Содержание

Вопрос 6. Загрязнение отмосферного воздуха транспортными средствами. Мероприятия по снижению токсичности выбросов двигателей внутреннего сгорания. 3

Вопрос 9. Мероприятия по защите селитебной территории городов от транспортного шума. Акустические экраны. Шумозащитные полосы зеленых насаждений. 5

Вопрос 16. Нормирование концентраций вредных и ядовитых веществ для водоемов питьевого, культурно-бытового и рыбохозяйственного назначения. Расчет допустимого состава сточных вод по концентрации растворенных вредных веществ. 8

Список использованной литературы.. 16

Вопрос 6. Загрязнение отмосферного воздуха транспортными средствами. Мероприятия по снижению токсичности выбросов двигателей внутреннего сгорания

Основными источниками загрязнения атмосферного воздуха являются автомобили и промышленные предприятия. На долю автотранспорта приходится от 30 - 70% общей массы выбросов. В целом автотранспорт выбрасывает в воздух более 40 химических веществ. К основным ингредиентам  относятся  окись углерода  (до  70%) и такие   канцерогенные полициклические ароматические углеводороды, как бензопирен (около 19%) и окислы азота (около 9%). Сжигание 1 т топлива бензиновым двигателем автомобиля приводит к образованию в среднем 600 кг окиси углерода. В отличие от бензиновых двигателей, дизельные двигатели выбрасывают значительно больше дыма, состоящего в основном из несгоревшего углерода. Кроме того, работа двигателей внутреннего сгорания сопровождается выбросами в атмосферу соединений тяжелых металлов, в первую очередь это свинец, образующийся при использовании этилированного бензина. Каждое из этих веществ оказывает вредное воздействие на организм человека.

Наиболее распространенные загрязнители атмосферы поступают в нее в основном в двух видах: либо в виде взвешенных частиц, либо в виде газов.

Углекислый газ. В результате сжигания топлива, а также производства цемента в атмосферу поступает огромное количество этого газа. Сам этот газ не ядовит. Угарный газ. Сжигание топлива, которое создает большую часть газообразных, да и аэрозольных загрязнений атмосферы, служит источником другого углеродного соединения – угарного газа. Он ядовит, причем его опасность усугубляется тем, что он не имеет ни цвета, ни запаха, и отравление им может произойти совершенно незаметно.

В настоящее время в результате деятельности человека в атмосферу поступает около 300 миллионов тонн угарного газа.

Углеводороды, поступающие в атмосферу в результате деятельности человека, составляют небольшую долю от углеводородов естественного происхождения, но загрязнение ими имеет весьма важное значение. Их поступление в атмосферу может происходить на любой стадии производства, обработки, хранения, перевозки и использования веществ и материалов, содержащих углеводород. Более половины углеводородов, производимых человеком, поступает в воздух в результате неполного сгорания бензина и дизельного топлива при эксплуатации автомобилей и других средств транспорта.

Сернистый газ. Загрязнение атмосферы соединениями серы имеет важные экологические последствия. Главные источники сернистого газа – вулканическая деятельность, а также процессы окисления сероводорода и других соединений серы. Сернистые источники сернистого газа по интенсивности давно превзошли вулканы и сейчас сравнялись с суммарной интенсивностью всех естественных источников. Аэрозолевые частицы, поступают в атмосферу из естественных источников.

Уровень загрязнения воздуха в Хабаровске, в частности, в Индустриальном районе на протяжении ряда лет квалифицируется как высокий. Ежегодный рост индекса загрязнения атмосферы обусловлен увеличением выбросов от автотранспорта и производств.

Уровень загрязнения атмосферы Хабаровска, как и многих крупных городов, зависит не только от количества выброшенных в атмосферный воздух загрязняющих веществ, но и от наличия неблагоприятных метеорологических условий – штилей, инверсий температур, туманов –способствующих накоплению вредных примесей в приземном слое воздуха. При неблагоприятных для рассеивания примесей метеороло­гических условиях, происходит рост концентраций окислов азота, оксида углерода, сажи, пыли. Кроме того, при температуре воздуха свыше 22-24oС и ее небольшом изменении в течение суток в городской атмосфере происходит увеличение содержания формальдегида.

В городе систематически ведется работа, направленная на снижение загрязнения атмосферы. Существенно сократилось вредное влияние автотранспорта после перевода его в 2000 году на неэтилированный бензин и малосернистое дизельное топливо. Это в частности на 90 % избавило горожан от выбросов автомобилями свинца. Муниципальный транспорт оснащается оборудованием, где в качестве моторного топлива используется сжатый природный газ, что позволяет сократить выбросы оксида углерода в 5 раз, оксидов азота и углеводородов – вдвое, а канцерогенных веществ почти в 100 раз.

