Оглавление:
Теоретическая
часть. 3
Вопрос
№1. 3
Вопрос
№2. 6
Вопрос
№3. 9
Вопрос
№4. 12
Вопрос
№5. 14
Вопрос
№6. 15
Список
использованной литературы: 24
Практическая
часть. 17
Задача
№1. 17
Задание
№2. 19
Теоретическая часть.
Вопрос №1. Экология: определение, предмет, классификация. Промышленная экология и экология человека.
Термин экология (экос
- дом, логос - учение, гр.) в науку ввел немецкий биолог Эрнест Геккель. В
1866 году в работе "Всеобщая морфология организмов" он писал:
“...суммы знаний, относящихся к экономике природы: изучению всей совокупности
взаимоотношений животного с окружающей его средой, как органической, так и
неорганической, и, прежде всего – его дружественных или враждебных отношений с
теми животными и растениями, с которыми он прямо или косвенно вступает в
контакт". Это определение удерживает экологию в рамках биологических наук.
В последующем, содержание понятия экологии многократно расширялось. Под ней
стали понимать науку, изучающую среду обитания всех живых существ, включая
человека.[1]
Казалось бы, уместно ограничить содержание экологии лишь природной средой.
Однако, воздействуя на природную среду и изменяя ее, человек тем самым меняет
условия существования не только растений и животных, но и самого себя, того
общества, которое попадает под воздействие этого производства и природы, и
созданных им изменений. Потому правомерно рассматривать всю окружающую человека
среду. И не только природную, но также социальную и производственную, порой от
природы основательно оторванную. Поскольку взаимодействие организмов между
собой и окружающей их средой всегда системно, то есть всегда реализуется в
форме некоторых систем взаимосвязей, поддерживающихся обменом вещества, энергии
и информации, основным объектом исследования экологии являются экосистемы.
Самой крупной в иерархии экосистем является биосфера. Учение о биосфере - это
обширная область знания о функционировании и развитии биосферы, включающая в
себя целый ряд научных направлений естественнонаучного и общественного профиля.
Учение о биосфере в том числе включает в себя общую экологию, которая состоит
из четырех основных разделов: биоэкологии, геоэкологии, экологии человека и
прикладной экологии (рис.1.).
Рис.1. Структура общей экологии
Биоэкология состоит из экологий естественных
биологических систем: особей, видов (аутоэкология), популяций и сообществ
(синэкология) и экологии биоценозов. Еще одно подразделение биоэкологии
составляет эволюционная экология, рассматривающая экологические аспекты
эволюции.
Геоэкология изучает биосферные оболочки Земли, в
том числе подземную гидросферу, как компоненты окружающей среды, минеральную
основу биосферы и происходящие в них изменения под влиянием природных и
техногенных процессов. Геоэкологические исследования носят комплексный характер
и включают в себя изучение ландшафтов, почв, поверхностных и подземных вод,
горных пород, воздуха, растительного покрова. Геоэкология, таким образом,
требует интеграции геологии и географии, почвоведения и геохимии, гидрогеологии
и гидрологии, горных наук в единую систему знаний о геологической и
географической средах как единой геоэкологической среде.
Экология человека - комплекс дисциплин, исследующих
взаимодействие человека как биологической особи (биоэкология человека) и
личности с окружающей его природной, социальной и культурной средами. Здоровье
людей связано с экологической обстановкой и образом жизни (медицинская
экология), на человека оказывает влияние среда морали, воззрений, традиций и
трудно уловимой духовности (экология духа).
Прикладная экология представлена комплексом дисциплин,
связанных с различными областями человеческой деятельности и взаимоотношений
между человеком и природой. Она исследует механизмы техногенных и антропогенных
воздействий на экосистемы, формирует экологические критерии и нормативы в
промышленности, транспорте и сельском хозяйстве (экология природно-технических
геосистем (ПТГС) и сельскохозяйственная экология). Инженерная экология изучает
законы формирования техносферы и способы инженерной защиты природной среды.
