Решение задач по экологии – Задачи с решением по экологии

Содержание

Расчетные задачи по экологии

ВАРИАНТ 1

1 уровень на «3» — Какое количество планктона (в кг) необходимо, чтобы в водоёме выросла щука массой 8 кг?

2 уровень на «4» — Вес каждого из двух новорожденных детенышей летучей мыши составляет 1 г. За месяц выкармливания детенышей молоком вес каждого из них достигает 4,5 г. Какую массу насекомых должна потребить самка за это время, чтобы выкормить свое потомство. Чему равна масса растений, сохраняющаяся за счет истребления самкой растительноядных насекомых?

3 уровень на «5» — 1м2 площади экосистемы дает 800 г сухой биомассы за год. Построить цепь питания (4 трофических уровня) и определить, сколько гектаров необходимо, чтобы прокормить человека массой 70 кг (из них 63% составляет вода).

ВАРИАНТ 2

1 уровень на «3» — На основании правила экологической пирамиды определите, сколько необходимо планктона ( водорослей и бактерий), чтобы в Черном море вырос и мог обитать один дельфин массой 300 кг. (дельфин в цепи четвертый)

2 уровень на «4» — Если предположить, что волчонок с месячного возраста, имея массу 1 кг, питался исключительно зайцами (средняя масса 2 кг), то подсчитайте, какое количество зайцев съел волк для достижения им массы в 40 кг и какое количество растений (в кг) съели эти зайцы.

3 уровень на «5» — Пользуясь правилом экологической пирамиды, определите, какая площадь (в гектарах) соответствующей экосистемы может прокормить одну особь последнего звена в цепи питания: планктон→мелкая рыба→щука (300 кг). Сухая биомасса планктона с 1м2 моря составляет 600г. Из указанной в скобках массы 60 % составляет вода.

ВАРИАНТ 1

1 уровень на «3» — Какое количество планктона (в кг) необходимо, чтобы в водоёме выросла щука массой 8 кг?

ОТВЕТЫ

1 ВАРИАНТ

1 уровень: цепь: планктон – рыба – щука. Ответ: 800 кг

(8х10)х10 8х10 8

2 уровень: цепь: растение – насекомое – мышь

(7х10)х10 7х10 7

2 детеныша х (4,5 – 1) = 7 г.

Ответ: летучая мышь должна потребить 70г насекомых, что сохранит 700г растений.

3 уровень:

Определяем процент органического вещества в теле человека: 70 кг • 0,37 = 25,9 кг (26)
Определяем количество биомассы в первом звене цепи питания:
растения→консументы →консументы → человек.
26000 кг 2600 кг 260 кг 26 кг
Определяем, сколько гектаров экосистемы могут прокормить человека на протяжении года: 1 м2 – 0,8 кг
х — 26000 кг х = 26000/0,8 =32500 м2 =3,25 га
Ответ. Необходимо 3,25 га.

ОТВЕТЫ

2 ВАРИАНТ

1 уровень: цепь: планктон – рыба — рыба – дельфин. Ответ: 300000 кг = 30т

30000х10 3000 х10 300х10 300

2 уровень:

Масса волка = 40 – 1 = 39 кг

цепь: растение – заяц – волк

390х10 39х10 39

1 заяц – 2кг, а 390 кг зайцев – это 195 штук

Ответ: волк съел 195 зайцев, которые съели 3900 кг растений.

3 уровень
Определяем сухую массу тела щуки:
х = 10 • 0,4 =4 кг
Пользуясь правилом экологической пирамиды, определяем массу планктона:
Планктон→мелкие рыбы→щука
400 кг 40 кг 4 кг
Площадь водоема, которая может прокормить 1 щуку: х=400/0,6 =666,6 м2
Ответ. Необходимо = 0,07га водоема

Задача повышенной сложности.

Вычислить возможность существования в озере Лох-Несс плезиозавра, причем не одного, а целой семьи, так как для сохранения вида необходима репродукция.
Допустим, что общая масса семьи плезиозавров-100 тонн (5-7 особей, 40% сухое вещество). Общая площадь озера Лох-Несс- (57000 км2). Цепь питания: фитопланктон –рыбы – семья плезиозавров. Вычислим, какая площадь акватории озера необходима, чтоб прокормить этих животных, когда известно, что биомасса фитопланктона – 500г/м2 сухой массы.

Решение:

По правилу экологической пирамиды для семьи динозавров необходимо в 10 раз больше биомассы, чем их собственная масса (сухая масса пресмыкающихся – 40 тонн), а именно 400 тонн рыбы, а для рыбы, в свою очередь, необходимо

4000 тонн фитопланктона. Площадь, которую занимает количество продуцентов: 4 000 000 000 г (4 тонны): 500 г/м2 = 8 000 000 м (8000 км)

Ответ:

Площадь озера Лох-Несс (57000 км2) хватит, чтобы прокормить семью плезиозавров общей массой 100 тонн. Значит, теоретически существование динозавров в этом озере возможно.

xn--j1ahfl.xn--p1ai

Экологический урок «Решение расчетных задач по экологии»(8 класс)

Экологический урок «Решение расчетных задач по экологии»,

проведенный учителем математики Артюх И.М. в 8-А классе 27.01.17.

Цель: формирование экологического сознания школьников, воспитание экологической культуры.

Задачи:

Создать условия для формирования экологической культуры школьников:

— удовлетворение интересов и потребностей обучающихся в области экологических связей как условие реализации их творческого потенциала;

— творческое развитие личности, формирование гуманистических ценностей;

— развитие системы экологического информирования и просвещения.

2. Способствовать формированию этического и эстетического восприятия окружающего мира:

— расширение кругозора учащихся;

— раскрытие нравственных аспектов отношения к природе;

— привлечение внимания к одной из глобальных проблем человечества — сохранению окружающего мира.

Слово учителя

В какое удивительное время мы живём! Мы безмерно богаты! Мы владеем целой планетой с умеренным климатом, с атмосферой, водой, плодородной почвой. Человечество может гордиться своими достижениями в области техники, искусства, образования. Человек, как биологический вид, претендует на главную роль, так как имеет важное преимущество – разум….Ребята! Всегда ли человек совершает разумные поступки? Поэтому, наряду с достижениями у человека появились большие проблемы. К числу самых волнующих, несомненно, относятся проблемы экологии. Ребята, что такое экология?

Экология – «ойкос» по-гречески означает «дом, жилище, место пребывания в природе растительных и животных организмов между собой и со средой»

Ребята как вы понимаете, что такое экологическая проблема, какие экологические проблемы вам известны?

Экологические проблемы

 Снижение биоразнообразия

 Загрязнение бытовым мусором

 Загрязнение и разрушение почвы

 Загрязнение мирового океана

 Парниковый эффект

 Разрушение озонового экрана

 Загрязнение окружающей среды

 Массовая вырубка лесов

Лес – значима ли его роль в жизни человека?

Поговорим сегодня о лесных богатствах.

Лес это: источник древесины, защита воздуха, почвы, водоемов, место отдыха, дом для растений, животных, грибов , источник кислорода, «легкие» нашей планеты.

Каждую секунду в России вырубается 1 дерево. После вырубки или пожара лес восстанавливается только через 100 лет. Часто люди становятся виновниками лесных пожаров, не соблюдая правила поведения в лесу.

Срубить дерево – 5 минут, вырастить – 100 лет. Это народная мудрость.

Если перевести это на язык математики, то удивительные цифры покажут степень воздействия человека на природу, роль зеленых растений в улучшении экологической обстановки в городах.