Вопрос 9. Мероприятия по защите селитебной территории городов от транспортного шума. Акустические экраны. Шумозащитные полосы зеленых насаждений

Для уменьшения уровней шума применяются нижеперечисленные технические, строительно-акустические и организационные мероприятия.

Подавление шума в источниках:

· замена ударных взаимодействий деталей безударными;

· замена возвратно-поступательных движений вращательными;

· создание форм деталей, плавно обтекаемых воздухом;

· замена подшипников качения подшипниками скольжения;

· замена штамповки прессованием, клепки - сваркой, обрубки - резкой;

· замена прямозубых шестерней - на косозубые, шевронные;

· повышение класса точности обработки деталей, шестерен;

· замена зубчатых и цепных передач - клиноременными или зубчато-ременными;

· применение принудительного смазывания трущихся поверхностей;

· рименение "малошумящих" материалов (капроновые, текстолитовые - менее шумные);

· статическая и динамическая балансировка деталей;

· применение глушителей шума, звукоизолирующих кожухов.

Предупреждение распространения шума - звукоизоляция и звукопоглощение.

При звукоизоляции уменьшается уровень шума, который распространяется за счет колебания преграды. Для звукоизоляции применяются плотные, жесткие, массивные перегородки. При этом ослабление зависит от массы перегородки, а не от ее материала. Большее ослабление достигается при слоистых перегородках, с воздушными промежутками между слоями.

При звукопоглощении звук ослабляется за счет поглощения звуковой энергии в порах материала перегородки (войлок, вата, пемза).

Наряду с пористыми материалами для звукопоглощения применяются специальные мастики, которыми покрываются перегородки и отдельные части машин.

Строительные и организационные меры:

Рис. 1. Акустическая обработка помещений а - звукопоглощающие облицовки; б - штучные звукопоглощатели; 1 - защитный перфорированный слой; 2 - звукопоглощающий материал; 3 - защитная стеклоткань; 4 - стена или потолок; 5 - воздушный промежуток; 6 - плита из звукопоглощающего материала.

 увеличение расстояния от источника шума - концентрация цехов с большим уровнем шума и удаление их от других производственных помещений;

· покрытие внутренних поверхностей помещения звукопоглощающими облицовками [1];

· размещение в помещениях штучных звукопоглощателей (объемные тела, заполненные звукопоглощающим материалом и подвешенные к потолку - рис. 31); так как интенсивность шума в помещениях зависит не только от прямого, но и отраженного звука, который может быть уменьшен за счет увеличения площади звукопоглащения помещения;

· закрытие машин звукоизоляционными кожухами (рис. 2);

· устройство экрана (с покрытием их звукоизолирующими материалами) между машиной и рабочим местом;

· рациональный режим труда и отдыха;

· сокращение времени нахождения в шумовых условиях;

· контроль уровней шума на рабочих местах.

В качестве звукопоглощающего материала применяют ультратонкое стекловолокно, капроновое волокно, минеральную вату, древесноволокнистые и минераловатные плиты, пористый поливинилхлорид и др. Толщина облицовок составляет - 20 - 200 мм. В низких помещениях облицовывают только потолок, т. к. стены в них практически не влияют на отражение звука, а в высоких и вытянутых помещениях - облицовывают как стены, так и потолок.

Рис. 2. Звукоизолирующий кожух:

1 - отверстие для отвода тепла; 2 - упруговязкий материал; 3 - корпус; 4 - звукопоглощающий материал; 5 - виброизолятор.

При некоторых производственных процессах, например, клепка, обрубка, штамповка, зачистка, трудно или невозможно эффективно снизить шум. В этих случаях применяются средства индивидуальной защиты (ГОСТ 12.4.0.51 - Средства индивидуальной защиты органа слуха).

Противошумы по 12.4.011 подразделяются на три типа:

· наушники, закрывающие ушную раковину;

· вкладыши, перекрывающие наружный слуховой канал (пробка);

· шлемы, закрывающие часть головы и ушную раковину.

Наушники по способу крепления на голове подразделяются на: независимые (с оголовьем); встроенные в головной убор (каски, шлемы, косынки) или другое защитное устройство (респиратор, очки, щитки и т.п.).

Вкладыши (мягкие тампоны из ультратонкого волокна, материала или из эбонита, резины) делятся на изделия многократного и одноразового пользования.

Наушники и вкладыши делятся по ГОСТ 12.4.051 на группы А,Б,В по их эффективности в дБ в октавных полосах частот.

На предприятиях зоны звука интенсивностью 85 дБ (шкала А шумомера - замер без фильтров) должны обозначаться знаками безопасности, и работающие в этих зонах должны быть обеспечены средствами индивидуальной защиты. Запрещается даже кратковременное пребывание в зонах со звуковым давлением более 135 дБ в любой полосе частот. В технических условиях на машины и паспорт должны быть указаны значения шумовых характеристик машин, измерение шума проводится в соответствии с ГОСТ 12.1.003.

Вопрос 16. Нормирование концентраций вредных и ядовитых веществ для водоемов питьевого, культурно-бытового и рыбохозяйственного назначения. Расчет допустимого состава сточных вод по концентрации растворенных вредных веществ

Среди природных ресурсов, применяемых в производстве, вода занимает особое место. С использованием воды тесно связана деятельность человеческого общества на протяжении всей его истории.

В принципе непрерывно обновляющиеся речные и озерные воды могут быть отнесены к категории возобновляемых, неисчерпаемых природных ресурсов, но территориальная неравномерность их распределения и ухудшение их качества в результате хозяйственной деятельности нередко приводит к дефициту воды, пригодной для использования населением и промышленностью.

При водопотреблении вода изымается из водных объектов и либо безвозвратно, либо частично возвращается в водоем, но значительно худшего качества.

Так, источники загрязнения водоемов делятся на:

1.     Промышленные (это горнодобывающая промышленность, нефтегазодобывающая промышленность, заводы и фабрики, отвалы, свалки промышленных отходов, аварии).

2.     Комунально – бытовые (это хозяйственно – бытовые, садово – парковое хозяйство, свалки).

3.     Сельскохозяйственные (это полеводство, животноводство, парниковое хозяйство).

4.     Транспортные (наземный транспорт, водный транспорт).

В результате водопотребления образуются сточные воды.

Сточная вода – это вода, где загрязнение изменяет первоначальный химический состав воды или ее физические свойства. К сточным относят также загрязнение воды атмосферных осадков и воду от поливки улиц.

Сточные воды делятся на бытовые, производственные и ливневые. Они отличаются друг от друга своим происхождением, составом и биологической активностью.

Бытовые сточные воды образуются в результате практической деятельности и жизнедеятельности людей.

Состав производственных сточных вод зависит от характера производственного процесса и отличается большим разнообразием.

В зависимости от состава примесей и специфичности их действия на водные объекты сточные воды могут быть разделены на следующие группы:

1.     Воды, содержащие неорганические примеси со специфическими токсичными свойствами (стоки металлургии, гальванических цехов). Они могут вызывать изменение рН воды водоемов. Соли тяжелых металлов являются токсичными по отношению к водным организмам.

2.     Воды, в которых неорганические примеси не обладают токсическим действием (сточные воды рудообогатителных фабрик, цементных заводов). Примеси такого типа находятся во взвешенном состоянии, для водоема особой опасности эти воды не представляют.

3.     Воды, содержащие нетоксичные органические вещества (сточные воды предприятий пищевой промышленности). При попадании в водоем возрастает окисляемость, снижается концентрация растворенного кислорода.

4.     Воды, содержащие органические вещества со специфическими токсичными свойствами (стоки предприятий органического синтеза, нефтеперерабатыавющих предприятий).

Степень загрязнения дождевых вод зависит от многих факторов, в том числе от общей санитарной обстановки населенного пункта.

Понятие загрязненности является относительным. Загрязненность представляет собой такое состояние водного объекта, при котором имеется отклонение от нормы в сторону большего содержания нормируемых компонентов.

Изменение химического состава воды и ее физических свойств происходит из – за сточных вод. Таким образом, важное значение имеет допустимый состав сточных вод. 

Определение допустимого состава сточных вод производят в зависимости от преобладающего вида примесей и с учетом характеристик водоема, в который сбрасывают сточные воды.

Допустимую концентрацию взвешенных веществ в очищенных сточных водах определяют по формуле:

, где

* -концентрация    взвешенных веществ в воде водоема до сброса в него сточных вод; - предельно допустимая концентрация взвешенных веществ в водоеме; n – кратность разбавления сточных вод в воде водоема, характеризующая долю расхода воды водоема, участвующей в процессе перемешивания и разбавления сточных вод.

Концентрацию каждого из растворенных вредных веществ в очищенных сточных водах определяют по формуле:

, где

*- максимально допустимая концентрация i – ого вещества; - концентрация того же вещества в воде водоема до сброса сточных вод.