Экологический менеджмент изучает управление взаимодействием общества и природы
на основе использования экономических, административных, социальных,
технологических и информационных факторов с целью достижения планируемого
качества (состояния) окружающей среды. Экологическое образование формирует
экологическое мышление, под которым понимается состояние человеческого познания
и нравственности, обеспечивающее анализ и последующий синтез взаимосвязанных
природных и техногенных объектов и процессов, как основу прогнозирования их
развития и приоритетного выбора оптимальных в экологическом отношении решений и
действий.[2]
Современная экология, таким образом, представляет
собой значительный цикл знаний, вобравшей в себя разделы биологии, географии,
геологии, химии, физики, социологии, психологии, культурологи, экономики,
педагогики и технических наук. Отсюда вытекает многообразие объектов, методов и
средств экологических исследований, многие из которых оказываются заимствованы
из смежных областей знаний. В отношении экологии человека - это медицина,
биология, психология, санитария и гигиена, гигиена окружающей среды, социология
и демография, биохимия и, конечно же, комплексный мониторинг здоровья людей
определенного региона, административной территории, связанных с тем или иным
производством. Все это имеет прямое отношение к экологии вообще и экологии
человека, в частности.
Вопрос №2. Круговорот веществ в биосфере.
Для
обеспечения жизнедеятельности растений и животных требуются различные химические
элементы, но только некоторые из них имеют преобладающее значение. Основа жизни
- белки, углеводы и жиры складываются из шести основных элементов: водорода,
углерода, азота, кислорода, фосфора и серы. Кроме фосфора они все образуют
растворимые и летучие соединения и таким образом участвуют в повторном цикле
воды.
В процессе фотосинтеза зеленые растения и водоросли на
свету выделяют кислород, причем не из углекислого газа, как это считалось
раньше, а из воды. Суммарное уравнение фотосинтеза можно записать следующим
образом:
6СО2 + 6Н2О
® С6Н12О6 + 6О2.
В первичной атмосфере Земли было мало или совсем не
было кислорода, поэтому первые организмы были анаэробными. Накопление кислорода
началось в докембрии и он по сути является биогенным. Сейчас запасы свободного
кислорода оцениваются приблизительно в 1,6*1015 т. В процессе
фотосинтеза ежегодно участвует 1013 кг углерода атмосферы.
Кислород является самым распространенным элементом на
Земле. В гидросфере его содержится 85,82% по массе, в литосфере 47%, в атмосфере
23,15%. Кислород стоит на первом месте по числу образуемых им минералов (1364).
Среди них преобладают силикаты, кварц, окислы железа, карбонаты и сульфаты. В
живых организмах содержится в среднем около 70% кислорода. Он входит в состав
большинства органических соединений (белков, жиров, углеводов и т.д.) и в
состав органических соединений скелета.
В области свободного кислорода формируются резко
окислительные условия, в отличие от сред, в которых кислород отсутствует (в
магме, глубоких горизонтах подземных вод, илах морей и озер, в болотах), где
образуется восстановительная обстановка.
Огромное значение для атмосферы имеет также двуокись
углерода. Его содержание в атмосфере до промышленной революции, в 1800 г
составляло 0,029%, а в настоящее время ее содержание превысило 0,033%. В океане
этого газа растворено в 50 раз больше.
Углерод в больших количествах содержится в земной
коре, прежде всего в карбонатных породах - 9,6*1015 т и горючих
ископаемых (угли, нефть, сланцы, битумы, газы, торф). Разведанные запасы
горючих ископаемых по углероду оцениваются в 1013 т.
Синтезированные растениями углеводы (глюкоза,
сахароза, крахмал и другие) являются главным источником энергии для большинства
гетеротрофных организмов. В процессе аэробного дыхания, синтезированное
органическое вещество вновь разлагается с образованием углекислого газа и воды,
при этом высвобождается энергия Q:
С6Н12О6
+ 6О2 ® 6СО2 + 6Н2О + Q.
Воздух по объему почти на 80% состоит из молекулярного
азота N2 и представляет собой крупнейший резервуар этого элемента.
Естественный цикл азота является более сложным, чем углерода. Большинство
биологических форм не могут усваивать газообразный азот. Поэтому сначала
происходит фиксация азота - превращение N2 в неорганические и
органические соединения, которые происходят как физико-химическим, так и
биологическим путем. Основными фиксаторами азота являются бактерии, грибки и
водоросли (прежде всего синезеленые). Например, клубеньковая бактерия
Rhizobium, проникая в корневые волоски растений семейства бобовых, превращает
азот в нитраты. На клеверном поле площадью 100 м2 ежегодно в нитраты
превращается около 600 кг азота.
В процессе цикла продуцент - консумент - редуцент
нитраты становятся составной частью белков, нуклеиновых кислот и других
компонентов. Погибшие организмы являются объектом деятельности редуцентов -
бактерий и грибов, при этом они азот превращают в аммиак. И далее в нитрит и
обратно газообразный азот.
Фосфор, необходимый животным и растениям для
построения белков протоплазмы, поступает в круговорот за счет эрозии фосфатных
пород и гуано, минерализации продуктов жизнедеятельности и органических
остатков. Фосфаты потребляются растениями. Не образующий летучих соединений
фосфор имеет тенденцию накапливаться в море. Вынос фосфора из моря на сушу
осуществляется в основном с рыбой и с пометом морских птиц.
Сера относится к весьма распространенным химическим
элементам, которые встречаются в свободном состоянии - самородная сера и в виде
соединений - сульфидов, полисульфидов и сульфатов. Известно более 150 минералов
серы, среди которых доминируют сульфаты. В природе широко распространены
процессы окисления сульфидов до сульфатов, которые обратно восстанавливаются до
H2S и сульфидов. Эти реакции происходят при активном участии
микроорганизмов, прежде всего десульфирующих бактерий и серобактерий. [3]
В виде органических и неорганических соединений сера
постоянно присутствует во всех живых организмах и является важным биогенным
элементом, она входит в состав широко распространенных соединений: аминокислот,
коферментов, витаминов.
Организмы в основном состоят из вышеперечисленных
элементов, однако они не смогут жить, если не будут содержать в достаточных
количествах некоторые катионы: калий, кальций, магний и натрий, которые
относятся к группе макроэлементов, потому что их содержание выражается в сотых
долях сухого вещества. Некоторые вещества нужны организмам в очень маленьких
количествах, к ним, например, относятся железо, бор, цинк, медь, марганец,
молибден и анион хлора. Микроэлементы выражаются в миллионных долях сухого
вещества. В пищевую цепь они поступают в основном через круговорот воды. Они
обладают высокой биологической активностью и участвуют во всех процессах
жизнедеятельности: белковом, жировом, углеводном, витаминном, минеральном
обмене, газо- и теплообмене, тканевой проницаемости, клеточном делении,
образовании костного скелета, кроветворении, росте, размножении,
иммунобиологических реакциях.
Вопрос №3. Учение о биосфере и её эволюция.
Биосфера - живая оболочка
земли. Автором термина "биосфера" является французский
естествоиспытатель Жан Батист Ламарк, который употребил его в 1803 г. в труде
по гидрогеологии Франции для обозначения совокупности организмов, обитающих на
земном шаре. Затем термин был забыт. В 1875 г. его "воскресил"
профессор Венского университета геолог Эдуард Зюсс (1831 - 1914) в работе о
строении Альп. Он ввел в науку представление о биосфере как особой оболочке
земной коры, охваченной жизнью. В таком общем смысле впервые в 1914 г.
использовал этот термин и В. И. Вернадский в статье об истории рубидия в земной
коре. Однако, учение В. И. Вернадского о биосфере было еще впереди. Его книга
"Биосфера", переведенная затем на французский и английский языки,
вышла в 1926 г. Статьи по этой тематике он публиковал до конца жизни. Изучение
геохимической роли живого вещества В. И. Вернадский считал своей основной
научной задачей. Но его главные мысли о биосфере, глубина и значение его идей
только теперь начинают осознаваться обществом. К сожалению, как зарубежные, так
и отечественные исследователи раньше мало опирались на труды В. И. Вернадского,
часть из которых впервые была опубликована только в конце 70-х гг. Идеям В. И.
Вернадского предстоит сыграть ключевую роль в формировании мировоззрения
современного человека, в понимании им своего места в природе и ответственности
за будущее биосферы, в формировании новой экологической морали
Приведем пять
постулатов В.И.Вернадского, относящихся к функции биосферы.
Постулат первый: "С самого
начала биосферы жизнь, в нее входящая, должна была быть уже сложным телом, а не
однородным веществом, поскольку связанные с жизнью ее биогеохимические функции
по разнообразию и сложности не могут быть уделом какой-нибудь одной формы
жизни". Смысл сказанного однозначен: первобытная биосфера изначально была
представлена богатым функциональным разнообразием.
Постулат второй: "Организмы
проявляются не единично, а в массовом эффекте... ". И далее: "Первое
появление жизни... должно было произойти не в виде появления одного
какого-нибудь вида организмов, а их совокупности, отвечающей геохимической
функции жизни. Должны были сразу появиться биоценозы".
Третий постулат: "В общем
монолите жизни, как бы не менялись его составные части, их химические функции
не могли быть затронуты морфологическим изменением". Смысл приведенных
постулатов таков: первичная биосфера была представлена
"совокупностями" организмов типа биоценозов, которые и были главной
"действующей силой" геохимических преобразований, а морфологические
изменения компонентов этих "совокупностей" не отражались на их
"химических функциях".
Постулат четвертый: "Живые
организмы... своим дыханием, своим питанием, своим метаболизмом... непрерывной
сменой поколений... порождают одно из грандиознейших планетных явлений...
миграцию химических элементов в биосфере", поэтому "на всем
протяжении протекших миллионов лет мы видим образование тех же минералов, во
все времена шли те же циклы химических элементов, какие мы видим и
сейчас".
И пятый постулат:
"Все без исключения функции живого вещества в биосфере могут быть исполнены
простейшими одноклеточными организмами".[4]
Какие же именно
"геохимические функции" имел в виду Вернадский? Он определил их
такими терминами: газовая, кислородная, окислительная, кальциевая,
восстановительная, концентрационная, разрушение органических соединений,
восстановительное разложение, метаболизм и дыхание. Функций этих было
достаточно, чтобы "былая биосфера" сыграла свою определяющую роль в
становлении оболочек Земли - атмосферы, гидросферы, литосферы и геосферы.
Современная наука о биосфере те же функции классифицирует по пяти
категориям: энергетическая, концентрационная, деструктивная, средообразующая,
транспортная.
На земной
поверхности живое вещество сосредоточено в области геохор "...в виде
тонкого слоя (иногда В.И. называет его пленкой жизни) подвижного и
изменяющегося, огромная геологическая роль которого только сейчас начинает
выявляться, и геологами, к сожалению мало учитывается". Последнее
замечание В.И. правомерно и по сию пору. Надобно пояснить и непривычный для
нас, но обычный для сибирских географов термин "Геохора": он применен
В.И. в соответствии с греческим началом geo - Земля и hora - пространство,
место, как пояс ландшафтов, взамен понятия ландшафт. В дальнейшем этот термин
был широко использован учеными Института географии СО РАН.
Нельзя не отметить,
что плодотворные идеи В.И., касающиеся степени воздействия живого вещества на
земную кору, нашли отражение и у ландшафтоведов, определяющих мощность
ландшафтной сферы по крайней мере не менее мощности осадочной оболочки Земли.
Хотя есть и иные точки зрения, и не всегда, изучая ландшафты, целесообразно
достигать подобных глубин.
Вопрос №4. Источники и
последствия загрязнения водных объектов.
Всякий
водоем или водный источник связан с
окружающей его внешней средой. На него оказывают влияние условия
формирования поверхностного или подземного водного стока, разнообразные природные явления, индустрия,
промышленное и коммунальное
строительство, транспорт,
хозяйственная и бытовая деятельность человека. Последствием этих влияний является
привнесение в водную среду новых, несвойственных ей веществ - загрязнителей,
ухудшающих качество воды. Загрязнения, поступающие в водную среду, классифицируют по
разному, в зависимости от
подходов, критериев и задач. Так, обычно выделяют химическое, физическое и биологические
загрязнения. Химическое загрязнение
представляет собой изменение
естественных химических свойств вода за счет увеличения содержания в
ней вредных примесей как неорганической (минеральные соли, кислоты, щелочи, глинистые частицы), так и органической природы
(нефть и нефтепродукты, органические
остатки, поверхностноактивные вещества, пестициды).
Неорганическое загрязнение. Основными
неорганическими (минеральными) загрязнителями пресных и
морских вод являются разнообразные химические соединения, токсичные для
обитателей водной среды. Это соединения
мышьяка, свинца, кадмия, ртути, хрома, меди, фтора. Большинство из них попадает
в воду в результате человеческой деятельности. Тяжелые металлы поглощаются
фитопланктоном, а затем передаются по
пищевой цепи более высокоорганизованным организмам. Отходы, содержащие
ртуть, свинец, медь локализованы в
отдельных районах у берегов, однако некоторая их часть выносится далеко за
пределы территориальных вод. Загрязнение ртутью значительно снижает первичную
продукцию морских экосистем,
подавляя развитие фитопланктона. Отходы, содержащие ртуть, обычно скапливаются в
донных отложениях заливов или эстуариях рек.
Дальнейшая ее миграция
сопровождается накоплением метиловой
ртути и ее
включением в трофические цепи водных организмов. Так, печальную
известность приобрела болезнь
Минамата, впервые обнаруженную японскими
учеными у людей, употреблявших в пищу
рыбу, выловленную в заливе Минамата, в который бесконтрольно сбрасывали
промышленные стоки с
техногенной ртутью.
Органическое загрязнение. Среди
вносимых в океан с суши растворимых веществ, большое значение для обитателей водной среды
имеют не
только минеральные, биогенные
элементы, но и органические остатки. Вынос в океан органического
вещества оценивается в
300 - 380 млн.т./год. Сточные воды, содержащие суспензии органического
происхождения или растворенное органическое вещество, пагубно влияют на состояние водоемов. Осаждаясь, суспензии заливают дно и
задерживают развитии или полностью прекращают жизнедеятельность данных
микроорганизмов, участвующих в процессе самоочищения вод. При гниении данных
осадков могут образовываться вредные соединения и отравляющие вещества, такие как сероводород, которые привогдят к
загрязнению всей воды в реке. Наличие суспензий
затрудняют также проникновение света в глубь воды и замедляет процессы
фотосинтеза. Одним из основных санитарных требований, предъявляемых к качеству воды, является
содержание в ней необходимого количества
кислорода. Вредное действие
оказывают все загрязнения, которые так или иначе содействуют снижению
содержания кислорода в воде. Поверхностно активные вещества - жиры, масла, смазочные материалы - образуют на
поверхности воды пленку, которая препятствует газообмену между водой и атмосферой, что снижает степень насыщенности воды
кислородом. Значительный объем органических
веществ, большинство из которых не свойственно природным водам,
сбрасывается в реки вместе
с промышленными и бытовыми
стоками. Нарастающее загрязнение водоемов и водостоков наблюдается во всех
промышленных странах.
В
связи с быстрыми темпами урбанизации и несколько замедленным строительством очистных
сооружений или их неудовлетворительной эксплуатацией водные бассейны и
почва загрязняются бытовыми отходами. Особенно ощутимо загрязнение в водоемах с замедленным течением или
непроточных (водохранилища, озера).
Разлагаясь
в водной
среде, органические отходы могут
стать средой для патогенных организмов. Вода, загрязненная органическими
отходами, становится практически
непригодной для питья и других надобностей. Бытовые отходы опасны не только
тем, что являются источником
некоторых болезней человека
(брюшной тиф, дизентерия,
холера), но и тем, что требуют для
своего разложения много кислорода.
Если бытовые сточные воды
поступают в водоем в очень больших количествах, то содержание растворимого кислорода может понизится ниже
уровня, необходимого для жизни морских и пресноводных организмов.
Вопрос №5. Общие требования к составу и свойствам воды водных объектов.
Настоящими санитарными правилами
установлены гигиенические нормативы состава
и свойств воды в водных объектах для двух категорий водопользования.[5]
5.1.1. К первой категории водопользования относится использование водных
объектов или их участков в качестве источника питьевого и хозяйственно-бытового
водопользования, а также для водоснабжения предприятий пищевой промышленности.
5.1.2. Ко второй категории водопользования относится использование
водных объектов или их участков для
рекреационного водопользования. Требования к качеству воды, установленные для
второй категории водопользования, распространяются также на все участки водных объектов,
находящихся в черте населенных мест.
5.2. Качество воды водных объектов должно соответствовать требованиям,
указанным в приложении 1. Содержание химических веществ не должно превышать
гигиенические предельно допустимые концентрации и ориентировочные допустимые уровни веществ в воде водных объектов,
утвержденные в установленном порядке [6]
5.3. При отсутствии установленных гигиенических нормативов
водопользователь обеспечивает разработку ОДУ или ПДК, а также метода
определения вещества и/или продуктов его
трансформации с нижним пределом измерения <= 0,5 ПДК.
5.4. В случае присутствия в воде водного объекта двух и более веществ 1
и 2 классов опасности, характеризующихся однонаправленным механизмом
токсического действия, в т.ч.
канцерогенных, сумма отношений концентраций каждого из них к соответствующим
ПДК не должна превышать единицу:
C C C
1 2 n
---- + ---- + ... +
---- <= 1, где
ПДК ПДК
ПДК
1 2 n
С ,..., С - концентрации n веществ,
обнаруживаемые в воде
водного
1
n объекта;
ПДК ,... , ПДК - ПДК тех же веществ.
Вопрос №6.
Малоотходная технология: назначение, общие принципы организации.
Хищническое" потребление природных ресурсов и связанное с ним
уничтожение природной среды с
нарастающей интенсивностью продолжается и в настоящее время. Запасы,
которые природа копила в своих тайниках
на протяжении целых геологических периодов, человек извлекает за десятилетия.