Продолжим работу в группах

Каждая группа работает над своей задачей, в итоге мы узнаем удивительные факты.

(Каждая группа получает задачи)

1 группа остановится на производстве бумаги.

2 группа — покажет, как сберечь «легкие» нашей планеты

3 группа и 4 группа — как лес очищает наши городаМы работаем с первой группой. Остальные на доске и самостоятельно с последующими фактами (проверкой)

Бумага – это деревья. Проведем маленькое исследование и сделаем вычисления к следующей задаче.

Решение задач

Задача 1 (1 карточка)

Вычислить, сколько нужно вырубить леса для того, чтобы издать один учебник «Алгебра 8» под редакцией Ю.Н. Макарычева, и сколько, чтобы издать тираж учебника?

Этапы работы над задачей:

1. Вычислить площадь одной страницы учебника (измерить на уроке)

2. Умножить результат на количество страниц в учебнике (посмотреть количество страниц)

3. Умножить на тираж учебника (посмотреть тираж)

3. Выразить результат в квадратных метрах.

4. Сколько вырубили леса, чтобы создать тираж учебника?

Решение.

Размеры одной страницы учебника 16 см на 21 см, т.е. площадь равна

1) 21 *16 = 336 (см²)- площадь 1 страница

2) 336* 272 = 91392 (см²)-площадь бумаги 1 учебника

3) чтобы перевести в м² надо разделить на 10 000

91392 см²:10 000=9 м² 1392 см²=9 м²

4) тираж 70 000 экземпляров (найти на последней странице учебника)

9 * 70000 = 630000 (м²) –площадь бумаги тиража учебника

5) Леса уходит в 3 раза больше

630000м²*3=1890 000 (м²) = 189 (га) – леса необходимо на тираж 1 учебника

6) 1га растёт 430 – 600 деревьев

Ответ: чтобы издать тираж учебника надо вырубить 113400 деревьев

Какой вывод для себя вы сделали, решая эту задачу?

Вывод: прежде чем портить учебник, подумай, сколько погибнет деревьев для издательства нового.

А теперь послушаем, что получилось у остальных групп.

2 карточка

1. На производство 1 тонны бумаги требуется 17 деревьев. Каждая тонна макулатуры спасет эти деревья от вырубки. Сколько надо собрать макулатуры, чтобы сохранить 510 деревьев?

2. В сутки человек потребляет 0,8кг кислорода, при физической нагрузке до 1,3кг. Среднее дерево выделяет за сутки 0,2кг кислорода,

А) Сколько деревьев надо на одного человека, чтобы нам легко дышалось? (4д, 800д)

В) Сколько деревьев должно быть посажено, в парке, чтобы в нем комфортно себя чувствовали 200 человек?

Вывод: создавать пункты по приему макулатуры, строить производства перерабатывающие макулатуру.

Исследовательские группы показали: Сколько леса уходит на производство бумаги, и как уберечь «легкие» нашей планеты. 2 группы вычисляли: как стоит лес на охране нашего здоровья.

3 карточка

1. Для нормальной жизни в промышленном городе на каждого жителя необходимо иметь 25м² зелёных насаждений. Какова должна быть площадь насаждений в городе Петровске, если в нем проживает 30440 человек. (30440 * 25 = 761000м2 = 76,1 га)

2. В Африке раньше леса занимали 60% территории, в настоящее время – только 17%

На сколько млн. км² сократилась площадь лесов Африки, если её территория 30,3 млн. км²?

4 карточка

1. 1 га букового дерева леса за год осаждает из воздуха 70 тонн пыли, а сосновый бор – 43% от этого количества, ельник – 50%, дубрава – 71%. Сколько т пыли осаждает сосновый бор, ельник, дубрава? ( Ответ округлить до единиц)

( 30т. – сосновый бор, 35т – ельник, 49 .7=50т –дубрава)

2. В разных странах на разовые салфетки, бумажные полотенце ежегодно расходуется 15 млн. т. бумаги. Из одного взрослого дерева производится 60 кг.

Сколько уничтожается деревьев для изготовления салфеток? 250 000 000д

Вы услышали цифры, которые подтверждают, как необходимы наши леса.

Удивительные числа показали, для чего нужен лес.

А теперь подсчитаем сколько деревьев вырублено для мусорной корзины?

Было проведено мини-исследование такого плана: после уроков в кабинетах математики мы собрали весь бумажный мусор, взвесили его и получили результат, что за день школьники выбрасывают 54,8г бумаги. Продолжим исследование.

Задача

Сколько в нашей школе остается бумаги на столах за день после уроков? Сколько за 170 учебных дней? Сколько всего школ в нашем городе?

Посчитать сколько бумаги будет потрачена впустую.

Посчитать сколько деревьев будет вырублено впустую, бесполезно, для мусорной корзины?

Решение.

На столах после уроков остается 54,8 г бумаги, в нашей школе 40 кабинетов. Значит, в школе ежедневно выбрасывается 54,8 * 40 = 2192г = 2,2 кг бумаги.

Зная, что в городе 20 школ, посчитаем, сколько бумаги выбросят в мусор за один день по всем школам 2,2 *20 =44 (кг)

В учебном году 170 учебных дней, за это время потратят 44 * 170 = 7480 кг.

Значит, 7480 кг бумаги потрачено впустую.

Переведите это в деревья, и вы увидите, какой урон наносим мы природе.

Лес – это не только украшение Земли. Если бы мы сдавали макулатуру, то могли сберечь леса. Элементарные вычисления позволили решить практико – ориентированные задачи. Этот аппарат работает в разделе «Реальная математика»

Рефлексия учебной деятельности на уроке

Закончите предложения.

Урок: Привлек меня тем, что…; Показался интересным…; Взволновал…; Заставил задуматься…; Наибольший интерес вызвал этап урока…

Своей работой на уроке я: Доволен; Не совсем доволен; Не доволен, потому что…

Домашнее задание. Решите задачи

1. Каждый житель Земли расходует в год количество бумаги, которое получают из 3 деревьев. Сколько хвойных деревьев потребуется на вашу семью? На ваш класс?

2. В настоящее время леса на планете занимают около 40 млн. км². Ежегодно эта величина уменьшается на 2%. Когда планета останется без своих «легких», если этот процесс не остановить?

3. Составить задачи, используя жизненные ситуации.

infourok.ru

Практическое занятие по биологии «Решение задач по экологии»

Практическое занятие № 10

Тема: « Решение задач по экологии».

Количество часов: 1

Цели.

Обучающая: формирование умения применять знания по экологии для решения экологических задач

Развивающая: развить умение в оперативности мышления

Воспитательная: воспитывать ценностное отношение ко всему живому.

Литература:

В.М.Константинов. Общая биология: учебник для студ.-М. Академия, 2013.
В.Б.Захаров. Общая биология 10 кл. Рабочая тетрадь. — М ., 2012.
Экология : методические указания /А.В. Киселев; Читинский техникум железнодорожного транспорта ЗабИЖТ ИрГУПС. – Чита: РИЦ ЧТЖТ ЗабИЖТ ИрГУПС, 2009. – 48 с.

Оснащение: задания для лабораторной работы; учебник, тетрадь для лабораторных работ, канцелярские принадлежности.

Методические рекомендации к выполнению практических занятий

Для выполнения заданий обучающийся должен вспомнить общие сведения об экологии и правила решения экологических задач
В конце практического занятия обязательно записывается вывод по итогам выполненной работы (вывод формулируется исходя из цели работы)

Ход урока

Организационный момент

Актуализация опорных знаний:

Биологический диктант.

