Методические указания к лабораторным занятиям для

ЭКОЛОГИЯ

Методические указания к лабораторным занятиям для

студентов II курса ЛХФ направления подготовки бакалавров

Лесное дело

(Часть 3. Контроль и управление качеством окружающей среды)

 

 

 

 

Брянск 2011

 

Методические указания к лабораторным занятиям для студентов лесохо-зяйственного факультета (специальность 250201, 250203). Часть 3. Контроль и управление состоянием окружающей среды ./ Брянск, Гос. инж.-технол. акад.Сост.: В.П. Шелухо, А.М. Бердов. – Брянск: БГИТА, 2011. - с.

 

 

Составители: Шелухо В.П. – доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Бердов А.М. – кандидат биологических наук, вед. специалист ФГУ «Лесинфорг»

 

Рецензент: Нартов Д.И. - кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры лесоводства

 

 

На основе опыта преподавания учебной дисциплины приводятся тематика, теоретическое обоснование и методические рекомендации по проведению лабораторных занятий по экологии со студентами лесохозяйственного факультета, направленные на повышение эффективности образовательного процесса, способствующие формированию определенных компетенций.

Для профессорско-преподавательского состава кафедры лесозащиты и охотоведения БГИТА, для студентов лесохозяйственного факультета.

Рекомендованы кафедрой лесозащиты и охотоведения, редакционно-издательской и учебно-методической комиссиями лесохозяйственного факультета БГИТА

Протокол № ___от ноября 2011 г

 

 

Введение

В связи с развитием научно-технической революции вопросы состояния окружающей среды и возможностей управления ее качеством становятся все более актуальными. Деятельность человеческого общества по объемам перемещения веществ превзошла естественные природные процессы. Изменено в различной степени более 2/3 поверхности суши, меняется химическая среда, особенно в районах урбанизации и размещения промышленных агломераций.

Во многих случаях измененная среда проживания человека становится основной причиной снижения продолжительности жизни, работоспособности, увеличения заболеваемости. Увеличивается значимость проведения мониторинга состояния природной среды для целей моделирования и прогнозирования происходящих процессов с учетом возможностей управления ими.

В курс лабораторных занятий по разделу выносятся темы, связанные как с методами, приборами, способами контроля состояния природной среды, так и с методами и приемами улучшения состояния среды, возвращения или поддержания продуктивности экосистем, повышения эффективности выполнения ими возложенных обществом функций.

В методических указаниях даны материалы по 6 темам лабораторных занятий по единой схеме.

 

Литература

1. Биоиндикация: теория, методы, приложения / под ред. Г.С. Розенберга. – Тольятти: Интер – Волга, 1994. – 266 с.

2. Булохов, А.Д Фитоиндикация и её практическое применение / А.Д. Булохов. – Брянск: Издательство БГУ, 2004. – 245 с.

3. Загрязнение воздуха и жизнь растений / под. ред. М. Трешоу.- Ленинград.: Гидрометиоиздат, 1988.- 545 с.

4. Нурмеев, Б.К. Методы оценки экологической обстановки / Б.К. Нурмеев // Экологический вестник России.- 2005.- №12.- С. 48-51.

5. Здоровье среды: методика оценки / В.М. Захаров, А.С. Баранов, В.И. Борисов и др.- М.: Центр экологической политики России, 2000.- 68 с.

6. Трасс, Х.Х. Классы полеотолерантности лишайников и экологический мониторинг: Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем / Х.Х. Трасс. - Л.: Гидрометеоиздат, 1984. – С.144-159.

7. Бердов, А.М. Лихеноиндикационная оценка состояния среды в зелёной зоне г. Людиново / А.М. Бердов, В.П. Шелухо, Л.М. Соболева // Экологическая безопасность региона: Сб. статей Международной научно-практической конференции 22-24 октября 2008 г. – Брянск, 2008. – С. 47-52.

8. Паничева, Д.М. Обоснование индикаторов зонирования территории по степени негативного воздействия фтористых выбросов на хвойные леса на примере зелёной зоны г. Дятьково / Д.М. Паничева, А.М. Бердов, В.П. Шелухо // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. – 2009. - №4 (54). – С. 45-49.

