Реферат: Учебно-методическое пособие Утверждено Библиотечно-издательской комиссией митхт в качестве учебно-методического пособия для выполнения расчетных работ по дисциплине «Экология» для студентов, обучающихся по всем направлениям москва 2010

Министерство образования и науки РФ


ГОУ ВПО «Московская государственная академия

тонкой химической технологии имени М.В. Ломоносова»


Кафедра прикладной экологии

и безопасности труда


Хабарова Е.И., Роздин И.А.

Никитина С.В., Леонтьева С.В.


РАСЧЕТ И ОЦЕНКА

ЭКОЛОГО-ЗНАЧИМЫХ ПАРАМЕТРОВ


Учебно-методическое пособие


Утверждено Библиотечно-издательской комиссией МИТХТ в качестве учебно-методического пособия для выполнения расчетных работ по дисциплине «Экология» для студентов, обучающихся по всем направлениям


МОСКВА 2010

ББК 28.080

УДК 577.4


Рецензент:


Рекомендовано к изданию кафедрой прикладной экологии и безопасности труда (протокол № _______ от ___________)

План изданий (поз. № _________)


Хабарова Е.И., Роздин И.А., Никитина С.В., Леонтьева С.В.

Расчет и оценка эколого-значимых параметров. Учебно-методическое пособие. – М.: МИТХТ, 2010. – 64 с.


В учебно-методическом пособии изложена методика выполнения расчетных работ при изучении дисциплины «Экология».

Студенты, в результате выполнения расчетных работ, представленных в настоящем пособии, могут получить общие представления об основных понятиях, используемых в экологии, а также ознакомиться с рекомендациями по защите окружающей среды от загрязнений.


© Коллектив авторов, 2010

© МИТХТ им. М.В. Ломоносова, 2010

СОДЕРЖАНИЕ


ПРЕДИСЛОВИЕ……………………………………………………………………………………………………

Расчётная работа №1. СОСТАВЛЕНИЕ ПРИОРИТЕТНОГО СПИСКА ВРЕДНЫХ ПРИМЕСЕЙ, ПОДЛЕЖАЩИХ КОНТРОЛЮ В АТМОСФЕРЕ………………………………………………………………...

Цель работы…………………………………………………………………………………………………………

Введение……………………………………………………………………………………………………………..

Определение вредных примесей, подлежащих контролю…………………………………………………..

Составление приоритетного списка с одновременным учетом среднесуточного и максимально возможного уровней загрязнения атмосферы……………………………………………………………….......

Порядок выполнения работы………………………………………………………………………………………

Задание к работе…………………………………………………………………………………………………….

Вопросы для проверки……………………………………………………………………………………………...

Расчетная работа №2. ИНТЕГРАЛЬНАЯ ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ПРИРОДНЫХ ВОД…………………………………………………………………………………………………………………..

Цель работы…………………………………………………………………………………………………………

Введение……………………………………………………………………………………………………………..

2.1. Определение общесанитарного индекса качества воды (ИКВ)……………………………………………..

2.2. Определение гидрохимического индекса загрязнения воды (ИЗВ)………………………………………...

2.3. Определение интегрального индекса экологического состояния (ИИЭС)………………………………...

Порядок выполнения работы………………………………………………………………………………………

Задание к работе…………………………………………………………………………………………………….

Вопросы для проверки……………………………………………………………………………………………...

Расчетная работа №3. РАСЧЕТ И ОЦЕНКА УРОВНЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВ СВИНЦОМ ВДОЛЬ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ……………………………………………………………………………………...

Цель работы…………………………………………………………………………………………………………

Введение……………………………………………………………………………………………………………..

3.1. Оценка загрязнения придорожных земель выбросами свинца……………………………………………...

3.1.1. Ассортимент, качество и состав автомобильных бензинов……………………………………………….

3.1.2. Определение мощности эмиссии свинца…………………………………………………………………...

3.1.3. Расчет величины отложения свинца на поверхности земли………………………………………………

3.1.4. Расчет загрязнения поверхностного слоя земли свинцом…………………………………………………

3.2. Оценка эффективности защитных мероприятий…………………………………………………………….

Порядок выполнения работы………………………………………………………………………………………

Задание к работе…………………………………………………………………………………………………….

Вопросы для проверки……………………………………………………………………………………………...

Расчетная оценка №4. ОЦЕНКА ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ (в рамках экологической экспертизы)……………………………………………………………………………………………………

Цель работы…………………………………………………………………………………………………………

Введение……………………………………………………………………………………………………………..

4.1. Матрица Леопольда……………………………………………………………………………………………

4.2. Сравнительный анализ………………………………………………………………………………………...

Порядок выполнения работы………………………………………………………………………………………

Задание к работе…………………………………………………………………………………………………….

Вопросы для проверки……………………………………………………………………………………………...

ПРИЛОЖЕНИЕ А. Описание показателей, входящих в состав ИКВ…………………………………………...

ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Меры природоохранной деятельности и методы улучшения качества воды…………….

ПРИЛОЖЕНИЕ В. Пути снижения негативного воздействия автомобильного транспорта на окружающую среду и здоровье населения………………………………………………………………………………………..

ПРИЛОЖЕНИЕ Г. Методы моделирования. Системный анализ, в том числе экологических проблем……..

ПРИЛОЖЕНИЕ Д. Краткая характеристика работы тепловой электростанции……………………………….

ПРИЛОЖЕНИЕ Е. Краткая характеристика работы гидроэлектростанции……………………………………

ПРИЛОЖЕНИЕ Ж. Краткая характеристика работы атомной электростанции……………………………….

ПРИЛОЖЕНИЕ З. Алтайский край. Общие сведения…………………………………………………………...

ПРИЛОЖЕНИЕ И. Общие положения, учитываемые при размещении электростанции……………………..


4


5

5

5

8


9

10

10

12


13

13

13

17

18

19

20

21

23


24

24

24

28

28

31

31

32

32

33

33

34


36

36

36

37

40

40

41

42

43

45


49

55

56

57

59

62

64
ПРЕДИСЛОВИЕ
Загрязнение окружающей среды – ущерб, наносимый природе, среде обитания вредными веществами, выбросами отходами.

Определяющие источники антропогенного загрязнения окружающей среды – энергетика; металлургическая промышленность; химическая, нефтехимическая и целлюлозно-бумажная промышленность; транспортно-дорожный комплекс и связь; сельское и лесное хозяйство, а также военно-промышленный комплекс.

Основные виды антропогенного загрязнения – механическое (пыль и аэрозоли атмосферного воздуха, твердые частицы в воде и почве), биологическое (все виды организмов, появляющиеся при участии человека и наносящие ему вред: грибы, бактерии, сине-зеленые водоросли и т.д.) и химическое (газообразные, жидкие и твердые соединения и элементы, попадающие в атмосферу, гидросферу и вступающие во взаимодействие с окружающей средой: кислоты, щелочи, оксиды, металлы и т.д.).

Ключевые инструменты контроля за качеством окружающей среды - экологический мониторинг, необходимый для учета, анализа, оценки и прогноза изменения состояния природной среды на различных уровнях, а также экологическая экспертиза, представляющая собой систему комплексной оценки состояния территорий, охватывающая все виды хозяйственной деятельности.

Кардинальные последствия антропогенного загрязнения:

- ухудшение качества окружающей среды;

- образование нежелательных потерь вещества, энергии, труда и средств при добыче и заготовке человеком сырья и материалов, которые превращаются в безвозвратные отходы, рассеиваемые в биосфере;

- необратимое разрушение, как отдельных экологических систем, так и биосферы в целом, в том числе взаимодействие на глобальные физико-химические параметры окружающей среды:

потери плодородных земель;

снижение продуктивности экологических систем и в целом всей биосферы;

прямое или косвенное ухудшение физического и морального состояния человека – главной производительной силы общества.


Расчетные работы, включенные в данный сборник, иллюстрируют методы и инструменты экологического регулирования экологических ситуаций, возникающих в результате загрязнения окружающей среды.


Расчетная работа № 1
^ Составление приоритетного списка вредных примесей, подлежащих контролю в атмосфере Цель работы
Определить комплексные показатели состояния загрязнения атмосферы для определенного предприятия и конкретной территории (ТПВ1 и ТПВ2, РПВ1 и РПВ2)

Составить вариант приоритетного списка вредных примесей, подлежащих контролю в атмосфере, используя заданный массив данных по выбросам анализируемого объекта.



