Файл: Метод.реком. к прак. зан. по Основам экологии (заоч.).doc
ВУЗ: Запорожский институт экономики и информационных технологий
Категория: Методичка
Дисциплина: Экология
Добавлен: 06.02.2019
Просмотров: 1275
Скачиваний: 3
ЗАНЯТТЯ № 3
ТЕМА: ВИВЧЕННЯ АНТРОПОГЕННОГО ВПЛИВУ НА ДОВКІЛЛЯ. ОСНОВНІ НАПРЯМИ ОХОРОНИ ДОВКІЛЛЯ ТА РАЦІОНАЛЬНОГО ВИКОРИСТАННЯ ПРИРОДНИХ РЕСУРСІВ. ЗАЛІКОВЕ ЗАНЯТТЯ
Мета заняття: навчитися визначати й оцінювати негативний вплив людини на довкілля. Освоєння основних напрямів охорони довкілля та раціонального використання природних ресурсів та шляхів їх практичного впровадження.
Контрольні питання
-
Види негативної антропогенної дії на навколишнє середовище.
-
Забруднення навколишнього природного середовища як виду негативної антропогенної дії (види, джерела, масштаби).
-
Характеристика хімічного забруднення навколишнього середовища (характер, ступінь, рівень небезпеки) і його екологічні наслідки.
-
Чинники, що впливають на характер і ступінь хімічного забруднення навколишнього середовища.
-
Чинники, що визначають небезпеку хімічного забруднення навколишнього природного середовища. Поняття про гранично допустимі концентрації (ГДК).
-
Заходи щодо попередження хімічного забруднення навколишнього середовища.
-
Характеристика фізичного (енергетичного) забруднення навколишнього середовища (види, ступінь, небезпека, джерела, рівні, екологічне значення).
-
Характеристика біологічного забруднення навколишнього середовища (види, ступінь, небезпека, джерела, рівні, екологічне значення).
-
Негативна антропогенна дія на атмосферу. Екологічні наслідки.
-
Негативна антропогенна дія на гідросферу. Екологічні наслідки.
-
Негативна антропогенна дія на літосферу. Екологічні наслідки.
-
Експлуатація природних чинників навколишнього середовища як вид негативної антропогенної дії. Екологічні наслідки.
-
Причини і екологічні наслідки нераціонального використання природних ресурсів як виду негативної антропогенної дії на навколишнє середовище.
-
Негативна антропогенна дія на тваринний світ екосистем і його екологічні наслідки. Червона книга України.
-
Негативна антропогенна дія на рослинний світ екосистем і його екологічні наслідки.
-
Основні напрями охорони навколишнього природного середовища і раціонального природокористування.
-
Інженерно-екологічна експертиза (цілі, завдання, принципи проведення).
-
Основні методи і принципи очищення побутових, промислових, транспортних та ін. відходів від хімічних, радіоактивних і біологічних компонентів.
-
Способи очищення пилових і газоподібних викидів в атмосферу і принципи дії очисних споруд.
-
Способи очищення рідких промислових і побутових відходів від хімічних речовин і мікроорганізмів. Принципи дії очисних споруд.
-
Способи утилізації твердих побутових і промислових відходів.
-
Поняття про екологічні нормативи і стандарти. Розробка, застосування, призначення. Міжнародні стандарти ISO 14000 і 9000.
-
Характеристика структури правової бази в області охорони навколишнього природного середовища і раціонального природокористування.
-
Закон України «Про охорону природного навколишнього середовища» (1991р.). Структура, призначення, основні розділи.
-
Державні органи контролю і управління, громадські організації України в області охорони навколишнього природного середовища.
-
Поняття про екологічний моніторинг. Види, цілі завдання, призначення.
-
Система екологічного ліцензування і лімітації використання природних ресурсів в екологічній політиці України.
-
Міжнародна діяльність в області охорони навколишнього природного середовища (організації, документи, програми тощо.).
-
Економічні механізми в рішенні екологічних проблем.
-
Принципи створення маловідхідного й енергозбережного виробництва.
-
Поняття про екологічний менеджмент, маркетинг, аудит (функції, напрями, призначення). Їх місце в системі природоохоронних заходів.
-
Екологічна характеристика природних ресурсів, їх кодекси і кадастри.
-
Джерела, структура, призначення, використання екологічного фонду України.
-
Заповідники, заказники, пам'ятники природи, національні парки України, їх роль в рішенні екологічних проблем.
-
Поняття про екологічний збиток і способи його оцінки. Екологічне страхування в системі охорони навколишнього середовища.
-
Види, структура, закони існування екосистем.
-
Абіотичні фактори довкілля та їх екологічне значення.
-
Біотичні фактори довкілля та їх екологічне значення.
-
Особливості існування популяції людей в біосфері.
-
Характеристика антропогенного негативного впливу на біосферу.
-
Види та характеристика антропогенного забруднення навколишнього середовища та їх екологічні наслідки.
-
Демографічні проблеми суспільства та шляхи їх усунення.
-
Основні напрями охорони навколишнього природного середовища.
-
Основні напрями раціонального використання природних ресурсів.
-
Правова база охорони природного середовища та раціонального природокористування.
-
Міжнародне співробітництво в області екології.
-
Види, цілі завдання, призначення екологічного моніторингу.
-
Цілі, завдання, принципи проведення інженерно-екологічної експертизи.
-
Основні способи очищення промислових та побутових викидів і скидів.
-
Екологічні нормативи, стандарти, ліміти (розробка, застосування, призначення.) Міжнародні стандарти ISO 14000 і 9000.
-
Основні заповідники, заказники, пам'ятники природи, національні парки України та їх роль в рішенні екологічних проблем.
-
Основні причини виникнення глобальних екологічних проблем і шляхи їх усунення.
-
Екологічні проблеми України та шляхи їх усунення.
-
Основні напрями екологічної безпеки України.
-
Види природних ресурсів та шляхи їх раціонального використання.
-
Екологічні проблеми утилізації та знешкодження промислових і побутових відходів.
-
Поняття про екологічні збитки і способи їх оцінювання. Екологічне страхування в системі охорони навколишнього середовища.
-
Економічні механізми вирішення екологічних проблем.
-
Поняття про ноосферу і стійкий розвиток цивілізації.
-
Вплив навколишнього середовища на якісні та кількісні показники людини.
І. Оцінювання рівня забруднення атмосферного повітря відпрацьованими газами автотранспорту на ділянці магістральної вулиці
(за концентрацією оксиду вуглецю)
Практичне значення роботи: значна доля забруднення навколишнього природного середовища належить усім видам транспорту. В середньому за рік кожний автомобіль спалює 4350 кг кисню та викидає у повітря 3250 кг СО2 , 530 кг СО, 93 кг вуглеводів та 7 кг оксидів азоту. Визначення рівня забруднення атмосферного повітря відпрацьованими газами автомобілів зручно оцінювати за концентрацією оксиду вуглецю, в мг/м3
Прилади та реактиви: секундомір, калькулятор.
Принцип методу: дослідно-розрахунковий.
Хід роботи:
1. Визначити сумарну інтенсивність руху на міській дорозі з урахуванням видів транспорту: легкого вантажного, середнього вантажного, важкого вантажного (дизельного), подовжній ухил дороги, наявність перехрестя, а також фізичні параметри повітряного середовища (швидкість руху, вологість).
Наприклад: магістральна вулиця міста з багатоповерховою забудовою з двох сторін, подовжній ухил 2°, швидкість вітру 4 м/с, відносна вологість повітря – 70%. Розрахункова інтенсивність руху автомобілів в обох напрямках – 500 автомашин в годину (N). Склад автотранспорту: 10% вантажних автомобілів з малою вантажопідйомністю, 10% з середньою вантажопідйомністю, 5% з великою вантажопідйомністю з дизельними двигунами, 5% автобусів і 70% легкових автомобілів.
2. Визначити концентрацію оксиду вуглецю за формулою:
Ксо = (0,5 + 0,01 N · Кт) · Ка · Ку · Кс · Кв · Кп
де:
Ксо – концентрація оксиду вуглецю, мг/м3;
0,5 – фонове забруднення атмосферного повітря нетранспортного походження, мг/м3;
N – сумарна інтенсивність руху автомобілів міською дорогою, автомоб./год.;
Кт – коефіцієнт токсичності автомобілів за викидами в атмосферне повітря оксиду вуглецю;
Ка – коефіцієнт, що враховує аерацію місцевості;
Ку – коефіцієнт, що враховує зміну забруднення атмосферного повітря оксидом вуглецю залежно від величини подовжнього ухилу дороги;
Кс – коефіцієнт, що враховує зміни концентрації оксиду вуглецю залежно від швидкості вітру;
Kв – коефіцієнт, що враховує зміни концентрації оксиду вуглецю залежно від відносної вологості повітря;
Кп – коефіцієнт збільшення забруднення атмосферного повітря оксидом вуглецю у перетинів доріг.
Коефіцієнт токсичності автомобілів визначається як середньозважена для потоку автомобілів за формулою:
Кт = Рi · Кt
де:
Рi – склад автотранспорту в долях одиниці;
Кt – коефіцієнт, що враховує тип автотранспорту, визначається за таблицею 1.
Таблиця 1
Тип автомобіля |
Коефіцієнт Кt |
Легкий вантажний |
2,3 |
Середній вантажний |
2,9 |
Важкий вантажний (дизельний) |
0,2 |
Автобус |
3,7 |
Легковий |
1,0 |
Підставивши значення згідно з завданням наведеного прикладу (або власні дані) одержуємо:
Кт = 0,1 · 2,3 + 0,1 · 2,9 + 0,05 · 0,2 + 0,05 · 3,7 + 0,7 · 1 = 1,41
Значення коефіцієнта Ка, що враховує аерацію місцевості, визначається за таблицею 2.
Таблиця 2
Тип місцевості по ступеню аерації |
Коефіцієнт Ка |
Транспортні тунелі |
2,7 |
Транспортні галереї |
1,5 |
Магістральні вулиці і дороги з багатоповерховою забудовою з обох боків |
1,0 |
Житлові вулиці з одноповерховою забудовою, вулиці і дороги у виїмці |
0,6 |
Міські вулиці і дороги з односторонньою забудовою, набережні, естакади, віадуки, високі насипи |
0,4 |
Пішохідні тунелі |
0,3 |
Значення коефіцієнта Ку, забруднення повітря оксидом вуглецю, залежно від величини подовжнього ухилу дороги, визначаємо за таблицею 3.
Таблиця 3
Подовжній ухил |
Коефіцієнт Ку |
0 |
1,00 |
2 |
1,06 |
4 |
1,07 |
6 |
1,18 |
8 |
1,55 |
Коефіцієнт зміни концентрації оксиду вуглецю залежно від швидкості вітру Кс визначається за таблицею 4.
Таблиця 4
Швидкість вітру, м/с |
Коефіцієнт Кс |
1 |
2,70 |
2 |
2,00 |
3 |
1,50 |
4 |
1,20 |
5 |
1,05 |
6 |
1,00 |
Значення коефіцієнта Кв , який визначає зміну концентрації оксиду вуглецю в залежності від відносної вологості повітря наведено в таблиці 5.
Таблиця 5
Відносна вологість |
Коефіцієнт Kв |
100 |
1,45 |
90 |
1,30 |
80 |
1,15 |
70 |
1,00 |
60 |
0,85 |
50 |
0,75 |
Коефіцієнт збільшення забруднення повітря оксидом вуглецю на перетині доріг (Кп) визначається за таблицею 6.
Таблиця 6
Тип перетину |
Коефіцієнт Кп |
Регульований перетин: - зі світлофорами звичайний - зі світлофорами керований - саморегульований |
1,8 2,1 2,0 |
Нерегульований перетин: - із зниженням швидкості - кільцевий - з обов'язковою зупинкою
|
1,9 2,2 3,0
|
3. Порівняти знайдену величину забруднення повітря оксидом повітря з гранично допустимою концентрацією та зробити висновки. Гранично допустима концентрація (ГДК) оксиду вуглецю для атмосферного повітря становить 5 мг/м3.
ІІ. Визначення токсичності водного середовища
методом біотестування
Практичне значення роботи: з метою спостереження за зміною якості вод поверхневих водойм в природних умовах чи після надходження в них стічних вод використовують біотестування. Тест-організмом є прісноводний рачок дафнія, за виживанням та поведінкою якої оцінюють загальну токсичність водного середовища.
Прилади та реактиви: хімічні склянки, молоді дафнії віком 1–2 доби, проби води з чистої і забрудненої ділянки дослідної водойми.
Принцип методу: забруднена вода впливає на життєдіяльність живих організмів в залежності від токсичності та концентрації забруднюючих речовин.
Хід роботи: у 10 склянок наливають по 50 мл досліджуваної води (з водойми чи стічної) і в кожну занурюють однакову кількість дафній. Контролем слугує вода з чистої ділянки водойми. Бажано відбирати проби води на різній відстані від місця скидання стічних вод, щоб встановити розведення стічних вод природними з метою досягнення найменшого рівня токсичності.
На наступному занятті оцінюють токсичність води за п’ятибальною шкалою:
-
1 бал – вода надгостротоксична (впродовж доби чи швидше гине 100% дафній);
-
2 бали – вода гостро токсична (100% дафній гине впродовж 5 діб);
-
3 бали – вода токсична (впродовж 5 діб гине 70% дафній);
-
4 бали – вода малотоксична (гине не більше 30% дафній впродовж 5 діб);
-
5 балів – вода умовно токсична (виживає 100% дафній, які за зовнішнім станом і поведінкою не відрізняються від контрольних).
Можна провести порівняльну оцінку токсичності вод, відібраних з різних водойм що забруднюються.
ІІІ. Засвоєння методів очищення рідких відходів від забруднення
Практичне значення роботи: засвоєння методів очищення рідких відходів дозволить зрозуміти один із принципів охорони довкілля від забруднення.
Прилади та реактиви: індикаторний розчин метилоранжу, 0,1 н розчин хлоридної кислоти (НСl), 1% розчин сірчанокислого алюмінію [Al2(SO4)3], 1% освітлений розчин хлорного вапна, 20% розчин хлоридної кислоти, 10% розчин йодиду калію (КІ), 1% розчин крохмалю, 0,07% розчин тіосульфату натрію (Na2S2O4), 6 колб на 200 мл, паперові фільтри, скляна лійка.
Дослід 1. Визначення дози коагулянту для коагуляції рідких відходів (стічної води)
Принцип методу: доза коагулянту встановлюється дослідним шляхом. Перед коагуляцією треба визначити усунену твердість, оскільки від неї залежить швидкість протікання реакції. Якщо усунена твердість менше 2 мг-екв/л, то для поліпшення утворення пластівців до води додають 1% розчину соди в кількості, рівній половині дози коагулянту.
Встановлена пряма залежність між дозою коагулянту і усуненою твердістю води, а саме максимальна доза коагулянту приблизно рівна карбонатній твердості в мг-екв/л.
Вибір дози коагулянту проводиться на підставі визначення усуненої (карбонатної) твердості досліджуваної води.
Хід роботи: для цього у колбу наливають 100 мл води і додають 2 краплі індикаторного розчину метилоранжу. Потім титрують 0,1 н розчином хлоридної кислоти до зміни кольору. Число мілілітрів кислоти, витраченої на титрування, відповідає усуненій твердості в мг-екв/л. Ця залежність представлена в таблиці 1.
Таблиця 1
Потрібна кількість 1% розчину сірчанокислого алюмінію на 200 мл води залежно від її усуненої карбонатної твердості
Усунена карбонатна твердість води, мг-екв. |
Потрібна кількість 1% розчину сірчанокислого алюмінію на 200 мл води |
1 |
2,3 |
2 |
4,5 |
3 |
6,8 |
4 |
9,0 |
5 |
11,3 |
6 |
13,6 |
7 |
15,9 |
8 |
18,0 |
9 |
20,3 |
10 |
23,0 |
Дослід 2. Очищення стічної води методом коагуляції
Принцип методу: з метою прискорення процесу відстоювання води, очищення її від завислих частинок використовують хімічні сполуки-коагулянти: Al2(SO4)3, FeCl3 та ін. При додаванні до води коагулянти реагують з гідрокарбонатами, утворюючи гідроокиси, які осідаючи, адсорбують завислі у воді частинки.
Хід роботи: за таблицею 1 визначають, скільки 1% розчину сірчанокислого алюмінію потрібно для коагуляції 200 мл води і проводять очищення стічної води фізико-хімічним методом коагуляції. Для цього до 200 мл стічної води додають визначену у другому досліді потрібну дозу коагулянту, розмішують та залишають на 10 хв для реакції.
Дослід 3. Очищення стічної води фізичними методами відстоювання
та фільтрації
Принцип методу: гідроокиси алюмінію або заліза, які адсорбували завислі у воді частинки під силою важкості осідають на дно відстійника, що забезпечує освітлення стічної води. Після відстою залишки пластівців гідроокисів видаляють шляхом пропущення відстояної води крізь фільтрувальні матеріали і забезпечують повне видалення з води завислих нерозчинних речовин.
Хід роботи: стічну воду, яку обробили у третьому досліді коагулянтом відстоюють протягом 10 хв і потім фільтрують освітлену її частину крізь паперовий фільтр.
ІV. Проведення заліку з дисципліни
Залік з дисципліни «Екологія» проводиться в усній чи письмовій формі з використанням питань до заліку та тестових завдань.