Файл: Практическая работа Демографическая емкость территорий Тема Основные положения классической экологии.docx

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 07.12.2023

Просмотров: 320

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

СОДЕРЖАНИЕ

Практическая работа № 1. Демографическая емкость территорий

Практическая работа № 2. Загрязнение почвенного покрова

Практическая работа № 3. Методика расчета рассеивания выбросов в атмосферу

Статья 22 ФЗ от 04.05.1999 № 96-ФЗ «Об охране атмосферного воздуха» (ред. от 29.07.2018)

Практическая работа № 4. Методы и сооружения очистки сточных вод

Процеживание реализуют в решетках и волокноуловителях. В вертикальных или наклонных решеткахширина прозоров обычно составляет 15–20 мм. Для удаления осадка веществ с входной поверхности решеток используют ручную или механическую очистку. Песколовкииспользуют для очистки сточных вод от частиц металла и песка размером более 0,25 мм. Песколовки защищают отстойники от загрязнения минеральными примесями. В зависимости от направления движения сточной воды применяют горизонтальные песколовки с прямолинейным и круговым движением воды, вертикальные и аэрируемые.Отстойникииспользуют для очистки сточных вод от механических частиц размером более 0,1 мм, а также от частиц нефтепродуктов. В зависимости от направления движения потока сточной воды применяют горизонтальные, радиальные или комбинированные отстойники. Очистку сточных вод в поле действия центробежных сил осуществляют в открытых или напорных гидроциклонах и центрифугах. Открытые гидроциклоныприменяют для выделения из сточной воды крупных твердых примесей со скоростью осаждения более 0,02 м/с. Такие гидроциклоны имеют большую производительность при малых потерях напора, не превышающих 0,5 м. Эффективность очистки сточных вод от твердых частиц в гидроциклонах зависит от состава примесей (материала, размера, формы частиц и др.), а также от конструктивных и геометрических характеристик гидроциклона. Фильтрование применяют для очистки сточных вод от тонкодисперсных примесей с малой их концентрацией. Его используют как на начальной стадии очистки сточных вод, так и после некоторых методов физико-химической или биологической очистки. Для очистки сточных вод фильтрованием применяют в основном два типа фильтров: зернистые, в которых очищаемую сточную воду пропускают через насадки несвязанных пористых материалов, и микрофильтры, фильтр-элементы которых изготовляют из связанных пористых материалов (сеток, натуральных и синтетических тканей, спеченных металлических порошков и т. п.). Фильтрацию сточных вод при помощи данного метода можно организовать двумя различными способами: либо под действием силы тяжести – при отстаивании сточных вод, либо под действием центробежной силы. Установки, очищающие сточные воды такими способами, как правило, могут удалять нерастворимые взвеси размером более нескольких долей миллиметра. В некоторых случаях применяются также магнитные фильтры.Твердые фракции, такие как песок, волокна, металл и другие материалы, накопившиеся на ситах, решетках, в песколовках, в отстойниках, периодически вывозятся на полигоны утилизации как твердые отходы.Промышленный обратный осмос – это технология очистки воды, на которую сделали ставку практически во всех отраслях промышленности. Промышленная система обратного осмоса применяется при подготовке питьевой, котловой, технологической и другой воды, где необходима высокая степень очистки от растворённых в ней ионов. Также данная технология используется при обессоливании морской воды. Зачастую промышленные системы обратного осмоса называют мембранными опреснителями воды, т. к. внутри этого оборудования происходит обратноосмотическое обессоливание воды, или деминерализация. Промышленная установка обратноосмотического опреснения включает обычно следующее оборудование: фильтр тонкой очистки воды, систему реагентной подготовки, насос высокого давления, блок фильтрующих модулей, датчики и приборы управления. Основной элемент установки обратного осмоса – полупроницаемая обратноосмотическая мембрана, помещённая в корпус. В неё поступает исходная вода, а отводятся два потока – очищенная и обессоленная, которые называются пермеатом, и вода с концентрированными примесями, называемая концентратом, которая сливается. Продавливание воды через мембрану ведётся при высоком давлении, которое создает насос, обычно центробежный многоступенчатый или роторный. Для замедления образования нежелательных отложений на мембранах применяется дозирование ингибитора осадкообразования. Для снятия осадков с поверхности мембран используется система химпромывки. Для