 

Приложение А

(справочное)

Классы полеотолерантности и типы местообитаний эпифитных лишайников (по Трассу, 1985).

Классы полеотолерантности	Типы местообитаний по степени влияния антропогенных факторов и встречаемость в них видов	Виды
	Естественные место обитания (ландшафты) без ощутимого антропогенного влияния	Lecanactis abietina, Lobaria scrobiculata, Menegzzia terebrata, Mycoblastus sanguinarius, виды родов Pannaria, Parmeliella, самые чувствительные виды рода Usnea
	Естественные (часто) и антропогенно слабо измененные местообитания (редко)	Bryoria fuscescens, Evernia divaricata, Cyalecta ulmi, Lecanora coilocarpa, Ochrolechia androgyna, Parmeliopsis aleurites, Ramalina calicaris.
	Естественные (часто) и антропогенно слабо измененные местообитания (часто)	Bryoria fuscescens, Cetraria chlorophilla, Hypogymnia tubulosa, Lecidea tenebricosa, Opegrapha pulicaris, Pertusaria pertusa, Usnea subfloridana
	Естественные (часто), слабо (часто) и умеренно (редко) измененные местообитания	Bryoria implexa, Cetraria pinastri, Graphis scripta, Lecanora leptirodes, Lobaria pulmonaria, Opegrapha diaphora, Parmelia subaurifera, Parmeliopsis ambigua, Pertusaria coccodes, Pseudevernia furfuraceae, Usnea filipendula.
	Естественные, антропогенно слабо- и умеренно измененные местообитания (с равной встречаемостью)	Caloplaca pyracea, Lecania cyrtella, Lecanora chlarotera, L. rugosa, L. Subfuscata, L. subrugosa, Lecidea glomerulosa, Parmelia exasperata, P. Olivacea, Physcia aipolia, Ramalina farinacea.
	Естественные (сравнительно редко) и антропогенно умеренно измененные (часто) место обитания	Arthonia radiata, Caloplaca aurantiaca, Evernia prunastri, Hypogymnia physodes, Lecanora allophana, L. carpinea, L chlarona, L. pallida, L. symmictera, Parmelia acetabulum, P. subargentifera, P. Exasperatula, Pertusaria discoidea, Hypocenomyce scalaris, Ramalina fraxinea, Rinodina exigua, Usnea hirta.
Продолжение приложения А
Классы полеотолерантности	Типы местообитаний по степени влияния антропогенных факторов и встречаемость в них видов	Виды
	Умеренно (часто) и сильно (редко) антропогенно измененные местообитания	Caloplaca vitellina, Candelariella vitellina, C xanthostigma, Lecanora varia, Parmelia conspurcata, P. sulcata, P. verruculifera, Pertusaria amara, Phaeophyscia nigricans, Phlyctis agelaea, Physcia ascendens, Ph stellaris, Ph. tenella, Physconia pulverulacea, Xanthoria polycarpa.
	Умеренно и сильно антропогенно измененные местообитания (с равной встречаемостью)	Caloplaca cerina, Candelaria concolor, Phlyctis argena, Physconia grisea, Ph. Enteroxantha, Ramalina pollinaria, Xanthoria candelaria.
	Сильно антропогенно измененные местообитания (часто)	Buellia punctata, Lecanora expallens, Phaeophyscia orbicularis, Xanthoria parietina.
	Очень сильно антропогенно измененные местообитания (встречаемость и жизненность видов низкие)	Lecanora conizaeoides, L. hageni, Lepraria incana, Scoliciosporum chlorococcum.

 

Тема 2. Рекультивация нарушенных земель (2 часа)

Цель занятия: ознакомление с основными мероприятиями по ре­культивации нарушенных в результате хозяйственной деятельности земель.

Вопросы, подлежащие изучению:

1.Оценить современное состояние влияния различных разработок полезных ископаемых на ландшафты, почвы.

