Загрязнения атмосферного воздуха при эксплуатации автомобильных дорог

Задача: Оценить и качественно сравнить загрязнение воздушной среды  в сутки двух участков улиц (или перекрестков) автомобильной дороги в городе Тюмень при их эксплуатации. Заполнить таблицу 1 и 2. Сделать соответствующие выводы.

Расчет загрязнения атмосферного воздуха при эксплуатации автомобильных дорог по ул.Газовиков и пр.Заречный.

1.Средняя интенсивность потока автомобилей.                             

Таблица 1

Интенсивность движения автомобилей в сутки.

Название улицы (перекрестка)	Количество автомобилей в сутки, шт	Из них, %
		легковые	Грузовые  до 6т	Грузовые до14т	Автопоезда и автобусы, 30т
ул. Газовиков	8000	78	9	5	8
пр.Заречный	3000	90	8	-	2

 

2. Приведение количественного выражения автомобильного потока к легковому автомобилю, ул.Газовиков.

П = % А ^. К ,

а) П = 9% 8000 ^. 2= 1440 шт. (грузовые до 6т)

    П = 5% 8000 ^. 5= 2000 шт. (грузовые до 14 т)

    П = 8% 8 000 ^. 3= 1920 шт. (автобусы, 30т)

    Всего: 6240+1440+2000+1920=11 600 шт.

Приведение  количественного выражения автомобильного потока к легковому автомобилю, пр.Заречный.

П = % А ^. К ,

б) П = 8% 3000 ^. 2= 480 шт. (грузовые до 6т)

    П = 2% 3 000 ^. 3= 180 шт. (автобусы, 30т)

    Всего: 2700+480+180=3360 шт.

3. Общее количество сожженного всем автотранспортом топлива на 1 км дороги (в л горючего на км):

V_гор = n_авт ^. V_л

а) n_авт = 11600 шт., V_л = 10л/100км

   V_гор = 11600 шт. ^. 0,1 л/км = 1160 л/км

б) n_авт = 3360 шт., V_л = 10л/100км

   V_гор = 3360 шт. ^. 0,1 л/км = 336 л/км

4. Определить массу сожженного горючего в кг:

m = V_гор ^. g

g=0,82.

а) m =  1160 л/км^.  0,82 = 951,2 кг   

б) m =  336 л/км^.  0,82 = 275,52 кг     

5. Определить выбросы вредного вещества в сутки, используя табл. 4, по формуле:

С_в = К_в . m

а) Св = 2,710 . 951,2 = 2577,7 кг     Св = 0,080 . 951,2 = 76,1 кг     Св = 0,080 . 951,2 = 76,1 кг     Св = 0,040 . 951,2 = 38,05 кг     Св = 0,002 . 951,2 =1,9 кг     Св = 0,006 . 951,2 =5,7 кг     Св = 0,200 . 951,2 =190,2 кг     Св = 0,019 . 951,2 =18,07 кг

б) Св = 2,710 . 275,52 = 746,7 кг     Св = 0,080 . 275,52 = 22,04 кг     Св = 0,080 . 275,52 = 22,04 кг     Св = 0,040 . 275,52 = 11,02 кг     Св = 0,002 . 275,52 = 0,55 кг     Св = 0,006 . 275,52 = 1,65 кг     Св = 0,200 . 275,52 = 55,1 кг     Св = 0,019 . 275,52 = 5,23 кг

 

Выбросы вредных  веществ в сутки.

Продукты сгорания и их количество, кг	ул.Газовиков	пр.Заречный
Углекислый газ, СО2	2577,7 кг	746,7 кг
Окись углерода, СО	76,1 кг	22,04 кг
Углеводороды, СnНm	76,1 кг	22,04 кг
Оксиды азота, NO, NO2	38,05 кг	11,02 кг
Сернистый газ, SO2	1,9 кг	0,55 кг
Сажа	5,7 кг	1,65 кг
Бензапирен, мг/кг	190,2 кг	55,1 кг
Свинец, Pb	18,07 кг	5,23 кг
Итого:	2978,177	864,33

 

 

1.Предмет и основные задачи экологии

Термин  экология образован от двух греческих  слов (ойкос – дом, жилище, родина, и логос – наука), означающих дословно "наука о местообитании". В более общем смысле экология – это наука, изучающая взаимоотношения организмов и их сообществ с окружающей их средой обитания.

 Изначально  экология развивалась как составная  часть биологической науки в  тесной связи с другими естественными  науками - химией, физикой, геологией,  географией, математикой.

 Невозможно  охранять природу, пользоваться  ею, не зная, как она устроена, по каким законам существует  и развивается, как реагирует  на воздействия человека, какие  предельно допустимые нагрузки  на природные системы может  позволить себе общество, чтобы  не разрушить их. Все это и  является предметом экологии.

 Предметом  экологии является совокупность  или структура связей между  организмами и средой. Главный  объект изучения в экологи  - экосистемы, т.е. единые природные  комплексы, образованные живыми  организмами и средой обитания. Кроме того, в область ее компетенции  входит изучение отдельных видов  организмов, их популяции, т. е.  совокупностей особей одного  вида (популяционно-видовой уровень)  и биосферы в целом. Основной, традиционной частью экологии  как биологической науки является  общая экология, которая изучает  общие закономерности взаимоотношений  любых живых организмов и среды  (включая человека как биологическое  существо).

 В  составе общей экологии выделяют  следующие основные разделы:

 Аутэкология  первое и наиболее простое  подразделение экологии изучает  действия природных факторов  на отдельные (искусственно изолированные  организмы).

