Методические указания по выполнению задания и анализу результатов расчета

СМОЛЕНСКИЙ ИНСТИТУТ ЭКОНОМИКИ

Негосударственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«Санкт-Петербургский университет управления и экономики»

ФАКУЛЬТЕТ ЭКОНОМИКИ И УПРАВЛЕНИЯ

Кафедра «Информационные технологии и профессиональный иностранный язык»

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ

По дисциплине

ЭКОЛОГИЯ

Смоленск

Контрольная работа представляет собой работу научного характера. Она посвящается актуальной научной проблеме и должна отражать аргументированную точку зрения студента по исследуемому вопросу. Объем контрольной работы – 5-10 страниц машинописного текста. Подготовка контрольной работы предполагает владение навыками исследовательской работы: умение анализировать и выделять наиболее важные аспекты темы, подбирать литературу и работать с ней, систематизировать и обобщать материал, проводить аналогии, увязывать теоретический материал темы с потребностями практики, делать выводы.

Написание контрольной работы начинается с выбора темы и составления плана. План включает в себя введение, два-три вопроса, заключение, список используемой литературы. Во введении обосновывается актуальность излагаемой проблемы, анализируется литература по теме, формулируется цель и задачи работы. Вопросы контрольной работы должны способствовать логичному и полному раскрытию темы. В заключении подводятся итоги, делается обобщающий вывод. Контрольная работа оформляется по образцу: титульный лист, план, текст работы (два-три вопроса), список используемой литературы.

Кроме того контрольная работа содержит расчетную часть, в которой студент должен рассчитать токсичные выбросы в атмосферу при эксплуатации автомобилей.

Выбор темы и работа с литературными источниками.

Выбор темы контрольной работы осуществляется по таблице:

Последняя цифра зачетной книжки	Первая буква фамилии студента
АБВГ	ДЕЁЖЗ	ИЙКЛМ	НОПР	СТУФ	ХЦЧШ	ЩЭЮЯ

Номер темы находится на пересечении строки с последней цифрой шифра в зачетной книжке и столбца с первой буквой фамилии студента.

В контрольной работе рекомендуется использовать не менее трех литературных источников по исследуемой тематике. Текст работы должен быть по возможности лаконичен, насыщен фактами, идеями, непосредственно имеющими отношение к выбранной теме. Выписывать из литературных источников следует только самое существенное, по мнению студента.

Содержание и оформление контрольной работы

В содержании контрольной работы выделяются следующие части: план, введение, основная часть, которая подразделяется на главы (при необходимости можно выделить параграфы), заключение, список литературы. В списке литература дается в алфавитном порядке под цифрами.

План работы показывает ее содержание. В нем содержатся все части контрольной работы, от введения до списка литературы. Название глав и параграфов (под номерами) – обязательное условие, также как и указывание диапазона страниц частей работы. Введение должно демонстрировать общую постановку раскрываемых в основной части вопросов, определение важнейших понятий, категорий и первичное ознакомление с основными теоретическими положениями рассматриваемой далее проблематики, включая постановку целей и задач ее исследования. В основной части работы раскрывается содержание 3-5 выбранных из списка вопросов.

В целом, анализ литературы сопровождается ссылками на нее. Сноски даются постранично либо внизу каждой страницы под чертой под номерами, либо в тексте в квадратных скобках после каждой цитаты автора или фрагмента текста, взятого из соответствующего литературного источника (где первая цифра соответствует номеру литературного источника в списке литературы, а вторая цифра – номеру страницы в нем).

Пример 1:

«... Он критиковал концепцию Ньютона абсолютного вращения, предвосхитив в некоторой степени общую теорию относительности Эйнштейна»¹

¹Борн, М. Размышления и воспоминания физика. – М., 1977. С. 75.

Пример 2:

«В зависимости от своего состава лава может быть жидкой, густой и вязкой» [3, с. 119].

Тогда в конце работы в списке литературы будет:

1. ...

2. ...

3. Потеев, М. И. Природопользование. –

СПб.: ПИТЕР, 1999. – 352 с.

4. ...

По внешнему оформлению контрольная работа включает титульный лист, оглавление (план), текст введения, основной части с подзаголовками глав и параграфов, заключения и список использованной литературы. На титульном листе указываются: название федерального агентства, название института, название кафедры, название темы работы, курс, группа, Ф. И. О. студента, город и год написания.

