответа на поставленные вопросы с целью оценки глубины полученных знаний предлагается прокомментировать высказывания ученых, поэтов, естествоиспытателей.
Затем с целью закрепления знаний необходимо выполнить задания, большинство из которых имеет информационную часть, освещающую изучаемую экологическую проблему и развивающую часть, направленную на осмысление
представленной информации, формулировку выводов, а в ряде заданий - творческое решение проблемы.
Тема 1. Исследование экологических систем и экологических объектов
Вопросы для повторения
5
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Что изучает экология? Дайте современное определение экологии.
Запомните!
Впервые термин «экология» (гpеч. "oikos" – дом, родина и "logos" – слово, учение) ввел в 1866 г немецкий естествоиспытатель Эрнст Геккель (18341919) для обозначения «общей науки об отношениях организмов с окружающей средой».
Уясните отличия двух подходов к изучению явлений в экологии: экосистемного и популяционного. Обратите внимание на различие биогеоценоза и
экосистемы. Изучите структурную схему биогеоценоза. При ознакомлении с
законами Коммонера необходимо определить, как они согласуются с деятельностью человека.
Запомните!
Понятие «экосистема» ввел английский ученый А. Тэнсли в 1935 году.
В 1940 году русский ученый В. Н. Сукачев ввел близкий по смыслу термин –
биогеоценоз (от «биос» – жизнь, «ге» – Земля, «ценоз» – общий). Особенностью биогеоценоза является его однородность. Понятие «экосистема» шире
«биогеоценоза».
Назовите основные составные части экосистемы? Что такое биотоп? Что
такое биоценоз? Назовите основные факторы устойчивости биосферы.
Детально изучите признаки экологической катастрофы, выводы “Римского клуба”, принципы устойчивого развития, выработанные конференцией в
Рио-де-Жанейро.
Прокомментируйте следующие высказывания:
А) «Цель современной экологии – создание научных основ выживания
человечества».
В.В. Кириллов
Б) Американский эколог Барри Коммонер в своей книге «Замыкающийся
круг» сформулировал четыре «закона» экологии:
первый «закон» экологии: все связано со всем;
второй «закон» экологии: все должно куда- то деваться;
третий «закон» экологии: природа знает лучше;
четвертый «закон» экологии: ничто не дается даром.
В) «Своеобразным, единственным в своем роде, отличным и неповторяемым в других небесных телах представляется нам лик Земли – ее изображение в Космосе, вырисовывающееся извне, со стороны, из дали бесконечных
небесных пространств. В лике Земли выявляется поверхность нашей планеты,
ее биосфера, ее наружная область, ограничивающая ее от космической среды».
В И. Вернадский «Биосфера», 1926 г.
6
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Г) «Невозмутимый строй во всем, созвучье полное в природе».
Ф. Тютчев, 1865 г.
Д) «Биосфера как глобальная экосистема Земли связана с Космосом. По
существу, биосфера может быть рассмотрена как область земной коры, занятая
трансформаторами, переводящими космические излучения в действенную
земную энергию… Лучи Солнца обусловливают главные черты механизма
биосферы… Солнцем в корне переработан и изменен лик Земли, пронизана и
охвачена вся биосфера».
В.И. Вернадский «Биосфера», 1926 г.
На примере любого иерархического уровня экосистемы конкретизируйте
слова В. И. Вернадского:
 о каких трансформаторах космических излучений идет речь в цитате?
 в какие виды энергии трансформируется энергия излучения Солнца?
 как лучи Солнца участвуют в преобразовании лика Земли?
Е) «Видовое разнообразие – это фактор повышения устойчивости экосистем к воздействию внешних факторов».
Выполните следующие задания:
Задание 1.1. Подумайте, как можно обобщить и объединить отдельные
(частные) направления экологии в группы (по уровням изучения, по сферам
применения). Составьте упрощенную схему современной экологии (рис. 1.1),
выделив ее основные направления:
Экология
Рис. 1.1.
Задание 1.2. На рис. 1.2 изображена «слепая» схема модели биогеоценоза, разработанная академиком В.Н. Сукачевым. Для воссоздания исходной
модели впишите в пустые ячейки термины из представленного ниже перечня
7
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
компонентов биогеоценоза. Продумайте соподчиненность предлагаемых понятий:
 атмосфера;
 растительность (фитоценоз);
 почвогрунт;
 экотоп (абиотические (неживые) компоненты биогеоценоза);
 биоценоз;
 животный мир (зооценоз);
 микроорганизмы.
БИОГЕОЦЕНОЗ
__________
----------------------
Рис. 1.2.
Задание 1.3. Заполните пустые ячейки на схеме факторов устойчивости
биосферы (рис. 1.3) представленными ниже терминами:
а) пирамида энергии; б) пирамида биомассы; в) круговорот веществ;
г) видовое разнообразие; д) приспособленность видов; е) стабильность численности популяций; ж) естественный отбор.
Устойчивость
биосферы
8
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 1.3. Факторы устойчивости биосферы
Тема 2. Учение о биосфере
Вопросы для повторения
Изучите особенности биосферы и ноосферы. Поясните свойства биосферы как централизованной, открытой, саморегулирующейся и отличающейся
большим разнообразием системы, обладающей механизмами для круговорота
веществ.
Кто является автором учения о биосфере? Что под биосферой понимал
В.И. Вернадский? Каковы границы биосферы?
Важнейшими компонентами биосферы по В. И. Вернадскому являются:
a) __________; б)_________; в)____________; г)__________
Что такое ноосфера? Как концепция ноосферы связана с учением о биосфере?
Основные этапы эволюции биосферы как глобальной среды жизни:
Первый этап соответствует
_______________________________________________________________
Второй этап соответствует
______________________________________________________________
К третьему этапу биосфера
______________________________________________________________
Четвертый этап соответствует
______________________________________________________________
Пятый этап соответствует
______________________________________________________________
Определите отличия живого вещества от косного, биокосного, биогенного, антропогенного.
В своих работах В.И. Вернадский подчеркивал «всюдность жизни»,
прав ли он?
Основными свойствами живого вещества являются высокая химическая
активность, высокая скорость протекания реакций и обновления живого вещества, способность быстро занимать все свободное пространство, активность
движения вопреки принципу роста энтропии, устойчивость при жизни и быстрое разложение после смерти, высокая адаптация. Поясните каждое из этих
свойств, как они проявляются у живых организмов. Научитесь различать свойства и функции живого вещества. Что такое «живое вещество»? Каковы основные функции живого вещества в биосфере?
9
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
В ходе процесса развития экосистемы происходит изменение энергетики, видового разнообразия, совершенствование круговоротов. Поясните данные закономерности.
Какие полезные ископаемые являются продуктами жизнедеятельности
организмов в прошлом? (Приведите не менее 5 примеров).
Запомните!
За миллиарды лет существования жизни на Земле «живое вещество»
неоднократно преобразовывало и изменяло облик верхних слоев планеты, атмосферу, и океан за счет перераспределения атомов и молекул.
Прокомментируйте следующие высказывания:
А) «Человек становится крупнейшей геологической силой. Он может и
должен перестраивать своим трудом и мыслью область своей жизни».
В.И. Вернадский «Ноосфера», 1944 г.
Б) «Человечество подчиняется и законам биологическим, и законам социальным. Поэтому человек – единственный на Земле биосоциальный вид».
В) «Генофонд дикой природы – бесценный дар, возможности которого
пока использованы лишь в малой степени».
Выполните следующие задания:
Задание 2.1. Дайте краткую характеристику основных биогеохимических функций живого вещества в биосфере и заполните табл. 2.1:
Таблица 2.1
№
1
2
3
4
Функция живого вещества
Газовая
Концентрационная
Окислительновосстановительная
Информационная
Характеристика функции
Задание 2.2. Назовите конкретные факторы среды, которые можно отнести к абиотическим, биотическим и антропогенным и заполните табл. 2.2.
