4. Контрольные задания

1. А. Дайте определение экологии. Определите ее место в системе научных знаний и связь с другими дисциплинами.

Б. Объясните, почему при осуществлении фотосинтеза в зеленых частях погруженных водных растений pH среды увеличивается? Ответ обоснуйте, сопроводив его уравнением реакции.

2. А. Из каких компонентов состоит экосистема и подробно охарактеризуйте каждый компонент.

Б. При анализе воды в водоёме в ней было обнаружено 0,1 г/л фосфора. Рассчитайте, будут ли при такой концентрации процессы эвторификации в водоёме.

3. А. Определите, что такое автотрофные и гетеротрофные организмы. Как они связаны между собой. Приведите примеры.

Б. В одном литре сточной воды содержится 5 г органических загрязнений. Какой объём кислорода должны использовать организмы сапрофиты, чтобы разложить органические остатки в пересчете на глюкозу в 15 м³ такой воды? Какой объем воздуха необходимо прокачать для этого через воду?

4. А. Дайте определение экологических факторов. Подробно опишите на какие группы разделяются экологические факторы, приведите примеры. Рассмотрите пожары как экологический фактор.

Б. При разложении органического вещества почвенными микроорганизмами выделилось в форме тепла 4982,8 кДж энергии. Рассчитайте, какова была исходная масса этого вещества в пересчете на глюкозу.

5. А. Что такое лимитирующие факторы? Дайте определение принципа минимума Либиха и закона Шелфорда. Изложите обобщенную концепцию лимитирующих факторов. Приведите примеры лимитирующих факторов.

Б. При сжигании топлива в котельной предприятия в воздух выбрасывается 5 г/сек углекислого газа. Котельная работает в зимний период в течение 6 месяцев круглосуточно. Рассчитайте, какова должна быть площадь зелёных насаждений вблизи предприятия, чтобы полностью использовать этот углекислый газ?

6. А. Опишите подробно важнейшие лимитирующие факторы, приведите примеры.

Б. Реактивный лайнер при перелете из Америки в Европу за 8 часов расходует около 7 тонн кислорода. Какова должна быть площадь леса, способная воспроизвести кислород, потребляемый лайнером за год, если учесть, что полет осуществляется 2 раза в неделю?

7. А. Опишите основные свойства, строение и связи абиотических компонентов экосистемы. Каково их участие в функционировании экосистемы?

Б. Площадь водоема составляет 2500 м², средняя глубина - 2м. Площадь водоема, занятая погруженными водными растениями - 100м². С помощью расчета покажите, достаточно ли этой растительности, чтобы поддерживать необходимую для жизнедеятельности гидробионтов концентрацию кислорода.

8. А. Приведите примеры экосистем. Рассмотрите особенности наземных и водных экосистем.

Б. Объем водохранилища составляет 28000 м³. Годовой сток - 25000 м³. Содержание минеральных веществ в воде реки 989 г/л. Рассчитайте содержание минеральных веществ в водохранилище?

9. А. Опишите подробно потоки энергии в экологических системах. Запишите уравнение энергетического баланса экосистемы.

Б. Рассчитайте глубину, до которой возможна жизнедеятельность погруженных растений (водных) в водоеме, если оптическая плотность (D) пробы воды из этого водоема при измерении на фотоэлекфокалориметре с

синим светофильтром в кювете с толщиной слоя l=0,5 см составляет 0,125. Достаточна ли эта глубина, чтобы было рентабельно разводить травоядных карповых рыб, если площадь водоема 300м², а средняя концентрация водорослей - 100 кг/м³.

10. А. Дайте определение фотосинтеза, запишите уравнение фотосинтеза. Опишите, при участии преимущественно каких лучей спектра осуществляются процессы фотосинтеза.

Б. За сутки прирост биомассы комнатного растения составил 535 мг. Рассчитайте, какое количество энергии солнечного излучения понадобилось для этого. Сколько кВт*ч электроэнергии необходимо для этого? Сколько часов должна освещать растение лампа мощностью в 100 Вт? Какова была исходная масса этого растения?