 Популяционная  экология (демэкология), более высокий уровень организации живой материи, когда особь находится в окружении таких же особей, которые вместе занимают определенную территорию и относятся к одному виду. Такие группы, как уже отмечалось ранее, называют популяциями. В популяции особь начинает испытывать влияние соседей, а главное — начинает воспроизводиться. При этом, очевидно, возникают новые проблемы, которые обусловливают необходимость изучения влияния тех же внешних факторов, но уже не на отдельную особь, а на группу особей, на изменение ее состава и численности.

 Нельзя  полагать, что популяция — просто  сумма отдельных особей, а ее  свойства — лишь сложение свойств  этих особей. У популяции в  результате сложного взаимодействия  входящих в нее организмов  появляются только ей присущие  свойства, которые совершенно не  присущи отдельной особи (например, способность к размножению, а,  следовательно, к изменению численности  и полового состава).

Исследование  жизнедеятельности отдельных популяций, определение характера и причин их изменений, происходящих в результате внешних и внутренних воздействий, составляет предмет популяционной  экологии, или демэкологии.

 Синэкологию  (биоценологию)- изучает взаимоотношения  популяций, сообществ и экосистем  со средой.

 Однако  совершенно ясно, что как отдельная  особь не способна длительно  существовать вне «родной» популяции,  так и сама популяция не  может жить изолированно: она  нуждается в веществе и энергии,  информации, пространстве и других  ресурсах, без которых нет жизни.  Вследствие этого одна популяция  вступает во взаимоотношения,  с другими популяциями. Иными  словами, различные популяции  связаны множеством нитей, они,  объективно повинуясь законам  природы, не могут существовать  друг без друга. Следовательно,  совместно обитающие популяции  различных организмов всегда  образуют определенное единство, которое называют сообществом,  или биоценозом. Важнейшее свойство  сообщества — устойчивость, то  есть способность к самоподдержанию своих природных свойств и видового состава при внешних воздействиях. При этом важно подчеркнуть, что устойчивость сообщества обусловлена как устойчивостью входящих в него популяций, так и особенностями взаимодействия между ними. Изучение сообществ, их взаимоотношений с окружающей средой составляет предмет экологии сообществ.

 Для  всех этих направлений главным  является изучение выживания  живых существ в окружающей  среде и задачи перед ними  стоят преимущественно биологического  свойства - изучить закономерности  адаптации организмов и их  сообществ к окружающей среде,  саморегуляцию, устойчивость экосистем и биосферы и т.д.

 В  изложенном выше понимании общую  экологию нередко называют биоэкологией,  когда хотят подчеркнуть ее биоцентричность.

 С  точки зрения фактора времени  экология дифференцируется на  историческую и эволюционную.

 Кроме  того, экология классифицируется  по конкретным объектам и средам  исследования, т.е. различают   экологию животных, экологию растений  и экологию микроорганизмов.

 Экология  своими корнями уходит в далекое  прошлое. Потребность в знаниях,  определяющих «отношение живого  к окружающей его органической  и неорганической среде», возникла  очень давно.

 Достаточно  вспомнить труды Аристотеля (384-322 до н.э.), Плиния Старшего(23-79 н.э.), в которых обсуждалось значение  среды обитания в жизни организмов.

 В  1866 г. вышел в свет фундаментальный  труд немецкого зоолога Э. Геккеля  «Всеобщая морфология организмов».  В нем впервые дано общее  определение экологии как суммы  знаний по совокупности взаимоотношений  животного с окружающей его  средой, как органической, так и  неорганической. Ученый отнес экологию  к биологическим наукам и наукам  о природе, которые, прежде  всего, интересуют все стороны  жизни биологических организмов.

 Как  самостоятельная наука экология  окончательно оформилась в начале 20-го столетия. В последнее время  роль и значение биосферы как  объекта экологического анализа  непрерывно возрастает. Особенно  большое значение  в современной  экологии уделяется проблемам  взаимодействия человека с окружающей  природной средой. Выдвижение на  первый план этих разделов  в экологической науке связанно  с резким усилением отрицательного  взаимного влияния человека и  среды, возросшей ролью экономических,  социальных и нравственных аспектов, в связи с резко негативными  последствиями научно – технического  прогресса. 

 Таким  образом, современная экология  не ограничивается только рамками  биологической дисциплины, трактующей  отношения главным образом животных  и растений, она превращается  в междисциплинарную науку, изучающую  сложнейшие проблемы взаимодействия  человека с окружающей средой. Актуальность  и многогранность  этой проблемы, вызванной обострением  экологической обстановки в масштабах  всей планеты, привела к «экологизации»  многих естественных, технических и гуманитарных наук. Например, на стыке экологии с другими отраслями знаний продолжается развитие таких новых направлений, как инженерная экология, геоэкология, математическая экология, сельскохозяйственная экология, космическая экология и т.д. Соответственно более широкое толкование получил и сам термин «экология».

Задачи экологии.

 С  научно-практической точки зрения  вполне обосновано деление экологии  на:

1. Теоретическая экология - вскрывает общие закономерности организации жизни.
2. Прикладная экология - изучает механизмы разрушения биосферы человеком, способы предотвращения этого процесса и разрабатывает принципы рационального использования природных ресурсов. Научную основу составляет система обще экологических законов, правил и принципов.

 Исходя, из приведенных выше понятий  следует, что задачи экологии  весьма многообразны.

 В  общетеоретическом плане к ним относятся:

1. разработка общей теории устойчивости экологических систем;
2. изучение экологических механизмов адаптации к среде;
3. исследование регуляции численности популяций;
4. изучение биологического разнообразия и механизмов его поддержания;
5. исследование продукционных процессов;
6. исследование процессов, протекающих в биосфере, с целью поддержания ее устойчивости;
7. моделирование состояния экосистем и глобальных биосферных процессов.