Таблица 2.2
Факторы среды
Природные
Антропогенные
абиотические
биотические
10
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Задание 2.3. Какие абиотические факторы влияют на организмы, живущие на суше, в воде, в почве? Впишите названия факторов в табл. 2.3 и подчеркните для каждой среды обитания лимитирующий фактор:
Таблица 2.3
Среда
обитания
Суша
Основные абиотические факторы
Вода
Почва
Тема 3. Энергия в экосистеме
Вопросы для повторения
Солнечное излучение и атмосфера. Графическая модель потока энергии
для трех уровней Ю.Одума. Законы термодинамики в приложении к экологии.
Свойства энергии определены 1-м и 2-м законами термодинамики.
Определите важное отличие движения вещества и энергии в биосфере, заключающееся в невозможности круговорота энергии, и обоснуйте это утверждение.
Важной характеристикой качества энергии является энтропия. Необходимо понять ее физический смысл и уметь объяснять отсутствие противоречия
в существовании живых организмов, являющихся открытыми системами, 2-му
закону термодинамики.
Все процессы в живых организмах сопровождаются ростом внутренней
энтропии организма Si >0 и потреблением из окружающей среды отрицательной энтропии Sе <0. В организме остается свободная энергия – разница энтропии продуктов реакции и энтропии исходных компонентов Se=Sпрод-Sисх<
0, затрачиваемая на дыхание и создание продукции.
В соответствии с какими законами физики передается энергия в экосистеме? Назовите основной канал передачи энергии в экосистеме.
11
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Каковы на ваш взгляд положительные и отрицательные результаты «информационной революции»?
Тема 4. Количественная оценка биогеохимических циклов
Вопросы для повторения
Ознакомьтесь с фондами круговоротов вещества. Изучите схемы круговоротов воды, углерода, азота, фосфора. Выявите особенности круговоротов
элементов в тропиках, второстепенных элементов. Изучите пути возврата элементов в круговорот.
Что такое биогеохимический цикл? Какие элементы называются «биогенными»? В чем заключается биологическая природа человека?
Изучите структуру трофической цепи, ее элементы, две ее основных части – пастбищную и детритную. Определите отличие автотрофов и гетеротрофов. Энергетические потребности человека, в отличие от остальных живых организмов, в большей части вынесены за пределы человеческого тела в сферу
производственной деятельности.
Назовите основные типы пищевых (трофических) цепей. Что называют
«трофическими уровнями»? Какие организмы относятся к продуцентам, консументам, редуцентам?
Важнейшее свойство живых организмов – способность создавать и
наращивать органическое вещество – продукцию. Уясните понятия “биомасса”, “продуктивность”, отличие первичной продуктивности от вторичной, чистой продуктивности – от валовой.
Дополнительное вложение энергии, увеличивающее продуктивность, –
энергетическая субсидия. Трофическую структуру экосистемы изображают в
виде пирамиды биомассы или энергии. Изучите принципы построения пирамид для различных экосистем. Выявите процессы, происходящие при разложении живого вещества.
Прокомментируйте:
А) Постройте и прокомментируйте:
 экологическую пирамиду энергии;
 экологическую пирамиду биомассы.
Б) следующее высказывание: «Биогеохимические циклы элементов отработаны эволюционно и не приводят к накоплению отходов».
Выполните следующие задания:
12
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Задание 4.1. Отметьте границы биосферы на рис. 4.1:
Рис. 4.1. Границы биосферы
Задание 4.2. На рис. 4.2 изображена пирамида биомассы организмов, занимающих разное положение в пищевой цепи сообщества. Какую ошибку допустил художник?
Рис. 4.2 Пирамида биомассы в водной среде
Задание 4.3. Зная правило перехода энергии с одного трофического
уровня на другой (около 10 %) и предполагая, что животные каждого трофического уровня питаются только организмами предыдущего уровня, постройте
пирамиду готовой биологической продукции следующей пищевой цепи:
«растения – кузнечики - лягушки – ужи – ястреб - змееяд». Готовая продукция растений на исследуемой территории составляет 40 тонн.
13
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 4.3.
Постройте пирамиду численности этой пищевой цепи, зная, что масса:
 1 побега травянистого растения – 5 г (0, 005 кг);
 1 кузнечика – 1 г (0, 001 кг);
 1 лягушки – 10 г (0, 01 кг);
 1 ужа – 100 г (0,1 кг);
 1 змееяда – около 2 кг.
Рис. 4.4.
Рассчитанные значения внесите в таблицу 4.1:
Представители
трофических уровней
Растения
Кузнечики
Лягушки
Ужи
Змееяд
Рассчитанная
годовая продукция (кг)
40 000
14
Таблица 4.1
Рассчитанная
численность особей
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Задание 4.4. Сформулируйте закон пирамиды энергии (правило Р. Линдемана):
______________________________________________________________
__ ________________________________________________________________
Тема 5. Регулирующая роль экологических факторов внешней среды
Вопросы для повторения
Отдельные элементы среды обитания, на которые организмы реагируют
приспособительными реакциями (адаптациями), называются экологическими
факторами или факторами среды. Среди факторов среды выделяют обычно
три группы факторов: абиотические, биотические и антропогенные. Уясните,
какими законами определяется соответствие между живыми организмами и
средой обитания, как организмы адаптируются к факторам среды. По степени
направленности действия среди факторов среды обитания выделяют периодические факторы (суточные, годовые и т.п.); повторяющиеся без строгой периодичности (наводнения, ураганы, землетрясения и т.п.); факторы однонаправленного действия (изменение климата, заболачивание и т.п.); случайные и неопределенные факторы.
Что такое экологические факторы среды? На какие группы они подразделяются? Какие законы об экологических факторах вы знаете? В какие периоды жизни организмы наиболее чувствительны к изменению экологических
факторов?
Необходимо отличать виды взаимосвязей (пищевые, топические, форические, фабрические) и взаимоотношений: симбиоз (мутуализм, протокооперация), комменсализм, хищничество (паразитизм), конкуренция, аменсализм,
нейтрализм, существующие между организмами, – уметь объяснить, как они
проявляются в экосистемах. Изучите признаки экологической ниши и правило
конкурентного исключения Гаузе, составляющие видовой структуры экосистем.
Что такое «экологическая ниша»? В чем отличие терминов «экологическая ниша» и «местообитание»? Могут ли разные виды занимать одну экологическую нишу?
Любая экосистема постоянно находится в состоянии динамики (изменений), вызванной как изменением факторов среды, то есть внешними возмущениями, так и внутренними процессами. Различают циклическую динамику и
поступательную (сукцессию). В зависимости от причин сукцессии различают
эндодинамические и экзодинамические сукцессии. Уясните, как изменяет поступательную динамику деятельность человека. Выявите основное отличие гетеротрофной и автотрофной сукцессий.
Различают два вида устойчивости: резидентная устойчивость (стабильность) – способность оставаться в устойчивом (равновесном) состоянии при
15
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
воздействии, и упругая устойчивость (собственно устойчивость) – способность
быстро восстанавливаться при снятии воздействия. Уясните, какие механизмы
обеспечивают устойчивость и стабильность экосистем.
Любая популяция характеризуется биологическими и групповыми свойствами. Биологические свойства присущи как популяции в целом, так и составляющим ее организмам, они характеризуют жизненный цикл популяции.
Групповые свойства присущи только группе в целом. Это статистические параметры: плотность, рождаемость, смертность, выживаемость, возрастная
структура. Уясните, как определяют изменение во времени численности,
структуры популяции. Изучите виды кривых выживаемости и роста популяции, механизмы регулировки численности особей популяции.
Что ограничивает рост численности популяции?
Стабильность (равновесие) популяции определяется соотношением
между биотическим потенциалом – максимально возможным ростом популяции и сопротивлением среды, внутренними механизмами (обратными связями). Распределение особей в популяции может быть равномерным, случайным, групповым. Распределение определяет территориальную структуру популяции. Уясните особенности “безопасных поселений”.
Выполните следующие задания:
Задание 5.1. На рис. 5.1 изображена зависимость численности жука семиточечной божьей коровки от температуры окружающей среды:
Рис. 5.1.
Укажите:
a) температуру, оптимальную для этого насекомого _________________;
б) диапазон температур зоны оптимума ____________________________;
в) диапазон температуры зоны стресса ____________________________;
г) две критические точки ________________________________________;
д) пределы выносливости вида ___________________________________ .
16
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Задание 5.2. На рис.5.2 изображена степень выносливости двух видов –
холодновыносливого (А) и теплолюбивого (Б). Какой вид (А или Б) будет более вынослив к повышению температуры в случае сброса в водоем теплых
сточных вод от теплоэлектростанции?
Рис. 5.2.
Тема 6. Влияние хозяйственной деятельности человека на биосферу
Вопросы для повторения
Инженерная (прикладная) экология занимается вопросами снижения загрязнения в процессе производства, поиском решения проблем очистки выбросов, повторного использования отходов, совершенствования добывающих
и промысловых отраслей промышленности, по переходу к альтернативным,
экологически более чистым источникам энергии, снижения вредных выбросов
транспорта. Уясните экологические проблемы, связанные с сельским хозяйством, созданием человеком зависимых от энергетических субсидий неустойчивых экосистем – агроценозов. В результате количество плодородных земель
снижается каждый год из-за повышенной эрозии, засоления и уплотнения почв
вплоть до полной деградации, загрязнения удобрениями почвы и водоемов,
накопления ядохимикатов. Это приводит к сведению лесов, нарушает водный
баланс.
Экономика – главное препятствие на пути сохранения природной среды,
потому что подчиняется законам рынка. Государство противостоит рынку,
устанавливая систему законов по охране окружающей среды.
Среди основных задач, решаемых с помощью экономических механизмов управления природопользованием, следует выделить:
- планирование и финансирование природоохранных мероприятий;
- установление лимитов использования природных ресурсов, выбросов и
сбросов вредных веществ в окружающую природную среду и размещение отходов;
- установление нормативов платы и размеров платежей за использование
17
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
природных ресурсов, выбросы и сбросы вредных веществ в окружающую природную среду, размещение отходов и другие виды негативного воздействия;
- предоставление природопользователям налоговых, кредитных и иных
льгот при внедрении ими малоотходных и ресурсосберегающих технологий и
нетрадиционных видов энергии, осуществлении других эффективных мер по
охране окружающей природной среды;
- возмещение в установленном порядке вреда, причиненного окружающей природной среде и здоровью человека.
Выполните следующие задания:
Задача 6.1. Сравните эффект очистки производственных сточных вод от
растворимых примесей на одно- и многоступенчатой сорбционной установке.
Таблица 6.1
Исходные данные
1
2
3
4
№ варианта
5
6
7
8
9
10
Расход сточных
вод Q, м3/ч
17
19
18
20
16
18
20
19
17
16
Доза сорбента Сс,
кг/м3
1,4 1,5 1,45 1,6 1,3 1,55 1,7 1,65 1,45 1,4
Количество ступеней в сорбционной
установке, n
3
5
4
5
3
4
3
4
5
3
Начальная концентрация сорбата
в сточных водах
Cн, кг/м3
0,28 0,26 0,27 0,29 0,31 0,28 0,26 0,29 0,31 0,26
Необходимая степень очистки
сточных вод в
сорбционной
97
96
98
93
96
97
95
98
93
94
установке, %
Последовательность решения:
1. Расход сорбента при очистке сточных вод в одноступенчатой установке определяется по формуле:
m1  C c  Q , кг/ч;
а расход сорбента на каждой ступени при многоступенчатой очистке
сточных вод по формуле:
mi 
m1
;
n
18
кг/ч.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
2. Концентрация сорбата (поглощаемого вещества) в сточных водах после двух вариантов очистки одноступенчатой (i=1) и многоступенчатой (i=n):

Q  10 3
Ci  
 Q  10 3  K
адс  m i

i

 C .,
н


кг/м³,
где Кадс - адсорбционная константа распределения сорбата между сорбентом и раствором (принять Кадс = 8000).
3. Эффект очистки сточных вод Эi соответственно на одно- и многоступенчатой сорбционной установке определяется по формуле:
Эi 
Cн  Сi
 100 . ,%.
Cн
4. Сделать вывод об эффективности очистки сточных вод в одно- и многоступенчатой сорбционных установках.
Рекомендуемая литература: [14,17,18,32].
Задача 6.2. Определить необходимую степень очистки промышленных
сточных вод от загрязняющих взвешенных веществ. Сточные воды после
очистки на очистных сооружениях выпускаются в водоем.
Таблица 6.2
Исходные
№ варианта
данные
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Расход воды водоема в створе у
места выпуска
сточных вод Q, 19 17
15
18
16
19
15 17 16
18
3
м /c
Расход сточных
вод, сбрасываемых в водоем q, 0,12 0,14 0,16 0,18 0,11 0,13 0,15 0,19 0,17 0,16
м3/c
Средняя глубина
водоема Нср, м
2,1 2,3 2,5 2,2 2,4 2,1 2,3 2,5 2,2 2,4
19
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Окончание табл. 6.2
Средняя скорость течения
воды в водоеме 0,31 0,39 0,27 0,25 0,29 0,27 0,25 0,23 0,29 0,31
vм, м/с
Концентрация
взвешенных веществ в сточных
водах, поступающих на очистную станцию С, 200 250 240 280 190 210 270 220 230 260
г/м3
Фоновая концентрация взвешенных веществ в
водоеме (до выпуска сточных
0,2 0,2 0,24 0,3 0,4 0,6 0,3 0,45 0,5 0,3
3
вод) Сф, г/м
Последовательность решения:
1. Для определения требуемой степени очистки сточных вод от загрязняющих взвешенных веществ необходимо рассчитать допустимую концентрацию взвешенных веществ в очищенных сточных водах перед выпуском их в
водоем Cдоп. Эта концентрация должна удовлетворять условию
Сдоп  Сф + np, г/м3,
где Сф – фоновая концентрация взвешенных веществ в водоеме, г/м3;
n – кратность разбавления сточных вод в расчетном створе;
p – допустимое санитарными нормами увеличение содержания взвешенных веществ в водоеме после выпуска сточных вод, г/м3. Для водоема I категории водопользования p = 0,25 г/м3.
2. Кратность разбавления
n
Q  q
,
q
где µ - коэффициент смешения сточных вод с водой водоема

1 
,
Q
1 
q
3
  e  L ;
α – коэффициент, учитывающий влияние гидравлических факторов смешения сточных вод
  3
E
Q
;
Е – коэффициент турбулентной диффузии
20
E
H ср  vср
200
;
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
 – коэффициент, характеризующий место расположения выпуска сточных вод (в задаче принять выпуск у берега, для которого =1);
 – коэффициент извилистости русла (в задаче принять =1,5);
L – расстояние от места выпуска сточных вод до расчетного створа (в
задаче принять L =1000 м).
3. Сравнить Сдоп с концентрацией взвешенных веществ С в сточных водах, поступающих на очистную станцию. При Сдоп < С рассчитать необходимую степень очистки сточных вод от взвешенных примесей Э по формуле
Э
С  С доп
С
 100. ,
%.
Рекомендуемая литература [14,17,18,32].
Задача 6.3. Определить размер платежей за загрязнение атмосферного
воздуха при сжигании топлива (угля) в котельной, расположенной в регионе
проживания студента.
Таблица 6.3
Исходные данные
1
2
Масса сожженного топлива m, т/год
100 150
Зольность топлива qт, % 39 31
Масса загрязняющих
веществ,образующихся
при сгорании 1 т угля,
di, кг/т,
d2 – оксидов углерода,
19 20
d3 – оксидов азота,
2,2 2,4
d4 – оксидов серы
48 47
Коэффициент k1
0,3 0,4
Коэффициент k2
0,5 0,7
3
№ варианта
4
5
6
7
8
9
10
200 250 300 350 400 450 500 550
11
7
22 34 28 27 12 32
21
2,6
46
0,5
0,9
22
2,8
45
0,6
0,9
23
3,0
44
0,3
0,6
18
2,0
49
0,4
0,8
17
1,8
50
0,5
0,8
16
1,6
51
0,6
0,8
15
1,4
52
0,5
0,7
14
1,2
53
0,6
1,0
Последовательность решения:
1. Общая плата за выбросы загрязняющих веществ в атмосферу от стационарных источников П определяется по формуле
П = (Пн + Пл + Псл)Ки, руб/год,
где Пн – плата за выбросы загрязняющих веществ в размерах, не превышающих установленных пользователю предельно допустимых нормативов
выбросов (ПДВ), руб/год;
Пл – плата за выбросы загрязняющих веществ в пределах установленных
лимитов (временно согласованных выбросов – ВСВ), руб/год;
Псл – плата за сверхлимитный выброс загрязняющих веществ, руб/год;
21
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Ки – коэффициент индексации.
2. Плата за выбросы загрязняющих веществ в размерах, не превышающих ПДВ,
n
П н   Cнi  М нi при Мi > Mнi , руб/год,
i 1
где i – вид загрязняющего вещества (i=1,2,…,n);
Mнi – предельно допустимый выброс i-го загрязняющего вещества, т/год;
Мi – фактический выброс i-го загрязняющего вещества, т/год;
Снi – ставка платы за выброс 1 тонны i-го загрязняющего вещества в
пределах ПДВ, Снi = Нбi Kэ , руб/т;
Нбi – норматив платы за выброс 1 тонны i-го загрязняющего вещества в
пределах ПДВ (прил.7), руб/т;
Kэ – коэффициент экологической ситуации и экологической значимости
атмосферы в данном регионе (прил. 5).
3. Плата за выбросы загрязняющих веществ в пределах установленных
лимитов (ВСВ)
n
П л   C лi (М лi  М нi ) при Мi > Mлi ,
i 1
где Mлi – выброс i-го загрязняющего вещества в пределах установленного
лимита, т/год;
Cлi – ставка платы за выброс 1 тонны i-го загрязняющего вещества в пределах установленного лимита, руб/т;
СЛi = НбЛi Kэ ,
где НбЛi – норматив платы за выброс 1 тонны i-го загрязняющего вещества в пределах ПДВ (прил. 7), руб/т.
4. Плата за сверхлимитный выброс загрязняющих веществ
n
П cл  5   C лi (М i  М лi ) , руб/год.
i 1
5. Базовые нормативы платы за выбросы, сбросы загрязняющих веществ
в окружающую природную среду приведены в прил. 7.
6. Учитываемыми загрязняющими веществами при определении платежей являются: твердые частицы (сажа), оксид углерода (СО), диоксид азота
(NO2) и диоксид серы (SO2).
7. Определение размера платежей за загрязнение начинается с расчета
массы валового выброса каждого из загрязняющих веществ Mi. Валовый выброс твердых частиц (сажи) в дымовых газах котельной определяется по формуле

M1  q т mf (1 
), т/год,
100
где qт – зольность топлива, %;
m – масса сожженного топлива, т/год;
f – безразмерный коэффициент (в расчетах принять f=0,002);
 – эффективность золоуловителя, % (в расчетах принять  =85 %).
8. Для остальных загрязняющих веществ массы выбросов оксида угле22
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
рода СО, диоксида азота (NO2) и диоксида серы (SO2), образующихся при сгорании 1 т топлива, приведены в табл. 6.3.
Валовый выброс i-го загрязняющего вещества
M i  d i m 10 3 , т/год,
где di – выброс i-го загрязняющего вещества при сгорании 1 т топлива,
кг/т;
m – масса сожженного топлива, т/год.
9. Нормативы ПДВ рассчитываются по соответствующим методикам. В
задаче примем значения ПДВ и ВСВ, исходя из фактических выбросов Mi и
приведенных в табл. 6.3 коэффициентов k1 и k2:
Mнi = k1Mi , Mлi = k2Mi .
10. Необходимо составить и проанализировать табл. 6.4 с результатом
расчета платежей и дать рекомендации по очередности проведения мероприятий по снижению выбросов загрязняющих веществ в атмосферу и уменьшению платежей за загрязнение атмосферного воздуха.
Таблица 6.4
Загрязняющие вещества
Сажа СО NO2 SO2
Валовый выброс загрязняющего вещества Mi,
т/год
Норматив предельно допустимого выброса ПДВ,
т/год, Mнi = k1Mi
Выброс в пределах установленных лимитов, т/год,
Mлi = k2Mi
Выбросы, не превышающие ПДВ
Базовый норматив платы за 1 т загрязняющих веществ Нбнi, руб/т (прил. 7)
Ставка платы за выброс 1 т загрязняющих веществ, руб/т, Снi = НбнiKэ (прил. 7)
Плата за выброс, руб/год, Пнi = Снi Mнi
Плата за выброс, руб/год,
4
Пн =
П н   П нi
i 1
Выброс в пределах установленных лимитов
Базовый норматив платы за 1 т загрязняющих веществ Нблi, руб/т (прил. 7)
Ставка платы за выброс 1 т загрязняющих веществ, руб/т, Слi = НблiKэ (прил.7)
Плата за выброс, руб/год, Плi = Cлi (Млi – Мнi)
Плата за выброс, руб/год,
Пл =
4
П л   П лi
i 1
23
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Окончание табл. 6.4
Сверхлимитный выброс
Плата за выброс, руб/год, Пслi = 5Cлi (Мi – Млi)
Плата за выброс, руб/год,
4
П cл   П слi
i 1
Общая плата
П = (Пн + Пл + Псл) Ки
П=
Рекомендуемая литература [3,25,32,38].
Задача 6.4. Определить величину платы за загрязнение окружающей
среды автотранспортным предприятием, сбрасывающим недостаточно очищенные сточные воды, загрязненные взвешенными примесями, нефтью и
нефтепродуктами, маслами, фенолами. Предприятие расположено в регионе
проживания студента.
Таблица 6.5
Исходные данные
Расход воды в
депо в сутки Q,
т/год
Концентрации
вредных загрязняющих веществ в сточных
водах аi, г/м3 :
a1 – взвешенных
веществ,
a2 – нефти и
нефтепродуктов,
a3 – масел,
a4 – фенолов
Коэффициент k1
Коэффициент k2
№ варианта
5
6
1
2
3
4
7
8
9
10
360
380
400
420
440
460
480
500
520
540
160
180
200
220
240
260
280
300
320
340
80
50
5
60
30
1
40
40
0,5
100
50
2
80
60
3
60
70
0,5
40
60
1
120
40
0,5
100
30
3
80
70
2
0,3
0,8
0,4
0,7
0,5
0,8
0,2
0,5
0,3
0,6
0,4
0,7
0,5
0,9
0,3
0,5
0,4
0,6
0,5
0,7
Последовательность решения:
1. Общая плата за сбросы загрязняющих веществ в поверхностные и
подземные водные объекты П определяется по формуле
П = (Пн + Пл + Псл)Ки, руб/год,
где Пн – плата за сбросы загрязняющих веществ в размерах, не превышающих предельно допустимых нормативов сбросов (ПДС), руб/год;
24
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Пл – плата за сбросы загрязняющих веществ в пределах установленных
лимитов (временно согласованных сбросов – ВСС), руб/год;
Псл – плата за сверхлимитный сброс загрязняющих веществ, руб/год;
Ки – коэффициент индексации.