Агроценозы — такие экосистемы, структуру и функцию которых создает, поддерживает и контролирует человек в своих интересах.

Природные биогеоценозы — саморегулирующиеся экосистемы, агроценозы регулируются человеком.

Паразитизм — такая форма связи популяций, при которой паразит получает необходимые питательные вещества от организма хозяина, принося ему обычно вред, но не вызывая немедленной гибели.

Хищничеством называют такие отношения, при которых особи одного вида поедают особей другого.

Симбиозом называют такую форму существования популяций, при которой каждый вид извлекает пользу из связи с другим видом.

Задания для выполнения практического занятия:

Вариант 1

Задача 1. В одном озере живут окунь, ёрш, карась, щука и плотва. В соседнем, изолированном от первого водоёма, обитает окунь, щука, судак, лещ, плотва. Сколько видов и сколько популяций населяют оба водоёма?

Ответ: Видов 3: Карповые ( карась,плотва, лещ),Окуневые( окунь,ерш, судак),Хищные (щука).Популяций 7

Задача 2. В нижнем течении р. Лены самки якутского осетра начинают размножаться в 15-летнем возрасте, достигнув 70- сантиметровой длины тела. Осётр в возрасте 34 года имел массу 34 кг и длину – 182 см. На реке Алдан самки этого же осетра мечут икру в 12 лет при длине всего в 58 см. Промысловая мера (минимальный размер особи, разрешённой к вылову) составляет 62 см. Что произойдёт с алданской и ленской популяциями, если в результате интенсивного промысла станут вылавливать всех особей, начиная с разрешённых размеров?

Ответ: Произойдет исчезновение популяции, в дальнейшем это приведет к разрушению экосистемы, в которой существовал осетр ( исчезновение других видов, зависимых от осетра).

Задача 3. В некоторой популяции животных пометили 500 экземпляров. Через некоторое время поймали 10000 экз., из них 50 с пометками.

Как оценить численность популяции? Каковы возможные источники ошибок этой оценки? применимо ли предположение о том, что вид состоит из популяций, к человеку?

Дано: А1 500- помечены
А2 — 10 000
А3 — 50 с пометками
Решение 10 000 — 50
х — 500
х=10 000*500 /50=100 000 особей в популяции.

Ответ: численность-100 000 особей в популяции, я считаю , что не применимо.

Вариант 2

Задача 1. Если популяция реагирует на собственную высокую плотность снижением рождаемости, то почему возможно чрезмерное размножение вредителей на полях и в садах?

Ответ: чем выше численность, тем больше конкуренция за пищевые и прочие ресурсы. Тогда и выживаемость потомства падает (на счет рождаемости — не в курсе, может и она падает тоже). А на полях и в садах чрезмерное количество пищи для этих самых «вредителей», поэтому они там и размножаются хорошо. Любое поле — это не природный биоценоз, а искусственный, он нарушает естественное равновесие.

Задача 2. На территории площадью 100 км ежегодно производи ли частичную рубку леса. На момент организации на этой территории заповедника было отмечено 50 лосей. Через 5 лет численность лосей увеличилась до 650 голов. Еще через 10 лет количество лосей уменьшилось до 90 и стабилизировалось в последующие годы на уровне 80—110 голов.

Определите численность и плотность поголовья лосей:

а) на момент создания заповедника;

б) через 5 лет после создания заповедника;

в) через 15 лет после создания заповедника.

Объясните, почему сначала численность лосей резко возросла, а позже упала и стабилизировалась.

Ответ: а – 0,5 особи/км2; б – 6,5 особи/км2; в – 0,9 особи/км2. Численность лосей возросла из-за охраны на территории заповедника. Позже численность уменьшилась, так как в заповедниках рубка леса запрещена. Это привело к тому, что через 15 лет мелкие деревья, растущие на старых вырубках, выросли, и кормовая база лосей уменьшилась

Задача 3.Охотоведы установили, что весной на площади 20 км2 таежного леса обитало 8 соболей, из которых 4 самки (взрослые соболи не образуют постоянных пар). Ежегодно одна самка в среднем приносит трех детенышей. Средняя смертность соболей (взрослых и детенышей) на конец года составляет 10%.

Определите: численность соболей в конце года; плотность весной и в конце года; показатель смертности за год; показатель рождаемости за год.

Решение:

1 раз самка приносит 3 детенышей, то их кол-во на конец года 12.т.к. самок 4,следовательно 48. Вместе со взрослыми — 56. Средняя смертность -10%, т. е. 6. Тогда численность в конце года 50.

Плотность весной 0,4 (соболя/км) в конце года 50/20=2,5 (соболя/км)
Рождаемость 50=100%; 54=150% ;54 до 56=60 %
Процент смертности на конец года 6 до 56=10%

Ответ: численность соболей-50; В конце года 50/20=2,5; рождаемость-60 % ; процент смертности на конец года-10%

Итог урока

В результате выполненной работы, обучающиеся подтвердили теоретические знания.

Релаксия

Гимнастика для глаз.

Домашнее задание

Выучить параграф 74

videouroki.net

метода к задачам по Экологии

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ»

О.В. ГУТИНА, МАЛОФЕЕВА Ю.Н.

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ к решению задач по курсу

«ЭКОЛОГИЯ»

для студентов всех специальностей

Москва 2006 г.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Контроль качества атмосферного воздуха в зоне промышленных предприятий.
Задание 1. Расчет рассеивания дымовых газов из трубы котельной
2. Технические средства и методы защиты атмосферы.
Задание 2.
3. Контроль над загрязнением окружающей среды. Нормативно-правовые основы охраны природы. Плата за наносимый ущерб окружающей среды.
Задание 3. «Расчет технологических выбросов и плата за загрязнение ОПС на примере хлебозавода»

Литература

Рассеивание в атмосфере выбросов промышленных предприятий

Выбросы – поступление загрязняющих веществ в атмосферу. Качество атмосферного воздуха определяется концентрацией содержащихся в нем загрязняющих веществ, которая не должна превышать санитарно – гигиенический норматив – предельно допустимую концентрацию(ПДК) для каждого загрязняющего вещества. ПДК – максимальная концентрация загрязняющего вещества в атмосферном воздухе, отнесенная к определенному времени осреднения, которая при периодическом воздействии или на протяжении всей жизни человека не оказывает на него вредного влияния, включая отдаленные последствия.

При существующих технологиях получения целевых продуктов и существующих способах очистки выбросов уменьшение концентраций опасных загрязнений в окружающей среде обеспечивают увеличением площади рассеивания, путем выведения выбросов на большую высоту. При этом предполагают, что достигается только такой уровень аэротехногенного загрязнения окружающей среды, при котором еще возможно естественное самоочищение воздуха.

Наибольшая концентрация каждого вредного вещества С_м (мг/м³) в приземном слое атмосферы не должна превышать предельно допустимой концентрации :

(1)

Если в состав выброса входят несколько вредных веществ, обладающих однонаправленным действием, т.е. взаимоусиливают друг друга, то должно выполняться неравенство:

(2)

С₁ — С_n – фактическая концентрация вредного вещества в атмосферном

воздухе, мг/м³,

ПДК — предельно допустимые концентрации загрязняющих веществ (МР).

