Контрольное
задание состоит из двух теоретических вопросов и двух задач. Объем ответов на
теоретические вопросы составит 2-4 страницы, задачи следует представлять с объяснением,
выводами, ответами на вопросы. Приступать к выполнению контрольного задания
рекомендуется после изучения теоретического материала, т.к. именно там можно
найти ответ на все вопросы и методику решения задач. На теоретические вопросы
нужно дать более полный ответ, чем в предлагаемом конспекте лекций, используя
материалы периодической печати и предлагаемую литературу.
Задание 1. Дать ответ
на два вопроса по своему варианту. Номер варианта определяется двумя последними
цифрами пароля.
Таблица 1
Выбор номера
варианта. Номера контрольных вопросов для задания 1
№
варианта
предпоследняя
цифра пароля
последняя
цифра пароля
номера
контрольных вопросов
1
2
1
0,
3, 6, 9
1
1
21
2
2
2
22
3
3
3
23
4
4
4
24
5
5
5
25
6
6
6
26
7
7
7
27
8
8
8
28
9
9
9
29
10
0
10
30
11
1,
4, 7
1
11
31
12
2
12
32
13
3
13
33
14
4
14
34
15
5
15
35
16
6
16
36
17
7
17
37
18
8
18
38
19
9
19
39
20
0
20
40
21
2,
5, 8
1
5
21
22
2
6
22
23
3
7
23
24
4
8
24
25
5
9
25
26
6
10
26
27
7
11
27
28
8
12
28
29
9
13
29
30
0
14
30
Контрольные вопросы
Как
классифицируются вредные факторы окружающей среды?
Каковы
природные ресурсы нашей планеты?
Что
такое биосфера?
Какие
круговороты происходят в биосфере?
Что
такое консументы, продуценты, редуценты?
Что
такое экосистема и каковы её свойства?
Почему
происходит изменение газового состава атмосферы и как распределяется загрязнение
над поверхностью Земли?
Что
такое парниковый эффект и каковы его последствия?
Какова
роль озонового слоя в жизни Земли и почему он разрушается?
Кто
является основными потребителями пресной воды?
Каковы
причины загрязнения гидросферы?
Как
влияют ТЭЦ на экологию окружающей среды?
Каковы
экологические проблемы АЭС?
Каковы
экологические проблемы ГЭС?
Как
предполагается решить проблемы энергетики в будущем и какие экологические
проблемы возникнут при этом?
Каковы
пути утилизации отходов?
Каковы
источники электромагнитных полей и как влияют ЭМП на человека?
Как
загрязнен город электромагнитными полями?
Каковы
основные принципы хозяйственной деятельности РФ?
Что
такое ПДК?
Что
такое санитарно-защитная зона?
Каковы
права и обязанности граждан по экологическому законодательству?
Какова
ответственность за экологические правонарушения?
Какова
цель экологической экспертизы и как выполняется экологическая экспертиза
крупных проектов?
Каковы
права граждан РФ согласно закону “Об использовании атомной энергетики”?
Каково
антропогенное влияние на Биосферу?
Каковы
типы экологического развития цивилизации?
Каковы
принципы устойчивого развития?
Что
такое “экстерналии”? Назовите их типы, приведите примеры.
Как
расходуются природные ресурсы в разных странах?
Как
можно регулировать потребление природных ресурсов? Покажите это на примере
любой продуктовой цепочки.
Что
такое природоемкость и показатель природной ресурсоотдачи? Как реализуются
эти понятия в РФ?
Как
можно определить экологическую ценность природы?
Какие
ограничения препятствуют переходу к устойчивому развитию?
Как
должны решаться экологические проблемы в РФ?
Какие
мероприятия по Вашему мнению целесообразны при переходе к устойчивому
развитию Вашего города, региона?
Как
взаимодействует НСО с международными экологическими организациями?
Каковы
достижения науки и техники в решении экологических проблем конкретных
предприятий?
Как
осуществляется в НСО связь с общественностью по экологическим вопросам?
Какие
вопросы решались на конференции ООН в 1992 г.? Каковы основные положения
концепции устойчивого развития?