2. Изучить особенности технической и биологической стадий рекультивации нарушенных земель

Указания к выполнению заданий

В СНГ около 2 млн.га земель, нарушенных при добыче торфа, рудных и нерудных полезных ископаемых, при складировании вскрышных и "пустых" пород. И открытые и закрытие выработки наносят природе нарушения, которые не могут быть восстановлены самой природой в короткие сроки: уничтожение плодородного слоя, изменение уровня грунтовых вод, на поверхность выносятся часто токсичные для растений и животных грунты, начинается водная и ветровая эрозия, происходит загрязнение природных ресурсов. На местах разработок большинства полезных ископаемых зачастую возникают «индустриальные пустыни».

Бесплодными земли становятся не только в результате разработок, но и от загрязнения почв химическими веществами, радионуклидами, засоления, от деятельности ветровой и водной эрозий.

 

Для вовлечения нарушенных земель в хозяйственный оборот не­обходима их рекультивация - возвращение землям утраченной про­дуктивности, оздоровление окружающей среды и создание эстетически наполненного ландшафта.

В России в сферу рекультивации вовлекается до 75% на­рушенных земель, из которых примерно треть передается под сельскохозяйственное пользование.

Требование рекультивации нарушенных земель закреплено в «Земельном кодексе», в постановлениях федеральных и местных органов власти.

Типы нарушения земель характеризуются значительным разно­образием, обусловленных многообразием способов и технологий добычи полезных ископаемых, многообразным антропогенным воздействиям на почву, разнообразием природных условий.

Существует в связи с этим много направлений рекультивации, восстановление продуктивности нарушенных земель проводится в рекреационных, санитарно-гигиенических целях, для строительства промышленного и гражданского, для сельскохозяйственного и лесохозяйственного поль­зования.

Среди направлений преобладают сельскохозяйственные и лесохозяйственные рекультивации.

Лесохозяйственная рекультивация, как наиболее распростра­ненное направление биологической рекультивации, проводится для озеленения территорий, восстановления ее биологического потенциала. Основная цель - формирование продуктивных лесонасаждений на восстанавливаемых нарушенных землях.

Лесохозяйственная рекультивация проводится обычно на местах добычи полезных ископаемых и эродированных землях, загрязненных тяжелыми металлами и радионуклидами.

Процесс рекультивации земель обычно делится на две стадии: горно-техническую и биологическую.

а) горнотехническая стадия

В процессе данной стадии нарушенные земли готовятся для по­следующей биологической рекультивации.

Основные мероприятия горно-технической стадии рекультивации:

- селективное формирование отвалов с покрытием их поверхности плодородным или нейтральным слоем;

- планирование поверхности отвалов, формирование террас;

- придание устойчивости откосам отвалов, террас;

- защита поверхности от водной и ветровой эрозии;

- ремонт нарушенных земель, их уплотнение;

- мелиорирование и химизация отвалов.

При проведении первоначальных работ нецелесообразно породы с выраженными токсичными свойствами (например, пиритсодержащие, включающие гипс и т.п.) размещать в самом нижнем подстилающем слое и на них наносить экранирующий слой глины (30-50 ем). При невозможности экранирования токсичный слой подвергается химической мелиорации (например, сульфидсодержащие породы экранируются карбонатным суглинком и внесением извести).

б) биологическая стадия

Лесная рекультивация может иметь почвозащитные, водозащитные, хозяйственные, рекреационные и другие цели.

Основные мероприятия биологической стадии рекультивации:

- нанесение биологически активного слоя и плодородного слоя почвы, снятой во время вскрышных работ;

- временное озеленение азотонакапливающими видами растений (клевер, донник, люпины, фацелия);

- внесение удобрений;

- посадка и посев древесных, кустарниковых и травянистых растений;

- постоянное проведение противоэрозионных мероприятий;

- периодическое дополнение посадок на местах с повышенным отпадом;

- полное восстановление биологического потенциала нарушенных земель.

Продолжительность биологической стадии рекультивации не менее 20-30 лет. Временное озеленение создает условия для последующего постоянного использования земель. Для озеленения используются бобовые, нетребовательные к почве растения.