Научно обоснованные нормы ПДК в приземном слое атмосферы должны обеспечиваться контролем нормативов для всех источников выбросов. Таким экологическим нормативом является предельно допустимый выброс

ПДВ — максимальный выброс загрязняющего вещества, который, рассеиваясь в атмосфере, создает приземную концентрацию этого вещества не превышающую ПДК с учетом фоновой концентрации.

Загрязнение окружающей среды при рассеивании выбросов предприятий через высокие трубы зависит от многих факторов: высоты трубы, скорости выбрасываемого газового потока, расстояния от источника выброса, наличия нескольких близко расположенных источников выбросов, метеорологических условий и др.

Высота выброса и скорость газового потока. С увеличением высоты трубы и скорости выбрасываемого газового потока эффективность рассеивания загрязнений увеличивается, т.е. рассевание выбросов происходит в большем объеме атмосферного воздуха, над большей площадью поверхности земли.

Скорость ветра. Ветер – турбулентное движение воздуха над поверхностью земли. Направление и скорость ветра не остаются постоянными, скорость ветра возрастает при увеличении перепада атмосферного давления. Наибольшее загрязнение атмосферы возможно при слабых ветрах 0-5 м/с при рассеивании выбросов на малых высотах в приземном слое атмосферы. При выбросах из высоких источников наименьшее рассеивание загрязнений имеет место при скоростях ветра 1-7 м/с (в зависимости от скорости выхода струи газа из устья трубы).

Температурная стратификация. Способность поверхности земли поглощать или излучать тепло влияет на вертикальное распределение температуры в атмосфере. В обычных условиях при подъеме вверх на 1 км температура уменьшается на 6,5⁰: градиент температуры равен 6,5⁰/км. В реальных условиях могут наблюдаться отклонения от равномерного уменьшения температуры с высотой – температурная инверсия. Различают приземные и приподнятые инверсии. Приземные характеризуются появлением более теплого слоя воздуха непосредственно у поверхности земли, приподнятые – появлением более теплого слоя воздуха(инверсионного слоя) на некоторой высоте. В инверсионных условиях ухудшается рассеивание загрязнений, они концентрируются в приземном слое атмосферы. При выбросе загрязненного газового потока из высокого источника наибольшее загрязнение воздуха возможно при приподнятой инверсии, нижняя граница которой находится над источником выброса и наиболее опасной скорости ветра 1 – 7 м/с. Для низких источников выбросов наиболее неблагоприятным является сочетание приземной инверсии со слабым ветром.

Рельеф местности. Даже при наличии сравнительно небольших возвышенностей существенно изменяется микроклимат в отдельных районах и характер рассеивания загрязнений. Так в пониженных местах образуются застойные, плохо проветриваемые зоны с повышенной концентрацией загрязнений. Если на пути загрязненного потока находятся здания, то над зданием скорость воздушного потока увеличивается, сразу за зданием – снижается, постепенно увеличиваясь по мере удаления, и на некотором расстоянии от здания скорость потока воздуха принимает первоначальное значение. Аэродинамическая тень – плохо проветриваемая зона, образующаяся при обтекании здания потоком воздуха. В зависимости от типа зданий и характера застройки образуются различные зоны с замкнутой циркуляцией воздуха, что может оказывать существенное влияние на распределение загрязнений.

Методика расчета рассеивания в атмосфере вредных веществ, содержащихся в выбросах, основана на определении концентраций этих веществ (мг/м³) в приземном слое воздуха. Степень опасности загрязнения приземного слоя атмосферного воздуха выбросами вредных веществ определяется по наибольшему рассчитанному значению концентрации вредных веществ, которое может установиться на некотором расстоянии от источника выброса при наиболее неблагоприятных метеоусловиях (скорость ветра достигает опасного значения, наблюдается интенсивный турбулентный вертикальный обмен и др.).

Расчет рассеивания выбросов проводится по ОНД-86.

Максимальная приземная концентрация определяется по формуле:

(3)

A – коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы (значение коэффициента А принимается равным 140 для Центрального района РФ).

М – мощность выброса, масса загрязняющего вещества, выбрасываемого в единицу времени, г/с.

F – безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосфере (для газообразных веществ равен 1, для твердых- 1).

 – безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности (для равнинной – 1, для пересеченной – 2).

Н – высота источника выброса над уровнем земли, м.

 – разность между температурой, выбрасываемой газовоздушной смесью и температурой окружающего наружного воздуха.

V₁ – расход газовоздушной смеси, выходящей из источника выброса, м³/с.

m, n – коэффициенты, учитывающие условия выброса.

Предприятия, выбрасывающие в окружающую среду вредные вещества, должны быть отделены от жилой застройки санитарно-защитными зонами. Расстояние от предприятия до жилой застройки (размеры санитарно-защитной зоны) устанавливаются в зависимости от количества и вида выбрасываемых в окружающую среду загрязняющих веществ, мощности предприятия, особенностей технологического процесса. С 1981г. расчет санитарно-защитной зоны регламентируется государственным стандартам. СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03 «Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов». По нему все предприятия разделены на 5 классов по степени их опасности. И в зависимости от класса устанавливается нормативная величина СЗЗ.

Предприятие (класс) Размеры санитарно-защитной зоны

I класс 1000 м

II класс 500 м

III класс 300 м

IV класс 100 м

V класс 50

Одна из функций санитарно-защитной зоны – биологическая очистка атмосферного воздуха средствами озеленения. Древесно-кустарниковые насаждения газопоглотительного назначения (фитофильтры) способны поглощать газообразные загрязняющие вещества. Например, установлено, что луговая и древесная растительность может связывать 16-90% сернистого газа.

Задача №1: Котельная промышленного предприятия оборудована котлоагрегатом, работающем на жидком топливе. Продукты сгорания: оксид углерода, окислы азота (окись азота и двуокись азота), сернистый ангидрид, мазутная зола, пятиокись ванадия, бензапирен, причем сернистый ангидрид и двуокись азота обладают однонаправленным действием на организм человека и образуют группу суммации.

В задаче требуется:

1) найти максимальную приземную концентрацию сернистого ангидрида и двуокиси азота;

2) расстояние от трубы до места появления С_М;

3) рассчитать ПДВ сернистого ангидрида.

Исходные данные:

Производительность котельной – Q_об=3000 МДж/ч;
Топливо – сернистый мазут;
КПД котельной установки – _к.у.=0.8;
Высота дымовой трубы H=40 м;
Диаметр дымовой трубы Д=0.4м;
Температура выброса Т_г=200С;
Температура наружного воздуха Т_в=20С;
Кол-во уходящих газов от 1 кг сжигаемого мазута V_г=22.4 м³/кг;
Содержание SO₂ в 1 м³ уходящих газов – a=3 г/м³;
Содержание NO₂ в 1 м³ уходящих газов – а = 0,8 г/м³;
Предельно-допустимая концентрация SO₂ в атмосферном воздухе –

С_{пдк
а.в.}=0.05 мг/м³;

Предельно-допустимая концентрация NO₂ в атмосферном воздухе –

С_{пдк
а.в.}=0.04 мг/м³;

Фоновая концентрация SO₂ – C_ф=0.004 мг/м³;
Теплота сгорания топлива Q_н=40.2 МДж/кг;
Место расположения котельной – Московская область;
Рельеф местности – спокойный (с перепадом высот 50м на 1км).

Решение.

Расчет максимальной приземной концентрации выполняется согласно нормативному документу ОНД-86 «Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе ЗВ, содержащихся в выбросах предприятий».

С_М=,

 =Т_Г – Т_В = 200 – 20 = 180^оС.