Больше того, огромное количество этих
запасов не используется, а выбрасывается в виде промышленных отходов.
Между тем исчезновение одного какого-либо химического элемента или материального ресурса до основания потрясет
все здание современной цивилизации. В
этих условиях забота о стопроцентном использовании добываемых ресурсов и о
полной гарантии безопасности
промышленного производства становится все актуальней.
В последние годы наиболее эффективное и
безопасное использование природных ресурсов связывают с концепцией безотходного
производства, которое представляет собой такой метод производства
продукции, при котором все сырье и энергия используются наиболее
рационально и комплексно, а любые воздействия на окружающую среду не нарушают ее нормального функционирования.
Промежуточным этапом создания безотходного
производства является
малоотходное производство, при котором воздействие на окружающую среду не превышает уровня,
допустимого санитарно-гигиеническими нормами, а часть сырья и материалов может
переходить в отходы. Ежегодно в России образуется около 7 миллиардов тонн отходов,
при этом вторично используется только 2 миллиарда, т.е. около 28%. Вряд
ли такой уровень производства можно назвать малоотходным.
Во многих отраслях промышленности именно
газоочистительная аппаратура совместно с другим технологическим оборудованием и
обеспечивает малоотходное производство. Это касается энергетики, черной и
цветной металлургии, химической и нефтеперерабатывающей промышленности.
Использование металлургической пыли,
которая является отходом любого
металлургического комбината, не только предупреждает загрязнение воздуха, но и экономически целесообразно. Например,
кроме таких токсичных составляющих, как свинец, эта пыль содержит
цинк. Запыленные дымовые газы поступают в электрофильтры, которые
улавливают пыль, содержащую свинец и цинк. Такая пыль собирается и
направляется на заводы, где цинк и свинец извлекаются для дальнейшего использования для производства
различных изделий.
Практическая часть.
Задача №1.
Дайте
санитарно-гигиеническую оценку загрязнения атмосферы, исходя из данных варианта
задания.
Дать
санитарно-гигиеническую оценку загрязнения атмосферы – значит сравнить
фактические концентрации примесей в воздухе с предельно допустимыми
концентрациями по условиям нормирования.
Порядок
санитарно-гигиенической оценки состояния атмосферного воздуха.
1.
Установить
с какой ПДК (предельно допустимой концентрацией) будут сравнивать фактические
концентрации. Для данного варианта территорией являются промышленная площадка,
поэтому нормирование примесей атмосферы при экспозиции не более 20 минут
ведется по ПДК рабочей зоны (ПДКр.з.), которая устанавливается при температуре
20 С.
2. Привести концентрации всех вредных
веществ в атмосферном воздухе к размерности мг/м3 , используя
соотношения, предложенные в указаниях.
Проделаем это:
1) Углерода оксид – 3 ppm.
мг/м3 = ppm*ММ/V0 = 3*28/22,4=3,75 мг/м3
2) Аммиак - 10*10-6%
мг/м3 = %об.*ММ*104/V0 = 10*10-6*17*104/22,4=0,076
мг/м3
3) Сероводород – 4,8 ppb.
мг/м3 = ppb *ММ*10-3/V0 = 4,8*34,06*10-3/22,4=0,007 мг/м3
4) Ангидрид сернистый – 0,28 мг/м3
.
5) Диоксид азота 0,02 мг/м3 .
6) Ацетон 0,08 мг/м3 .
7) Фтористый водород 0,0003 мг/м3 .
8) Фенол 0,0008 мг/м3 .
3. Составим таблицу.
|
Ингредиент
|
Приземная концентрация i-ой примеси, мг/м3
|
Фоновая концентрация i-ой примеси, мг/м3
|
ПДКр.з.
|
|
Оксид углерода
|
3,75
|
0,08
|
20
|
|
Диоксид азота
|
0,02
|
0,001
|
2
|
|
Ксилол
|
0
|
0,025
|
50
|
|
Анилин
|
0
|
0,011
|
0,1
|
|
Кислота серная
|
0
|
0,045
|
1
|
|
Ангидрид сернистый
|
0,28
|
0,008
|
10
|
|
Аммиак
|
0,076
|
0
|
20
|
|
Сероводород
|
0,007
|
0
|
10
|
|
Ацетон
|
0,08
|
0
|
200
|
|
Фтористый водород
|
0,0003
|
0
|
0,1
|
|
Фенол
|
0,0008
|
0
|
0,3
|
4.
Установить и перечислить вещества, которые обладают суммацией действия.