Контрольная работа оформляется по единым требованиям и сдается на проверку в установленном порядке (за 1 месяц до сессии). После проверки работы она забирается студентом для подготовки к зачету.

В сессию на зачете студент предъявляет экзаменатору зачтенную контрольную работу, которая после зачета остается на кафедре. Общий объем, машинописной работы (через полтора интервала) – 5-10 страниц формата бумаги А4. С левой стороны остаются поля 3 см, с правой – 1 см, сверху и снизу по – 2,5 см.

Образец титульного листа

СМОЛЕНСКИЙ ИНСТИТУТ ЭКОНОМИКИ

Негосударственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Санкт-Петербургский университет управления и экономики»

ФАКУЛЬТЕТ ЭКОНОМИКИ И УПРАВЛЕНИЯ

Кафедра «Информационные технологии и профессиональный иностранный язык»

Дисциплина Экология

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

ПО ТЕМЕ №

Наименование темы

Выполнил(а):

ст-т(ка) гр.

шифр зачетной

книжки 903062

Сидорова Г.Ю.

Проверил(а):

Смоленск 2012

I. Темы контрольной работы по дисциплине «Экология»

1. Экологические проблемы атмосферы.

2. Экологические проблемы гидросферы.

3. Экологические проблемы литосферы.

4. Антропогенные воздействия на биотические сообщества (растительный и животный мир).

5. Влияние природно - и социально-экологических факторов на здоровье человека.

6. Природные экосистемы Земли (наземные, пресноводные, морские).

7. Экологические катастрофы.

8. Экологические законы.

9. Формы взаимодействия общества и природы и их развитие на современном этапе.

10. Концепция экологической безопасности.

11. Учение В.И.Вернадского о биосфере и ноосфере.

12. Экологические проблемы современного мира.

13. Экология и национальная безопасность России.

14. Экологический мониторинг.

15. Экологическая ситуация в Смоленской области.

16. Ликвидация последствий чрезвычайных экологических ситуаций.

17. Проблемы Мирового океана.

18. Загрязнение природной среды и здоровье человека.

19. Экологические проблемы выживания (транспорт, шум, излучения и человек.)

20. Экологические последствия аварии на Чернобыльской АЭС.

21. Демографический кризис в России.

22. Экологическая экспертиза и оценка воздействия на окружающую среду.

23. Очистка окружающей среды от антропогенных отходов.

24. Экологические стандарты и нормативы.

25. Средства защиты окружающей среды от вредных факторов.

II. РасчетНОЕ ЗАДАНИЕ

РАСЧЕТ ТОКСИЧНЫХ ВЫБРОСОВ В АТМОСФЕРУ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ АВТОМОБИЛЕЙ.

Методики расчета

Основными токсичными компонентами отработавших газов дви­гателей внутреннего сгорания (ДВС) автотранспорта являются оксиды углерода, азота и углеводороды. Оценку уровня загрязнения воздушной среды отработавшими газами следует производить на основе расчета. Методика расчета включает поэтапное определение эмиссии (выбросов) отработавших газов и концен­трации загрязнения воздуха этими газами на различном удалении от дороги, а затем сравнение полученных данных с ПДК данных веществ в атмосферном воздухе населенных пунктов. При расчете выбросов учитываются различные типы автотранспортных средств и конкретные дорожные условия [8].

Методические указания по выполнению задания и анализу результатов расчета

При выполнении задания 1.1 определяют мощность эмиссии каждого компонента 3В на конкретном участке дороги по формуле (1.1), а затем рассчитывает уровни концен­трации каждого компонента 3В на различном удалении от дороги в поперечном направлении и в зоне жилой застройки по формуле (1.2). По полученным результатам студент строит графики за­грязнения придорожной зоны токсичными компонентами отработав­ших газов и сравнивает их с величинами ПДКj. С помощью этих графиков он определяет концентрации 3В над кромкой дороги и в начале жилой застройки. В случае превышения ПДКj ему сле­дует дать рекомендации по нормализации концентраций 3В в жи­лой зоне в соответствии с положениями, изложенными в подразделах 1.1 и 1.4.

1. Определяют мощность эмиссии q_j , мг/м*с, 3В отдельно для каждого компонента (окиси углерода, оксидов азота, углеводо­родов) на конкретном участке дороги по формуле

(1.1)

где m - коэффициент, учитывающий дорожные и транспортные ус­ловия, принимается по графику рис. 1 в зависимости от сред­ней скорости транспортного потока V , км/ч; G_ik - средний эксплуатационный расход топлива для данного типа карбюратор­ных автомобилей, принимается по табл. 1.1, л/км; G_iд - то же для дизельных автомобилей, л/км; N_ik - интенсивность движе­ния каждого выделенного типа карбюраторных автомобилей, авт./ч; N_iд то же дизельных автомобилей, авт./ч; Kк и Кд - коэффициенты, принимаемые для данного компонента загрязнения с карбюраторными и дизельными типами ДВС, соответственно, по табл. 1.2.

Рис. 1 Зависимость поправочного коэффициента m от v

Таблица 1.1. Средние эксплуатационные нормы расхода топлива, л на 1 км пути

	Тип автомобиля	Значения Gik, л/км
1.	Легковые автомобили	0,11
2.	Малые грузовые автомобили карбюраторные (до 5 т)	0,16
3.	Грузовые автомобили карбюраторные (от 5 т и более)	0,33
4.	Грузовые автомобили дизельные	0,34
5.	Автобусы карбюраторные	0,37
6.	Автобусы дизельные	0,28

Таблица 1.2. Значения коэффициентов Кд и Кк

Вид выбросов	Тип ДВС
	карбюраторный	дизельный
Окись углерода	0,6	0,14
Углеводороды	0,12	0,037
Оксиды азота	0,06	0,015

2. Рассчитывают концентрации Cj , мг/м³, загрязнения атмос­ферного воздуха токсичными компонентами отработавших газов на различном удалении от дороги, используя модель Гауссового распределения примесей в атмосфере на небольших высотах, по формуле

(1.2)

где s - стандартное отклонение Гауссового рассеивания в вертикальном направлении по табл. 1.3. м; v_В - скорость ветра, преобладающего в расчетный период, м/с; j - угол, составляемый направлением ветра к трассе дороги (при угле ме­нее 30° Sinj (принять равным 0,5); Fj - фоновая концентрация загрязнения воздуха, мг/м³.

Таблица 1.3. Значение стандартного Гауссового отклонения от состояния погоды

Состояние погоды	Величина s при удалении l, м, от кромки проезжей части
Солнечная
Дождливая

3. Результаты расчета по формуле (1.2) сопоставляют с ПДК, установленными для токсичных составляющих отработавших газов тепловых двигателей в воздухе населенных мест, которые при­ведены в табл. 1.4.

Таблица 1.4. ПДК отработавших газов в воздухе населенных мест

Вид выбросов	Класс опасности	Среднесуточные ПДК, мг/м3
Окись углерода
Углеводороды		1,5
Оксиды азота		0,04

4. По полученным данным строятся графики загрязнения придорожной зоны токсичными компонентами отработавших газов. При­мер графика приведен на рис.1.2.

5. При необходимости уменьшения ширины распространения 3В не­обходимо предусматривать защитные зеленые насаждения, экраны, валы и др. Снижение концентрации 3В за защитными сооружения­ми приведено в табл. 1.5.

Таблица 1.5. Снижение концентрации 3В различными мероприятиями

Мероприятия	Снижение концентрации, %
1. Один ряд деревьев с кустарником высотой до 1,5 м на полосе газона 3-4 м
2. Два ряда деревьев без кустарника в полосе газона 8-10 м
3. Два ряда деревьев с кустарником на полосе газона 10-12 м
4. Три ряда деревьев с двумя рядами кустарника на полосе газона 15-20 м
5. Четыре ряда деревьев с кустарником на полосе газона 25-30 м
6. Сплошные экраны, стены зданий высотой более 5 м от уровня проезжей части
7. Земляные насыпи, откосы при проложении дороги в выемке при разности отметок 2-3 м
8. Земляные насыпи, откосы при проложении дороги в выемке при разности отметок 3-5 м
9. Земляные насыпи, откосы при проложении дороги в выемке при разности отметок более 5 м

Рис.2 График загрязнения придорожной зоны окисью углерода

Задание на расчет

Задание. Определить концентрации загрязнения ат­мосферного воздуха окисью углерода, оксидами азота и углеводородами в солнечную и дождливую погоду в расчетном поперечнике на расстояниях от кромки автомобильной дороги, указанных в табл. 1.3, и выбрать защитные мероприятия по снижению кон­центрации 3В в зоне жилой застройки, удаленной на расстояние l, м, от дороги, до допустимого уровня, если скорость гос­подствующего ветра составляет 3 м/с. Сведения о фоновых кон­центрациях отсутствуют.