Для определения расхода газовоздушной смеси найдем часовой расход топлива:

В_ч=

V₁ =

m – безразмерный коэффициент, зависящий от условий выброса: скорости выхода газовоздушной смеси, высоты и диаметра источника выброса и разности температур.

Определяется по характеристической величине

f =

скорость выхода газовоздушной смеси из устья трубы определяется по формуле:

_о =

f= 1000

n – безразмерный коэффициент, зависящий от условий выброса: объёма газовоздушной смеси, высоты источника выброса и разности температур.

Определяется по характеристической величине

V_М = 0,65

n = 0,532V_м² – 2,13V_м + 3,13 = 1,656

М = V₁  а , г/с,

М_SO₂ = 0,579  3 =1,737 г/с,

М_NO₂ =0,8  0,579 = 0,46 г/с.

Максимальная приземная концентрация:

сернистого ангидрида –

С_М =

двуокиси азота —

С_м_{=
.}

Находим расстояние от трубы до места появления С_М по формуле:

Х_М =

где d – безразмерный коэффициент, зависящий от условий выброса: скорости выхода газовоздушной смеси, высоты и диаметра источника выброса, разности температур и объёма газовоздушной смеси.

d = 4,95V_м (1 + 0,28f), при 0,5 V_М  2,

d = 7 V_М (1 + 0,28f), при V_М  2.

У нас V_М = 0,89  d = 4,95 0,89(1 + 0,280,029) = 4,7

Х_М =

Т.к. приземная концентрация сернистого ангидрида превышает ПДК сернистого ангидрида в атмосферном воздухе, то величину ПДВ сернистого ангидрида для рассматриваемого источника определяем, учитывая необходимость выполнения уравнения суммации

Подставив наши значения, получаем:

что больше 1. Для выполнения условий уравнения суммации необходимо уменьшить массу выброса сернистого ангидрида, сохранив выброс двуокиси азота на прежнем уровне. Рассчитаем приземную концентрацию сернистого ангидрида при котором котельная не будет загрязнять окружающую среду.

=1- = 0,55

С_SO2 = 0,55  0,05 = 0,0275 мг/м³

М_ПДВ =

Эффективность метода очистки, обеспечивающую снижение массы выброса сернистого ангидрида от первоначального значения М = 1,737 г/с до 0,71 г/с определяем по формуле:

где С_ВХ – концентрация загрязняющего вещества на входе в газоочистную

установку, мг/м³,

С_ВЫХ – концентрация загрязняющего вещества на выходе из газо-

очистной установки, мг/м³.

Т.к. , а, то

тогда формула приобретет вид:

Следовательно, при выборе метода очистки необходимо, чтобы его эффективность была не ниже 59%.

Технические средства и методы защиты атмосферы.

Выбросы промышленных предприятий характеризуются большим разнообразием дисперсного состава и других физико-химических свойств. В связи с этим разработаны различные методы их очистки и типы газо- и пылеуловителей — аппаратов, предназначенных для очистки выбросов от загрязняющих веществ.

Методы очистки промышленных выбросов от пыли можно разделить на две группы: методы улавливания пыли«сухим» способоми методы улавливания пыли«мокрым» способом. Аппараты обеспыливания газов включают: пылеосадительные камеры, циклоны, пористые фильтры, электрофильтры, скрубберы и др.

Наиболее распространенными установками сухого пылеулавливания являются циклоны различных типов.

Они используются для улавливания мучной и табачной пыли, золы, образующейся при сжигании топлива в котлоагрегатов. Газовый поток поступает в циклон через патрубок 2 по касательной к внутренней поверхности корпуса 1 и совершает вращательно-поступательное движение вдоль корпуса. Под действием центробежной силы частицы пыли отбрасываются к стенке циклона и под действием силы тяжести опадают в бункер для сбора пыли 4, а очищенный газ выходит через выходную трубу 3. Для нормальной работы циклона необходима его герметичность, если циклон не герметичен, то из-за подсоса наружного воздуха происходит вынос пыли с потоком через выходную трубу.

Задачи по очистке газов от пыли могут успешно решаться цилиндрическими (ЦН-11, ЦН-15, ЦН-24, ЦП-2) и коническими (СК-ЦН-34, СК-ЦН-34М, СКД-ЦН-33) циклонами, разработанными НИИ по промышленной и санитарной очистке газов (НИИОГАЗ). Для нормального функционирования избыточное давление газов, поступающих в циклоны, не должно превышать 2500 Па. При этом во избежание конденсации паров жидкости t газа выбирается на 30 – 50^оС выше t точки росы, а по условиям прочности конструкции – не выше 400^оС. Производительность циклона зависит от его диаметра, увеличиваясь с ростом последнего. Эффективность очистки циклонов серии ЦН падает с ростом угла входа в циклон. С увеличением размера частиц и уменьшением диаметра циклона эффективность очистки возрастает. Цилиндрические циклоны предназначены для улавливания сухой пыли аспирационных систем и рекомендованы к использованию для предварительной очистки газов на входе фильтров и электрофильтров. Циклоны ЦН-15 изготавливают из углеродистой или низколегированной стали. Канонические циклоны серии СК, предназначенные для очистки газов от сажи, обладают повышенной эффективностью по сравнению с циклонами типа ЦН за счет большего гидравлического сопротивления.

Для очистки больших масс газов применяют батарейные циклоны, состоящие из большего числа параллельно установленных циклонных элементов. Конструктивно они объединяются в один корпус и имеют общий подвод и отвод газа. Опыт эксплуатации батарейных циклонов показал, что эффективность очистки таких циклонов несколько ниже эффективности отдельных элементов из-за перетока газов между циклонными элементами. Отечественная промышленность выпускает батарейные циклоны типа БЦ-2, БЦР-150у и др.

Ротационные пылеуловители относятся к аппаратам центробежного действия, которые одновременно с перемещением воздуха очищают его от фракции пыли крупнее 5 мкм. Они обладают большой компактностью, т.к. вентилятор и пылеуловитель обычно совмещены в одном агрегате. В результате этого при монтаже и эксплуатации таких машин не требуется дополнительных площадей, необходимых для размещения специальных пылеулавливающих устройств при перемещении запыленного потока обыкновенным вентилятором.

Конструктивная схема простейшего пылеуловителя ротационного типа представлена на рисунке. При работе вентиляторного колеса 1 частицы пыли за счет центробежных сил отбрасываются к стенке спиралеобразного кожуха 2 и движутся по ней в направлении выхлопного отверстия 3. Газ, обогащенный пылью, через специальное пылеприемное отверстие 3 отводится в пылевой бункер, а очищенный газ поступает в выхлопную трубу 4.

Для повышения эффективности пылеуловителей такой конструкции необходимо увеличить переносную скорость очищаемого потока в спиральном кожухе, но это ведет к резкому повышению гидравлического сопротивления аппарата, или уменьшить радиус кривизны спирали кожуха, но это снижает его производительность. Такие машины обеспечивают достаточно высокую эффективность очистки воздуха при улавливании сравнительно крупных частиц пыли – свыше 20 – 40 мкм.

Более перспективными пылеотделителями ротационного типа, предназначенными для очистки воздуха от частиц размером  5 мкм, являются противопоточные ротационные пылеотделители (ПРП). Пылеотделитель состоит из встроенного в кожух 1 полого ротора 2 с перфорированной поверхностью и колеса вентилятора 3. Ротор и колесо вентилятора насажены на общий вал. При работе пылеотделителя запыленный воздух поступает внутрь кожуха, где закручивается вокруг ротора. В результате вращения пылевого потока возникают центробежные силы, под действием которых взвешенные частицы пыли стремятся выделиться из него в радиальном направлении. Однако на эти частицы в противоположном направлении действуют силы аэродинамического сопротивления. Частицы, центробежная сила которых больше силы аэродинамического сопротивления, отбрасываются к стенкам кожуха и поступают в бункер 4. Очищенный воздух через перфорацию ротора с помощью вентилятора выбрасывается наружу.

Эффективность очистки ПРП зависит от выбранного соотношения центробежной и аэродинамической сил и теоретически может достигать 1.

Сравнение ПРП с циклонами свидетельствует о преимуществах ротационных пылеуловителей. Так, габаритные размеры циклона в 3 – 4 раза, а удельные энергозатраты на очистку 1000 м³ газа на 20 – 40 % больше, чем у ПРП при прочих равных условиях. Однако широкое распространение пылеуловители ротационного действия не получили из-за относительной сложности конструкции и процесса эксплуатации по сравнению с другими аппаратами сухой очистки газов от механических загрязнений.

Для разделения газового потока на очищенный газ и обогащенный пылью газ используют жалюзийный пылеотделитель. На жалюзийной решетке 1 газовый поток расходом Q разделяется на два протока расходом Q₁и Q₂. Обычно Q₁ = (0.8-0.9)Q, а Q₂=(0.1-0.2)Q. Отделение частиц пыли от основного газового потока на жалюзийной решетке происходит под действием инерционных сил, возникающих при повороте газового потока на входе в жалюзийную решетку, а также за счет эффекта отражении частиц от поверхности решетки при соударении. Обогащенный пылью газовый поток после жалюзийной решетки направляется к циклону, где очищается от частиц, и вновь вводится в трубопровод за жалюзийной решеткой. Жалюзийные пылеотделители отличаются простотой конструкции и хорошо компонуются в газоходах, обеспечивая эффективность очистки 0,8 и более для частиц размером более 20 мкм. Они применяются для очистки дымовых газов от крупнодисперсной пыли при t до 450 – 600^оС.

Электрофильтр. Электрическая очистка один из наиболее совершенных видов очистки газов от взвешенных в них частиц пыли и тумана. Этот процесс основан на ударной ионизации газа в зоне коронирующего разряда, передаче заряда ионов частицам примесей и осаждении последних на осадительных и коронирующих электродах. Осадительные электроды 2 присоединяют к положительному полюсу выпрямителя 4 и заземляют, а коронирующее электроды подсоединяют к отрицательному полюсу. Частицы, поступающие в электрофильтр, ок положительному полюсу выпрямителя 4 и заземляют, а коронирующее электроды приедаче заряда ионов примесей ана. 000000000000000бычно уже имеют небольшой заряд, полученный за счет трения о стенки трубопроводов и оборудования. Таким образом, отрицательно заряженные частицы движутся к осадительному электроду, а положительно заряженные частицы оседают на отрицательном коронирующем электроде.

Фильтры широко используют для тонкой очистки газовых выбросов от примесей. Процесс фильтрования состоит в задержании частиц примесей на пористых перегородках при движении через них. Фильтр представляет собой корпус 1, разделенный пористой перегородкой (фильтро-

studfiles.net

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 3 Решение задач по экологии. — ГДЗ биология — Решение упражнений и заданий к учебнику «Биология» П.Г. Балан 11 класс — 2011 год

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 3

Тема: Решение задач по экологии.

Цель: научиться решать типовые экологические задачи, составить упрощенную математическую модель взаимоотношений хищника и жертвы в сообществе.

Оборудование: текст практической работы в учебнике.

Ход работы

Задача 1. Человек имеет массу тела 70 кг, из которой 60 % составляет вода. Какая площадь акватории моря способна ее прокормить, если в пищу потребляется рыба, питается водорослями (фитопланктоном). Продуктивность фитопланктона составляет 600 г/м² сухой биомассы.

Решения

1. Используем правило экологической пирамиды, согласно которому на каждом из цепей питания запасается только 10 % потребленной биомассы.

Определяем сухую биомассу человека:

70 кг -100 %; х кг — 40 %; х — 28 кг.

Для создания 28 кг сухой биомассы человеку нужно употребить 280 кг рыбы, а рыбе — соответственно 2800 кг фитопланктона.

Определим площадь акватории, на которой обитает соответствующая масса фитопланктона:

2800 кг — х; 0,6 кг — 1 м²; х = 4666,6 м².

Задача 2. Определите производительность агроценоза площадью 1 га (сухое вещество и энергию, которая в ней запасается), если в течение суток растениями создается 560 г/м² сухого вещества, а в 1 г сухой биомассы, созданной растениями, запасается 22 кДж энергии.

Решения.

1. Определяем массу сухого вещества агроценоза на площади 1 га (10 000 м²).

0,56 кг — м²; х-10 000 м²; х = 5600 кг.

2. Определяем количество энергии, которая запасается растениями агроценоза на площади в 1 га. 1г — 22 кДж;

560 000 г — х; х = 123 200 000 кДж или 2 933 000 ккал (1 ккал = 4,2 кДж). Ответ: Производительность агроценоза площадью 1 га — 5600 кг сухого вещества, в котором запасается 2 933 000 ккал.

Задача 3. Масса самца сивуча (тюлень из семейства морские львы) составляет 400 кг. В состав его гарема входят три самки массой 200, 230 и 250 кг. В данном месте проживания его Основу пищи сивучей составляют рыбы, которые питаются планктоном. Достаточно акватории площадью 50 000 м² для нормального питания сивучей, если производительность планктона составляет 700 г/м², а содержание воды в теле тюленей составляет около 60 % ?

Решения

1. Определяем сухую массу тюленей.

а) 400 кг х 0,4 — 160 кг; б) 200 кг х 0,4 = 80 кг;

в) 230 кг х 0,4 = 92 кг; г) 250 кг х 0,4 = 100 кг.

Общая масса тюленей 430 кг.

2. На основании правила экологической пирамиды определяем массу рыбы и фитопланктона необходимые для жизнедеятельности тюленей:

фитопланктон → растительноядные рыбы → тюлени

43 000 кг 4300 кг 430 кг

3. Находим площадь акватории моря, необходимую для нормального питания тюленей:

0,7 кг— м²; 43 000 кг — х; х = 61 428 м².

Ответ: Для нормального существования тюленей площади в 50 000 м² недостаточно. Задача 4. Сколько коров массой 300 кг может прокормить пастбище площадью 2 га, если продуктивность растений, которыми они питаются, составляет 800 г/м² сухого вещества, а содержание воды в теле коровы составляет около 60 % ?

Решения.

1. Определяем сухую биомассу одной коровы:

300 кг х 0,4 = 120 кг.

2. Находим, какая площадь пастбища прокормит одну корову:

0,8 кг — м²; 120 кг — х; х = 120м².

3. Определяем сколько коров может прокормить пастбище площадью 2 га (20 000 м²). 20 000 : 150 = 133 (коров).

Ответ: Пастбище площадью 2 га с производительностью 800 г/м² может прокормить 133 коровы.

