Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Практичне заняття 4. Забруднення атмосфери аерозолями та його вплив на здоров’я людини.
Тема: Техногенні небезпеки та їх наслідки.
Мета: Усвідомити небезпеку для здоров'я людини антропогенного забруднення атмосфери аерозолями.
Короткі теоретичні відомості
Атмосферою ( від грецького «атмос» - пара, «сфера» - куля) називають зовнішню газову оболонку Землі. Чисте сухе атмосферне повітря є сумішшю газів, яка складається переважно з азоту ( 78%), кисню (21%), аргону ( 0,9%), вуглекислого газу (0,03%). Склад атмосферного повітря дуже швидко змінюється за рахунок надходження в атмосферу твердих частин (попіл і пил) та різноманітних газоподібних речовин.
Існує фізичне і хімічне забруднення атмосфери. Внаслідок господарської діяльності у повітряний басейн сучасних промислових зон та великих міст надходять домішки антропогенного характеру, органічних кислот, ефірів, нітросполук, ароматичних вуглеводі тощо. Для більшості з них встановлені норми ГДК (граничнодопустимі концентрації).
Хід роботи
Завдання 1: Знайти відносну частку площі легень людини, яку можуть покрити тверді частинки пилу протягом років проживання на територіях з різним рівнем забруднення атмосфери аерозолями. Для проведення розрахунків вихідними умовами служать:
вік людини, щодо якого проводимо розрахунок;
концентрація частинок пилу в повітрі;
середній розмір частинок пилу;
середній об'єм повітря, яке вдихає людина за рік (див. табл. 1).
Таблиця 1 - Середній об'єм повітря, який вдихає людина
|
Вік |
Об'єм повітря за рік, мЗ |
Кількість років |
Всього, мЗ |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
до 1 року |
1044 |
1 |
1044 |
|
1-2 роки |
1886 |
1 |
1886 |
|
2-7 років |
3183 |
5 |
15915 |
|
до 1 року |
1044 |
1 |
1044 |
|
1-2 роки |
1886 |
1 |
1886 |
|
2-7 років |
3183 |
5 |
15915 |
|
7-12 років |
5185 |
5 |
25925 |
|
12-17 років |
7340 |
5 |
36700 |
|
> 17 років |
8109 |
п |
8109 п |
Частку площі легень, вкриту пилом , розраховують за формулою:
Р = S1/S2, (1)
де S1 - середньостатистична площа легень людини, яка приблизно рівна 125 м ;
S2 - площа, яку можуть вкрити одинарним шаром частинки пилу, що потрапили в легені.
Ця площа визначається за формулою:
S2=S0·N0 (2)
де Sо - площа, яку покриває одна частинка;
N - кількість частинок, які містяться у легенях.
Площа, яку покриває одна сферична частинка пилу радіусом г, рівна
S0 = π r 2 (3)
а кількість частинок, які осідають у легенях, визначається за об'ємом повітря V, що вдихає людина за Т років, а саме:
N0 = С·V·к1(1-к2) (4)
де С - концентрація частинок пилу в повітрі, шт./м ;
V- середній об'єм повітря, який вдихає людина протягом Т
років, м (визначається за табл. 1);
к1 - коефіцієнт, що враховує, яка частка пилу, що потрапляє
в легені, залишається в них (к1=0,1);
к2 - коефіцієнт, що враховує частку пилу, яка потрапивши у
легені, з часом розсмоктується (к2=0,9).
Варіанти завдань наведені у табл. 2. У кінці заняття треба зробити висновок про вплив запиленості атмосферного повітря на стан легенів людини, порівнявши здобуті результати розрахунків для різного ступеня запиленості атмосфери.