Задание
2. Решить задачу 1.
Расчет
влияния электромагнитных полей на человека
Источники
электромагнитных полей (ЭМП) - антенные устройства, линии
электропередач и др. Степень вредности зависит от времени действия, интенсивности
и длины волны источника. Влияние ЭМП с большой интенсивностью связано с тепловым
эффектом, приводит к усиленному кровотоку во внутренних органах, спасая их от
перегрева. Особенно чувствительны органы с недостаточно развитой сетью кровообращения
– хрусталик глаза и др. ЭМП влияет на биофизические процессы в клетках и тканях,
поражает центральную нервную и сердечно – сосудистую системы. В начальной фазе
повышается возбудимость, затем происходит снижение биоэлектрической активности
мозга, ухудшение проводимости сердечной мышцы. В дальнейшем появляются головная
боль, слабость, повышенная утомляемость, угнетенное состояние, нарушение сна,
раздражительность, истощение нервной системы, изменения состава крови, ломкость
ногтей, облысение. Эти изменения способны накапливаться, но обратимы, если исключить
воздействие ЭМП.
Допустимая
энергетическая нагрузка в диапозоне СВЧ на организм человека W не должна превышать
2 Втчас/м² (200 мкВтчас/см²), при облучении от вращающихся и сканирующих
антенн – 20 Втчас/м2. Количественная оценка энергетической нагрузки
определяется интенсивностью излучения по плотности потока энергии ППЭ. На практике
она определяется через мощность излучения радиотехнического устройства P (среднюю
по времени для радиолокационных станций), а если антенна направленная, то и
через коэффициент ее усиления G, а также через расстояние r между антенной и
точкой наблюдения:
ППЭ=PG/4πr²
(1)
Эта
формула действительна для случая распространения радиоволн в свободном пространстве,
в частности, в воздухе. Реальная воздушная среда, в которой возможно облучение
людей радиоволнами, всегда отличается от свободного пространства тем, что на
некоторых конечных расстояниях от передающей антенны находятся: земля, ограждающие
конструкции производственных помещений, различное оборудование, приборы и сами
люди. Все эти предметы, обладая свойствами, отличными от свойств воздуха, определенным
образом влияют на распространение радиоволн в нем, отражая, преломляя и поглощая
их. При диффузном отражении от негладкой поверхности земли (травяной покров,
неровность, шероховатость и т. д.) отражение непосредственно в направлении на
точку приема (точку наблюдения) невелико, и условия распространения радиоволн
приближаются к условиям в свободном пространстве. Тогда с большой точностью
можно пользоваться формулой (1). Подобные условия встречаются очень часто.
Допустимое время T пребывания
человека в зоне облучения ЭМП определяется по формуле:
T=W/ППЭ
(2)
Из этого
соотношения можно определить значение допустимой энергетической нагрузки при
любом времени нахождения человека в ЭМП:
ППЭ=W/T
(3)
Допустимое
значение ППЭ для территории жилой застройки и мест массового отдыха, т. е. при
пребывании человека в ЭМП весь день составляет 0,10 Вт/м² (10 мкВт/см²),
при облучении от вращающихся и сканирующих антенн – 1, 0 Вт/м2.
По приведенным выше формулам
можно вычислить размер санитарно-защитной зоны радиолокационной станции. Санитарно-защитная
зона – это территория вокруг предприятия, за пределами которой вредное влияние
от предприятия (загрязнение воздуха, почвы, электромагнитные, радиоактивные
излучения и т.д.) не превышает допустимое значение, т.е. за пределами санитарно-защитной
зоны проживание и вообще нахождение человека безопасно. В данном случае допустимое
значение ППЭ=0,10 Вт/м² (или 1,0 Вт/м2). Размер (радиус) санитарно-защитной
зоны определяется расстоянием r между антенной и точкой, в которой ППЭ=0,10
Вт/м² (1,0 Вт/м2), по формуле (1).