11. А. Объясните, как происходит обмен веществ между неорганической и органической природой. Назовите основные химические элементы, которые постоянно находятся в круговороте веществ в природе.

Б. На титрование пробы воды объемом 0,5 мл, взятой из водоема, израсходовано 20 мл 0,1 pH раствора гидроокиси натрия. Учитывая, что допустимые нормы pH водоемов 6,5 - 8,5 единиц, покажите, пригодна ли вода завода для бытовых нужд или нет?

12. А. Опишите, какие элементы нужны растениям в больших количествах, а какие в малых. Как эти химические элементы попадают в почву? К чему приводит их избыток или недостаток в почве?

Б. Масса образца почвы, взятого для анализа, после высушивания при t=100°C в течение часа уменьшилась с 25г до 15,8г. При дальнейшем выдерживании образца при t=500 С в течение часа его масса уменьшилась еще на 2,5 г. При помощи расчета ответьте на вопрос, к какому типу почв относится данный образец, будет ли такая почва служить лимитирующим фактором для растений?

13. А. Объясните, как происходит пополнение почвы питательными веществами. Какова в данном случае роль круговорота веществ в природе?

Б. На предприятии ежегодно образуется 100 тыс. м³ стоков, загрязненных серной кислотой концентрации 0,1г-экв./л. Определите сумму экологического налога за сброс этих стоков в бассейн реки Северский Донец.

14 А. Как используется вода в почвенном питании растений? Какую роль в круговороте веществ и воды играют зеленые растения?

Б. Рассчитайте, сколько углекислого газа необходимо усвоить растению, чтобы его биомасса (в пересчете на глюкозу) увеличилась на 1,5г? Сколько при этом выделится кислорода? Какова при этом должна быть минимальная исходная биомасса растения (его зеленых частей)?

15. А. Объясните, почему при огромном количестве углекислого газа, ежегодно поступающего в атмосферу при сжигании всех видов топлива и возможных пожаров его содержание в атмосфере остается приблизительно постоянным (0,03%)? Как он утилизируется и во что превращается?

Б. При анализе травы пастбища было обнаружено 5 мг/кг свинца. Рассчитайте, будет ли опасным употребление человеком в пищу в течение года мяса коров, которые пасутся на этом пастбище, учитывая следующие данные: корова ежедневно съедает 5 кг травы, человек в месяц съедает 5 кг мяса, средний вес человека - 70 кг.

16. А. Что такое транспирация, от чего зависит скорость транспирации? Какие функции выполняет в природе транспирация?

Б. При осуществлении фотосинтеза растение выработало 2,8 л кислорода. Сколько понадобится для этого растению воды с учетом транспирации?

17. А. Опишите подробно, что такое пищевые цепи. Виды пищевых цепей. Что вы знаете о концентрировании токсичных веществ при продвижении по пищевой цепи? Приведите примеры.

Б. Пастбище дает ежегодный урожай в 150 ц зеленой массы. Сколько человек в течение года может прокормить это пастбище при условии, что они будут питаться только мясом скота, пасущегося на нём?

18. А. Какое значение для жизнедеятельности живых организмов имеет кислород? В состав каких важных соединений он входит? Какие антропогенные факторы могут повлиять на качественный состав атмосферы, привести к уменьшению содержания свободного кислорода?

Б. Население поселка составляет 12 тыс. человек. Площадь окружающей его зеленой зоны - 150 га. Рассчитайте, достаточно ли этих растений, чтобы полностью обеспечить население поселка кислородом для дыхания.

19. А. Нарисуйте биоэнергетическую модель экосистемы. Подробно ее объясните.

Б. На комнатное растение с общей биомассой 500 г падает энергия видимого света 2,8 кДж/сутки. Рассчитайте, будет ли расти растение или погибнет.

20. А. Опишите динамику популяций как биотического компонента экосистемы. Какому закону подчиняется рост популяции? Нарисуйте график зависимости численности популяции от времени и приведите уравнение, описывающее его.

Б. Содержание нитратов в отобранной и специально подготовленной пробе бананов составило 118 мг/кг. Рассчитайте массу (кг) бананов, которую человек может употребить в сыром виде в течение суток без вреда для организма, если предельно допустимая суточная доза потребления нитратов для взрослого человека составляет

500 мг. Ответ привести с точностью до сотых, с учетом правил округления.

