close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

2163.Охрана окружающей среды

код для вставкиСкачать
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«СТАВРОПОЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Учебное пособие
СТАВРОПОЛЬ
«АГРУС»
2014
1
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
УДК 502(076)
ББК 20.18я73
О92
Авторский коллектив:
И. О. Лысенко, Б. В. Кабельчук, С. А. Емельянов, А. А. Коровин,
Ю. А. Мандра, Т. Н. Кознеделева
Рецензент
технических наук, профессор С. Н. Овчаров
Охрана окружающей среды : учебное пособие для проведения
Б63 практических занятий / И. О. Лысенко, Б. В. Кабельчук и др. ; Ставропольский гос. аграрный ун-т, 2014. – 112 с.
Для студентов направления 022000.62 – Экология и природопользование в
качестве основного литературного источника по дисциплине «Охрана окружающей
среды», а также для практиков в области охраны природы и экологии. Рассматриваются вопросы изучения методов оценки состояния окружающей среды и возможности
ее охраны.
Составлено в соответствии с требованиями, предъявляемыми к ООП ВПО
направления подготовки 022000 – Экология и природопользование (квалификация
(степень) бакалавр).
УДК 502(076)
ББК 20.18я73
© ФГБОУ ВПО Ставропольский государственный
аграрный университет, 2014
2
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ПРЕДИСЛОВИЕ
Актуальность охраны окружающей среды, превратившейся в глобальную проблему, связана главным образом с ухудшением состояния окружающей среды в результате активно растущего антропогенного воздействия. Это
обусловлено демографическим взрывом, ускоряющейся урбанизацией и развитием горных разработок и коммуникаций, загрязнением окружающей среды различными отходами, чрезмерной нагрузкой на пахотные, пастбищные и
лесные земли.
Под охраной окружающей среды понимают комплекс мероприятий по
оптимизации или сохранению окружающей природной среды. Цель охраны
окружающей среды — противодействие негативным изменениям в ней.
Охрана окружающей природной среды складывается из правовой охраны, формулирующей научные экологические принципы в виде юридических
законов, обязательных для исполнения; материального стимулирования природоохранной деятельности, стремящегося сделать ее экономически выгодной для предприятий; инженерной охраны, разрабатывающей природоохранную и ресурсосберегающую технологию и технику.
Проблемы охраны окружающей среды не только экологические и технологические, но и экономические, социальные и политические. Социалистическая система хозяйствования располагает большими возможностями по сравнению с системой частного предпринимательства в области охраны окружающей среды.
В программу курса «Охрана окружающей среды» для студентов направления 022000.62 входит практическая часть. Выполнение практических работ
– важная составная часть дисциплины. Для более глубокого усвоения разделов курса студенты на конкретных примерах оценивают антропогенную нагрузку на объекты окружающей среды, знакомятся с нормированием загрязняющих веществ, осваивают методику проведения соответствующих расчетов.
Практические задания являются индивидуальными и вариативными.
3
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ЗАНЯТИЕ 1
ТЕМА: ЭТАПЫ ФОРМИРОВАНИЯ ВЗАИМООТНОШЕНИЙ
ЧЕЛОВЕКА И ПРИРОДЫ
Цель занятия: изучить исторические этапы развития взаимоотношений
человека и природы.
Словарный диктант: природа, окружающая среда, природопользование,
охрана окружающей среды, экологический кризис, экологическая катастрофа, техносфера, ноосфера.
ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАДАНИЯ
ЗАДАНИЕ 1
Природопользование – это теория и практика воздействия человечества
на природную среду в процессе ее хозяйственного использования. В процессе производства природопользование может быть рациональным или нерациональным. Рациональное природопользование обеспечивает нормальные
условия жизнедеятельности человека, предотвращает возможные вредные
воздействия на окружающую природу, разумно регулирует освоение ее ресурсов. Оно предполагает гармоничное сочетание экономического и социального развития с изучением и охраной природных условий и ресурсов.
Примером рационального природопользования является: создание заповедников и заказников, «конструирование» ландшафтов, строительство очистных сооружений, рекультивация земель, уничтожение и переработка мусора,
разработка принципиально новой, «чистой» технологии производства, рациональное использование «грязных» производств (металлургического, химического, целлюлозно-бумажной), которые требуют географической экспертизы
Приведите примеры к каждому принципу рационального природопользования, заполнив таблицу 1.
4
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таблица 1. – Принципы рационального природопользования и охраны
природы
№
Принципы рационального природопользования
Конкретный при-
п/п
мер
1.
Правило прогнозирования
2.
Правило повышения интенсивности освоения природных
ресурсов
3.
Правило множественного значения объектов и явлений природы
4.
Правило комплексности
5.
Правило региональности
6.
Правило косвенного использования и охраны
7.
Правило единства использования и охраны природы
8.
Правило приоритета охраны природы над ее
использованием
ЗАДАНИЕ 2
Природные ресурсы (а. natural resources; н. naturliche Ressourcen; ф.
ressources naturelles; и. recursos naturales) – совокупность объектов и систем
живой и неживой природы, компоненты окружающей человека естественной
среды, используемые в процессе общественного производства для удовлетворения материальных и культурных потребностей общества.
Природные ресурсы выступают в качестве природных условий существования человечества, которое всё более активно использует природных ресурсов, формируя свои потребности, цели и методы их достижения. Бурное
развитие производительных сил, вовлечение в переработку огромных масс
природного сырья, увеличение выбросов нерециклируемых отходов производства и жизнедеятельности человека в биосферу делают особо актуальными вопросы природопользования при максимальном сохранении экологического равновесия на планете в целом и в её отдельных регионах.
Приведите примеры к природных ресурсов, заполнив таблицу 2.
5
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таблица 2. – Классификация природных ресурсов
№
Природные ресурсы
Конкретный пример
п/п
I.
Классификация по источникам и местоположению
1.1
Энергетические ресурсы
1.2
Атмосферные газовые ресурсы
1.3
Водные ресурсы
1.4
Ресурсы литосферы
1.5
Ресурсы растений-продуцентов
1.6
Ресурсы консументов
1.7
Ресурсы редуцентов
1.8
Климатические ресурсы
II.
Классификация по сфере их использования
2.1
Производственные сельскохозяйственные
2.2
Производственные промышленные
2.3
Здравоохранительные (или рекреационные)
2.4
Эстетические
2.5
Научные
III.
Классификация по принципу используемости человеком в настоящее время
(или по техническим возможностям эксплуатации)
3.1
Реальные
3.2
Потенциальные
IV.
Классификация по принципу исчерпаемости и возобновимости
4.1
Исчерпаемые невозобновимые
4.2
Исчерпаемые возобновимые
4.3
Неисчерпаемые
ЗАДАНИЕ 3
Человек и природа неотделимы друг от друга и тесно взаимосвязаны.
Для человека, как и для общества в целом, природа является средой жизни и
единственным источником необходимых для существования ресурсов. Природа и природные ресурсы – база, на которой живет и развивается человеческое общество, первоисточник удовлетворения материальных и духовных
6
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
потребностей людей. Преобразующее влияние человека на природу неизбежно. Вносимые его хозяйственной деятельностью изменения в природу усиливаются по мере развития производительных сил и увеличения массы веществ, вовлекаемых в хозяйственный оборот.
Заполните таблицу 3, в которой необходимо привести конкретные примеры воздействия человека на природу.
Таблица 3. – Воздействие человека на природу
№
п/п
1.
Тип воздействия
Конкретный пример
Разрушительное
2.
Стабилизирующее
3.
Конструктивное
4.
Прямое
5.
Косвенное
6.
Преднамеренное
7.
Непреднамеренное
8.
Длительное
9.
Кратковременное
10.
Статическое
11.
Динамическое
12.
Площадное
13.
Точечное
14.
Глубинное
15.
Приповерхностное
16.
Глобальное
17.
Региональное
18.
Локальное
19.
Механическое
20.
Физическое
21.
Химическое
22.
Биологическое
7
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ЗАДАНИЕ 4
Определите, сколько было наших предков во времена человека умелого
(Homo habilis), если известно, что сегодня численность человека приближается к 6 млрд.
Вычисления проводите пользуясь следующими рассуждениями: Можно
исходить из сравнения численности человека с численностью других крупных млекопитающих. Известно, например, что на территории Евразии численность лосей (Alces alces и A. Americanus) составляет 800 – 900 тыс. особей. Если к ним прибавить численность американских лосей Канады и США,
получим цифру порядка 1 млн. 200 тыс. особей двух видов. Антилопа-сайга
(Saiga tatarica) в благополучные годы (до катастрофического уничтожения ее
в конце 1980-х годов) насчитывала до 2 млн. особей. Можно предположить,
что до развития овцеводства численность сайги достигала 5 – 10 млн. особей.
Численность мелкого таежного оленя-кабарги (Moschus moschifer) оценивается в 40 – 80 тыс. особей.
Сегодня на Борнео, где еще уцелели девственные тропические леса, живут около 2 млн. людей и 20 тыс. орангутанов (Pongopygmaeus). Ясно, что,
если бы не воздействие человека (истребление лесов, фактор беспокойства,
передача орангам от человека туберкулеза и гепатита В), численность этой
крупной человекообразной обезьяны на Борнео могла бы достигать 80 – 100
тыс. особей. Если учесть былое распространение оранга на Суматре и Малайском полуострове, то его исходную численность (до появления там питекантропов) можно было бы оценить в 300 – 500 тыс. особей. Однако оранги
(равно как и шимпанзе и гориллы) – вегетарианцы, тогда как важную долю
рациона наших предков составляла животная пища. Индивидуальный участок охотников и собирателей был существенно больше, чем у вегетарианцев-антропоидов.
ЗАДАНИЕ 5
Глобальные проблемы порождены противоречиями общественного развития, резко возросшими масштабами воздействия деятельности человечест8
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ва на окружающий мир и связаны также с неравномерностью социальноэкономического и научно-технического развития стран и регионов. Решение
глобальных проблем требует развертывания международного сотрудничества. Важнейшие глобальные экологические проблемы, стоящие перед современным человеком, следующие: загрязнение окружающей среды, парниковый эффект, истощение «озонового слоя», фотохимический смог, кислотные
дожди, деградация почв, обезлесевание, опустынивание, проблемы отходов,
сокращение генофонда биосферы и др.
Какие негативные последствия возможны в результате обострения глобальных экологических проблем? Заполните таблицу 4.
Таблица 4. – Экологические проблемы современности
№
Экологическая
п/п
проблема
Причины
1.
Перенаселение
2.
Урбанизация
3.
Истощение природных ресурсов
4.
Загрязнение окружающей среды
5.
Проблема твердых бытовых отходов
6.
Радиоактивное загрязнение окружающей
Негативные
Пути
последствия
решения
среды
7.
«Парниковый эффект»
8.
Разрушение «озонового экрана»
9.
Кислотные дожди
10.
Смог
11.
Деградация почв
12.
Деградация растительного покрова
13.
Деградация животного мира
14.
Снижение биоразнообразия
ЗАДАНИЕ 6
Экологический кризис – экологическое неблагополучие, характеризующееся устойчивыми отрицательными изменениями окружающей среды, и
9
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
представляющее угрозу для здоровья людей. Это напряженное состояние
взаимоотношений между человечеством и природой, обусловленное несоответствием размеров производственно-хозяйственной деятельности человека
ресурсно-экологическим возможностям биосферы. Экологический кризис
характеризуется не столько усилением воздействия человека на природу,
сколько резким увеличением влияния измененной людьми природы на общественное развитие.
Экологическая катастрофа – экологическое неблагополучие, характеризующееся глубокими необратимыми изменениями окружающей среды и
существенным ухудшением здоровья населения. Это природная аномалия,
нередко возникающая на основе прямого или косвенного воздействия человеческой деятельности на природные процессы и ведущая к остронеблагоприятным экономическим последствиям или массовой гибели населения определенного региона.
Различие между экологическим кризисом и экологической катастрофой
состоит в том, что кризис – обратимое явление, в котором человек выступает
активно действующей стороной, а катастрофа – необратимое явление, и человек уже лишь пассивная, страдающая сторона. Заполните таблицу 5.
Таблица 5. – Сходство и различие между экологическим кризисом и экологической катастрофой
№
Вид экологического неблагополучия
Черты сходства
Черты различия
п/п
1.
Экологический кризис
2.
Экологическая катастрофа
ЗАДАНИЕ 7
Рассчитайте потребность древних охотников в пищевых ресурсах (минимальная потребность в мясе орды в 25 человек и в пересчете на живой вес,
площадь осваиваемой ими охотничьей территории и количество мамонтов в
год) и определите антропогенное давление на фауну, если известно, что при10
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
рост биомассы мамонтов за год на 100 км2 составлял 4 тыс. кг. На мясо использовалось 40% веса, то есть 2500 кг/год на 100 км2. По расчетам ученых,
суточный рацион охотников включал не менее 600 – 700 г мяса. Если принять, что численность кроманьонца составляла 2,5 млн. особей, и предположить, что на протяжении всего лишь 10 лет человечество питалось одними
мамонтами (в умеренной зоне) или слонами (в тропиках и субтропиках).
ЗАДАНИЕ 8
Управление – организация и постоянное поддержание взаимосвязей между составляющими частями управляемой системы, направленные на достижение намеченных результатов.
Управление природными системами – мероприятия, осуществление которых позволяет изменить природные явления и процессы (усилить или ограничить их) в желательном для человека направлении. Управление природными системами опирается на изучение и использование естественных законов, в первую очередь экологических.
Управление природными системами может быть «жестким» и «мягким».
Заполните таблицу 6.
Таблица 6. – Управление природными системами
и природопользователями
№
Способ управления
Характеристика
п/п
1.
Управление природными
системами
2.
Жесткое
3.
Мягкое
4.
Управление природопользователями
5.
Командноадминистративное
6.
Экономическое
11
Пример
Недостатки
Достоинства
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Задания для самостоятельного выполнения
Задание
1.
Пользуясь
литературными
источниками,
заполните
таблицу 7.
Таблица 7. – Основные этапы исторического развития взаимоотношений
человека с природой
№
Название основного
п/п
этапа
Характеристика этапа
Антропогенное воздействие на окружающую
среду
1.
2.
…
Задание 2. Заполните недостающие графы таблицы 8 и проанализируйте ее содержание. Сделайте выводы.
Таблица 8. – Экологические последствия деятельности человека на
различных этапах развития цивилизации
№
Этапы развития ци-
Антропогенное воздействие на
Следствие
п/п
вилизации
данном этапе
антропогенного
воздействия
1.
Плиоцен и плей-
• охота (копье)
стоцен
2.
Мезолит
• охота (лук и стрелы, новые
формы охоты с использование
собак при загоне)
• синантропные виды
3.
Неолитическая ре-
• шлифованные каменные ору-
волюция
дия, сверление камня, топор,
формовка и обжиг глины, посуды)
• неолитическая революция (переход от собирательства и охоты
к растениеводству и животноводству)
12
Пример
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
• одомашнивание
• сжигание лесов для новых
сельскохозяйственных угодий
• синантропные виды
4.
Древнейшие земле-
• поливное земледелие
дельческие цивили-
• рост численности домашних
зации
животных близ населенных
пунктов
• ирригация
• рисовые поля
• скопление на небольших приречных пространствах больших
масс людей и скота
Задание 3. – Пользуясь литературными источниками, закончите
таблицу 9.
Таблица 9. – Экологические последствия деятельности человека в период великих географических открытий
№
Географическое
п/п
открытие
Ученый
Последствия для при-
Примеры
роды
и человечества
1.
Открытие Америки
Колумб Вывезенные оттуда и
Картофель, подсолнеч-
ввезенные туда виды
ник, кукуруза, томаты,
растений и животных
фасоль, чай, хлопчатник, пшеница
2.
Освоение США, Кана-
Сокращение численно-
ды, Бразилии, Арген-
сти аборигенов, унич-
тины, Сибири., Авст-
тожение массы видов
ралии
растений и животных
3.
Освоение Вест-Индии
Сифилис
4.
Испания
Оспа, 38-хромосомная
черная крыса
5.
…
13
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вопросы для беседы
1. Назовите этапы развития человека как биологического вида и присущие каждому этапу факторы влияния на окружающую среду.
2.Что такое экологический кризис? Какие процессы происходящие на
Земном шаре способствуют развитию экологических кризисов?
3. Назовите известные вам экологические революции.
4.Бытует мнение, что рабовладение в смысле природопользования – огромный шаг назад. Почему?
5. К чему привело развитие капитализма в плане взаимодействий человечества с окружающей средой?
6. Назовите примеры воздействия человека на природу на ранних этапах
истории развития человечества.
7. С какого времени и при каких обстоятельствах взаимоотношения человека с природой начали качественно изменяться?
8. Как научно-технический прогресс, начавшийся в середине ХХ в., повлиял на отношение человека к природе?
9. Каков характер губительных изменений в биосфере Земли, возникших
под влиянием ее загрязнения?
10. Какой смысл имеет понятие «устойчивое развитие биосферы»?
11. Охарактеризуйте основную роль человека в решении задач устойчивого развития биосферы.
Темы для подготовки рефератов
1. Общая характеристика взаимоотношений Человека и Природы, их
эволюция после начала «промышленной революции» (1750 – 2000 г). Сущность современного экологического кризиса.
2. Историческая перспектива выхода человечества из кризиса перевод –
взаимоотношений с окружающей природной средой в состояние управляемой биосферы (ноосферы) по В.И.Вернадскому.
3. Основные этапы решения проблемы предотвращения экологического
кризиса на Земле.
14
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
4. Меры и программы для достижения устойчивого равновесия между
потреблением, населением и способностью Земли поддерживать жизнь.
ЗАНЯТИЕ 2
ТЕМА: ЗАГРЯЗНЕНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ. МИГРАЦИЯ
ЗАГРЯЗНИТЕЛЕЙ
Цель занятия: изучить комплекс помех в экосистемах (загрязнения) с
экологических позиций; ознакомиться с типами, видами и формами загрязнений.
Словарный диктант: загрязнение, объекты загрязнения, жертвы загрязнения, источники загрязнения (антропогенные, природные), ингредиенты загрязнения, поллютанты, мутагены, канцерогены, региональное загрязнение,
локальное загрязнение
ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАДАНИЯ
ЗАДАНИЕ 1
Практически все стороны современной деятельности человека влекут те
или иные формы 3агрязнение биосферы, которое угрожает здоровью человека, состоянию окружающей среды, ограничивает возможности дальнейшего
развития человеческого общества. Исходные причины загрязнение биосферы
– стихийный рост промышленности, энергетики, транспорта, широкая химизация сельского хозяйства и быта, быстрый рост народонаселения и урбанизация планеты.
Загрязнение – внесение (введение) в среду не характерных для нее элементов (физических, химических, механических, биологических) или превышение среднемноголетних уровней присущих ей элементов. Кроме того,
это не только выброс в природную среду вредных веществ, в качестве загрязнения можно рассматривать отклонение от оптимальных параметров
температурного режима, уровней шума и освещенности и т.д.
Объектами (акцепторами) загрязнение являются основные элементы
15
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
абиотической среды – атмосфера, гидросфера, литосфера.
Жертвами загрязнения являются растения, животные, микроорганизмы.
Источники загрязнения – природный или антропогенный объект, вызывающий в биосфере или ее компонентах повышенное содержание загрязняющих веществ.
Источники загрязнения:
Антропогенные – промышленные предприятия, свалки бытовых отходов, теплоэнергетический комплекс, транспорт, животноводческие комплексы, склад химических веществ.
Природные – вулканы, естественные выходы нефти и газа, месторождения сульфидов (сернистый газ), радиоактивных руд (радон), подземные, лесные, степные пожары.
Ингредиентами загрязнения (загрязнителями, поллютантами) являются
тысячи химических соединений и элементов неорганической и органической
природы, физические явления, продукты метаболизма живых организмов,
вызывающие в организме или экосистеме токсико-экологические последствия.
Охарактеризуйте
загрязнение
окружающей
среды,
заполнив
таблицы 10 – 12.
Таблица 10. – Классификация загрязнений
№
Вид загрязнения
п/п
Источники
Негативные
Мероприятия
загрязнения
последствия
по борьбе
с загрязнением
I.
Физическое
1.1
Тепловое
1.2
Радиоактивное
1.3
Шумовое
1.4
Электромагнитное
1.5
Световое
II.
Химическое
2.1
Нефть и нефтепродукты
2.2
Тяжелые металлы
16
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
2.3
Пестициды
2.4
СПАВ
2.5
Пластмассы
2.6
Детергенты
III.
Биологическое
3.1
Патогенные микроорганизмы
3.2
Продукты генной инженерии
Таблица 11. – Характеристика загрязнений окружающей среды
№
Характеристика загрязнения
Определение понятия
Пример
п/п
1.
Объекты загрязнения
2.
Жертвы загрязнения
3.
Источники загрязнения
4.
Ингредиенты загрязнения
Таблица 12. – Основные источники загрязнения природной среды
№
Отрасль
Основные загрязнители биосферы
п/п
1.
Энергетика (до 57%)
2.
Металлургия, в частности гальванотехника
3.
Транспорт, в частности автомобильный
4.
Угле- и нефтепереработка
5.
Сельское хозяйство
ЗАДАНИЕ 2
Пользуясь рисунком 1, расскажите о процессах и явлениях изображенных на схеме. Сделайте выводы.
17
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Риссунок 1. – Основны
ые источн
ники загр
рязнения окружающ
о
щей среды
ы
ЗАДАНИ
ИЕ 3
На рисунке 2 изобраажена схем
ма, харакктеризующ
щая типы
ы антропо
огенного
загрязнения окрружающей
й среды. Письменно пред
дложите три конккретные
примера попадан
ния загряязнителей
й в основн
ные среды
ы жизни (атмосфеера, гидросфераа, почвы). Сделайтте выводы
ы.
нок 2. – Антропоге
А
енное загр
рязнение окружающей сред
ды
Рисун
18
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ЗАДАНИЕ 5
Многообразие факторов и условий воздействия все более ухудшающейся – вследствие высоких техногенных нагрузок – среды обитания приводят к
кардинальным сдвигам во взаимоотношениях человека с меняющимися условиями окружающей среды. При этом интегральным показателем качества
окружающей среды служит состояние здоровья всего населения.
Пользуясь схемой, изображенной на рисунке 3, составьте два конкретных примера, показывающих зависимость здоровья человека от состояния
окружающей среды.
Рисунок 3. – Зависимость здоровья от состояния окружающей среды
ЗАДАНИЕ 4
Рассмотрите схему на рисунке 4. Приведите конкретные примеры к каждому виду загрязнений. Стрелками синего цвета соедините те виды загрязнений, которые снижают эффективность влияния друг друга. Красным цветом –
те, которые усиливаю взаимовлияния, усугубляя тем самым, состояние живых организмов. Сделайте выводы.
19
20
Рисунок 4. – Классификация загрязнения окружающей среды
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ЗАДАНИЕ 6
Ответьте на тестовые вопросы:
1. Могут ли считаться загрязнениями:
а) внесение минеральных удобрений;
б) применение органических удобрений;
в) обработка леса инсектицидами;
г) выгрузка строительного мусора в лесополосу;
д) сильный ливень.
2. Укажите объекты, загрязняющиеся в большей степени:
а) в производственных процессах растениеводства;
б) животноводческими комплексами;
в) предприятием по переработке молока;
г) асфальтовым заводом.
3. Укажите жертвы загрязнения:
– сельскохозяйственных угодий;
– промышленной зоны;
– животноводческого комплекса.
4. Отметьте основные ингредиенты загрязнения:
а) в котельной на угле;
б) гаража;
в) овощной плантации;
г) механизированного тока.
5. Какие виды загрязнения наиболее характерны:
а) для процесса выращивания зерновых;
б) для консервного завода.
ЗАДАНИЕ 7
Рассмотрите рисунок 5. Опишите процессы и явления, который иллюстрирует данная схема. Приведите конкретные примеры.
21
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рисунок 5. – Примерная схема миграции техногенных загрязнений в
окружающей среде
Задания для самостоятельного выполнения
Задание 1. К энергетическим загрязнениям относятся вибрационные и
акустические воздействия, электромагнитные поля и излучения, ионизирующее излучение радиоактивных веществ, тепловое излучение, ультрафиолетовое и видимое излучения, возникающие в результате антропогенной деятельности.
По своей природе энергетические загрязнения условно можно разделить
на три группы: механические, электростатические (магнитостатические) и
электромагнитные.
В последнем столбце таблицы 13, указаны источники и зоны действия
вредных энергетических факторов. В столбце слева укажите названия вредных энергетических факторов по указанным источникам и зонам их действия.
22
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таблица 13. – Источники вредных энергетических факторов
№
Вредные энергети-
п/п
ческие факторы
1.
Источники и зоны действия факторов
Вибрации:
Виброплощадки, транспортные средства, строительные ма-
общие
шины
локальные
Виброинструмент, рычаги управления транспортных машин
Зоны около виброплощадок, мощных двигателей внут-
2.
Акустические коле-
реннего сгорания и других высокоэнергетических систем
бания:
Зоны около технологического оборудования ударного дей-
инфразвук
ствия, устройств для испытания газов, транспортных
шум
средств, энергетических машин
ультразвук
Зоны около ультразвуковых генераторов, дефектоскопов,
ванны для ультразвуковой обработки
3.
Статическое электричество
4.
Электромагнитные
поля и излучения
Зоны около электротехнического оборудования на постоянном токе, зоны окраски распылением, синтетические
материалы
Зоны около линий электропередач, установок ТВЧ и индукционной сушки, электроламповых генераторов, телеэкранов,
дисплеев, антенн, магнитов
Инфракрасная радиа-
Нагретые поверхности, расплавленные вещества, излучение
ция
пламени
6.
Лазерное излучение
Лазеры, отраженное лазерное излучение
7.
Ультрафиолетовая
5.
радиация
8.
9.
Зоны сварки, плазменной обработки
Ионизирующие излу-
Ядерное топливо, источники излучений, применяемые в
чения
приборах, дефектоскопах и при научных исследованиях
Электрический ток
Электрические сети, электроустановки, распределители,
трансформаторы, оборудование с электроприводом и т. д.
Задание 2. Какой процесс изображен на рисунке 6. Приведите конкретные примеры.
23
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рисунок 6. – Схема
Вопросы для беседы
1. Что такое загрязнение?
2. Что является объектами и жертвами загрязнения? Приведите примеры.
3. Назовите источники загрязнения. Приведите примеры.
4. Понятие об ингредиентах загрязнения. Приведите примеры.
5. Перечислите виды воздействия загрязнителей на живое вещество.
6. Дайте полную классификацию загрязнений окружающей среды (типы,
виды и формы загрязнения).
7. Дайте понятие о катастрофическом и случайном загрязнении. Приведите примеры.
8. Что представляет собой глобальное, региональное и локальное загрязнение. Приведите примеры.
24
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
9. Охарактеризуйте поведение химических загрязнителей в среде.
10. Охарактеризуйте поведение химических загрязнителей в организме.
11. Какие природные загрязнения имеют место на территории Ставропольского края?
Темы для подготовки рефератов
1. Принципы экологического нормирования уровней загрязнения биосферы. Системное объединение отраслевых стандартов качества природной
среды. Основные показатели химических, биологических и физических загрязнений: предельно-допустимые концентрации (ПДК), выбросы и сбросы
(ПДВ/ПДС), уровни (ПДУ), дозы (ПДД), нагрузки (ПДН) и др.
2. Загрязнения окружающей среды «космической» инфраструктурой,
при предстартовой подготовке и на активном участке полета РКТ.
3. Биологические эффекты воздействия ЭМП (тепловые эффекты, тяжелые заболевания, неблагоприятные воздействия слабоинтенсивных ЭМП на
центральную нервную систему.
ЗАНЯТИЕ 3
ТЕМА: ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ И ИХ ПОСЛЕДСТВИЯ
Цель занятия: ознакомиться с типами, видами и формами загрязнений
атмосферы и их последствиями.
Словарный диктант: атмосфера, озоновый слой, «парниковый эффект»,
«кислотные дожди», выбросы.
ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАДАНИЯ
ЗАДАНИЕ 1
Решите задачу. Рассчитайте величину концентрации вредного вещества в приземной области атмосферы, прилегающей к промышленному
предприятию, расположенному на ровной местности, при выбросе из
трубы нагретой газовоздушной смеси.
25
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Указания к решению задачи
1. Максимальное значение приземной концентрации вредного вещества
CM, мг/м3 при выбросе нагретой газовоздушной смеси из одиночного точечного источника с круглым устьем при неблагоприятных метеорологических условиях определяется по формуле:
СM =
A ⋅ M ⋅ F ⋅ m ⋅ n ⋅η
H 2 ⋅ 3 Q ⋅ ∆T
где А – коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы и определяющий условия вертикального и горизонтального рассеивания вредных веществ в атмосферном воздухе, табл. 14;
F – безразмерный коэффициент, учитывающий скорость, оседания
вредных веществ в атмосферном воздухе (для газообразных вредных веществ
F=l);
ή – безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности (в случае ровной местности ή = 1);
m, n – безразмерные коэффициенты, вычисляемые согласно пункту 2.
Исходные данные для решения задачи взять из таблицы 16.
2. Для определения Сm необходимо:
рассчитать среднюю скорость w0, м/с выхода газовоздущной смеси из
устья источника выброса
W0 =
4Q
πD 2
значения коэффициентов m и n определить в зависимости от параметров f и vM:
w02 D
f = 1000 2
H ∆T
v M = 0,65 ⋅ 3
26
Q∆T
H
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Коэффициент m определить в зависимости от f по формуле:
m=
1
0,67 + 0,1 f + 0,34 3 f
коэффициент n определить в зависимости от величины vM:
n=1
при vM ≥ 2
n = 0,532vM2 – 2,13 vM + 3,13
при 0,5 ≤2
n = 4,4 vM
при vM < 0,5
Расстояние от источника выброса Хm, м, на котором при неблагоприятных метеорологических, условиях достигается максимальная приземная концентрация вредных веществ определяется по формуле:
XM =
5− F
⋅d ⋅H
4
Где d – безвременный коэффициент, определяемый по формулам:
(
d = 4,95 ⋅ v M ⋅ 1 + 0,283 f
(
d = 7 ⋅ v M ⋅ 1 + 0,28 3 f
)
при vM ≤ 2
)
при vM < 2
3. Определить фактическую концентрацию вредного вещества у поверхности земли с учетом фонового загрязнения воздуха.
'
C M = C M + CФ
4. Дать оценку рассчитанного уровня- загрязнения воздуха в приземном
слое промышленными выбросами путем сравнения со среднесуточной и максимальной разовой предельно допустимой концентрацией (ПДК), табл. 15.
5. Концентрация загрязнителя на расстоянии х от источника выброса
вычисляется по формуле:
C = CM ⋅ S X
где Sx – коэффициент, зависящий от величины X/XM
27
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
При
x
≤1
xM
SX
⎛ x
= 3⎜⎜
⎝ xm
4
3
⎛ x ⎞
⎛ x ⎞
⎞
⎟⎟
⎟⎟ + 6⎜⎜
⎟⎟ − 8⎜⎜
⎝ xm ⎠
⎝ xm ⎠
⎠
При
SX =
x
1<
≤8
xM
1,13
⎛ x
0,13⎜⎜
⎝ xm
При
x
>8
xM
SX =
2
2
⎞
⎟⎟ + +1
⎠
⎛ x
⎜⎜
⎝ xm
⎛ x
3,58⎜⎜
⎝ xm
⎞
⎟⎟
⎠
2
⎞
⎛ x
⎟⎟ − 35,2⎜⎜
⎠
⎝ xm
⎞
⎟⎟ + 120
⎠
6. Определить фактическую концентрацию вредного вещества у поверхности земли с учетом фонового загрязнения воздуха.
'
C X = C X + CФ
7. Дать оценку уровня загрязнения воздуха путем сравнения полученных
результатов со среднесуточной и, максимальной разовой ПДК, табл. 15.
Примечание: не требуется переводить данные в единую систему единиц
(СИ), это уже учтено в формулах. Поэтому необходимо подставлять значения
с той размерностью, которая указана в таблицах заданий.
Таблица 14. – Значение коэффициента температурной стратификации
местности А
Регион
Значение А
Центр Европейской территории России: Московская, Тульская, Рязанская,
140
Владимирская, Калужская, Ивановская области
Север и Северо-запад Европейской территории России: Урал
160
Европейская территория России и Урал от 50º до 52º с.ш. (Саратовская, Во-
180
ронежская, Курская, Липецкая, Белгородская, Тамбовская области)
Европейская территория России: районы южнее 50º с.ш. (Ростовская об-
200
ласть, Краснодарский и ставропольский края, Калмыкия), Нижнее Поволжье, Кавказ, Азиатская территория России: Дальний Восток, Сибирь
Бурятия и Читинская область
250
28
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таблица 15. – Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных пунктов
Наименование вещества
ПДК, мг/м3
Класс опасности
Диоксид азота NO2
2
0,085
0,04
Оксид азота NO
3
0,6
0,06
Диоксид серы SO2
3
0,5
0,06
Окись углерода CO
4
5
3
Таблица 16. – Исходные данные для решения задачи
Исходные данные
Варианты
1
Фоновая концентрация вред-
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0,02 0,9 0,01 0,01 0,01 1,5 0,01 0,01 0,03 0,6
ного вещества в приземном
воздухе Сф, мг/м3
Масса вредного вещества,
0,8
7,6
0,4
0,2
0,7
7,5
0,3
0,7
0,9
7,6
2,4
2,7
3,1
3,3
2,9
2,4
2,8
2,9
3,2
2,4
12
14
16
18
13
15
17
12
16
14
Высота трубы Н, м
21
23
25
22
24
21
23
24
25
21
Диаметр -устья трубы D, M
1,0
0,9
0,8
1,0
0,9
0,8
1,0
0,9
0,8
1,0
Выбрасываемые вредные веще-
NO
CO NO2 SO2
NO
CO NO2 SO2
NO
CO
выбрасываемого в атмосферу,
М, г/с
Объем газовоздушной смеси,
выбрасываемой из трубы, Q,
м3/с
Разность между температурой л выбрасываемой смеси
окружающего воздуха ∆Т, °С
ства
Расстояние от источника
х1 = 100 м.
Расстояние от источника х2 = 500 м.
1. Назовите основные задачи труб промышленного предприятия.
2. Каким законам подчиняется распространение в атмосфере выбрасываемых из труб и вентиляционных устройств промышленных выбросов?
3. Что оказывает влияние на процесс рассеивания выбросов в атмосфере?
29
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
4. Для какого слоя атмосферы производится расчет рассеивания загрязняющих веществ? На какой высоте он находится?
ЗАДАНИЕ 2
Задача 2.1. В воздухе вблизи химического завода находится дихлорметан, концентрация которого составляет 12 мг/м3. На протяжении 10 лет таким
воздухом дышит население, численность которого составляет 6 тыс. человек.
Количество дней, в течение которых люди подвергаются канцерогенному
риску, равно в среднем 300. Фактор риска при поступлении дихлорметана с
воздухом равен 1,6 – 10 (мг/кг·сут)-1. Рассчитать значения индивидуального и
коллективного канцерогенного рисков.
С =12 мг/м3,
V=20 м3/сут,
Fr= 1,6·10-3 (мг/кг·сут)-1,
Tр = 10 лет,
f = 300 сут/год,
N= 6·10 чел,
Р = 70 кг,
Т = 70 лет.
Задача 2.2. В воздухе некоторого промышленного предприятия обнаружен бензол с концентрацией, равной 15 мкг/м . Рассчитать канцерогенный
риск, которому подвергается рабочий при вдыхании бензола в течение полугода. Считается, что за рабочий день (на рабочем месте) человек вдыхает 10
м3 воздуха. Количество рабочих дней в году – 250. Фактор риска при поступлении бензола с воздухом равен 5,5·10-2 (мг/кг·сут)-1.
С = 15 мкг/м3 = 0,015 мг/м3,
V= 10 м3/сут,
f = 250 сут/год,
Tр = 0,5 года,
Fr = 5,5·10-2 (мг/кг·сут)-1,
30
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Р = 70 кг,
Т= 70 лет.
Задача 2.3. Процесс производства в одном из цехов завода связан с поступлением в воздух пыли, содержащей никель. Измерения показали, что
концентрация никеля в воздухе в 6 раз превышает значение ПДК никеля в
воздухе, которое равно 0,001 мг/м3. Считается, что за рабочий день (на рабочем месте) человек вдыхает 10 м3 воздуха. Рассчитать риск, которому подвергаются люди, работающие в этом цеху в течение 3 лет. Количество рабочих дней в году – 250. Фактор риска для никеля при его поступлении с воздухом равен 0,91 (мг/кг·сут)-1.
С = 6 х 0,001 мг/м3 = 0,006 мг/м3,
V= 10м3/сут,
f =250 сут/год,
Tр = 3 года,
Fr = 0,91 (мг/кг·сут)-1,
Р = 70 кг,
Т = 70 лет.