Горнотехническая и биологическая стадии рекультивации могут дополняться инженерными, архитектурными и другими мероприятиями для придания особых социально-экологических характеристик. Сюда следует отнести обводнение и обустройство карьеров, создание пляжей, парков.

Специфична рекультивация торфяных выработок. После осушения необходима химическая мелиорация - внесение высоких доз извести, минеральных удобрений.

Задание: предложить мероприятия по рекультивации выработок полезных ископаемых (вид разработок и добываемых полезных иско­паемых задается преподавателем), назвать ассортимент видов растений для временного озеленения и постоянного лесохозяйственного пользования.

Форма отчетности студентов: конспект с выполненными заданиями, контрольный опрос.

Тема 3. Приборы для оценки загрязнения окружающей среды (2 часа)

Цель занятия: Усвоение предельно допустимых концентраций (ПДК) вредных веществ, ознакомление с используемыми методами и приборами контроля загрязнения атмосферы, овладение навыками работы на приборах.

Вопросы, подлежащие изучению:

1.Усвоение сведений об основных веществах, загрязняющих атмосферу, источниках их образования, характере токсичности.

2.Усвоить значения ПДК наиболее распространенных вредных веществ в воздухе и различия ПДК для человека и для растений.

3.Ознакомиться с методами контроля загрязнений.

4.Изучить устройство, принцип работы, порядок работы с приборами, основанными на различных методах регистрации химических и биологических загрязнений.

1. По мере развития промышленности, энергетики, средств транспорта антропогенное загрязнение биосферы непрерывно нарастало. Экологический кризис осложняется экспоненциальным ростом народонаселения планеты и его урбанизацией.

Атмосфера всегда содержит определенное количество примесей, поступающих от естественных и антропогенных источников. К примесям, поступающим от естественных источников, относятся: пыль, туман, дымы и газы от пожаров, газы вулканического происхождения, различные продукты растительного, животного и микробиологического происхождения и др. Уровень загрязнения атмосферы естественными источниками является фоновым и мало изменяется с течением времени.

Антропогенные загрязнения отличаются многообразием видов и многочисленностью источников. Использование практически всех химических элементов существенно сказалось на составе промвыбросов и привело к качественно новому загрязнению атмосферы, в частности, аэрозолями тяжелых и редких металлов, синтетическими соединениями, не существующими в природе, радиоактивными, канцерогенными, бактериологическими и др. веществами.

Атмосфера загрязняется твердыми частицами (пыль), кислыми компонентами, оксидами углерода, галогенами и их соединениями, ртутью и тяжелыми металлами, выхлопными газами ДВС, растворителями, пестицидами и др. Ежегодно выделяется в атмосферу более 2,5 млрд.т. вредных веществ.

В России участие отраслей в загрязнении распределяется сле­дующий образом: черная и цветная металлургия, нефтедобыча и нефтехимия, предприятия стройматериалов, химическая промышленность - 30%, автотранспорт - 40%, теплоэнергетика - 30%.

Пыль. Вклад отдельных отраслей промышленности в общий пылевыброс следующий: производство стройматериалов - 34,7%, теп­лоэнергетика --15,8%, металлургия - 14,6%, химическая промышленность - 4,6%, прочие - 0,8%. Осаждение пыли зависит от размеров частиц. Гранулометрический состав пыли является определявшим при выборе оптимального типа аппарата, для обеспыливания газов.

Действие пыли на живые организмы определяется химическим составом и содержанием пыли в воздухе. При превышении ПДК при сухом воздухе снижается интенсивность фотосинтеза, растут затраты воды на транспирацию, учащаются случаи легочных заболеваний, развивается силикоз. Действие других групп загрязнителей отражено в таблице 1.

Таблица 1- Характеристика некоторых загрязнений атмосферы

Загрязнение	Среднесуточная ПДК (ПДКср), мг/м^3	Токсичность	Основные источники выброса загрязнения
СО2	1,0	малотоксичное	Дыхание растений, теплоэнергетика, ДВС, металлургия
SO2	0,05	Понижает уровень гемоглобина, вызывает заболевания легких, коньюктивиты	Теплоэнергетика – 50,3%, автотранспорт – 20%, металлургия – 25,8%
H2S	0,008	Головная боль, боль в глазах, отравление, судороги, потеря сознания	Целлюлозо-бумажная, химическая промышленность
NO2	0,04	Наркотическое действие, отек легких, отравления, разрушение нервной системы, гемоглобина	Теплоэнергетика – 72,5%, автотранспорт – 17,5%, черная металлургия – 6,1%
Галогены	0,03 – 0,1 в зависимости от вида	Особенно токсичны туманообразные соединения с водой	Промышленность полупроводниковых изделий
Ртуть	0,0003	высокотоксичная	Горнодобывающая промышленность, металлургия, применение пестицидов
Летучие углеводороды	0,08	Токсичны, аллергенны	Автотранспорт, сжигание отходов, испарение нефтепродуктов
Полициклические ароматические углеводороды	0,1мг/100м^3	Концерогенны, токсичны, мутагенны	Автотранспорт, нефтепереработка, химическая промышленность
Свинец и его соединения	0,0003	Концерогенен, токсичен	Автотранспорт, цветная металлургия

 

Задание: назвать основные группы загрязнителей атмосферы и их токсичность, назвать источники загрязнения по предложенной пре­подавателем группе загрязнений.

В настоящее время насчитывается более 500 вредных веществ, загрязняющих атмосферу, их количество все увеличивается. Для борьбы с загрязнением воздуха на основе Закона «Об охране атмосферного воздуха» установлены стандарты качества воздуха. Основной норматив качества - предельно допустимая концентрация (ПДК) загрязнителя. ПДК - такая концентрация, которая при ежедневном воздействии на человека в течение длительного времени не вызывает в его организме каких-либо патологических изменений или заболеваний.

Наряду с ПДК устанавливается предельно допустимый выброс (ПДВ) вредного вещества из источника, обеспечивающий концентрацию загрязнения в приземном слое воздуха не выше ПДК.

Устанавлены среднесуточные и максимально-разовые ПДК.

Таблица 2- ПДК некоторых веществ в воздухе для человека, мг/м³ (список №3086-84)

Загрязнение	ПДК	Класс опасности
Максимальная разовая (при воздействии в течение 20 мин.)	Среднесуточная
Азота диоксид	0,085	0,04
Аммиак	0,20	0,04
Ацетон	0,35	0,35
БВК	-	0,001
Бензпирен	-	0,001
Бензол	1,5	0,1
Метафос	0,008	-
Дихлорэтан
Йод	-	0,03
Мышьяк	-	0,003
Нафталин	0,003	0,003
Озон	0,16	0,03
Ртуть	-	0,003
Сероводород	0,008	-

Таблица 3 – ПДК некоторых вредных для растений веществ в воздухе, мг/м³

Вид растения	SO2	NH3	Формальдегид
Тимофеевка луговая	2,5	1,0	2,5
Сирень обыкновенная	0,25	1,0	-
Барбарис обыкновенный	0,5	-	-
Можжевельник	0,05	5,0	2,0
Смородина золотистая	1,0	-	-
Клен ясенелистный	2,0	-	-

Задание: дать определение ПДК и ПДВ некоторых веществ для человека, сравнить с ПДК для растений; уяснить уровни действия загрязнений на человека.

В связи с широким интервалом концентраций загрязнений и широким спектром размеров частиц невозможно создание универсального метода измерения атмосферных загрязнений.

Анализ содержания примесей в атмосфере сводится к следующим операциям: отбор проб воздуха, подготовка пробы к анализу, анализ и обработка результатов.

Отбор проб воздуха, содержащего твердые и жидкие аэрозоли, проводят либо методом фильтрации, либо с использованием центробежных, инерционных и электрических сил, либо методом термодиффузии.

Метод фильтрации позволяет выделить частицы размером более 0,1 мкм. выделение взвешенных частиц под действием сил инерции осуществляется в импакторах (для частиц крупнее 0,5 мкм).

Метод центробежного осаждения частиц пыли осуществлен в циклоне и позволяет выделить частицы крупнее 1,0 мкм.

Методы термодиффузии и электростатического осаждения позволяют из пылегазовой смеси выделить частицы крупнее 0,01 мкм.

При анализе газо- и парообразных примесей используются методы поглощения через тверодые или жидкие поглотители, в которых газовая смесь конденсируется или адсорбируется. В последние годы используются растворимые неорганические сорбенты, пленочные и полимерные сорбенты.

Используются также гравиметрический метод (аэрозоли), радио­изотопный (аэрозоли), оптический (аэрозоли), линейно-колориметрический (газо- и парообразные примеси) методы, лазерные методы (аэрозоли, газы), пьезоэлектрические (пыль), электрохимические (S0₂, N0₂, NНз, Н₂S), плазменно-ионизационный (углеводороды), хемилюминисцентный (NОх), фотокалориметрический (СО, СН₄, СО₂).

Задание: назвать основные методы отбора проб и определения концентрации загрязнений в атмосфере; назвать основные методы определения запыленности атмосферы; назвать методы определения концентрации газов.

4. Контроль загрязнения воздушной среды осуществляется органами Гидрометеослужбы, Минздрава, ведомственными подразделениями. Контроль проводится на специальных стационарных и временных постах, по маршрутным линиям в порядке долгосрочных, краткосрочных или разовых замеров.

Номенклатура и возможности контрольной аппаратуры все время расширяются. Имеются автоматические приборы для непрерывной регистрации сернистого газа, двуокиси углерода, окислов азота и др. Применяется лазерная техника. Созданы автоматизированные системы контроля и управления качеством воздуха АНКОС-АГ.

Наиболее широко применяются для экспрессного определения токсичных веществ универсальные газоанализаторы упрощенного типа (УГ-2, ГХ-2), основанные на линейно-колориметрическом методе анализа и методе поглощения загрязнения. При просасывании воздуха через индикаторные трубки, заполненные поглотителем, происходит изменение окраски индикаторного порошка. Длина окрашенного слоя пропорциональна концентрации исследуемого вещества, измеряемой по шкале в мг/л.

Газоанализатор УГ-2. Позволяет определить концентрацию 16 различных газов и паров. Погрешность измерения не превышает ±10% от верхнего предела каждой среды.

Комплектность прибора:

- воздухозаборное устройство УГ-2;

- комплект индикаторных средств УГ-2;

- паспорт

Воздухозаборное устройство предназначено для просасывания установленного объема воздуха через индикаторную трубку и состоит из резинового сильфона с двумя фланцами, стакана с пружиной внутри общего корпуса. Установка требуемого расхода воздуха производится с помощью выдвижного штока, имеющего продольные канавки с углублениями.

Комплект индикаторных средств. В комплект средств УГ-2 входят ампулы с индикаторными, поглотительными порошками и принадлежности для изготовления индикаторных трубок и фильтрующих патронов.

Паспорт. В паспорте приведены технические характеристики, описан порядок изготовления индикаторных трубок и фильтрующих патронов, порядок работы с прибором.

Литература

1. Торошечников Н.С. к др. Техника защиты окружающей среды -М:
Химия, 1981, с. 22-138.

2. Охрана окружающей среды /СВ. Белов, А.Ф. Козьяков и др 2-е изд.-
М.: Высш. шк., 1991.-с. 13-153.

Принцип метода.

1. Фиксация кислорода солями марганца в щелочной среде

2Мn" + 40Н¹ 2Мn(ОH)₂

2Мn(ОН)₂ + Н₂О + О 2Мn(ОН)₃

2. Выделение йода в кислой среде:

2Мn(ОН)₃ + 2KI + 6Н¹ 2Мn" + 2К'+ 6Н₂О + I₂ 3.Титрование йода тиосульфатом

I+2SO 2I+SO

1 мл точно 1.0Н раствора тиосульфата соответствуете 8 мг кислорода. Если на титрование израсходовано n мл раствора тиосульфата, то 8n выражает содержание кислорода в данном объеме воды.

