Введение в проблему:

Экологическая модель: Рассмотрим экологическую задачу, связанную с нерациональным использованием природных ресурсов, а именно - загрязнение водоемов. Подсчитаем, какой период времени необходим для самоочищения воды от тех вредных веществ, которые могут оказаться в реке в результате жизнедеятельности промышленного города.

Постановка задачи: В результате сброса промышленных стоков установился определенный уровень загрязнения реки. Каким он будет через сутки, двое и т. д. и когда уровень загрязнения станет допустимым, если известно, что за сутки он уменьшается в определенное количество раз? Провести исследование экологической модели в случае попадания в воду элемента, если начальное значение его концентрации С 0 равно N мг/л, значение предельно допустимой концентрации С доп равно M, коэффициент К – коэффициент суточного уменьшения концентрации элемента в воде.

Разработка плана исследования: Объектом исследования: С -уровень концентрации химического элемента. Все конкретные свойства объекта заданы: С 0 – начальное значение при выбросе элемента в водоем. Для вычисления уровня концентрации химического элемента нужно создать соответствующую математическую модель. Отображение уровня концентрации этого вредного вещества на каждые сутки будем проводить в таблице значений концентрации. Для построения такой таблицы воспользуемся табличным процессором

Математическая модель: Обозначим уровень концентрации вредного вещества после первых суток загрязнения через С 1 после вторых суток С 2 и т. д. Построим формулу вычисления уровня его концентрации по истечении N суток. Для этого воспользуемся следующей цепочкой равенств: Т.о., вычисление уровня концентрации вещества по истечении N суток при заданных значениях С 0 и К будет проводиться по формуле:

Компьютерная модель: При реализации компьютерной модели следует придерживаться правила – разделять исходные данные от основного источника вычисления; К исходным данным относится: C 0 – начальный концентрация C доп – допустимая концентрация К – коэффициент суточного уменьшения концентрации химического вещества в воде Таблица должна содержать основные поля: N – день С – уровень концентрация химического вещества в N-й день Сама таблица состоит из формул и измененных данных.

Вид таблицы в ходе компьютерной реализации:

Схема размещения данных:

Анализ построенной модели: В ходе компьютерной реализации возможен случай, когда концентрация химического вещества становится равно нулю ( так как это математическая модель), в реальности химическое вещество не исчезает!! Все формулы известны в экологии и математике; Построенная модель полностью отражает реальную экологическую модель.

Произведите исследование модели: ПРИМЕЧАНИЕ: уровень концентрации химического вещества в самой таблице установите с 4-мя знаками после запятой. Вариант 1: выберите химического вещества особо вредные для человека, ответ обоснуйте. Вариант 2: выберите химического вещества особо вредные для рыбного хозяйства, ответ обоснуйте.