Задача 2.4. Шестивалентный хром является достаточно сильным канцерогеном. Предположим, что содержание соединений шестивалентного хрома
в воздухе равно его ПДК в воздухе и составляет 0,0015 мг/м3. Каков коллективный риск угрозы здоровью для группы людей численностью в 10 000 человек, если все они дышат таким воздухом в течение 5 лет? Фактор риска для
поступления Сr 6+ с воздухом равен 42(мг/кг·сут)-1.
С = 1,5·10-3 мг/м3,
V=20 м3сут,
f =365 сут/год,
Tр = 5 лет
Fr = 42 (мг/кг·сут)-1,
N= 1·104чел,
Р = 70 кг,
31
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Т= 70 лет.
Задача 2.5. Предположим, что из-за влияния предприятия цветной металлургии содержание мышьяка в воздухе равно его ПДК в воздухе, которая
составляет 0,003 мг/м3. Каков коллективный риск угрозы здоровью для группы людей численностью 10 000 человек, если все эти люди дышат таким воздухом в течение 5 лет? Фактор риска для поступления мышьяка с воздухом
равен 12 (мг/кг·сут)-1.
С = 3·10-3 мг/м3,
V= 20 м3/сут,
f = 365 сут/год,
Tр = 5 лет,
Fr = 12 (мг/кг·сут)-1,
N = 1-104 чел,
Р = 70 кг,
Т= 70 лет.
Указания к решению задач
При решении задач, в которых рассматривается поступление канцерогена с воздухом, его среднесуточное поступление т, отнесенное к 1 кг массы
тела человека, рассчитывается по формуле:
m=
C × V × f × TP
P ×T
где С – концентрация канцерогена в воздухе (мг/м3); V- объем воздуха,
поступающего в легкие в течение суток (м3/сут (считается, что взрослый человек вдыхает 20 м3 воздуха ежесуточно); f – количество дней в году, в течение которых происходит воздействие канцерогена; Тр - количество лет, в течение которых происходит воздействие канцерогена; Р - средняя масса тела
взрослого человека, принимая равной 70 кг; Т - усредненное время возможного воздействия канцерогена, в качестве которого принимается средняя
продолжительность
жизни
человека,
(25 550 сут).
32
считающаяся
равной
70
годам
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ЗАДАНИЕ 3
Задача 3.1. Рассчитайте индивидуальный риск угрозы здоровью в результате вдыхания паров ртути с концентрацией, равной 10 значениям ПДК
этого элемента в воздухе. Считать, что пары ртути находятся в некотором
помещении при неизменной концентрации и что человек вдыхает пары ртути
в течение 12 час. ежесуточно на протяжении одного года, но на один месяц
он уезжает в отпуск. Пороговая мощность дозы ртути HD при ее поступлении
с воздухом составляет 8,6·10-5 мг/кг·сут. Значение ПДК ртути в воздухе составляет 0,0003 мг/м3.
С=10ПДК = 0,003мг/м3,
V = 10 м3/сут,
Тр = 1 год,
f =335 сут/год,
HD = 8,6·10-5 мг/кг·сут,
Р = 70 кг,
Т= 10950сут.
Задача 3.2. Рассчитать индивидуальный риск угрозы здоровью в результате вдыхания в течение одного года пестицида ДЦТ с концентрацией,
равной 10 значениям ПДК этого вещества в воздухе. Пороговая мощность
дозы ДДТ при его поступлении с воздухом составляет 5 ·10 -4 мг/кг·сут. ПДК
пестицида ДДТ в воздухе равен 0,0005 мг/м3.
С = 10 ПДК = 0,005 мг/м3,
V = 20 м3/сут,
Тр = 1 год,
HD = 5 ·10 -4 мг/кг·сут,
Р = 70 кг,
Т = 30 лет.
Задача 3.3. В атмосферном воздухе обнаружены газообразные токсиканты – ацетон, фенол и формальдегид, причем их содержание превысило
принятые в Российской Федерации значения среднесуточной предельно до33
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
пустимой концентрации (СПДК): у ацетона и фенола – в 2 раза, а у формальдегида – в 3 раза. Каков индивидуальный риск угрозы здоровью, если человек будет дышать таким воздухом в течение 7 лет? На протяжении каждого
года воздействие токсиканта длится в среднем 330 дней. Значения пороговой
мощность дозы при поступлении с воздухом составляют: у ацетона – 0,9
мг/кг·сут, у фенола – 0,004 мг/кг·сут, у формальдегида – 0,2 мг/кг·сут.
Сац= 2 СПДК = 2x0,35 мг/м3 = 0,7 мг/м3,
Сфен = 2 СПДК = 2x0,003 мг/м3 = 0,006 мг/м3,
Сформ = 3 СПДК = 3x0,003 мг/м3 = 0,009 мг/м3,
V= 20 м3/сут,
f =330 сут/год,
Tр = 7 лет,
HD (ац) = 0,9 мг/кг·сут,
HD (фен) = 0,004 мг/кг·сут,
HD(форм) = 0,2 мг/кг·сут,
Р = 70 кг,
Т= 30 лет.
Указания к решению задач
При решении задач, в которых рассматривается вдыхание токсиканта,
среднесуточное его поступление т, отнесенное к 1 кг массы тела человека,
рассчитывается по формуле:
m=
C × V × f × TP
P ×T
где С – концентрация токсиканта в в воздухе, мг/м3; V - объем воздуха,
поступающего в легкие, м3/сут (считается, что взрослый человек вдыхает 20
м3 воздуха ежесуточно); f – количество дней в году, в течение которых происходит воздействие токсиканта: Tp – количество лет, в течение которых
происходит воздействие токсиканта; Р – средняя масса тела взрослого человека, принимаемая равной 70 кг; Т – усредненное время воздействия токсиканта (или средняя продолжительность возможного воздействия токсиканта
34
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
за время жизни человека), принимаемое равным 30 годам (10 950 сут).
Вышеприведенное выражение для т базируется на уже давно известной
и используемой в токсикологии формуле Габера, по которой вычисляют показатель токсичности вещества Кtox. Для токсиканта, поступающего с воздухом, эта формула имеет вид:
K tox =
C ×V × t
P
где С – концентрация токсиканта, V– объем легочной вентиляции, t –
время воздействия токсиканта, Р – масса тела.
Задания для самостоятельного выполнения
Разберите пример (табл. 17) корреляционного анализа между значениями выбросов диоксида азота и заболеваемостью бронхиальной астмой. Используйте формулу для расчета коэффициента корреляции r:
rAB =
∑ dA ⋅ dB
∑ dA ⋅ dB
2
2
,
где А и Б – коррелируемые ряды вариант; dА и dБ – отклонения вариант
от средней этого ряда; ∑– знак суммы; n – количество вариант каждого ряда;
М – средняя арифметическая.
Для заключительного вывода необходимо руководствоваться правилами: положительные значения r демонстрирую прямой характер взаимосвязи,
отрицательные – обратный; значения r от 0 до 0,3 иллюстрируют незначительную связь, от 0,3 до 0,5 – слабую, от 0,5 до 0,7 – среднюю, от 0,7 до 1,0 –
сильную.
В анализа рамках данного примера заполните пропуски в следующем
выводе: взаимосвязь между выбросами диоксида азота и заболеваемостью
бронхиальной астмой ___________________, то есть с увеличением значений
выбросов заболеваемость астмой ______________________________, а при
снижении значений выбросов диоксида азота – ____________________.
Таблица 17. – Расчетная таблица для выявления корреляционной
взаимосвязи между двумя параметрами
35
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
dA
dБ
dА2
dБ2
dАdБ
73
20
15,72
400
247,11
314,4
10
80,6
10
8,12
100
65,93
81,2
20
88,5
0
0,22
0
0,04
0
30
96,6
-10
-7,88
100
62,09
78,8
40
104,9
-20
-16,18
400
261,79
323,6
∑= 100
∑=443
∑= 1000
∑ = 636,98
∑= 798
М= 20
М=88
√∑ dА2 * dБ2 = 798,11
Заболеваемость
NO2
А
В
0
r=?
Вопросы для беседы
1. Назовите основные загрязняющие атмосферу вещества и их источники.
2. В чем сущность и механизмы проявления «парникового эффекта»?
Какие газы относятся к «парниковым»?
3. Какие факты подтверждают наличие «парникового эффекта»?
4. Какие факторы действуют в направлении, противоположном «парниковому эффекту»?
5. Назовите основные источники поступления парниковых газов в атмосферу.
6. Какие цепные реакции сопутствуют или могут сопутствовать «парниковому эффекту»?
7. Какие проблемы связаны с озоном в приземных слоях атмосферы и в
озоновом слое?
8. Что является причинами и следствиями изменений в содержании озона?
9. Какие атмосферные осадки относят к категории «кислых»?
10. Какие вещества и виды деятельности человека обусловливают основной «кислотный эффект» осадков?
Темы для подготовки рефератов
1. Изменение состава и параметров атмосферы. Экологические послед36
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ствия загрязнений – кислотные дожди; парниковый эффект; разрушение озонового слоя.
2. Основные методы защиты атмосферы от химических примесей. Технические средства пылеулавливания, специфика и эффективность их применения.
3. Методы и системы очистки воздуха от газообразных примесей. Специфика и эффективность применения.
ЗАНЯТИЕ 4
ТЕМА: ЗАГРЯЗНЕНИЯ КОМПОНЕНТОВ ГИДРОСФЕРЫ И ИХ
ПОСЛЕДСТВИЯ
Цель занятия: ознакомиться с типами, видами и формами загрязнений
компонентов гидросферы и их последствиями.
Словарный диктант: гидросфера, ,
ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАДАНИЯ
ЗАДАНИЕ 1
Заполните таблицу 18. Сделайте вывод.
Таблица 18. – Основные загрязняющие воды вещества и их источники
№
Загрязняющее вещество, элемент или агент
Основные источ-
Важнейшие след-
п/п
загрязнения
ники
ствия
загрязнения
загрязнения
1.
Азот, фосфор и другие биогенные элементы
и их соединения, органические вещества
2.
Взвешенные частицы (повышение мутности)
3.
Пестициды и другие ядовитые вещества
4.
Мусор и другие твердые отходы
5.
Нефть и нефтепродукты
6.
Тяжелые металлы и их соединения
7.
Тепловое загрязнение
ЗАДАНИЕ 2
Задача 2.1. Рассчитать индивидуальный и коллективный риски угрозы
37
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
здоровью для следующих условий. Содержание диоксинов в питьевой воде
равно 10 ПДК этих веществ в воде, ПДК составляет 2·10-8 мг/л. Время потребления такой воды группой в 1000 человек – 5 лет. Средняя частота потребления – 300 дней в год. Фактор риска при поступлении диоксинов с водой равен 1,6·105 (мг/кг·сут)-1.
С = 10 ПДК = 2·10-7мг/л,
v = 2 л/сут,
f = 300 сут/год,
FT = 1,6·105 (мг/кг·сут)-1,
Tр = 5 лет,
N= 103 чел,
Р = 70 кг,
Т= 70 лет.
Задача 2.2. Рассчитать риск в виде количества дополнительных случаев
онкологических заболеваний среди жителей поселка с населением в 10 тыс.
человек в результате потребления воды с содержанием канцерогена – трихлорэтилена, равным 25 мкг/л. Такая вода потребляется в течение 30 лет,
причем в течение каждого года она потребляется в среднем в течение 300
дней. Фактор риска в данном случае равен 0,4 (мг/кг·сут)-1.
С = 25 мкг/л = 2,5·10-2 мг/л,
v = 2 л/сут,
f = 300 сут/год,
Тр = 30 лет,
Fr = 0,4 (мг/кг·сут)-1,
N =104 чел,
Р = 70 кг,
Т = 70 лет.
Задача 2.3. Рассчитать индивидуальный риск, обусловленный комбинированным действием двух канцерогенов, содержащихся в питьевой воде. В
воде находится винилхлорид с концентрацией, равной 0.3 мг/л (его фактор
38
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
риска при поступлении с водой составляет 1,9 (мг/кг·сут)-1), и мышьяк с концентрацией, равной его ПДК в питьевой воде (0,05 мг/л). Фактор риска при
поступлении мышьяка с водой равен 1,75 (мг/кг·сут)-1. Такая вода потребляется в течение 3 лет, причем в течение каждого года она потребляется в среднем в течение 300 дней.
Винилхлорид:
С1 = 0,3 мг/л,
Fr(1) =1,9 (мг/кг·сут)-1,
Мышьяк:
С2 = 0,05 мг/л,
fr(2) = 1,75 (мг/кг·сут)-1,
f = 300 сут/год,
Tр = 3 года,
v = 2 л/сут,
Р = 70 кг,
Т= 70 лет.
Задача 2.4. В Российской Федерации значение ПДК бензо(а)пирена в
поверхностных водах принято равным 5 нг/л, а значение ПДК (среднесуточной) бензо(а)пирена в воздухе населенных мест – 1 нг/м3. Предположим, что
содержание этого канцерогена как в воде, так и в воздухе некоторого населенного пункта превысило значения соответствующих ПДК в 3 раза. Каков
суммарный коллективный риск угрозы здоровью для группы людей численностью 100 000 человек, если все эти люди пьют такую воду и дышат таким
воздухом в течение 3 лет? В течение каждого года канцероген действует в
среднем 330 дней. Фактор риска для поступления бензо(а)пирена с водой и
воздухом одинаков и равен 7,3(мг/кг·сут)-1.
Свод = 3 ПДК = 15·10-9 г/л = 1,5·10-5 мг/л,
vp = 2 л/сут,
Свюд = 3 ПДК = 3·10-9 г/м3 = 3·10-6 мг/м3,
К = 20м3/сут,
39
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
f = 330 сут/год,
Tp = 3 года,
Fr = 7,3(мг/кг·сут)-1,
N = 1·105 чел,
Р = 70 кг,
T = 70 лет.
Указания к решению задачи
Если решаются задачи, связанные с потреблением питьевой воды, то
среднесуточное поступление m канцерогена с водой на 1 кг массы тела человека определяется по несколько измененной формуле:
m=
C × v × f × TP
P ×T
где С – концентрация канцерогена в питьевой воде, мг/л; v -скорость поступления воды в организм человека, л/сут. Считается, что взрослый человек
выпивает ежесуточно 2 литра воды; f – количество дней в году, в течение которых происходит воздействие канцерогена; Тр – количество лет, в течение
которых потребляется рассматриваемая питьевая вода.
Величины Р и Т – такие же, как и в формуле, по которой рассчитывается
поступление канцерогена с воздухом.
ЗАДАНИЕ 3
Задача 3.1. В одном из колодцев обнаружен тяжелый металл – шестивалентный хром, причем его содержание в воде этого колодца в десять раз превысило значение ПДК хрома (VI) для питьевой воды (0,005 мг/л). Данным
колодцем пользуются в течение 6 лет. Рассчитать индивидуальный риск угрозы здоровью.
С = 10 ПДК = 0,05 мг/л,
v = 2 л/сут,
Tp = 6 лет = 2190 сут,
Р = 70 кг,
Т =30 лет = 10950 сут,
40
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
HD = 5·10-3 мг/кг·сут.
Задача 3.2. В воду некоторого водоема попала ртуть, в результате чего
содержание этого элемента в тканях рыбы составляет 10 мг/кг. В течение
двух лет в этом водоеме рыбак-любитель ловит рыбу и употребляет ее в пищу. За эти два года он ел рыбу 80 раз, причем за один раз съедал в среднем
150 г. Пороговая мощность дозы ртути (в виде метилртути) при попадании в
организм с пищей составляет 1·10-4 мг/кг·сут. Вычислить риск угрозы здоровью.
С = 10 мг/кг,
mp = 150 г,
f = 40 раз в год = 40 (год-1),
Tp = 2 года,
Р = 70 кг,
Т = 10950 сут,
HD = 1·10-4 мг/кг·сут.
Задача 3.3. В воде некоторого водохранилища обнаружен фенол с концентрацией, равной 3 мг/л. Водохранилище является источником питьевого
водоснабжения. Рассчитать риск угрозы здоровью человека, пьющего такую
воду в течение трех лет. Учесть, что ежегодно этот человек уезжает из этой
местности в отпуск, в котором проводит в среднем 30 дней. Пороговая мощность дозы фенола при попадании в организм с водой составляет 0,6
мг/кг·сут.
С = 3 мг/л,
v = 2 л/сут,
f = 335 сут/год,
Tp = 3 года,
Р = 70 кг,
Т =70·365 = 10950 сут,
HD = 0,6 мг/кг·сут.
Задача 3.4. Установлено, что в некоторой местности оказались загряз41
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ненными питьевая вода и выращенные здесь овощи. В воде присутствуют
нефтепродукты, их содержание равно 5 мг/л, а в овощах – тетраэтилсвинец с
содержанием 5 мкг/кг. Всего овощей в России потребляется в среднем 94 кг
на душу населения в год. Человек выпивает в среднем 2 л воды в сутки. Рассчитать индивидуальный риск угрозы здоровью, если человек подвергается
воздействию указанных токсикантов в течение трех месяцев. Пороговая
мощность дозы нефтепродуктов при попадании в организм с водой составляет 0,6 мг/кг·сут, а пороговая мощность дозы тетраэтилсвинца при попадании
в организм с пищей составляет 1,2 ·10-7 мг/кг·сут. Концентрация нефтепродуктов в воде Сн = 5 мг/л. Концентрация тетраэтилсвинца в овощах СТ = 5
мкг/кг = 0,005 мг/кг.
Tp = 3 мес. = 0,25 года,
v = 2 л/сут,
Мводы = 2·365·0,25 = 182,5л,
Мов = 0,25·94 кг = 23,5 кг,
Р = 70 кг,
Т= 70·365 = 10950 сут,
HD(Н) = 0,6 мг/кг·сут.
HD(Т) = 1,2·10-7 мг/кг·сут.
Задача 3.5. В питьевой воде некоторой местности обнаружен хлорорганический пестицид – ДДТ с концентрацией, равной утроенному значению
его ПДК в воде, которая составляет 0,002 мг/л. Рассчитать риск угрозы здоровью человека, пьющего эту воду в течение одного года. Учесть, что ежегодно этот человек уезжает из данной местности в отпуск, в котором проводит в среднем 30 дней. Пороговая мощность дозы ДЦТ при поступлении с
пищей равна 5·10-4 мг/кг·сут.
С = 0,006 мг/л,
v = 2 л/сут,
f =335 сут/год,
HD = 5·10-4 мг/кг·сут.
42
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Тр = 1 год,
Р = 70 кг,
Т = 30 лет.