Ход определения

1. Наполнить водой колиброванную склянку так, чтобы вода переливалась через край.

2. Ввести в склянку с водой пипеткой 1 мл раствора хлористого марганца.

3. Ввести в склянку с водой с помощью другой пипетки 1 мл раствора Кl + NaОН. При этом в склянке образуется муть.

4. Закрыть склянку притертой пробкой так, чтобы в склянке не оставалось пузырьков воздуха. Содержимое перемешать и оставить на 15…20 мин для осаждения осадка.

5. После образования осадка склянку осторожно открыть и пипеткой на 5 мл внести 5 мл раствора кислоты.

 

6.Склянку вновь закрыть и жидкость перемешать до полного рас­творения осадка. При этом раствор окрасится в желтый цвет.

7. Раствор из склянки количественно перенести в коническую колбу (перелить, ополоснуть склянку 2-3 раза дистиллированной водой, которую также слить в коническую колбу).

8. Для индикации в коническую колбу добавить раствор крахмала (цвет жидкости станет синим).

9. Провести титрование раствора тиосульфата.

10. Рассчитать результаты:

, мг/л

K - содержание растворенного кислорода;

n - количество раствора тиосульфата, израсходованного на титрование, мл;

Н - нормальность раствора тиосульфата; V - объем склянки, в которой фиксировалась проба воды, мл; 2 мл - объем воды, вылившейся при введении 2 мл реактивов.

Содержание кислорода, полученное при анализе, можно сравнить с его нормальной концентрацией при данной температуре и давлении 760 мм.рт.ст. по формуле:

(К-100) / Кп

К - содержание кислорода (мг/л) в пробе воды; Кп - нормальное количество кислорода при данной температуре и давлении 760 мм.рт.ст.

3. Очистка сточных вод производится с целью удаления из них или разрушения, нейтрализации вредных веществ.

С учетом характеристики сточных вод методы очистки можно раз-, делить на три группы: очистка от суспендированных или эмульгированных примесей; очистка от растворенных примесей; устранение или уничтожение.

В общем случае водоочистные сооружения состоят их установок для механической очистки, для химической очистки, для биологической очистки и обеззараживания сточных вод.

Наиболее распространены для механической очистки: решетки, песколовки, отстойники, нефте- и маслоловушки.

Обработка осадков сточных вод в метантенках, на иловых площадках, в двухъярусных отстойниках и др.

Для биологической очистки используют сооружения естественной биологической очистки (поля фильтрации, поля орошения, биологические пруды) и искусственной биоочистки (биофильтры, аэрофильтры, аэротенки).

Обеззараживание сточных вод производится хлорированием, воздействием электротока и др. Для доочистки вод после биологической очистки используют биологические пруды, песчаные фильтры. Перед биологической очисткой воды, содержащие растворенные неорганические примеси, должны пройти хи

 

Таблица 6 Классификация основных методов очистки сточных вод

 

Очистка от суспендированных и эмульгированных примесей	Очистка от растворенных примесей	Уничтожение или устранение
От грубодисперсных	От мелкодисперсных и коллоидных	От минеральных примесей	От органических примесей	Очистка от газов
Отстаивание	Коагуляция	Дистилляция	Регенеративные методы	Деструктивные методы	Отдувка	Устранение
Флотация	Флокуляция	Ионообмен	Экстракция	Биологические	Нагрев	Закачка в скважины
Фильтрование	Электрические методы	Обратный осмос	Ректификация	Жидкофазное окисление	Реагентные методы	Захоронение
Осветление во взвешенном слое осадка	Ультрафильтрация	Адсорбция	Парафазное окисление	Закачка в глубины морей
центрифугирование	Реагентные методы	Ионная флотация	Озонирование	Термическое уничтожение
Электрические методы	хлорирование	Радиационное окисление
замораживание	Электрохимическое окисление

 

 

мическую или физико-химическую очистку. В связи с этим применяются специальные приемы локальной очистки: флотация, коагуляция, адсорбция, электролиз.