Задача 5. Цепь питания состоит из следующих звеньев: растения — мышь —змея — орел-змееяд. Определите массу мышей, если масса орла-змееяда-2 кг. Решения

Согласно правилу экологической пирамиды на каждом из цепей питания запасается 10 % потребленной биомассы, цепь питания орла-змееяда:

растения →мышь змея → орел-змееяд

2000 кг 200 кг 20 кг 2 кг

Ответ: Для того, чтобы орел-змееяд набрал массу 2 кг, ему необходимо 200 кг мышей. Если масса одной мыши составляет примерно 100 г, то количество мышей — 2000 шт.

schooled.ru

Решение задач по экологии — Студопедия.Нет

Краткие теоретические сведения:

Организмы, которые входят всостав биогеоценоза, образуют сложную систему, в которой виды объединены пищевыми взаимоотношениями. Благодаря трофическим связям вбиогеоценозе осуществляется круговорот веществ, аккумулируется энергия и распределяется между видами.

Функционирующая группа вэкосистеме — биоценоза — представлена продуцентами, консументамии редуцентами. Продуцентами в экосистеме являются автотрофные организмы, синтезирующие из неорганических соединений органические вещества с использованием солнечной энергии или энергии, выделяющейся во время химических реакций (хемотрофы). Это высшее растений и микроорганизмы (бактерии). Бактерии (водные, серобактерии, железобактерии, нитрификаторы и др.) вследствие своей жизнедеятельности синтезируют органические вещества из углекислого газа, используя энергию, освобождающуюся при окислении аммиака, сероводорода, серы, азотной кислоты, соединений железа идр. Консументы — гетеротрофные организмы, которые питаются органическими веществами, трансформируя их в другие формы. Это все животные, часть микроорганизмов, паразитических и насекомоядных растений. Редуценты (сапрофиты)— организмы,которые питаются мертвым органическим веществом. К ним относятся в основном бактерии и грибы, которые превращают сложные органические соединения впростые неорганические.

Таким образом, осуществляется постоянный биологический кругооборот, благодаря которому организмы вместе с неорганической средой образуют экологическую систему, где потоки энергии и вещества замыкаются.

Организмы разных групп представляют разные трофические уровни:первый — продуценты, второй — фитофаги, третий — хищники первого порядка,четвертый— хищники второго порядка, питающиеся хищниками первогопорядка, ит.д. Последовательность групп организмов, каждая из которых служит пищей для последующей, называется пищевой цепью. Существуют два основных типа пищевых цепей — пастбищные (цепи выедания, или цепи потребления) и детритные(цепи разложения). Пастбищные цепи начинаются с продуцентов: клевер — кролик — волк; фитопланктон (автотрофные протисты) — зоопланктон (гетеротрофные протисты) — плотва — щука — скопа. Детритные цепи начинаются от растительных и животных остатков, экскрементов животных — детрита, идут к микроорганизмам, которые ими питаются, а затем кмелким животным (детритофагам)и к ихпотребителям(хищникам). Детритные цепи наиболее распространены в лесах, где большая часть (около 90% ежегодного прироста биомассы растений не потребляется непосредственно травояднымиживотными, а отмирает, подвергаясь затем разложению (сапрофитнымиорганизмами) и минерализации. Типичным примером детритнойпищевой связи наших лесов является следующий: листовая подстилка – дождевой червь — черный дрозд – ястреб – перепелятник. Кроме дождевых червей, детритофагами являются мокрицы, клещи.

Поэтому в реальной природе складываются не цепи, а пищевые сети. Общие закономерности перехода энергии от одного трофического уровня на другой не меняются.

Ряд взаимосвязанных видов, из которых каждый предыдущий служит пищей последующему, носит название цепи питания.Разные уровни питания в экологической системе называют трофическими уровнями. В основе цепи питания (1-й трофический уровень) находятся зеленые растения – продуценты. Второй трофический уровень — консументы 1-го порядка (растительноядные животные), третий- консументы 2-го порядка (плотоядные животные, поедающие растительноядных). Следующий трофический уровень – Редуценты, которые разрушают отмершие тела.

Пищевые цепи в природе обычно включают не более 3-4 звеньев. Это обусловлено тем, что большая часть получаемой энергии (80-90%) используется организмами на поддержание жизнедеятельности. Именно поэтому каждое последующеезвено в цепи питания меньше предыдущего в 10-12 раз. Эта закономерность носит название экологической пирамиды.

Экологическая пирамида отражает число особей на каждом этапе пищевой цепи, количество биомассы и заключенной в организмах энергии. В реальных условиях цепи питания перекрещиваются, образуя сети питания.

Примеры решения задач.

Задача 1. За год 1м² площади агроценоза дает примерно 800 г сухой биомассы в год. Сколько гектаров окультуренных посевов необходимо, чтобы прокормить взрослого человека массой 70 кг (из них 63% составляет вода)?

Дано: Решение:

т = 70 кг (из них 63% Н₂0) 1.Определим процентное содержание (в %) сухого

биопродуктивность1 м²вещества в теле человека:

агроценоза — 800 г в год. 100% — 63% = 37%.

2.0пределим количество органического вещества в

теле человека:

70 кг – 100%

х кг – 37%

тогда х = 37% • 70%/100% = 25,9 кг ~ 26 кг. (сухой

биомассы в теле человека).

3.Определим количество сухой биомассы в первом

звене цепи питания:

зеленые растительноядные

растения —— животные —- человек

2600 кг260 кг 26 кг

4.Определим площадь биогеоценоза, необходимую для того, чтобы прокормить одного человека на протяжении года:

1м — 0,8кг биомассы,

х м ² – 2600 кг,

S = 2600 кг/ 0,8 кг/ м ²= 3250 м² ~ 0,325 га.

Ответ: ~ 0,325 га посевных площадей необходимо, чтобы прокормить человека массой 70 кг на протяжении года.

Задача 2.Используя правило экологической пирамиды, определить, какая площадь (га) биоценоза может прокормить одну особь последнего звена в цепи питания:

А) планктон синий кит (100 т) ,

Б) планктон рыба тюлень (300 кг).

60% массы данных организмов составляет вода. Биопродуктивность планктона – 600 г на 1м² .

Решение

А) планктон синий кит (100 т) :

1. процентное содержание в теле кита сухого вещества: 100% — 60% = 40%.

2. сухая масса органического вещества в теле кита:

100 т – 100%

х т — 40%,

х = 40% * 300кг / 100% = 120 кг.

Б) планктон рыба тюлень (300 кг):

1.процентное содержание в теле тюленя сухого вещества: 100% — 60% = 40%.

2.Сухая масса органического вещества в теле тюленя:

300 кг – 100%

х кг – 40 %,

х = 40% * 300 кг/100%=120 кг.

3. масса планктона, по правилу экологической пирамиды, составит: 120 кг * 10* 10 = 12 000 кг.

4. площадь биоценоза, необходимая для одного тюленя: S = 12 000 кг / 0,6 кг/м²=20 000 м² = 2га.

Ответ: площадь биоценоза, необходимая, чтобы прокормился один синий кит ~66,6 га, один тюлень – 2 га.

studopedia.net

Разработка по теме «Решение экологических задач по математике»

Бикмухаметова Голниса Рифатовна, учитель математики МБОУ «Ныртинская средняя школа» Кукморского муниципального района РТ

Решение экологических задач способствует формированию ответственному отношению к окружающей среде и готовности к активным действиям по ее охране. Задачи могут быть предложены на уроках математики, биологии, географии, экологии и др., для учащихся с разным уровнем подготовленности и могут быть использованных в работе факультативов, кружков.

Тема: Решение экологических задач (5 класс)

Цели урока:

научить применять знания на практике и действовать в нестандартной ситуации.

видение и понимание экологических проблем местности, и нахождение путей решения этих проблем

Задачи урока:

повторить все действия с натуральными и дробными числами, единицы измерения площади и массы;

применить знания при решении задач экологического содержания;

познакомить учащихся с экологическими проблемами местности.

умения анализировать, размышлять, делать выводы;

развить умение ориентироваться в нестандартной ситуации.

воспитывать экологическую культуру, прививать любовь к малой Родине.

Структура урока:

1. Организационный момент.

2. Вступительное слово учителя.

Экологические проблемы возникли не сегодня. Но в наши дни ситуация резко ухудшилась. Поэтому, обращая пристальное внимание на экологию, человек пытается прежде всего сохранить самого себя. Но, спасая себя, необходимо спасти природу.

Урок расширит круг ваших знаний и вы посмотрите на учебные предметы с иной точки зрения, сделаете определенные расчеты и выводы, необходимые для устойчивого развития и изменения климата.

Леса – это легкие нашей планеты, а чтобы их спасти, надо быть на своей земле разумным хозяином. Влияние человека на лес не только очень сильно, но и чрезвычайно многообразно, в основном он создает препятствия для естественного восстановления деревьев.

Лес требует много заботы и внимания со стороны человека. Он нуждается в бережном отношении е себе. Основную часть заботы о лесе берут на себя работники лесного хозяйства. Но и мы можем во многом очень помочь сохранить лес.

3.Решение задач

1. За 2010 год в лесах Татарии произошло 168 пожаров. Средняя площадь одного пожара-7,4 га. Какова площадь леса уничтоженного пожарами в 2010 году

Решение:7,4 * 168 =1243 (га)

Ответ: 1243 га-площадь лесов Татарии , уничтоженного пожарами

2.Вычислить, сколько нужно вырубить леса для того, чтобы издать один учебник

«Математика” авт. Н.Я. Виленкин, В.И. Жохов, А.С. Чесноков, С.И. Шварцбурд, М: «Мнемозина”, 2012,

и сколько, чтобы издать тираж учебника?

Решение: Размеры одной страницы учебника 14см на 21 см, т.е. площадь равна 14*21=294 см²

В учебнике 284страницы или 142 листа, значит, площадь всех страниц учебника
294*142 = 41748 см² = 4 м² 1748 см²

В Интернете на сайте Российский экологический центр http://www.rusecocentre.ru найти какую площадь лесных угодий вырубают, чтобы получить 1000 м² бумаги (ответ: на 1000 м² требуется ¼ га леса)
На 1000 м²нужно вырубить ¼ га = 2500м² деревьев, т.е. в 2,5 раза больше.
Значит, на производство одного учебника требуется
4 м² 1748 см^{2 *} * 2,5 = 10 м² 4370 см²

Тираж учебника 120 000 экземпляров.
На весь тираж требуется
104 370*120 000 = 12 524 400 000 см² =
= 1 252 440м² леса = 125 га

3. В разных странах на разовые салфетки, бумажные полотенца ежегодно расходуется 15 млн т бумаги.Из одного взрослого дерева производится 60 кг бумаги. Сколько уничтожается деревьев для изготовления салфеток?

Решение:15000000:60=250000 (деревьев)-уничтожается ежегодно

Ответ: 250000 деревьев.

4. Один ученик нашего класса в процессе учебного года на вес всех бумажных учебных принадлежностей тратит 22 кг бумаги. А весь класс сколько тратят? (12 уч.). Для изготовления бумаги необходимо сколько дерева?

Решение:

22*12=240 кг.

240: 60=4 дерева

5. 60 кг макулатуры сберегает от вырубки 1 дерево. Мы всей школой собирали использованную бумагу, в общей сложности получилось собрать 3660 кг. Этим поступком мы сохранили жизнь сколько деревьев?

Решение: 3660:60=61

6. В нашей школе 1655 г бумаги остается на столах за день после уроков?

Сколько за 210 учебных дней? Если мы всю бумагу сдаем в макулатуру, то за год сохраним сколько деревьев?

Решение:

1655*210=347550 (г) = 347 кг 550г

348:60= 5,8 (почти 6 дерева)

Учитель: Леса стоят на страже нашего здоровья. Они поглощают из атмосферы вредные для жизни человека газы, задерживают пыль на поверхности листьев. А вспомните, как легко дышится в знойный летний день в лесу. Гулять в лесу полезно для здоровья. Часовая прогулка среди сосен даст заряд бодрости, укрепит иммунитет и повысит работоспособность даже совершенно здоровых людей. Деревья обогащают атмосферу кислородом и выделяют ароматные смолистые вещества, которые губительно действуют на болезнетворные микробы.

Деревья не только поглощают углекислый газ и выделяют кислород. Они “работают” как фильтры, очищая воздух от сажи и пыли.

7.Небольшой хвойный лес отфильтровывает за год до 35 тонн пыли, а такой же лиственный лес-в 2 раза больше. Сколько пыли отфильтровывает за год лиственный лес?

Решение:

35*2=70 (т)-отфильтровывает лиственный лес.

8. На берегу реки Камы отдыхает компания туристов. Первый турист оставил после себя 2,54кг мусора, второй турист – на 0,6кг меньше, а третий турист насорил столько, сколько 1-ый и 2-ой вместе.

1) Сколько кг мусора оставила после себя компания туристов? 2)Сколько кг мусора оставят после себя 100 отдыхающих, если за одного отдыхающего взять туриста, который намусорил всех меньше ?

Решение: 1) 2,54-0,6=1,94(кг) – мусора после 2-го туриста.

2) 2,54+1,94=4,48(кг) – мусора после 3-го туриста.

3) 2,54+1,94+4,48=8,96(кг) – мусора после трех туристов

4) 1,94*100=194(кг) – мусора после ста туристов. (Дети удивляются и делают вывод по экологической проблеме).

Учитель: Испокон веков лес был и остается верным другом и защитником человека. Ведь лес и кормит, и лечит, и одевает, и согревает людей. Лекарственные растения, ягоды, грибы, плоды дарит лес людям, а взамен требует только одного – бережного обращения с ним. Во многих странах приняты законы об охране природы, в том числе и растений, создаются охраняемые природные территории: заповедники, заказники и национальные парки. Составлены специальные списки охраняемых видов животных и растений, так называемые Красные книги. Сберечь и сохранить растительный мир Земли для потомков – важнейшая задача человечества. Любить лес, охранять его – это долг каждого человека.

Много леса – не губи,

Мало леса – береги,

Нет леса – посади!

4.Итог урока:

Итак, мы считаем, что сегодняшний урок стал поучительным и полезным. Цели, поставленные в начале урока достигнуты.

Научились применять математические знания на практике и действовать в нестандартной ситуации.

Рассмотрели и осознали экологические проблемы местности, предложили пути решения этих проблем.

5.Домашнее задание: составить задачу экологического содержания.

Список используемых источников

1. Газета «Первое сентября» №2, 2005г.

2. Газета «Математика в школе» №4, 2005г.

3. Математика. 5 класс. авторы Н.Я. Виленкин, В.И. Жохов, А.С. Чесноков, С.И. Шварцбурд.,2010г.

4. Моисеев Н. «Экология человечества глазами математика». М., Молодая гвардия, 1996г.

5. Миркин Б.М., Наумова А.Г. Экология России. – М.: просвещение, 1996.

6. Родионова И.А. Глобальные проблемы человечества. – М.: АО «Аспект Пресс», 1994.

infourok.ru