Указания к решению задачи
Если решаются задачи, связанные с потреблением питьевой воды, то
среднесуточное поступление токсиканта с водой на 1 кг массы тела человека
т определяется по несколько измененной формуле:
m=
C × v × f × TP
P ×T
где С – концентрация токсиканта в питьевой воде, мг/л; v – скорость поступления воды в организм человека, л/сут (считается, что взрослый человек
выпивает ежесуточно 2 литра воды); f – количество дней в году, в течение
которых происходит воздействие токсиканта; Tр – количество лет, в течение
которых потребляется рассматриваемая питьевая вода.
Величины Р и Т – такие же, как и в формуле для поступления токсиканта
с воздухом. Размерность величины m – мг/л·сут.
ЗАДАНИЕ 4
Технологический цикл одного из предприятий требует потребления значительных количеств воды. Источником является расположенная недалеко от
предприятия река. Пройдя технологический цикл, вода почти полностью возвращается в реку в виде сточных вод промышленного предприятия. В зависимости от профиля предприятия сточные воды могут содержать самые различные вредные по санитарно-токсикологическому признаку химические
компоненты. Их концентрация, как правило, во много раз превышает концентрацию этих компонентов в реке. На некотором расстоянии от места
сброса сточных вод вода реки берется для нужд местного водопользования
самого разного характера (например, бытового, сельскохозяйственного). В
задаче необходимо вычислить концентрацию наиболее вредного компонента
после разбавления водой реки сточной воды предприятия в месте водопользования и проследить изменение этой концентрации по фарватеру реки. А
43
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
также определить предельно допустимый сток (ПДС) по заданному компоненту в стоке.
Характеристика реки: скорость течения – V, средняя глубина на участке
– H, расстояние до места водопользования – L, расход воды водотока в месте
водозабора – Q, шаг, с которым необходимо проследить изменение концентрации токсичного компонента по фарватеру реки – LS. Характеристика стока: вредный компонент, расход воды предприятием (объем сточной воды) –
q, концентрация вредного компонента – C, предельно допустимая концентрация – ПДК.
Указания к решению задачи
Многие факторы: состояние реки, берегов и сточных вод влияют на быстроту перемещения водных масс и определяют расстояние от места выпуска
сточных вод (СВ) до пункта полного смешивания. Выпуск в водоемы сточных вод должен, как правило, осуществляться таким образом, чтобы была
обеспечена возможность полного смешивания сточных вод с водой водоема в
месте их спуска (специальные выпуски, режимы, конструкции). Однако приходится считаться с тем фактом, что на некотором расстоянии ниже спуска
СВ смешивание будет неполным. В связи с этим реальную кратность разбавления в общем случае следует определять по формуле:
K=
γ ⋅Q + q
q
,
где γ – коэффициент, степень разбавления сточных вод в водоеме.
Условия спуска сточных вод в водоем принято оценивать с учетом их
влияния у ближайшего пункта водопользования, где следует определять
кратность разбавления. Расчет ведется по формулам:
1− β
;
β = ЕХР ( −α ⋅ 3 L ),
1 + (Q / q ) ⋅ β
где α – коэффициент, учитывающий гидрологические факторы смешивания.
γ =
L – расстояние до места водозабора.
α = ε ⋅ ( LФ / Lпр ) ⋅ 3 D / q ,
44
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
где ε – коэффициент, зависящий от места стока воды в реку: при выпуске
у берега ε=1, при выпуске в стержень реки (место наибольших скоростей)
ε=1,5; Lф/Lпр – коэффициент извилистости реки, равный отношению расстояния по фарватеру полной длины русла от выпуска СВ до места ближайшего
водозабора к расстоянию между этими двумя пунктами по прямой; D – коэффициент турбулентной диффузии,
D=
V ⋅H ⋅g
,
2⋅m⋅c
где V – средняя скорость течения, м/с; H – средняя глубина, м; g – ускорение свободного падения, м/с2; m – коэффициент Буссинского, равный 24; с
– коэффициент Шези, который выбирают по таблицам. Однако в данной задаче предполагается, что исследуемые реки являются равнинными, поэтому
справедливо приближение:
D=
V ⋅H
,
200
Реальная концентрация вредного компонента в водоеме в месте ближайшего водозабора вычисляется по формуле:
СВ = С
K
Эта величина не должна превышать ПДК (предельно допустимая концентрация). Необходимо также определить, какое количество загрязняющих
веществ может быть сброшено предприятием, чтобы не превышать нормативы. Расчеты проводятся только для консервативных веществ, концентрация
которых в воде изменяется только путем разбавления, по санитарнотоксилогическому показателю вредности. Расчет ведется по формуле:
С СТ . ПРЕД . = К ⋅ ПДК ,
где Сст.пред. – максимальная (предельная) концентрация, которая может
быть допущена в СВ или тот уровень очистки СВ, при котором после их
смешивания с водой у первого (расчетного) пункта водопользования степень
45
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
загрязнения не превышает ПДК.
Предельно допустимый сток рассчитывается по формуле:
ПДС = ССТ . ПРЕД . q
С
Далее необходимо построить график функции распределения концентрации вредного компонента в зависимости от расстояния до места сброса
СВ по руслу реки с шагом LS, указанным в варианте: F=C(L).
В результате вычислений должны быть получены следующие характеристики СВ
– кратность разбавления К;
– концентрация в месте водозабора – Св, мг/л;
– предельная концентрация в стоке – Сст.пред., мг/л;·
– предельно допустимый сток – ПДС, мг/с;
– график функции F=C(L).
Таблица 19. – Варианты для выполнения задания
Параметр
№№
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Керосин
Cu
Cr
Фенол
Pb
Zn
Cl
NaOH
Hg
H2PO3
ПДК, мг/л
0,7
0,02
0,01
0,35
0,01
0,02
1
0,5
0,01
1
Q, м3/с
20
30
40
50
60
70
80
10
50
30
q, м3/с
1
0,5
0,7
1,2
1
0,8
1,1
0,4
1
0,8
V, м/с
1,2
1,1
1,0
0,9
0,8
0,7
0,6
1,5
1
0,7
H, м
0,5
0,7
0,9
1,1
1,3
1,5
2
0,5
2
1,5
L, м
500
500
1000
1500
1,5
0,06
6,0
Вредный компонент
1000 1500
2000
LS, м
С, мг/л
1000 3000 1500
LS = L / 5
1,5
0,1
0,06
2,0
0,04
0,18
5,5
Для всех вариантов
ε = 1;
Lф/Lпр = 1
Задания для самостоятельного выполнения
Задание 1. Вода считается чистой, если ее состав и свойства по всем по46
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
казателям не выходят за пределы нормативов, а содержание вредных веществ
не превышает ПДК. При наличии в воде нескольких веществ с одинаковыми
лимитирующими показателями вредности (ЛПВ) должно выполняться условие:
n
∑
i =1
Ci
≤ 1,
П ДКi
где: Ci – концентрация i-го вещества одного ЛПВ;
ПДКi – предельно допустимая концентрация i-го вещества;
n – число веществ с одинаковыми ЛПВ.
Пользуясь таблицей 20, определите, можно ли считать воду чистой, если
она содержит хлориды – 320 мг/л; нитраты – 5 мг/л; марганец – 0; сульфаты –
250 мг/л; железо – 0,1 мг/л и цинк – 2 мг/л.
Таблица 20. – ПДК некоторых веществ в воде
№
Показатели
Концентрация (ПДК)
п/п
1.
Сухой остаток
1000
2.
Хлориды
350
3.
Нитраты
10
4.
Марганец
0,1
5.
Сульфаты
500
6.
Железо
0,3
7.
Цинк
5
Примечание: Предельно допустимые концентрации некоторых химических веществ
в питьевой воде, мг/л.
Вопросы для беседы
1. Перечислите основные свойства воды, ее значение для экосистемных
и биосферных процессов.
2. С какими видами деятельности связано основное потребление воды
человеком?
3. Что понимается под водоемкостью производства, транспирационны47
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ми коэффициентами и каковы их значения при получении отдельных видов
продукции?
4. Каково соотношение объемов пресных и соленых вод на земле?
5. Какие виды деятельности ведут к уменьшению запасов воды в источниках?
6. Что понимается под безвозвратным водопотреблением? Для какой
отрасли хозяйства оно наиболее характерно?
7. Какие объемы воды (км3) человечество потребляет в настоящее время? Как это соотносится с годовым стоком рек мира?
8. Какова скорость обновления речных, озерных и подземных вод? Какое значение этот показатель имеет для водопотребления?
9. Назовите основные загрязняющие воду вещества и источники загрязнения для пресных и морских вод.
10. Что такое эвтрофикация вод? Какие причины ее вызывают?
11. Какие цепные реакции являются следствием эвтрофикации, их значение для качества вод и водных экосистем.
12. Назовите основные источники теплового загрязнения вод, а также
причины и следствия данного явления.
Темы для подготовки рефератов
1. Запасы пресной воды. Особенности их распределения в мире и России. Неоднородность водопотребления и дефициты водообеспеченности. Интенсивный рост потребности в воде и ее загрязнения в XX веке.
2. Признаки экологических кризисов на водных экосистемах и пути их
решения. Потеря способности природных вод к самоочищению под влиянием
загрязнений. Процессы эвтрофизации, цветения и деградации водоемов.
3. Примеры экологических кризисов и опасных загрязнений на крупных
водоемах (Великие американские озера, оз. Балатон, оз. Байкал).
48
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ЗАНЯТИЕ 5
ТЕМА: ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВ И ИХ ПОСЛЕДСТВИЯ
Цель занятия: ознакомиться с типами, видами и формами загрязнений
компонентов почв и их последствиями.
Словарный диктант: литосфера, аэрозоли, буферность почвы, фоновое
содержание тяжелых металлов, экосистемы
ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАДАНИЯ
ЗАДАНИЕ 1
Задача 1.1. Осадок, образовавшийся при очистке бытовых сточных вод,
содержит медь в концентрации С(Cu)=14г/м3, и нитраты в концентрации
С(NO3¯)=450г/м3. Плотность осадка pос = 1,30т/м3. Плодородный слой участка
представлен серыми лесными почвами суглинистого механического состава
мощностью H=0,3 м и плотностью pп = 1,55 т/м3. Фоновая концентрация меди в почве по данным санитарно-эпидемиологической службы равна
Сф(Cu)=0,3 мг/кг почвы, нитратов – Сф(NO3¯)=40 мг/кг. Требуется определить
массу m, объем V и высоту h осадка, который допустимо использовать в качестве удобрения для с/х объекта на площади S=0,5га.
Задача 1.2. Определить массу m, объем V и высоту h осадка, а также
концентрацию всех компонентов в осадке, который допустимо использовать
в качестве удобрения для с/х объекта на площади S согласно данным варианта, выбранного по последней цифре в номере списка группы. Пользуясь таблицами 21 и 22.
Таблица 21. – Варианты для выполнения задания
Данные для расчета
№ варианта
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Площадь участка S, га
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
1,1
1,2
1,3
1,4
Мощность почвенного
0,2
0,25
0,3
0,25
0,3
0,2
0,25
0,3
0,2
0,3
1,50
1,51
1,52
1,53
1,54
1,55
1,56
1,57
1,58
1,59
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
0,80
0,20
0,30
0,40
слоя H, м
Плотность почвенного
слоя pп, т/м3
Фоновое со-
Cu
49
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
держание в
Mn
200
220
240
260
280
300
350
400
450
500
V
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
NO3-
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
Содержание в
Cu
14
15
16
17
18
19
20
22
24
24
осадке С (х),
Mn
почвенном слое
Сф(х), мг/кг
г/м
3
V
500
600
700
800
900
100
1100 1200 1300 1400
NO3-
300
400
500
600
700
800
900
1000 1100 1200
1,35
1,30
1,25
1,40
1,20
1,30
1,22
1,26
Плотность осадка pос,
т/м
1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200 2300 2400 2500
1,28
1,32
3
Таблица 22. – Предельно допустимые концентрации веществ в почве
Наименование вещества
Медь
Марганец
Ванадий
Нитраты
ПДК, мг/кг почвы
3,0
1000
150
130
Указания к решению задачи
Определить массу и объем осадка, образовавшегося после очистки бытовых сточных вод, который допустимо использовать в качестве удобрения для
сельскохозяйственного объекта.
Расчет количества осадка, который возможно использовать в качестве
удобрения, проводится по следующей методике:
1. Составляется уравнение материального баланса, исходя из условия
равномерного смешивания осадка с плодородным слоем почвы:
С Ф ⋅ M + C ОС ⋅ m = C CM ( M + m),
где Сф – фоновая концентрация i-го вещества в почве, мг/кг почвы; М –
масса плодородного слоя почвы, кг; Сос – концентрация i-го вещества в осадке, мг/кг осадка; m = масса осадка, кг; Ссм – концентрация i-го вещества в
почве после смешивания ее с осадком, мг/кг почвы.
Для того чтобы осадок можно было использовать в качестве удобрения,
необходимо соблюдение следующего основного условия для каждого вещества: C CM ≤ ПДК ,
где ПДК – предельно-допустимая концентрация i-го вещества в почве,
50
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
мг/кг почвы.
2. Определяется объем W и масса М плодородного слоя почвы на участке по формулам:
W = H ⋅ S,
M = W ⋅ pП
где H – мощность почвенного слоя, м; S – площадь с/х объекта (участка),
м2, pп – плотность почвы, т/м3.
3. Масса осадка m, подлежащего размещению на участке, определяется
по вышеприведенной формуле материального баланса:
m=
M ⋅ (CCM − CФ )
,
СОС − ССМ
4. Максимальный объем осадка V, предназначенного для размещения на
участке, составит:
V =m
pOC
,
где pос – плотность осадка, т/м3. Высота осадка будет равна: h = V S
ЗАДАНИЕ 2
Одним из основных источников поступления ТМ в почву является автотранспорт. В результате автомобильной эмиссии происходит загрязнение
придорожных экосистем. Как правило, это загрязнение носит полиэлементный характер. При загрязнении почвы несколькими ТМ степень загрязнения
оценивается по величине суммарного показателя загрязнения.
Задача 2.1. Используя данные таблицы 23, рассчитайте суммарный по-
казатель загрязнения почвы (Zc) на разном расстоянии от автотрассы по
формуле:
n
Zc = ∑ K Cu − (n − 1) ,
i =1
где n – число определенных ингредиентов; К – коэффициент концентрации металла, равный частному от деления массовой доли i-го элемента в загрязненной и фоновой почвах. Полученные данные занесите в таблицу 24.
51
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таблица 23. – Содержание тяжелых металлов в почве придорожной экосистемы, мг/кг
Расстояние
Cd
Pb
Zn
Cu
Ni
Co
Cr
5
1,23
22,0
44,9
19,8
44,9
13,8
22,5
10
1,15
20,6
44,3
18,8
43,3
13,3
22,5
15
1,15
19,9
43,6
18,8
43,3
12,8
20,0
20
1,00
19,3
43,5
17,8
43,3
12,8
20,0
30
0,70
13,5
42,8
17,8
41,6
12,8
20,0
40
0,70
13,5
39,9
17,3
41,6
12,3
17,5
60-200 (фон)
0,45
13,5
39,0
17,3
41,6
11,3
17,5
ОДК
2,00
130
220
132
80
Не установ-
100
от трассы, м
лен
Таблица 24. – Коэффициенты концентрации ТМ в почве и суммарный показатель загрязнения
Расстояние от
трассы, м
Коэффициенты концентрации (Кс)
Cd
Pb
Zn
Cu
Ni
Co
Cr
Zc
5
10
15
20
30
40
Задача 2.1. Рассчитайте скорость накопления Cd, Pb, Zn в пахотном го-
ризонте почвы в зависимости от расстояния до автотрассы:
Vn =
Cnз − Спф
,
t
где Vn – скорость накопления ТМ, мг/кг в год; Сnф – фоновое содержание ТМ в почве, мг/кг; Cnз – содержание ТМ в загрязненной почве, мг/кг; t –
период времени, в течение которого происходило загрязнение почвы (при52
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
нять равным 30 годам).
Задача 2.3. Рассчитайте, через сколько лет (при постоянной скорости
накопления ТМ в почве) содержание ТМ в почве придорожной экосистеме
достигнет уровня ОДК:
T=
C ОДК − Спз
Vn
где Содк – ориентировочно допустимая концентрация (ОДК) ТМ в почве, мг/кг; Т – время достижения ОДК ТМ в почве. Полученные данные занесите в таблицу 25.
Таблица 25. – Время достижения ОДК ТМ в почве, годы
Расстояние
от трассы, м
Время достижения ОДК ТМ в почве (Т)
Cd
Pb
Zn
Cu
Ni
Cr
5
10
15
20
30
40
Охарактеризуйте закономерности загрязнения почвы ТМ в придорожной
экосистеме? Загрязнение каким ТМ представляет наибольшую опасность для
придорожной экосистемы?
Используя результаты, полученные в работе, сформулируйте рекомендации по использованию земель в зоне влияния автотранспорта.
Задания для самостоятельного выполнения
Задание 1. Выберите хорошо вам знакомый участков местности. Укажи-
те типы и группы антропогенных нарушений почвы на нем, заполнив соответствующие графы в таблице 26.
53
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таблица 26. – Типы и группы антропогенных нарушений почвы
Группы нарушений
В чем выражается
Место расположения наращенного участка
нарушение
в пределах Ставропольского края
Сельскохозяйственные
Лесохозяйственные
Промышленные
Строительные
Транспортные
Рекреационные
Задание 2. Руководствуясь информацией из задания 1, опишите наруше-
ния изучаемых участков почв, заполнив таблицу 27.
Таблица 27. – Описание антропогенных нарушений почв (местонахождение: наименование населенных пунктов, улиц, дорог, рек, ориентиров и
т.п.)
Характеристика наруше-
Описание нарушений
ний
Площадь распростране-
Форма участка, протяженность, ширина, общая площадь и
ния
т.п. _________________________________________________
Признаки выявленных
Укажите, в чем выражаются нарушения:
нарушений
____________________________________________________
Стадия нарушения
Начальная, развития и др. ______________________________
_____________________________________________________
Вид антропогенных воз-
Укажите вид воздействия: ______________________________
действий, явившихся
_____________________________________________________
причиной нарушений
Характер воздействия
Интенсивность – низкая, средняя, высокая, очень высокая;
продолжительность, периодичность: _____________________
Влияние на природный
Укажите, в чем выражается влияние:
комплекс
_____________________________________________________
Группа нарушений
Укажите группу нарушений: _________________________
Возможные пути устра-
Впишите ваши предложения: ___________________________
нения (снижения) воздей-
_____________________________________________________
ствия
54
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вопросы для беседы
1. Какие задачи решает почва в биосфере?
2. Какими земельными ресурсами обладает Россия, и какова их структура?
3. Какие типы эрозии почв и причины их появления вы знаете?
4. Что такое рекультивация земель, ее этапы и способы?
5. Какое значение для страны имеют запасы полезных ископаемых?
6. В чем суть рационального использования полезных ископаемых?
7. Какие меры и мероприятия должны обеспечивать рациональное использование полезных ископаемых?
8. Какие мероприятия необходимо проводить для охраны природы при
добыче полезных ископаемых?
9. Какое значение имеют рациональное использование земельных ресурсов?
Темы для подготовки рефератов
1. Влияние добычи и использования полезных ископаемых на окружающую среду. Факторы нарушения ее состояния (геомеханические, гидрологические, химические и др.).
2. Структура земельного фонда мира. Перспективы расширения пахотного земледелия. Обеспечения удвоения численности населения – дорогой
предел его роста.
3. Нормирование и контроль загрязнения почв. Оценка химического загрязнения, гигиеническая оценка почв. Шкала опасности загрязнения почв.
ЗАНЯТИЕ 6
ТЕМА: ЗАНРЯЗНЕНИЕ ПРОДУКТОВ ПИТАНИЯ ПОРОГОВЫМИ
И БЕСПОРОГОВЫМИ ЗАГРЯЗНИТЕЛЯМИ
Цель занятия: ознакомиться с загрязнителями продуктов питания и возможностью его снижения.
Словарный диктант: экологический риск, канцерогены¸ продукты пита55
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ния, генетически модифицированные организмы, способы загрязнение продуктов питания, доза загрязнеия.
ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАДАНИЯ
ЗАДАНИЕ 1
Задача 1.1. Считается, что в течение года житель России съедает в сред-
нем 130,8 кг хлебопродуктов. Предположим, что в хлебопродуктах обнаружены нитраты с содержанием, равным 37 мг/кг. Рассчитать индивидуальный
риск угрозы здоровью, если такими продуктами человек питается в течение
одного года. Пороговая мощность дозы нитратов в пищевых продуктах составляет 1,6 мг/кг·сут.
С = 370 мг/кг,
М= 130,8 кг/год,
TР = 1 год,
Р = 70 кг,
Т= 10950 сут,
HD = 1,6 мг/кг·сут.
Задача 1.2. За год взрослый житель России съедает в среднем 151 яйцо.
Рассчитать риск угрозы здоровью при употреблении в пищу яиц в течение
года, если яйца содержат хлор со средним содержанием 30 мг в одном яйце.
Пороговая мощность дозы хлора в пищевых продуктах составляет 0,1
мг/кг·сут.
С = 30 мг/шт,
f = 151 шт/год,
TР = 1 года,
Р = 70 кг,
Т= 10950 кг·сут,
HD = 4,6·10 -2 мг/кг·сут.
Задача 1.3. За год взрослый житель России съедает в среднем 124 кг
картофеля. Рассчитать риск угрозы здоровью при употреблении в пищу картофеля в течение полугода, если он содержат тяжелый металл - кадмий со
56
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
средним содержанием, равным ПДК этого металла в картофеле и овощах, которая равна 0,03 мг/кг. Пороговая мощность дозы кадмия в пищевых продуктах составляет HD = 5 ·10-4 мг/кг·сут.
С = 0,03 мг/кг,
М= 124 кг/год,
TР = 0,5 года,
Р = 70 кг,
T =10950 сут,
HD = 5·10 -4 мг/кг·сут.
Задача 1.4. Анализ проб яиц показал, что содержание меди и цинка в
них в три раза превышает значения ПДК этих металлов в яйцах, которые
равны соответственно 3 мг/кг и 50 мг/кг. Имеется ли риск угрозы здоровью,
если такие яйца будут употребляться в пищу в течение полугода? Значения
пороговой мощности дозы меди и цинка при поступлении с пищей равны
0,04 мг/кг·сут и 0,3 мг/кг·сут соответственно.
Концентрация меди в яйцах С1 = 9 мг/кг.
Концентрация цинка в яйцах С2 = 150 мг/кг.
Считается, что житель России за год съедает в среднем 151 яйцо. Если
масса одного яйца равна в среднем 50 г, то в течение одного года в организм
поступит 7,55 кг.
М=7,55 кг/год,
HD(1) = 0,04 мг/кг·сут.
HD(2) = 0,3 мг/кг·сут.
Тр = 0,5 года,
Р = 70 кг,
Т = 30 лет.
Среднегодовое потребление молочных продуктов на душу населения в
России составляет 212,4 кг/год. Предположим, что в молочных продуктах содержится фенол в концентрации 15 мг/кг. Рассчитать риск угрозы здоровью
при употреблении в пищу таких молочных продуктов в течение полугода.
57
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Пороговая мощность дозы для фенола при поступлении с пищей равна 0,6
мг/кг·сут.
С = 15 мг/кг,
М= 212,4 кг/год,
Тр = 0,5 года,
HD = 0,6 мг/кг·сут,
Р = 70 кг,
Т= 10950 сут.
Задача 1.5. Среднегодовое потребление растительного масла на душу
населения в России составляет 10 кг/год. Предположим, что в растительном
масле содержится тетраэтилсвинец (если поле находится вблизи шоссе, то
тетраэтилсвинец может попасть в почву в результате осаждения выхлопных
газов) в концентрации 1 мг/кг. Существует ли риск угрозы здоровью при
употреблении в пищу такого растительного масла в течение года? Пороговая
мощность дозы для тетраэтилсвинца при поступлении с пищей равна 1,2·10-7
мг/кг·сут.
С = 1 мг/кг,
М= 10 кг/год,
Тр = 1 год,
Р = 70 кг,
T = 10950 сут,
HD = 1,2·10-7 мг/кг·сут.
Задача 1.6. Установлено, что винилхлорид может переходить из буты-
лок, изготовленных из полимерного материала - полихлорвинила, в воду и
алкогольные напитки (включая пиво), в результате чего его концентрация в
жидкости может составить 10-20 мг/л. Скорость перехода пропорциональна
времени хранения бутылок.
Пусть в некоторой партии бутылок пива содержание винилхлорида составляет в среднем 10 мг/л. Пиво этой партии пьют люди в течение полугода,
каждый из них выпивает при этом в среднем 60 литров. Существует ли риск
58
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
угрозы здоровью? Пороговая мощность дозы винилхлорида при поступлении
с водой или пищей - 3·10-3 мг/кг·сут.
С =10 мг/л,
М= 120 л/год,
Тр = 0,5 года,
Р = 70 кг,
Т =10950 сут,
HD = 3·10-3 мг/кг·сут.
Задача 1.7. В России потребляется, в среднем, М = 28,1 кг капусты на
душу населения в год. Анализ проб капусты, выращенной в некоторой местности, показал, что содержание меди и цинка в ней в два раза превышает
значения ПДК этих металлов в свежих овощах, которые равны соответственно 5 мг/кг и 10 мг/кг. Имеется ли риск угрозы здоровью, если такая капуста
будет потребляться в течение полугода? Значения пороговой мощности дозы
меди и цинка при поступлении с пищей равны 0,04 мг/кг·сут и 0,3 мг/кг·сут
соответственно.
Концентрация меди в капусте С1 = 10 мг/кг.
Концентрация цинка в капусте С2 = 20 мг/кг.
М =28,1 кг/год,
HD(1) = 0,04 мг/кг·сут.
HD(2) = 0,3 мг/кг·сут.
Тр = 0,5 года,
Р = 70 кг,
Т = 30 лет.
Задача 1.8. Предельно допустимая концентрация пестицида ДДТ в мясе
составляет 0,1 мг/кг. Считается, что житель России съедает в год в среднем
26,6 кг мясопродуктов. Рассчитать риск угрозы здоровью человека, употребляющего в течение 3 лет мясопродукты, в которых содержание ДДТ превышает его ПДК в мясе в 2 раза. Пороговая мощность дозы ДДТ при поступлении с пищей равна 5·10-4 мг/кг·сут.
59
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
С = 2 х 0,1 мг/кг = 0,2 мг/кг,
М = 26,6 кг/год,
Тр = 3 года,
HD = 5·10 -4 мг/кг·сут,
Р = 70 кг,
Т = 30 лет.
Задача 1.9. Предельно допустимая концентрация пестицида ДЦТ в саха-
ре составляет 0,005 мг/кг. Считается, что житель России съедает в год в
среднем 19,7 кг сахара. Рассчитать риск угрозы здоровью человека, употребляющего в течение 5 лет сахар, в котором содержание ДЦТ превышает его
ПДК в 3 раза. Пороговая мощность дозы ДЦТ при поступлении с пищей равна 5·10 -4 мг/кг·сут.
С = 3 х 0,005 мг/кг = 0,015 мг/кг,
М = 19,7 кг/год,
Tр = 5 лет,
HD = 5·10 -4 мг/кг·сут,
Р = 70 кг,
Т = 30 лет.
Указания к решению задачи
Если решаются задачи, связанные с потреблением продуктов питания, то
среднесуточное поступление токсиканта с пищей т, приведенное к 1 кг массы тела человека, вычисляют по формуле:
m=
C × M × TP
P ×T
где С - концентрация токсиканта в рассматриваемом пищевом продукте;
М – количество продукта, потребляемого за один год; Тр - количество лет, в
течение которых потребляется рассматриваемый продукт;
Величины Р и Т - такие же, как и в формуле для поступления с воздухом
или водой. Величина m имеет размерность мг/кг·сут.
После того, как вычислено среднесуточное поступление токсиканта, от60
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
несенное к 1 кг массы тела, рассчитывается величина, называемая индексом
опасности. Ее обозначают через HQ (от слов Hazard Quotient) и определяют
выражением:
HQ =
m
HD
где HD - пороговая мощность дозы, значения которой приведены в табл.
2 – 4.
Если HQ < 1, то опасности нет; риска угрозы здоровью нет. Если же HQ
> 1, то существует опасность отравления, которая тем больше, чем больше
индекс HQ превышает единицу.
Если в воздухе, питьевой воде или в пище содержатся несколько токсикантов, то полный индекс опасности HQt равен сумме индексов опасности
отдельных токсикантов:
HQt = HQ1 + HQ2 + HQ3 + ...
Если HQt < 1, то опасности нет, риск угрозы здоровью отсутствует.
ЗАДАНИЕ 2
Задача 2.1. В ежегодный рацион жителя России входит в среднем 212,4
кг молочных продуктов. Предположим, что в молочных продуктах содержатся диоксины, и их концентрация равна значению ПДК для диоксинов в молоке (5,2·10-6 мг/кг). Пусть эти молочные продукты идут в пищу 100 человек
на протяжении 2 лет. Фактор риска при поступлении диоксинов с продуктами питания равен Fr = 1,6·105 (мг/кг·сут)-1. Рассчитать индивидуальный и
коллективный риски угрозы здоровью.
С = 5,2·10-6 мг/кг,
М= 212,4 кг/год,
Fr = 1,6·105 (мг/кг·сут)-1,
Тр = 2 года,
N =102 чел,
Р = 70 кг,
T =70 лет.
61
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Задача 2.2. В некоторой местности из-за повышенного содержания
мышьяка в почве и, как следствие, в кормовых травах содержание этого химического элемента в молоке оказалось равным 0,15 мг/кг, это в три раза
выше ПДК мышьяка в молоке, которая составляет 0,05 мг/кг. Рассчитать
риск употребления такого молока в течение 3 месяцев. Житель России выпивает в среднем 69,6 кг молока в год. Фактор риска при поступлении мышьяка
с пищевыми продуктами равен 1,75 (мг/кг·сут)-1.
С = 3 х 0,05 = 0,15 мг/кг,
М=69,6 кг/год,
Tр = 0,25 года,
Fr= 1,75 (мг/кг·сут)-1,
Р = 70 кг,
Т= 70 лет.
Задача 2.3. Среднее содержание канцерогена - сульфата бериллия в
овощах, выращенных в непосредственной близости от химкомбината, оказалось равным 10 мкг/кг. Житель России съедает в среднем 94 кг овощей в год.
Каков индивидуальный риск угрозы - здоровью, если человек употребляет в
пищу такие овощи в течение 3 месяцев? Фактор риска для поступления
сульфата бериллия с продуктами питания равен 3·103 (мг/кг·сут)-1.
С = 10 мкг/кг = 0,01 мг/кг,
М = 94 кг/год,
Tр = 0,25 года,
Fr = 3·103 (мг/кг·сут)-1
Р = 70 кг,
Г =70 лет.
Задача 2.4. Среднее содержание канцерогена бензола в картофеле оказа-
лось равным 60 мг/кг. Житель России съедает, в среднем, 124,2 кг картофеля
в год. Каков индивидуальный риск угрозы здоровью, если человек употребляет в пищу этот картофель в течение одного года? Значение фактора риска
для поступления бензола с продуктами питания составляет 5,5·10-2
62
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
(мг/кг·сут)-1.
С = 60 мг/кг,
М = 124,2 кг/год,
Тр = 1 год.
Fr =5,5·10-2(мг/кг·сут)-1,
Р = 70 кг,
Т = 70 лет.
Задача 2.5. Содержание канцерогена ДДТ в растительном масле оказа-
лось равным удвоенному значению ПДК, которое для этого пищевого продукта равно 0,2 мг/кг. Житель России потребляет в среднем 10 кг растительного масла в год. Каков индивидуальный риск угрозы здоровью, если человек употребляет в пищу это масло в течение одного года? Фактор риска для
поступления ДДТ с продуктами питания равен 0,3 (мг/кг·сут)-1.
С = 3 х 0,2 мг/кг = 0,6 мг/кг,
М = 10 кг/год,
Tр = 1 год,
Fr = 0,3 (мг/кг·сут)-1,
Р = 70 кг,
Т= 70 лет.
Задача 2.6. Содержание
канцерогена бензо(а)пирена в крупе в 5 раз
превысило значение ПДК в зерновых продуктах, которое равно0,001 мг/кг.
Житель России съедает в среднем 5,2 кг крупы в год. Каков индивидуальный
риск угрозы здоровью, если человек употребляет в пищу такую крупу в течение одного года? Фактор риска для поступления бензо(а)пирена с продуктами питания равен 12(мг/кг·сут)-1.
С = 5 х 0,001 мг/кг = 0,005 мг/кг,
М = 5,2 кг/год,
Тр = 1 год,
Fr = 12(мг/кг·сут)-1,
Р = 70 кг,
63
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
T=70лет.
Задача 2.7. В почве обнаружены соединения кадмия, причем его содер-
жание в 3 раза превысило значение ПДК кадмия в почвах, которое принято
равным 2 мг/кг. Известно, что коэффициент концентрации кадмия при переходе из почвы в капусту близок к единице. Каков индивидуальный канцерогенный риск, если человек в течение полугода будет использовать в пищу
капусту, выращенную на почве с повышенным содержанием кадмия. Считается, что житель России съедает в год в среднем 28,1 кг капусты. Фактор
риска при поступлении Cd с пищей равен 0,38(мг/кг·сут)-1.
Спочв = 3x2 мг/кг = 6 мг/кг,
С ≈ Спочв = 6 МГ/КГ,
М =28,1 кг/год,
Тр = 0,5 года,
Fr = 0,38(мг/кг·сут)-1,
Р = 70 кг,
Т =70лет.
Указания к решению задачи
Если решаются задачи, связанные с потреблением продуктов питания, то
среднесуточное поступление m канцерогена с пищей, приведенное к 1 кг
массы тела человека, определяют по формуле:
m=
C × M × TP
P ×T
где С – концентрация канцерогена в рассматриваемом пищевом продукте; М - количество продукта, потребляемого за один год; Tр - количество лет,
в течение которых потребляется рассматриваемый продукт; величины Р и Т такие же, как и в формуле, по которой рассчитывается поступление канцерогена поступления канцерогена с воздухом или с водой.
После того, как вычислено среднесуточное поступление т канцерогена,
приведенное к 1 кг массы тела человека, рассчитывают индивидуальный
канцерогенный риск r по формуле: r = m × Fr , где Fr – фактор риска, выра64
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
жаемый в (мг/кг·сут)-1, его значения приведены в табл. 28 и 29.
Если r ≤ 10 -6, индивидуальный канцерогенный риск считается пренебрежимо малым. Верхний предел допустимого индивидуального канцерогенного риска принимается равным 10 -4.
Если r > 10 -4, индивидуальный канцерогенный риск считается недопустимым. В случае воздействия нескольких канцерогенов полный риск выражается суммой отдельных рисков: rt = r1 + r2 + ...
Коллективный канцерогенный риск R определяется формулами:
R = r×N
Rt = rt × N
где N- количество человек, подвергающихся данному риску.
Задания для самостоятельного выполнения
Задание 1. Используя информацию с упаковок продуктов питания, рас-
пространяемых в торговой сети, и Приложение 1, заполните таблицу 30.
Таблица 30. – Наличие пищевых добавок в продуктах питания человека
Наименование
Пищевые
Технологические
Предприятие
Страна
пищевого про-
добавки
функции
изготовитель
изготовитель
Вкусо-
Ароматизатор,
ЗАО
Россия,
с беконом «Три
ароматическая
усилитель вкуса
«Бриджтаун
г.Москва
корочки»
добавка бекон
дукта
Ржаные сухарики
Фудс»
(идеен. нат.)
...
...
Сделайте выводы:
Задание 2. Проанализировав информацию на упаковках пищевых про-
дуктов, имеющихся в торговой сети России, вашего города. Заполните таблицу 31.
65
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таблица 31. – Информация о содержании генетически модифицированных компонентов в продуктах питания
№
Название
Страна произ-
Имеется ли информация
Если имеется информация
п/п
продукта
водитель
о содержании генетиче-
о содержании генетически
ски модифицированных
модифицированных ком-
компонентов? («да» или
понентов, указано ли их
«нет»)
процентное содержание?,
%
1.
……
2.
……
Сделайте выводы.
Вопросы для беседы
1. Что представляют собой пищевые добавки?
2. Какое количество пищевых добавок попадает в организм человека
вместе с продуктами питания?
3. Существует ли классификация пищевых добавок?
4. Для каких целей пищевые добавки вводятся в продукты питания?
5. Как различаются пищевые добавки по составу?
6. Имеют ли добавки к продуктам питания пищевое значение?
Опасны ли пищевые добавки?
7. Как давно используются пищевые добавки?
8. Что означает буква "Е", стоящая перед трехзначным числом пищевой
добавки?
9. Что характеризует число, стоящее за буквой "Е" на этикетках (упаковке) продуктов?
10. В чем заключается различие в терминах "пищевые добавки, не разрешенные к применению" и "пищевые добавки, запрещенные к применению"?
11. Какие пищевые добавки с индексом "Е" запрещены в России?
12. Какие пищевые добавки с индексом "Е" не разрешены к применению
в России?
66
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
13. Всегда ли указываются пищевые добавки, содержащиеся в продуктах?
14. В каких продуктах, отечественных или импортных, содержится
больше пищевых добавок?
15. При покупке продуктов питания, где можно посмотреть, какие пищевые добавки в нем содержатся?
16. Какие пищевые добавки на основе металлов используются в качестве
красителя для кондитерских изделий?
17. Что такое ГМО ?
18. Кто производит генетически модифицированную (ГМ) продукцию?
19. Почему ТНК заинтересованы в распространении ГМ-продукции?
20. ГМО полезно или опасно?
21. Как можно избежать употребления трансгенных продуктов?
22. Примеры ГМО из повседневной жизни:
Темы для подготовки рефератов
1. Генетически модифицированные продукты питания.
2. Современные проблемы загрязнения продуктов питания.
3. Пищевые добавки.
ЗАНЯТИЕ 7
ТЕМА: ТРАНСПОРТ И ЗАГРЯЗНЕНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Цель занятия: ознакомиться с загрязняющими веществами, выделяемыми в результате использования транспорта и их влиянием на живые организмы.
Словарный диктант: транспорт, автотранспорт, состав транспортного
потока, магистральные автодороги, бенз(а)пирен.
ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАДАНИЯ
Одиночный автомобиль, движущийся по дороге, не в состоянии оказать
сколько-нибудь заметного влияния на окружающую среду. Совершенно другая ситуация складывается при движении совокупности различных транс67
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
портных средств по автомобильным дорогам. Здесь влияние на окружающую, среду определяется не только техническими характеристиками автомобиля и дороги, но и интенсивностью, скоростью движения, а также – составом транспортного потока и плотностью дорожной сети.
Движение автомобиля в составе плотных транспортных потоков характеризуется изменением условий движения (скорости и ускорения). Это приводит к изменению нагрузочно-скоростных режимов работы двигателей, что
оказывает существенное влияние на выброс .вредных веществ. Также, к основным факторам, влияющим на выброс загрязнителей, относят технический
уровень и эксплуатационное состояние автомобилей, количество и номенклатура перевозимых грузов.
Основными загрязнителями атмосферного воздуха, входящими в состав
выхлопов автотранспорта, в зависимости от типа двигателя, являются: окись
углерода (угарный газ) СО, оксиды азота NO и NO2, различные углеводороды
CnHm, бенз(а)пирен, сернистый газ SO2.
Загрязнение атмосферного воздуха отработанными газами автомобилей
удобно оценивать по концентрации окиси углерода (СО), мг/м3. Исходными
данными для работы служат показатели, собранные во время проведения
предыдущей работы или имеющихся теоретические сведения и наблюдения.
ЗАДАНИЕ 1
Рассчитать концентрацию окиси углерода на участке магистральной
улицы при выбросе отработанных газов автотранспорта.
Указания к решению задачи
Формула оценки концентрации окиси углерода (Ссо) (Бегма и др.,1984;
Шаповалов, 1990):
Ссо =(СФ +0,01*N*КT)-КA -Ку *КС.*КВ *КП, (1)
где СФ – фоновое загрязнение атмосферного воздуха нетранспортного
происхождения, мг/м3 (равное 0,5);
N – суммарная интенсивность движения автомобилей на городской до68
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
роге, автом. /час;
KТ – коэффициент токсичности автомобилей по выбросам в атмосферный воздух окиси углерода;
КА – коэффициент, учитывающий аэрацию местности, табл. 34;
Ку – коэффициент, учитывающий изменение загрязнения атмосферного
воздуха окисью углерода в зависимости от величины продольного уклона,
табл. 35;
Кс – коэффициент, учитывающий изменение концентрации окиси углерода в зависимости от скорости ветра, табл. 36;
Кв – значение коэффициента, учитывающего изменение концентрации
окиси углерода в зависимости от влажности воздуха, табл. 37;
Кп – коэффициент увеличения загрязнения атмосферного воздуха окисью углерода у пересечений, табл. 38.
Коэффициент токсичности автомобилей определяется как средневзвешенный для потока автомобилей по формуле:
K T = ∑ Pi ⋅ K Ti
(2)
где Pj – состав движения в долях единицы для i-того вида транспорта.
Коэффициент Pj приведен в таблице 32 в процентах, а при решений необходимо Рi, – выражать в виде десятичной дроби. Значение коэффициента токсичности Ктi – того вида транспорта определяется по таблице 39.
Пример: Пусть на некотором участке магистральной улицы состав движения, для легкого грузового транспорта – 20%,
среднего грузового транспорт – 10%,
тяжелого грузового транспорта – 10%,
автобуса – 10%, .
легкового транспорта – 50%,
тогда коэффициент токсичности автомобилей на данном участке:
КТ = 0,2*2,3 + 0,1*2,9+ 0,1*0,2 +0,1*3,7 +0,5*1,0 = 1,64
(3)
Для оценки уровня загрязнения атмосферного воздуха окисью углерода
подставить значения коэффициентов в формулу (1). Соответствующие коэф69
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
фициенты взять из таблиц 32 и 33.
Таблица 32. – Состав движения Pi, %
Вид транспортного
средства
Варианты
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Легкий грузовой
10
15
10
15
20
10
10
10
15
10
Средний грузовой
10
10
10
15
15
10
10
5
0
10
Тяжелый грузовой
5
5
20
5
10
15
5
10
5
0
Автобус
5
5
10
5
10
15
5
10
5
0
Легковой
70
65
50
60
45
55
65
70
80
75
9
10
(дизельный)
Таблица 33. – Параметры улицы
Параметр
Варианты
1
2
0,02
0,9
0,01 0,01 0,01
1,5
0,01 0,01 0,03 0,6
500
400
300
.400
450
600
300
450
500
Тип местности
С
В
А
D
Е
С
А
D
С
В
Продольный уклон, °
2
0
4
6
0
8
4
2
8
2
Скорость ветра, м/с
4
2
1
3
5
2
6
3
5
1
Относительная влажность φ,
70
100
90
40
60
100
40
90
80
50
1а
1с
2а
1Ь
2Ь
2а
2а
1Ь
2с
1с
Фоновая концентрация окиси
углерода Сф, мг/м
3
4
5
6
7
8
3
Интенсивность движения, ав-
400
том./час
%
Тип пересечения
ПДК выбросов автотранспорта по окиси углерода равно 5 мг/м3.
Снижение уровня выбросов возможно следующими мероприятиями:
– запрещение движения автомобилей;
– ограничение интенсивности движения до 300 авт/час;
– замена карбюраторных грузовых автомобилей дизельными; переход на
новые, альтернативные виды топлива;
– другие мероприятия.
70
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таблица 34. – Значение коэффициента, учитывающего аэрацию местности, КА
Условное обо-
Тип местности по степени аэрации
Коэффициент
значение
КА
А
Транспортные тоннели
2,7
В
Транспортные галереи
1,5
С
Магистральные улицы и дороги с многоэтажной за-
1,0
стройкой с двух сторон
D
Жилые улицы с одноэтажной застройкой, улицы и
0,6
дороги в выемке
E
Городские улицы и дороги с односторонней застрой-
0,4
кой, набережные, эстакады, высокие насыпи
Таблица 35. – Значение коэффициента, учитывающего изменение загрязнения атмосферного воздуха окисью углерода в зависимости от величины продольного уклона, КУ
Продольный уклон, º
Коэффициент КУ
0
1,00
2
1,06
4
1,07
6
1,18
8
1,55
Таблица 36. – Значение коэффициента, учитывающего изменение концентрации окиси углерода в зависимости от скорости ветра, КС
Скорость ветра, м/с
Коэффициент КС
1
2,70
2
2,00
3
1,50
4
1,20
5
1,05
6
1,00
71
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таблица 37. – Значение коэффициента, учитывающего изменение концентрации окиси углерода в зависимости от влажности воздуха, КВ
Относительная влажность воздуха φ, %
Коэффициент КВ
100
1,45
90
1,30
80
1,15
70
1,00
60
0,85
50
0,75
40
0,60
Таблица 38. – Значение коэффициента, учитывающего увеличение загрязнения атмосферного воздуха окисью углерода у пересечений
Условное обозначе-
Тип пересечения
Коэффициент КП
ние
1
Регулируемое пересечение
1а
Светофорами обычное
1,8
1b
Светофорами управляемое
2,1
1c
Саморегулируемое
2,0
2
Нерегулируемое
2a
Со снижением скорости
1,9
2b
Кольцевое
2,2
2c
С обязательной остановкой
3,0
Таблица 39. – Значение коэффициента токсичности автомобилей по
выбросам в атмосферный воздух окиси углерода, КTi
Тип автомобиля
Коэффициент КTi
Легкий грузовой
Средний грузовой
Тяжелый грузовой (дизельный)
Автобус
Легковой
72
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Задания для самостоятельного выполнения
Существенной составляющей загрязнения воздушной среды городов,
особенно крупных, являются выхлопные газы автотранспорта, которые в ряде столиц мира, административных центрах России и стран СНГ, городахкурортах составляют 60 – 80% от общих выбросов. Многие страны, в том
числе и Россия, принимают различные меры по снижению токсичности выбросов, путем лучшей очистки бензина, замены его на более чистые источники энергии (газовое топливо, этанол, электричество), снижения свинца в
добавках к бензину. Проектируются более экономичные двигатели с более
полным сгоранием горючего, создание в городах зон с ограниченным движением автомобилей и др. Несмотря на принимаемые меры, из года в год растет
число автомобилей и загрязнение воздуха не снижается.
Известно, что автотранспорт выбрасывает в воздушную среду более 200
компонентов, среди которых угарный газ, углекислый газ, окислы азота и серы, альдегиды, свинец, кадмий и канцерогенная группа углеводородов (бензопирен и бензоантроцен). При этом наибольшее количество токсичных веществ выбрасывается автотранспортом в воздух на малом ходу, на перекрестках, остановках перед светофорами. Так, на небольшой скорости бензиновый двигатель выбрасывает в атмосферу 0,05% углеводородов (от общего
выброса), а на малом ходу – 0,98%, окиси углерода соответственно – 5,1% и
13,8%. Подсчитано, что среднегодовой пробег каждого автомобиля 15 тыс.
км. В среднем за это время он обедняет атмосферу на 4350 кг кислорода и
обогащает ее на 3250 кг углекислого газа, 530 кг окиси углерода, 93 кг углеводородов и 7 кг окислов азота.
Данная практическая работа дает возможность оценить загруженность
участка улицы разными видами автотранспорта, сравнить в этом отношении
разные улицы и изучить окружающую обстановку. Собранные параметры
необходимы для расчетов уровня загрязнения воздушной среды, предлагаемого в следующей работе.
73
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Задание 1. Выполните практическую работу.
Указания к выполнению работы
Студенты разделяются на группы по 3 – 4 человека (один считает, другой записывает, остальные дают общую оценку обстановки). Студентов
предварительно инструктируют, затем размещают на определенных участках
разных улиц с односторонним движением. В случае двустороннего движения
каждая группа располагается на своей стороне. Сбор материала по загруженности улиц автотранспортом может проводиться как путем разового практического занятия, так и более углубленно (для курсовых, дипломных работ) с
замерами в 8, 13 и 18 часов, в ночные часы. Из ряда замеров вычисляют
среднее. Интенсивность движения автотранспорта определяется методом
подсчета автомобилей разных типов 3 раза по 20 мин в каждом из сроков.
Учет ведется способом точкования и «квадратиков». Запись ведется согласно
таблице 40.
Таблица 40. – Интенсивность движения автотранспорта
Время
Тип автомобиля
Число единиц
Легкий грузовой
Средний грузовой
Тяжелый грузовой (дизельный)
Автобус
Легковой
На каждой точке наблюдений производится оценка улицы.
1. Тип улицы: городские улицы с односторонней застройкой (набережные, эстакады, виадуки, высокие насыпи), жилые улицы с двусторонней застройкой, дороги в выемке, магистральные улицы и дороги с многоэтажной
застройкой с двух сторон, транспортные тоннели и др.
2. Уклон. Определяется глазомерно или эклиметром.
3. Скорость ветра. Определяется анемометром.
4. Относительная влажность воздуха. Определяется психрометром.
5. Наличие защитной полосы из деревьев и др.
74
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Собранные материалы записывают на доске в аудиторном или лабораторном помещении (в этот же день, если занятие четырехчасовое; на другом
занятии, если первое двухчасовое). Автомобили разделяют на три категории:
с карбюраторным двигателем, дизельные, автобусы «Икарус», согласно данным, представленным в таблице. Производят оценку движения транспорта по
отдельным улицам. Строят графики в которых по оси Y откладывают число
автомобилей (шт), а по оси Х – Время суток (в часах). Оценка производится
по различным видам транспорта (грузовой, легковой и т.д.), при этом график
строится разноцветными ручками или используются разные типы линий
(пунктир, сплошная и т.д.).
Итогом работы является суммарная оценка загруженности улиц автотранспортом согласно ГОСТ-17.2.2.03-77: низкая интенсивность движения 2,7 – 3,6 тыс. автомобилей в сутки, средняя – 8 – 17 тыс. и высокая – 18 – 27
тыс. Производится сравнение суммарной загруженности различных улиц города в зависимости от типа автомобилей, дается объяснение различий.
Вопросы для беседы
1. Объясните, почему автомобиль считают мощным загрязнителем биосферы?
2. Чем опасны автомобильные пробки?
3. Какие виды транспорта считают мощным загрязнителем биосферы?
4. Какой вред биосфере наносит автомобиль?
5. Почему особенно опасным считают выделяемый при сжигании автомобильного топлива свинец?
6. В чем проявляется вред от использования большого количества кислорода для сжигания автомобильного топлива?
7. Как влияет автомобиль на газовый баланс атмосферы?
8. Почему газ как горючее меньше загрязняет атмосферу, чем бензин?
9. Почему до сих пор не перешли на использование водорода, солнечной
энергии в автомобильном транспорте?
75
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
10. Почему меньше всего наносит вреда природе безостановочное движение транспорта по принципу «зеленой волны?
11. Почему во многих городах мира предпочтение отдают троллейбусу?
12. Почему в городах стараются заменять автобусы трамваями?
13. Каковы преимущества электромобилей, солнцемобилей перед автомобилем?
14. Как можно уменьшить отрицательное влияние автомобильного
транспорта?
15. Опишите ситуацию складывающуюся при движении совокупности
различных транспортных средств по автомобильным дорогам.
16. Какие характеристик оказывают влияние на окружающую, среду при
движении совокупности транспортных средств по дорогам?
17. Назовите основные загрязнители атмосферного воздуха, входящие в
состав выхлопов автотранспорта.
18. Каким образом оценивается загрязнение атмосферного воздуха отработанными газами автомобилей удобно?
Темы для подготовки рефератов
1. Оценка видов и масштабов воздействия транспорта на окружающую
среду, дифференциация по уровню загрязнений.
2. Основные направления и мероприятия по снижению уровня вредных
выбросов автотранспорта (технологические, санитарно-технические, планировочные и административные).
3. Направления технического совершенства двигателей внутреннего сгорания и разработка альтернативных видов автомобилей.
4. Существующие схемы использования, переработки и утилизации отходов автотранспорта (разборка и сортировка металлов, шин, резинотехнических изделий, полимеров и др.).
76
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ЗАНЯТИЕ 8
ТЕМА: ПРОМЫШЛЕННОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ. ИНЖЕНЕРНАЯ
ЗАЩИТА БИОСФЕРЫ
Цель занятия: ознакомиться с типами, видами и формами промышленного загрязнения окружающей среды и методами борьбы с ним.
Словарный диктант: промышленность, промышленные загрязнения,
выбросы, циклон, отходы производства, токсические отходы, опасные отходы, безотходные технологии.
ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАДАНИЯ
Для очистки воздуха от твердых взвешенных частиц на промышленных
предприятиях широко используются циклоны. Циклон представляет собой
цилиндрический резервуар с конусом внизу. Неочищенный воздух поступает
внутрь цилиндра в его верхней части, где воздушный поток закручивается
вокруг центральной трубы. Под действием центробежной силы твердые пылевые частицы ударяются о стенки, и, теряя свою энергию, падают в нижнюю половину конусообразной части циклона, где располагается пылесборник. Хотя воздушный (газовый) поток и теряет свою мощность, его давление
остается постоянным за счет сужения поперечного сечения в нижней части
циклона. Очищенный воздух по центральной трубе удаляется в атмосферу
или поступает в другое устройство, предназначенное для более тонкой очистки.
ЗАДАНИЕ 1
Проанализируйте предложенный пример для расчета циклона.
Предположим, что для расчета циклона имеются следующие исходные
данные:
– объем очищаемого газа Q=1,5 м3/с
– плотность газа при рабочих условиях ρ=1,7 кг/м3
– плотность частиц пыли ρЧ=2000 кг/м3
– дисперсный состав пыли dМ=20мкм и lgδ=0,8
– входная концентрация пыли Свх=10 г/м3
77
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
– вязкость при рабочей t°
µ=17,5·106 Па·с.
Требуется рассчитать циклон для заданного источника выделения пыли
с эффективностью очищения η=0,8.
Указания к решению задачи
1. Выбираем циклон (табл. 42), для которого диаметр частиц пыли ориентировочно dм > 2·dτ50 (мкм); dм – медианный размер частиц, который представляет такой размер, при котором количество частиц крупнее dм, равно количеству частиц мельче dм.
2. По выбранному типу циклона, определяем оптимальную скорость
движения газа ωОП в сечении циклона диаметром D с учетом данных таблицы
42.
ЦН-24 => ωоп = 4,5м/с.
3. Рассчитываем диаметр циклона D, м, по формуле:
D = 4Q (πω ОП )
Полученное значение D округляем до ближайшего типового значения
внутреннего диаметра циклона. Если расчетный диаметр циклона превышает
его максимально допустимое значение, то необходимо применять два или
более параллельно установленных циклона:
D = 4 ⋅ 1,5 /(3,14 ⋅ 4,5) = 0,652 м = 655 мм.
Типовое значение внутренних диаметров D, мм: 200, 300, 400, 500, 700,
800, 900, 1000, 1200, 1400, 1600, 1800, 2000, 2400, 3000.
Ближайшее типовое значение внутреннего диаметра циклона D=700 мм.
По диаметру циклона находим действительную скорость движения газа
в циклоне по формуле:
ω = 4 ⋅ Q /(π ⋅ n ⋅ D 2 ),
где n – число циклонов. Действительная скорость в циклоне не должна
отклоняться от оптимальной более чем на 15%.
ω = 4 ⋅ 1,5 /(3,14 ⋅ 1 ⋅ 0,7 2 ) = 3,9 м / с.
4. Определяем коэффициент гидравлического сопротивления точного
78
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
циклона:
ζ = k1 ⋅ k 2 ⋅ ζ 500 ,
где k1 – поправочный коэффициент, учитывающий диаметр циклона
(табл. 43), k2 – поправочный коэффициент, учитывающий запыленность газа
(табл.44); ζ500 – коэффициент гидравлического сопротивления циклона диаметром 500 мм (таблица 42):
ζ = 1,0 ⋅ 0,95 ⋅ 75 = 71,25
5. Определяем значение гидравлического сопротивления циклона по
формуле:
∆Р = РВХ − РВЫХ = ζ ⋅ p ⋅ ω 2 / 2 ,
где ρ – плотность газа в расчетном сечении аппарата; ω – скорость газа в
расчетном сечении аппарата.
∆P = 71,25 ⋅ 1,7 ⋅ 3,9 2 / 2 = 921,15 Па
6. Определяем эффективность очистки газов в циклоне по формуле:
η = 0,5 ⋅ [1 + Ф( Х )] , где
Х = lg(d M / d 50 )
⎧
Ф( Х ) = ⎨
⎩
1
lg 2 δ Т + lg 2 δ
,
0 , 3762⋅ Х + 0 , 5
(0≤Х≤0,6
1
5,8⋅ Х + 0 , 5
(Х≥0,6
1−
Значения lgδТ берутся из таблицы 42. Значения dТ50, приведенные в таблице 42, определены по условиям работы типового циклона, для которого
справедливы следующие значения:
DT=0,6 м; ρЧТ=1930 кг/м3; µТ=22,2·106Па·с; ωТ=3,5м/с.
В случае отклонений условий работы циклона от типовых
d 50 = d T 50 ( D / DT ) ⋅ ( pЧТ / pЧ ) ⋅ ( µ / µ Т ) ⋅ (ωТ / ω ) .
Полученное значение d50 должно быть меньше dМ (заданного). Если это
не выполняется, необходимо выбрать другой циклон с меньшим значением
dТ50.
79
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
1
Х = lg(20 / 7,587)
0,308 2 + 0,8 2
= 0,491 ,
Ф ( Х ) = 0,685
η = 0,5[1 + 0,685] = 0,842 .
Если расчетное значение η окажется меньше значения, требуемого по
условиям допустимого выброса пыли в атмосферу, то необходимо выбрать
другой тип циклона с большим значением коэффициента гидравлического
сопротивления. Концентрация пыли на выходе из циклона определяется по
формуле:
С ВЫХ = С ВХ ⋅ (1 − η ) = 10 ⋅ 0,16 = 1,6 г / м 3 .
Таблица 41. – Исходные данные для выполнения задания
№
Наименование оборудования
Q
ρ
µ
dM
lg δ
CВХ
ΡЧ
η
0,85
п/п
1.
20
1,29 17,3 23 0,501
30
200
2.
26
1,29 17,3 20 0,602
10
2000 0,80
3.
10
1,29 17,3 14 0,535
25
2000 0,80
4.
16
1,29 17,3
2000 0,80
5.
Клинкерно-обжигательная печь
Шахтная мельница
9
0,497
20
0,1 1,29 17,3 56
0,97
100 2240 0,80
6.
2
1,29 17,3 16 0,250
10
2600 0,85
7.
10
1,29 17,3 14 0,250
20
2600 0,85
8.
Крекинг установка
10
1,29 17,3
0,301
15
2600 0,85
9.
Углесушительный барабан
5
1,29 17,3 15 0,334
50
1350 0,80
10. Шаровая мельница
1
1,29 17,3
6
0,468
20
2900 0,80
11. Вращающаяся цементная печь
10
1,29 17,3
7
0,345
40
2000 0,80
12. Вращающаяся цементная печь
10
1,29 17,3 18 0,652
20
2000 0,85
13. Электролизер алюминия
5
1,29 17,3 10 0,352
1
2700 0,85
14. Вращающаяся печь обжига
2
1,29 17,3 13 0,215 100 2900 0,85
15. Вращающаяся печь обжига
3
1,29 17,3
8
0,506
40
2650 0,80
16. Распылительная сушилка
10
1,29 17,3
8
0,210
4
1800 0,80
17. Барабанная сушилка
10
1,29 17,3 15 0,360
10
1800 0,80
18.
12
1,29 17,3 11 0,360
20
1800 0,80
19. Барабанная сушилка
8
1,29 17,3 20 0,352
10
2700 0,85
20. Цементная мельница
5
1,29 17,3 12 0,468
60
2900 0,85
80
7
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
21. Наждачный станок
0,5 1,29 17,3 38 0,214
2500 0,85
22. Шаровая мельница
3
1,29 17,3
0,385
10
2900 0,80
23. Электролизер алюминия
8
1,29 17,3 10 0,468
2
2700 0,85
0,6 1,29 17,3 30 0,312
15
2500 0,85
10
2900 0,80
24. Наждачный станок
25. Шаровая мельница
2
9
10
1,29 17,3
6
0,268
Таблица 42. – Типы циклонов
Тип циклона
ЦН-24 ЦН-15У ЦН-15 ЦН-11 СДК-ЦН-33 СК-ЦН-34 СК-ЦН-34м
ωОП
4,5
3,5
3,5
3,5
2,0
1,7
2,0
dТ50
8,5
6,0
4,5
3,65
2,31
1,95
1,3
lgδТ
0,308
0,283
0,352
0,352
0,364
0,308
0,340
Значение ζ500
75
155
155
245
520
1050
1050
Таблица 43. – Типы циклонов (значения k1 для D, мм)
Тип циклона
Значения k1 для D, мм
150
200
300
450
500 и >
ЦН-11
0,94
0,95
0,96
0,99
1,0
ЦН-15У, ЦН-15, ЦН-24
0,85
0,9
0,93
1,0
1,0
СДК-ЦН-33, СК-ЦН-34, СК-ЦН-34м
1,0
1,0
1,0
1,0
1,0
Таблица 44. – Типы циклонов (Значения k2 при СВХ, г/м3)
Значения k2 при СВХ, г/м3
Тип циклона
0
10
20
40
80
120
150
ЦН-11
1
0,96
0,94
0,92
0,90
0,87
-
ЦН-15
1
0,93
0,92
0,91
0,90
0,87
0,86
ЦН-15У
1
0,93
0,92
0,91
0,89
0,88
0,87
ЦН-24
1
0,95
0,93
0,92
0,90
0,87
0,86
СДК-ЦН-33
1
0,81
0,785
0,78
0,77
0,76
0,745
СК-ЦН-34
1
0,98
0,947
0,93
0,915
0,91
0,90
СК-ЦН-34м
1
0,99
0,97
0,95
0,915
0,91
0,90
Составьте по три задачи, в которых требуется рассчитать разные типы
циклонов для заданного источника выделения пыли. Решите составленные
задачи. Ответы обоснуйте.
81
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Задания для самостоятельного выполнения
Экологический паспорт промышленного предприятия (далее – предприятия) – нормативно-технический документ, включающий данные по использованию предприятием ресурсов (природных, вторичных и др.) и определению влияния его производства на окружающую среду.
Экологический паспорт предприятия представляет комплекс данных,
выраженных через систему показателей, отражающих уровень использования
предприятием природных ресурсов и степень его воздействия на окружающую среду.
Задание 1. Пользуясь схемой приведенной ниже, составьте развернутую
аннотацию к экологическому паспорту любого предприятия, функционирующего в вашем городе или крае.
1) титульный лист;
2) общие сведения о предприятии и его реквизиты;
3) краткая природно-климатическая характеристика района расположения предприятия:
характеристику климатических условий;
характеристику состояния, включая фоновые концентрации в атмосфере;
характеристику источников водозабора и приемников сточных вод, фоновый химический состав вод водных объектов;
4) краткое описание технологии производства и сведения о продукции,
балансовая схема материальных потоков;
5) сведения об использовании земельных ресурсов;
6) характеристика сырья, используемых материальных и энергетических
ресурсов;
7) характеристика выбросов в атмосферу;
8) характеристика водопотребления и водоотведения;
9) характеристика отходов;
10) сведения о рекультивации нарушенных земель;
11) сведения о транспорте предприятия;
82
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
12) сведения об эколого-экономической деятельности предприятия.
Вопросы для беседы
1. Что представляет собой структура экологического паспорта предприятия?
2. Что означают понятия «выбросы организованные» и «неорганизованные»?.
3.Расскажите о сбросах в поверхностные водоемы, системы канализации
и в системах обратного водоснабжения.
4. Расскажите о несанкционированных аварийных выбросах и сбросах.
Чем они опасны?
5. Какие структуры и подразделения промышленного предприятия являются источниками полей физических воздействий? Приведите нормативы
предельно допустимых условий шума, вибраций, тепла, радиации, их фактическое значение.
6. Перечислите пыле- и газоочистительное оборудование, очистные сооружения и устройства, снимающие воздействие загрязняющих веществ, физических полей, и их эффективность.
7. Что представляют собой санитарно-защитные зоны?
8. Перечислите типы отходов, образуемых промышленными предприятиями.
9. Что вам известно об эколого-экономических нормативах?
10. Что представляют собой показатели экологической нагрузки на природную среду от данного предприятия?
Темы для подготовки рефератов
1. Промышленные загрязнения атмосферы, гидросферы и литосферы.
Возможности уменьшения уровня промышленного загрязнения и последствий неблагоприятных воздействий.
2. Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий и
понятие о санитарно-защитной зоне (СЗЗ) источника загрязнения. Классы
СЗЗ, основные принципы их функционирования.
83
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ЗАНЯТИЕ 9
ТЕМА: СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО КАК ЗАГРЯЗНИТЕЛЬ
ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Цель занятия: ознакомиться с основными сельскохозяйственными загрязнителями и мерами охраны окружающей среды от негативных воздействий сельского хозяйства.
Словарный диктант: аккумуляция тяжелых металлов, деградация почв,
загрязнение окружающей среды, ОДК, ПДК, ротация, тяжелые металлы. альтернативная система земледелия, гумус, кадастр, консервация земель, коэффициент эрозионной опасности, линейная эрозия, поверхностная эрозия, баланс органического вещества, дегумификация, минерализация органического
вещества, сидеральные культуры, типизация земель, биоиндикаторы, миграция тяжелых металлов, мониторинг окружающей среды, токсиканты, фитотоксичность почвы.
ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАДАНИЯ
ЗАДАНИЕ 1
Загрязнение почв тяжелыми металлами (ТМ) является одним из видов
антропогенной деградации почв. Среди ТМ самым опасным и вероятным загрязнителем окружающей среды является кадмий (Cd). Согласно принятой в
настоящее время шкалы эколого-токсикологического нормирования, в России о 183 тыс. га пашни загрязнены этим элементом.
Указания к решению задачи
1. Используя данные таблиц 45 и 46, определите вынос кадмия с урожаем каждой сельскохозяйственной культуры (Bn) и в сумме за ротацию севооборота (B) по формулам:
Вn = 1000 ⋅ (YO ⋅ CO ⋅ S O + Yn ⋅ Cn ⋅ S n ) ,
В = В1 + В2 + ...Вn ,
где 1000 – перевод из т/га в кг/га; Yo и Yn – урожайность основной и побочной продукции, т/га; Co и Cn – коэффициенты пересчета основной и по84
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
бочной продукции на сухое вещество, доли единицы; So и Sn – содержание
кадмия в основной и побочной продукции, мг/кг; В1 – вынос кадмия с урожаем первой культуры севооборота.
Задача 1.1. Рассчитайте поступление кадмия в почву при внесении
удобрений под каждую сельскохозяйственную культуру (Пn) и в сумме за
ротацию севооборота (П):
Пп = Nn ⋅ Kn + Pn ⋅ Kp + Kn ⋅ Kk + On ⋅ Ko ,
где Nn, Pn, Kn, Оn – соответственно: дозы азотных, фосфорных, калийных и органических удобрений, применяемых под сельскохозяйственную
культуру, кг/га; Kn, Kp, Kk, Ko – соответственно: содержание кадмия в азотных удобрениях 0,2 мг/кг, фосфорных – 1,4 мг/кг, калийных – 0,3 мг/кг и органических удобрениях – 0,55 мг/кг.
Задача 1.2. Рассчитайте баланс кадмия под каждой сельскохозяйствен-
ной культурой (Bn) и в целом за ротацию севооборота (Б):
Бn = Пп − Вn ,
Б = П−В
Таблица 45. – Данные для расчета выноса кадмия с урожаем сельскохозяйственных культур
Основная продукция
№
Сельскохозяйственная
п/п
культура
Побочная продукция
Урожайность
Коэф.
(Yо),
перес.
Cd,
т/га
(Со)
Содерж. Урожай
Коэф.
Содерж
ность
перес.
Cd,
мг/кг
(Yn),
(Сn)
мг/кг
сух.в.
т/га
сух.в.
1.
Ячмень
4,0
0,86
0,06
4,8
0,84
0,15
2.
Кукуруза на силос
30,0
0,18
0,15
–
–
–
3.
Горох
2,5
0,86
0,10
3,8
0,84
0,21
4.
Озимая пшеница
3,5
0,86
0,08
5,3
0,84
0,18
5.
Сахарная свекла
40,0
0,25
0,28
40,0
0,18
1,13
Таблица 46. – Дозы минеральных и органических удобрений
№
Сельскохо-зяйственная
Минеральные удобрения, кг/га д.в.
85
Органические
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
п/п
Культура
Азотные
Фосфорные
Калийные
удобрения,
(N)
(Р)
(К)
т/га
(О)
1.
Ячмень
60
60
60
–
2.
Кукуруза на силос
80
80
80
–
3.
Горох
–
50
50
–
4.
Оз. Пшеница
90
70
70
–
5.
Сах. Свекла
90
90
90
40
ЗАДАНИЕ 2
Одним из основных источников поступления ТМ в почву является автотранспорт. В результате автомобильной эмиссии происходит загрязнение
придорожных экосистем. Как правило, это загрязнение носит полиэлементный характер. При загрязнении почвы несколькими ТМ степень загрязнения
оценивается по величине суммарного показателя загрязнения.
Указания к решению задачи
1. Используя данные таблицы 47, рассчитайте суммарный показатель загрязнения почвы (Zc) на разном расстоянии от автотрассы по формуле:
n
Zc = ∑ K Ci − (n − 1) ,
i =1
где n – число определенных ингредиентов; К – коэффициент концентрации металла, равный частному от деления массовой доли i-го элемента в загрязненной и фоновой почвах. Полученные данные занесите в таблицу 48.
Задача 2.1. Рассчитайте скорость накопления Cd, Pb, Zn в пахотном го-
ризонте почвы в зависимости от расстояния до автотрассы:
Vn =
Cnз − Сnф
t
где Vn – скорость накопления ТМ, мг/кг в год; Сnф – фоновое содержание ТМ в почве, мг/кг; Cnз – содержание ТМ в загрязненной почве, мг/кг; t –
86
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
период времени, в течение которого происходило загрязнение почвы (принять равным 30 годам).
Задача 2.2. Рассчитайте, через сколько лет (при постоянной скорости
накопления ТМ в почве) содержание ТМ в почве придорожной экосистеме
достигнет уровня ОДК:
T=
Cодк − Спз
Vn
где Содк – ориентировочно допустимая концентрация (ОДК) ТМ в почве, мг/кг; Т – время достижения ОДК ТМ в почве. Полученные данные занесите в таблицу 49.
Таблица 47. – Содержание тяжелых металлов в почве придорожной экосистемы, мг/кг
Расстояние от трассы, м
Cd
Pb
Zn
Cu
Ni
Co
Cr
5
1,23
22,0
44,9
19,8
44,9
13,8
22,5
10
1,15
20,6
44,3
18,8
43,3
13,3
22,5
15
1,15
19,9
43,6
18,8
43,3
12,8
20,0
20
1,00
19,3
43,5
17,8
43,3
12,8
20,0
30
0,70
13,5
42,8
17,8
41,6
12,8
20,0
40
0,70
13,5
39,9
17,3
41,6
12,3
17,5
60-200 (фон)
0,45
13,5
39,0
17,3
41,6
11,3
17,5
ОДК
2,00
130
220
132
80
Не установлен
100
Таблица 48. – Коэффициенты концентрации ТМ в почве и суммарный
показатель загрязнения
Расстояние от трассы, м
Коэффициенты концентрации (Кс)
Cd
Pb
5
10
15
20
30
40
87
Zn
Cu
Ni
Co
Cr
Zc
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таблица 49. – Время достижения ОДК ТМ в почве, годы
Расстояние от трассы, м
Время достижения ОДК ТМ в почве (Т)
Cd
Pb
Zn
Cu
Ni
Cr
5
10
15
20
30
40
ЗАДАНИЕ 3
Водная эрозия является самым масштабным и необратимым видом деградации почв. В результате эрозии со смытой почвой теряется большое количество гумуса и основных элементов питания растений, что приводит к
снижению плодородия эродированных почв, уменьшению продуктивности
сельскохозяйственных культур.
Порядок выполнения работы
Используя данные таблицы 50, определите площади эродированной
пашни для каждого района и в целом для Ставропольского края.
Таблица 50. – Эродированность пашни и потери элементов питания со
смытой почвой в районах Ставропольского края
Эродированность, %
1. Александровский
Площадь
пашни,
тыс.
га
100,5
2. Апанасенковский
85,8
55,4
3. Арзгирский
40,0
23,6
4. Благодарненский
92,2
61,6
5. Будённовский
88,1
57,0
6. Георгиевский
81,1
50,6
Районы
67,9
88
Площадь
эродир.
пашни,
тыс. га
Смыто
почвы,
тыс. т
Потери со смытой почвой, тыс.
т
гумус N P K
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
7. Грачёвский
99,6
51,9
8. Изобильненский
53,9
20,0
9. Ипатовский
57,1
36,0
10. Кочубеевский
88,7
58,4
11. Красногвардейский
90,2
72,7
12. Курский
28,0
45,8
13.Андроповский
50,4
68,6
14. Левокумский
83,6
59,4
15. Минераловодский
91,3
42,6
16. Нефтекумский
59,8
45,3
17. Новоалександровский
88,8
63,9
18. Петровский
87,2
47,8
19. Предгорный
73,3
61,2
20. Советский
104,5
43,2
21. Степновский
67,4
50,6
ИТОГО
1. Приняв условную величину смыва почвы с эродированной пашни за 6
т/га в год, определите потери почвы для каждого района и в целом для Ставропольского края.