2. Плата за сбросы загрязняющих веществ в размерах, не превышающих
нормативов ПДС, определяется по формуле
n
П н   Cнi  М нi при Мi > Mнi ,
i 1
где i – вид загрязняющего вещества (i=1,2,…,n);
Снi – ставка платы за сброс 1 тонны i-го загрязняющего вещества в пределах ПДС, Снi = Нбнi Kэ , руб/т;
Нбi – базовый норматив платы за сброс 1 тонны i-го загрязняющего вещества в размерах, не превышающих нормативы ПДС, руб/т (прил. 8);
Kэ – коэффициент экологической ситуации и экологической значимости
поверхностного водного объекта (прил. 6).
3. Плата за сброс загрязняющих веществ в пределах установленных лимитов (ВСС) определяется по формуле
n
П л   C лi (М лi  М нi ) при Мi > Mлi ,
i 1
где Mлi – сброс i-го загрязняющего вещества в пределах установленного
лимита, т/год;
Cлi – ставка платы за сброс 1 тонны i-го загрязняющего вещества в пределах установленного лимита, руб/т (прил. 8);
СЛi = НбЛi Kэ ,
где НбЛi – норматив платы за сброс 1 тонны i-го загрязняющего вещества
в пределах установленного лимита (прил.8), руб/т.
4. Плата за сверхлимитный сброс загрязняющих веществ
n
П cл  5   C лi (М i  М лi ) .
i 1
5. Базовые нормативы платы за выбросы, сбросы загрязняющих веществ
в окружающую природную среду приведены в прил. 8.
6. Расчет платы за сбросы загрязняющих веществ удобнее представить в
виде табл. 6.6:
Таблица 6.6
Загрязняющие вещества
Взвешенные
Нефть и
Масла
вещества
нефтепродукты
25
Фенолы
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Концентрация загрязняющих веществ в сточных
водах аi, г/м3
Фактический сброс загрязняющего вещества Mi
за год, т/год
Предельно допустимый
сброс, т/год, Mнi = k1Mi
Сброс в пределах установленных
лимитов,
т/год,
Mлi = k2Mi
Сбросы, не превышающие ПДС
Базовый норматив платы
за 1 т загрязняющих веществ Нбнi, руб/т (прил.8 )
Ставка платы за сброс 1 т
загрязняющих
веществ,
руб/т, Снi = НбнiKэ (прил.
8)
Плата за сброс, руб/год,
Пнi = Снi Mнi
Плата за сброс, руб/год
4
Пн =
П  П
н
i 1
нi
Сброс в пределах установленных лимитов
Базовый норматив платы
за 1 т загрязняющих веществ, руб/т, Нблi (прил. 8)
Взвешенные
Нефть и
Масла
вещества
нефтепродукты
Ставка платы за сброс 1 т
загрязняющих
веществ,
руб/т,
Слi = НблiKэ (прил. 8 )
Плата за сброс, руб/год,
Плi = Cлi (Млi – Мнi)
26
Фенолы
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Окончание табл. 6.6
Плата за сброс, руб/год,
Пл =
4
П л   П лi
i 1
Сверхлимитный сброс
Плата за сброс, руб/год,
Пслi = 5Cлi (Мi – Млi)
Плата за сброс, руб/год,
4
П cл   П слi
i 1
Общая плата
П = (Пн + Пл + Псл) Ки
П=
Рассчитав плату за сбросы, необходимо дать рекомендации по уменьшению сбросов загрязняющих веществ в водные объекты и привести перечень
мероприятий по снижению загрязненности водных объектов.
7. Предельно допустимые сбросы (ПДС) и временно согласованные
сбросы (ВСС) веществ в водные объекты устанавливаются с учетом ПДК
вредных веществ в местах водопользования и водоотведения. ПДС и ВСС
устанавливают в соответствии с Инструкцией по нормированию сбросов загрязняющих веществ в водные объекты. Предприятия должны согласовывать
объемы сбросов в водоемы с территориальными органами охраны окружающей среды.
Фактический сброс i-го загрязняющего вещества
Мi = ai  Q  365  10-6, т/год,
где ai – концентрация i –го загрязняющего вещества в сточных водах,
3
г/м ;
Q – расход воды на предприятии в сутки, м3/сутки.
8. В задаче примем значения ПДС и ВСС, исходя из фактических сбросов Mi и приведенных в табл. 6.5 коэффициентов k1 и k2:
Mнi = k1Mi , Mлi = k2Mi .
Рекомендуемая литература [3,25,32,38].
Тема 7. Программный подход в управлении природопользованием
Меры по защите природы эффективны при выполнении требований со
стороны всех государств. Международные организации, занимающиеся экологическими проблемами – это Организация объединенных наций по вопросам
образования, науки и культуры (ЮНЕСКО), Международный союз охраны
природы и природных ресурсов (МСОП), Всемирный фонд дикой природы
(WWF). В 1972 г. на Стокгольмской конференции ООН создана Программа
(комитет) ООН по окружающей среде (ЮНЕП), в 1992 г. в Рио-де-Жанейро
27
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
принята “Повестка дня на ХХI век”, в которой намечена стратегия глобального
устойчивого развития. В июне 1997 г. на специальной сессии Генеральной ассамблеи ООН принято “Заявление глав государств и правительств” о дальнейших действиях по реализации стратегии глобального устойчивого развития.
Экологическое законодательство объединяет около 4000 нормативных
актов по вопросам природопользования, охраны окружающей среды и обеспечения экологической безопасности. Структура экологического законодательства в Российской Федерации включает: международные соглашения, Конституция РФ, Законы РФ, Указы Президента РФ, Постановления Правительства
РФ, ГОСТы и межотраслевые стандарты, региональные законы и нормы, отраслевые нормативные и методические документы.
Основополагающие экологические нормы закреплены в Конституции
РФ. Комплексным законодательным актом, регулирующим общественные отношения в сфере охраны окружающей среды, является Федеральный закон
“Об охране окружающей среды” (2002 г.). Кроме того, в РФ приняты и действуют Водный кодекс РФ (1995 г.), Лесной кодекс РФ (1997 г.), Земельный
кодекс РФ (2001 г.), законы РФ «О государственном земельном кадастре»
(2000 г.), «О недрах» (1995 г.), «О животном мире» (1995 г.), «Об особо охраняемых природных территориях» (1995 г.), «Об экологической экспертизе»
(1995 г.), «О радиационной безопасности населения» (1996 г.), «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» (1997 г.), «Об отходах производства и потребления» (1998 г.), «О санитарноэпидемиологическом благополучии населения» (1999 г.), «Об охране атмосферного воздуха» (1999 г.).
Выполните следующие задания:
Задача 7.1. Оцените срок исчерпания природного ресурса, если известен
уровень добычи ресурса в текущем году, а потребление ресурса в последующие годы будет возрастать с заданной скоростью прироста ежегодного потребления.
28
9
10
Уран
8
Свинец
7
Цинк
Медь
3
Фосфор
2
№ варианта
4
5
6
Железо
Ресурс
1
Каменный
уголь
Природный
газ
Нефть
Исходные
данные
Алюминий
Таблица 7.1
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Окончание табл. 7.1
Запас ресурса
млрд т
Q,
Добыча ресурса q,
млрд т/год
Прирост
объема
потребления ресурса TP, % /год
6800 280 250 12000
3,9
2
40
0,60
0,24
0,15
12
30
0
1,7 3,5
0,79 0,023 0,008 0,006 0,004 0,016 0,2
1,5
2,5
2
1,8
1,7
1,3
2,2
1,6
2
Последовательность решения:
1. Для расчета воспользуемся формулой суммы членов ряда геометрической прогрессии
Q
((1 
TP t
)  1)  q
100
TP
100
,
где Q – запас ресурсов, млрд т;
q – годовая добыча ресурса, млрд т/год;
ТР – прирост потребления ресурса, % /год;
t – число лет.
2. Логарифмирование выражения для Q дает следующую формулу для
расчета срока исчерпания ресурса:
 Q  TP

ln 
 1
q  100

t 
TP 

ln 1 

 100 
, лет.
Рекомендуемая литература [1,2,6,12 ].
Задача 7.2. Определить величину предельно допустимого выброса
(ПДВ) несгоревших мелких частиц топлива (сажи), выбрасываемых из трубы
котельной, расположенной на ровной местности. Рассчитать максимально допустимую концентрацию сажи около устья трубы.
29
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таблица 7.2
Исходные
данные
Фоновая
концентрация сажи
в
приземном
слое воздуха Cф,
мг/м3
Масса сажи, выбрасываемой в
атмосферу,
m,
г/с
Объем
газовоздушной смеси, выбрасываемой из трубы, Q,
м3/с
Разность между
температурой
выбрасываемой
смеси и температурой
окружающего воздуха T, C
Высота трубы Н,
м
Диаметр устья
трубы D, м
1
2
3
4
№ варианта
5
6
7
8
9
10
0,01 0,008 0,006 0,004 0,01 0,008 0,006 0,005 0,01 0,007
2,5
1,8
1,2
2,6
1,4
0,9
1,3
2,7
1,1
1,5
5,2
5,4
5,6
5,8
5,1
5,3
5,5
5,7
5,2
5,4
42
44
50
58
61
53
49
52
54
48
26
18
24
17
15
23
14
27
28
26
0,9
1,0
0,8
1,1
0,9
0,8
0,7
1,0
1,1
0,9
Последовательность решения:
1. Предельно допустимый выброс (ПДВ) нагретого вредного вещества из
трубы в атмосферу, при котором содержание его в приземном слое не превышает предельно допустимой концентрации (ПДК), определяется по формуле
ПДВ 
(ПДК  С ф )  Н 2  3 Q  T
AFmn 
,
г/с,
где ПДК – максимальная разовая предельно допустимая концентрация, мг/м 3
(прил. 4);
F – коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ
(твердых частиц) в атмосферном воздухе (для крупнодисперсной пыли F=2,5);
А – коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы и определяющий условия вертикального и горизонтального рассеиваний вредных веществ в атмосферном воздухе (принять по прил. 3 для региона
30
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
проживания студента);
 – безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности (принять для случая ровной местности =1).
2. Для определения m и n необходимо рассчитать среднюю скорость выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса w0:
w0 
4Q
  D2
;
м/c,
вычислить значения параметров f и vм, м/с :
f  1000 
w 02  D
H 2  T
v м  0,65  3
;
Q  T
;
H
коэффициент m определить в зависимости от f по формуле
m
1
0,67  0,1 f  0,34  3 f
;
коэффициент n определить в зависимости от величины vм:
при vм  2 n=1;
при 0,5  vм < 2 n=0,532 vм2 – 2,13 vм +3,13;
при vм < 0,5 n=4,4  vм.
3. Для возможности сравнения с фактической (измеряемой приборами)
рассчитать величину максимально допустимой концентрации сажи в выбросах
около устья трубы:
C мт 
ПДВ
.,
Q
г/м3 .
4. Сравнить ПДВ с заданным выбросом сажи М и сделать вывод о возможности работы котельной.
Рекомендуемая литература [18,19,20,32,42].
31
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Тема 8. Экология урбанизированных территорий
Вопросы для повторения:
Изучите, как воздействует человек на биосферу, и каков результат этих
воздействий. Уровень воздействия достиг такого масштаба, что начал определять эволюционные процессы в экосистемах. Уясните порядок определения
темпов роста населения. Рост количественно оценивается следующими показателями: общие коэффициенты рождаемости и смертности (ОКР и ОКС),
суммарный коэффициент рождаемости (СКР), время удвоения численности.
Изучите порядок построения половозрастных пирамид и их типы. Пути решения проблем народонаселения: увеличение производства продуктов питания,
распределение сельскохозяйственной продукции, помощь развивающимся
странам, снижение рождаемости.
Будучи биологическим видом по своему происхождению, строению и
функционированию организма, человек качественно отличается от всех других
существ на Земле особенностями своих экологических связей. Это принципиальные экологические отличия человечества:
a) отчетливо выраженная социальность, обусловленная способностью к
согласованным общественным действиям;
б) уникальная энерговооруженность;
в) всестороннее использование орудий труда.
Эти качественно новые для всего живого на Земле свойства позволяют
рассматривать взаимосвязи человечества с природой как социально–
экологические, а самого человека считать уникальным биосоциальным видом.
Экологические проблемы города в том, что это «безопасное поселение»,
гетеротрофная система с интенсивным метаболизмом, без притока энергии и
топлива существовать не может, паразитирует на сельском окружении, не
производит пищи и не возвращает в круговорот вещества, имеет собственный
микроклимат из-за продуктов функционирования: тепла, пыли, загрязняющих
веществ.
С возникновением человека разумного экологические связи человечества
качественно изменились. Более 40 тыс. лет они развиваются как социально–
экологические. В конце ХХ века этот процесс привел к угрозе всеобщего экологического кризиса, предотвращение которого – глобальная цель современного человечества».
Выполните следующие задания:
Задача 8.1. Определите темпы естественного роста населения региона в
текущем году, используя данные о количестве родившихся и умерших за отчетный период, содержащиеся в отчете Регионального комитета по госстатистике. Рассчитайте период времени, через который численность населения об-
32
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ласти изменится на заданную в варианте величину при сохранении текущих
темпов естественного роста.
Таблица 8.1
33
Уменьшение на 30
%
Увеличение на 15
%
Уменьшение в 1,5
раза
Увеличение на 50
%
Уменьшение на 20
%
Увеличение на 25
%
Уменьшение на
50%
Увеличение в 2
раза
Увеличение на 10
%
Уменьшение на 25
%
Исход№ варианта
ные
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
данные
Отчетный период,
6
10
1
3
12
6
4
10
8
2
мес.
Количество родившихся, чел.
4154 179 36 5623 524 9784 1460 846
2941
145
Исход№ варианта
ные
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
данные
Количество
умерших, чел. 13213 590 89 3857 763 8561 930 2035
2410
116
Средняя
численность
населения региона,
1,3106 4104 5104 1,2106 8104 8,3105 3,4105 1,6105 2,84105 6,8104
N0, чел.
Оцениваемое
изменение численности
населения
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Последовательность решения:
1. Количество населения N через t лет от начала расчета, исходя из экспоненциального закона, определяется по формуле
N  N0
(TP t )
 e 100
,
где
ТР 
ОКР  ОКС
10
- темпы прироста (или убыли) населения за расчетный пе-
риод t, %;
ОКР, ОКС - среднее число рождений и смертей соответственно на 1000
человек в год:
Р 12
ОКР 
 1000 ;
N0 T
ОКC 
C 12
 1000 ;
N0 T
N0 – численность населения на начало расчетного периода времени;
T – отчетный период.
2.
Логарифмирование выражения для N дает следующую формулу
для расчета периода времени изменения численности:
N
)
N0
ТР
100
ln(
t
.
Рекомендованная литература: [12,22,38].
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Акимова, Т.А. Экология: Учебник для вузов / Т.А. Акимова,
В.В. Хаскин. – М.: ЮНИТИ, 1999. – 455 с.
2. Акимова, Т.А. Экология. Человек – Экономика – Биота – Среда :
Учебник для вузов / Т.А. Акимова, В.В. Хаскин. – 2-е изд., перераб. и доп. –
М.: ЮНИТИ – ДАНА, 2000. – 566 с.
3. О нормативах платы за выбросы в атмосферный воздух загрязняющих веществ, сбросы загрязняющих веществ в поверхностные и подземные
водные объекты, размещение отходов производства и потребления: утв. Постановлением Правительства РФ № 344 от 12.06.2003 с дополнениями 2005г.