*рассчитывается по формуле:

.

Разбавление сточных вод – это процесс уменьшения концентрации примесей в водоемах, вызванный перемешиванием сточных вод с водной средой, в которую они выпускаются. Интенсивность процесса разбавления количественно характеризуется кратностью разбавления:

, где

*- концентрация загрязняющих веществ в выпускаемых в водоем сточных водах;, - концентрация загрязняющих веществ в водоеме до и после выпуска соответственно.

Для водоема с направленным течением кратность разбавления удобнее определять по формуле:

, где

*   - объемный расход сточных вод, сбрасываемых в водоем с объемным расходом воды *; m – коэффициент смешения, показывающий какая часть расхода воды в водоеме участвует в смешении.

Распространение примесей сточных вод обычно происходит в направлении установившихся течений в водоемах, в этом же направлении увеличивается и кратность разбавления. В начальном сечении (место выпуска) кратность разбавления равна единице и в пределе, когда в процессе перемешивания весь возможный для данного водоема расход среды, наступает полное перемешивание.

При условии полного перемешивания сточных вод концентрация примесей в водоеме в произвольный момент времени равна:

, где

 - период полного обмена воды в водоеме; V- объем водоема;  - потери расхода воды в водоеме без уноса примесей, например при испарении.

Концентрация примесей для максимально загрязненной струи потока реки:

, где

- коэффициент характеризующий гидравлические условия смешения; - коэффициент, характеризующий место расположения выпуска сточных вод; - коэффициент извилистости русла; L – длина русла от сечения выпуска до расчетного створа;  - коэффициент турбулентной диффузии.

Тогда кратность разбавления можно определить по формуле:

, а

коэффициент смешения – по уравнению:

.

В соответствии с  законодательством  Российской  Федерации гигиенические нормативы предназначены для пищевых продуктов.

Предусматриваются следующие виды нормативов:

  - предельно допустимые концентрации (ПДК);

  - ориентировочные допустимые уровни (ОДУ).

  ПДК - максимальная концентрация вещества в продуктах, в которых вещество при поступлении в организм в течение всей жизни не оказывает  прямого  или  опосредованного влияния на здоровье населения в настоящем и последующих поколениях, а также не ухудшает гигиенические условия пищевых продуктов.

  ОДУ - ориентировочный допустимый уровень химического вещества в продуктах - временный гигиенический норматив, разрабатываемый на основе расчетных и экспресс - экспериментальных методов прогноза токсичности и применяемый только на стадии предупредительного санитарного  надзора  за  проектируемыми  или  строящимися предприятиями, реконструируемыми очистными сооружениями.

Установление нормативов химических веществ в продуктах питания основывается на концепции пороговости воздействия. Порог вредного действия - это минимальная доза вещества, при воздействии которой в организме возникают изменения, выходящие за пределы физиологических и приспособительных реакций, или скрытая (временно компенсированная) патология. Таким образом, пороговая доза вещества (или пороговое действие вообще) вызывает у биологического организма отклик, который не может быть скомпенсирован за счет гомеостатических механизмов (механизмов поддержания внутреннего равновесия организма).

Нормативы, ограничивающие вредное воздействие, устанавливаются и утверждаются специально уполномоченными государственными органами в области охраны окружающей природной среды, санитарно-эпидемиологического надзора и совершенствуются по мере развития науки и техники с учетом международных стандартов. Отметим, что утвержденные в СССР нормативы были весьма жесткими, но редко соблюдались на практике. В основе санитарно-гигиенического нормирования лежит понятие предельно допустимой концентрации.

Предельно допустимые концентрации (ПДК) - нормативы, устанавливающие концентрации вредного вещества в единице объема (воздуха, воды), массы (пищевых продуктов, почвы) или поверхности (кожа работающих), которые при воздействии за определенный промежуток времени практически не влияют на здоровье человека и не вызывают неблагоприятных последствий у его потомства.

Таким образом, санитарно-гигиеническое нормирование охватывает все среды, различные пути поступления вредных веществ в организм, хотя редко отражает комбинированное действие (одновременное или последовательное действие нескольких веществ при одном и том же пути поступления) и не учитывает эффектов комплексного (поступления вредных веществ в организм различными путями и с различными средами - с воздухом, водой, пищей, через кожные покровы) и сочетанного воздействия всего многообразия физических, химических и биологических факторов окружающей среды. Существуют лишь ограниченные перечни веществ, обладающих эффектом суммации при их одновременном содержании в атмосферном воздухе.

Анализ того, как изменяются с течением времени значения предельно допустимых концентраций, свидетельствует об их относительности, вернее - об относительности наших знаний о безопасности или опасности тех или иных химических веществ. Достаточно вспомнить о том, что в пятидесятые годы ДДТ считался одним из безопаснейших для человека инсектицидов и широко рекламировался для использования в быту. Для веществ, о действии которых не накоплено достаточной информации, могут устанавливаться временно допустимые концентрации (ВДК) - полученные расчетным путем нормативы, рекомендованные для использования сроком на 2-3 года.

В публикациях иногда встречаются и другие характеристики загрязняющих веществ. Под токсичностью понимают способность веществ вызывать нарушения физиологических функций организма, что в свою очередь приводит к заболеваниям (интоксикациям, отравлениям) или, в тяжелых случаях, к гибели. Фактически токсичность - мера несовместимости вещества с жизнью.

Степень токсичности веществ принято характеризовать величиной токсической дозы - количеством вещества (отнесенным, как правило, к единице массы животного или человека), вызывающим определенный токсический эффект. Чем меньше токсическая доза, тем выше токсичность.

Различают среднесмертельные (ЛД50), абсолютно смертельные (ЛД100), минимально смертельные (ЛД0-10) и др. дозы. Цифры в индексе отражают вероятность (%) появления определенного токсического эффекта - в данном случае, смерти, в группе подопытных животных. Следует иметь в виду, что величины токсических доз зависят от путей поступления химического вещества в организм человека с пищей. Доза ЛД50 (гибель половины подопытных животных) дает значительно более определенную в количественном отношении характеристику токсичности, чем ЛД100 или ЛД0. В зависимости от типа дозы, вида животных и пути поступления, выбранных для оценки, порядок расположения веществ на шкале токсичности может меняться. Величина токсической дозы не используется в системе нормирования.

При разработке нормативов предельно допустимых концентраций вредных веществ в продуктах питания учитываются материалы по токсикологии и гигиеническому нормированию данных веществ в различных объектах природной среды (в воздухе, воде, почве), а также информация о естественном содержании различных химических элементов в пищевых продуктах.

Предельно допустимая концентрация (допустимое остаточное количество) вредного вещества в продуктах питания (ПДКпр) - это концентрация вредного вещества в продуктах питания, которая в течение неограниченно продолжительного времени (при ежедневном воздействии) не вызывает заболеваний или отклонений в состоянии здоровья человека.

Санитарно-гигиеническое нормирование загрязненности пищевых продуктов касается главным образом пестицидов, а также тяжелых металлов и некоторых анионов (например, нитратов). Отметим, что при интерпретации результатов не следует использовать ПДКпр как стандарт, принятый для любых объектов биоты.

Таблица 1

Классы опасности химических соединений в зависимости от характеристик их токсичности[1]

Показатели

Kлассы опасности

I чрезвычайно опасные

II высокоопасные

 

III умеренно опасные

IV малоопасные  

ПДKрз, мг/м3

меньше 0,1

0,1-1,0

1-10

больше 10

ЛД50 при введении в желудок, мг/кг массы тела

меньше 15

15-150

150-5000

больше 5000

Классы опасности химических соединений

В зависимости от токсичности все химические соединения могут быть подразделены на 4 класса опасности (таблица 1). Учет класса опасности позволяет дифференцированно подходить к обоснованию необходимых профилактических мероприятий (например, к мерам безопасности при работе с различными веществами), а также предварительно оценивать сравнительную опасность воздействия тех или иных веществ на организм человека[2].

Список использованной литературы

1.     Кирпатовский И.П. Охрана природы: Справочник для работников нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности. – М.: Химия, 1980.

2.     Кирсанов А.Г., Миташова Н.И. Охрана окружающей среды на предприятиях бытового обслуживания: Справочное пособие. – М.: Легпромбытиздат, 1987.

3.     Охрана труда в строительстве. Инженерные решения: Справочник/В.И. Русин и др. – Киев: Будивэлнык, 1990.

4.     Очистка и рекуперация промышленных выбросов/Максимов В.Ф. и др.: Учебник для вузов. – М: Лесная промышленность, 1980.

5.     Руководство по расчету и проектированию средств защиты застройки от транспортного шума/НИИ строит. Физики Госстроя СССР. – М.: Стройиздат, 1982.

[1] Клименко Я.М. Нормирование качества природной среды. М.: Наука, 1991. С. 440.

[2] Клименко Я.М. Нормирование качества природной среды. М.: Наука, 1991. С.220-223.