Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

5572

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
21.11.2023
Размер:
633.79 Кб
Скачать

МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

Е.А. Моралова

ЭКОЛОГИЯ ГОРОДСКОЙ СРЕДЫ

Учебно-методическое пособие

по выполнению лабораторных работ по дисциплине «Экология городской среды» для обучающихся по направлению подготовки 05.03.06 Экология и природопользование, профиль Прикладная экология и природопользование

Нижний Новгород

2022

2

МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

Е.А. Моралова

ЭКОЛОГИЯ ГОРОДСКОЙ СРЕДЫ

Учебно-методическое пособие

по выполнению лабораторных работ по дисциплине «Экология городской среды» для обучающихся по направлению подготовки 05.03.06 Экология и природопользование, профиль Прикладная экология и природопользование

Нижний Новгород ННГАСУ

2022

3

УДК 574

Моралова Е. А. Экология [Электронный ресурс]: учеб. - метод. пос. / Е.А. Моралова; Нижегор. гос. архитектур. - строит. ун - т – Н. Новгород: ННГАСУ, 2022. – 22 с; ил. ; 1 электрон. опт. диск (CD-RW)

Приведены указания по выполнению лабораторных работ по дисциплине «Экология городской среды», рассмотрены содержание и последовательность выполнения данных работ, описаны методики определения влияния абиотических, биотических и антропогенных факторов на живые организмы. Освещены методы оценки влияния загрязнения городской среды на природные компоненты.

Предназначено обучающимся в ННГАСУ для выполнения лабораторных работ по направлению подготовки 05.03.06 Экология и природопользование, профиль Прикладная экология и природопользование

©Е. А. Моралова, 2022

©ННГАСУ, 2022.

4

СОДЕРЖАНИЕ

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 1 Оценка оптимального соотношения между площадью и периметром зелёной зоны города

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 2 Оценка загрязнения городских вод

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 3 Оценка загрязнения атмосферного воздуха города

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 4 Влияние температуры на жизнеспособность листьев разных

экологических групп в городски условиях

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 5 Анатомические особенности строения растений в различных условиях жизни

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 6 Оценка загрязнения почв

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 7 Изучение влияния рекреационных нагрузок на лесные экосистемы в городе

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

5 стр

5стр

10 стр

12 стр

14 стр

18стр

19стр

22 стр

5

Лабораторная работа 1

Оценка оптимального соотношения между площадью и периметром

зелёной зоны города

Для оценки оптимального соотношения между площадью и периметром зелёной зоны города применяют индекс – J. В случае, если объект имеет форму круга как наиболее экологически выгодную, индекс J=1. При других очертаниях J>1; чем соотношение больше единицы, тем оно неблагоприятнее.

Расчёт осуществляется по формуле

J=U/2√Аπ

где U- периметр; А- площадь зелёного массива.

Ход работы:

1.Выбрать сквер или парк города.

2.Зная площадь и периметр, определить оптимальность конфигурации парка или сквера, рассчитав J.

3.Сделать вывод.

Лабораторная работа 2

Оценка загрязнения вод

Цель работы: ознакомиться с алгоритмом мониторинга вод на примере расчета интегральных показателей загрязнения вод

Теоретическая часть

При оценки качества воды различных источников используют следующие нормативные показатели.

Предельно допустимая концентрация в воде водоема хозяйственно-

питьевого и культурно-бытового водопользования (ПДКв) – это концентрация вредного вещества в воде, которая не должна оказывать прямого или косвенного влияния на организм человека в течение всей его жизни и на здоровье последующих поколений, и не должна ухудшать гигиенические условия водопользования.

6

Предельно допустимая концентрация в воде водоема, используемого для рыбохозяйственных целей (ПДКвр) – это концентрация вредного вещества в воде, которая не должна оказывать вредного влияния на популяции рыб, в

первую очередь промысловых.

При интерпретации результатов мониторинга состояния водной среды важно знать, к какому типу водных объектов отнесены река, озеро,

водохранилище, и использовать для оценки ситуации соответствующие нормативы.

Для воды установлены предельно допустимые концентрации более чем

960 химических соединений, которые объедееинены в три группы по следующим лимитирующим показателям вредности (ЛПВ): санитарно-

токсикологическому (с.-т.); общесанитарному (общ.); органолептическому

(орг.).

В гидрохимической практике используется и метод интегральной оценки качества воды, по совокупности находящихся в ней загрязняющих веществ и частоты их обнаружения. В этом методе для каждого ингредиента на основе фактических концентраций рассчитывают баллы кратности превышения ПДКвр

Кi и повторяемости случаев превышения Нi, а также общий оценочный балл –

Bi:

Ki

Ci

 

Hi

N ПДКi

 

Bi

Ki

 

ПДКi ;

Ni ;

Hi ,

 

 

 

где Сi – концентрация в воде i-го ингредиента; ПДКi – предельно допустимая концентрация i-го ингредиента для водоемов рыбохозяйственного назначения;

NПДКi – число случаев превышения ПДК по i-му ингредиенту; Ni – общее число измерений i-го ингредиента.

Ингредиенты, для которых величина общего оценочного балла больше или равна 11, выделяются как лимитирующие показатели загрязненности

(ЛПЗ). Комбинаторный индекс загрязненности рассчитывается как сумма общих оценочных баллов всех учитываемых ингредиентов. По величине

7

комбинаторного индекса загрязненности устанавливается класс загрязненности воды.

