При этом потенциальная фотосинтетическая активность растений используется далеко не полно. Проблема сохранения, умножения и наилучшего использования фотосинтетической продуктивности растений – одна из важнейших в современном естествознании и практической деятельности человека.
Фотосинтез – это процесс, от которого зависит вся жизнь на Земле. Он происходит только в растениях. В ходе фотосинтеза растение вырабатывает из неорганических веществ необходимые для всего живого органические вещества. Диоксид углерода, содержащийся в воздухе, проникает в лист через особые отверстия в эпидермисе листа, которые называют устьицами; вода и минеральные вещества поступают из почвы в корни и отсюда транспортируются к листьям по проводящей системе растения. Энергию, необходимую для синтеза органических веществ из неорганических, поставляет Солнце; эта энергия поглощается пигментами растений, главным образом хлорофиллом. В клетке синтез органических веществ протекает в хлоропластах, которые содержат хлорофилл. Свободный кислород, также образующийся в процессе фотосинтеза, выделяется в атмосферу.
Таким образом, в основе фотосинтеза лежит превращение электромагнитной энергии света в химическую энергию. Эта энергия, в конце концов, дает возможность превращать диоксид углерода в углеводы и другие органические соединения с выделением кислорода. Фотосинтез, являющийся одним из самых распространенных процессов на Земле, обуславливает природные круговороты углерода, кислорода и других элементов и обеспечивает материальную и энергетическую основу жизни на нашей планете. Фотосинтез является единственным источником атмосферного кислорода.
Процесс фотосинтеза является основой питания всех живых существ, а также снабжает человечество топливом (древесина, уголь, нефть), волокнами (целлюлоза) и бесчисленными полезными химическими соединениями. Из диоксида углерода и воды, связанных из воздуха в ходе фотосинтеза, образуется около 90–95% сухого веса урожая. Остальные 5–10% приходятся на минеральные соли и азот, полученные из почвы. Человек использует около 7% продуктов фотосинтеза в пищу, в качестве корма для животных и в виде топлива и строительных материалов.
Задача № 1. «Определение суммарного уровня загрязнения воздушной среды»
Исходные данные:
В атмосферном воздухе г. Ялта обнаружены следующие загрязняющие вещества: диоксид серы, триоксид серы, окислы азота, ацетон в следующих концентрациях: 0,014; 0,3; 0,43; 0,14 мг/ м3.Рассчитать уровень загрязнения воздуха и сделать вывод о состоянии атмосферного воздуха.
Решение:
Находим ПДК а. в. указанных веществ по справочнику (таблица 1), затем рассчитываем ПДКк. г. исходя из того, что ПДКк. г. = 0,8 ПДК м. р.
ПДК м. р. (диоксид серы) = 0,5 ПДКк. г. = 0,5 · 0,8 = 0,4 мг/м3 .
ПДК м. р. (триоксид серы) = 0,5 ПДКк. г. = 0,5·0,8 = 0,4мг/м3 м3
ПДК м. р. (окислы азота) = 0,6 ПДКк. г. = 0,6 · 0,8 = 0,48 мг/ м3 .
ПДК м. р. (ацетон) = 0,35 ПДКк. г. = 0,35 · 0,8 = 0,28 мг/м3
Из указанных веществ выбираем только вещества однонаправленного действия по утвержденным спискам. В нашей задаче вещества из группы - диоксид серы, триоксид серы, окислы азота
Далее рассчитываем суммарный уровень загрязнения воздушной среды (Сs) по формуле: 
где: - Сi - концентрация вредных веществ, обладающих однонаправленным действием, мг/ м3;
- ПДКi - соответствующий ПДК этих веществ, мг/ м3. Подставляем значения в формулу:
Исходя из расчетов, получаем, что суммарный уровень загрязнения воздуха превышает единицу, т. е. воздух не соответствует санитарно-гигиеническим требованиям.
Проверяем уровень загрязнения воздуха по ацетону, не вошедшему в список веществ однонаправленного действия:
ПДК м. р. (ацетон) = 0,35 ПДКк. г. = 0,35 ⋅0,8 = 0,28 мг/м3.
Уровень загрязнения воздуха по ацетону не превышает единицу, воздух соответствует санитарно-гигиеническим требованиям.
Исходя из этих расчетов, можно сделать однозначный вывод, что атмосферный воздух данного города не соответствует санитарно-гигиеническим требованиям по вредным веществ, обладающими однонаправленным действием, а именно: диоксид серы, триоксид серы, окислы азота.
Задача №2: «Расчет выбросов загрязняющих веществ от промышленных предприятий».
