Примеры решения задач

При выполнении заданий принять следующие допущения:

• — содержание кислорода во вдыхаемом воздухе — 21 об. %;
• — содержание в выдыхаемом воздухе: 0₂ — 0,16 об. %, С0₂ — 4 об. %;
• — объем воздуха при вдохе — 0,5 л;
• — количество вдохов — 20 за минуту;
• — радиус Земли — 6400 км;
• — 1/3 поверхности Земли занята сушей, 2/3 — Мировым океаном;
• — население Земли — 7,138 млрд чел. (на 01.01.2014).

Задача 1.

Какой вклад вносит все человечество Земли в ежегодное поступление диоксида углерода (С0₂) в атмосферу, составляющее 7 млрд т/г?

Решение

1. Сколько С0₂ выдыхает один человек в течение года:

где У_л — объем вдыхаемого воздуха, л/вдох; У_л = 0,5 л; Ч_д — частота дыхания; Ч_д = = 20 вдох/мин; т — количество минут в году; т = 525 600 мин/год; C_Cq — концентрация С0₂ в выдыхаемом воздухе, г/м³.

М?₀ =0,5−20−525 600−0,0786−10-⁶ = 0,412 т/годчсл.

2. Количество углекислого газа, выдыхаемого всем населением Земли за год:

где N — население Земли; N = 7,138 • 10⁹ чел.; Х^со₂ ⁼ 0,412 • 7,138 • 10⁹ т/год.

• 3. Вклад населения Земли в ежегодное поступление С0₂ в атмосферу:
• 2 96 Ю⁹

Вклад = -100 = 42,3%.

Задача 2.

На сколько лет хватит запасов лесов на планете Земля, если в среднем ежесекундно вырубается 1 га леса? Возобновление лесов составляет 10% от площади сведенных лесов. Известно, что леса занимают 20% территории суши.

Решение:

1. Площадь суши, занятая лесами:

где S.j — площадь поверхности Земли (площадь шара), кв. км, п_{ — доля поверхности Земли, занимаемая сушей; п₂ — доля поверхности суши, занятая лесами.

2. Площадь безвозвратной потери лесов за год:

где а — ежесекундная потеря лесов, га/с; b — доля безвозвратной потери лесов; т — количество секунд в году, с/год.

3. На сколько лет хватит запасов лесов на планете Земля: