Студопедия  
Главная страница | Контакты | Случайная страница

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Затверджено

Читайте также:
  1. ЗАТВЕРДЖЕНО
  2. Затверджено
  3. Затверджено на засіданні предметної комісії природничих дисциплін

на методичній нараді кафедри

“ “______________ 20__р. протокол №______.

зав. кафедри_______________д.м.н. Бабієнко В.В.

 

 

Одеса – 2015 р.

 

 

МОДУЛЬ № 1 «ОСНОВИ ЕКОЛОГІЇ»

Змістовий модуль № 1 «Загальні питання ти глобальні проблеми екології. Біосфера, екологічні системи.»

1.Тема № 1 «Схеми кругообігу споживчих речовин. Методики визначення у воді розчинного кисню, амонійного азоту, азоту нітритів і нітратів.»

2. Актуальність теми

На сьогодні є актуальним розуміння джерел виникнення енергіїї для різних рівнів організації живих об’єктів та шляхів обміну енергії в живій чи не живій природі. Згідно законів термодинаміки енергія не зникає і не створюється заново, а переходить з одного трофічного рівня на наступний та поступово втрачається перетворюючись на теплову. На відміну від енергії, речовини можуть пересуватися по замкнутому циклу і використовуватись повторно. Біогенні елементи просто змінюють молекули, що дозволяє їм неодноразово використовуватись у ланцюгах живлення. Усі біогенні елементи біосфери циркулюють із зовнішнього середовища в організм і навпаки. Кругообіг – це їх характерна риса.

 

3. Цілі заняття:

3.1. Загальні цілі:

Знати роль кругообігу речовин та енергії у природі.

3.2. Виховні цілі:

Знати вплив антропогенного фактора на кругообіг. Знати загальну характеристику клімату, рельєфу, ґрунту, води

 

3.3. Конкретні цілі:

- знати:

1. Екологічна система, визначення, характеристика.

2. Класифікація екосистем.

3. Основні екосистеми біосфери. Особливості утворення водної, повітряної, земної екосистеми.

4. Біогеохімічні кругообіги, їх екологічне значення. Потік енергії та речовин в екосистемах.

5. Закони термодинаміки та їх екологічне значення. Біогеоценоз як елементарна екосистема біосфери. Енергетика та продуктивність біогеоценозу. Розвиток і еволюція екосистем.

6. Поняття “урбоекосистеми” та“соціоекосистеми”.

6.

3.4. На основі теоретичних знань з теми:

- оволодіти методиками /вміти/:

1. Відбирати проби, води для проведення досліджень.

2. Виконувати тести з питань екологічної безпеки водойм.

4. Матеріали доаудиторної самостійної підготовки (міждисциплінарна інте­грація).

 

№№ п.п. Дисципліни Знати Вміти
       
1. Попередні дисципліни   - Біологія Поняття про екологію, схеми кругообігу речовин у природі. Оцінювати, та розв᾽язувати задачі по екології, схеми кругообігу речовин у природі.
2. Наступні дисципліни Гігієна Методи екологічних досліджень Проводити оцінку вмісту розчиненого кисню і амонійних сполук.
3.     Внутрішньопредметна інтеграція Змістові модулі: Джерела, шляхи та масштаби забруднення навколишнього середовища Охорона навколишнього середовища. Природоохоронні заходи та нормативно-правові основи захисту навколишнього середовища. Екологія і здоров'я людини. Урбоекологія. Особливості утворення водної, повітряної, земної екосистеми. Біогеохімічні кругообіги, їх екологічне значення. Потік енергії та речовин в екосистемах. Закони термодинаміки та їх екологічне значення. Оцінювати, та розв᾽язувати задачі по екології, схеми кругообігу речовин у природі.

 

5. Зміст теми (текст або тези), граф логічної структури заняття.

Предмет, завдання та структура екології

Термін «екологія» (від грецького oikos- будинок, житло, місце проживання і logos- наука) було введено в науковий обіг німецьким вченим Е. Геккелем в 1869 році. Їм же було дано одне з перших визначень екології як науки, хоча ті чи інші її елементи містяться в працях багатьох вчених, починаючи з мислителів Стародавньої Греції. Біолог Е. Геккель розглядав як предмет екології взаємини тварини з навколишнім середовищем, і, спочатку, екологія розвивалася як біологічна наука. Однак постійно зростаючий антропогенний фактор, різке загострення відносин природи і людського суспільства, виникнення необхідності охорони навколишнього середовища незмірно розширили рамки предмета екології. На даний момент екологію необхідно розглядати як комплексний науковий напрямок, яке узагальнює, синтезує дані природничих і соціальних наук про природне середовище взаємодії її з людиною і людським суспільством. Вона дійсно стала наукою про «дім», де «дім» (oikos) - вся наша планета Земля.