ЗАДАЧА
1
На
поле с травяным покровом расположена радиолокационная станция, имеющая следующие
характеристики излучения: импульсная мощность излучения Ри кВт, длительность
импульса τ, мкс, частота повторения импульсов F, Гц. Коэффициент усиления
вращающейся антенны G. На расстоянии S, м, от этой станции находятся дачные
участки. Рассчитать, на каком расстоянии от радиолокационной станции можно находиться
людям постоянно, т.е. размер санитарно-защитной зоны. Определить, опасна ли
близость радиостанции, и дать рекомендации садоводам.
Решение. Средняя по времени
мощность излучения вычисляется по формуле:
P=PиτF
(4)
Например:
параметры станции: Ри=500 КВт, τ=2,5 мкс, F=400 Гц, G=20 000;
дачные участки находятся на расстоянии S=0,5 км.
1.Вычисляем среднюю мощность
излучения по формуле (4): Р=500 Вт.
2. Вычисляем размер санитарно-защитной
зоны по формуле (1), т.е. определяем радиус r, учитывая, что допустимое значение
ППЭ=1,0 Вт/м²: это расстояние равно 890 м.
3. Определим значение ППЭ
на дачных участках. Для этого по формуле (1) вычислим ППЭ для расстояния 0,5
км: ППЭ=3,2 Вт/м², что в 3,2 раз превышает допустимую величину.
4. Определим, сколько времени
можно находиться на этих садовых участках, по формуле (2): получается 6,2 часа
в сутки.
Ответ: При наличии указанной
радиолокационной станции дачные участки можно располагать только на расстоянии
0,9 км от неё. На рассматриваемых дачных участках уровень электромагнитного
излучения превышает допустимый в 3,2 раз. Это может повлиять на здоровье (описать
влияние э/м излучений на здоровье человека). На этих дачах можно находиться
только 6,2 часа в сутки. Рекомендации (по Вашему усмотрению).
Варианты
решения задачи (номер варианта определяется двумя последними цифрами пароля
по таблице 1)
Вариант
Ри,
кВт
τ, μкс
F,
Гц
G
S,
м
1
300
2
300
10
000
400
2
400
2
400
20
000
600
3
450
2,5
350
20
000
500
4
350
2
350
15
000
500
5
500
2,5
350
10
000
500
6
400
2
300
15
000
400
7
350
2,5
350
10
000
500
8
500
2
400
15
000
400
9
450
2.5
300
10
000
500
10
350
2
300
15
000
500
11
600
2
300
30
000
400
12
500
2,5
350
20
000
500
13
550
2
300
30
000
400
14
400
2
350
20
000
350
15
500
2
300
30
000
400
16
600
2,5
400
20
000
400
17
500
2
350
30
000
500
18
500
2
400
20
000
450
19
400
2
350
20
000
400
20
600
2,5
400
30
000
350
21
550
2,5
400
20
000
450
22
350
2
350
30
000
350
23
550
2
400
20
000
250
24
500
2
300
20
000
300
25
600
2,5
400
30
000
600
26
100
2
300
10 000
1
000
27
200
2
400
20
000
700
28
150
2,5
350
15
000
500
29
300
2,5
300
20 000
1
500
30
200
2
400
10
000
650
Контрольные
вопросы (ответить письменно).
Каковы
источники ЭМП?
Как
влияют ЭМП на организм человека?
Как
определяется энергетическая нагрузка на организм человека?
Что
такое “санитарно-защитная зона”?
Как
определяется допустимое время нахождения в зоне влияния ЭМП?
Задание
3. Решить задачу 2.
Задача
2. Анализ промышленного загрязнения озера
Цель: познакомиться
с понятием предельно допустимой концентрации в окружающей среде.
Защита
окружающей среды от загрязнения регламентируется ПДК вредных веществ. ПДК (предельно
допустимая концентрация) - это максимальная концентрация (количество вредных
веществ в единице объёма: мг/мл, мг/кг, мг/м3), которая при воздействии
на протяжении всей жизни человека не оказывает ни на него, ни на окружающую
среду в целом вредного воздействия, включая отдалённые последствия.
Это можно выразить формулой:
Сi
≤ ПДКi, (1)
где Сi
- фактическая концентрация вредного вещества;
ПДКi - предельно
допустимая концентрация этого вредного вещества.