Основные методы очистки сточной воды в зависимости от вида загрязнений приведены в табл. 6.

Задание: по наличию в сточных водах загрязняющих веществ различных групп, задаваемых преподавателем, предложить общую схему очистных устройств и методы очистки воды.

Материалы и оборудование: таблицы, схемы, реактивы.

Литература

1. ГОСТ 2874.

2. Карюхина Г.Х., Чурбансва И.Н. Химия воды и микробиология. - М.:
Стройиздат, 1983. - С.75-135.

3. Охрана окружающей среды: Учебн. для технол. спец. вузов. -М.:
Высш. шк, 1991. - С. 157.-185.

Заключение

Проработка на лабораторных занятиях запланированных заданий позволит студентам составить целостный подход к проблемам охраны природы, вооружит их знаниями по восстановлению нарушенных экосистем, методов контроля загрязнений, методов и устройств для очистки пылегазовых смесей и сточных вод.

Содержание

Введение …………………………………………………………...………. 3

1. Биоиндикационная оценка состояния лесных фитоценозов ………………. 3

2. Рекультивация нарушенных земель....... …………………..……………..12

3. Приборы для оценки загрязнения окружающей среды.......................15

4. Расчет концентрации загрязнений и ПДВ. Методы очистки пылегазовых смесей ……………………………………………………………….…….............21

5. Определение качества воды и концентрации кислорода в ней. Методы очистки сточных вод......................…………………...30

6. Методы экологического мониторинга и исследования динамики лесных экосистем в условиях антропогенного воздействия........................................... 36

Заключение …………………………………..…………………………………43

 

ЭКОЛОГИЯ

Методические указания к лабораторным занятиям для

студентов II курса ЛХФ направления подготовки бакалавров

Лесное дело

(Часть 3. Контроль и управление качеством окружающей среды)

 

 

 

 

Брянск 2011

 

Методические указания к лабораторным занятиям для студентов лесохо-зяйственного факультета (специальность 250201, 250203). Часть 3. Контроль и управление состоянием окружающей среды ./ Брянск, Гос. инж.-технол. акад.Сост.: В.П. Шелухо, А.М. Бердов. – Брянск: БГИТА, 2011. - с.

 

 

Составители: Шелухо В.П. – доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Бердов А.М. – кандидат биологических наук, вед. специалист ФГУ «Лесинфорг»

 

Рецензент: Нартов Д.И. - кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры лесоводства

 

 

На основе опыта преподавания учебной дисциплины приводятся тематика, теоретическое обоснование и методические рекомендации по проведению лабораторных занятий по экологии со студентами лесохозяйственного факультета, направленные на повышение эффективности образовательного процесса, способствующие формированию определенных компетенций.

Для профессорско-преподавательского состава кафедры лесозащиты и охотоведения БГИТА, для студентов лесохозяйственного факультета.

Рекомендованы кафедрой лесозащиты и охотоведения, редакционно-издательской и учебно-методической комиссиями лесохозяйственного факультета БГИТА

Протокол № ___от ноября 2011 г

 

 

Введение

В связи с развитием научно-технической революции вопросы состояния окружающей среды и возможностей управления ее качеством становятся все более актуальными. Деятельность человеческого общества по объемам перемещения веществ превзошла естественные природные процессы. Изменено в различной степени более 2/3 поверхности суши, меняется химическая среда, особенно в районах урбанизации и размещения промышленных агломераций.

Во многих случаях измененная среда проживания человека становится основной причиной снижения продолжительности жизни, работоспособности, увеличения заболеваемости. Увеличивается значимость проведения мониторинга состояния природной среды для целей моделирования и прогнозирования происходящих процессов с учетом возможностей управления ими.

В курс лабораторных занятий по разделу выносятся темы, связанные как с методами, приборами, способами контроля состояния природной среды, так и с методами и приемами улучшения состояния среды, возвращения или поддержания продуктивности экосистем, повышения эффективности выполнения ими возложенных обществом функций.

В методических указаниях даны материалы по 6 темам лабораторных занятий по единой схеме.