Группа суммации устанавливается при наличии в атмосферном воздухе всех
ингредиентов, входящих в эту группу. Одно и тоже вещество может входить в
несколько групп суммации.
|
№ группы суммации
|
Вещества, образующие группу
суммации
|
|
5
|
Аммиак, сероводород
|
|
13
|
Ацетон, фенол
|
5. В соответствии с условиями
нормирования оценить загрязнение атмосферы и сделать выводы. При выполнении
условий нормирования загрязнение атмосферы не превышает допустимого по
соответствующим группам суммации или индивидуальным веществам. Если условия
нормирования не выполняются – загрязнение атмосферы выше допустимого.
Для нашего случая условия
нормирования определяются следующей формулой:
Сi+Сф.i <=0,3*ПДКм.р.I.
Для групп суммации:
1) 0.076+0,007=0,083 <=0,3 – верно.
2) 0,08 + 0,0008 = 0,0808 <= 0,3 –
верно.
При выполнении проверки
для всех остальных веществ, не входящих в группы суммации, видим, что для всех
веществ это условие выполняется. Поэтому уровень загрязнения в данном месте
находится на допустимом уровне.
Задание №2.
Дайте прогноз качества
воды в контрольном створе.
Решение:
Для данного варианта
объектом, расположенным на участке водотока, нерестилище калуги. Поэтому, видом
водопользования будет рыбохозяйственное. Рыбохозяйственное – использование
водных объектов для обитания, размножения и миграции рыб и других водных организмов.
Рыбохозяйственные объекты подразделяются на три категории:
·
ВЫСШАЯ
– места расположения нерестилищ, массового нагула, зимовальных ям особо ценных
видов рыб и охранные воды рыбоводных заводов .
·
Первая
– обитание и воспроизводство рыб с высокой чувствительностью к кислороду.
·
Вторая
– прочие рыбохозяйственные цели.
Установим контрольный
створ. Между отметкой сброса сточных вод и отметкой расположения объекта
расстояние в 2 километра. На водотоках рыбохозяйственного пользования
контрольный створ устанавливается на расстоянии не более 500 метров от места
сброса сточных вод.
Рассчитаем разбавление
сточных вод и коэффициент смещения.
γ = (1-e-a*√L)/(1+(Q* e-a*√L)/q)
где,
γ – коэффициент
смещения;
L – расстояние по
фарватеру от места выпуска сточных вод до контрольного створа, метры.
a – коэффициент,
учитывающий гидравлические факторы смещения;
Q – расход воды в
реке, м3/с;
q - расход сточных вод, м3/с;
Коэффициент a – рассчитывается по формуле:
a =
ξ*φ*3√(E/q), где
ξ – коэффициент
извилистости реки – отношение длины реки по фарватеру от места выпуска сточных вод до расчётного
створа L к длине реки по прямой на том же участке lпр.
ξ = L/lпр.
φ – коэффициент,
зависящий от места выпуска; при выпуске у берега φ = 1; при выпуске в
фарватер φ = 1,5;
E – коэффициент
турбулентной диффузии. Для равнинных рек:
Е = υ*Н/200, где
υ – средняя скорость
реки на расчётном участке, м/с.
Н – средняя глубина на
том же участке,м.
Е=0,9*3,5/200=0,016.
Так как для нашего
варианта вид сброса в фарватер, то φ =1,5.
ξ = L/lпр = 1,1.
a = ξ*φ*3√(E/q) = 1,1*1,5*3√(0,016/0,2)=0,71
γ = (1-e-a*√L)/(1+(Q* e-a*√L)/q) = (1- е-0,71*√2)/(1+(3,6*
е-0,71*√2)/0,2)= (1-0,4)/(1+(3,6*0,4)/0,2) = (0,6)/(1+7,2) =
0,073 – коэффициент смещения.
Далее необходимо для всех
компонентов сточных вод рассчитать концентрацию примесей в контрольном растворе
(Скс):
Скс= (q*Сст+ γ *Q*Ср)/(Q* γ +q), где
q – расход
сточных вод,
Q – расход реки,
Сст и Ср – соответственно
концентрация вредных примесей в сточных водах и в воде реки (фоновая), г/ м3
γ – коэффициент смещения.
1) Ацетон. Сст=0,9 г/ м3;
Ср=0,02 г/ м3
Скс=(0,2*0,9+0,073*3,6*0,02)/(3,6*0,073+0,2)=0,19/0,46=0,41 г/ м3
2) Фенол. Сст=0,085 г/ м3; Ср=0 г/ м3
Скс=(0,2*0,085+0)/ (3,6*0,073+0,2)=0,017/0,46
=0,037 г/ м3
3) Нитриты. Сст=2,4 г/ м3;
Ср=0,04 г/ м3
Скс=(0,2*2,4+0,073*3,6*0,04)/(
3,6*0,073+0,2)=0,49/0,46=1,1г/ м3
4) Нитраты. Сст=10,4 г/ м3;
Ср=0,18 г/ м3
Скс=(0,2*10,4+0,073*3,6*0,18)/(
3,6*0,073+0,2) = 2,13/0,46=4,6 г/ м3
5) Нефтепродукты. Сст=2,1
г/ м3; Ср=0 г/ м3
Скс=(0,2*2,1+0)/ (3,6*0,073+0,2)
= 0,42/0,46=0,9 г/ м3
6)
Медь. Сст=0,08г/ м3; Ср=0 г/ м3
Скс= (0,2*0,08+0)/
(3,6*0,073+0,2) = 0,016/0,46=0,035 г/ м3
7) Ртуть. Сст=0,0015г/ м3; Ср=0 г/ м3
Скс
= (0,2*0,0015+0)/ (3,6*0,073+0,2) =
0,0003/0,46=0,0007 г/ м3
Составим таблицу.
|
Вещество
|
Концентрация г/ м3
|
ПДК г/ м3
|
Лимитирующий признак вредности
|
Класс опасности
|
|
В контр. Створе
|
фоновая
|
|
Ацетон
|
0,41
|
0,02
|
0,05
|
Токсикол.
|
3
|
|
Фенол
|
0,037
|
0
|
0,001
|
Рыб.хоз.
|
4
|
|
Нитриты
|
1,1
|
0,04
|
0,08
|
Токсикол..
|
2
|
|
Нитраты
|
4,6
|
0,18
|
40
|
Сан.-токс.
|
3
|
|
Нефтепродукты
|
0,9
|
0
|
0,005
|
Рыб.хоз.
|
4
|
|
Медь
|
0,035
|
0
|
0,001
|
Токсикол
|
3
|
|
Ртуть
|
0,0007
|
0
|
0,00001
|
Токсикол.
|
1
|
|
|
|
|
|
|
|
При
рыбохозяйственном пользовании суммацию образуют вещества с одинаковыми ЛПВ. В
нашем случае суммацию образуют следующие вещества:
1. Медь, нитраты, ацетон
2. Нефтепродукты и фенол.
Для
каждой суммации необходимо проверить выполняется ли свойство:
С1/ПДК1 + С2/ПДК2 . . . + Сn/ПДКn <=1.
1. Медь, нитраты, ацетон
0,035/0,001
+ 4,78/40 + 0,46/0,05 = 44,3 – условие не выполнено.
2. Нефтепродукты и фенол
0,9/0,005
+ 0,037/0,001 = 217 – условие не выполнено.
Вывод:
На основе расчетов, приведенных выше, можно сделать вывод, что данное место
абсолютно не пригодно для предлагаемого вида пользования. Концентрация веществ,
образующих группу суммации, превышает
допустимую норму в несколько раз, поэтому данное место не может быть
использовано как место для нерестилища калуги.
Список использованной литературы:
1. Киселев В.Н. Основы экологии, Мн.:
ВЭВЭР, 2004.
2.
Радкевич В.А. Экология. М.: Инфра-М, 2003.
3.
Плотников В.В. На перекрестках экологии. – М.: Дело,
2004.
4. Левин А.С. Глобальные проблемы
современного мира: Курс лекций. - СПб: МЭТК, 2004.
5. Петров К.М. Общая экология:
Взаимодействие общества и природы: Учебное пособие для вузов. - 2-е изд., стер. - СПб: Химия, 2004.
[1] Киселев В.Н. Основы экологии, Мн.: ВЭВЭР, 2004. -
с.248.
[2] Радкевич В.А. Экология. М.:
Инфра-М, 2003. - с.56.
[3] Плотников В.В. На
перекрестках экологии. – М.: Дело, 2004. – с. 113.
[4] Левин А.С. Глобальные проблемы современного мира:
Курс лекций. - СПб: МЭТК, 2004. – с.123.
[5] Федеральный
закон Российской Федерации "О санитарно-эпидемиологическом благополучии
населения"
[6] (ГН 2.1.5.689-98, ГН 2.1.5.690-98 с
дополнениями).