При совместном
действии нескольких вредных веществ, обладающих однонаправленным действием,
их безразмерная суммарная концентрация не должна превышать 1:
С1/ПДК1 +C 2/ПДК2 +...+ Ci /ПДКi ≤
1 (2)
Задача
На берегу озера
площадью S км2 и средней глубиной H м расположено промышленное предприятие,
использующее воду озера для технических нужд и затем сбрасывающее загрязнённую
воду в озеро. Цикл работы предприятия непрерывный (круглосуточный). Объём сброса
сточной воды – L л/сек.
Рассчитать, каким будет загрязнение
озера через 1 год. Сделать выводы о промышленном загрязнении озера и дать рекомендации
по сохранению озера.
ПДК вредных веществ (ВВ) в воде водных объектов:
Мышьяк
– 0,05 мг/л
Ртуть – 0,005 мг/л
Свинец – 0,1 мг/л
Общее загрязнение определяется
по формуле:
С = С1/ПДК1
+ С2/ПДК2 + С3/ПДК3 = ∑ Сi/ПДКi
(3)
где Сi – концентрация
ВВi в озере после годичного сброса сточных вод в озеро;
ПДКi - ПДК этого
ВВi.
Решение
задачи рекомендуется выполнять в следующем порядке:
определить
объем озера и вычислить объём сточной воды, поступающей в озеро за 1 год;
определить
количество каждого ВВ, поступившего в озеро со сточной водой за год;
вычислить
концентрацию каждого ВВ в озере после годичного сброса сточных вод по формуле:
Сi
= количество ВВi в озере / объём воды в озере; (4)
определить
общее загрязнение озера предприятием по формуле (3);
сделать
выводы.
Исходные
данные к задаче
(номер варианта
определяется двумя последними цифрами пароля по таблице 1)
№
варианта
S,
км2
H,
м
L,
л/сек
Концентрация
ВВ в сточной воде, мг/л
мышьяк
ртуть
свинец
1
3,0
3,0
20
0,25
0,10
0,68
2
3,0
2,5
15
0,16
0,32
0,95
3
2,5
2,0
10
0,31
0,15
1,80
4
5,2
2,5
10
0,20
0,90
0,10
5
5,0
3,5
15
0,60
0,05
3,15
6
4,5
2,0
25
2,60
0,45
1,80
7
4,0
2,5
30
1,60
0,30
2,10
8
4,6
3,0
20
0,50
0,40
1,00
9
2,8
1,5
10
0,30
0,10
0,65
10
3,2
2,0
15
0,75
0,45
0,90
11
2,0
2,0
10
0,15
0,08
0,53
12
2,6
2,0
15
0,41
0,16
0,85
13
3,6
2,5
20
0,26
0,13
1,20
14
5,0
2,5
10
0,17
0,20
1,30
15
5,0
2,0
10
0,20
0,13
1,43
16
2,5
2,0
20
0,22
0,03
0,71
17
3,0
2,0
15
0,27
0,12
0,55
18
4,0
2,0
16
1,06
0,47
0,68
19
1,5
1,0
18
0,60
0,24
0,70
20
2,0
3,0
15
0,20
0,18
1,05
21
1,8
2,3
16
1,00
0,15
0,65
22
2,6
1,8
12
0,08
0,47
0,68
23
2,8
2,3
20
0,34
0,29
1,31
24
2,5
2,0
17
0,42
0,94
1,37
25
3,0
2,8
20
0,96
0,49
1,43
26
1,4
1,6
10
0,52
0,06
1,25
27
1,2
2,4
15
0,69
0,62
0,55
28
6,3
3,1
18
1,3
0,09
1,29
29
9,0
2,3
20
0,09
0,53
0,92
30
32,6
3,8
15
1,2
0,71
3,21
Контрольные
вопросы (ответить письменно)
Что
такое ПДК?
Как
определяется суммарное загрязнение при наличии нескольких вредных веществ
однонаправленного воздействия?
Какие
мероприятия следует выполнять при повышенном загрязнении водного объекта?