 

Рис. 1.1. Структура сучасної екології (по А.Д. Потапову, 2000 рік, зі змінами)

 

Основними завданнями екології можна вважати наступні:

1. дослідження закономірностей організації життя, у тому числі у зв'язку з антропогенним впливом на природні системи;

2. створення наукової основи раціональної експлуатації біологічних ресурсів;

3. прогнозування змін у природі, що виникають під впливом господарської діяльності людини;

4. визначення допустимих меж впливу людини на навколишнє середовище;

5. збереження середовища існування живих організмів, у тому числі і людини;

6. розробка рекомендацій шляхів розвитку людського суспільства.

 

Взаємозв'язок екології з іншими науками

Екологія тісно взаємодіє з іншими науками: як біологічними та медичними, так і інших галузей знань.

На стику екології та інших наук виникли:

· Екоморфологія - З'ясовує, як умови середовища формують будову організмів;

· Екофізіологія - Вивчає фізіологічні адаптації організмів до факторів середовища;

· екоетологія - Досліджує залежність поведінки організмів від умов їх життя;

· генетика популяцій - Вивчає реакції особин з різним генотипом на умови середовища існування;

· біогеографія - Вивчає закономірності розміщення організмів у просторі.

· Екологія взаємодіє і з географічними науками: геологією, фізичної та економічної географією, кліматологією, почвоведением, гідрологією; іншими природничими науками (хімією, фізикою).

Визначення, предмет і принципи медичної екології.

 

Характерною рисою сучасної науки є зростаюче взаємопроникнення її галузей, міждисциплінарний підхід до вирішення проблем. Все частіше виникають нові наукові напрямки і дисципліни на стику різних наук. До такого роду наукам, відноситься і медична екологія.

Особливо міцні узи пов'язують її з медичної географією, екологією людини, соціальної екологією, гігієною, екотоксикології, медичною статистикою та екоінформатікой (інформатизація та моделювання).

 

Медична екологія (Екологічна медицина) - Новий напрям медичної науки, що розглядає взаємодію між факторами ризику зовнішнього середовища і здоров'ям людини.

 

Медична екологія - галузь науки, що знаходиться на стику медицини та екології, що вивчає загальні закономірності взаємодії навколишнього середовища (її визначення наводиться далі) з людьми у сфері їх здоров'я; її об'єктом є навколишня середа, просторово-територіальні антропо (медико) -екологічні

системи, а предметом - їх властивості, які проявляються у впливі на здоров'я, екологічні передумови здоров'я і хвороб людей; її метою служить розробка заходів, що забезпечують збереження (відновлення) оптимального для здоров'я людей екологічного балансу на конкретних територіях.

 

 

Кругообіг речовин

 

Процеси фотосинтезу органічної речовини з неорганічних компонентів тривають мільйони років і за такий час хімічні елементи повинні були перейти з однієї форми в іншу. Однак цього не відбувається завдяки їх кругообігу в біосфері. Щорічно фотосинтезуючі організми засвоюють майже 350 млрд. Тонн вуглекислого газу, виділяють в атмосферу близько 250 млрд. Тонн кисню і розщеплюють 140 млрд. Тонн води, утворюючи понад 230 млрд. Тонн органічної речовини (в перерахунку на суху вагу).

Величезні кількості води проходять через рослини та водорості в процесі забезпечення транспортної функції та випаровування. Це призводить до того, що вода поверхневого шару океану фільтрується планктоном за 40 діб, а вся інша вода океану - приблизно, ніж рік. Весь вуглекислий газ атмосфери поновлюється за декілька сотень років, а кисень за декілька тисяч років. Щорічно фотосинтезом в кругообіг включається 6 млрд. Тонн азоту, 210 млрд. Тонн фосфору та велика кількість інших елементів (калій, натрій, кальцій, магній, сірка, залізо та ін.). Існування цих кругообігів надає екосистемам певну тривалість.

Розрізняють два основних кругообігу: великий (геологічний) і маленький (біологічний).

Великий кругообіг, триває мільйони років і полягає в тому, що гірські породи підлягають руйнуванню, а продукти вивітрювання (в тому числі розчинні у воді поживні речовини) зносяться потоками води у Світовий океан, де вони утворюють морські напластування і лише частково повертаються на сушу з опадами. Геотектонічні зміни, процеси опускання материків і підняття морського дна, переміщення морів та океанів на протязі тривалого часу призводять до того, що ці напластування повертаються на сушу і процес починається знову.

Малий кругообіг (частина великого) відбувається на рівні екосистеми і полягає в тому, що поживні речовини, вода і вуглець акумулюються в речовині рослин, витрачаються на побудову тіла і на життєві процеси як самих цих рослин, так і інших організмів (як правило тварин), які з'їдають ці рослини (консументи). Продукти розпаду органічної речовини під дією деструкторів та мікроорганізмів (бактерії, гриби, черви) знову розкладаються до мінеральних компонентів, доступних рослинам і що втягуються ними у потоки речовини. Кругообіг хімічних речовин з неорганічного середовища через рослинні та тваринні організми назад у неорганічне середовище з використанням сонячної енергії та енергії хімічних реакцій називається біохімічним циклом. У такі цикли втягнуті практично всі хімічні елементи і насамперед ті, що беруть участь в побудові живої клітини. Так, тіло людини складається з кисню (62.8%), вуглецю (19.37%), водню (9.31%), азоту (5.14%), кальцію (1.38%), фосфору (0.64%) і ще приблизно 30 елементів.