Введение
Федеральный закон «Об охране атмосферного воздуха» (№ 96-ФЗ от 04 мая 1999 г.) является законодательной базой снижения выбросов вредных веществ в атмосферу за счет планирования и осуществления государственных программ и мероприятий путем введения высокоэффективных методов очистки и перехода на малоотходные и безотходные технологии.

Вклад основных видов деятельности в суммарные выбросы вредных веществ, отходящих от стационарных источников, на промышленных предприятиях в России в 2003 г. выглядела следующим образом:

добыча полезных ископаемых – 27,7%;

обрабатывающие производства – 34,0%;

производство и распределение электроэнергии, газа и воды – 22,2%;

транспорт и связь – 12,3%;

прочие виды экономической деятельности – 3,8%;

В России в 2008 году выбросы в атмосферу составляли 20,1 млн. т. По объемам выбросов в атмосферный воздух от стационарных источников на первом месте располагаются обрабатывающие производства (третья часть суммарного объема по России) за счет металлургического производства. Другой крупный блок источников загрязнения атмосферы образуют производства по добыче полезных ископаемых (27,7%), в первую очередь предприятия, занимающиеся добычей сырой нефти и нефтяного попутного газа. Значительные объемы выбросов в атмосферу характерны для предприятий электроэнергетики и трубопроводного транспорта.

Вместе с тем уловлено или обезврежено в 2008 г. было 16,6 млн.т. (82,7% от общего числа отходящих загрязняющих веществ от стационарных источников).

Итак, промышленные предприятия и автотранспорт выбрасывают в атмосферу тысячи наименований вредных веществ. Наиболее сложными и трудоемкими являются операции инвентаризации источников вредных воздействий, выбросов, а также расчеты норм ПДВ.

Инвентаризацию проводят с целью учета неблагоприятных воздействий поступления вредных веществ в окружающую среду, их обезвреживания и улавливания, разработки мер по снижению и ликвидации воздействий от поступления вредных веществ.

Периодичность плановых инвентаризаций – обычно 1 раз в 5 лет, но при необходимости инвентаризацию проводят чаще.

Инвентаризацию осуществляют расчетно-аналитическими методами и прямыми методами инструментальных измерений и контроля при работе оборудования в нормальном режиме.

Фактические показатели (качественные и количественные) поступления в окружающую среду вредных веществ и неблагоприятных факторов сопоставляются (расчетным путем) с нормами ПДВ. На этом основании делаются выводы о приемлемости или неприемлемости деятельности предприятия по природоохранным показателям для данных экологических и природно-климатических условий:

разрешающее деятельность предприятия;

разрешающее деятельность предприятия при условии проведения неотложных мероприятий;

запрещающее деятельность предприятия.

На рис.1.1 приведена блок-схема инвентаризации поступления загрязняющих веществ в окружающую среду.

Согласно этой схеме, на основании расчетов и прямых измерений на первом этапе определяется номенклатура вредных веществ, поступающих в окружающую среду в нормальном режиме функционирования.

Далее проводится расчет концентрации этих вредных веществ в соответствующих компонентах окружающей среды, при этом учитывается воздействие климатических факторов, как правило, снижающих концентрацию за счет ветропереноса, атмосферных осадков, течений и т.п.

Полученные суммарные значения концентраций сопоставляют с действующими нормами ПДК и по результатам сравнения принимают соответствующее решение о дальнейшем функционировании источников.

Рисунок 1.1 – Блок-схема алгоритма инвентаризации источников выбросов


Анализ природно-климатических факторов проводится с целью определения тенденций повышения или понижения концентраций для данной территории. Для этого используется база данных многолетних климатических наблюдений и характеристик исследуемой территории. Размеры учитываемой территории (зоны влияния) зависят от того, каков характер анализируемых выбросов.

Сопоставляя фоновые концентрации, ПДК и климатические характеристики, рассчитывают ПДВ для данной территории по списку приоритетных вредных веществ.

При превышении уровня ПДК, ПДВ ставится вопрос о мероприятиях, которые способны привести к нормам выбросы загрязняющих веществ, в том числе – о выделении необходимых ресурсов для замены или ремонта очистных сооружений, замены технологии очистных сооружений либо основной технологии производства.

