Ekologia i zarządzanie środowiskowe

Ćwiczenie

Wyznaczenie wielkości wtórnego pylenia w otoczeniu emitorów liniowych terenów zurbanizowanych

Cel ćwiczenia:

- pobór próbek pyłu o różnej średnicy cząstek (frakcja respirabilna i PM 10), zawieszonego
w powietrzu w mg/m³, w funkcji odległości od ruchliwej drogi (emitora liniowego) oraz w funkcji wysokości nad poziomem gruntu, celem określenia wpływu wtórnej emisji ruchu komunikacyjnego na zanieczyszczenie powietrza atmosferycznego.

Stosowane urządzenia i pomoce:

- pyłomierz laserowy TSI Dust Track Model 8520 (szt. 1),

- kalkulator lub komputer.

Ćwiczenia do wykonania:

Pomiar zapylenia powietrza przy użyciu pyłomierza laserowego TSI Dust Track Model 8520:

- czynność 1 - dokonaj pomiaru (odczyt ciągły przez 1 minutę - odczytaj dane statystyczne: średnia arytmetyczna, minimum, maksimum) zawartości pyłu o różnych średnicach cząstek (frakcja respirabilna, PM 10) w powietrzu w mg/m³ dla stałej czasowej (okresu uśredniania danych) wynoszącej 10 sekund, w funkcji odległości od ruchliwej drogi (emitora liniowego) (0 m; 2,5 m; 5 m; 7,5 m; 10 m; 12,5 m; 15 m; 17,5 oraz 20 m) oraz w funkcji wysokości nad poziomem gruntu (0,1 m; 1,0 m oraz 2,0 m),

- czynność 2 - przedstaw graficznie na papierze milimetrowym, opierając się na średnich arytmetycznych, zależność zawartości poszczególnych frakcji pyłu w powietrzu w funkcji odległości od drogi i w funkcji wysokości nad powierzchnią gruntu.

Wykonaj sprawozdanie:

Sprawozdanie powinno zawierać:

- Kartę tytułową (nazwa ćwiczenia, nazwiska studentów wykonujących ćwiczenie, specjalność i rok studiów, nr grupy dziekańskiej, nr sekcji, data wykonania),

- krótki opis warunków atmosferycznych podczas przeprowadzonych pomiarów przy użyciu pyłomierza laserowego TSI Dust Track Model 8520 - temperatura powietrza, siła i kierunek wiatru z uwzględnieniem położenia emitora liniowego (wiatr od drogi, wzdłuż drogi itp.), opad atmosferyczny, nasłonecznienie itp., dokładny czas wykonania pomiarów z uwzględnieniem dnia tygodnia oraz podanie natężenia ruchu samochodowego (ilość samochodów/h),

- źródłowe wyniki pomiarów terenowych i ich analiza (obliczenia statystyczne dokonanych pomiarów, przedstawienie graficzne na papierze milimetrowym zależności zawartości poszczególnych frakcji pyłu w powietrzu w funkcji odległości od drogi i w funkcji wysokości nad powierzchnią gruntu)

- wnioski (porównanie uzyskanych wyników pomiarów z obowiązującymi normami).

Zakres obowiązującego materiału:

1. Definicje zanieczyszczeń powietrza.

2. Systematyka pyłów i mgieł.

3. Wymiary ziaren pyłu.

4. Charakterystyczne parametry zanieczyszczeń powietrza.

5. Charakterystyczne zanieczyszczenia powietrza atmosferycznego.

6. Znajomość obowiązujących norm zanieczyszczenia pyłowego powietrza.

Literatura zalecana:

Juda Jan, Chruściel Stanisław: Ochrona powietrza atmosferycznego. WNT, Warszawa, s.17-25.Ekologia i zarządzanie środowiskowe

Ćwiczenie

Wyznaczenie wybranych parametrów fizycznych i chemicznych wody z Rawy, wody wodociągowej oraz wody destylowanej

Cel ćwiczenia:

- pobór próbek wody z Rzeki Rawa oraz wody wodociągowej (lub wody z innego źródła) w celu określenia stanu jakości wody poprzez wyznaczenie wybranych parametrów fizycznych i chemicznych.

Stosowane urządzenia i pomoce:

- destylarka laboratoryjna (1 szt.),

- cylinder miarowy (1 szt/sekcję),

- zlewki (po 3 szt./sekcję),

- bagietka (1 szt.),

- kolby stożkowe (po 6 szt./sekcję),

- biurety (2 szt./salę),

- sitko o śr. oczek 1 mm (1 szt./sekcję)

- kuchenka elektryczna (2 szt.),

- cieplarka laboratoryjna (1 szt.),

- wagi analityczne (1 szt./salę),

- tryskawki,

- pipety szklane.

Ćwiczenia do wykonania:

- czynność 1 - pobierz 3 próbki wody (z Rzeki Rawa, wodociągowej i destylowanej, ew. innej),

- czynność 2 - w celu określenia zasadowości ogólnej badanej wody odmierz próbki badanych wód o obj. 100 cm³ do kolb stożkowych,

- czynność 3 - dodaj po 2-3 krople roztworu oranżu metylowego do każdej kolby i miareczkuj 0,1 M roztworem HCl do zmiany barwy na żółtoróżową,

- czynność 4 - w celu usunięcia CO₂ z miareczkowanych prób kolby ogrzewaj do wrzenia i utrzymuj w tym stanie przez 2-3 minuty, a następnie szybko ochłodź pod bieżącą wodą,

- czynność 5 - jeżeli po ogrzewaniu żółte zabarwienie próbek stanie się ponownie widoczne należy domiareczkować 0,1 M roztworem HCl do zmiany zabarwienia na żółtoróżowe,

- czynność 6 - zasadowość wody (Z_m) oblicz według wzoru:

Z_m = V∙100/V_pr (mval/dm³)

gdzie:

V - objętość 0,1 M roztworu HCl zużyta do miareczkowania próbki (cm³),

V_pr - objętość badanej próbki (cm³).

- czynność 7 - odmierz próbki o obj. 100 cm³ (wody z Rzeki Rawa, wodociągowej i destylowanej, ew. innej) do przygotowanych zlewek i przy użyciu papierków wskaźnikowych o pH 0-14 dokonaj pomiaru pH w 3 badanych próbkach wody (zapisz wynik),

- czynność 8 - w celu określenia zawartości wapnia w wodzie do zlewek z próbkami ok. 110 cm³ wody (woda z pkt. 7) dodaj po 4 cm³ 1 M NaOH (do każdej próbki osobno) w celu uzyskania pH w zakresie 12-13,

• czynność 9 - próbki wymieszaj za pomocą bagietki szklanej i sprawdź ich odczyn przy użyciu papierków wskaźnikowych o pH 0-14 (jeśli pH próbek będzie niższe od 12 dodaj kolejne 2,0 cm³ 1 M NaOH i po wymieszaniu sprawdź ponownie pH - czynność powtarzaj aż do uzyskania pH w zakresie 12-13),

• czynność 10 - po uzyskaniu żądanego pH próbki przelej z niej 100 cm³ do odpowiednio opisanych kolbek stożkowych,

• czynność 11 - do każdej próbki dodaj kolejno 0,2 g wskaźnika mureksydu i natychmiast rozpocznij miareczkowanie 0,01 M roztworem Na₂-EDTA do zamiany barwy na fioletową,

• czynność 12 - stężenie wapnia w wodzie (C_Ca) oblicz według wzoru:

C_Ca = V∙0,4008∙1000/V_pr (mg/dm³)

gdzie:

V - objętość 0,01 M roztworu Na₂-EDTA zużyta do miareczkowania próbki (cm³),

V_pr - objętość badanej próbki wody (cm³),

0,4008 - współczynnik przeliczeniowy określający ilość wapnia odpowiadającą 1 cm³ 0,01 M roztworu Na₂-EDTA (mg).

- czynność 13 - otrzymane wyniki należy porównać z normami obowiązującymi w Polsce, aby następnie zaklasyfikować badaną wodę do określonej klasy jakości.

Wykonaj sprawozdanie:

Sprawozdanie powinno zawierać:

- Karta tytułowa (nazwa ćwiczenia, nazwiska studentów wykonujących ćwiczenie, specjalność i rok studiów, nr grupy dziekańskiej, nr sekcji, data wykonania),

- Część teoretyczną (opis cieków wodnych, zbiorników wodnych, studni itp. z których pobrano próbki do analizy oraz opis samej pobranej próbki - barwa, zapach, mętność itp.),

- Wyniki i ich analiza,

- Wnioski (określenie stopnia zanieczyszczenia wody z Rzeki Rawa lub z innego źródła, wody wodociągowej itp. w stosunku do wody destylowanej).

Zakres obowiązującego materiału:

1. Źródła zanieczyszczeń i skutki degradacji wody.

2. Ścieki komunalne.

3. Ścieki przemysłowe.

4. Obszarowe źródła zanieczyszczeń.

5. Skutki zanieczyszczenia wody (klasyfikacja jakości wód powierzchniowych, ocena stanu czystości rzek, stan czystości jezior, zanieczyszczenie wód Bałtyku).

Literatura zalecana:

Zarzycki Roman, Imbierowicz Mirosław, Stelmachowski Marek: Wprowadzenie do inżynierii i ochrony środowiska. Tom I, WTN, 2007, s. 151-154, 170-182. Ekologia i zarządzanie środowiskowe

Ćwiczenie

Określenie biodostępności substancji mineralnych zawartych w glebach z terenów zmienionych antropogenicznie

Cel ćwiczenia:

- pobór próbek gleby z terenów zmienionych antropogenicznie, w celu określenia biodostępności substancji mineralnych zawartych w tych glebach.

Stosowane urządzenia i pomoce:

- destylarka laboratoryjna (1 szt.),

- moździerze porcelanowe (1 szt./sekcję),

- sitka o średnicy oczek Ø =1 mm (1 szt./sekcję),

- zlewki (3 szt./sekcję),

- krystalizatory o obj. 300 cm³ (3 szt./sekcję),

- krystalizatory o obj. 150 cm³ (3 szt./sekcję),

- cylinder miarowy (1 szt/sekcję),

- sączki do sączenia jakościowe średnie (3 szt./sekcję),

- zestawy do sączenia (statywy i lejki) (3 szt./sekcję),

- cieplarka laboratoryjna (1 szt.),

- kuchenka elektryczna (2 szt.),

- wagi analityczne (2 szt.).

Ćwiczenia do wykonania:

- czynność 1 - pobierz 2 próbki powierzchniowej warstwy gleby różnego typu (do głębokości 5 cm) z miejsc pozbawionych darni,

- czynność 2 - zebrane próbki gleby, wysusz do stanu powietrznie suchego w krystalizatorach o obj. 300 cm³,

- czynność 3 - glebę powietrznie suchą należy rozetrzeć w moździerzu, usuwając przedtem zawarte w niej kamienie, a następnie przesiać przez sitko o średnicy oczek Ø =1 mm do krystalizatorów o obj. 300 cm³,

- czynność 4 - odważ na wadze analitycznej przy użyciu papierków wagowych ok. 2,0000 g gleby,

- czynność 5 - odważoną próbkę gleby przesyp do zlewki, rozpuść w 40 cm³ wody destylowanej i pozostaw na 15 minut w celu wyługowania z niej rozpuszczalnych w wodzie biodostępnych substancji mineralnych, systematycznie przez ten czas mieszając próbkę za pomocą bagietki

- czynność 6 - uzyskany roztwór glebowy przesącz przez sączki jakościowe średnie, do krystalizatora o obj. 150 cm³, uprzednio zważonego na wadze analitycznej; równocześnie przygotuj próbę ślepą,

- czynność 7 - przygotowanie próby ślepej: do zlewki nalewamy 40 cm³ wody destylowanej, następnie sączymy ją przez sączek jakościowy średni do zważonego, na wadze analitycznej, krystalizatora o obj. 150 cm³,

- czynność 8 - po zakończeniu sączenia 2 próby badane i próbę ślepą znajdujące się w krystalizatorach wstawiamy do cieplarki laboratoryjnej i w temp. 250 ºC odparowujemy do sucha lub odparowujemy na kuchence elektrycznej,

- czynność 9 - po wysuszeniu krystalizatory odstawiamy na 15 minut na półkę przy swoim stanowisku pracy; po tym czasie ważymy je na wadze analitycznej,

- czynność 10 - od masy krystalizatorów uzyskanych w czynności 9, odejmujemy masy tych samych krystalizatorów uzyskanych w czynnościach 6 i 7, uwzględniając ubytek masy próby ślepej.

Różnica masy krystalizatorów przedstawia ilość biodostępnych substancji mineralnych zawartych w glebie, łatwo przyswajalnych przez rośliny, w tym toksycznych metali ciężkich, które później wchodzą w łańcuch żywieniowy, przedostając się na końcu do organizmu człowieka.

Wykonaj sprawozdanie:

Sprawozdanie powinno zawierać:

- Karta tytułowa (nazwa ćwiczenia, nazwiska studentów wykonujących ćwiczenie, specjalność i rok studiów, nr grupy dziekańskiej, nr sekcji, data wykonania),

- Część teoretyczną (opis punktu poboru próbki gleby z uwzględnieniem bliskości źródeł zanieczyszczeń oraz krótki opis samej pobranej gleby - barwa, udział substancji mineralnej w stosunku do organicznej, woń, oglejenie, typ gleby itp.),

- Krótki opis przebiegu ćwiczenia (w punktach),

- Wyniki i ich analiza (podanie wyników pomiarów w mg/g gleby - stosunku procentowego masy frakcji biodostępnej do masy całkowitej próbki),

- Wnioski.

Zakres obowiązującego materiału:

1. Gleba - definicja, rola i znaczenie.

2. Zanieczyszczenie gleby (zanieczyszczenie metalami ciężkimi, kwaśne opady).

3. Podstawowe definicje i źródła odpadów.

4. Odpady niebezpieczne.

5. Odpady z tworzyw sztucznych i gumy.

6. Odpady komunalne.

Literatura zalecana:

Zarzycki Roman, Imbierowicz Mirosław, Stelmachowski Marek: Wprowadzenie do inżynierii i ochrony środowiska. Tom I, WTN, 2007, s. 57-59, 191-196.

---