 

Основні типи біохімічних кругообігів

Кругообіг води

 

Вода знаходиться в постійному русі. Випаровуючись з поверхні водойм, ґрунту, рослин, вода накопичується в атмосфері і, рано чи пізно, випадає у вигляді опадів, поповнюючи запаси в океанах, річках, озерах і т.п. Таким чином, кількість води на Землі не змінюється, вона тільки змінює свої форми - це і є кругообіг води в природі. З усіх випадаючих опадів 80% потрапляє безпосередньо в океан. Для нас же найбільший інтерес представляють решту 20%, що випадають на суші, так як більшість використовуваних людиною джерел води поповнюється саме за рахунок цього виду опадів. Спрощено кажучи, у води, що випала на суші, є два шляхи. Або вона, збираючись у потічки, річечки і річки, потрапляє в результаті в озера і водосховища - так звані відкриті (або поверхневі) джерела водозабору. Або вода, просочуючись через грунт і підгрунтові шари, поповнює запаси грунтових вод. Поверхневі і грунтові води і складають два основних джерела водопостачання. Обидва цих водних ресурсу взаємопов'язані і мають як свої переваги, так і недоліки в якості джерела питної води.

Кругообіг води є одним з грандіозних процесів на поверхні земної кулі. Він грає головну роль у зв'язуванні геологічного і біотичного кругообігів. У біосфері вода, безперервно переходячи з одного стану в інший, робить малий і великий кругообіг. Випаровування води з поверхні океану, конденсація водяної пари в атмосфері і випадання опадів на поверхню океану утворюють малий кругообіг. Якщо ж водяний пар переноситься повітряними течіями на сушу, круговорот стає значно складніше.

 

 
 

 

 

У цьому випадку частина опадів випаровується і надходить назад в атмосферу, інша - живить річки та водойми, але в підсумку знову повертається в океан річковим і підземним стоком, завершуючи тим самим великий круговорот. Важлива властивість кругообігу води полягає в тому, що він, взаємодіючи з літосферою, атмосферою і живою речовиною, пов'язує воєдино всі частини гідросфери: океан, річки, грунтову вологу, підземні води і атмосферну вологу. Вода - найважливіший компонент всього живого. Грунтові води, проникаючи крізь тканини рослини в процесі транспірації, привносять мінеральні солі, необхідні для життєдіяльності самих рослин.

Найбільш сповільненій частиною кругообігу води є діяльність полярних льодовиків, що відображають повільний рух і швидке танення льодовикових мас.Найбільшою активністю обміну після атмосферної вологи відрізняються річкові води, які змінюються в середньому кожні 11 днів. Надзвичайно швидка возобновляемость основних джерел прісних вод і опріснення вод в процесі кругообігу є відображенням глобального процесу динаміки вод на земній кулі.

Кругообіг вуглецю

 

Вуглець в біосфері часто представлений найбільш рухомий формою - вуглекислим газом. Джерелом первинної вуглекислоти біосфери є вулканічна діяльність, пов'язана з віковою дегазацією мантії і нижніх горизонтів земної кори.

Міграція вуглекислого газу в біосфері Землі протікає двома шляхами. Перший шлях полягає в поглинанні його в процесі фотосинтезу з утворенням органічних речовин і в подальшому похованні їх в літосфері у вигляді торфу, вугілля, гірських сланців, розсіяною органіки, осадових гірських порід. Так, в далекі геологічні епохи сотні мільйонів років тому значна частина фотосінтезіруемого органічного речовини не використовувалася ні консументами, ні редуцентамі, а накопичувалася і поступово хоронили під різними мінеральними опадами. Перебуваючи в породах мільйони років, цей детрит під дією високих температур і тиску (процес метаморфизации) перетворювався на нафту, природний газ і вугілля, у що саме - залежало від вихідного матеріалу, тривалості та умов перебування в породах. Тепер ми у величезних кількостях добуваємо це викопне паливо для забезпечення потреб в енергії, а спалюючи його, в певному сенсі завершуємо кругообіг вуглецю. Якщо б не цей процес в історії планети, ймовірно, людство мало б зараз зовсім інші джерела енергії, а може бути і зовсім інший напрямок розвитку цивілізації.

По другому шляху міграція вуглецю здійснюється створенням карбонатної системи в різних водоймах, де CO2 переходить в H2CO3, HCO31-, CO32-. Потім за допомогою розчиненого у воді кальцію (рідше магнію) відбувається осадження карбонатів CaCO3 біогенним і абіогенним шляхами. Виникають потужні товщі вапняків.Поряд з цим великим круговоротом вуглецю існує ще ряд малих його кругообігів на поверхні суші і в океані

У межах суші, де є рослинність, вуглекислий газ атмосфери поглинається в процесі фотосинтезу в денний час. У нічний час частина його виділяється рослинами у зовнішнє середовище. Із загибеллю рослин і тварин на поверхні відбувається окислення органічних речовин з утворенням CO2. Особливе місце в сучасному круговороті речовин займає масове спалювання органічних речовин і поступове зростання вмісту вуглекислого газу в атмосфері, пов'язане із зростанням промислового виробництва і транспорту.

 

Кругообіг кисню

 

Кисень - найбільш активний газ. У межах біосфери відбувається швидкий обмін кисню середовища з живими організмами або їх залишками після загибелі.

У складі земної атмосфери кисень займає друге місце після азоту. Панівною формою знаходження кисню в атмосфері є молекула О2. Кругообіг кисню в біосфері дуже складний, оскільки він вступає в безліч хімічних сполук мінерального і органічного світів.

 

Вільний кисень сучасної земної атмосфери є побічним продуктом процесу фотосинтезу зелених рослин і його загальна кількість відображає баланс між продукуванням кисню і процесами окислення і гниття різних речовин. В історії біосфери Землі настав такий час, коли кількість вільного кисню досягло певного рівня і виявилося збалансованим таким чином, що кількість виділяється кисню стало рівним кількості поглинається кисню.

 

Кругообіг азоту

 

При гнитті органічних речовин значна частина міститься в них азоту перетворюється на аміак, який під впливом живуть у грунті нитрифицирующих бактерій окислюється в азотну кислоту. Остання, вступаючи в реакцію з перебувають у грунті карбонатами, наприклад з карбонатом кальцію СаСОз, утворює нітрати:

 

2HN0з + СаСОз = Са (NОз) 2 + СОС + Н0Н

 

Деяка ж частина азоту завжди виділяється при гнитті у вільному виді в атмосферу. Вільний азот виділяється також при горінні органічних речовин, при спалюванні дров, кам'яного вугілля, торфу. Крім того, існують бактерії, що при недостатньому доступі повітря можуть віднімати кисень від нітратів, руйнуючи їх із виділенням вільного азоту. Діяльність цих нитрифицирующих бактерій призводить до того, що частина азоту з доступної для зелених рослин форми (нітрати) переходить в недоступну (вільний азот). Таким чином, далеко не весь азот, що входив до складу загиблих рослин, повертається назад у грунт; частина його поступово виділяється у вільному вигляді.

Постійне зменшення мінеральних азотних сполук давно мусила б призвести до повного припинення життя на Землі, якби в природі не існували процеси, що відшкодовують втрати азоту. До таких процесів належать, насамперед відбуваються в атмосфері електричні розряди, при яких завжди утвориться деяка кількість оксидів азоту; останні з водою дають азотну кислоту, що перетворюється в грунті в нітрати. Іншим джерелом поповнення азотних сполук грунту є життєдіяльність так званих азотобактерій, здатних засвоювати атмосферний азот. Деякі з цих бактерій поселяються на коренях рослин із сімейства бобових, викликаючи утворення характерних здуття - «бульбочок», чому вони і отримали назву бульбочкових бактерій. Засвоюючи атмосферний азот, бульбочкові бактерії переробляють його в азотні сполуки, а рослини, у свою чергу, перетворюють останні у білки й інші складні речовини.

Таким чином, в природі відбувається безперервний кругообіг азоту. Проте щорічно з врожаєм з полів збирають найбільш багаті білками частини рослин, наприклад зерно. Тому в грунт необхідно вносити добрива, відшкодовують в ній найважливіших елементів живлення рослин.

 

 

 

Кругообіг фосфору

 

Фосфор входить до складу генів і молекул, що переносять енергію всередину клітин. У різних мінералах фосфор міститься у вигляді неорганічного фосфатіона (PO43-). Фосфати розчиняються у воді, але не летючі. Рослини поглинають PO43- з водного розчину і включають фосфор до складу різних органічних сполук, де він виступає у формі так званого органічного фосфату. По харчових ланцюгах фосфор переходить від рослин до всіх інших організмам екосистеми. При кожному переході велика ймовірність окислення містить фосфор з'єднання в процесі клітинного дихання для отримання організмом енергії. Коли це відбувається, фосфат в складі сечі або її аналога знову надходить у навколишнє середовище, після чого знову може поглинатися рослинами і починати новий цикл.

На відміну, наприклад, від вуглекислого газу, який, де б він не виділявся в атмосферу, вільно переноситься в ній повітряними потоками поки знову не засвоїться рослинами, у фосфору немає газової фази і, отже, немає "вільного повернення" в атмосферу. Потрапляючи у водойми, фосфор насичує, а іноді й перенасичує екосистеми.Зворотного шляху, по суті справи, немає. Щось може повернутися на сушу за допомогою рибоядних птахів, але це дуже невелика частина загальної кількості, що виявляється до того ж поблизу узбережжя. Океанічні відкладення фосфату з часом піднімаються над поверхнею води в результаті геологічних процесів, але це відбувається протягом мільйонів років.

Отже, фосфат і інші мінеральні біогени грунту циркулюють в екосистемі лише в тому випадку, якщо містять їх "відходи" життєдіяльності відкладаються в місцях поглинання даного елемента. У природних екосистемах так в основному і відбувається. Коли ж у їх функціонування втручається людина, він порушує природний кругообіг, перевозячи, наприклад, урожай разом з накопиченими з грунту биогенами на великі відстані до споживачів.

 

Кругообіг сірки

 

Сірка є важливим складовим елементом живої речовини. Більша частина її в живих організмах знаходиться у вигляді органічних сполук. Крім того, сірка входить до складу деяких біологічно активних речовин: вітамінів, а також ряду речовин, які виступають в якості каталізаторів окислювально-відновних процесів в організмі і активізують деякі ферменти.

Сірка являє собою виключно активний хімічний елемент біосфери і мігрує в різних валентних станах в залежності від окислювально-відновних умов середовища.Середній вміст сірки в земній корі оцінюється в 0,047%. У природі цей елемент утворює понад 420 мінералів.

У вивержених породах сірка знаходиться переважно у вигляді сульфідних мінералів: піриту, пірроніта, халькопирита, в осадових породах міститься в глинах у вигляді гіпсів, в копалин вугіллі - у вигляді домішок сірчаного колчедану і рідше у вигляді сульфатів. Сірка в грунті знаходиться переважно у формі сульфатів; в нафті зустрічаються її органічні сполуки.

У зв'язку з окисленням сульфідних мінералів в процесі вивітрювання сірка у вигляді сульфатіона переноситься природними водами в Світовий океан. Сірка поглинається морськими організмами, які багатше її неорганічними сполуками, ніж прісноводні та наземні.

ВИЗНАЧЕННЯ АЗОТОВМІСНИХ РЕЧОВИН

Азотвмісні речовини є важливим показником забруднення води, так як вони утворюються при розкладанні бел кових речовин, що потрапляють в вододжерело з господарсько-фе Кальна та промисловими скидами. Аміак - продукт бел кового розпаду, тому його виявлення свідчить про све жем забрудненні. Нітрити вказують на деяку давність забруднення (час, необхідний для перетворення аміаку в нітрити). Нітрати свідчать про давніші терміни за забруднення.

За азотовмісних речовин можна судити і про характер забруднення вододжерел. Якщо у воді виявлений тільки амміака, а при повторних аналізах він відсутній, то можна го воріть про випадковий забрудненні. Наявність у воді аміаку і нітритів свідчить про те, що вода що раніше не загрязнялась, але порівняно недавно з'явився постійно діючий ис точник забруднення. Виявлення аміаку, нітритів і нітра тів свідчить про явне неблагополуччя джерела, подвер гающих постійному забрудненню. Якщо у воді виявляючи ються нітрати і нітрити, але немає аміаку, це вказує на те, що раніше існував постійно діючий джерело загряз нения, а в даний час забруднення більше не відбувається. Наявність у воді аміаку і нітратів при відсутності промежу точного продукту нітритів свідчить про тому, що водоісточ нік забруднюється періодично. Виявлення одних нітратів говорить про закінчення процесів мінералізації.

Азотвмісні речовини можуть бути і мінерального про исхождения. Це слід особливо враховувати при дослідженні ар тезіанскіх вод. У таких випадках необоходимо звертати внима ня на наявність інших показників забруднення, особливо на величину окисляемости, яка буде висока при наявності ор ганических забруднення.

 

Визначення вмісту амонійного азоту в воді.

Визначення ґрунтується на утворенні жовтого забарвлення меркурамонію з реактивом Несслера. Налийте у пробірку 10 см3 досліджуваної води, долийте 5 крапель 50 % розчину сегнетової солі і 4 краплі реактиву Несслера. При наявності аміаку, через 5 хвилин з’явиться забарвлення. По інтенсивності забарвлення, яке виникло, визначають наближено концентрацію амонійних солей у воді (згідно таблиці 1)

Таблиця 1

Наближене визначення вмісту амонійних солей у воді.

Забарвлення при спостеріганні збоку   Забарвлення при спостеріганні зверху   Вміст амонійного азоту, мг/дм3  
Немає « Ледве вловиме жовтувате Ледве помітне жовтувате Слабко – жовтувате Світло – жовтувате Жовте Каламутнувате, різко жовте Немає Дуже незначне Трохи жовтувате Жовтувате Світло-жовтувате Жовте Інтенсивне бурувато-жовте Буре, розчин каламутний Менше 0,05 0,1 0,2 0,4 0,8 2,0 4,0 8,0  

 

Вміст амонійних солей у воді не повинен перевищувати 0,1 мг/дм3

Визначення вмісту азоту нітритів.

 

Визначення нітритів ґрунтується на утворенні рожевого забарвлення з реактивом Грісса. Налийте у пробірку 10 см3 досліджуваної води і 0,5 см3 або декілька кристалів реактиву Грісса. Через 20 хв по інтенсивності забарвлення визначають наближений вміст нітритів у воді, користуючись вищенаведеною таблицею 2.

