Экология АП-16-1

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
ДОНЕЦКОЙ НАРОДНОЙ РЕСПУБЛИКИ
ГПОУ «ДОНЕЦКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ»


УТВЕРЖДАЮ:
Зам. директора по УР
________________В.И. Якубенко
« ____» ___________________ 2017 г.


МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
к практическим работам по дисциплине
«Экологические основы природопользования» для студентов
специальности 15.02.07 «Автоматизация технологических процессов и производств»
















Донецк – 2017
Методические указания для выполнения практических работ учебной дисциплины «Экологические основы природопользования» разработаны на основе государственного образовательного стандарта среднего профессионального образования по специальности 15.02.07 «Автоматизация технологических процессов и производств» , утвержденного приказом Министерства образования и науки ДНР от 25 августа 2015 г. № 425, зарегистрированного в Министерстве юстиции ДНР от 01.09.2015 г. № 430.




Организация - разработчик: ГПОУ «Донецкий политехнический колледж»
Разработчик:
Логвинов Александр Валериевич, преподаватель технических дисциплин, специалист высшей квалификационной категории.

Рецензенты:
1. Фильчакова Наталья Сергеевна, преподаватель биологии, специалист высшей квалификационной категории Донецкого политехнического колледжа
2. Кипря Александр Владимирович, к.х.н., доцент кафедры химической технологии топлива Донецкого национального технического университета


Одобрены и рекомендованы
с целью практического применения
цикловой комиссией физико - химических дисциплин
протокол № 1 от «_31_»__августа______2017 г.
Председатель ЦК__________ А. В. Логвинов











ВВЕДЕНИЕ

Учебная дисциплина «Экологические основы природопользования» является вариативной частью ОПОП математического и общего естественнонаучного цикла.
Программа отражает современные тенденции и требования к обучению и практическому владению основами рационального природопользования в повседневном общении и профессиональной деятельности, направлена на повышение общей и коммуникативной культуры специалистов среднего звена, совершенствование коммуникативных умений и навыков, повышение качества профессионального образования.
В результате освоения дисциплины «Экологические основы природопользования» обучающийся должен уметь:
Характеризовать проблемы экологии;
Различать понятия экологии как науки и этического движения;
Давать оценку состояния окружающей среды и прогнозировать возможные последствия негативного влияния на неё деятельностью человека.
Характеризовать состояние биосферы с учетом её освоения человеком;
Объяснять значение охраны животных и растений;
Составлять план города с учетом зонирования и агроклиматических факторов.
Давать оценку действиям человека, нарушающего благоприятное состояние окружающей среды;
Называть цели и задачи международных организаций, занимающихся вопросами охраны природы.
В результате освоения дисциплины обучающийся должен знать:
Классификацию факторов окружающей среды;
Черты приспособленности организмов к окружающей среде;
Закономерности взаимодействия человека с окружающей средой;
Классификацию отходов промышленного производства и способы их утилизации.
Строение атмосферы и значение каждого слоя для планеты, животного и растительного мира;
Способы физического, физико-химического и биологического методов очистки сточных вод;
Способы защиты и предупреждения от ветровой и водной эрозии почвы;
Принципы зонирования антропогенных ландшафтов;
Цели и задачи создания заповедников, национальных парков и заказников.
Основы законодательства ДНР в области охраны окружающей среды;
Формы административной, материальной, дисциплинарной и уголовной ответственности за нарушения состояния окружающей среды;
Основные международные организации, занимающиеся вопросами охраны природы.
По учебному плану в соответствии с рабочей программой на изучение дисциплины «Экологические основы природопользования»» обучающимися предусмотрено аудиторных занятий 32 часа, из них практических занятий – 6 часов. Пособие включает 3 практические работы по темам курса дисциплины. Каждая практическая работа содержит сведения о цели ее проведения и практическом использовании результатов исследования, о необходимых для проведения расчетов исходных данных. К выполнению практических работ студенты приступают после подробного изучения соответствующего теоретического материала. После утверждения преподавателем указанных результатов и выводов каждый студент оформляет отчет по работе, который представляется на проверку и подпись преподавателю в тот же день.











ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №1
«ОПРЕДЕЛЕНИЕ СРОКА ИСЧЕРПАНИЯ ПРИРОДНОГО РЕСУРСА»

Задание: оценить 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.
Вариант исходных данных принять по последней цифре учебного шифра (Таблица 1).

Таблица 1 – Варианты заданий
Исходные данные
Варианты


1
2
3
4
5
6
7
8
9
0

Ресурс
Камен-
ный уголь
Природный газ
Нефть
Желе-зо
Фосфор
Медь
Цинк
Свинец
Алю-ми-ний
Уран

Запас ресурса Q, млрд. т
6800
280
250
12000
40
0,60
0,24
0,15
12
300

Добыча ресурса q, млрд. т/год
3,9
1,7
3,5
0,79
0,023
0,008
0,006
0,004
0,016
0,2

Прирост объема потребления ресурса TP, % в год
2
1,5
2
2,5
1,8
1,7
1,3
2,2
1,6
2


Выполнение задания
Пояснения к решению:
1. Для расчета воспользоваться формулой суммы членов ряда геометрической прогрессии:
13 EMBED Equation.3 1415,
где Q – запас ресурсов, млрд. т;
q – годовая добыча ресурса, млрд. т/год;
ТР – прирост потребления ресурса, %;
t – число лет.
2. Логарифмирование выражения для Q дает следующую формулу для расчета срока исчерпания ресурса:
13 EMBED Equation.3 1415.


























ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №2
«ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕЛИЧИНЫ ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМОГО ВЫБРОСА ДЛЯ КОТЕЛЬНОЙ»

Задание: Определить величину предельно допустимого выброса (ПДВ) несгоревших мелких частиц топлива (сажи), выбрасываемых из трубы котельной, расположенной на ровной местности. Рассчитать максимально допустимую концентрацию сажи около устья трубы.
Вариант исходных данных для расчета принять по последней цифре учебного шифра (таблица 2).
Выполнение задания
Пояснения к решению:
1. Предельно допустимый выброс ПДВ, г/с, нагретого загрязняющего вещества из трубы в атмосферу, при котором содержание его в приземном слое не превышает предельно допустимой концентрации (ПДК), определяется по формуле
13 EMBED Equation.3 1415
где ПДК – максимальная разовая предельно допустимая концентрация, мг/м3 (принимается по приложению А);
F – коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе (для крупнодисперсной пыли F=2,5);
A, ( – параметры, определяемые следующим образом:
А – коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы и определяющий условия вертикального и горизонтального рассеиваний вредных веществ в атмосферном воздухе;
( – безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности (в случае ровной местности (=1).

Таблица 2 – Варианты заданий
Исходные
данные
Варианты


1
2
3
4
5
6
7
8
9
0

Фоновая концентрация сажи в приземном воздухе Cф, мг/м3
0,01
0,008
0,006
0,004
0,01
0,008
0,006
0,005
0,01
0,007

Масса сажи, выбрасываемой в атмосферу, m, г/с
2,5
1,8
1,2
2,6
1,4
0,9
1,3
2,7
1,1
1,5

Объем газовоздушной смеси, выбрасываемой из трубы, Q, м3/с
5,2
5,4
5,6
5,8
5,1
5,3
5,5
5,7
5,2
5,4

Разность между температурой выбрасываемой смеси и температурой окружающего воздуха (T, (C
42
44
50
58
61
53
49
52
54
48

Высота трубы Н, м
26
18
24
17
15
23
14
27
28
26

Диаметр устья трубы D, м
0,9
1,0
0,8
1,1
0,9
0,8
0,7
1,0
1,1
0,9


2. Для определения m и n необходимо:
рассчитать среднюю скорость выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса w0, м/c,
13 EMBED Equation.3 1415
вычислить значения параметров f и vм, м/с:
13 EMBED Equation.3 1415

13 EMBED Equation.3 1415
коэффициент m определить в зависимости от f по формуле
13 EMBED Equation.3 1415
коэффициент n определить в зависимости от величины vм:
при vм ( 2 n=1;
при 0,5 ( vм < 2 n=0,532 vм2 – 2,13 vм +3,13;
при vм < 0,5 n=4,4 ( vм.
3. Для возможности сравнения с фактической (измеряемой приборами) рассчитать величину максимально допустимой концентрации сажи в выбросах около устья трубы, г/м3:
13 EMBED Equation.3 1415
4. Сравнить ПДВ с заданным выбросом сажи М и сделать вывод о возможности работы котельной.

























ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №3
«ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕОБХОДИМОЙ СТЕПЕНИ ОЧИСТКИ ПРОМЫШЛЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД»

Задание: определить необходимую степень очистки промышленных сточных вод от загрязняющих взвешенных веществ. Сточные воды после очистки на очистных сооружениях выпускаются в водоем, используемый для питьевого водоснабжения.
Вариант исходных данных для расчета принять по последней цифре учебного шифра (таблица 3).
Таблица 3 – Варианты заданий
Исходные данные
Варианты


1
2
3
4
5
6
7
8
9
0

Расход воды водоема в створе у места выпуска сточных вод Q, м3/c
19
17
15
18
16
19
15
17
16
18

Расход сточных вод, сбрасываемых в водоем, q, м3/c
0,12
0,14
0,16
0,18
0,11
0,13
0,15
0,19
0,17
0,16

Средняя глубина водоема Нср, м
2,1
2,3
2,5
2,2
2,4
2,1
2,3
2,5
2,2
2,4

Средняя скорость течения воды в водоеме vм, м/с
0,31
0,39
0,27
0,25
0,29
0,27
0,25
0,23
0,29
0,31

Концентрация взвешенных веществ в сточных водах, поступающих на очистную станцию, С, г/м3
200
250
240
280
190
210
270
220
230
260

