Министерство образования науки и РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего профессионального образования
САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Отчет по лабораторной работе
по дисциплине
Экология
На тему: «Малая река»
Выполнил:
Проверил: Гевлич Л. А.
Самара 2013
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Цель работы:
Приобретение умений, закрепление и развитие теоретических знаний по управлению естественными и искусственными экосистемами.
Формирование представлений об эколого-экономическом ущербе, наносимом хозяйственной деятельностью.
Данная имитационная игра моделирует естественные процессы, происходящие в экосистеме, которая включает в себя:
1) Участок реки длиной 8640 м, шириной 10 м, глубиной 3 м, средней скоростью течения 6 м/мин. Во время паводка скорость течения и расход воды в реке повышается.
2) Промышленное предприятие, расположенное на берегу реки на расстоянии 1800 метров от начала участка, загрязняющее воду рекистоками, содержащими органическое загрязняющее вещество (побиологической потребности в кислороде - БПК5). Количество сточных вод зависит от интенсивности работы предприятия, которая может изменятьсяот 0 до 150 условных единиц продукции в сутки. Производство единицы продукции дает 0,1 кубометра стоков с концентрацией органического загрязняющего вещества по БПК5 2000 мг/литр.
3) Животноводческий комплекс, расположенный на берегу реки на расстоянии 5400 метров от начала участка, на котором можно выращивать свиней (количеством от 0 до 2000 голов) или крупный рогатый скот (от 0 до 1000). На животноводческом комплексе в сутки на свинью образуется 4,5 литра навозной жижи с БПК5 - 6000 мг/литр, | на корову 14 литров с БПК5 -8000 мг/литр.
|
4) Сельскохозяйственные угодья, на которых можно выращивать пшеницу, рожь, ячмень, кукурузу, картофель. Для повышения урожайности есть возможность внесения азотных, калийных, фосфорных, органических удобрений, известкования почвы, применения ядохимикатов (метафоса - для борьбы с вредными насекомыми, цинеба - для борьбы с болезнями растений, атразина - для борьбы с сорняками). При использовании ядохимикатов и удобрений необходимо учитывать: дождевые и паводковые стоки будут загрязнять воду реки тем сильнее, чем больше внесено удобрений и ядохимикатов; накопление веществ, неусвоенных растениями, в почве влияет на величину загрязнения реки, существенное влияние на качество воды оказывают донные осаждения.
5) Жилой поселок забирает воду реки для своих нужд. Если вода в реке не достаточно чистая, то затрачиваются средства на ее очистку. В модели установлен предел допустимых концентраций (ПДК) в мг/л по кислороду - не менее 4 мг/л, БПК5 -не более 6 мг/л, атразину - не более 0,005 мт/л, метафосу - не более 0,02 мг/л, цинебу - не более 0,03 мг/л.
6) Передвижная станция контроля качества воды анализирует:
содержание кислорода, БПК5, атразина, метафоса, цинеба в воде в любом выбранном месте участка реки.
Работа студента с программой состоит из последовательности этапов, где каждый этап - управляющее воздействие на систему иполучение результатов. Программа рассчитана на 5 этапов (циклов) - 5 лёт. Под управляющим воздействием понимается:
|
- выбор интенсивности работы промышленного предприятия;
- выбор количества голов скота для выращивания на ферме (свиньи или крупный рогатый скот);
-выбор методов очистки сточных вод промышленно предприятия и фермы;
-выбор сельскохозяйственных культур для выращивания бассейне реки;
- выбор количества применяемых удобрений и ядохимикатов;
- размещение передвижной станции контроля качества воды;
- выбор мероприятии по охране чистоты реки.
Цель заключается в выборе оптимальных параметров функционирования системы для достижения максимальной прибыли от хозяйственной деятельности в бассейне реки с учетом затрат. При этом концентрации загрязняющих веществ в реке не должны превышать предельно допустимых норм. От этого зависит величина экономического ущерба.
Мероприятия по охране чистоты реки и их стоимость.
Лесополоса.
Выращивание древесной и кустарниковой растительности по берегам реки способствует уменьшению дождевого стока и выноса загрязняющих веществ. Влияние лесополосы растет с увеличением ее возраста. Посадка лесополосы шириной 10 метров стоит 1000 руб.
Вспашка.
Разные виды вспашки обеспечивают уменьшение дождевого стока в разной степени:
уплотненная на 16 % (стоимость вспашки 100 га - 1000 руб.),
отвальная с микролиманами на 63% (1900 руб.),
безотвальная на 45 % (1700 руб.),
отвальная глубиной 22-25 см на 62% (2500 руб.),
глубиной 35-37 см на 77% (3000 руб.).
Очистка сточных вод.
Для снижения концентрации загрязняющих веществ в сточных водах необходимо применять очистку. Использование механической очистки позволяет снизить концентрацию загрязняющих веществ, примерно, на 50 %, биологической очистки - на 80 %, биологической с доочисткой – на 98 %. Стоимость механической очистки 1 куб.м сточных вод - 0,05 руб., биологической - 0,38 руб., биологической с доочисткой - 2 руб.
|
Искусственная аэрация.
Искусственная аэрация позволяет увеличить содержание кислорода в воде путем нагнетания воздуха в воду через аэраторы. Место искусственной аэрации можно изменять. При работе необходимо учесть, что концентрация кислорода зависит от концентрации органики (чем больше в воде органики, тем больше расходуется кислорода на ее разложение) и от температуры воды (чем выше температура, тем ниже концентрация кислорода). Повышение содержания кислорода в воде на 2 мг/л с помощью искусственной аэрации стоит 366 руб. в месяц.
Прибыль.
Прибыль от ведения хозяйственной деятельности складывается из прибыли, полученной от реализации условной продукции предприятия -12 руб. за единицу, животноводческого комплекса (100 * количество свиней) или (200 количество коров) руб. в год, урожая пшеницы - 30 руб. за центнер, ячменя - 30, ржи - 28, кукурузы - 12, картофеля - 10.
Затраты.
Затраты складываются из затрат на осуществление природоохранных мероприятий и затрат «на внесение удобрений и ядохимикатов. Стоимость внесения метафоса (на каждый гектар по 1 кг) - 434 руб., атразина - 1600, цинеба - 600, азотных удобрений - 400, калийных - 400, фосфорных - 400, органических (на каждый га по 1 т) - 2000, известкования -2000.
Экономический ущерб.
Экономический ущерб зависит от качества воды в реке и складывается из потерь, связанных с ухудшением функционирования основных фондов промышленного предприятия; дополнительных затрат на очистку воды для жилого поселка; потерь из-за заболеваемости населения; затрат учреждений здравоохранения в связи с заболеваемостью населения; собственных затрат населения, связанных с поездками на отдых в другие места.
Отчет. Год 1.
- интенсивность работы промышленного предприятия - 150;
-количества голов скота для выращивания на ферме (свиньи 2000 голов);
-очистка сточных вод – биологическая, биологическая с доочисткой;
-выращивали пшеницу;
-вспашка уплотненная;
-ПСК размещалась строго посередине пути течения реки от завода до фермы;
- лесополоса 30м.
янв | фев | март | апр | май | июн | июл | авг | сен | окт | ноя | дек | |
Прибыль: | ||||||||||||
Предприят. | 55,8 | 50,4 | 55,8 | 54,0 | 55,8 | 55,8 | 55,8 | 55,8 | 55,8 | 55,8 | ||
Ферма | 16,7 | 16,7 | 16,7 | 16,7 | 16,7 | 16,7 | 16,7 | 16,7 | 16,7 | 16,7 | 16,7 | 16,7 |
Урожай | 500,1 | |||||||||||
Затраты: | ||||||||||||
вспашка | ||||||||||||
Очистка воды | 11,2 | 10,1 | 11,2 | 10,8 | 11,2 | 10,8 | 10,8 | 11,2 | 10,8 | 11,2 | 11,2 | 11,2 |
лесополоса | ||||||||||||
удобрения | ||||||||||||
аэрация | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 |
Итак, подведем итоги за 1 год:
Прибыль:1357,1 тыс. рублей
Затраты:213,8 тыс. рублей
Экономический ущерб: 0
Отчет. Год 2.
- интенсивность работы промышленного предприятия - 150;
-количества голов скота для выращивания на ферме (свиньи 2000 голов);
-очистка сточных вод – биологическая, биологическая с доочисткой;
-выращивали картофель;
-вспашка уплотненная;
-ПСК размещалась строго посередине пути течения реки от завода до фермы;
- лесополоса 30м.
янв | фев | март | апр | май | июн | июл | авг | сен | окт | ноя | дек | |
Прибыль: | ||||||||||||
Предприят. | 55,8 | 50,4 | 55,8 | 54,0 | 55,8 | 55,8 | 55,8 | 55,8 | 55,8 | 55,8 | ||
Ферма | 16,7 | 16,7 | 16,7 | 16,7 | 16,7 | 16,7 | 16,7 | 16,7 | 16,7 | 16,7 | 16,7 | 16,7 |
Урожай | 219,8 | |||||||||||
Затраты: | ||||||||||||
вспашка | ||||||||||||
Очистка воды | 11,2 | 10,1 | 11,2 | 10,8 | 11,2 | 10,8 | 10,8 | 11,2 | 10,8 | 11,2 | 11,2 | 11,2 |
лесополоса | ||||||||||||
удобрения | ||||||||||||
аэрация | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 |
Итак, подведем итоги за 2 год:
Прибыль:1148,8 тыс. рублей
Затраты:190,5 тыс. рублей
Экономический ущерб: 0
Отчет. Год 3.
- интенсивность работы промышленного предприятия - 150;
-количества голов скота для выращивания на ферме (свиньи 2000 голов);
-очистка сточных вод – биологическая, биологическая с доочисткой;
-выращивали пшеницу;
-вспашка уплотненная;
-ПСК размещалась строго посередине пути течения реки от завода до фермы;
- лесополоса 30м.
янв | фев | март | апр | май | июн | июл | авг | сен | окт | ноя | дек | |
Прибыль: | ||||||||||||
Предприят. | 55,8 | 50,4 | 55,8 | 54,0 | 55,8 | 55,8 | 55,8 | 55,8 | 55,8 | |||
Ферма | 16,7 | 16,7 | 16,7 | 16,7 | 16,7 | 16,7 | 16,7 | 16,7 | 16,7 | 16,7 | 16,7 | 16,7 |
Урожай | 500,1 | |||||||||||
Затраты: | ||||||||||||
вспашка | ||||||||||||
Очистка воды | 11,2 | 10,1 | 11,2 | 10,8 | 11,2 | 10,8 | 11,2 | 11,2 | 10,8 | 11,2 | 10,8 | 11,2 |
лесополоса | ||||||||||||
удобрения | ||||||||||||
аэрация | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 |
Итак, подведем итоги за 3 год:
Прибыль:1357,1 тыс. рублей
Затраты:189,8 тыс. рублей
Экономический ущерб: 0
Отчет. Год 4.
- интенсивность работы промышленного предприятия - 150;
-количества голов скота для выращивания на ферме (свиньи 2000 голов);
-очистка сточных вод – биологическая, биологическая с доочисткой;
-выращивали картофель;
-вспашка уплотненная;
-ПСК размещалась строго посередине пути течения реки от завода до фермы;
- лесополоса 30м.
янв | фев | март | апр | май | июн | июл | авг | сен | окт | ноя | дек | |
Прибыль: | ||||||||||||
Предприят. | 55,8 | 52,2 | 55,8 | 54,0 | 55,8 | 54,0 | 55,8 | 55,8 | 54,0 | 55,8 | 54,0 | 55,8 |
Ферма | 16,7 | 16,7 | 16,7 | 16,7 | 16,7 | 16,7 | 16,7 | 16,7 | 16,7 | 16,7 | 16,7 | 16,7 |
Урожай | 219,8 | |||||||||||
Затраты: | ||||||||||||
вспашка | ||||||||||||
Очистка воды | 11,2 | 10,4 | 11,2 | 10,8 | 11,2 | 10,8 | 11,2 | 11,2 | 10,8 | 11,2 | 10,8 | 11,2 |
лесополоса | ||||||||||||
удобрения | ||||||||||||
аэрация | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 |
Итак, подведем итоги за 4 год:
Прибыль:1132,4 тыс. рублей
Затраты:192 тыс. рублей
Экономический ущерб: 0
Отчет. Год 5.
- интенсивность работы промышленного предприятия - 150;
-количества голов скота для выращивания на ферме (свиньи 2000 голов);
-очистка сточных вод – биологическая, биологическая с доочисткой;
-выращивали пшеницу;
-вспашка уплотненная;
-ПСК размещалась строго посередине пути течения реки от завода до фермы;
- лесополоса 30м.
янв | фев | март | апр | май | июн | июл | авг | сен | окт | ноя | дек | |
Прибыль: | ||||||||||||
Предприят. | 55,8 | 50,4 | 55,8 | 54,0 | 55,8 | 55,8 | 55,8 | 55,8 | 55,8 | |||
Ферма | 16,7 | 16,7 | 16,7 | 16,7 | 16,7 | 16,7 | 16,7 | 16,7 | 16,7 | 16,7 | 16,7 | 16,7 |
Урожай | 500,1 | |||||||||||
Затраты: | ||||||||||||
вспашка | ||||||||||||
Очистка воды | 11,2 | 10,1 | 11,2 | 10,8 | 11,2 | 10,8 | 11,2 | 11,2 | 10,8 | 11,2 | 10,8 | 11,2 |
лесополоса | ||||||||||||
удобрения | ||||||||||||
аэрация | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 |
Итак, подведем итоги за 5 год:
Прибыль:1357,1 тыс. рублей
Затраты:189,8 тыс. рублей
Экономический ущерб: 0
ИТОГИ
Подведем итоги 5 летней работы:
Общая прибыль составила 6353,1 тыс. рублей.
Общие затраты составили 975,9 тыс. рублей.
Экономический ущерб 0.
Таким образом, мы руководили предприятием, животноводческой фермой и агропромышленным комплексом не загрязняя окружающую среду, в частности реку. Поэтому получили наибольшую прибыль с нулевым экономическим ущербом и минимальными затратами.