Расчетно-практическая работа №2

Оценка уровня загрязнения атмосферного воздуха отработанными газами автотранспорта по концентрации оксида углерода (СО)

 

Цель работы: оценить загруженность участка улицы автотранспортом, рассчитать и оценить по нормативам ПДК качество атмосферного воздуха.

Оксид углерода — это вещество является продуктом неполного сгорания топлива, время его жизни в атмосфере составляет 2–4 месяца. Важнейшим источником поступления оксида углерода в атмосферу являются автотранспортные средства. Присутствие оксида углерода в атмосферном воздухе не может ощущаться человеком по запаху либо цвету.
Оксид углерода считается вдыхаемым ядом, способным создавать дефицит кислорода в тканях тела, повышает количество сахара в крови. У здоровых людей этот эффект проявляется в уменьшении способности выносить физические нагрузки. Этот эффект зависит как от концентрации газа, так и от времени пребывания человека в загрязненной атмосфере.

Оксид углерода не является накапливающимся токсичным веществом — процесс неблагоприятного воздействия на человека обратим, хроническое отравление оксидом углерода не может наступить в результате долговременного воздействия при относительно низких концентрациях порядка 2–10 ПДК_мр.
Природные фоновые уровни окиси углерода колеблются в пределах от 0,01 до 0,23 мг/м³. В зоне городских автомагистралей крупных европейских городов его средние концентрации за 8 ч составляют, как правило, менее 20 мг/м³, а пиковые величины за 1 ч - ниже 60 мг/м³. По рекомендациям ВОЗ, средняя концентрация оксида углерода за 15 минут не должна превышать 100 мг/м³, за 30 минут – 60 мг/м³, за 1 час – 30 мг/м³, за 8 часов – 10 мг/м³.

Определение концентрации оксида углерода в атмосферном воздухе населенных пунктов проводится с целью получения информации в рамках расчетного мониторинга состояния городской среды. Предлагаемая методика не требует особой подготовки и материально-технических затрат. Она может быть рекомендована для проведения самостоятельных обследований экологического состояния мест проживания, учебы и работы студентами, как очной, так и дистанционной форм обучения.

 

Порядок выполнения работы

1. Получение данных для расчета уровня загрязнения атмосферного воздуха

Данные для расчета: характеристика магистральной улицы по месту жительства/обучения/работы; метеорологические показатели; информация о транспортном потоке.

1.1 Выбирается участок (или несколько участков) автомобильной магистрали, указывается адрес, выполняется схематичный рисунок местности с указанием места наблюдения и основных объектов (зданий, зеленых насаждений, светофоров и т.п.).

1.2 Дальнейший сбор данных может проводится как путем разового замера, так и более углубленного исследования множественными замерами в течении суток (например: 9.00, 13.00, 18,00, 00.00). Интенсивность движения автотранспорта производится методом подсчета автомобилей разных типов 3 раза по 20 минут в каждом из сроков (интервал замера может быть уменьшен в случае высокой интенсивности движения). Результаты замеров заносятся в таблицу:

Время замера	Тип автотранспорта	Число единиц
9.00 - 10.00	Легкий грузовой Средний грузовой Тяжелый грузовой Автобус Легковой автомобиль
13.00 - 14.00	Легкий грузовой Средний грузовой Тяжелый грузовой Автобус Легковой автомобиль
18.00 -19.00	Легкий грузовой Средний грузовой Тяжелый грузовой Автобус Легковой автомобиль
00.00 – 1.00	Легкий грузовой Средний грузовой Тяжелый грузовой Автобус Легковой автомобиль

 

1.3 В каждом пункте замера производится оценка участка автомагистрали по следующим показателям: 1) Тип улицы: городская улица с односторонней застройкой (набережные, эстакады, виадуки, высокие насыпи), жилые улицы с односторонней застройкой, магистральные улицы и дороги с многоэтажной застройкой с двух сторон, транспортные тоннели и др.2) Уклон. Определяется глазомерно или эклиметром.3) Скорость ветра. Определяется анемометром.4) Влажность воздуха. Определяется психрометром.5) Наличие защитной полосы из деревьев и др. 1.4 Подсчитывается интенсивность движения и оценивается доля каждого вида транспорта в суммарной загруженности, а также определяется временной промежуток наибольшей интенсивности движения в течении суток. Результат иллюстрируется графически (диаграммы, графики).