Таблиця 2

Наближене визначення вмісту азоту нітритів у воді

Забарвлення при спостеріганні збоку     Забарвлення при спостеріганні зверху Вміст азоту нітритів, мг/дм3  
Немає « « Дуже слабке рожеве Слабке – рожеве Світло – рожеве Дуже рожеве Малинове Немає Ледве вловиме рожеве Ледве помітне рожеве Слабке рожеве Світло-рожеве Рожеве Малинове Яскраво-малинове Менше 0,002 0,002 0,004 0,02 0,04 0,07 0,2 0,4  

Вміст нітритів у питній воді не повинен перевищувати 0,002 мг/дм3.

Визначення вмісту азоту нітратів.

 

Принцип методу оснований на реакції між нітратами і фенолсульфоновою кислотою з утворенням нітропохідних фенолу, які при добавленій аміаку утворюють сполуку, забарвлену в жовтий коліт (ГОСТ 18826-73).

Хід визначення:

Визначенню заважають хлориди в концентрації більше 10 мг/дм3. їх вплив знешкоджують добавляючи сульфат срібла. Якщо колірність води більша 20-25°С, то до 150 см3 досліджуваної води добавляють 3 см3 суспензії гідроксиду алюмінію, пробу переміщують після відстоювання, осад відфільтровують, першу порцію фільтрату відкидають.

Для аналізу відбирають 10 або 100 см3 прозорої води або фільтрату добавлюють розчин сульфату срібла в кількості, еквівалентній вмісту хлор-іону в досліджуваній пробі. Випаровують в фарфоровій чашці на водяній бані насухо. Після охолодження сухого залишку добавляють в чашку 2 см3 фенолдисульфонової кислоти і розтирають скляною паличкою до повного змішування з сухим залишком. Добавляють 20 см3 дистильованої води і 5-6 см3 концентрованого розчину аміаку до максимального розвитку забарвлення. Забарвлений розчин кількісно переносять в мірну колбу на 50 см3, доводять до мітки дистильованою водою. Вимірюють оптимальну густину забарвленого розчину досліджуваної проби в кюветах з товщиною шару 1-5 см при довжині хвилі 480 нм (синій фільтр).

Побудова калібрувального графіку

В мірні колби на 50 см3 вносять 0; 0,5; 0,7; 1,0; 2,0; 3,5; 6,0; 10,0; 15,0; 20,0 і 30,0 см3 робочого стандартного розчину нітрату калію (в 1 см3 міститься 0,01 мг азоту). Одержують розчин з вмістом 0, 0,1; 0,14;0,2; 0,3; 0,4; 0,7; 1,2; 2,0; 3,0; 4,0 і 6,0 мг/дм3 нітратного азоту. В кожну колбочку добавляють по 2 см3 фенолдисульфонової кислоти і 5-6 см3 аміаку до появи забарвлення. Об'єм розчину доводять до 50 см3 дистильованою водою і перемішують. Колориметрують на ФЕКу з синім світлофільтром (довжина хвилі 480 нм) в кюветах з товщиною робочого шару 1-5 см. Отримані результати наносять награфік.

Вміст нітратів у питній воді не повинен перевищувати 45 мг/дм3 (при розрахунку на азот нітратів – 10 мг/дм3).

 

6. Матеріали методичного забезпечення заняття.

 

Завдання для самоперевірки вихідного рівня знань-вмінь /з наданням у кінці блоку завдань еталонів відповідей – задачі II рівня; тести різних типів також з еталонами відповідей/.

1. Коли остаточно оформилася екологія як самостійна наука?

A) на початку XIX сторіччя

* B) в середині XIX століття

C) наприкінці XIX сторіччя

D) на початку XX століття

E) наприкінці XX сторіччя

 

2. Термін "екологія" був запропонований:

A) Ю. Лібіх

* B) Е. Геккелем

C) К. Хенке

D) В. І. Вернадським

E) Г.Ф. Морозовим

 

3. Систему тривалих спостережень за станом довкілля та процесами, що відбуваються в екосистемах і біосфері, називають:

* A) моніторингом

B) модифікацією

C) моделюванням

D) менеджментом

E) прогнозуванням.

 

4. Екологія - теоретична основа:

* A) охорони навколишнього середовища

B) прикладна математика

C) хімія

D) фізика

E) загальна хімічна технологія

 

5. Назвіть зв'язки, що мають найбільше значення в біоценозі:

A) просторові

B) харчові та топические

C) трофічні і Форіческіе

D) Форіческіе і Фабріческіе

* E) топические, Форіческіе, Фабріческіе, трофічні

 

6. форезією називають:

A) перенесення тваринами насіння

B) перенесення тваринами суперечка

C) перенесення тваринами пилку

* D) перенесення дрібних тварин

E) змішаний перенесення

 

 

7. Як виглядають основні рівні життя?

A) біосфера, ноосфера

B) енергія і речовини

C) морфологія, систематика

D) гідросфера, атмосфера, літосфера

* E) ген, клітина, орган, організм, популяція, співтовариство

 

 

8. Система живих організмів і оточуючих їх неорганічних тіл, пов'язаних між собою потоком енергії і кругообігом речовин:

A) биом

* B) екосистема

C) біоценоз

D) біотоп

E) біогеоценоз

 

9. Як називається мала область або штучно-створений клімат?

A) вітер

B) атмосфера

* C) мікроклімат

D) температура

E) рельєф

 

10. Повітряна оболонка Землі, що здійснює захисні функції - це:

A) літосфера

B) гідросфера

* C) атмосфера

D) біосфера

E) стратосфера

 

 

6.2. Інформацію, необхідну для формування знань-вмінь можна знайти упідручниках: / надаються основні літературні джерела з позначенням сторінок/:

 

Основна

1. Основи екології: Національний підручник для студентів вищих навчальних закладів / [В.Г. Бардов, В.І. Федоренко, Е.М. Білецька та ін..]; за ред. В.Г. Бардова, В.І. Федоренко. – Вінниця: Нова Книга, 2013. – С.8-30

2. Білявський Г.О., Падун М.М., Фурдуй Р.С. Основи загальної екології: Підручник. – К.: Либідь, 2004. – С. 56 - 90, 254 – 259, 286 - 289.

2.

Додаткова

1. Джигерей В.С., Сторожук В.М., Яцюк Р.А. Основи екології та охорона навколишнього природного середовища (Екологія та охорона природи). Навчальний посібник. - Вид.2-ге, доп. – Львів, Афіша, 2000 – С. 34 – 45, 100 – 101, 181 – 201.

2. Чайка В.Є. Екологія. Навчальний посібник для студентів вищих навчальни закладів / В.Є. Чайка, В.В. Чайка. – В.: “Книга-Вега”, 2002. – С. 137 – 202.

2.

 

7. Матеріали для самоконтролю якості підготовки.

 

А. Питання для самоконтролю

1. Визначення поняття “екосистема”, характеристика, класифікація екосистем.

2. Основні екосистеми біосфери (водна, повітряна, земна), особливості утворення.

3. Біогеохімічні кругообіги, їх екологічне значення.

4. Потік енергії та потік речовин в екосистемах. Види енергії.

5. Закони термодинаміки. Екологічне значення І і ІІ законів термодинаміки.

6. Біогеоценоз як елементарна екосистема біосфери.

7. Енергетика та продуктивність біогеоценозу.

8. Розвиток і еволюція екосистем.

9. Поняття “урбоекосистеми” та“соціоекосистеми”.

 

 

Б. Тести для самоконтролю з еталонами відповідей.

1. Назвіть основні фактори, що визначають вибір та можливість використання джерела водопостачання, всі крім:

Гігієна та екологія: Підручник / За редакцією В. Г. Бардова. ― Вінниця: Нова Книга, 2006. ― С. 185.

* 1). Хімічний склад атмосферного повітря

2). Доступність вододжерела

3). Водоємність вододжерела

4). Ступінь схильності вододжерела до впливу факторів довкілля

5). Ступінь надійності вододжерела у санітарно-гігієнічному відношенні

 

2. Укажіть основний вид джерел водопостачання:

Даценко І. І., Габович Р. Д. Профілактична медицина. Загальна гігієна з основами екології: Підручник. ― 2 видання: К.: Здоров’я, 2004. ― С. 167, 168, 174.

1). Морська вода

*2). Підземні води

3). Тала вода

4). Мінеральна вода

5). Океанічна вода

 

3. Назвіть вид підземних вод:

Даценко І. І., Габович Р. Д. Профілактична медицина. Загальна гігієна з основами екології: Підручник. ― 2 видання: К.: Здоров’я, 2004. ― С. 168.

1). Піщано-гравійні води

*2). Верховодка

3). Інфільтраційні води

4). Сифонні води

5). Міжпластові змішані води

 

4. Назвіть зони санітарної охорони джерел водопостачання:

Даценко І. І., Габович Р. Д. Профілактична медицина. Загальна гігієна з основами екології: Підручник. ― 2 видання: К.: Здоров’я, 2004. ― С. 201.

1). Дослідна зона

*2). Зона посиленого режиму, Зона обмежень, Зона спостережень

3). Зона контролю, Технічна зона, Інженерна зона

4). Господарська зона,

5). Фізкультурно-оздоровча зона

5. Назвіть скільки літрів води потрібно для повного аналізу води:

Гігієна та екологія: Підручник. / За редакцією В. Г. Бардова. ― Вінниця: Нова Книга, 2006. ― С. 187.

1). 1-2 л

*2). 3-5л

3). 5-7 л

4). 7-8 л

5). 2-4 л

 

В. Задачі для самоконтролю з відповідями.

Задача 1. Для визначення БПК5 в день відбору на титрування 100 см3 води витрачено 14 см3 0,01 н. розчину тіосульфата натрія, через 5 діб – 8 см3. Розрахуйте БПК5, співставте з гігієнічними нормами (поправочний коефіцієнт К = 1).

Еталон відповіді: Кількість розчиненого кисню в 1 літрі розраховують за формулою: Х = n x K x 0,08 x 1000 / V- V1,

де n – кількість тіосульфату, що пішов на титрування (см3);

К – поправочний коефіцієнт тіосульфату;

0,08 – кількість кисню в міліграмах, що відповідає 1 см3 0,01 н розчину тіосульфату натрію;

V – об’єм води, взятої для дослідження;

V1 – об’єм прилитих в склянку реактивів.

Хпоч = 14 х 1 х 0,08 х 1000 / 100 – 2 = 11,4 мг/ дм3

Х5 = 8 х 1 х 0,08 х 1000 / 100 – 2 = 6,5 мг/дм3

БПК5 = Хпоч – Х5 = 11,4 – 6,5 = 4,9 мг/дм3О2, що вказує на наявність в воді забрудника.

8.Матеріали для аудиторної самостійної підготовки:

 

8.1. Перелік навчальних практичних завдань, які необхідно виконати під час практичного (лабораторного) заняття:

1.Проаналізувати результати дослідження якості води, зробити гігієнічний висновок і рекомендації.

9. Інструктивні матеріали для оволодіння професійними вміннями, навичками:

 

9.1. Методика виконання роботи, етапи виконання.

№ п/п Основні етапи заняття, їх функції та зміст Навчальні цілі в рівнях засвоєння Методи контролю та навчання Матеріали методичного заб. Час в хвили-нах
1. Підготовчий етап:        
  1.Організаційні заходи. 2.Постановка навчальної мети. 3.Контроль вихідного рівня знань.     ІІІ         Тестовий контроль усне опитування     Тести ІІІ рівня. Перелік питань для опитування.    
2. Основний етап:        
  Самостійна робота студента під керівництвом викладача: Гігієнічне та господарське значення води Гігієнічна оцінка аналізу питної води за даними обстеження Обгрунтувати гігієнічне заключення про можливість та умови використання води для питних та господарсько-побутових потреб. Розв”язати ситуаційну задачу     ІІІ   Протокол лабораторної роботи   Інструкція з виконання лабораторної роботи.      
3. Заключний етап:        
  1.Контроль і корекція рівня професійних вмінь і навичок. 2.Підведення підсум-ків, оголошення оцінок 3.Домашнє завдання інструкція до виконання   ІІІ            

Заняття лабораторне. При проведенні заняття в навчальній лабораторії студенти вирішують ситуаційну задачу. Після перевірки вихідного рівня знань студентів і обговорення теоретичних питань теми кожному студенту (або парі студентів) пропонують вирішити підготовлену кафедрою ситуаційну задачу. Роботу оформляють протоколом.

 

10. Матеріали для самоконтролю оволодіння знаннями, вміннями, навичками, передбаченими даною роботою.

 

10.1. Тести різних рівнів (або тести, які входять до складу банку для рек­торського контролю).

1. На території присадибної ділянки в 20 м від житлового будинку знаходиться шахтний колодязь, в 10 м від убиральні, на відстані 15 м від будинку сусіда. Яка найменша відстань згідно санітарних норм повинна бути між колодязем і джерелом можливого забруднення води?

*1). 30 м

2). 25 м

3). 20 м

4). 15 м

5). 10 м

2. Військовий підрозділ після військового маршу зупинився на 3 доби для відпочинку поряд з населеним пунктом. За даними санітарно-епідеміологічної, виявлено декілька джерел води. Необхідно вибрати джерело, яке найбільш відповідає гігієнічним вимогам до питної води у польових умовах.

1). Вода річна.

2). Вода джерельна.

*3). Вода артезіанських свердловин.

4). Дощова вода.

5). Вода шахтного колодязя.

3. При обґрунтуванні розміру 2-го поясу зони санітарної охорони джерел водопостачання враховується тривалість звільнення води від бактеріальних забруднень. За який період звільняються від бактеріальних забруднень підземні води?

*1). 200 діб

2). 3 доби

3). 5 діб

4). 50 діб

5). 400 діб

4. Шахтний колодязь розташований та території присадибної ділянки на відстані 20 м від житлового будинку, 10 м – від вбиральні, 15 м – від будинку сусіда. Яка найменша відстань, згідно з санітарними нормами, повинна бути між колодязем і джерелом можливого забруднення води?

*1). 30 м

2). 10 м

3). 15 м

4). 25 м

5). 20 м

5. В місті Д функціонує система централізованого господарчо-питного водопостачання. Його джерелом є поверхнева водойма – річка К, яка за показниками якості води відноситься до ІІ класу вододжерел. При здійсненні поточного лабораторного контролю за якістю води в точці “перед надходженням води у зовнішню розподільчу мережу” місцевою СЕС було зафіксовано два поспіль відхилення якості води за показниками епідемічної безпеки. Що найвірогідніше є причиною погіршення якості води за епідемічними показниками:

1). Погіршення санітарного стану водойму – річки К.

2). Порушення правил відбору проб.

3). Незадовільне транспортування проби до лабораторії.

*4). Незадовільна робота очисних (головних) споруд водопроводу.

5). Застій води у розподільчий мережі.




Дата добавления: 2015-02-16; просмотров: 244 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав




lektsii.net - Лекции.Нет - 2014-2024 год. (0.063 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав