Задание №2. Вариант№2

На берегу озера площадью 5 км² и средней глубиной 2 м расположено промышленное предприятие, использующее воду озера для технических нужд и затем сбрасывающее загрязненную воду в озеро.

Рассчитать, каким будет загрязнение озера через 1 месяц, 1 год.

Сделать вывод о промышленном загрязнении водоемов и дать рекомендации по сохранению озера.

Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ (ВВ), сбрасываемых в озеро:

мышьяк – 0,006 мг/л;

ртуть – 0,005 мг/л;

свинец – 0,05 мг/л.

Общее загрязнение определяется по формуле:

С = С₁/ПДК₁ + С₂/ПДК₂ + С₃/ПДК₃ =SС_i/ПДК_i, (1)

где С_i – фактическое загрязнение воды ВВ,

ПДК_i – ПДК этого ВВ.

Безразмерная суммарная концентрация ВВ не должна превышать 1:

С £1 (2)

Решение:

Предположим, что предприятие работает 30 дней в месяц, т.е. 360 дней в году по 8 часов в день, и все это время сбрасывает загрязненную воду в озеро.

1) Объем сточной воды, поступающей в озеро за 1месяц:

30 дней × 8 часов × 60 мин × 60 сек × 9 л/сек = 7776000 л.

2) Объем сточной воды, поступающей в озеро за 1 год:

360 дней × 8 часов × 60 мин × 60 сек × 9 л/сек = 93312000 л.

3) Количество вредных веществ, попадающих в озеро за 1 месяц:

Мышьяк – 0,23 мг/л × 7776000 л = 1788480 мг;

Ртуть – 0,59 мг/л × 7776000 л = 4587840 мг;

Свинец – 2,10 мг/л × 7776000 л = 16329600 мг.

4) Фактическое загрязнение озера каждым ВВ (с учетом того факта, что в 1 м³ содержится 100 л) за 1 месяц:

Мышьяк: С₁= 1788480 мг : (5×1000×1000×2×100) = 0,00178848 мг/л;

Ртуть: С₂= 4587840 мг : (5×1000×1000×2×100) = 0,00458784 мг/л;

Свинец: С₃= 16329600 мг : (5×1000×1000×2×100) = 0,0163296 мг/л.

Фактическое загрязнение озера каждым ВВ (с учетом того факта, что в 1 м³ содержится 100 л) за 1 год:

Мышьяк: С₁= 1788480 мг : (5×1000×1000×2×100) × 12 = 0.02146176 мг/л;

Ртуть: С₂= 4587840 мг : (5×1000×1000×2×100) = 0.05505408 мг/л;

Свинец: С₃= 16329600 мг : (5×1000×1000×2×100) = 0.1959552 мг/л.

5) Общее загрязнение озера предприятием за 1 месяц:

С = 0,00178848/0,006 + 0,00458784/0,005 + 0,0163296/0,05 = 1,54224 – это число уже превышает допустимую норму С £1 более чем в полтора раза.

Общее загрязнение озера предприятием за 1 год:

С = 0.02146176/0,006 + 0.05505408/0,005 + 0.1959552/0,05 = 18.50688 – это число превышает допустимую норму С £1.

Вывод:

Поскольку общая безразмерная концентрация ВВ в озере превышена более чем с полтора раза, то необходимо сделать вывод, что предприятие должно принять срочные меры по улучшению экологического состояния озера. Самой крайней мерой является закрытие предприятия или приостановка его деятельности до устранения причин повышенного выброса ВВ.

Согласно данным из решения задачи, по всем ВВ предприятие выдерживает ПДК, значит, для снижения общего загрязнения озера предприятию необходимо либо снизить объемы производства в 1,54224 раза, либо модернизировать очистные сооружения так, чтобы они каждый месяц снижали содержание каждого ВВ в сточных водах как минимум в 1,54224 раза, тогда в течение года загрязненность озера также снизиться до нормативного уровня.

Литература

1. Баландин Р. Вернадский: Жизнь, мысль, бессмертие. – М. «Знание» 1979.

2. Введение в экологию: учебник для ВУЗов / под ред. М.И. Федорова. – М.: «Инфра-М», 1992.

3. Дейниченко П. 21 век. История не кончается. М. «ОЛМА-ПРЕСС» 2000.

4. Киселев В.Н. Основы экологии. – Минск: «Дело». 2002.

5. Потапов А.Д. Экология. – М. «Высшая школа» 2002.