Также оценка качества воды и сравнение современного состояния водного объекта с установленными в прошлые годы характеристиками проводятся на основании индекса загрязнения воды по гидрохимическим показателям (ИЗВ). Этот индекс представляет собой формальную характеристику и рассчитывается усреднением как минимум пяти индивидуальных показателей качества воды. Обязательны для учета следующие показатели: концентрация растворенного кислорода, водородный показатель рН и биологическое потребление кислорода БПК5:

1 n C

ИЗВ i

n i 1 ПДКi .

ПХЗ-10 (показатель химического загрязнения). Этот показатель особенно важен для территорий, где загрязнение химическими веществами наблюдается сразу по нескольким веществам, каждый из которых многократно превышает ПДК. Его расчитывают только при выявлении зон чрезвычайной экологической ситуации и зон экологического бедствия.

Расчет ведут по десяти соединениям, максимально превышающим ПДК,

по формуле:

ПХЗ-10 = С1/ПДК1 + С2/ПДК2 + С3/ПДК3 + …С10/ПДК10, где С1, С2, С3 … С10 – концентрация химических веществ в воде: ПДК-

рыбохозяйственные.

При определении ПХЗ-10 для химических веществ, по которым относительно удовлетворительное значение загрязнения вод отсутствует,

отношение С/ПДК условно принимают равным 1.

Для установления ПХЗ-10 рекомендуют проводить анализ воды по максимально возможному числу показателей.

Вдополнительные показатели включены общепринятые физико-

химические и биологические характеристики, дающие общее представление о

8

составе и качестве вод. Эти показатели используют для дополнительной характеристики процессов, происходящих в водных объектах. Кроме того, в

дополнительные характеристики включают показатели, учитывающие способность загрязняющих веществ накапливаться в донных отложениях и гидробионтах.

Коэффициент донной аккумуляции КДА вычисляют по формуле: КДА = Сд.о.в,

где Сд. о. и Св — концентрация загрязняющих веществ соответственно в донных отложениях и воде.

Коэффициент накопления в гидробионтах: Кн = Сгв,

где Сг — концентрация загрязняющих веществ в гидробионтах.

При оценке состояния водных экосистем достаточно надежными показателями являются характеристики состояния и развития всех экологических групп водного сообщества.

При выделении рассматриваемых зон используют показатели по бактерио-, фито-, и зоопланктону, а также по ихтиофауне. Кроме того, для определения степени токсичности вод применяют интегральный показатель – биотестирование (на низших ракообразных). При этом соответствующая токсичность водной массы должна наблюдаться во всех основных фазах гидрологического цикла.

Основные показатели по фито- и зоопланктону, а также по зообентосу приняты на основании данных региональных служб гидробиологического контроля, характеризующих степень экологической деградации пресноводных экосистем.

Параметры показателей, предлагаемые для выделения на данной территории зон, должны формироваться на материалах достаточно продолжительных наблюдений (не менее трёх лет).

9

Следует иметь в виду, что индикаторные значения видов могут быть различны в разных климатических зонах.

При оценке состояния водных экосистем важны показатели по ихтиофауне, особенно для уникальных, особо охраняемых водных объектов и водоёмов первой и высшей рыбохозяйственной категории.

Задание.

Рассчитать интегральные индексы загрязненности воды для рек (данные выдаются преподавателем). Провести сравнительную оценку степени загрязненности воды с учетом шкалы оценки загрязненности по 6

загрязняющим веществам (ИЗВ) (табл.1). Выделить приоритетные загрязняющие воду рек вещества, определить возможные источники сбросов веществ и мероприятия по их снижению

Таблица 1

Шкала оценки степени загрязнения воды по индексам загрязненности для шести приоритетных загрязнителей

Величина ИЗВ

Характеристика

 

 

 

загрязненности воды

 

 

< 0,2

Очень чистая

 

 

 

0,2

– 1

Чистая

 

 

 

 

1

2

Умеренно загрязненная

 

 

 

 

2

4

Загрязненная

 

 

 

 

4

6

Грязная

 

 

 

 

6

10

Очень грязная

 

 

> 10

Чрезвычайно грязная

 

 

 

 

10

Лабораторная работа 3.

Оценка загрязнения атмосферного воздуха города

Цель работы – ознакомиться с алгоритмом мониторинга атмосферного воздуха на примере расчета интегральных показателей индекса загрязнения атмосферы (ИЗА)

Теоретическая часть

Оценивание уровня загрязнения атмосферы проводят путем сравнения средних и максимальных концентраций определения загрязняющего вещества с критериями качества атмосферного воздуха, к которым относятся геохимические

(фоновые) и гигиенические (предельно допустимые концентрации – ПДКс.с. ,

ПДКм.р.) показатели.

ПДКс.с. – предельно допустимая среднесуточная концентрация загрязняющего вещества в воздухе населенных мест, мг/м3; которая соответствует пробе отобранной в течение суток и которая не должна оказывать на человека прямого или косвенного вредного воздействия при неограниченно продолжительном воздействии;

ПДКм.р. – предельно допустимая максимально-разовая концентрация загрязняющего вещества в воздухе населенных мест, мг/м3, которая соответствует пробе, отобранной в течение 20-30 минут, и которая при вдыхании воздуха не должна вызывать рефлекторных реакций в организме человека.

Выделяют 4 класса опасности вредных веществ: 1 – чрезвычайно опасные; 2

– опасные; 3 – умеренно опасные; 4 – относительно безвредные, которые характеризуются показателями рi (таблица 9).

Таблица 9 Значение показателя рi в зависимости от класса опасности вещества

Класс опасности

Характеристика класса

Показатель, рi

1

Чрезвычайно опасные

1,7

2

Высоко опасные

1,3

3

Умеренно опасные

1,0

4

Малоопасные

0,9

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]