4. Экология : Учеб. пособие / О.В. Аксенова, С.А. Боголюбов, Е.М. Беленков и др. – М.: Знание, 1999. – 288 с.
5. Валова, В.Д. Основы экологии : Учеб. пособие / В.Д. Валова. – 2-е
изд., перераб. и доп. – М.: Дашков и Ко, 2001. – 212 с.
6. Воронков, Н.А. Экология общая, социальная, прикладная : Учебник
для студентов высш. учеб.; зав. пособие для учителей / Н.А. Воронков. – М.:
Агар, 1999. – 424 с.
34
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
7. Воронцов, А.П. Рациональное природопользование: Учеб. пособие /
А.П. Воронцов. – М.: ЭКМОС, 2000. – 304 с.
8. Гарин, В.М. Экология для технических вузов / В.М. Гарин, И.А. Кленова, В.И. Колесников. – Ростов-на-Дону: Феникс, 2001. – 384 с.
9. Экология и экономика природопользования : Учебник для вузов /
Э.В. Гирусов, С.Н. Бобылев, А.Л. Новоселов и др.; Под ред. Э.В. Гирусова. –
М.: ЮНИТИ, 2000. – 455 с.
10. Голуб, А.А. Экономика природопользования / А.А. Голуб,
Е.Б. Струкова. – М.: Аспект Пресс, 1995. – 188 с.
11. Горелов, А.А. Экология : Учеб. пособие для вузов / А.А. Горелов. –
М.: Юрайт-М, 2001. – 312 с.
12. Гриневич, В.И. Сборник задач и упражнений по курсам “Основы
экологии” и “Химия окружающей среды”: Учеб. пособие / В.И. Гриневич,
А.П.Куприяновская, В.В. Костров. – Иваново, Иванов. гос. хим.-технол. ун-т,
1999. – 132 с.
13. Демина, Т.А. Экология, природопользование, охрана окружающей
среды : Пособие для учащихся старших классов общеобразовательных учреждений / Т.А.Демина. – М.: Аспект Пресс, 2000. – 143 с.
14. Кожинов, В.Ф. Очистка питьевой и технической воды : Примеры и
расчеты / В.Ф. Кожинов. – М.: Стройиздат, 1971. – 96 с.
15. Константинов, В.М. Охрана природы : Учеб. пособие для студ. высш.
пед. учеб. заведений / В.М. Константинов. – М.: Академия, 2000. – 240 с.
16. Коробкин, В.И. Экология / В.И.Коробкин, Л.В. Передельский. – Ростов-на-Дону: Феникс, 2000. – 576 с.
17. Ласков, Ю.М. Применение расчетов канализационных сооружений /
Ю.М. Ласков, Ю.В.Воронов, В.И. Калицун. – М.: Стройиздат, 1987. – 84 с.
18. Мазур, И.И. Курс инженерной экологии : Учебник для вузов /
И.И. Мазур, О.И. Молдаванов; Под ред. И.И. Мазура. – М.: Высш. шк., 1999. –
447 с.
19. Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий: ОНД-86. – Л.: Гидрометеоиздат, 1987. – 94 с.
20. Методические рекомендации по расчету загрязнения атмосферы промышленными источниками различной высоты. – М.: ВЦНИИОТ ВЦСПС,
1985. – 64 с.
21. Миркин, Б.М., Наумова Л.Г. Популярный экологический словарь /
Под ред. А.М. Гилярова. – М.: Устойчивый мир, 1999. – 304 с.
22. Небе, Б. Наука об окружающей среде: как устроен мир : в 2-х т. : Т.1,2
; Пер. с англ. / Б. Небел. – М.: Мир, 1993.
23. Никаноров, А.М. Экология: для студентов вузов и специалистовэкологов / А.М. Никаноров, Т.А. Хоружая. – М.: ПРИОР, 1999. – 304 с.
24. Новиков, Ю.В. Экология, окружающая среда и человек : Учеб. пособие для вузов, средних школ и колледжей / Ю.В. Новиков. – М.: ФАИРПРЕСС, 2000. – 320 с.
35
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
25. Об утверждении порядка определения платы и ее предельных размеров за загрязнение окружающей природной среды, размещение отходов, другие виды воздействия: утв. Постановлением Минэкономики РФ от 28.08.92 №
632, М., 1992.
26. Одум, Ю. Экология: в 2-х т.: Т. 1, 2: Пер. с англ. / Ю. Одум. – М.:
Мир, 1986. – 376 с.
27. Охрана окружающей среды : Учебник для вузов / Автор – составитель
А.С. Степановских. – М.: ЮНИТИ – ДАНА, 2000. – 559 с.
28. Гриневич, В.И. Охрана окружающей среды и рациональное природопользование : Текст лекций / В.И.Гриневич, А.П.Куприяновская, А.Ю. Никифоров; Под ред. В.В. Кострова. – Иваново, Иванов. гос. хим. - технол. академия, 1994. – 288 с.
29. Петров, К.М. Общая экология: взаимодействие общества и природы:
Учеб. пособие для вузов. – 2-е изд. / К.М. Петров. – СПб.: Химия, 1998. – 296с.
30. Петров, К.М. Экология человека и культура : Учеб. пособие /
К.М. Петров. – СПб: Химиздат, 1999. – 384 с.
31. Природопользование : Учебник / Э.А. Арустамов, А.Е. Волощенко,
Г.В. Гуськов и др.; Под ред. Э.А. Арустамова. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.:
Дашков и Ко, 2001. – 276 с.
32. Протасов, В.Ф. Экология, здоровье и охрана окружающей среды в
России : Учеб. и справочное пособие. – 2-е изд. / В.Ф. Протасов. – М.: Финансы и статистика, 2000. – 672 с.
33. Экология человека : Учеб. пособие / Т.И. Алексеева, А.И. Козлов,
О.Л. Курбатова и др. – М.: МНЭПУ, 2001. – 440 с.
34. Резчиков, Е.А. Экология : Учеб. пособие / Е.А. Резчиков. – М.:
ГИНФО, 1999. – 104 с.
35. Реймерс, Н.Ф. Экология : теории, законы, правила, принципы и гипотезы / Н.Ф. Реймерс. – М.: Россия Молодая, 1994. – 367 c.
36. Снакин, В.В. Экология и охрана природы : Словарь – справочник /
В.В. Снакин; Под ред. А.Л. Яншина. – М.: Academia, 2000. – 384 с.
37. Степановских, А.С. Общая экология / А.С.Степановских. – Курган:
Зауралье, 1999. – 592 с.
38. Сборник задач к практическим занятиям по курсам «Экология», «Социальная экология» и «Природопользование» / Сост.: Е.А. Пышненко,
А.К. Соколов, И.А. Холостова. – Иваново, Иванов. гос. энерг. ун-т 2000. – 40 с.
39. Об охране окружающей среды: Федеральный закон РФ, 10.01.2002 г.,
№ 7-ФЗ.
40. Моделирование и анализ экологических и социально-экологических
систем на основе теории графов: Метод. указ. к лабор. работам по курсам
«Экология», «Социальная экология» и «Природопользование» / Сост.:
И.А. Холостова. – Иваново, Иванов. гос. энерг. ун-т 2000. – 16 с.
41. Чапек, В.И. Экономика природопользования : Учеб. пособие /
В.И. Чапек. – М.: ПРИОР, 2000. – 208 с.
42. Челноков, А.А. Основы промышленной экологии : Учеб. пособие /
36
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
А.А. Челноков, Л.Ф. Ющенко. – Минск: Выша школа, 2001. – 343 с.
43. Чепурных, Н.В. Планирование и прогнозирование природопользования : Учеб. пособие / Н.В.Чепурных, А.Л. Новоселов. – М.: Интерпракс, 1995.–
167 с.
44. Экологическая оценка и экологическая экспертиза / О.М. Черп,
В.Н. Виниченко, М.В. Хотулева и др. – М.: Соц.- экологический Союз, 2000. –
232 с.