Таблиця 2 - Варіанти індивідуальних завдань
|
№з/п |
Радіус часточок г, мкм |
Концентрація пилуС, шт./смЗ |
Вік людиниТ, роки |
Р |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
1 |
0,10 |
0,5 103 |
60 |
|
|
2 |
0,11 |
1,0 103 |
55 |
|
|
3 |
0,12 |
5,0 103 |
50 |
|
|
4 |
0,13 |
10,0 103 |
45 |
|
|
5 |
0,14 |
30,0 103 |
40 |
|
|
6 |
0,15 |
50,0 103 |
45 |
|
|
7 |
0,16 |
60,0 103 |
50 |
|
|
8 |
0,17 |
100,0 103 |
55 |
|
|
9 |
0,18 |
200,0 103 |
60 |
|
|
10 |
0,19 |
400,0 103 |
65 |
|
|
11 |
0,20 |
0,5 103 |
70 |
|
|
12 |
0,21 |
1,0 103 |
65 |
|
|
13 |
0,22 |
5,0 103 |
60 |
|
|
14 |
0,23 |
10,0 103 |
55 |
|
|
15 |
0,24 |
30,0 103 |
50 |
|
|
16 |
0,25 |
50,0 103 |
45 |
|
|
17 |
0,26 |
60,0 103 |
50 |
|
|
18 |
0,27 |
100,0 103 |
55 |
|
|
19 |
0,28 |
200,0 103 |
60 |
|
|
20 |
0,29 |
400,0 103 |
65 |
|
|
21 |
0,5 |
0,5 103 |
70 |
|
|
22 |
0,31 |
1,0 103 |
65 |
|
|
23 |
0,32 |
5,0 103 |
60 |
|
|
24 |
0,33 |
10,0 103 |
55 |
|
|
25 |
0,34 |
30,0 103 |
50 |
|
|
26 |
0,35 |
50,0 103 |
45 |
|
|
27 |
0,36 |
60,0 103 |
50 |
|
|
8 |
0,37 |
100,0 103 |
55 |
|
|
29 |
0,38 |
200,0 103 |
60 |
|
|
ЗО |
0,39 |
400,0 103 |
65 |
Завдання 2. Знайти відносну частку площі легень людини, яку додатково можуть покрити частинки диму від паління цигарки протягом і років. Вихідні дані для проведення обчислень:
- кількість років, протягом яких людина палить;
- маса смоли, що утворюється при спалюванні однієї цигарки;
- кількість цигарки, яку в середньому випалює один курець за один день;
- середній розмір частинок диму.
Спочатку знаходимо скільки сферичних частинок смоли радіусом г, які утворюються при спалюванні однієї сигарети, за формулою:
n = M/m (5)
де М - маса смоли, що утворюється при спалюванні однієї цигарки;
р - густина смоли, яку приймаємо рівною 110 кг/м ;
m - маса однієї частинки диму радіусом r.
Далі визначаємо кількість цигарки, яку випалює курець за t років при викурюванні g цигарок за один день, за формулою:
n1= 365gt (6)
Потім знаходимо кількість частинок смоли, що осідають у легенях, за формулою:
де к1 - коефіцієнт, який враховує частку диму, що потрапляє в легені та залишається в них (к1=0,1), і к2 - коефіцієнт, що враховує частку диму, який, потрапивши в легені, з часом розсмоктується (k2 =0,5).
Далі знаходимо площу, яку покривають частинки диму, за формулою:
S3= π r 2 ·N1 = 274 M·g·t·k1(1-k2) / pr 3 (7)
Звідси, частка легень, покрита частками диму, рівна:
P=S3/S1 (8)
Варіанти завдань наведені в табл. 3. При проведенні розрахунків приймаємо, що частинки диму мають радіус 0,1 мкм.
|
№ з.п |
Маса смоли, утворюється при спалювані однієї цигарки, M |
Кількість цигарок, які випалює курець за один день, g |
Кількість років куріння, t |
Р |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
1 |
0,50 |
11 |
1 |
|
|
2 |
0,51 |
12 |
2 |
|
|
3 |
0,52 |
13 |
3 |
|
|
4 |
0,53 |
14 |
4 |
|
|
5 |
0,54 |
15 |
5 |
|
|
6 |
0,55 |
16 |
6 |
|
|
7 |
0,56 |
17 |
7 |
|
|
8 |
0,57 |
18 |
8 |
|
|
9 |
0,58 |
19 |
9 |
|
|
10 |
0,59 |
20 |
10 |
Запитання для самоконтролю:
а) утворення смогів та випадання кислотних дощів;
б) випадання кислотних дощів та підвищення середньої температури Землі;
в) зменшення вмісту озону в верхніх шарах атмосфери та підвищення середньої температури Землі;
г) зменшення вмісту озону в верхніх шарах атмосфери та утворення смогів;
д) випадання кислотних дощів та зменшення вмісту озону в верхніх шарах атмосфери.