 

2. Оценка уровня загрязнения участка магистральной улицы отработанными газами автотранспорта по концентрации оксида углерода (СО)

Выполняется расчет загрязнения, оценка результатов в соответствии с нормативом ПДК, составление сводной таблицы (для студентов обучающихся в группе) результатов по разным районам населенного пункта, формулируются обобщенные вывод.

Оценка концентрации рассчитывается по следующей формуле:

 

К_СО=(0,5+0,01N∙K_T)∙K_A∙K_C∙K_B∙K_П∙K_У,

где 0,5 – фоновое загрязнение атмосферного воздуха оксидом углерода нетранспортного происхождения, мг/м³;

 

N – суммарная интенсивность движения автомобилей на городской дороге, авто/час;

 

K_T – коэффициент токсичности автомобилей по выбросам в атмосферный воздух окиси углерода,

K_T= ΣP_i∙Ki

P_i – доля отдельного вида транспорта от всей совокупности, принимаемой за 1.

K_i - коэффициент токсичности отдельного вида транспорта (табл.2.1);

 

Таблица 2.1

Тип автомобиля	Коэффициент Ki
Легкий грузовой	2,3
Средний грузовой	2,9
Тяжелый грузовой (дизельный)	0,2
Автобус	3,7
Легковой	1,0

 

 

K_A – коэффициент, учитывающий аэрацию местности (табл.2.2);

Таблица 2.2

Тип местности по степени аэрации	Коэффициент Kа
Транспортные тоннели	2,7
Транспортные галереи	1,5
Магистральные улицы/дороги, Улицы/дороги с многоэтажной застройкой с двух сторон	1,0
Жилые улицы/дороги с одноэтажной застройкой	0,6
Улицы/дороги с односторонней застройкой, набережные, эстакады, виадуки, высокие насыпи	0,4
Пешеходные тоннели	0,3

 

 

K_C - коэффициент, учитывающий изменение концентрации окиси углерода в зависимости от скорости ветра (табл. 2.3);

Таблица 2.3

Скорость ветра, м/с	Коэффициент КС
	2,7
	2,0
	1,5
	1,2
	1,05
6 и более	1,00

 

 

K_B - коэффициент, учитывающий изменение концентрации окиси углерода в зависимости от влажности воздуха (табл. 2.4);

 

Таблица 2.4

Относительная влажность, %	Коэффициент КВ
	1,45
	1,30
	1,15
	1,00
	0,85
	0,75
	0,60

 

 

К_П – коэффициент, увеличения загрязнения атмосферного воздуха оксидом углерода у пересечений улиц (табл 2.5);

 

Таблица 2.5

Тип пересечения	Коэффициент КП
Регулируемое пересечение: - светофорами обычное, - светофорами управляемое, - саморегулируемое	1,8 2,1 2,0
Нерегулируемое: - со снижением скорости - кольцевое - с обязательной остановкой	1,9 2,2 3,0

 

К_У – коэффициент, учитывающий изменение загрязнения атмосферного воздуха оксидом углерода в зависимости от величины продольного уклона (табл. 2.6).

 

Таблица 2.6

Продольный уклон ^0	Коэффициент КУ
	1,00
	1,06
	1,07
	1,18
	1,55

 

 

ПДК выбросов автотранспорта по окиси углерода равно 5 мг/м³.

 

Результаты расчетно-практической работы оформляются отчетом.

Литература

1. Экологический мониторинг: Учебное пособие. Под ред. Т.Я. Ашихминой. М.: Академпроект, 2008, 416с.

