[Росдистант] Проблемы устойчивого развития (ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ)

Вашему вниманию представлены 2 (две) Лабораторные работы по учебному курсу "Проблемы устойчивого развития" Росдистант

Лабораторные работы оценены на высокий балл.

Выполнение этих работ открывает доступ к итоговому тестированию. Покупайте работы и переходите к итоговому тестированию без проблем.

Лабораторная работа 1 «Экспресс-анализ смеси сточных вод» по курсу «Проблемы устойчивого развития»

Тема 2. Концепция устойчивого развития. Глобальные проблемы человечества

Цель работы – провести обучающий физический эксперимент по экспресс-анализу смеси сточных вод.

1. Порядок запуска виртуальной лабораторной работы (ВЛР)

1. Получите доступ к виртуальному рабочему столу. Инструкция по доступу прилагается к заданию в курсе.

2. Откройте на виртуальном рабочем столе папку «Лабораторные работы», выберите папку «ЕМАКЕТ», в ней запустите двойным щелчком программу eLabsClient.

3. Ознакомьтесь с руководством пользователя по интерфейсу программы (в правой части экрана).

4. Нажмите на блок «Промышленная экология» (в левой части экрана в списке доступных продуктов), чтобы развернуть список, и кликните по названию работы «Экспресс-анализ смеси сточных вод» для запуска. В появившемся окне нажмите кнопку «Запустить».

5. Подведите курсор к правому верхнему углу экрана. Появится пиктограмма листка бумаги. Это методическое пособие к лабораторной работе. Щелкните по пиктограмме, чтобы развернуть и ознакомиться. 

 Второй щелчок по этой пиктограмме свернет методическое пособие.

2. Управление ВЛР

В виртуальной лаборатории используются стандартные средства управления.

  Клавиши клавиатуры

«W» – перемещение вперед.

«S» – перемещение назад.

«A» – перемещение влево.

«D» – перемещение вправо.

  Правая клавиша мыши

Для изменения направления взгляда (поворота головы) используется перемещение манипулятора мышь с нажатой правой клавишей.

Левая клавиша мыши

Для нажатия на объект, его перемещения, поворота и т. д. используется левая клавиша.

Для перемещения или вращения объекта необходимо выполнить нажатие на объект левой клавишей и произвести перемещение манипулятора, не отпуская клавишу.

3. Краткий теоретический материал

Загрязняющим веществом считается избыточная примесь, которая нарушает нормативы качества воды. Загрязнения могут поступать в воду с атмосферными осадками, поверхностными или подземными стоками, а также в виде непосредственных сбросов. По типу загрязняющих веществ загрязнения можно классифицировать следующим образом: 

 механическое загрязнение, вызванное компонентами, оказывающими лишь механическое воздействие (взвеси мелких частиц, волокон, выбрасываемых целлюлозно-бумажной промышленностью, и т. д.);

 химическое загрязнение, обусловленное химическими веществами, входящими в состав ядохимикатов, моющих средств и т. д.;

 биологическое загрязнение, связанное с появлением в водоёме большого количества микроорганизмов;

 физическое загрязнение – изменение физических параметров водоёма (температуры, освещенности и т. д.). 

По характеру вносимых помех загрязнения подразделяются: 

 на ингредиентное – внесение в водоёмы веществ, чуждых естественным биоценозам (бытовые и промышленные отходы); 

 параметрическое – изменение параметров водной среды;

 биоценотическое – воздействие на состав и структуру популяций живых организмов, обитающих в водоёме;

 стационально-деструктивное – изменение структуры экосистемы водоёма в процессе его использования.  

Многие промышленные и хозяйственные процессы связаны с образованием сточных вод, содержащих токсичные вещества. Сточные воды – это вода, возвращаемая в окружающую среду после использования. К сточным водам относятся: 

 канализационные воды;

 сбросы промышленных предприятий; 

 дренажные воды;

 отходы сельскохозяйственных ферм;

 стоки с полей с растворёнными в них удобрениями и пестицидами;

 нагретые воды систем охлаждения и т. д. 

Основные вещества – загрязнители, содержащиеся в сточных водах различных промышленных производств. Важнейшей задачей в условиях промышленного развития и временной неизбежности попадания отходов в водные биогеоценозы является установление допустимых нагрузок на водные объекты в результате водопотребления. 

Водопотребление – это использование воды, связанное с изъятием её из мест локализации с частичным или полным безвозвратным расходованием и с возвращением в источники водозабора в загрязненном состоянии. Обычно контролю подвергаются наиболее опасные вещества, способные накапливаться в донных отложениях, передаваться по трофическим цепям, в частности тяжелые металлы: железо, медь, никель, цинк, хром и другие.

Таблица 1

Основные вещества-загрязнители водных объектов

и характерные источники загрязнений

 4. Лабораторное оборудование (рис. 1)

 Рис. 1. Лабораторное оборудование:

1 – анализируемая вода; 2 – экспресс-тесты для полуколичественного определения суммарного содержания двух- и трехвалентного железа; 

3 – экспресс-тесты для полуколичественного определения суммарного содержания активного хлора; 4 – экспресс-тесты для полуколичественного определения суммарного содержания хромат-ионов; 5 – экспресс-тесты для полуколичественного определения суммарного содержания нитрат-ионов

5. Порядок выполнения работы

5.1. Определение суммарного содержания железа

Опустите индикаторную полоску на 10 секунд в исследуемый раствор (Выполните нажатие на индикаторную полоску (2)). Через 10 секунд нажмите на индикаторную полоску для изъятия ее из раствора. 

Через 5 минут сравнить окраску индикаторной полоски с контрольной шкалой (нажмите на полоску и перемещайте курсор влево/вправо), прилагаемой к тесту. За результат принимают значение концентрации, соответствующее ближайшему по окраске образцу шкалы. 

Зафиксируйте результат (цвет и соответствующий номер). Номер больше 3 означает нарушение ПДК. 

5.2. Определение содержания хлора

Опустите индикаторную полоску на 10 секунд в исследуемый раствор (Выполните нажатие на индикаторную полоску (3)).

Через 10 секунд нажмите на индикаторную полоску для изъятия ее из раствора. 

Через 5 минут сравнить окраску индикаторной полоски с контрольной шкалой (нажмите на полоску и перемещайте курсор влево/вправо), прилагаемой к тесту. За результат принимают значение концентрации, соответствующее ближайшему по окраске образцу шкалы. Зафиксируйте результат (цвет и соответствующий номер). Номер больше 2 означает нарушение ПДК.  

5.3. Определение содержания хромат-ионов

Опустите индикаторную полоску на 10 секунд в исследуемый раствор (Выполните нажатие на индикаторную полоску (4)). 

Через 10 секунд нажмите на индикаторную полоску для изъятия ее из раствора. 

Через 3 минуты сравните окраску индикаторной полоски с контрольной шкалой (нажмите на полоску и перемещайте курсор влево/вправо), прилагаемой к тесту. Зафиксируйте результат (цвет и соответствующий номер). Номер больше 4 означает нарушение ПДК.

5.4. Определение содержания нитрат-ионов 

Опустите индикаторную полоску на 5–10 секунд в исследуемый раствор (Выполните нажатие на индикаторную полоску (5)).

Через 5–10 секунд нажмите на индикаторную полоску для изъятия ее из раствора.

Через 3 минуты сравнить окраску индикаторной полоски с контрольной шкалой (нажмите на полоску и перемещайте курсор влево/вправо), прилагаемой к тесту. Зафиксируйте результат (цвет и соответствующий номер). Номер больше 2 означает нарушение ПДК.

Оформите отчет согласно структуре, приведенной ниже, и прикрепите его в курс для проверки.

6. Структура отчета по проделанной работе

1. Титульный лист (стандартный, прикреплен в курсе).

2. Цель и задачи работы (бланк).

3. Схема установки и используемое оборудование (бланк).

4. Фиксируемые данные.

5. Соответствие образца воды ПДК.

6. Выводы (Сформулируйте выводы по проделанной работе согласно цели и поставленным задачам).

7. Письменные ответы на контрольные вопросы (бланк).

7. Контрольные вопросы

1. Что такое механическое загрязнение?

2. Что такое дренажные воды?

3. Что такое сбросы промышленных предприятий?

4. Что такое химическое загрязнение?

5. Что такое биологическое загрязнение?

6. Что такое основные вещества-загрязнители?

7. Что такое колориметрические шкалы?

8. Что такое хромат-ионы?

9. Что такое нитрат-ионы?

10. Что такое индикаторная бумага?

Бланк выполнения лабораторной работы 1

«Экспресс-анализ смеси сточных вод»

Цель и задачи работы

Схема установки и используемое оборудование

Таблица 1

Фиксируемые данные и соответствие образца воды ПДК

№ Тестирование Результат Соответствие ПДК

1 Суммарное содержание железа

2 Содержание хлора

3 Содержание хромат-ионов

4 Содержание нитрат-ионов

Таблица 2

Ответы на контрольные вопросы

№ Вопросы

Ответы

1 Что такое механическое загрязнение?

2 Что такое дренажные воды?

3 Что такое сбросы промышленных предприятий?

4 Что такое химическое загрязнение?

5 Что такое биологическое загрязнение?

6 Что такое основные вещества-загрязнители?

7 Что такое колориметрические шкалы?

8 Что такое хромат-ионы?

9 Что такое нитрат-ионы?

10 Что такое индикаторная бумага?

Лабораторная работа 2 «Исследование физических показателей качества воды» по курсу «Проблемы устойчивого развития»

Тема 2. Концепция устойчивого развития. Глобальные проблемы человечества

Цель работы – провести обучающий физический эксперимент по анализу качества воды.

1. Порядок запуска виртуальной лабораторной работы (ВЛР)

1. Получите доступ к виртуальному рабочему столу. Инструкция по доступу прилагается к заданию в курсе.

2. Откройте на виртуальном рабочем столе папку «Лабораторные работы», выберите папку «ЕМАКЕТ», в ней запустите двойным щелчком программу eLabsClient.

3. Ознакомьтесь с руководством пользователя по интерфейсу программы (в правой части экрана).

4. Нажмите на блок «Общая экология» (в левой части экрана в списке доступных продуктов), чтобы развернуть список, и кликните по названию работы «Исследование физических показателей качества воды» для запуска. В появившемся окне нажмите кнопку «Запустить».

5. Подведите курсор к правому верхнему углу экрана, появится пиктограмма листка бумаги. Это методическое пособие к лабораторной работе. Щелкните по пиктограмме, чтобы развернуть и ознакомиться. 

 Второй щелчок по этой пиктограмме свернет методическое пособие.

2. Управление ВЛР

В виртуальной лаборатории используются стандартные средства управления.

  Клавиши клавиатуры

«W» – перемещение вперед.

«S» – перемещение назад.

«A» – перемещение влево.

«D» – перемещение вправо.

  Правая клавиша мыши

Для изменения направления взгляда (поворота головы) используется перемещение манипулятора мышь с нажатой правой клавишей.

Левая клавиша мыши

Для нажатия на объект, его перемещения, поворота и т. д. используется левая клавиша.

Для перемещения или вращения объекта необходимо выполнить нажатие на объект левой клавишей и произвести перемещение манипулятора, не отпуская клавишу.

3. Краткий теоретический материал

В связи с постоянно растущими потребностями промышленности и сельского хозяйства в пресной воде, со всей остротой встает проблема сохранения существующих водных ресурсов. Ведь пригодной для нужд человека воды, как показывают статистические данные, не так уж много на Земном шаре. Известно, что более 70 % поверхности Земли покрыто водой. Около 95 % ее приходится на моря и океаны, 4 % – на льды Арктики и Антарктики, и лишь 1 % составляет пресная вода рек и озер. Значительные источники воды находятся под землей, иногда на большой глубине.

Нормативы качества воды различных источников – предельно допустимые концентрации (ПДК), ориентировочные допустимые уровни (ОДУ) и ориентировочно-безопасные уровни воздействия (ОБУВ) –содержатся в нормативно-технической литературе, составляющей водно санитарное законодательство. К ним, в частности, относятся Государственные стандарты: ГОСТ 2874, ГОСТ 24902, ГОСТ 17.1.3.03, различные перечни, нормы, ОБУВ, санитарные правила и нормы охраны поверхностных вод от загрязнений сточными водами СНиП № 4630 и др.

4. Лабораторное оборудование (рис. 2)

 Рис. 2. Лабораторное оборудование:

1– оборудование для проведения опыта по исследованию запаха воды (колба с крышкой); 2 – оборудование для проведения опыта по исследованию цветности воды (эталонные колбы); 3 – оборудования для исследования pH воды; 4 – оборудование для проведения опыта по исследованию содержания хлоридов; 5 – оборудование для проведения опыта по исследованию содержания фосфатов

5. Порядок выполнения работы

1. Оценить запах воды 2: произвести нажатие на колбу 1, записать результат.

2. Определить цветность воды: произвести нажатие на колбу 2, визуально сопоставить цвет воды с цветом эталонных образцов, записать номер соответствующего эталона.

3. Определить pH воды: произвести нажатие на колбу 3, записать результат измерения.

4. Провести опыт по исследованию содержания хлоридов: произвести нажатие на колбу 4, записать результат изменения цвета и осадка:

 опалесценция или слабая муть – содержание хлоридов 1–10 мг/л;

 сильная муть – содержание хлоридов 10–50 мг/л;

 образуются хлопья, осаждаются не сразу – содержание хлоридов 50–100 мг/л;

 белый объемный осадок – содержание хлоридов более 100 мг/л.

5. Провести опыт по исследованию содержания фосфатов: произвести нажатие на колбу 5, записать результат изменения цвета и осадка:

 светло-голубая – содержание фосфатов 0,1–10 мг/л;

 голубая – содержание фосфатов 10–45 мг/л;

 синяя – содержание фосфатов более 45 мг/л.

6. Оформить отчет согласно структуре, приведенной ниже, и прикрепить его в курс для проверки.

6. Структура отчета по проделанной работе

1. Титульный лист (стандартный, прикреплен в курсе).

2. Цель и задачи работы (бланк).

3. Схема установки и используемое оборудование (бланк).

4. Результаты исследования запаха воды (бланк).

5. Результаты исследования рН воды (бланк).

6. Результаты исследования цветности воды (бланк).

7. Результаты исследования содержания хлоридов (бланк).

8. Результаты исследования содержания фосфатов (бланк).

9. Выводы (Сформулируйте выводы по проделанной работе согласно цели и поставленным задачам).

10. Письменные ответы на контрольные вопросы (бланк).

7. Контрольные вопросы

1. Как проводится исследование запаха воды?

2. Как проводится исследование цветности воды?

3. Как проводится исследование содержания хлоридов?

4. Как проводится исследование содержания фосфатов?

5. Как проводится исследование pH воды?

6. Что такое pH?

7. Что такое фосфаты?

8. Что такое качество воды?

9. Что такое хлориды?

10. Что такое ПДК?

Бланк выполнения лабораторной работы 2

«Исследование физических показателей качества воды»

Цель и задачи работы

Схема установки и используемое оборудование

Таблиа 1

Результаты исследования физических показателей качества воды

Показатели качества воды

Запах Цветность рН Содержание хлоридов, мг/л Содержание фосфатов, мг/л

Выводы

Таблица 2

Ответы на контрольные вопросы

№ Вопросы

Ответы

1 Как проводится исследование запаха воды?

2 Как проводится исследование цветности воды?

3 Как проводится исследование содержания хлоридов?

4 Как проводится исследование содержания фосфатов?

5 Как проводится исследование pH воды?

6 Что такое pH?

7 Что такое фосфаты?

8 Что такое качество воды?

9 Что такое хлориды?

10 Что такое ПДК?

Лабораторная работа 2 «Исследование физических показателей качества воды» по курсу «Проблемы устойчивого развития»

Тема 2. Концепция устойчивого развития. Глобальные проблемы человечества

Цель работы – провести обучающий физический эксперимент по анализу качества воды.

1. Порядок запуска виртуальной лабораторной работы (ВЛР)

1. Получите доступ к виртуальному рабочему столу. Инструкция по доступу прилагается к заданию в курсе.

2. Откройте на виртуальном рабочем столе папку «Лабораторные работы», выберите папку «ЕМАКЕТ», в ней запустите двойным щелчком программу eLabsClient.

3. Ознакомьтесь с руководством пользователя по интерфейсу программы (в правой части экрана).

4. Нажмите на блок «Общая экология» (в левой части экрана в списке доступных продуктов), чтобы развернуть список, и кликните по названию работы «Исследование физических показателей качества воды» для запуска. В появившемся окне нажмите кнопку «Запустить».

5. Подведите курсор к правому верхнему углу экрана, появится пиктограмма листка бумаги. Это методическое пособие к лабораторной работе. Щелкните по пиктограмме, чтобы развернуть и ознакомиться. 

 Второй щелчок по этой пиктограмме свернет методическое пособие.

2. Управление ВЛР

В виртуальной лаборатории используются стандартные средства управления.

  Клавиши клавиатуры

«W» – перемещение вперед.

«S» – перемещение назад.

«A» – перемещение влево.

«D» – перемещение вправо.

  Правая клавиша мыши

Для изменения направления взгляда (поворота головы) используется перемещение манипулятора мышь с нажатой правой клавишей.

Левая клавиша мыши

Для нажатия на объект, его перемещения, поворота и т. д. используется левая клавиша.

Для перемещения или вращения объекта необходимо выполнить нажатие на объект левой клавишей и произвести перемещение манипулятора, не отпуская клавишу.

3. Краткий теоретический материал

В связи с постоянно растущими потребностями промышленности и сельского хозяйства в пресной воде, со всей остротой встает проблема сохранения существующих водных ресурсов. Ведь пригодной для нужд человека воды, как показывают статистические данные, не так уж много на Земном шаре. Известно, что более 70 % поверхности Земли покрыто водой. Около 95 % ее приходится на моря и океаны, 4 % – на льды Арктики и Антарктики, и лишь 1 % составляет пресная вода рек и озер. Значительные источники воды находятся под землей, иногда на большой глубине.

Нормативы качества воды различных источников – предельно допустимые концентрации (ПДК), ориентировочные допустимые уровни (ОДУ) и ориентировочно-безопасные уровни воздействия (ОБУВ) –содержатся в нормативно-технической литературе, составляющей водно санитарное законодательство. К ним, в частности, относятся Государственные стандарты: ГОСТ 2874, ГОСТ 24902, ГОСТ 17.1.3.03, различные перечни, нормы, ОБУВ, санитарные правила и нормы охраны поверхностных вод от загрязнений сточными водами СНиП № 4630 и др.

4. Лабораторное оборудование (рис. 2)

 Рис. 2. Лабораторное оборудование:

1– оборудование для проведения опыта по исследованию запаха воды (колба с крышкой); 2 – оборудование для проведения опыта по исследованию цветности воды (эталонные колбы); 3 – оборудования для исследования pH воды; 4 – оборудование для проведения опыта по исследованию содержания хлоридов; 5 – оборудование для проведения опыта по исследованию содержания фосфатов

5. Порядок выполнения работы

1. Оценить запах воды 2: произвести нажатие на колбу 1, записать результат.

2. Определить цветность воды: произвести нажатие на колбу 2, визуально сопоставить цвет воды с цветом эталонных образцов, записать номер соответствующего эталона.

3. Определить pH воды: произвести нажатие на колбу 3, записать результат измерения.

4. Провести опыт по исследованию содержания хлоридов: произвести нажатие на колбу 4, записать результат изменения цвета и осадка:

 опалесценция или слабая муть – содержание хлоридов 1–10 мг/л;

 сильная муть – содержание хлоридов 10–50 мг/л;

 образуются хлопья, осаждаются не сразу – содержание хлоридов 50–100 мг/л;

 белый объемный осадок – содержание хлоридов более 100 мг/л.

5. Провести опыт по исследованию содержания фосфатов: произвести нажатие на колбу 5, записать результат изменения цвета и осадка:

 светло-голубая – содержание фосфатов 0,1–10 мг/л;

 голубая – содержание фосфатов 10–45 мг/л;

 синяя – содержание фосфатов более 45 мг/л.

6. Оформить отчет согласно структуре, приведенной ниже, и прикрепить его в курс для проверки.

6. Структура отчета по проделанной работе

1. Титульный лист (стандартный, прикреплен в курсе).

2. Цель и задачи работы (бланк).

3. Схема установки и используемое оборудование (бланк).

4. Результаты исследования запаха воды (бланк).

5. Результаты исследования рН воды (бланк).

6. Результаты исследования цветности воды (бланк).

7. Результаты исследования содержания хлоридов (бланк).

8. Результаты исследования содержания фосфатов (бланк).

9. Выводы (Сформулируйте выводы по проделанной работе согласно цели и поставленным задачам).

10. Письменные ответы на контрольные вопросы (бланк).

7. Контрольные вопросы

1. Как проводится исследование запаха воды?

2. Как проводится исследование цветности воды?

3. Как проводится исследование содержания хлоридов?

4. Как проводится исследование содержания фосфатов?

5. Как проводится исследование pH воды?

6. Что такое pH?

7. Что такое фосфаты?

8. Что такое качество воды?

9. Что такое хлориды?

10. Что такое ПДК?