Исходные данные:
№ n/n | Наименование | Загрязняющие вещества | Мощность выброса | V, m3/c | T0 г, 0C | T0В, 0C | ПДКм. р мг/м3 | |||
Источник №1 | Источник №2 | Источник №3 | Источник №4 | |||||||
11 | Теплоэнергостан-ция г. Луганска | Сернистый ангидрит | 17.0 | 7.0 | 13.0 | 5.0 | 200 | 100 | 30 | 0.5 |
Определить приземную концентрацию сернистого ангидрита, которая может сформироваться в атмосфере г. Луганска, ровная, открытая местность. Источники выброса расположены на территории теплоэнергостанция и имеют следующие параметры:
Загрязняющие вещества:
1-ый мощность выброса SO2 =17 т/год,
высота трубы =40 м (данные взяты с примера, т. к. в исходных данных их нет)
объем газовых выбросов =200 m3/c,
температура газовоздушной смеси =100 C,
температура окружающего воздуха =30 C,
2-ой мощность выброса SO2 =7 т/год,
высота трубы =20 м (данные взяты с примера, т. к. в исходных данных их нет)
объем газовых выбросов =200 m3/c,
температура газовоздушной смеси =100 C,
температура окружающего воздуха =30 C,
3-ий мощность выброса SO2 =13 т/год,
высота трубы =21 м (данные взяты с примера, т. к. в исходных данных их нет)
объем газовых выбросов =200 m3/c,
температура газовоздушной смеси =100 C,
температура окружающего воздуха =30 C,
4-ый мощность выброса SO2 =5 т/год,
высота трубы =20 м (данные взяты с примера, т. к. в исходных данных их нет)
объем газовых выбросов =200 m3/c,
температура газовоздушной смеси =100 C,
температура окружающего воздуха =30 C,
Соответствует ли атмосферный воздух г. Луганска санитарно-гигиеническим требованиям.
1. Коэффициенты в формуле 1:
А=160 - для Украины
F=1 - для газообразных веществ
m и n =1
=1- ровная местность
Источник 1
Параметры 2,3,4 источников выброса имеют одинаковую высоту трубы, параметры газового потока и расположены на площадке одного завода, поэтому расчитываем См по формуле
где:
- M - суммарная мощность выброса всеми источниками; V - суммарный расход газовоздушной смеси; N - число источников;
Cм=0.153+0.4=0.553 мг/м3
Сравниваем Cм c ПДKм. р.so2=0.5, mg/m3
Сравниваем Cm c ПДKм. р.so2=0.5, mg/m3; Сm> cПДKм. р.so2
Вывод: атмосферный воздух г. Луганска соответствует санитарно-гигиеническим требованиям.
Задача №3: «Оценка качества воды поверхностных водоисточников».
Исходные данные:
В воде водоема обнаружены концентрации вредных веществ:
Наименование вредного вещества | Концентрация | ПДК | Класс опасности, ЛПВ | Данные для расчета |
барий | 0,04мг/л | 0.001 *неверно указано ПДК (0,13 Украины, 0,1 Росии) | 2, с-т.» | 2 |
дифениламин | 0,01 мг/л | 0,05 | 3, орг. зап. | |
нитрозофенол | 0,04 мг/л | 0,1 | 3,орг. окр. | |
тетранитрометан | 0,1 мг/л | 0,5 | 4,орг. зап. | |
кислота монохлоруксусная | 0,02мг/л | 0,06 | 2, с-т. | 2 |
стирол | 0,2 мг/л | 0,1 | 3,орг. зап. | |
спирт изобутиловый | 0,03 мг/л | 0,15 | 2 с.-т. | 2 |
стронций | 1,2 мг л | 7,0 | 2, с-т. | 2 |
Решение:
В соответствии с правилами распределим вещества по лимитирующим признакам и для них найдем ПДК и классы опасности (таблица.2).
С1 С2 Сn
С = ------- + ------ + ... + ------ ‹1
ПДК1 ПДК2 ПДК n
В сумму включаем только вещества 2 класса опасности:
С= 0,04/0,001+0,02/0,06+0,03/0,15+1,2/7=40,7
Проверяем соотношения между ПДК и концентрацями веществ не вошедших в эффект суммации, т. е. вещества 3 и 4 класса опасности. В нашей задаче это дифениламин, стирол по органолептическому признаку – запах, нитрозофенол по органолептическому признаку – окраска 3 класса опасности, тетранитрометан 4 класса опасности по органолептическому признаку – запах.
Вывод: вода водоема не соответствует гигиеническим требованиям, так как сумма отношений концентраций к ПДК превышает 1 и концентрации стирола в 2 раза выше ПДК.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 |