2. Якунина И.В., Попов Н.С. Методы и приборы контроля окружающей среды. Экологический мониторинг: Учебное пособие. - Тамбов: Изд-во ТГТУ, 2009. - 188 с.

3. Горшков М.В. Экологический мониторинг: Учебное пособие. - Владивосток: Изд-во ТГЭУ, 2010, 313

4. Крупенио Н.Н. Экологический мониторинг и контроль транспортных систем: Учебное пособие. - М.: Изд. УМЦ ЖДТ, 2006, 133 с.

5. Методы и приборы контроля окружающей среды. Экологический мониторинг: Учебное пособие. – М.: РГОТУПС, 2003, 222с.

 

Темы рефератов по дисциплине «Экология»

 

	Пути решения экологических проблем на современном этапе
	Рациональное использование природных ресурсов
	Современный подход к проблеме утилизации промышленных отходов
	Разнообразие антропогенных факторов и их воздействие на биосферу
	Правовые механизмы обеспечения экологической безопасности
	Перспектива использования альтернативных источников энергии в ж/д отрасли
	Экозащитные технологии, используемые в промышленности
	Использование альтернативных источников энергии на современном этапе
	Создание малоотходных технологий, внедрение в различных отраслях
	Влияние антропогенной деятельности на круговорот биогенных элементов
	Разнообразие живых организмов в биосфере, экологические группы, взаимосвязь.
	Экологическая экспертиза и ОВОС, цели, задачи, принципы. Правовые механизмы.
	Негативные последствия использования углеводородного топлива. Пути решения.
	Экозащитная техника и технология для предотвращения загрязнения атмосферы
	Нерациональное использование природных ресурсов. Пути решения
	Парниковый эффект. Причины усиления. Ограничение выбросов в атмосферу
	Разрушение озонового слоя. Причины и последствия. Пути решения проблемы
	Зарождение экологии как науки. Этапы развития. Современные направления.
	Круговорот биогенных элементов и проблема загрязнения окружающей среды
	Использование альтернативных источников топлива для транспортных средств
	Антропогенные экологические факторы и их воздействие на организм человека
	Подходы к оздоровлению экологической обстановки городов на современном этапе
	Загрязнение гидросферы и его последствия. Пути решения проблемы
	Влияния развития цивилизации на окружающую среду
	Биогенозеноз: определение, структура, связи. Закономерности существования.
	Использование малоотходных и ресурсосберегающих технологий на транспорте
	Экономические механизмы обеспечения экологической безопасности
	Экосистема: определение, структура, группы организмов, их влияние и взаимодействие
	Управление охраной окружающей среды в РФ
	Влияние загрязнения окружающей среды на здоровье человека
	Природные ресурсы. Принципы рационального использования.
	Учение о биосфере В.И. Вернадского. Основные положения.
	Кислотные осадки. Механизм образования. Неблагоприятные последствия для экосистем
	Нормирование качества окружающей среды и антропогенного воздействия
	Формирование экологического мышления
	Истощение плодородия почв, причины, способы восстановления
	Развитие учения о биосфере В.И. Вернадского на современном этапе
	Современные высокоэкологичные технологии строительства
	Состав и значение почвы в экосистеме. Антропогенное загрязнение.
	Актуальные современные направления развития экологии как науки
	Экологические проблемы развитых стран и пути их решения
	Экосистемы: искусственные и естественные. Сходства и различия.
	Способы предотвращения загрязнения водоемов отходами.
	Борьба с загрязнением окружающей среды на железнодорожном транспорте.
	Экологизация энергетической отрасли
	Водные и сухопутные экологические системы. Сходства и различия.
	Экологизация транспортной отрасли
	Антропогенное воздействие на атмосферу и его последствия
	Причины возникновения и пути преодоления глобальных экологических проблем
	Нормативная база РФ в области обеспечения экологической безопасности
	Развитие экозащитных технологий на железнодорожном транспорте
	Обеспечение экологической безопасности промышленных объектов.
	Влияние человеческой цивилизации на возникновение экологических кризисов
	Контроль и минимизация влияния железнодорожного транспорта на природную среду
	Биосфера: определение, структура, границы, закономерности развития.
	Неблагоприятное воздействие на почву и верхние слои литосферы. Способы преодоления
	Система обеспечения экологической безопасности в РФ
	Формирование экологической культуры.
	Негативное антропогенное воздействие на атмосферу. Пути решения проблемы
	Инженерная экология: определение, предмет изучения, задачи, методы, развитие науки.
	Решение проблемы отходов производства и потребления
	Экологическая безопасность транспортных операций
	Утилизация жидких и твердых бытовых отходов.
	Пути снижения воздействие железнодорожного транспорта на окружающую среду
	Очистка сточных вод
	Международное сотрудничество в области рационального природопользования
	Экологизация городского и коммунального хозяйства
	Основные загрязнители атмосферы: источники, нормирование, способы очистки
	Круговорот веществ в биосфере
	Экологизация строительной отрасли.
	Шумовое загрязнение: источники, нормирование. Борьба с шумом.
	Загрязнение водных экосистем и его последствие.
	Способы очистки выбросов в атмосферу
	Экологическое законодательство РФ
	Основные загрязнители водоемов. Очистка сточных вод.
	Глобальные экологические проблемы и их решение на международном уровне
	Методы изучения состояния окружающей среды, используемые в экологии.

 

Рекомендации по подготовке рефератов:

Реферат представляет самостоятельную работу студента по выбранной теме.

Реферат должен состоять из содержания, вступления, заключения и не менее трех частей, объединенных темой реферата.

Реферат должен содержать библиографический список источников, ссылки на эти источники отображаются в тексте. Источники должны быть не позднее 2005 года издания. Источники могут быть как бумажными (книги, журналы), так и интернет ресурсы, которые также представляются в библиографическом списке.

 

Уважаемые студенты! Убедительно просим Вас не использовать готовые рефераты из интернета – они легко вычисляются и не зачитываются.

Контрольные вопросы для подготовки к итоговой аттестации

1. Современная система экологических знаний. Предмет и задачи, структура, методология экологии как науки; зарождение экологии как науки, этапы развития, современные направления, методы изучения, связь с другими техническими и естественнонаучными дисциплинами.

2. Организм и окружающая среда. Организм и уровни организации жизни; окружающая среда – постоянные и переменные характеристики; экологические факторы – взаимодействие и общий характер действия на организм; реакции организма на экологические факторы.

3. Экологические сообщества: экосистема и биогеоценоз. Экологические системы, биогеоценозы; структура, связи, этапы и закономерности развития; принципы функционирования, саморегуляции и устойчивости экосистем; потоки веществ и энергии в экосистемах, искусственные экосистемы.

4. Понятие «популяция» в современной экологии. Популяция; взаимодействие живых организмов с окружающей средой на популяционном уровне; основные закономерности функционирования популяций, элементы социальной экологии.

5. Биосфера и человек. Учение В.И.Вернадского о биосфере и его развитие на современном этапе; структура и функция биосферы; биосфера – глобальная экосистема планеты.

6. Антропогенное воздействие на биосферу. Развитие взаимоотношений человечества и природы; деятельность человека и экологические проблемы; экологизация антропогенной деятельности; экологическое сознание человека.

7. Основы рационального природопользования. Природные ресурсы, классификация; принципы рационального природопользования; экологизация промышленности, сельского и городского хозяйства, основы экономики природопользования; современные ресурсосберегающие и малоотходные технологии.

8. Основы обеспечения экологической безопасности в Российской Федерации. Экологическое законодательство Российской федерации; Закон об охране окружающей среды (2002 г); нормирование качества окружающей среды и антропогенного воздействия.

9. Международное сотрудничество в экологической сфере. История и перспективы развития международного экологического сотрудничества; основные международные соглашения, регулирующие охрану окружающей среды на современном этапе.

10. Понятие о загрязнении окружающей среды. Классификация загрязнений; влияние загрязнений на окружающую среду и здоровье населения; воздействие объектов железнодорожного транспорта, строительства, энергетики на окружающую среду и здоровье человека.

11. Антропогенное воздействие на атмосферу. Состав и значение атмосферы; основные источники загрязнения и неблагоприятного воздействия на атмосферу; экозащитная техника и технологии; нормативы качества атмосферного воздуха.

12. Антропогенное воздействие на гидросферу. Состав и значение гидросферы; основные источники загрязнения и воздействия на гидросферу; экозащитная техника и технологии; нормативы качества водных объектов.

13. Антропогенное воздействие на литосферу. Состав и значение литосферы; состав и значение почв; экозащитная техника и технологии; защита почвенного покрова.

 

 

Рекомендуемые источники информации для освоения дисциплины «Экология»,

выполнения рефератов, подготовке к итоговому контрольному тестированию и устному опросу.

Основная:

1. Акимова Т.А., Хаскин В.В. Экология: Учебник для вузов. - М.: ЮНИТИ, 1998. – 320 с.

2. Гарин В.М. и др «Экология для технических вузов». - Р на-Дону: Феникс, 2001. – 224 с.

3. Колесников С.И. «Основы экологии для инженеров». - Р на-Дону: Феникс, 2003. – 245 с.

4. Денисов В.В. и др. «Экология». - М.:, МАрТ 2002. – 356 с.

5. Хотунцев Ю.Л. «Экология и экологическая безопасность». -М.: Академия, 2005. – 448 с.

6. Протасов В.Ф. «Экология, здоровье и охрана окружающей среды в России».- М., Финисы и статистика, 2001. - 449 с.

7. Одум Ю. Экология: В 2-х т. Пер. с англ. - М.: Мир, 1986.- 376 с.

8. Реймерс Н.Ф. Экология (теории, законы, правила, принципы и гипотезы) - М.: Россия Молодая, 1994. - 367 с.

Дополнительная:

1. Акимова Т.А., Кузьмин А.П., Хаскин В.В. Экология. Природа - Человек - Техника: Учебник для вузов. - М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2001. - 343 с.

2. Акимова Т.А., Хаскин В.В. Экология. Человек – Экономика – Биота – Среда: Учеб. для вузов - М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2001. – 566с.

3. Алымов В.Т., Тарасова Н.П. Техногенный риск. Анализ и оценка: Учебное пособие для вузов. – М.: Академкнига, 2006. – 118 с.

4. Анисимов А.П., Рыженков А.Я., Черноморец А.Е. Экологическое право России: Курс лекций. Учебник для вузов. – М.: Панорама ИПК, 2006. – 277 с.

5. Вернадский В. И. Биосфера и ноосфера. М.: Айрис_пресс, 2004. 576 с.

6. Воронков Н.А. Экология общая, социальная, прикладная. — М.: Агар, 2008. — 432 с.

7. Данилов-Данильян В.И., Лосев К.С., Рейф И.Е. Перед главным вызовом цивилизации: Взгляд из России. М.: Инфра-М, 2005. 224 с.

8. Ершов М.Е. Самые распространенные способы очистки воды. М.: Изд-во АСТ, 2005.

9. Медоуз Д.Л., Рандерс Й., Медоуз Д.Х. Пределы роста. 30 лет спустя / Пер. с англ. - М.: ИКЦ «Академкнига», 2007 - 342 с.

10. Новиков Ю.В. Экология, окружающая среда и человек. Изд.: ГРАНД-ФАИР, 2005. Обращение с опасными отходами. Учеб. пособие/Под ред. В.М. Гарина, Г.Н. Соколовой. М.: ТК Велби, Проспект, 2005. 224 с.

11. Павлова Е.И. Экология транспорта. Учебник для студентов вузов транспортного профиля. М.: Высшая школа, 2006. 344 с.

12. Перхуткин В.П. Справочник инженера по охране окружающей среды (эколога): Учебно-практическое пособие. – М.: Инфра-Инженерия, 2006. – 864 с.

13. Розанов С.И. Общая экология Учебник для технических направлений и специальностей. 6-е изд., стер. СПб.: Лань, 2005. 288 с.

14. Романов В.И., Романова Р.Л. Выбросы вредных веществ и их опасности для живых организмов. — М.: Физматкнига, 2009. — 376 с.

15. Россия в окружающем мире: Аналитический ежегодник. (1998-2009). – М.: Изд-во МНЭПУ, с 1998 по настоящее время.

16. Тетиор А.Н. Городская экология: Учеб. пособие для студентов вузов. — М.: Академия, 2008. — 331 с.

17. Трофименко Ю.В., Евгеньев Г.И. Экология: Транспортное сооружение и окружающая среда: Учебное пособие для студентов высших учебных заведений / Под ред. Ю.В. Трофименко. — М.: Издательский центр «Академия», 2008. — 393 с.

18. Федоров А.А. Мониторинг природной среды и методы экологических исследований. М.: Колос, 2005.

19. Хаустов А.П., Редина М.М. Управление природопользованием. Учеб. пособие для вузов. М.: Высшая школа, 2005. 334 с.

20. Экологический мониторинг: Учебн-метод. пособие/ Под ред. Т.Я. Ашихминой. — М.: Академический Проект: Альма Матер, 2008. — 414 с.

21. Экономика природопользования: учебник / под ред. К.В.Папенов. – М.: ТЕИС, ТК Велби, 2008 – 928 с.

22. Юсфин Ю.С., Леонтьев Л.И., Черноусов П.И. Промышленность и окружающая среда. – М.: Академкнига, 2002. – 469 с.

Журналы:

1. «Экология и жизнь»

2. «Экология»

3. «Экология и промышленность РФ»

4. «Экологический вестник Россия»

5. «Инженерная экология»

6. «Экология промышленного производства»

 

Интернет-ресурсы:

www.mnr.gov.ru - министерство природных ресурсов России

http://www.ecopages.ru – Министерство природных ресурсов и экологии РФ. База данных

www.gosnadzor.ru – Федеральная служба по экологическому, технологическому и атомному надзору.

http://rpn.gov.ru – Федеральная служба по надзору в сфере Природопользования

http://meteorf.ru/default.aspx - Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу ОС

www.voda.mnr.gov.ru - Федеральное агентство водных ресурсов МПР России

www.rosleshoz.gov.ru – Федеральное агентство лесного хозяйства

http://www.rosnedra.com - Федеральное агентство по недропользованию – Роснедра

http://fcao.ru – ФГУ Федеральный центр анализа и оценки техногенного воздействия

http://www.nii-atmosphere.ru/files/PUBL/Eg_2009.pdf - Ежегодники выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух городов и регионов Российской Федерации (публикуется ФГУП НИИ Атмосфера)

http://www.infoeco.ru/ - Обзоры выбросов загрязняющих веществ Санкт-Петербурга и Ленинградской области (публикуются Комитетами по природопользованию, охране окружающей среды и экологической безопасности)

http://downloads.igce.ru/publications/reviews/fon2008.pdf - Обзоры фонового состояния окружающей природной среды на территории стран СНГ (публикуется Федеральной службой по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды)

www.ecoportal.ru - Экологический портал

www.ecoinform.ru - ЭкоИнформ.Агенство экологической информации "ИНЭКО"

www.rgp.agava.ru - Российские зеленые страницы

www.ecoprojects.ru - Информация о проектах и исследованиях по экологии, биологии, охране окружающей среды, переработке отходов и др.

http://www.priroda.su – «Человек и окружающая среда»

www.ecologysite.ru – Каталог экологических сайтов

Содержание

Введение
Система обеспечения экологической безопасности
Расчетное задание по дисциплине «Экология
Темы рефератов
Контрольные вопросы для подготовке к итоговой аттестации
Рекомендуемые источники информации для освоения дисциплины «Экология»

 

Учебное пособие