Концентрация взвешенных веществ в водоеме до выпуска сточных вод Св, г/м3
0,2
0,2
0,24
0,3
0,4
0,6
0,3
0,45
0,5
0,3


Выполнение задания
Пояснения к решению:
1. Для определения требуемой степени очистки сточных вод от загрязняющих взвешенных веществ необходимо рассчитать допустимую концентрацию взвешенных веществ в очищенных сточных водах перед выпуском их в водоем Cдоп, г/м3. Эта концентрация должна удовлетворять условию
Сдоп ( Св + n(p,
где Св – концентрация взвешенных веществ в водоеме до выпуска туда сточных вод, г/м3;
n – кратность разбавления в расчетном створе;
p – допустимое санитарными нормами увеличение содержания взвешенных веществ в водоеме после спуска сточных вод, г/м3. Для данного водоема I категории водопользования p = 0,25 г/м3.
2. Для определения кратности разбавления
13 EMBED Equation.3 1415
необходимо рассчитать:
коэффициент турбулентной диффузии
13 EMBED Equation.3 1415;
коэффициент, учитывающий влияние гидравлических факторов смешения сточных вод,
13 EMBED Equation.3 1415,
где ( – коэффициент, характеризующий место расположения выпуска сточных вод (в задаче принять береговой выпуск, для которого (=1);
( – коэффициент извилистости русла ((=1,5).
Коэффициент смешения сточных вод с водой водоема рассчитывается по формуле
13 EMBED Equation.3 1415,
где 13 EMBED Equation.3 1415;
L – расстояние от места выпуска сточных вод до расчетного створа при решении задачи принять равным 1000 м.
3. Сравнить Сдоп с концентрацией взвешенных веществ С в сточных водах, поступающих на очистную станцию. При Сдоп < С рассчитать необходимую степень очистки сточных вод от взвешенных примесей Э, %, по формуле
13 EMBED Equation.3 1415






























Перечень рекомендуемых учебных изданий, интернет-ресурсов, дополнительной литературы

Основные источники:
Арустамов Э.А. Экологические основы природопользования. Учебное пособие. – М.: Издательский дом «Дашков и К0», 2012.- 236 с.
Белова С.В. Охрана окружающей среды. Учебник для техн. спец. ВУЗов. – М: Высшая школа, 2010. – 342 с.
Воронцов А.И. Охрана природы. Учебное пособие для техникумов. – М: Агропромиздат, 2012. – 126 с.
Корчак И.А. Основы экологии и охрана природы. – Самара, 2013. – 166 с.
5. Винокурова Н.Ф. Глобальная экология. М.: Дрофа, 2009.
6. Гальперин М.В. Экологические основы природопользования. М.: ФОРУМ-ИНФА-М, 2007.
7. Колесников С.И. Экологические основы природопользования. М.: Даш-ков и К, 2008.
8. Криксунов Е.А. Экология. М.: Дрофа, 2009.
9. Трушина Т.П. Экологические основы природопользования. Ростов н/Д.: Феникс, 2009.
10. Трушина Т.П. Экологические основы природопользования. М.: Просве-щение, 2010.
11. Передельский Л.В., Коробкин В.И., Приходченко О.Е. Экология: Учебник – М.: Проспект, 2008. – 512с.
12. Сидоров Ю.П., Рассказов С.В., Гаранина Т.В., Сытник Т.А. Экология: Курс лекций. – М.: РГОТУПС, 200 5г. – 11с.

Дополнительные источники:
Константинов В.М. Экологические основы природопользования. – М.; Академия, НМЦ СПО, 2009.
Вильчинская О.В. , Воробьев А.Е. , Дьяченко В.В. , Корчагина А.В. Основы природопользования: экологические, экономические и правовые аспекты. 2-е изд. М.: Феникс, 2012.
Козачек А.В. Экологические основы природопользования.-М.: Феникс,2012.
Экология и охрана биосферы при химическом загрязнении. Д.С. Орлов. Высшая школа, 2012.
Экология./ Л.И. Цветкова , М.И. Алексеев , Ученик для вузов , М. 2010.
Рубан Э. Д., Крымская И. Г. Гигиена и основы экологии человека.- М.: Феникс, 2009.

Интернет-ресурсы:
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
































ПРИЛОЖЕНИЕ А
Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных пунктов
Наименование
вещества
Класс опасности
ПДК, мг/м3



максимальная разовая
среднесуточная

Азота диоксид NO2
2
0,085
0,04

Азота оксид NO
3
0,6
0,06

Пыль неорганическая
3
0,5
0,15

Сажа
3
0,15
0,05

Серы диоксид SO2
3
0,5
0,05

Углерода оксид CO
4
5,0
3,1



ПРИЛОЖЕНИЕ Б
Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в водных объектах
Наименование показателя
ПДК, мг/л




БПК5
2,0

Азот аммонийный
0,35

Азот нитритов
0,02

Железо общее
0,1

Фенолы летучие
0,001

Нефтепродукты
0,05

Цинк
0,01




Root Entry

Приложенные файлы

  • doc 2188768
    Размер файла: 151 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий