Задачи по экологии

ЗАДАЧА 1 (вариант 3)

Определить  размер  зоны  активного  загрязнения (ЗАЗ)  и  оценить 

эффективность  природоохранных  мероприятий  по  защите  атмосферы 

центральной  части  города  от  загрязнения  выбросами  промышленного 

предприятия для  исходных данных:

• Центральная  часть  города (доля от общей площади  ЗАЗ), 40% .
• Высота источника, 70м.
• Температура  в  устье  источника, 90⁰С.
• Скорость  оседания  загрязнения, 15 см/с.
• Температура  окружающей  среды, 10⁰С.
• Скорость  ветра  на  уровне флюгера, 5 м/с.
• Капиталовложения  в  очистное оборудование, 800 млн р.
• Эксплуатационные  расходы, 40 млн р./год.
• Масса выброса, тыс. т/год                             

 

Решение:

1) Размер ЗАЗ.

Для организованных источников  высотой  H  > 10 м ЗАЗ пр. собой кольцо между окружностями с внутренним и внешним радиусами, которые рассчитываются по формулам:  

,

где 

где 
 

. 
 
 

2) Оценка эффективности природоохранных мероприятий по  защите  атмосферы центральной части города.

Общая экономическая  эффективность рассчитывается по следующей  формуле:  

где Э – предотвращенный  годовой экономический ущерб  после проведения атмосферозащитных  мероприятий,  который  определяется  как  разность  между экономическим  ущербом (У1)  до  проведения  мероприятий  и  экономическим ущербом (У2) после  их проведения, то есть  

С – дополнительные эксплуатационные затраты атмосферозащитного оборудования, р./год;

К – единовременные капитальные вложения, р./год;

З – приведенные затраты на строительство и внедрение атмосферозащитного оборудования.

,

где  γ – величина  удельного ущерба  от  одной условной  тонны выбросов,

р./усл.т (устанавливается  Министерством  финансов  совместно  с Министерством  природных  ресурсов  и  охраны  окружающей  среды); 

 f–  коэффициент, учитывающий характер и условия рассеивания выброшенных источником примесей;

σ  – коэффициент, учитывающий относительную опасность загрязнения

атмосферного  воздуха на территориях с различной плотностью и чувствительностью реципиентов;

 μ  – суммарная масса выбросов загрязняющих веществ в пределах данной территории, приведенной к единице токсичности, усл. т/год.

Для частиц, оседающих  со скоростью от 1 до 20 см/с  f  рассчитывается по формуле (U−скорость ветра): 

Коэффициент

,

где  S_ц.гор.  – площадь центра города; 

S_ЗАЗ  – площадь зоны активного загрязнения;

σ_i  – показатель относительной опасности загрязнения воздуха, 8.   

Суммарная  масса  выбросов  загрязняющих  веществ,  усл. т/год.: 

где  N  – общее число примесей, содержащихся в выбросах источника; 

A_i  – показатель  относительной агрессивности i-го  вещества,

m  – масса годового выброса примеси i-го вида вещества в атмосферу, т/год. 
 

968,929

97 

Приведенные затраты: 

где  Е_н  – нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений,  в целом по народному хозяйству Республики Беларусь принимается равным 0,12. 
 
 
 
 

Следовательно внедрения  воздухозащитных мероприятий неэффективно. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ЗАДАЧА 4 (вариант 6)

Рассчитать потери продуктивности леса, используя данные:

• Пылезащитная оценка леса, р./га, год, х∙10³− 9,8.
• Ежегодная стоимость прод., р./га, год, х∙10³ – 1244.
• Производительность труда, р./га, год, х∙10³− 16.
• Объем прироста древесины, м³/га, х∙10³− 3.
• Себестоим. древесины, р./м³− 7.
• Площадь пораженной территории, по годам, га (по рисунку) – 5000.

Решение:

П_пр = Э_л · S,

где    П_пр – потери продуктивности леса,

          Э_л – эффективность лесных ресурсов,

     S – площадь лесных ресурсов, подвергшихся  загрязнению. 

Э_л = Э_пз + С_пр + К_у + К_пд,

где     Э_пз – величина эффекта от пылезадерживающей способности леса,

     С_пр – величина стоимости ежегодно получаемой продукции леса,

     К_у – коэффициент увеличения производительности труда от рекреационных ресурсов,

     К_пд – коэффициент прироста древесины.

К_пд = V·C,

 где     V – объем прироста древесины, 

     С– себестоимость единицы объема древесины. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     33.  Основные  причины,  приводящие  к   сокращению  пахотных  земель, снижению  их плодородия  и качества сельхозпродукции. 

     Проблема  земельных ресурсов в настоящее  время стала одной из крупнейших глобальных проблем не только из-за ограниченности земельного фонда планеты, но и потому, что естественная способность почвенного покрова производить биологическую продукцию ежегодно уменьшается как относительно (в расчете на душу прогрессивно-возрастающего мирового населения), так и абсолютно (за счет увеличения потерь и деградации почвы в результате деятельности самого человека).

     Человечество  за свою историю безвозвратно потеряло больше плодородных земель, чем их распахивается во всем мире (более 1,5 млрд. га), превратив когда-то продуктивные пахотные земли в пустыни, пустоши, болота, кустарниковые заросли, бедленды, овраги. Многие безжизненные пустыни  мира — это результат деятельности человека. Процесс этих безвозвратных  потерь продолжается и сейчас. По самым оптимистическим подсчетам специалистов ООН, почти 2 млрд. га земли подвержены вызываемой деятельностью человека деградации, что ставит под угрозу существование почти 1 млрд. человек. Основные причины этого — засоление почв в результате орошения, а также эрозия, вызванная чрезмерным выпасом, обезлесением, опустыниванием земель.

     Эрозия  почвы известна человеку давно, но особенное  развитие она получила в современную  эпоху в связи с интенсификацией  земледелия, с многократным усилением нагрузки на почвенный покров.

     Вторым  по значению деградационным процессом, также широко распространенным во всем мире, является сложный комплекс различных  неблагоприятных вторичных последствий  орошаемого земледелия, среди которых  особенно выделяются вторичное засоление, заболачивание почв. Увеличение в  пахотном слое орошаемой почвы содержания солей до 1 % снижает урожай на одну треть, а при содержании в 2—3 % урожай погибает полностью.

     Истощение пахотных и пастбищных почв, падение их плодородия происходит во всем мире в результате нерационального интенсивного их использования. Есть и другие деградационные процессы: заболачивание почв в районах достаточного или избыточного атмосферного увлажнения, уплотнение почв, техногенное их загрязнение. В мире каждый год дополнительно 20 млн. га сельскохозяйственных угодий становятся непригодными для возделывания сельскохозяйственных культур вследствие деградации почв или наступления городов. В то же время ожидается, что в течение следующих 30-ти лет спрос на продовольствие в развивающихся странах удвоится. Новые земли могут и будут осваиваться, однако это будет в основном происходить в зоне рискованного земледелия, где почвы в еще большей степени подвержены деградации.

     Таким образом, перед человечеством встала реальная угроза его будущей глобальной продовольственной безопасности. Достижения в области сельскохозяйственной биотехнологии могут оказать  помощь развивающимся странам, однако воздействие биотехнологии на экологию в полной мере не изучено, необходима дальнейшая научная разработка биобезопасности.

     В Республике Беларусь интенсификация сельскохозяйственного  производства в 70 — 90-е годы, которая  осуществлялась у нас путем внедрения  химико-техногенной системы земледелия, способствовала не только определенному  повышению плодородия почв и урожайности, но и ухудшению экологического состояния  земель. По данным почвенных исследований, эродированные и эрозионно-опасные земли составляют 41,5 % площади пашни Беларуси. В результате неумеренного известкования кислых почв более 3 % пахотных земель переизвестковано, что негативно сказывается на росте кальциефобных культур (льна, картофеля, люпина). Применение повышенных доз минеральных удобрений в конце 80-х годов привело к избыточному накоплению биогенных элементов на 6 % пахотных земель, следствием чего является недопустимо высокое содержание нитратов в сельскохозяйственных культурах, выращенных на этих землях. Колоссальный вред здоровью человека и других живых организмов наносят пестициды, накопленные в почве за долгие годы их чрезмерного применения и десятилетиями сохраняющиеся в природном круговороте веществ.

     До  сих пор у нас не решена проблема удаления и утилизации стоков животноводческих комплексов, в радиусе до 3 км загрязняющих земли и поверхностные воды нитратными формами азота, хлоридами, фосфатами  и т.п. Серьезное загрязнение почвенного покрова происходит в результате выбросов промышленных предприятий  и автотранспорта. В промышленных центрах республики земли выше допустимых норм загрязнены тяжелыми металлами (свинцом, цинком, кадмием, медью). Загрязнение  почв придорожных полос наблюдается  на расстоянии до 25 — 50 м от полотна  дороги.

     Большой ущерб понесло сельское хозяйство  в результате чернобыльской катастрофы, которая привела к загрязнению  более 1,6 млн. га сельхозугодий и  выбытию из сельхозоборота 265,4 тыс. га. Загрязнение почв республики носит  чрезвычайно неравномерный характер. В большинстве типов почв основное количество радиоизотопов сосредоточено в верхнем пятисантиметровом слое, то есть в наиболее плодородном горизонте. Кроме непосредственного загрязнения почв радионуклидами, за время, прошедшее после катастрофы, обнаружено вторичное загрязнение почв, вследствие применения загрязненного навоза и минеральных удобрений. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     54. Основные  принципы  защиты  окружающей  среды  от  загрязнения   на современном   этапе и в  перспективе. Пассивные  методы  защиты  окружающей среды  от загрязнения. 

     Под охраной окружающей среды понимают совокупность международных, государственных  и региональных правовых актов, инструкций и стандартов, доводящих общие  юридические требования до каждого  конкретного загрязнителя и обеспечивающих его заинтересованность в выполнении этих требований, конкретных природоохранных  мероприятий по претворению в  жизнь этих требований.

     Только  если все эти составные части  соответствуют друг другу по содержанию и темпам развития, т. е. складываются в единую систему охраны окружающей природной среды, можно рассчитывать на успех.

     Поскольку не была решена вовремя задача охраны природы от отрицательного воздействия  человека, теперь все чаще встает задача защиты человека от влияния изменившейся природной среды. Оба эти понятия  интегрируются в термине «охрана  окружающей (человека) природной среды».