контроля качества очистки и рН – проточные измерители солесодержания и рН-метры. Для контроля расхода пермеата и концентрата – проточные расходомеры2. Физико-химические методы очисткиВ настоящее время в связи с использованием оборотных систем водоснабжения существенно увеличивается применение физико-химических методов очистки сточных вод, основными из которых являются флотация, экстракция, нейтрализация, сорбция, ионообменная и электрохимическая очистка, гиперфильтрация, эвапорация, выпаривание, испарение и кристаллизация. Данные методы используют для очистки от растворенных примесей, а в некоторых случаях и от взвешенных веществ. Многие методы физико-химической очистки требуют предварительного глубокого выделения из сточной воды взвешенных веществ, для чего широко используют процесс коагуляции. Коагулянты, или коагулирующие агенты (от лат. coagulo – вызываю свертывание, сгущение), – вещества, введение которых в жидкую среду, содержащую мелкие частицы какого-либо тела, вызывает слипание этих частиц. Под действием коагулянтов образуются крупные слипшиеся частицы, выпадающие в виде хлопьев или комков в осадок (коагулят). Эффективными коагулянтами для систем с водной дисперсионной средой являются соли поливалентных металлов (алюминия, железа и др.). В качестве коагулянтов используют также водорастворимые органические высокомолекулярные соединения (полимеры), особенно полиэлектролиты. В отличие от неорганических коагулянтов их иногда называют флокулянтами. Коагулянты применяют для выделения ценных промышленных продуктов из отходов производства в различных технологических процессах, а также при очистке воды от природных и бытовых загрязнений. Для очистки сточных вод на предприятиях используют и другие вещества в зависимости от вида загрязнения. Так, если в отработанной воде присутствует большое количество различных масел, то для очистки рекомендуется использовать соли магния (сульфат магния, хлорид магния); в химической промышленности используют алюмосиликатный раствор; сточные воды, насыщенные щелочью, очищают неорганическим коагулянтом, полученным из красного шлама (красный шлам содержит примеси оксидов металлов и представляет собой одну из самых важных проблем с утилизацией при производстве алюминия; красный цвет вызван присутствием оксида железа); для повышения экологической безопасности сточных вод используется активированный кальций-алюминат; на теплоэлектростанциях в последнее время применяют новейший коагулянт – минеральный полиреагентный гель-сорбент.Флотацияпредназначена для интенсификации процесса всплывания маслопродуктов при обволакивании их частиц пузырьками газа, подаваемого в сточную воду. В основе этого процесса имеет место молекулярное слипание частиц масла и пузырьков тонкодиспергированного в воде газа. Образование агрегатов «частица – пузырьки газа» зависит от интенсивности их столкновения друг с другом, химического взаимодействия содержащихся в воде веществ, избыточного давления газа в сточной воде и т. п. В зависимости от способа образования пузырьков газа различают следующие виды флотации: напорную, пневматическую, пенную, химическую, вибрационную, биологическую, электрофлотацию и др. Сточные воды, содержащие мелкую фракцию взвешенных веществ высокой концентрации (зооглеи активного ила) пропускают через флотационные установки или центрифуги.В настоящее время на станциях очистки широко используют электрофлотацию, так как протекающие при этом электрохимические процессы обеспечивают дополнительное обеззараживание сточных вод. Кроме того, применение для электрофлотации алюминиевых или стальных электродов обусловливает переход ионов алюминия или железа в раствор, что способствует коагулированию мельчайших частиц механических примесей сточной воды. Нейтрализация сточных вод. Сточные воды, содержащие минеральные кислоты или щелочи, перед сбросом их в водоемы или перед использованием в технологических процессах нейтрализуют. Практически нейтральными считаются воды, имеющие pH 6,5–8,5. Нейтрализацию можно проводить различными путями: смешением кислых и щелочных сточных вод, добавлением реагентов, фильтрованием кислых вод через нейтрализующие материалы, абсорбцией кислых газов щелочными водами или абсорбцией аммиака кислыми водами. В процессе нейтрализации могут образовываться осадки.Нейтрализация сточных вод предназначена для выделения из сточных вод кислот (H2SО4, НСl, HNO3, Н3РО4), щелочей (NaOH и КОН), а такжесолей металлов на основе указанных кислот и щелочей. Процесс нейтрализации основан на объединении ионов водорода и гидроксильной группы в молекулу воды, в результате чего сточная вода приобретает значение рН

Практическая работа № 5. Отходы производства и потребления

Практическая работа № 6. Санитарно-защитные зоны предприятий и иных объектов

Практическая работа № 7. Оценка здоровья населения как показатель экологического состояния в городах

Практическая работа № 8. Оценка экологического состояния водоемов по микробиологическим показателям

Практическая работа № 9. Экология региона

ВОПРОСЫ ДЛЯ ИТОГОВОГО КОНТРОЛЯ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ



(10)

где ДЕТ – демографическая ёмкость территории (высчитывается в задании 1);

Пч – потребление кислорода одним человеком (0,26 т/год);

2 – коэффициент, учитывающий потребление кислорода автотранспортом и коммунальными службами;

А (тыс. ед./сут) – объём выпуска продукции предприятиями (ед./сутки);

Пп – потребление кислорода при выпуске единицы продукции, т/ед.

Сравнив значения ПК и РК, можно сделать вывод о достаточности репродуктивной способности территории по кислороду.
Таблица 3. Данные для расчета воспроизводства кислорода растительным покровом территории

Вар-т
Площадь лесов

Sлес, тыс. га
Площадь сельхозуго-дий

Sс/х, га
Площадь пастбищ

Sпаст, тыс. га
Площадь городских зелёных насажде-ний

Sгор, га
Объём выпуска продукции предприя-тиями

А, тыс. ед./сут
Потреб-ление кислорода при выпуске единицы продукции

Пп, т/ед



9,8
0,35
6
24
8,5
0,1



5,7
0,45
9
26
6,4
0,3



8,9
0,30
8
31
22,6
0,2



7,3
0,25
4
34
24,1
0,4



8,3
0,52
19
51
23,8
0,4



8,1
0,48
11
52
9,6
0,3



6,9
0,31
16
58
8,9
0,2



7,2
0,32
14
46
8,5
0,3



5,9
0,47
13
38
39,5
0,1



8,7
0,54
15
49
32,6
0,2



8,7
0,29
18
57
8,7
0,3



7,9
0,33
20
102
9,7
0,1



8,9
0,47
18
94
21,6
0,3



7,3
0,30
21
48
27,8
0,2



8,3
0,41
15
54
36,4
0,1



8,1
0,28
17
78
38,1
0,4



6,9
0,32
19
65
32,4
0,2



7,2
0,29
6
58
36,1
0,3



5,9
0,35
14
102
22,5
0,1



8,7
0,45
11
91
22,3
0,4



8,7
0,31
13
67
21,9
0,2



7,9
0,25
18
78
22,3
0,1



9,5
0,52
21
92
25,7
0,4



9,1
0,48
19
45
8,5
0,3



8,9
0,31
14
75
8,9
0,2



8,4
0,29
16
69
9,5
0,1



7,9
0,35
12
73
36,8
0,2



8,5
0,45
11
81
9,8
0,3



5,9
0,31
8
102
22,5
0,4



7,9
0,25
16
96
22,3
0,2



8,9
0,52
13
78
21,9
0,1



8,7
0,48
20
54
8,5
0,2



8,1
0,31
21
76
8,9
0,3



7,9
0,47
20
67
9,5
0,1



8,6
0,54
9
58
36,5
0,4



9,4
0,29
14
45
31,5
0,1



9,5
0,33
12
69
22,3
0,2



9,6
0,47
19
78
21,4
0,3



8,5
0,30
18
85
36,1
0,1



7,9
0,41
17
79
22,5
0,2



7,3
0,28
13
43
22,3
0,3



7,5
0,32
17
57
21,9
0,1



8,4
0,35
15
61
22,3
0,4



6,9
0,45
16
68
25,7
0,2



7,4
0,31
17
71
8,5
0,1



8,4
0,25
14
63
8,9
0,3



7,9
0,52
15
59
9,5
0,2



8,6
0,48
13
101
36,8
0,1



9,4
0,31
17
59
8,5
0,4



9,5
0,47
12
64
22,6
0,2

Таблица 4. Показатели продуктивности экосистем

Вар-т
Продуктив-ность лесов

Рлес, т/га в год
Продуктив-ность сельхоз-угодий

Рс/х, т/га в год
Продуктивность пастбищ

Рпаст, т/га в год
Продуктивность городских зелёных насаждений

Ргор, т/га в год

1
10,5
5,0
4,0
0,8

2
13,0
5,5
4,5
0,9

3
12,5
5,8
4,2
0,8

4
11,0
6,0
5,0
1,0

5
14,0
5,1
4,8
0,9

6
12,1
5,5
4,2
0,8

7
15,0
5,7
4,5
1,0

8
12,2
5,9
4,8
0,8

9
10,5
5,3
4,2
0,9

10
11,4
5,1
4,5
0,8

11
13,6
5,2
4,5
1,0

12
12,5
5,4
4,2
0,8

13
14,8
5,8
5,0
0,9

14
12,2
5,2
4,8
0,8

15
13,4
5,6
4,2
1,0

16
12,1
6,0
4,5
0,9

17
11,6
5,4
4,7
0,8

18
10,8
5,7
4,2
1,0

19
11,4
5,6
4,1
0,9

20
13,2
5,8
4,6
0,8

21
12,8
6,0
4,2
1,0

22
14,0
5,1
4,3
0,9

23
13,6
5,5
5,0
0,8

24
15,0
5,7
4,8
0,9

25
10,8
5,8
4,2
1,0

26
12,1
5,2
4,0
0,8

27
15,0
5,4
4,5
0,9

28
12,2
5,8
4,2
0,8

29
10,5
5,2
5,0
1,0

30
11,4
5,6
4,8
0,9

31
13,6
6,0
4,2
0,8

32
12,5
5,4
4,5
1,0

33
14,8
5,7
4,2
0,8

34
12,2
5,6
4,1
0,9

35
13,4
5,8
4,6
0,8

36
12,1
6,0
4,2
1,0

37
11,6
5,1
4,3
0,9

38
10,8
5,7
4,2
0,8

39
11,4
5,6
4,5
1,0

40
13,2
5,8
4,5
0,9

41
12,8
6,0
4,2
0,8

42
14,0
5,1
5,0
1,0

43
13,6
5,2
4,8
0,9

44
15,0
5,6
4,2
0,8

45
10,8
6,0
4,5
0,9

46
10,5
5,4
4,7
0,8

47
13,0
5,7
4,2
1,0

48
12,5
5,6
4,2
0,9

49
11,0
5,8
5,0
1,0

50
14,0
6,0
4,8
0,8


Алгоритм выполнения проверяемого задания по расчету расхода кислорода населением и хозяйством

  1. Получить вариант задания у преподавателя.

  2. Рассчитать воспроизводство кислорода растительным покровом территории, пользуясь формулой 9 и данными таблиц 3 и 4.

  3. Рассчитать расход кислорода населением и хозяйством по формуле 10.

  4. Сравнив значения ПК и РК, сделать вывод о достаточности/недостаточности репродуктивной способности территории по кислороду.

  5. Ответить на контрольные вопросы.


Форма отчета

Таблица 1. Расчет воспроизводства кислорода растительным покровом территории

Вар-т
Площадь лесов

Sлес, тыс. га
Площадь сельхозуго-дий

Sс/х, га
Площадь пастбищ

Sпаст, тыс. га
Площадь городских зелёных насажде-ний

Sгор, га
Объём выпуска продукции предприя-тиями

А, тыс. ед./сут
Потреб-ление кислорода при выпуске единицы продукции

Пп, т/ед


Таблица 2. Расчет расхода кислорода населением и хозяйством

Вариант
ПК
РК
Вывод



























Контрольные вопросы


  1. Что обозначают индексы при определении демографической емкости территории D1, D6?

  2. При каком значении коэффициента репродукции район считается неблагоприятным?

  3. О чем свидетельствует значение экологической емкости менее 0,5?

  4. Какой из показателей имеет наибольшее значение для оценки уровня экологического равновесия?

  5. Какие природовосстановительные мероприятия необходимо проводить для улучшения урбоэкологических характеристик территории?



Практическая работа № 2. Загрязнение почвенного покрова


Тема 1. Основные положения классической экологии

Цель работы: определение показателей химического загрязнения почв города.

Задачи:

  • изучить гигиенические требования к качеству почв;

  • изучить основные загрязнители и источники загрязнения почвенного покрова на урбанизированных территориях;

  • изучить санитарно-токсикологические показатели.

Учебные вопросы

  1. Назовите категории загрязнения почв.

  2. Какие показатели включает стандартный перечень химических показателей почвы?

  3. Что такое геохимический фон почвы?

  4. Дайте определение понятию «мониторинг состояния почвы».

Изучив данную тему, студент должен:

иметь представление:

  • о компонентах почвы и их роли в функционировании экосистем;

  • о продуктивности наземных экосистем;

  • о земельных ресурсах планеты;

знать:

  • методы и средства определения основных загрязнителей;

  • особые свойства почвенного покрова;

  • новейшие технологии восстановления почвенного покрова;

уметь:

  • анализировать и оценивать экологическое состояние почв;

  • реализовывать решения по рекультивации территории;

  • рассчитывать суммарный показатель загрязнения почв;

владеть:

  • навыками использования полученных знаний в области охраны природы;

  • навыками оценки опасности загрязнения любым токсикантом;

  • навыками проведения контроля качества почв;

  • методами реализации мер экологической безопасности.

Методические рекомендации по изучению темы

При освоении темы необходимо:

  • изучить теоретический материал;

  • выполнить задания;

  • ответить на контрольные вопросы.


Теоретический материал

В соответствии с «Санитарно-эпидемиологическими правилами и нормативами СанПиН 2.1.7.1287-03 2.1.7. Почва, очистка населенных мест, бытовые и промышленные отходы, санитарная охрана почвы»
(ред. от 25.04.2007) к качеству почвы различных территорий в зависимости от их функционального назначения и использования предъявляются определенные требования. В почвах городских и сельских поселений и сельскохозяйственных угодий содержание потенциально опасных для человека химических и биологических веществ, биологических и микробиологических организмов в почвах на разной глубине, а также уровень радиационного фона не должны превышать предельно допустимые концентрации (уровни), установленные санитарными правилами и гигиеническими нормативами.

Гигиенические требования к качеству почв устанавливаются с учетом их специфики, почвенно-климатических особенностей населенных мест, фонового содержания химических соединений и элементов.

Требования к почвам населенных мест определяются в зависимости от приоритетности компонентов загрязнения в соответствии со списком ПДК (предельно допустимых концентраций) или ОДК (ориентировочно допустимых концентраций) химических веществ в почве и их класса опасности согласно государственному стандарту (табл. 1).


Таблица 1. Классы опасности химических загрязняющих веществ

Классы опасности
Химическое загрязняющее вещество

1
Мышьяк, кадмий, ртуть, свинец, цинк, фтор,

3,4-бенз(а)пирен

2
Бор, кобальт, никель, молибден, медь, сурьма,

хром

3
Барий, ванадий, вольфрам, марганец, стронций, ацетофенон


В почвах на территориях жилой застройки не допускается:

  • по санитарно-токсикологическим показателям – превышение предельно допустимых концентраций (ПДК) или ориентировочно допустимых концентраций (ОДК) химических загрязнений;

  • по санитарно-бактериологическим показателям – наличие возбудителей каких-либо кишечных инфекций, патогенных бактерий, энтеровирусов. Индекс санитарно-показательных организмов должен быть не выше 10 клеток/г почвы;

  • по санитарно-паразитологическим показателям – наличие возбудителей кишечных паразитарных заболеваний (геогельминтозы, лямблиоз, амебиаз и др.), яиц геогельминтов, цист (ооцисты), кишечных, патогенных, простейших;

  • по санитарно-энтомологическим показателям – наличие преимагинальных форм синантропных мух;

  • по санитарно-химическим показателям санитарное число должно быть не ниже 0,98 (относительные единицы).

Смотрите также файлы