Контролировать содержание всех веществ в атмосфере невозможно по экономическим причинам и целесообразности. Существуют критерии выбора вредных веществ, подлежащих контролю, и правила определения очередности организации контроля, которые основываются на составлении приоритетного списка контроля вредных веществ.

Принцип выбора веществ, включаемых в приоритетный список, основан на использовании двух комплексных показателей состояния загрязнения атмосферы1.

Первый параметр – требуемое потребление воздуха (ТПВ, тыс.т/год/мг/м3). Это объем воздуха, необходимый для разбавления i-того вещества в количестве Мi (тыс.т/год) до уровня концентрации, равной ПДКнм2.

В связи с наличием двух нормативов качества атмосферного воздуха населенных мест (ПДКсс и ПДКмр) в Рекомендациях указаны две величины ТПВ: ТПВ1 – среднесуточный норматив и ТПВ2 – максимально разовый. Определяются они следующими выражениями:

ТПВ1 = Мi / ПДКсс (1.1)

ТПВ2 = Мi / ПДКмр (1.2)

Второй параметр – величина реального потребления воздуха (РПВ). Она характеризует объем воздуха, который обеспечивает разбавление выбросов i-того вещества в количестве Мi (тыс. т/год) до уровня концентрации qi, наблюдаемой в данном месте. Используют также две величины показателя РПВ: РПВ1, рассчитываемый с учетом среднего уровня концентрации примеси, и РПВ2, рассчитываемый с учетом максимального уровня концентрации примеси:

РПВ1 = Мi / qср (1.3)

РПВ2 = Мi / qмакс (1.4)

Установлено, что показатель РПВ зависит от рассеивающей способности атмосферы (характеризуется специальным параметром загрязнения атмосферы (ПЗА)3, от территории города или анализируемой зоны (L) и параметров источников выбросов в городе (анализируемой зоне).

Способ выбора примесей для контроля их содержания в атмосфере данного населенного пункта основан на сравнении соответствующих значений ТПВ и РПВ. При этом определяется, будет ли оцениваемая средняя или максимальная концентрация вредного вещества при заданных выбросах превышать соответствующие значения ПДКсс или ПДКмр.

Если ТПВ  РПВ, (1.5)

т.е. Мi / ПДКнм i Мi / qi, (1.6)

тогда qi ПДКнм i, (1.7)

т.е. оцениваемая концентрация примеси будет равна или превысит ПДКнм, и i-тую примесь следует включить в список веществ, которые необходимо контролировать.

Из приведенного выше ясно, что необходимо провести сравнение ТПВ1 с РПВ1 и ТПВ2 с РПВ2.
^ 1.1 Определение вредных примесей, подлежащих контролю
1.1.1 С учетом среднесуточного уровня загрязнения атмосферы

Существует два приема предварительного определения целесообразности контроля избыточных количеств вредных веществ в воздухе по ТПВ1.

Первый – графический метод, использующий номограммы М (тыс.т/год) – L (км) с семейством прямых, построенных для qi = ПДКсс с учетом параметра ПЗА для определения очередности их ревизии.

Второй – теоретический метод: упрощенный способ, используемый в случае наличия в анализируемой зоне (городе) одного или нескольких источников выброса, расположенных локально.

Для решаемой в этой работе задачи L, т.е. расстояние, на котором можно ожидать наибольшего значения qi, принимается равным 2 км. Поскольку выбрано одно значение L = 2 км, применим теоретический метод.

Вместо номограмм для определения целесообразности контроля можно пользоваться следующими зависимостями:

при значении ПЗА = 2,1-3,0 (для Европейской части России и Западной Сибири) – Мi  200 ПДКссi, т.е. Мi/ПДКссi  200, и следовательно, можно принять РПВ1 = 200;

при значении ПЗА = 3,0 (для Восточной Сибири) – Мi  100 ПДКссi, т.е. Мi/ПДКссi  100, и следовательно, можно принять РПВ1 = 100.

Таким образом, для каждой примеси рассчитывается величина ТПВ1 по формуле (1.1) и сравнивается с РПВ1 для заданного региона. В случае выполнения неравенства (1.5) примесь подлежит контролю и в графе 8 (табл.1.2) ставят знак «+», если не выполняется, то ставят знак «–».

^ 1.1.2 С учетом максимально возможного уровня загрязнения атмосферы

При выборе специфических примесей для контроля их содержания в воздухе учитывается также соотношение между ожидаемой максимально разовой концентрацией i-той примеси qмр и ее ПДКмр.

Значения параметра РПВ2 для наиболее часто встречающихся неблагоприятных метеорологических условий рассеяния выбираются по табл. 1.1 с учетом Н, Т, А.

Н – высота источника выброса, м. Если примесь поступает в атмосферу от многих мелких источников и автотранспорта, то принимается Н = 20 м; если примеси выбрасываются из нескольких промышленных источников разной высоты, то принимается Н = 50 м, что соответствует примерно средней высоте труб; для промышленных предприятий с высокими трубами (ТЭЦ, ГРЭС и т.п.) Н принимается не ниже 100 м.

Т – разность температур выбрасываемой газовоздушной смеси и окружающего воздуха, С.

А – коэффициент рассеивания, индивидуальный для каждой местности и соответствующий неблагоприятным метеорологическим условиям, при которых концентрация вредных веществ в атмосферном воздухе максимальна:

А = 250 – для районов Средней Азии южнее 40с.ш., Бурятии и Читинской области;

А = 200 – для Центральной Европейской части России и Дальнего Востока;

А = 160 – для Европейской части России и Урала севернее 52с.ш.;

А = 140 – для Московской, Тульской, Рязанской, Владимирской, Калужской, Ивановской областей.


Таблица 1.1 – Параметр РПВ2 (тыс.т/год/мг/м3) при различных значениях Н, Т, А

Высота выброса Н, м

А = 140

А = 160

А = 200

А = 250

Т, С

 50

 50

 50

 50

 50

 50

 50

 50

100

6,65

4,10

5,00

3,10

4,00

2,40

3,30

2,00

50

2,10

1,00

1,60

0,80

1,20

0,60

1,00

0,50

20

0,25

-

0,90

-

0,15

-

0,12

-


Результаты сравнений, просчитанных по формуле (1.2) величин ТПВ2 и выбранных по табл.1.1 значений РПВ2, с учетом неравенства (1.5), заносятся в табл.1.2 (графа 9), руководствуясь рассуждениями, аналогичными рассуждениям по среднесуточным выбросам.

^ 1.2 Составление приоритетного списка с одновременным учетом среднесуточного и максимально возможного уровней загрязнения атмосферы

Вещества, имеющие в графе 8 или 9 (табл.1.2) хотя бы один знак «+», подлежат контролю и учитываются в распределении мест по ТПВ1 и ТПВ2 (т.е. вещества имеющие два минуса не превышают нормативных уровней и, следовательно, не подлежат контролю и не входят в приоритетный список).

Примеси, подлежащие контролю, сначала распределяются по ранжиру в соответствии с числовым значением ТПВ1 (табл.1.2, графа 10). Номер «1» присваивается примеси с наибольшим значением ТПВ1, далее значения ТПВ1 ставят в ряд по убывающей. Если несколько примесей имеют одинаковые значения ТПВ1, то вначале записывается примесь класса опасности «1», затем «2» и т.д. Аналогично распределяются места по значениям ТПВ2 (табл.1.2, графа 11).

Затем определяется сумма мест (табл.1.2, графа 12). При этом, примеси, для которых нет значения ПДКмр, следовательно, нет значения ТПВ2 и номера места по величине ТПВ2, включаются в список по удвоенному номеру места, полученного по значению ТПВ1.

Окончательный приоритетный список составляется по сумме мест, составленных по значениям ТПВ1 и ТПВ2, начиная с меньших чисел, в порядке их увеличения, т.е. номер «1» присваивается минимальной сумме мест ТПВ1 и ТПВ2. Если несколько примесей имеют одинаковые значения суммы номеров мест в окончательном списке, то очередность этих примесей устанавливается по классу опасности веществ или по величинам ПДКсс (ПДКмр)4, т.е. более опасные вещества должны контролироваться в первую очередь и находиться в приоритетном списке на более высоком месте.


Таблица 1.2 – Данные для построения приоритетного списка

Наименование примеси

Мi,

тыс.т/год

ПДКсс,

мг/м3

ПДКмр,

мг/м3

Класс опасности

ТПВ1

ТПВ2

Контроль

Номера мест

 мест по ТПВ1 и ТПВ2

№ места

в списке

по ТПВ1

по ТПВ2

по ТПВ1

по ТПВ2

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13







































^ Порядок выполнения работы
Выбрать РПВ1 (п.1.1.1).