21. А. Как вы понимаете выражение "живое вещество биосферы"? Какое участие в круговороте веществ оно принимает? Нарисуйте схему взаимосвязи живых организмов биосферы.

Б. Вблизи свинцово-цинкового предприятия сельское население осуществляет выпас крупного и мелкого рогатого скота. В растениях пастбища обнаружены высокие концентрации свинца Рb. В радиусе 10 км от предприятия в грунтовых водах (шахтные колодцы) средняя концентрация свинца достигает 0,06 мг/л. Концентрация Рb в мясе животных достигает 2 мг/кг, молоке – 0,1 мг/кг, хлебе – 0,6 мг/кг, картофеле – 1,2 мг/кг. Суточная потребность населения: питьевая вода – 2 л, мясо – 0,01 кг, хлеб – 0,03 кг, картофель – 0,02 кг, молоко – 0,8 кг (л). Допустимая суточная нагрузка Рb на организм по рекомендации ВОЗ равна 0,43 мг, поглощение свинца в организме – 10%. Рассчитайте реальную нагрузку на организм Рb поступающего с водой и пищей. Оцените уровень нагрузки Рb, удельный вес поступления (с водой и пищей) и сравните с допустимой суточной нагрузкой (по рекомендациям ВОЗ).

22. А. Дайте определение понятия "биосфера". Опишите ее структуру. Рассмотрите роль В.Н. Вернадского в формировании современного представления о биосфере.

Б. Рассчитайте, какова должна быть минимальная биомасса комнатных растений, чтобы обеспечить кислородом для дыхания экипаж из 5 человек в замкнутом пространстве. Какое освещение при этом должно быть?

23. А. Рассмотрите круговорот органического вещества и его преобразование.

Б. При прокаливании образца почвы при 500 ⁰С в течение часа его масса уменьшилась с 25 г до 15 г. Можно ли с уверенностью назвать эту почву плодородной? Каковы могут быть причины такого уменьшения массы при прокаливании? Приведите расчет.

24. А. Объясните причины устойчивости биосферы, рассмотрите механизм саморегуляции биосферы. Приведите пример отрицательной обратной связи и проиллюстрируйте схемой, подробно объяснив её.

Б. В городе N в декабре месяце на ТЭЦ-1 и 2 сжигается мазут и уголь. В атмосферном воздухе отмечаются шлейфы дыма и сажи, которые опускаются к земной поверхности. В приземном слое атмосферы обнаружены высокие концентрации взвешенной пыли (сажи) - 1,5 мг/м³

(ПДК – 0,05 мг/м³), окиси углерода - 5,4 мг/м³, (ПДК– 3,0 мг/м³), двуокиси серы – 0,5 мг/м³ , (ПДК – 0,05 мг/м³). Сформулируйте понятие суммарное ПДК, напишите формулу для его расчета. Сделайте расчет и вывод о суммарной концентрации этих веществ в приземном слое и в целом о загрязнении атмосферы в городе.

25. А. Рассмотрите влияние цивилизации на биосферу, перечислите критические эпохи в истории биосферы. Проанализируйте, каким образом повлияло строительство гидроузлов на Дону и Кубани на гидробиологический режим Азовского моря.

Б. Реакция фотосинтеза протекает под действием красного излучения с длиной волны 6700 А⁰. Какое количество энергии приобретает вещество при поглощении 1 моля фотонов?

26. А. Рассмотрите источники, виды и масштабы загрязнений окружающей среды.

Б. При контакте с 10 г почвы 0,1 л раствора соли свинца концентрация последнего уменьшилась с 5 г/л до 0,5 г/л. С помощью расчета сделайте вывод, была ли почва сильно загрязнена свинцом до опыта или её можно считать относительно чистой.

27. А. Перечислите и опишите основные экологические проблемы современности.

Б. При анализе образца травы с пастбища массой 1,5 г было обнаружено, что концентрация свинца в 200 мл раствора, полученного при обработке травы, составляет 11,2 мг/л. Рассчитайте, может ли эта трава использоваться для выпаса скота.

28. А. Что такое смог? Какие виды смога существуют? Объясните подробно механизм их образования.

Б. При анализе воздуха на содержание в нем двуокиси азота в 6 мл раствора, полученного пропусканием через него воздуха в течение 10 минут со скоростью 6 л/мин, была обнаружена концентрация двуокиси азота 0,5 г/л. Рассчитайте, соответствует ли концентрация двуокиси азота во взятом образце воздуха нормам ПДК максимально разовой.

29. А. Что такое первичные и вторичные эффекты загрязнений? Приведите примеры.

Б. При анализе пробы почв массой 10 г 150 мл раствора, полученного при промывке этого образца дистиллированной водой, значение pH оказалось равным 4. Рассчитайте, какова концентрация ионов водорода во взятом образце.

30. А. Подробно опишите явление выпадения кислотных дождей. Какие процессы в промышленности в основном ответственны за выпадение кислотных дождей? Какие функции в жизни растений выполняет транспирация?

Б. В городе N в радиусе 3-х км от медеплавильного завода атмосфера загрязнена медью – 0,02 мг/м³ (предельно допустимая концентрация ПДК-0,002), сернистым газом - 0,3 мг/м³ (ПДК-0,05 мг/м³), сероводородом - 0,016 мг/м³ (ПДК-0,008 мг/м³). Сформулируйте понятие суммарное ПДК, напишите формулу для его расчета. Сделайте расчет и вывод о суммарной концентрации загрязняющих веществ в приземном слое воздуха данного населенного пункта.

31. А. Дайте обзор имеющихся на сегодняшний день экологических прогнозов.

Б. Под действием солнечного света биомасса зеленого растения увеличилась на 12мг. Рассчитайте стоимость электроэнергии, необходимой для выращивания 1 тонны зеленой массы в теплице.

32. А. Какие существуют направления зашиты биосферы от загрязнений исходя из принципов и законов экологии.

Б. Концентрация органических загрязнений в водоёме площадью 280м^: и глубиной 1м составляет 2г/л. Рассчитайте, какое время необходимо насосу производительностью 500 м³/час нагнетать воздух для аэрации водоема, чтобы полностью окислить его загрязнители.

33. А. Предприятия топливно-энергетического комплекса и окружающая среда. Для какой цели в сельском хозяйстве применяют известкование почв?

Б. С помощью специального оборудования (хроматографа) определили содержание загрязняющих компонентов в пробе воды (мг/л), оно составило для дибутилфталата - 0,06 мг/л, а для и бутилацетата - 0,08 мг/л. Рассчитайте их суммарный загрязняющий эффект, если ПДК дибутилфталата - 0,2 мг/л, а ПДК бутилацетата - 0,1 мг/л. Сформулируйте понятие суммарное ПДК, напишите формулу для его расчета. Сделайте вывод о допустимости использования анализируемого водного объекта для хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования (использование допустимо, или недопустимо и почему).

34. А. Транспорт и городская среда. Объясните, почему даже в самый жаркий день в лесу прохладно?

Б. Для следующих продуктов предельно допустимая концентрация (ПДК) цинка составляет:

зерновые - 50 мг/кг,

овощи - 10 мг/кг

мясо – 5 мг/кг,

молоко - 1 мг/кг.

Учитывая, что все эти продукты употребляются человеком в пищу, объясните разницу в значениях ПДК.

35. А. Система "Биосфера-человек", возникновение и развитие.

Б. При сжигании угля в топках котла агрегатов котельная предприятия выбрасывает в атмосферу 5 г/сек диоксида серы, 101г/с диоксида углерода, 2 г/с диоксида азота. Котельная работает только в зимний период с 15 октября по 15 апреля круглосуточно. Рассчитайте сумму экологического налога за выбросы данных веществ.

36. А. Развитие экосистем.

Б. Территориально предприятие находится в городе Донецке, в центре жилого массива и труба его котельной, расположенная вблизи западной границы предприятия, загрязняет атмосферу жилого массива. Природоохранные органы требуют ликвидировать это нарушение. Что вы можете предпринять и желательно с наименьшими затратами средств? Предложите варианты.