4752

5. Пользуясь правилом экологической пирамиды, подсчитайте, какая площадь соответствующего биогеоценоза может выкормить одну особь последнего звена в цепи питания:

а) планктон - нехищная рыба - щука 10 кг; б) планктон - нехищная рыба - скопа

5 кг;

в) планктон - нехищная рыба - орлан-белохвост 6 кг; г) растения - беспозвоночные - карп 3 кг.

Биологическая продуктивность планктона 600, донной растительности 1000 г/м2 в год (в пересчете на сухое вещество).

6. По данным, приведенным в табл. 1.2 определить, какой из видов более эффективно использует энергию пищи на рост и накопление жировых запасов.

8. Зная правило десяти процентов, рассчитайте:

A. Сколько нужно травы, чтобы вырос один орел весом 5 кг. Уровни пищевой цепи: орел, трава, заяц.

Б. Сколько понадобится фитопланктона, чтобы выросла одна щука весом 10 кг. Уровни пищевой цепи: зоопланктон, мелкие рыбы, щука, окунь, фитопланктон.

11

B. Сколько понадобится фитопланктона, чтобы вырос один медведь весом 300кг. Уровни пищевой цепи: лосось, мелкие рыбы, медведь, зоопланктон, фитопланктон.

Г. Сколько понадобится фитопланктона, чтобы вырос один синий кит весом 150 т. Уровни пищевой цепи: синий кит, фитопланктон, зоопланктон.

9. Соотнесите понятия, обозначающие различные способы добывание пищи, с их определениями

а) Паразит;

б) Фильтратор;

в) Хищник;

г) Собиратель;

д) Пасущийся организм.

Определения:

А. Организм, который активно разыскивает и убивает относительно крупные жертвы, способные убегать, прятаться или сопротивляться.

Б. Организм (имеющий, как правило, небольшие размеры), который использует живые ткани или клетки другого организма в качестве источника питания и среды обитания.

В. Организм, который поглощает многочисленные пищевые объекты, как правило, растительного происхождения, на которых он не тратит много сил.

Г. Водное животное, процеживающие через себя воду с многочисленными мелкими организмами, которые служат ему пищей.

Д. Организм, который разыскивает и поедает относительно мелкие, неспособные убегать и сопротивляться пищевые объекты.

10. Назовите тип пищевых отношений (паразитизм, фильтрация, хищничество, собирательство, пастьба), который соответствует следующим парам взаимодействующих организмов:

12

перечисленных групп они относятся. Составьте таблицу Группы:

А.Фитофаги Б. Зоофаги В. Паразиты Г. Симбионты Д. Детритофаги Список организмов

11) Овца; 12) Подберезовик; 13) Палочка; 14) Коха; 15) Щука;

16)Самка комара; 17) Дождевой червь; 18) Личинка навозной мухи;

19)Колорадский жук 20) Карп; 21) Клубеньковые бактерии; 21) Жук-скарабей

12.Составьте таблицу, выбрав предлагаемые понятия и соответствующие им определения типов воздействия.

Понятия:

а) мутуализм (симбиоз); е) комменсализм (нахлебничество);

13

б) нейтрализм; в) конкуренция; г) аменсализм;

д) комменсализм;

Определения:

ж) паразитизм;

з) хищничество (трофизм).

А. Взаимодействие двух или нескольких особей, последствия которого для одних отрицательны, а для других безразличны.

Б. Взаимодействие двух или нескольких особей, при котором одни используют остатки пищи других, не причиняя им вреда.

В. Взаимовыгодное взаимодействие двух или нескольких особей.

Г. Взаимодействие двух или нескольких особей, при котором один предоставляет убежища другим и это не приносит хозяину ни вреда, ни пользы.

Д. Совместное обитание двух особей, непосредственно не взаимодействующих между собой.

Е. Взаимодействие двух или нескольких особей, имеющих сходные потребности в одних тех же органических ресурсах, что приводит к снижению жизненных показателей взаимодействующих особей.

Ж. Взаимодействие двух или нескольких организмов, при котором одни питаются живыми тканями или клетками и получают от них место постоянного или временного обитания.

3. Взаимодействие двух или нескольких особей, при котором одни поедают других.

13.Взаимодействие двух организмов теоретически можно представить

впарных комбинаций символов «+», «-» и «0», где «+» обозначает улучшение положения для организма, «-» - ухудшение и «0» - отсутствие значимых изменений при взаимодействии. Обозначьте предлагаемые типы биотических взаимодействий (хищничество, мутуализм (симбиоз), паразитизм, нейтрализм, конкуренция, комменсализм (нахлебничество), аменсализм, комменсализм (квартиранство) соответственными парным комбинациям символов «+», «-», «0»). Приведите примеры этих взаимоотношений.

14

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 2

Изучение методики подсчета срока исчерпания невозобновимых ресурсов

Цель: ознакомиться с методикой подсчета времени исчерпания природного ресурса.

Ресурсы могут быть классифицированы как вечные, возобнови-мые и невозобновимые.

Вечные ресурсы, такие как солнечная энергия, действительно неисчерпаемы с точки зрения истории человечества.

Возобновимые ресурсы в нормальных условиях восстанавлива-ются в результате природных процессов. Примерами могут служить деревья в лесах, дикие животные, пресные воды поверхностных водо-токов и озер, плодородные почвы и др.

Невозобновимые, или исчерпаемые, ресурсы существуют в ограниченных количествах (запасах) в различных частях земной ко-ры. Примерами являются нефть, уголь, медь, алюминий и др. Они мо-гут быть истощены как потому, что не восполняются в результате природных процессов (медь и алюминий), так и потому, что их запа-сы восполняются медленнее, чем происходит их потребление (нефть, голь). Невозобновимые ресурсы считаются экономически истощенными , когда выработаны 80 % их оцененных запасов. По достижении этого предела разведка, добыча и переработка остающихся запасов обходится дороже рыночной цены.

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. Исходные данные для выполнения работы представлены в таблице.

Данные для расчета срока исчерпания ресурса

15

Для расчета воспользуйтесь формулой суммы членов ряда геометрической прогрессии:

(( 1 + ТР/100)t – 1) q

Q =

TP/100

где Q – запас ресурсов; q – годовая добыча ресурса; ТР – прирост потребления ресурса; t – число лет. Логарифмирование выражения для Q дает следующую формулу для расчета срока исчерпания ресурса:

t = ln ((Q·TP)/(q·100) + 1)

ln (1 + TP/100)

Рассчитайте время исчерпания приведенных в таблице ресурсов, вставьте данные в виде добавочной строки в таблицу. Сделайте вывод о последовательности прекращения добычи ресурсов.

Контрольные вопросы

1.Дайте общую характеристику природным ресурсам.

2.Какое значение для развития цивилизации имеют запасы полезных ископаемых?

3.В чем опасность исчерпаемости природных ресурсов?

4.Каковы пути сокращения потерь сырья при добыче, обогаще-нии, обработке, транспортировке? Приведите конкретный пример.

5.Рассмотрите карту вашего региона. Установите, какие полез-ные ископаемые здесь добываются, в чем состоят основные меры по их охране?

16

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 3

Загрязнение атмосферы.

В атмосферу ежегодно поступает до 18 млн. т. Загрязняющих веществ. Самыми распространёнными естественными загрязнителями атмосферы являются: оксид углерода, оксид азота, диоксид серы, углеводороды и пыль. Среди искусственных чаще всего встречаются хлор, диоксиды серы и углерода, альдегиды и кетоны, фтористый водород и другие. Все вещества, загрязняющие биосферу, делятся на несколько классов опасности. Существуют IV класса опасности загрязняющих веществ, из которых I класс

– это наиболее опасные загрязнители (свинец, ртуть, мышьяк и др.).

Для промышленных предприятий рассчитывается нормативный показатель ПДВ – разрешаемое к выбросу от данного источника предельное количество загрязняющего вещества, которое не создает приземную концентрацию, опасную для людей, животного и растительного мира.

ПДВ (г/с) рассчитывается для продуктов сгорания и применяется как для нагретого выброса, так и для холодного выброса, а так же для нескольких источников выброса.

ПДВ и ПДК разрабатываются индивидуально для загрязняющего вещества и для загрязнителя. Пользуясь методиками расчетов таких показателей можно рассчитать нормы выбросов для любого предприятия. Значение ПДВ (г/с) для продуктов сгорания рассчитывают по формуле:

для нагретого выброса:

для нескольких источников выбросов:

17

усл овия вертикальног о и гориз онтальн ого рассе ивания в редных в еществ (С 2/3

· мг · °С1/3) г; F – коэффициент скорости оседания вредных веществ в возду хе; m и n – коэффициент ы, учиты вающие у словия выхода га зовой сме си из уст

ья ист очника, м 3/с, V1, V2, Vn – j, – объемные ра сходы га зов, выбр асываемых

каждым ист очником, м3/с; D – диамет р устья источника; Vс - суммарный объемный расход газ овой смеси. Методика расчета П ДВ изло жена в с ан. нормах СН 369-74. При расчете учитываются также фо новые концентрации вре дных вещ еств в воздухе Сф и концентрации от источн иков заг рязнений С, сумма которых должн а быть меньше или равна ПДК, т. е.

С+Сф≤ ПДК.

При совмес тном присутствии в воздухе нескольких в еществ со своим и зна чениями ПДК, с концентрацией Сi (i = 1, 2, 3 ...n) их суммарна я ко нцентрация должна удовле творять следующему условию:

Данная работа п редусма тривает расчет значений П ДК и ПД В. Услови я зада чи представлены 4-х вариантах.

18

Дано. Вариант 1.

На ТЭЦ 1 в г. Новосибирске 29.09.2011 г. отмечаются выбросы в атмосферу сернистого газа, N O, CO и H S. Все это продукты сгорания, имеющие высокую температуру.

Выбросы происходят из разных труб. При этом высота трубы, из которой происходит выброс H S на 1,5 м. ниже остальных труб (9 м.). При одинаковом диаметре труб в 4 м.

Известно так же, что объем выброса горячих газов из разных труб различный. Так сернистого газа выбрасывается 36 м³/с, N O и H S по 51 м³/с, а вот объемный расход газовой смеси для CO равен 40,8 м³/с.

Коэффициент температурного градиента равен 0,256 С⅔•мг•°С⅓ Коэффициент оседания в воздухе вредных веществ

1,1

Условия выхода газовой смеси из трубы: m = 0,35 м³/с; n = 1,37 м³/с.

T = 9°C (для CO); T = 7°C (для H S ); T = 9°C (для N O ); T = 9°C (для сернистого газа).

Необходимо рассчитать ПДВ веществ на ТЭЦ 1, пользуясь информативным и справочным материалом.

Ответить на вопросы:

1.Что такое природно-техногенный комплекс и каковы основные принцы его создания.

2.Какого слоя не существует в атмосфере:

А) мезосферы; Б) ионосферы; В) стратосферы; Г) метосферы

3.Сколько экологических законов вы знаете. О чем гласит закон максимизации энергии?

4.Что является предметом и объектом природопользования?

5.Какие виды загрязнителей вы знаете?

Дано. Вариант 2.

Цементный завод в г. Верхние Варны в большом количестве выбрасывает неорганическую пыль. Жители города подали судебный иск с требованием прекратить выбросы загрязняющих веществ в атмосферу. Однако, Роспотребназдор не выявил нарушений в работе предприятия.

Задача. Являясь независимым экспертом по оценке воздействия на Оцените уровень ПДВ на заводе и сравните с данными экологического паспорта

19

предприятия, где указано значение ПДВ от 238 до 290 г/с в зависимости от коэффициента А.

Вы проводили замеры 3 раза.

При замере 1 А = 0,152 С⅔•мг•°С⅓ При замере 2 А = 0,211 С⅔•мг•°С⅓ При замере 2 А = 0,198 С⅔•мг•°С⅓

Высота источника выброса - 4,5 м. Объем расхода смеси – 61 м³/с, диаметр трубы – 0,8 м; скорость оседания сажи в воздухе – 3 м/с. n = 1,37

м³/с.

Найти. Какое заключение вы могли бы дать, если знаете расчетные данные и знаете что, А имеет наименьшие показатели при температуре воздуха выше 25 °С. Рассчитать задачу, пользуясь информативным и справочным материалом.

Ответить на вопросы:

1.Какие нормативные показатели оценки качества ОС вы знаете?

2.Какого вида масштабного загрязнения не существует:

А) глобального; Б) линейного; В) регионального; Г) точечного Д) локального

3.Сколько экологических законов вы знаете. О чем гласит закон 10%?

4.Что такое биоценоз и экосистема чем эти понятия отличаются друг от друга?

5.О чем гласят правила Б. Коммонера?

Дано. Вариант 3.

Высота трубы - 19 м. Объем расхода смеси – 20 м³/с, диаметр трубы – 3 м; скорость оседания газа в воздухе – 3 м/с. n и m = 1. А = 0,211 С⅔·мг·°С⅓

ПДВ = 150 г/с Температура газа в печи 51 °С, а на выходе из трубы - 32°С

Найти. Зная ПДВ диоксида селена промышленного предприятия ОАО «Промстройснаб», который представляет собой нагретый газ, выходящий только из одной дымовой трубы. Необходимо рассчитать ПДК его в атмосфере и растачать максимальную концентрацию газа от источника загрязнения, если известно, что фоновая концентрация равна 0,1 г/м³. Рассчитать задачу, пользуясь информативным и справочным материалом.

20