Исходные данные для расчета приведены в табл. 1.6, а имен­но: интенсивность движения составила Nа, авт./ч; шифры ти­пов автомобилей (1...6) соответствуют принятым в табл. 1.1; средняя скорость потока движения V , км/ч; угол направления ветра к оси трассы j, град.

Таблица 4.6. Исходные данные к заданию

вариант	Nа	Распределение автомобилей по типам,%	v	j	l
N1k; Легк. Автом.	N2k Малые груз. автом. карбюр.	N3k, Груз. автом. карбюр.	N4д, Груз. автом. дизельные	N5k, Автобусы карбр.	N6д, Автобусы дизельные

Рассмотрим пример расчета для варианта 1, где поток автомобилей Nа – 1000, скорость потока V - 20 км/ч; угол направления ветра к оси трассы j - 20, расстояние до дороги l – 50 м.

1. Скорость потока V - 20 км/ч, значит, по рис.1 определяем m=0.75.

2. Определяем N_ik - интенсивность движе­ния каждого выделенного типа карбюраторных автомобилей:

N_1k=0,4*1000=400 ; N_2k=0,05*1000= 50; N_3k=0,25*1000=250; N_5k=0,05*1000=50;

3. Определяем N_iд - интенсивность движе­ния каждого выделенного типа дизельных автомобилей:

N_4д=0,2*1000=200; N_6д=0,05*1000=50

4. По табл. 1.1 определяем G_iк для карбюраторных автомобилей и G_iд для дизельных автомобилей, л/км;

5. По табл. 1.2 определяем Kк и Кд - коэффициенты, принимаемые для данного компонента загрязнения (для окиси углерода) с карбюраторными и дизельными типами ДВС.

6. Подставляем все значения в формулу 1.1

q_{окиси углерода}=0,206*0.75*[(0,11*0,6*400+0,16*0,6*50+0,33*0,6*250+0,37*0,6*50)+(0,34*0,14*200+0,28*0,14*50)]=14,06

Аналогично рассчитываютq для углеводорода и оксида азота.

q_{углеводорода}=0,206*0.75*[(0,11*0,12*400+0,16*0,12*50+0,33*0,12*250+0,37*0,12*50)+(0,34*0,037*200+0,28*0,037*50)]=3,2

q_{оксида азота}=0,206*0.75*[(0,11*0,06*400+0,16*0,06*50+0,33*0,06*250+0,37*0,06*50)+(0,34*0,015*200+0,28*0,015*50)]=1,56

7. Рассчитаем концентрации Cj для окиси углеродав солнечную погодупо формуле 1.2, где стандартное отклонение Гауссового рассеивания в вертикальном направлении s определяем по таблице 1.3 для соответствующего нашему варианту значения l=50 м. Для солнечной погоды s=7, скорость преобладающего ветра берем из условия задачи v_В =3 м/с, для нашего варианта угол j=20<30 , значит, Sinj =0,5. Из условия задачи фоновая концентрация загрязнения воздуха Fj=0 .

С_{окиси углерода} = +0=1,57 для солнечной погоды

Аналогично рассчитываютС_{окиси углерода} для дождливой погоды.

С_{окиси углерода} = +0=2,12

Затем рассчитываем С для углеводорода и оксида азота для солнечной и дождливой погоды.

С_{углеводорода}= =0,34

С_{углеводорода}= =0,48

С_{оксида азота=} =0,17

С_{оксида азота=} =0,23

8. Полученные данные сравниваем с ПДК вредных веществ по таб.1.4. В результате получаем, что С_{окиси углерода ,} С_{углеводорода} не превышает ПДК, а С_{оксида азота} превышает ПДК в 4 раза.

9. Строим график загрязнения придорожной зоны оксида азотом. Для построения графика находим дополнительно С_{оксида азота} для l=10,20,40,60,80 и 100.

10. Чтобы не превысить ПДК необходимо снизить концентрацию оксида азота на 70% , для этого необходимо выполнить мероприятия 6 «Сплошные экраны, стены зданий высотой более 5 м от уровня проезжей части» или 9 «Земляные насыпи, откосы при проложении дороги в выемке при разности отметок более 5 м»