Определить коэффициент рассеивания А, индивидуальный для каждой местности (п.1.1.2).

Выбрать РПВ2 (табл.1.1).

Рассчитать ТПВ1 и ТПВ2 по формулам (1.1) и (1.2). Результаты расчетов внести в табл.1.2 (графы 6 и 7).

Сравнить ТПВ1 с РПВ1 и ТПВ2 с РПВ2 (формула (1.5), п.п.1.1.1, 1.1.2). Результаты внести в табл.1.2 (графы 8 и 9).

Распределить места в списке по значениям ТПВ1 и ТПВ2 (п.1.1.3). Результаты внести в табл.1.2 (графы 10 и 11).

Распределить места в списке по сумме ТПВ1 и ТПВ2 (п.1.1.3). Результаты внести в табл.1.2 (графа 12).

Определить номера мест вредных веществ в порядке приоритетности, начиная с №1 и до последнего (п.1.1.3). Результаты внести в табл.1.2 (графа 13).

Составить приоритетный список примесей, рекомендуемых для контроля в атмосфере и представить его в форме табл.1.3.


Таблица 1.3 – Приоритетный список подлежащих контролю примесей

№

Наименование примеси

1




…




n



^ Задание к работе
Анализируемая ситуация

Имеется градообразующее предприятие, которое выбрасывает в атмосферу вредные примеси. Контролировать содержание всех веществ в атмосфере невозможно по экономическим причинам и целесообразности, поэтому необходимо составить приоритетный список примесей, подлежащих контролю.


Исходные данные для выполнения работы приведены в табл.1.4; перечень веществ, содержащихся в воздухе жилой застройки, и градообразующее предприятие приведены в вариантах исходного списка вредных примесей.

Вариант задания соответствует номеру студента по рабочему журналу кафедры ПЭ и БТ.


Таблица 1.4 – Исходные данные

№ по журналу

№ варианта исходного списка

Месторасположение предприятия

T, °С

Высота Н, м

1

1

Владимирская обл.

г. Ковров

 50

50

2

2

 50

50

3

3

 50

20

4

1

Урал

г. Нижний Тагил

 50

100

5

2

 50

50

6

3

 50

50

7

1

Дальний Восток

г. Хабаровск

 50

20

8

2

 50

50

9

3

 50

50

10

1

Бурятия

Поселок городского типа Майский

 50

20

11

2

 50

50

12

3

 50

50

13

1

Тульская обл.

г. Ефремов

 50

100

14

2

 50

50

15

3

 50

50

16

1

Урал

г. Первоуральск

 50

20

17

2

 50

50

18

3

 50

100

19

1

г. Вологда

 50

100

20

2

 50

50

21

3

 50

50

22

1

г. Чита

 50

100

23

2

 50

50

24

3

 50

20

25

1

Тульская обл.

г. Новомосковск

 50

20

26

2

 50

50

27

3

 50

50

28

1

г. Санкт-Петербург

 50

100

29

2

 50

50

30

3

 50

50


^ Вариант исходного списка вредных примесей № 1

Градообразующее предприятие – сернокислотный комбинат

Наименование примеси

Масса выброса, тыс.т/год

ПДКсс, мг/м3

ПДКмр,мг/м3

Класс опасности

Азотная кислота

68,25

0,15

0,40

2

Акролеин

0,34

0,03

0,03

2

Арсин

0,87

0,003

Нет

2

Диоксид азота

5,16

0,04

0,085

2

Диоксид серы

6,32

0,05

0,50

2

Оксид углерода (II)

34,73

3,00

5,00

4

Промышленная пыль

22,52

0,15

0,50

3

Селеноводород

0,034

0,00005

0,0001

1

Серная кислота

1,28

0,10

0,30

2

Сероводород

1,16

0,008

0,008

2

Фенол

2,76

0,003

0,01

2

Формальдегид

0,74

0,003

0,035

2

Фтороводород

1,13

0,005

0,02

2


^ Вариант исходного списка вредных примесей № 2

Градообразующее предприятие – химический комбинат с производством винилхлорида

Наименование примеси

Масса выброса, тыс.т/год

ПДКсс, мг/м3

ПДКмр, мг/м3

Класс опасности

Аммиак

2,88

0,04

0,20

4

Арсин

1,02

0,003

Нет

2

Ацетилен

46,29

100

Нет

---

Винилхлорид

18,26

0,01

Нет

4

1, 2 – дихлорэтан

9,16

1,00

3,00

2

Оксид углерода (II)

2,05

3,00

5,00

4

Промышленная пыль

30,27

0,15

0,50

3

Сероводород

2,03

0,008

0,008

2

Фосфин

0,85

0,001

0,01

1

Хлор

3,45

0,03

0,10

2

Хлорид ртути

0,09

0,0003

Нет

1

Хлороводород

15,18

0,20

0,20

2


^ Вариант исходного списка вредных примесей № 3

Градообразующее предприятие – завод по производству минеральных удобрений

Наименование примеси

Масса выброса, тыс.т/год

ПДКсс, мг/м3

ПДКмр, мг/м3

Класс опасности

Азотная кислота

16,53

0,15

0,40

2

Аммиак

39,51

0,04

0,20

4

Аммофос

19,74

0,20

2,00

4

Арсин

1,87

0,003

Нет

2

Диоксид азота

8,54

0,04

0,085

2

Мочевина

16,51

0,20

Нет

4

Оксид азота (II)

3,54

0,04

0,06

3

Оксид углерода (II)

0,36

3,00

5,00

4

Промышленная пыль

35,43

0,15

0,50

3

Серная кислота

1,41

0,10

0,30

2

Сероводород

2,62

0,008

0,008

2

Фосфин

0,96

0,001

0,01

1

Фосфорная кислота

0,43

1,00

Нет

---
^ Вопросы для проверки
Что такое загрязнение?

Назовите и охарактеризуйте виды загрязнения.

В чем сущность оценки экологического состояния экосистем и их компонентов?

Что такое инвентаризация источников загрязнения?

Опишите последовательность проведения инвентаризации источников загрязнения.

Что собой представляет приоритетный список?

Как инвентаризация источников загрязнения связана с приоритетным списком?

Дайте определения ТПВ1 и ТПВ2?

От чего зависят РПВ1 и РПВ2?

Предельно допустимая концентрация вредного вещества в атмосферном воздухе населенных мест (ПДКнм), предельно допустимая среднесуточная (ПДКсс) и максимальная разовая (ПДКмр) концентрации химического вещества в воздухе населенных мест, предельно допустимый выброс (ПДВ). Определения, единицы измерения.



^ Расчетная работа № 2 ИНТЕГРАЛЬНАЯ ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ПРИРОДНЫХ ВОД Цель работы
Определить общесанитарный индекс качества воды (ИКВ).

Определить гидрохимический показатель загрязнения воды (ИЗВ) токсичными металлами.

Определить экологическое состояние водоема с помощью интегрального индекса экологического состояния (ИИЭС).
Введение
Природные воды могут быть загрязнены самыми различными примесями, которые разделяют с учетом их биологических и физико-химических свойств. К одной группе относятся вещества, растворяющиеся в воде и находящиеся в ней в молекулярном или ионном состоянии. В природной воде могут присутствовать в растворенном виде различные газы (кислород, азот, диоксид углерода, сернистый газ и др.), а также растворимые соли металлов (натрия, калия, кальция, аммония, алюминия, железа, магния, марганца и др.). Другая группа примесей – те, что образуют с водой коллоидные системы и взвеси. Коллоидные системы образуются из практически нерастворимых минеральных веществ, взвеси – из биологических объектов: бактерий, вирусов, водорослей, простейших организмов и т.п.

Основными источниками антропогенного загрязнения водоемов являются промышленные и коммунальные канализационные стоки, смыв с полей части почвы, содержащей различные агрохимикаты, дренажные воды систем орошения, стоки животноводческих ферм и ливневые воды.

Сброс канализационных стоков, особенно неочищенных или недостаточно очищенных, оказывает отрицательное влияние на круговорот органического вещества в водоеме, грозит опасностью инфекционных заболеваний, в первую очередь человека.

Биогены, поступающие в воду со сточными водами и смываемыми с полей удобрениями, стимулируют рост фитопланктона, водорослей. Данный процесс называют эвтрофикацией. Водоросли окрашивают воду в различные цвета, под их влиянием изменяется вкус воды, при отмирании водорослей развиваются гнилостные процессы. Бактерии, окисляющие органические вещества водорослей, потребляют кислород, приводя к его дефициту в водоеме.

Сбрасываемые стоки часто имеют кислую или щелочную реакцию, что в любом случае связано с изменением естественного рН водоема. У пресноводных рек и озер рН воды обычно 6-7. Изменение рН на единицу от оптимума приводит в большинстве случаев к стрессу и даже к гибели обитателей вод. Все «нормальные» формы жизни прекращаются при рН ниже 5 и выше 8,5. Подкисление озер и рек влияет и на сухопутных животных, так как многие птицы и звери входят в состав пищевых цепей, начинающихся в водных экосистемах.

К одному из видов загрязнений относится тепловое загрязнение (сбросы ТЭС, АЭС, промышленных предприятий). В водоемах с повышением температуры уменьшается содержание кислорода, увеличивается токсичность загрязняющих воду примесей, нарушается биологическое равновесие, происходит смена видового состава организмов, наблюдается бурное размножение болезнетворных микробов и вирусов.

Между тем, вода обладает свойством непрерывного самовозобновления под влиянием солнечной радиации и самоочищения. Факторы самоочищения водоемов можно условно разделить на три группы:

физические (разбавление, растворение, перемешивание),

химические (окисление неорганических и органических веществ – для этого количество растворенного кислорода должно быть не менее 4 мг/л в любое время года),

биологические (размножение в воде водорослей, плесневых и дрожжевых грибков, моллюсков, некоторых видов амеб).

При небольшом загрязнении вода в основном самоочищается за 3-4 суток. Отрицательное влияние на процесс самоочищения оказывает загрязнение водоема биогенными веществами (азот, фосфор), ароматическими углеводородами и нефтепродуктами. Самоочищение воды от нефти затягивается на длительное время – месяцы, а на реках с малым током – на годы.

Качество воды водных объектов оценивается по физико-химическим, биологическим и микробиологическим показателям, анализ которых позволяет установить соответствие или несоответствие рассматриваемого водоема или водотока требованиям, предъявляемым водопользователями, согласно действующим законодательным актам.

Согласно ГОСТ 17.1.1.01-77 «Охрана природы. Гидросфера. Использование и охрана вод. Основные термины и определения», под качеством воды в целом понимается характеристика ее состава и свойств, определяющая ее пригодность для конкретных видов водопользования; при этом критерии качества представляют собой признаки, по которым производится оценка качества воды.

Нормирование качества воды состоит в установлении для воды водного объекта5 совокупности допустимых значений показателей ее состава и свойств, в пределах которых надежно обеспечиваются здоровье населения, благоприятные условия водопользования и экологическое благополучие водного объекта.

Правила охраны поверхностных вод устанавливают нормы качества воды водоемов и водотоков в зависимости от видов водопользования. Виды водопользования на водных объектах определяются органами Министерства природных ресурсов РФ и Государственного комитета РФ по охране окружающей среды. В данной работе рассматриваются хозяйственно-питьевой и культурно-бытовой виды водопользования.

^ Хозяйственно-питьевое водопользование предусматривает использование воды в качестве источников хозяйственно-питьевого водоснабжения, а также для снабжения предприятий пищевой промышленности. В соответствии с санитарными правилами и нормами СанПиН 2.1.4.559-96, питьевая вода должна быть безопасной в эпидемическом и радиационном отношении, безвредна по химическому составу и должна иметь благоприятные органолептические свойства.

К культурно-бытовому водопользованию относится использование водных объектов для купания, занятия спортом и отдыха населения. Согласно действующим нормативам требования к качеству поверхностных вод, установленные для культурно-бытового водопользования, распространяются на все участки водных объектов, находящихся в черте населенных мест.

Классификация качества и состояние водных ресурсов отражены в таблице 2.1.


Таблица 2.1 – Классификация качества и возможности использования воды в водоемах различного вида водопользования

Классы

качества вод

Качественное

состояние воды

Водопользование

хозяйственно-питьевое

культурно-бытовое

1

Очень чистые

Пригодна с обеззараживанием

Вполне пригодна

2

Чистые

Пригодна с хлорированием

Вполне пригодна

3

Умеренно

загрязненные

Пригодна со стандар