45. Чистик, О.В. Экология : Учеб. пособие / О.В. Чистик. – Минск: Новое
знание, 2000. – 248 с.
46. Чистик, О.В. Экология : Учебник для биол. и мед. спец. вузов /
О.В. Чистик. – 2-е изд., испр. – М.: Высш. шк., 2000. – 512 с.
47. Большаков, В.Н. Экология: Учебник для вузов / В.Н. Большаков; Под
ред. Г.В. Тягунова, Ю.Г. Ярошенко. – М.: Интермет Инжиниринг, 2000. –
330 с.
48. Экология и безопасность жизнедеятельности : Учеб. пособие для вузов / Д.А. Кривошеин, Л.А. Муравей, Н.И. Раева и др.; Под ред. Л.А. Муравья.– М.: ЮНИТИ – ДАНА, 2000. – 447 с.
37
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Приложение 1
Классы качества вод в зависимости от значения индекса
загрязнения воды (ИЗВ)
Классы
Качество воды
Значения ИЗВ
качества
вод
Очень чистая
до 0,2
1
Чистая
0,2–1,0
2
Умеренно загрязненная
1,0–2,0
3
Загрязненная
2,0–4,0
4
Грязная
4,0–6,0
5
Очень грязная
6,0–10,0
6
Чрезвычайно грязная
>10,0
7
Приложение 2
Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ
в водных объектах
Наименование показателя
ПДК, мг/л
БПК5
Азот аммонийный
Азот нитритов
Железо общее
Фенолы летучие
Нефтепродукты
Цинк
2,0
0,35
0,02
0,1
0,001
0,05
0,01
Приложение 3
Значения коэффициента А
Наименование района
Значение
А,
2/3
1/3 -1
с мгград г
Центр Европейской территории России: Московская, Тульская, Рязанская, Владимирская, Калужская, Ивановская области
Север и Северо-Запад Европейской территории России,
Среднее Поволжье, Урал (территория севернее 52 с.ш.)
Европейская территория России и Урала от 50 до 52 с.ш.
(Саратовская, Воронежская, Курская, Белгородская, Оренбургская области)
Европейская территория России: районы южнее 50 с.ш.
(Ростовская область, Краснодарский и Ставропольский
края, Калмыкия), Нижнее Поволжье, Кавказ; Азиатская
территория России; Дальний Восток; Сибирь
38
140
160
180
200
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Приложение 4
Предельно допустимые концентрации (ПДК)
загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных пунктов
Наименование
вещества
Азота диоксид NO2
Азота оксид NO
Пыль неорганическая
Сажа
Серы диоксид SO2
Углерода оксид CO
Класс
ПДК, мг/м3
опасности максимальная среднесуточная
разовая
2
0,085
0,04
3
0,6
0,06
3
0,5
0,15
3
0,15
0,05
3
0,5
0,05
4
5,0
3,1
Приложение 5
Коэффициенты экологической ситуации и экологической
значимости состояния атмосферного воздуха и почвы территорий
экономических районов Российской Федерации
Экономические районы
Российской Федерации
Северный
Северо-Западный
Центральный
Волго-Вятский
ЦентральноЧерноземный
Поволжский
Северо-Кавказский
Уральский
Западно-Сибирский
Восточно-Сибирский
Дальневосточный
Коэффициенты экологической ситуации и экологической
значимости
атмосферпочва*
ный воздух
1,4
1,4
1,5
1,3
1,9
1,6
1,1
1,5
1,5
2,0
1,9
1,6
2,0
1,2
1,4
1,0
1,9
1,9
1,7
1,2
1,1
1,1
* - Применяется при взимании платы за размещение отходов
Примечание. Коэффициенты экологической ситуации и экологической
значимости атмосферного воздуха, водных объектов и почвы могут увеличиваться:
1. Для природопользователей, расположенных в зонах экологического
бедствия, районах Крайнего Севера и местностях, приравненных к районам
39
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Крайнего Севера, на территории национальных парков, особо охраняемых и
заповедных территориях, экологокурортных регионах, а также на территориях,
включенных в международные конвенции, – до 2 раз.
2. Для природопользователей, осуществляющих выбросы загрязняющих
веществ в атмосферу городов и крупных промышленных центров, – на 20 процентов.
Приложение 6
Коэффициенты экологической ситуации и экологической значимости
состояния водных объектов по бассейнам основных рек
Бассейны морей и основных рек
Бассейн Балтийского моря
Ленинградская область
Новгородская область
Бассейн р. Волги
Вологодская область
Новгородская область
Владимирская область
Ивановская область
Тверская область
Московская область
г. Москва
Орловская область
Бассейн р. Урал
Оренбургская область
Бассейн Азовского моря
Бассейн р. Дон
Орловская область
Тульская область
Бассейн р. Днепр
Брянская область
Калужская область
Смоленская область
Белгородская область
Курская область
Прочие реки бассейна Черного моря
Бассейн Белого и Баренцева морей
Бассейн р. Печоры
Архангельская область
Коми республика
Бассейн р. Северной Двины
40
Значение
коэффициента
1,11 – 1,91
1,11 – 1,17
1,13 – 1,14
1,06
1,16 – 1,18
1,16 – 1,18
1,16 – 1,17
1,16 – 1,24
1,16 – 1,41
1,16 – 1,17
1.08 – 1,81
1,10 – 1,11
1,10 – 1,18
1,10 – 1,50
1,10 – 1,12
1,10 – 1,55
1,04 – 1,05
1,04 – 1,24
1,02
1,00 – 1,67
1,00 – 1,33
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Архангельская область
Вологодская область
Бассейн р. Енисей
Красноярский край
Бассейн р. Лены
Иркутская область
Бассейн р. Амур
Читинская область
1,02 – 1.69
1,02 – 1,16
1,02 – 1,31
1,05 – 1,23
1,00 – 1,10
Приложение 7
Базовые нормативы платы за выброс в атмосферу загрязняющих веществ от
стационарных и передвижных источников
Норматив платы за выброс 1 т
загрязняющих вредных веществ, руб. *
Наименование
загрязняющих веществ В пределах допустимых В пределах установленных
нормативов
выбросов лимитов (временно согласо(ПДВ)
ванных нормативов выбросов – ВСВ)
Диоксид азота
104
520
Диоксид серы
514
2570
Сажа
82
410
Оксид углерода
1.2
6
* - для Республики Башкортостан
Приложение 8
Базовые нормативы платы за сброс загрязняющих веществ
в поверхностные и подземные водные объекты
Норматив платы за сброс 1 т загрязняющих вредных
веществ, руб. *
Наименование за- В пределах допу- В пределах установленных лигрязняющих
ве- стимых нормативов митов (временно согласованных
ществ
сбросов (ПДС)
нормативов сбросов – ВСС)
Взвешенные веще- 410
2050
ства (к фону)
Масло соляровое
30854
31405
Нефть и нефте- 6171
6282
продукты
Фенолы
308539
314048
* - для Республики Башкортостан
41
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
МАЛИКОВА Тамара Шарифяновна
ТУКТАРОВА Ирэн Ольвертовна
ХАБИБУЛЛИН Ирек Раисович
ЭКОЛОГИЯ ТЕРРИТОРИЙ
Учебно-методическое пособие
Технический редактор: Р.С. Юмагулова
Подписано к печати 12.01.07. Формат 60х84 1/16.
Бумага газетная. Гарнитура «Таймс».
Усл. печ. л. 2,44. Уч.-изд. л. 3. Тираж 100 экз.
Цена свободная. Заказ № 17.
Отпечатано с готовых авторских оригиналов
на ризографе издательского отдела
Уфимской государственной академии экономики и сервиса
450078, г. Уфа, ул. Чернышевского,145; тел. (347) 278-69-85.
42
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
43
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
44
Документ
Категория
Географические науки
Просмотров
87
Размер файла
719 Кб
Теги
территории, экологии, 1980
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа