Основные формулы и справочные данные

1. Основное уравнение фотосинтеза:

6СО₂ + 6Н₂О + 2818,7 кДж = С₆Н₁₂0₆ + 6О₂.

2. Основное уравнение разложения органического вещества:

С₆Н₁₂О₆ + 6О₂ = 6СО₂ + 6Н₂О + 2188,8 кДж.

3. Значение pH среды:

pH = -lg [Н⁺ ], где [Н⁺) –концентрация ионов водорода, г-ион/л.

pH + рОН = 14

рОН = - lg [ОН^- ]

4. 1г-моль любого газа занимает объём 22,4 л в нормальных условиях.

5. Один человек за 1 час выделяет 0,005кг СО₂ и вдыхает 0,0036кг О₂.

6. 1 га леса в год поглощает 10 т СО₂, и выделяет 20 т кислорода.

7. Калорийность 1 кг мяса - 5450 кКал.

8. На 1 г произведенного органического вещества растение тратит 500 г воды, для усвоения 1 г СО₂ растение транспортирует 100 г воды.

9. Каждому человеку в год необходимо 10⁶ кКал энергии пищи.

10. Концентрация кислорода в воде водоема, необходимая для нормальной жизнедеятельности бентоса - 6-12 мг/л.

11.    Глубина водоема, на которой возможен фотосинтез, рассчитывается по формуле:

 

где В - глубина в см, l - толщина кюветы в см, D - оптическая плотность пробы воды.

12. Для обеспечения жизнедеятельности растения необходим прирост биомассы на 1 г - 4 мг/час.

13. 1м² погруженных водных растений в водоеме выделяет в год 2кг кислорода.

14. 1 кДж = 2,78*10^-4 кВт*час.

15. Стоимость 1 кВт*час составляет 3 рубля.

16. Заболевание, вызванное свинцовым отравлением, возникает при средней концентрации свинца в теле 20 мг/кг.

17. Уравнение фотосинтеза в водных экосистемах, принимающих стоки с большим содержанием органического вещества:

106СО₂ + 16NO₃^-+HP0₄^2- +122H₂ 0+18Н⁺ = С₁₀₆Н₂₆₃О₁₁₀N₁₆Р+138О₂.

18. При образовании 300 кг водорослей на 1 м³ воды начинаются авторитарные процессы.

19. Только 1% энергии падающего света в среднем превращается в биомассу.

20. Между средней минерализацией воды в водохранилище Ф_мв и средней минерализацией воды в реке Ф_мр имеется следующая зависимость: Ф_мв/Ф_мр =0,99-0,26/К,

где К. - степень проточности, K=W_MB/ W_иp

где W_MB - объем водохранилища, м³;

W_иp- годовой сток, м³.

21. Суммы налога, взимаемого за выбросы в атмосферный воздух загрязняющих веществ стационарными источниками загрязнения (Пвс), исчисляются плательщиками налога самостоятельно ежемесячно исходя из фактических объемов выбросов, ставок налога по формуле:

        

где М_i – фактический объем выбросов і-того загрязняющего вещества в тоннах (т);

Н_пi – ставки налога в текущем году за тонну і-того загрязняющего вещества в российских рублях с копейками.

Ставки налога за выбросы в атмосферный воздух отдельных загрязняющих веществ стационарными источниками загрязнения приведены в табл. 2.

Таблица 2 - Ставки налога за выбросы в атмосферный воздух отдельных загрязняющих веществ

Название загрязняющего вещества	Ставка налога, российских рублей за 1 тонну
1	2
Оксиды азота	3108,00
Аммиак	583,00
Ангидрид сернистый	3108,00
Ацетон	1166,00
Бенз(а)пирен	3955985,00
Бутилацетат	700,00
Ванадия пятиокись	11657,00
Продолжение таблицы 2.
Водород хлористый	117,00
Окись углерода	117,00
Углеводороды	176,00
Газообразные фтористые соединения	7694,00
Твердые вещества	117,00
Соединения кадмия	24596,00
Марганец и его соединения	24596,00
Никель и его соединения	125316,00
Озон	3108,00
Ртуть и ее соединения	131728,00
Свинец и его соединения	131728,00
Сероводород	9987,00
Сероуглерод	6490,00
Спирт н-бутиловый	3108,00
Стирол	22692,00
Фенол	14105,00
Формальдегид	7694,00
Хром и его соединения	83426,00

 

Ставки налога за выбросы в атмосферный воздух стационарными источниками загрязнения загрязняющих веществ (соединений) табл. 3, которые не вошли в табл. 2 и на которые установлен класс опасности:

Таблица 3 - Ставки налога за выбросы в атмосферный воздух стационарными источниками загрязнения загрязняющих веществ, на которые установлен класс опасности

Класс опасности	Ставка налога, российских рублей за 1 тонну
I	22227,00
II	5090,00
III	758,00
IV	176,00

Для загрязняющих веществ (соединений на которые не установлен класс опасности (кроме углерода диоксида), ставки налога применяются в зависимости от установленных ориентировочно опасных уровней влияния таких веществ (соединений) в атмосферном воздухе населенных пунктов (табл. 4).

Таблица 4 - Ставки налога в зависимости от установленных ориентировочно опасных уровней влияния

Ориентировочно опасный уровень влияния веществ (соединений), миллиграмм на 1 куб. метр	Ставка налога, российских рублей за 1 тонну
Менее 0,0001	935616,00
0,0001 – 0,001 (включительно)	80164,00
Свыше 0,001 – 0,01 (включительно)	11074,00
Свыше 0,01 – 0,1 (включительно)	3108,00
Свыше 0,1	117,00

Ставка налога за выбросы двуокиси углерода составляет 0,52 российских рублей за 1 тонну.

Для загрязняющих веществ (соединений), на которые не установлен класс опасности и ориентировочно опасный уровень влияния (кроме углерода диоксида), ставки налога устанавливаются как за выбросы загрязняющих веществ I класса опасности.

22. Суммы налога, взимаемые за сбросы загрязняющих веществ в водные объекты (П_с), исчисляются плательщиками самостоятельно ежемесячно исходя из фактических объемов сбросов, ставок налога и корректирующих коэффициентов по формуле:

      

где М_i – объем сброса і-того загрязняющего вещества в тоннах (т);

Н_ni – ставки налога в текущем году за тонну i-того вида загрязняющего вещества в российских рублях с копейками;

К_ос – коэффициент, который равняется 1,5 и применяется в случае сброса загрязняющих веществ в пруды и озера (в другом случае коэффициент равняется 1).

Ставки налога за сбросы отдельных загрязняющих веществ в водные объекты приведены в табл. 5

 

Таблица 5 - Ставки налога за сбросы отдельных загрязняющих веществ в водные объекты

Название загрязняющего вещества	Ставка налога, российских рублей за 1 тонну
Азот аммонийный	2041,00
Органические вещества (по показателям БСК 5)	817,00
Взвешенные вещества	59,00
Нефтепродукты	12008,00
Нитраты	176,00
Нитриты	10025,00
Сульфаты	59,00
Фосфаты	1631,00
Хлориды	59,00

 

Ставки налога за сбросы в водные объекты загрязняющих веществ, которые не предусмотренные табл. 5 и на которые установлена предельно допустимая концентрация или ориентировочно опасный уровень воздействия приведены в табл. 6.

Таблица 6 - Ставки налога за сбросы в водные объекты загрязняющих веществ, которые не предусмотренные табл. 5 и на которые установлена предельно допустимая концентрация или ориентировочно опасный уровень воздействия

Предельно допустимая концентрация загрязняющих веществ или ориентировочно опасный уровень влияния, миллиграмм на 1 литр	Ставка налога, российских рублей за 1 тонну
До 0,001 (включительно)	213874,00
Свыше 0,001 – 0,1 (включительно)	155069,00
Свыше 0,1 – 1 (включительно)	26734,00
Свыше 1 – 10 (включительно)	2721,00
Свыше 10	545,00

 

За сбросы загрязняющих веществ, на которые не установлена предельно допустимая концентрация или ориентировочно опасный уровень влияния, применяются ставки налога по наименьшей величине предельно допустимой концентрации, приведенной в табл. 6.

Предприятия, осуществляющие деятельность по обслуживанию водоотливного комплекса закрытых шахт с целью предотвращения затопления действующих шахт и прилегающих территорий, не облагаются налогом за сбросы шахтных вод в водные объекты.

 За сбросы загрязняющих веществ в ставки и озера ставки налога, предусмотренные в табл. 5,6 увеличиваются в 1,5 раза.

23. Суммы налога, взимаемого за размещение отходов (П_отх.), исчисляются плательщиками самостоятельно ежемесячно исходя из фактических объемов размещения отходов, ставок налога и корректирующих коэффициентов по формуле:

             

где М_оi – объем отходов i–того вида в тоннах (т);

Н_ni – ставки налога в текущем году за тонну i-того вида отходов;

К_т – корректирующий коэффициент, учитывающий расположение места размещения отходов и приведенный в табл. 8.9.

К_атм. – корректирующий коэффициент, равный 3 и применяется в случае размещения отходов на свалках, которые не обеспечивают полного исключения загрязнения атмосферного воздуха или водных объектов.

 

Ставки налога за размещение отходов в специально отведенных местах или объектах приведены в табл. 7.

 

Таблица 7 - Ставки налога за размещение отходов в специально отведенных местах или объектах

Вид и класс отходов	Ставка налога, российских рублей за 1 тонну/штук
Отходы I класса опасности (чрезвычайно опасные)	1782,00
Отходы II класса опасности (высокоопасные)	65,00
Отходы III класса опасности (умеренно опасные	16,00
Отходы IV класса опасности (малоопасные) Отходы горнодобывающей промышленности	6,00 0,60
Отходы V класса опасности (практически неопасные)	0,60

 

За размещение отходов, на которые не установлен класс опасности, применяется ставка налога, установленная за размещение отходов I класса опасности.

Ставка налога за размещение люминесцентных ламп, составляет 19 российских рублей за единицу.

Ставка налога за размещение оборудования и приборов, содержащих ртуть, элементы с ионизирующим излучением составляет 1097 российских рублей за единицу.

За размещение отходов в несанкционированных местах, ставка налога, предусмотренная в табл.8, увеличивается в 5 раз.

Коэффициент к ставкам налога, устанавливается в зависимости от места (зоны) размещения отходов в окружающей природной среде. Значение коэффициента к ставкам налога на размещение отходов приведен в табл. 8.

Таблица 8 - Значения корректирующих коэффициентов

Место (зона) размещения отходов	Коэффициент
В пределах населенного пункта или на расстоянии менее 3 км от его границ	3
На расстоянии 3 км и более от границ населенного пункта	1

 

Субъекты хозяйствования, которые осуществляют временное размещение (хранение) отходов, в том числе опасных (аккумуляторы, шины, люминесцентные лампы и т.д.), являются плательщиками экологического налога в случае отсутствия у них договора на удаление и утилизацию отходов, в котором определяются сроки передачи отходов на утилизацию и захоронение, а также документального подтверждения факта передачи таких отходов.

24. Санитарные нормы требуют также отделять предприятия от жилой застройки свободными территориями – санитарно-защитными зонами (СЗЗ). (Рис.1).

 

 

Рисунок 1 - Санитарно-защитная зона предприятия

 

Расчет СЗЗ регламентируется соответствующим ГОСТом. Все предприятия сгруппированы по отраслям с учетом характера выбросов: химические, металлургические, горнодобывающие и др. Внутри каждой группы выделяют пять классов опасности. Так, в химической промышленности к 1-му классу опасности относятся производство аммиака, азотной кислоты и азотных удобрений, а к 5-му - производство красок, пластмасс, смол и др. Класс опасности определяет протяженность СЗЗ: для 1 -го класса опасности - 1000 м, для 2-го - 500, для 3-го - 300, для 4-го - 100, для 5-го - 50 м. Учитывается также и роза ветров. Протяженность СЗЗ рассчитывают по формуле:

                

где l_о- нормативная ширина СЗЗ для данного класса опасности;

 Р - повторяемость ветров в данном направлении, %;

Р₀ - средневзвешенная повторяемость ветра, равная при 8-румбовой розе ветров 12,5 %.

Размеры СЗЗ могут быть уменьшены за счет очистки и обезвреживания выбросов и снижения влияния иных вредных факторов.

Таблица 9-Значения коэффициентов восьмирумбовой розы ветров 

Наименование	Величина Р, %.
Север(С)	9
Северо-Восток (СВ)	13
Восток (В)	17
Юго-Восток (ЮВ)	19
Юг(Ю)	7
Юго-Запад (ЮЗ)	12
Запад (3)	12
Северо-Запад (СЗ)	11

26. Значения ПДК некоторых веществ для атмосферного воздуха, водоемов, пищевых продуктов.

Таблица 10 - Значения ПДК максимально разовые для некоторых веществ атмосферного воздуха

Вещество	ПДК, мг/м3
Взвешенные вещества	0,5
Оксид углерода	3,0
Фенол	0,05
Аммиак	0,2
Диоксид серы	0,5
Углеводороды	5,0
Диоксид азота	0,085

Таблица 11 -Значения ПДК некоторых веществ для воды хозяйственно-питьевого назначения

Вещество	ПДК, мг/л
Взвешенные вещества	750
Сульфаты	500
Хлориды	350
Аммиак	2
Нефтепродукты	0,03
Железо	0,5
Сероводород	1

Таблица 12 - Значения ПДК некоторых тяжелых металлов для пищевых продуктов

Металл	ПДК, мг/кг
	зерновые	овощи	мясо	молоко
Свинец	0,5	0,5	0,5	0,5
Цинк	50	10	5	1
Медь	10	5	5	1
Кадмий	0,1	0,05	0,05 1	0,05
Мышьяк	0,5	0,2	0,1	0,05
Ртуть	0,02	0,02	0,05	0,005

2 5. С целью предупреждения загрязнения атмосферы, профессио-

нальных заболеваний, отравлений вводится контроль, в основе которого положены величины предельно допустимых концентраций (ПДК). В настоящее время ПДК определены для 646 веществ и 57 аэрозолей.

  При одновременном содержании в воздухе нескольких вредных веществ однонаправленного действия суммарная допустимая концентрация

должна соответствовать условию - сумма отношений фактических концентраций вредных веществ в воздухе к их предельно допустимым концентрациям не должна превышать единицы:

где С_i – фактическая концентрация i-го вещества;

ПДК _i,-  предельно допустимая концентрация i-го вещества;

С_фi,-  фоновая концентрация i-го вещества;

n- число суммируемых веществ однонаправленного действия.

     Существует около полусотни комбинаций веществ.   Эти системы ежегодно уточняются и меняются.

     Примерами некоторых веществ однонаправленного действия являются следующие, которые приведены ниже.

     1)SО₂+NО+NO₂;

     2)SO₂+HF;

     3)NH₃+H₂S+;

     4)CO + цементная пыль

         

Вредные вещества разделяются на 4 класса опасности:

     Первый класс - вещества чрезвычайно опасные, ПДК <0,1 мг/м³

 Второй класс - вещества высокоопасные - ПДК (0,1-1,0) мг/м³.

Третий класс - вещества умеренно опасные ПДК - (1,1-10,0) мг/м³

     Четвертый класс - вещества малоопасные ПДК>10,0мг/м³.

При нормировании качества воды водоемов ПДК устанавливается по лимитирующему признаку вредности - ЛПВ. ЛПВ - признак вредного действия вещества, который характеризуется наименьшей пороговой концентрацией.

При сбросе в водоемы нескольких загрязняющих веществ и от нескольких источников действует то же правило, что и при выбросе нескольких загрязнений в атмосферу: сумма отношений концентраций веществ, нормируемых по одинаковому ЛПВ и относящихся к 1-му и 2-му классам опасности, к их ПДК не должна превышать единицы:

                         

где С_i,- концентрации отдельных веществ, нормируемых по одинаковому ЛПВ 1-го и 2-го классов опасности;

ПДК_i, - предельно допустимые концентрации суммируемых веществ соответственно;

n- количество веществ, входящих в изучаемую ассоциацию.

2 6. Реальную химическую нагрузка на население можно рассматривать как сумму химических загрязнений, которые поступают в организм человека через органы дыхания на протяжении определенного периода времени. Исходными данными для выполнения расчетов являются:

- время пребывания человека в разных условиях Т, час|;

- загрязняющие вещества в соответствующих условиях пребывания;

- среднесуточная концентрация веществ С_СС|, мг/м³.

В качествах основных составляющих суммарной нагрузки для человека принимаются дозы загрязнения воздуха в производственных помещениях, жилых домах, салонах городского транспорта, атмосферного воздуха жилищной среды города и зон рекреации (парковых и загородных). Таким образом, формулу расчета S можно представить в виде:

S = P_вп *t _вп + P_ж*t_ж + P_тp *t_тp + P_жс*t_жс + P_рек *t_рек

где Р_вп, Р_ж, Р_тр, P_жс, Р_рек – соответственно уровни химического загрязнения воздушной среды производственных помещений, жилых домов, салонов городского транспорта, атмосферного воздуха жилищной среды города и мест рекреации;

t_вп, t_ж, t_тр, t_жс, t_рек – соответствующий период времени, на протяжении которого человек находится под воздействием химических загрязнений, которые содержатся в воздушной среде, рассчитывается по формуле:

 

где T_i - время пребывания человека в данных условиях, час.

Условный показатель степени загрязнения воздушной среды (P_i) рассчитывается по формуле:

 

 

где К_i– приведенные к 3-му классу опасности кратности превышения ПДК веществ различных классов.

m – число веществ.

Для приведения значений кратности К _і     превышения ПДК веществ

1,2 и 4 классов опасности используются соотношения:

                 1-ый класс                         

2-ой класс                   

4-ый класс                                           

 

где  значение кратностей превышений ПДК соответственно для веществ 1,2 и 4 классов опасностей.

Кратность превышения ПДК, включая значения, меньше единицы, устанавливаются путем деления фактической концентрации данного вещества на ПДК:

Справочные данные о ПДК веществ наиболее распространенных в атмосферном воздухе и воздухе жилых и общественных помещений приведены в таблице 13.

Таблица 13 - Справочные данные о ПДК веществ

Наименование веществ	Среднесуточная ПДК, мг/м3
Азота оксид IV	0,04
Бенз(а)пирен	0,1мкг/100 м3
Пыль неорганическая	0,15
Ртуть	0,0003
Свинец	0,0003
Сероводород	0,008
Сероуглерод	0,005
Серы оксид IV	0,05
Углерода оксид II	3,0
Фтористые соединения (газообразные)	0,005
Фенол	0,003
Формальдегид	0,003
Хром и его соединения в пересчете на Сr2O3	0,0015

 

27.   Солнечная энергия распространяется не непрерывным потоком, а квантами. Энергия одного кванта, кКал/моль, определяется по формуле:

     где h – постоянная Планка, h = 9,5 * 10^-14 кКал*сек/моль;

           n - частота колебания света, n = С / l, С- скорость света, С=300 000км/с; l - длина волны, А⁰=1*10^-10м.

28. Содержание гумуса в почве находится в интервале 1-16%.

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ

1. А. Дайте определение экологии. Определите ее место в системе научных знаний и связь с другими дисциплинами.

Б. Объясните, почему при осуществлении фотосинтеза в зеленых частях погруженных водных растений pH среды увеличивается? Ответ обоснуйте, сопроводив его уравнением реакции.

 

2. А. Из каких компонентов состоит экосистема и подробно охарактеризуйте каждый компонент.

Б. При анализе воды в водоёме в ней было обнаружено 0,1 г/л фосфора. Рассчитайте, будут ли при такой концентрации процессы эвторификации в водоёме.

 

3. А. Определите, что такое автотрофные и гетеротрофные организмы. Как они связаны между собой. Приведите примеры.

Б. В одном литре сточной воды содержится 5 г органических загрязнений. Какой объём кислорода должны использовать организмы сапрофиты, чтобы разложить органические остатки в пересчете на глюкозу в 15 м³ такой воды? Какой объем воздуха необходимо прокачать для этого через воду?

 

4. А. Дайте определение экологических факторов. Подробно опишите на какие группы разделяются экологические факторы, приведите примеры. Рассмотрите пожары как экологический фактор.

Б. При разложении органического вещества почвенными микроорганизмами выделилось в форме тепла 4982,8 кДж энергии. Рассчитайте, какова была исходная масса этого вещества в пересчете на глюкозу.

 

5. А. Что такое лимитирующие факторы? Дайте определение принципа минимума Либиха и закона Шелфорда. Изложите обобщенную концепцию лимитирующих факторов. Приведите примеры лимитирующих факторов.

Б. При сжигании топлива в котельной предприятия в воздух выбрасывается 5 г/сек углекислого газа. Котельная работает в зимний период в течение 6 месяцев круглосуточно. Рассчитайте, какова должна быть площадь зелёных насаждений вблизи предприятия, чтобы полностью использовать этот углекислый газ?

 

6. А. Опишите подробно важнейшие лимитирующие факторы, приведите примеры.

Б. Реактивный лайнер при перелете из Америки в Европу за 8 часов расходует около 7 тонн кислорода. Какова должна быть площадь леса, способная воспроизвести кислород, потребляемый лайнером за год, если учесть, что полет осуществляется 2 раза в неделю?

 

7. А. Опишите основные свойства, строение и связи абиотических компонентов экосистемы. Каково их участие в функционировании экосистемы?

Б. Площадь водоема составляет 2500 м², средняя глубина - 2м. Площадь водоема, занятая погруженными водными растениями - 100м². С помощью расчета покажите, достаточно ли этой растительности, чтобы поддерживать необходимую для жизнедеятельности гидробионтов концентрацию кислорода.

 

8. А. Приведите примеры экосистем. Рассмотрите особенности наземных и водных экосистем.

Б. Объем водохранилища составляет 28000 м³. Годовой сток - 25000 м³. Содержание минеральных веществ в воде реки 989 г/л. Рассчитайте содержание минеральных веществ в водохранилище?

 

9.    А. Опишите подробно потоки энергии в экологических системах. Запишите уравнение энергетического баланса экосистемы.

Б. Рассчитайте глубину, до которой возможна жизнедеятельность погруженных растений (водных) в водоеме, если оптическая плотность (D) пробы воды из этого водоема при измерении на фотоэлекфокалориметре с

синим светофильтром в кювете с толщиной слоя l=0,5 см составляет 0,125. Достаточна ли эта глубина, чтобы было рентабельно разводить травоядных карповых рыб, если площадь водоема 300м², а средняя концентрация водорослей - 100 кг/м³.

 

10. А. Дайте определение фотосинтеза, запишите уравнение фотосинтеза. Опишите, при участии преимущественно каких лучей спектра осуществляются процессы фотосинтеза.

Б. За сутки прирост биомассы комнатного растения составил 535 мг. Рассчитайте, какое количество энергии солнечного излучения понадобилось для этого. Сколько кВт*ч электроэнергии необходимо для этого? Сколько часов должна освещать растение лампа мощностью в 100 Вт? Какова была исходная масса этого растения?

 

11. А. Объясните, как происходит обмен веществ между неорганической и органической природой. Назовите основные химические элементы, которые постоянно находятся в круговороте веществ в природе.

Б. На титрование пробы воды объемом 0,5 мл, взятой из водоема, израсходовано 20 мл 0,1 pH раствора гидроокиси натрия. Учитывая, что допустимые нормы pH водоемов 6,5 - 8,5 единиц, покажите, пригодна ли вода завода для бытовых нужд или нет?

12. А. Опишите, какие элементы нужны растениям в больших количествах, а какие в малых. Как эти химические элементы попадают в почву? К чему приводит их избыток или недостаток в почве?

Б. Масса образца почвы, взятого для анализа, после высушивания при t=100°C в течение часа уменьшилась с 25г до 15,8г. При дальнейшем выдерживании образца при t=500 С в течение часа его масса уменьшилась еще на 2,5 г. При помощи расчета ответьте на вопрос, к какому типу почв относится данный образец, будет ли такая почва служить лимитирующим фактором для растений?

 

13. А. Объясните, как происходит пополнение почвы питательными веществами. Какова в данном случае роль круговорота веществ в природе?

Б. На предприятии ежегодно образуется 100 тыс. м³ стоков, загрязненных серной кислотой концентрации 0,1г-экв./л. Определите сумму экологического налога за сброс этих стоков в бассейн реки Северский Донец.

 

14 А. Как используется вода в почвенном питании растений? Какую роль в круговороте веществ и воды играют зеленые растения?

Б. Рассчитайте, сколько углекислого газа необходимо усвоить растению, чтобы его биомасса (в пересчете на глюкозу) увеличилась на 1,5г? Сколько при этом выделится кислорода? Какова при этом должна быть минимальная исходная биомасса растения (его зеленых частей)?

 

15. А. Объясните, почему при огромном количестве углекислого газа, ежегодно поступающего в атмосферу при сжигании всех видов топлива и возможных пожаров его содержание в атмосфере остается приблизительно постоянным (0,03%)? Как он утилизируется и во что превращается?

Б. При анализе травы пастбища было обнаружено 5 мг/кг свинца. Рассчитайте, будет ли опасным употребление человеком в пищу в течение года мяса коров, которые пасутся на этом пастбище, учитывая следующие данные: корова ежедневно съедает 5 кг травы, человек в месяц съедает 5 кг мяса, средний вес человека - 70 кг.

 

16. А. Что такое транспирация, от чего зависит скорость транспирации? Какие функции выполняет в природе транспирация?

Б. При осуществлении фотосинтеза растение выработало 2,8 л кислорода. Сколько понадобится для этого растению воды с учетом транспирации?

 

17. А. Опишите подробно, что такое пищевые цепи. Виды пищевых цепей. Что вы знаете о концентрировании токсичных веществ при продвижении по пищевой цепи? Приведите примеры.

Б. Пастбище дает ежегодный урожай в 150 ц зеленой массы. Сколько человек в течение года может прокормить это пастбище при условии, что они будут питаться только мясом скота, пасущегося на нём?

 

18. А.  Какое значение для жизнедеятельности живых организмов имеет кислород? В состав каких важных соединений он входит? Какие антропогенные факторы могут повлиять на качественный состав атмосферы, привести к уменьшению содержания свободного кислорода?

Б. Население поселка составляет 12 тыс. человек. Площадь окружающей его зеленой зоны - 150 га. Рассчитайте, достаточно ли этих растений, чтобы полностью обеспечить население поселка кислородом для дыхания.

 

19. А. Нарисуйте биоэнергетическую модель экосистемы. Подробно ее объясните.

Б. На комнатное растение с общей биомассой 500 г падает энергия видимого света 2,8 кДж/сутки. Рассчитайте, будет ли расти растение или погибнет.

 

20. А. Опишите динамику популяций как биотического компонента экосистемы. Какому закону подчиняется рост популяции? Нарисуйте график зависимости численности популяции от времени и приведите уравнение, описывающее его.

Б. Содержание нитратов в отобранной и специально подготовленной пробе бананов составило 118 мг/кг. Рассчитайте массу (кг) бананов, которую человек может употребить в сыром виде в течение суток без вреда для организма, если предельно допустимая суточная доза потребления нитратов для взрослого человека составляет

500 мг. Ответ привести с точностью до сотых, с учетом правил округления.

 

21. А. Как вы понимаете выражение "живое вещество биосферы"? Какое участие в круговороте веществ оно принимает? Нарисуйте схему взаимосвязи живых организмов биосферы.

Б. Вблизи свинцово-цинкового предприятия сельское население осуществляет выпас крупного и мелкого рогатого скота. В растениях пастбища обнаружены высокие концентрации свинца Рb. В радиусе 10 км от предприятия в грунтовых водах (шахтные колодцы) средняя концентрация свинца достигает 0,06 мг/л. Концентрация Рb в мясе животных достигает 2 мг/кг, молоке – 0,1 мг/кг, хлебе – 0,6 мг/кг, картофеле – 1,2 мг/кг. Суточная потребность населения: питьевая вода – 2 л, мясо – 0,01 кг, хлеб – 0,03 кг, картофель – 0,02 кг, молоко – 0,8  кг (л). Допустимая суточная нагрузка Рb на организм по рекомендации ВОЗ равна 0,43 мг, поглощение свинца в организме – 10%. Рассчитайте реальную нагрузку на организм Рb поступающего с водой и пищей. Оцените уровень нагрузки Рb, удельный вес поступления (с водой и пищей) и сравните с допустимой суточной нагрузкой (по рекомендациям ВОЗ).

 

22.  А. Дайте определение понятия "биосфера". Опишите ее структуру. Рассмотрите роль В.Н. Вернадского в формировании современного представления о биосфере.

Б. Рассчитайте, какова должна быть минимальная биомасса комнатных растений, чтобы обеспечить кислородом для дыхания экипаж из 5 человек в замкнутом пространстве. Какое освещение при этом должно быть?

 

23.  А. Рассмотрите круговорот органического вещества и его преобразование.

Б. При прокаливании образца почвы при 500 ⁰С в течение часа его масса уменьшилась с 25 г до 15 г. Можно ли с уверенностью назвать эту почву плодородной? Каковы могут быть причины такого уменьшения массы при прокаливании? Приведите расчет.

 

24. А. Объясните причины устойчивости биосферы, рассмотрите механизм саморегуляции биосферы. Приведите пример отрицательной обратной связи и проиллюстрируйте схемой, подробно объяснив её.

Б. В городе N в декабре месяце на ТЭЦ-1 и 2 сжигается мазут и уголь. В атмосферном воздухе отмечаются шлейфы дыма и сажи, которые опускаются к земной поверхности. В приземном слое атмосферы обнаружены высокие концентрации взвешенной пыли (сажи) - 1,5 мг/м³

(ПДК – 0,05 мг/м³), окиси углерода - 5,4 мг/м³, (ПДК– 3,0 мг/м³), двуокиси серы – 0,5 мг/м³ , (ПДК – 0,05 мг/м³). Сформулируйте понятие суммарное ПДК, напишите формулу для его расчета. Сделайте расчет и вывод о суммарной концентрации этих веществ в приземном слое и в целом о загрязнении атмосферы в городе. 

 

25. А. Рассмотрите влияние цивилизации на биосферу, перечислите критические эпохи в истории биосферы. Проанализируйте, каким образом повлияло строительство гидроузлов на Дону и Кубани на гидробиологический режим Азовского моря.

Б. Реакция фотосинтеза протекает под действием красного излучения с длиной волны 6700 А⁰. Какое количество энергии приобретает вещество при поглощении 1 моля фотонов?

 

 

26. А. Рассмотрите источники, виды и масштабы загрязнений окружающей среды.

Б. При контакте с 10 г почвы 0,1 л раствора соли свинца концентрация последнего уменьшилась с 5 г/л до 0,5 г/л. С помощью расчета сделайте вывод, была ли почва сильно загрязнена свинцом до опыта или её можно считать относительно чистой.

 

27. А. Перечислите и опишите основные экологические проблемы современности.

Б. При анализе образца травы с пастбища массой 1,5 г было обнаружено, что концентрация свинца в 200 мл раствора, полученного при обработке травы, составляет 11,2 мг/л. Рассчитайте, может ли эта трава использоваться для выпаса скота.

 

28. А. Что такое смог? Какие виды смога существуют? Объясните подробно механизм их образования.

Б. При анализе воздуха на содержание в нем двуокиси азота в 6 мл раствора, полученного пропусканием через него воздуха в течение 10 минут со скоростью 6 л/мин, была обнаружена концентрация двуокиси азота 0,5 г/л. Рассчитайте, соответствует ли концентрация двуокиси азота во взятом образце воздуха нормам ПДК максимально разовой.

 

29.  А. Что такое первичные и вторичные эффекты загрязнений? Приведите примеры.

Б. При анализе пробы почв массой 10 г 150 мл раствора, полученного при промывке этого образца дистиллированной водой, значение pH оказалось равным 4. Рассчитайте, какова концентрация ионов водорода во взятом образце.

 

30. А. Подробно опишите явление выпадения кислотных дождей. Какие процессы в промышленности в основном ответственны за выпадение кислотных дождей? Какие функции в жизни растений выполняет транспирация?

Б. В городе N в радиусе 3-х км от медеплавильного завода атмосфера загрязнена медью – 0,02 мг/м³ (предельно допустимая концентрация ПДК-0,002), сернистым газом - 0,3 мг/м³ (ПДК-0,05 мг/м³), сероводородом - 0,016 мг/м³ (ПДК-0,008 мг/м³). Сформулируйте понятие суммарное ПДК, напишите формулу для его расчета. Сделайте расчет и вывод о суммарной концентрации загрязняющих веществ в приземном слое воздуха данного населенного пункта.

 

31. А. Дайте обзор имеющихся на сегодняшний день экологических прогнозов.

Б. Под действием солнечного света биомасса зеленого растения увеличилась на 12мг. Рассчитайте стоимость электроэнергии, необходимой для выращивания 1 тонны зеленой массы в теплице.

 

32. А. Какие существуют направления зашиты биосферы от загрязнений исходя из принципов и законов экологии.

Б. Концентрация органических загрязнений в водоёме площадью 280м^: и глубиной 1м составляет 2г/л. Рассчитайте, какое время необходимо насосу производительностью 500 м³/час нагнетать воздух для аэрации водоема, чтобы полностью окислить его загрязнители.

 

33. А. Предприятия топливно-энергетического комплекса и окружающая среда. Для какой цели в сельском хозяйстве применяют известкование почв?

Б. С помощью специального оборудования (хроматографа) определили содержание загрязняющих компонентов в пробе воды (мг/л), оно составило для дибутилфталата - 0,06 мг/л, а для и бутилацетата - 0,08 мг/л. Рассчитайте их суммарный загрязняющий эффект, если ПДК дибутилфталата - 0,2 мг/л, а ПДК бутилацетата - 0,1 мг/л. Сформулируйте понятие суммарное ПДК, напишите формулу для его расчета. Сделайте вывод о допустимости использования анализируемого водного объекта  для хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования (использование допустимо, или недопустимо и почему).

 

34. А. Транспорт и городская среда. Объясните, почему даже в самый жаркий день в лесу прохладно?

Б. Для следующих продуктов предельно допустимая концентрация  (ПДК) цинка составляет:

зерновые - 50 мг/кг,

овощи - 10 мг/кг

мясо – 5  мг/кг,

молоко - 1 мг/кг.

Учитывая, что все эти продукты употребляются человеком в пищу, объясните разницу в значениях ПДК.

 

35. А. Система "Биосфера-человек", возникновение и развитие.

Б. При сжигании угля в топках котла агрегатов котельная предприятия выбрасывает в атмосферу 5 г/сек диоксида серы, 101г/с диоксида углерода, 2 г/с диоксида азота. Котельная работает только в зимний период с 15 октября по 15 апреля круглосуточно. Рассчитайте сумму экологического налога  за выбросы данных веществ.

 

36. А. Развитие экосистем.

Б. Территориально предприятие находится в городе Донецке, в центре жилого массива и труба его котельной, расположенная вблизи западной границы предприятия, загрязняет атмосферу жилого массива. Природоохранные органы требуют ликвидировать это нарушение. Что вы можете предпринять и желательно с наименьшими затратами средств? Предложите варианты.

 

37. А. Виды парниковых газов. Поглощение парниковых газов лесополосами на сельскохозяйственных землях.

Б. Предприятие выбрасывает в атмосферу 250 г/гсек взвешенных веществ. Рассчитайте экологический налог за выброс для данного предприятия, если оно расположено в городе с населением 800 тыс. человек, который является областным центром с развитой промышленностью. Предприятие работает 8 часов в сутки, пять дней в неделю.

 

38. А. Антропогенное воздействие на биосферу на ранних этапах развития человечества. Предприятие, например завод "Стройдеталь", находится в центре города и снабжено всеми возможными очистными сооружениями, но его выбросы вредных веществ настолько велики, что никакие меры не могут защитить от его влияния жителей поселка. Какие еще меры все же можно предпринять по вашему мнению? Почему эти меры в течение многих лет не выполняются? Объясните это с экологической и экономической точек зрения.

Б. Ежеминутно каждый квадратный сантиметр земной поверхности получает примерно 0,5 кал солнечной энергии. Сколько времени потребуется, чтобы в ста листах образовалось 5,4 г глюкозы, если площадь каждого листа составляет 5 см².

 

39. А. Глобальные экологические проблемы и международное сотрудничество. Методы биоиндикации загрязнений воздуха и воды, например уход рыб из токсичной зоны, трудоемки, громоздки и, подчас дороги. Почему, несмотря на это, в большинстве развитых стран предпочитают именно эти методы химическому экспресс-анализу? Может быть Вы знаете еще какие- нибудь методы биоиндикации, приведите их.

Б.  Молекулы диоксида углерода составляют обычно примерно 0,03% всех молекул воздуха. Сколько литров воздуха (при нормальных условиях) необходимо для того, чтобы обеспечить количество диоксида углерода, достаточное для образования 1,8 г глюкозы по реакции:

 

6CO₂ + 6H₂O + 673 кКал —> C₆H₁₂O₆ + 6O₂

 

40. А. Ноосфера - экосфера будущего. 

Б. На предприятия, загрязняющие окружающую среду, в развитых странах налагаются огромные штрафные санкции, так, что подчас легче закрыть его, либо провести реконструкцию. Почему в нашей стране воздерживаются от таких мер? Обоснуйте.

 

41. А. Опасность для окружающей среды, экономики и населения представляют пожары в условиях природы, так называемые ландшафтные пожары. Оцените их влияние на окружающую среду.

Б. Если бы Вы планировали застройку города Донецка, где бы Вы

расположили его промышленную зону, учитывая экологическую целесообразность, вытекающую из климатических особенностей нашего региона.

 

42. А. Влияния пожаров на различные компоненты аридных экосистем.

Б.  В районах нефтегазодобычи и нефтепереработки (особенно в период аварий) в атмосферном воздухе обнаруживаются концентрации сероводорода – 0,08 мг/м³ (предельно допустимая концентрация ПДК-0,008), сернистого газа – 0,1 мг/м³ (ПДК-0,05 мг/м³),  окиси углерода – 1,0 мг/м³ (ПДК-3,0 мг/м³), двуокиси азота – 0,02 мг/м³,  (ПДК- 0,04 мг/м³), ванадия – 0,001 мг/м³  (ПДК-0,002 мг/м³). Население регионов в период аварийных залповых выбросов жалуется на специфический запах “тухлых яиц”, головокружение, раздражение слизистых глаз. Классы опасности: H₂S - 2, SO₂ - 3, CO - 4, NO₂ - 2, V - 1. Сформулируйте понятие суммарное ПДК, напишите формулу для его расчета. Сделайте расчет и вывод о суммарной концентрации загрязняющих веществ в приземном слое воздуха данного района.

 

43. А. Оценка воздействия пожаров на экосистемы степи.

Б. Одно из крупных предприятий г. Донецка АТП-11480 находится в самом центре Киевского района среди жилой застройки. По мнению архитекторов оно не вписывается в жилой ансамбль города, а по мнению органов охраны природы ухудшает экологическую обстановку. Предприятию было предложено перенести свою площадку в промышленную зону Буденновского района. Предприятие было заложено в 1950 году и обслуживает пищевые и торговые точки центральных районов города. Главный экономист вместе с ответственным по экологии выдвинули перед муниципальными властями города ряд мотивов, учитывая которые, они просили оставить АТП на прежнем месте. Ходатайство предприятия было удовлетворено. Как будущие специалисты попробуйте назвать и описать эти мотивы.

 

44. А. Проблемы обеспечения экологической безопасности.

Б. Концентрация свинца в водоеме - 5 мг/л. Рассчитать содержание

свинца в организме человека, питающегося рыбой из водоема, в мг/кг,

используя следующие данные:

- коэффициент накопления свинца в рыбе принять равным 10, т.е., если в воде концентрация свинца 1 мг/л, то в мясе рыбы она будет 1 мг/кг;

- человек в течение года съедает по 3 кг рыбы в месяц; средний вес человека принять равным 70 кг. Определить, наступит ли свинцовое отравление у человека.

 

45. А. Экологическая экспертиза проектов.

Б. По данным 2015 года население Земли составляло 7 млрд. чел. Каждому человеку в год необходимо 1 млн. кКал пищи. Калорийность урожая, снятого на планете в этом же году, составляла 7*10¹⁵ кКал. Это равно 0,7% от всех фотосинтетических возможностей планеты. Почему при таком огромном резерве продукции существует демографическая проблема?

 

46. А. Экологический мониторинг и управление качеством среды. Какую опасность для биосферы представляет осушение болот?

Б. С помощью специального оборудования (хроматографа) определили содержание загрязняющих компонентов в пробе воды (мг/л), оно составило для метанола - 1,32 мг/л, а для и изопропанола - 0,17 мг/л. Рассчитайте их суммарный загрязняющий эффект, если ПДК метанола - 3,0 мг/л, а ПДК изопропанола - 0,25 мг/л. Сформулируйте понятие суммарное ПДК, напишите формулу для его расчета. Сделайте вывод о допустимости использования анализируемого водного объекта для хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования (использование допустимо, или недопустимо и почему).

 

47. А. Уроки экологических просчетов прошлого и настоящего. Что является причиной нарушения влагооборота в городе по сравнению с сельской местностью?

Б. В городе N в июле месяце стоит солнечная, жаркая и безветренная погода. Наличие естественных преград (цепи гор и возвышенности) затрудняет обмен воздушными массами. В городе отмечается сизая дымка, снижается видимость, у людей наблюдается першение в горле, раздражение слизистых глаз, носа. При этом в приземных слоях атмосферы обнаружены высокие концентрации СО – 6,0 мг/м³,  (ПДК –3,0 мг/м³ ), NO₂ – 0,4 мг/м³, (ПДК – 0,04 мг/м ³ ). Как называется описанное в примере явление, формирующееся в атмосфере в результате ее загрязнения? Сформулируйте понятие суммарное ПДК, напишите формулу для его расчета. Сделайте расчет и вывод о суммарной концентрации загрязняющих веществ в приземном слое воздуха данного населенного пункта.

 

48. А. Сжигание сельскохозяйственных отходов и его воздействие на климат.

Б. Коксохимический завод сбрасывает в реку Кальмиус ежегодно круглосуточно 250 тыс. м³ стоков, содержащих фенол концентрацией 0,5 мг/л. Какова величина экологического налога за сброс предприятием загрязненных фенолом вод.

 

49. А. Особенности функционирования городских экосистем.

Б. Горящий породный отвал шахты "Глубокая" имеет СЗЗ 500 м. На

границе СЗЗ нет превышения по основным загрязнителям. В жилом же массиве, расположенном на расстоянии 1 км от отвала, атмосферный воздух сильно загрязнен, хотя никаких предприятий вблизи больше нет. Чем вы объясните это явление? Где, по-вашему, лучше расположить поселок?

 

50. А. Оценка качества среды жизни человека.

Б. В атмосферном воздухе жилой зоны обнаружены следующие вещества в концентрациях: NO₂ – 0,16 мг/м³ (ПДК – 0,085 мг/м³), формальдегид – 0,03 мг/м³ (ПДК – 0,003 мг/м³). Сформулируйте понятие суммарное ПДК, напишите формулу для его расчета. Сделайте расчет и вывод о суммарной концентрации загрязняющих веществ в приземном слое воздуха данной зоны. Укажите, чем опасны указанные загрязнители для здоровья человека?

 

ТЕМЫ РЕФЕРАТОВ

1. Экология и ее место в системе научных знаний. Возникновение и развитие экологии.

2. Экосистемы, их энергетика. Круговорот веществ в экосистеме.

3. Основные экологические факторы и их влияние на устойчивость экосистемы.

4. Биосфера и научно-технический прогресс.

5. Влияние загрязненной окружающей среды на глобальные процессы в биосфере.

6. Атмосферный воздух крупного промышленного города и тенденции его загрязнения.

7. Урбанизация. Город как сложная экологическая система.

8. Основные источники загрязнения воды и защита водных

объектов от загрязнения.

9. Цена и виды загрязнений.

10. Отходы, этапы переработки отходов.

11. Общие экономические аспекты охраны окружающей среды.

12. Урбанизация. Народонаселение и продовольствие.

13. Экологическая экспертиза предприятия.

14. Характеристика общей экологической ситуации в мире.

15. Приоритеты в экологической политике государства.

16. Экологическая ситуация в Донбассе.

17. Прогнозирование экологической ситуации Донбасса.

18. Экологические подходы к созданию и развитию рекреационных

зон Донбасса.

19. Влияние деятельности человека на биосферу.

20. Применение экологических знаний в практической деятельности человека.

21. Правовые и организационные вопросы охраны окружающей

среды.

22. Экологический мониторинг.

23. Ресурсосбережение - альтернативные виды энергетики.

24. Экономическое стимулирование природоохранной деятельности

предприятий.

25. Роль ООН, ЮНЕСКО и Римского клуба (и других природоохранных организаций) в решении проблемы охраны окружающей среды.

Список необходимой для написания рефератов литературы представлен далее. Студент может расширить круг используемой нм информации за счет других печатных источников.