2. Исходя из допущения, что содержание в смытой почве гумуса составляет 4,2 %, валового азота – 0,22 %, валового фосфора (P2O5) – 0,15 %, валового калия (K2O) – 2.0 %, рассчитайте потери гумуса, азота, фосфора и калия
для каждого района и в целом для Ставропольского края.
Задания для самостоятельного выполнения
Задание 1. В настоящее время для контроля загрязнения окружающей
среды используется ряд инструментальных и биологических методов анализа. Биологические методы более объективно отражают экологическое состояние системы, в частности самоочищающуюся способность почвы, её реакцию на тот или иной раздражитель. Биологический метод высокоэффективен при определении общей фитотоксичности почвы. Он прост в исполнении, оперативен и позволяет быстро определить суммарную фитотоксичность почвы. Принцип метода биоиндикации основан на зависимости между
89
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
дозой токсиканта и эффектом его действия на тест-объект. Основным требованием к тест-объекту является высокая чувствительность к определенному
токсиканту или продуктам его распада.
Порядок выполнения работы
Средний образец составляют из 20 проб свежей почвы с каждого варианта опыта, тщательно перемешивают и очищают от остатков корней растений, 100 г почвы вносят в 250-миллилитровую колбу со 100 мл стерильной
водопроводной воды (1:1). Колбу закрывают стерильной резиновой пробкой
и взбалтывают в течение 2,5 часов при 60 колебаниях в 1 минуту. Затем почвенную вытяжку фильтруют через складчатый фильтр в химически чистые
колбы. Предварительно отбирают семена редиса, близкие по величине и цвету (обычно репродукция имеет семена двух видов – с более светлой и темной
оболочкой): лучше использовать семена со светло-желтой оболочкой последнего года репродукции, обладающие более высокой всхожестью. Перед проведением исследований необходимо предварительно проверить всхожесть
семян. Отобранные семена по 215 шт. помещают в химические стаканчики
емкостью 75 мл, заливают 5 мл почвенной вытяжки и замачивают в течение
24 часов. После этого срока семена раскладывают в стерильные чашки Петри
с кружками фильтровальной бумаги и слоем ваты, в которые вносят запас
стерильной водопроводной воды в количестве 10 мл (чашки Петри стерилизуют в сушильном шкафу при температуре 1200 в течение 2 часов). После
внесения воды поверхность фильтров выравнивают шпателем. В каждую
чашку помещают 50 семян десятью порциями по 5 семян, которые равномерно распределяют по поверхности чашки. Повторность четырехкратная.
Результаты опыта учитывают на третьи сутки после прорастания семян
при комнатной температуре. При их прорастании в биотермостате при температуре 25 – 260С время учета сокращается до 2 – 2,5 суток. Контролем
служат семена, замоченные в том же объеме стерильной водопроводной воды. Измеряют общую длину корней проростков в каждой повторности, учитывают также невсхожие семена (всхожими считаются семена, прорвавшие
90
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
оболочку).
После измерения длины корней в четырех повторностях рассчитывают
среднюю длину корней взошедших семян, а также процент снижения их длины по сравнению с контролем. Уменьшение длины корней проростков по отношению к контролю, выраженное в процентах, и является показателем токсичности почвы при применении химических средств защиты растений.
Достоверной считается токсичность в 20 % и выше. Такая токсичность
по биотесту при сравнении с калибровочной шкалой растворов пестицидов
соответствует их количеству, превышающему остаточные количества препаратов, определенных физико-химическими методами в три раза и более.
Материалы: Семена редиса.
Оборудование: Качалка автоматическая, сушильный шкаф, бумага
фильтровальная, вата хирургическая, кКолбы конические Эрленмейеровские
на 250 мл, стаканчики стеклянные химические на 75 мл, пробки резиновые,
шпатели металлические.
Вопросы для беседы
1. Что лежит в основе санитарно-гигиенического нормирования почв,
его виды?
2. Охарактеризуйте закономерности загрязнения почвы ТМ в придорожной экосистеме? Загрязнение каким ТМ представляет наибольшую опасность
для придорожной экосистемы?
3. Сформулируйте рекомендации по использованию земель в зоне влияния автотранспорта.
4. С какими удобрениями в почву поступает наибольшее количество
кадмия?
5. Какая сельскохозяйственная культура характеризуется наибольшим
выносом кадмия?
6. Происходит ли при использовании удобрений накопление кадмия в
почве?
7. Каковы основные причины развития водной эрозии в Ставропольском
91
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
крае?
8. Определите административные районы, имеющие наиболее низкую
природную защищенность. Дайте экологический прогноз развитию эрозионных процессов на территории Ставропольском крае.
9. Что такое лимитированное природопользование? Какие ограничения,
на ваш взгляд, необходимо ввести при использовании земельных ресурсов
Белгородской области? Ответ обоснуйте.
10. Какие сельскохозяйственные культуры способствуют накоплению
органического вещества в почве?
11. Возделывание каких сельскохозяйственных культур способствует
дегумификации почв?
12. Как формируется баланс органического вещества в зернопропашном
и зернотравяном севооборотах?
13. Какие факторы определяют скорость разложения и минерализации
органического вещества в почве?
Темы для подготовки рефератов
1. Оптимизация применения удобрений в агроценозах.
2. Нитраты в растительной продукции.
3. Загрязнение почв тяжелыми металлами.
ЗАНЯТИЕ 10
ТЕМА: ОЦЕНКА ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ
Цель занятия: научиться определять демографическую емкость района
застройки.
Словарный диктант: ОВОС, демографическая емкость территории, экологическая ситуация.
ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАДАНИЯ
ЗАДАНИЕ 1
Для сохранения экологического равновесия в районе застройки определить его демографическую емкость. Итоговые результаты расчета изобразить
в виде гистограммы, сделать их анализ и дать рекомендации.
92
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Указания к выполнению задания
Для прогнозирования экологической ситуации в районе застройки проводят определение его демографической емкости. Демографическая емкость
– это максимальное число жителей района, которое может быть в его границах при условии обеспечения наиболее важных повседневных потребностей
населения за счет ресурсов рассматриваемой территории с учетом необходимости сохранения экологического равновесия. Под последним понимают такое состояние природной среды района, при котором может быть обеспечена
саморегуляция и воспроизводство основных ее компонентов, т.е. атмосферного воздуха, водных ресурсов, почвенного покрова, растительности и животного мира. При нарушении экологического равновесия на территории
возможно возникновение экологического кризиса и даже экологического
бедствия.
Методика расчетов : Методика состоит в определении и сопоставлении
между собой шести частных демографических емкостей рассматриваемого
района в следующем порядке.
1. Демографическая емкость, чел., по наличию территорий, пригодных
для промышленного и гражданского строительства, определяется как:
Д 1 = Т Р ⋅ K1 ⋅ 1000 / Н 1 ,
где ТР – территория района, га; К1 – коэффициент, показывающий долю
территории, получившей наивысшую оценку по пригодности для промышленного и гражданского строительства (принимается в пределах 0,03...0,06);
Н1 – ориентировочная потребность в территории 1000 жителей в зависимости
от характера производственной базы района (берется 20...30 га). Этот показатель чаще всего бывает наибольшим. Однако в горных районах он может
оказаться лимитирующим и обусловить демографическую емкость района
застройки. В небольших по территории, но плотно заселенных районах целесообразно определять этот показатель дифференцированно для промышленности и населения.
2. Емкость территории, чел., по поверхностным водам определяется
93
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
как:
Д 2 = Е ⋅ К 2⋅ ⋅ 1000 / Р ,
где Е – сумма расходов в водотоках при входе в район, м3/сут; К2 – коэффициент, учитывающий необходимость разбавления сточных вод (принимают на реках южного стока К2 = 0,25, а северного стока К2 = 0,10; Р = нормативная водообеспеченность 1000 жителей (принимают от 1000 до 2000
м3/сут.).
3. Емкость территории, чел., по подземным водам определяется как:
Д 3 = Э ⋅ Т Р ⋅ 1000 / РС ,
где Э – эксплуатационный модуль подземного стока, м3 (сут.га); РС –
специальный норматив водоснабжения 1000 жителей (принимают 40 м3/сут.).
4. Емкость территории, чел., по условиям организации отдыха в лесу
определяется как:
Д 4 = Т Р ⋅ Л ⋅ 0,5 ⋅ 10 /( Н 2 ⋅ М 1 ) ,
где Л – лесистость района, %; 0,5 – коэффициент, учитывающий необходимость зеленых зон городов средней полосы России (для других районов он
может существенно меняться); Н2 – ориентировочный норматив потребности
1000 жителей в рекреационных территориях (принимают 200 га); М1 – коэффициент, учитывающий распределение отдыхающих в лесу и у воды (принимают для районов с умеренным климатом М1 = 0,3, а с жарким климатом (М1
= 0,1).
5. Емкость территории, чел., по условиям организации отдыха у воды
определяется как:
Д 5 = 2 В ⋅ С ⋅ 1000 /(0,5 ⋅ М 2 )
где В – длина водотоков, пригодных для купания, км; С – коэффициент,
учитывающий возможность организации пляжей (принимают для районов
лесной и лесостепной зон С = 0,5, а степной зоны С = 0,3); 0,5 – ориентировочный норматив потребности 1000 жителей в пляжах, км; М2 – коэффициент, учитывающий распределение отдыхающих в лесу и у воды (принимают
94
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
для районов с умеренным климатом М2 = 0,1...0,15, а с жарким климатом М2
= 0,3–0,4).
6. Емкость территории, чел., по условиям организации пригородной
сельскохозяйственной базы определяется как:
Д 6 = Т Р ⋅ К 3 ⋅ К 4 ⋅ 1000 / П
где К3 – коэффициент, учитывающий долю территории района, включенную по результатам комплексной оценки в категории "благоприятные" и
"ограниченно благоприятные" для сельского хозяйства; К4 – коэффициент,
учитывающий возможность использования сельскохозяйственных земель под
пригородную базу (принимают для районов средней полосы России К4 =
0,2...0,3); П – ориентировочный показатель, отражающий потребности 1000
жителей района в землях пригородной сельскохозяйственной базы (принимают в зависимости от агроэкономических характеристик территории П =
500...2000 га). Полученные расчетные значения величин Д1...Д6 необходимо
представить в виде гистограммы, сопоставить между собой и в качестве
окончательного показателя демографической емкости района застройки принять наименьшее значение. Данные с вариантами для выполнения задания
представлены в таблице 51.
Таблица 51. – Варианты для выполнения задания
№
ТР, га
К1
Э, м3/сут.га
Е, м3/сут
Л, %
В, км
К3
К4
1.
305086
0,05
0,10
4 300 000
78
24
0,30
0,25
2.
283948
0,04
0,08
3 600 000
40
22
0,50
0,25
3.
180375
0,06
0,09
4 100 000
66
20
0,31
0,25
4.
250917
0,05
0,09
3 200 000
67
28
0,30
0,25
5.
204725
0,04
0,10
4 200 000
57
28
0,41
0,25
6.
344314
0,03
0,08
4 000 000
67
27
0,29
0,30
7.
195674
0,05
0,09
3 000 000
72
20
0,25
0,30
8.
281577
0,04
0,07
3 500 000
84
21
0,26
0,30
9.
216650
0,06
0,07
3 600 000
42
24
0,55
0,30
10.
437836
0,03
0,07
4 400 000
50
28
0,47
0,30
11.
178590
0,05
0,10
4 000 000
43
27
0,50
0,25
95
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
12.
187082
0,05
0,10
3 800 000
30
26
0,58
0,25
13.
97011
0,05
0,09
3 000 000
37
23
0,60
0,20
14.
255724
0,03
0,08
3 100 000
48
22
0,40
0,20
15.
203278
0,04
0,07
3 100 000
42
21
0,56
0,20
16.
149562
0,05
0,07
2 900 000
31
20
0,66
0,20
17.
187434
0,04
0,08
2 800 000
74
25
0,25
0.30
18.
163299
0,04
0,09
2 800 000
74
23
0,26
0,30
19.
187136
0,04
0,10
2 700 000
51
24
0,46
0,20
20.
265937
0,05
0,10
2 700 000
62
20
0,36
0,20
21.
118010
0,05
0,10
2 900 000
32
21
0,65
0,20
22.
261184
0,03
0,09
3 000 000
82
22
0,46
0,30
23.
267502
0,03
0,08
3 000 000
59
22
0,39
0,25
24.
321610
0,03
0,09
4 300 000
71
28
0,28
0,25
25.
238507
0,03
0,09
4 200 000
82
28
0,37
0,30
Методические указания по выполнению задания
1. Изучите методику расчетов.
2. Определите по формулам (1) – (6) частные коэффициенты Д1 ... Д6,
принимая наибольшие и наименьшие значения величин входящих в ту или
иную формулу.
3. Постройте гистограмму (по оси ординат принять равномерную сетку,
например, 20, 40, 60, 80, 100 тыс. чел. и выше) демографической емкости
района застройки, указав минимальные (сплошной линией) и максимальные
(пунктирной линией) значения Д1 .... Д6 (их значения надо округлять до целого числа).
На гистограмме выделить зеленым цветом окончательный показатель
емкости, т.е. наименьшее значение из коэффициентов Д1 ... Д6, вычисленных
им для территории района своего варианта задания.
5. Проанализируйте графический материал с целью выявления основных
лимитирующих условий, которые ограничивают хозяйственное развитие
района застройки, включая увеличение численности его населения.
6. Сделайте вывод о целесообразности освоения данного района за96
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
стройки под промышленное и гражданское строительство, эксплуатации поверхностных и подземных вод, использовании лесов и водоемов для рекреационных целей, организации пригодной сельскохозяйственной базы.
7. Проанализируйте лимитирующие условия и предложите рекомендации, внедрение которых позволит увеличить численность населения в районе
застройки. Эти рекомендации должны способствовать увеличению (К1, Е, Э,
Л, В, С, К3, К4) и уменьшению (Н1, Р, Н2, М1, М2 и П) параметров, входящих в формулы (1) – (6).
8. Сравните возросшие частные демографические емкости рассматриваемой территории и сделайте вывод о максимально возможной численности
населения.
Задания для самостоятельного выполнения
Задание 1. Выполните раздел ЗВОЗ "Размещение хлебопекарни". Ис-
ходные данные для выполнения раздела ЗВОС приведены ниже в тексте и
таблицах 52 – 54.
1. Средние концентрации загрязняющих веществ в городе по данным
двух постов наблюдений за загрязнением атмосферы: взвешенные вещества
0,18 мг/м3; диоксид серы 0,0026 мг/м3; оксид углерода 1,8784 мг/м3; диоксид
азота 0,0497 мг/м3; оксид азота 0,0214 мг/м3; фенол 0,0042 мг/м3; формальдегид 0,0079 мг/м3; аммиак 0,0068 мг/м3; бенз[а]пирен 0,1 нг/м3.
Фоновые концентрации, табл. 52:
97
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таблица 52. – Фоновые концентрации
Вещество
Скорость ветра, м/с
0–2
3-U*
Направление ветра
Румбы
С
В
Ю
З
0,4
0,4
0,4
Взвешенные вещества, мг/м3
0,48
0,45
Диоксид серы, мг/м3
0,018
0,018 0,017 0,017 0,017
Диоксид азота, мг/м3
0,075
0,075 0,072 0,072 0,072
Оксид азота, мг/м3
0,06
0,06
0,06
0,06
0,06
Оксид углерода, мг/м3
4,9
4,5
4,5
4,5
4,5
Свинец и его соединения,
0,62
0,62
0,62
0,62
0,62
0,004
0,004 0,004 0,004 0,004
мкг/м3
Бенз[а]пирен, мкг/м3
2. Качество воды в реке по химическим показателям:
выше города: Cu – 0,07 мг/л; нефтепродукты – 0,1 мг/л; формальдегид –
0,05 мг/л; Zn – 0,02 мг/л; азот аммонийный – 0,68 мг/л; Fe – 0,2 мг/л; азот
нитритный – 0,06 мг/л; БПК5 – 3 мг/л.
ниже города: Cu – 0,005 мг/л; нефтепродукты – 1,05 мг/л; формальдегид
– 0,05 мг/л; Zn – 0,02 мг/л; азот аммонийный – 0,04 мг/л; Fe – 0,6 мг/л; азот
нитритный – 0,06 мг/л; БПК5 – 8 мг/л.
3. Валовое содержание элементов в пробе почвы исследуемого объекта,
табл. 53:
Таблица 53. – Валовое содержание элементов в пробе почвы
исследуемого объекта
Элемент
Валовое содержание,
Фон, мг/кг
мг/кг
Свинец
500
25
Цинк
450
50
Ртуть
0,135
0,07
Медь
100
27
Кобальт
13
7,2
Никель
37
20
Хром
100
46
98
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Молибден
1,45
1
Ванадий
125
64
Марганец
1000
590
Содержание нефтепродуктов в почве – 1800 мг/кг, фон – 50 мг/кг.
4. Краткое описание предполагаемой деятельности.
Хлебопекарня предназначена для выпечки хлеба объёмом 1 т/сутки. Основным элементом пекарни является печь “Эртугруллар” (ERTUGRUL isiKE
18 MAXI) с вращающимся грузом. В качестве источника тепловой энергии в
печи предполагается использование дизельного топливо марок Л и З (ГОСТ
305-82). Режим работы печи – 7,5 ч/день. Пекарня включает в себя собственно печь размерами 2.2.75.2.4 м3 (максимальная производительность по тесту
– 265 кг/ч), коническую каталку (КИМ-3000) – для раскатки и приготовления
теста, миксер для замески теста (ЭХМ 250), машину для точной резки и развешивания (НКТ 100-600), формовочную машину (УЗМ-3000) и машину
промежуточной обработки теста. Промывка оборудования пекарни будет
производиться без использования детергентов. Полезная площадь пекарни 125 м2. Количество рабочих мест – 2. На крыше одноэтажного здания хлебопекарни предполагается размещение резервуара для хранения дизельного топлива объёмом 1 м3, откуда топливо по трубопроводу будет поступать через
топливный фильтр в горелку печи. Максимальный расход дизельного топлива в печи составляет 0,011 м3/ч, зольность Аr=0,01 %; содержание серы (сернистость) Sr=0,2 %; выход летучих Vго=9.53 нм3/кг; низшая теплота сгорания Qjr = 46,09 МДж/кг. Средний коэффициент избытка воздуха a при сжигании топлива a =1,4, температура отходящих газов Tг = 100оС. Номинальная
мощность печи – 4,84 кВт. Высота трубы печи – 6 м, диаметр – 0,35 м. Поступление топлива для хлебопекарни предусмотрено в автоцистернах АЦ –
4,2. Слив топлива из автоцистерны в резервуар будет осуществляться через
фильтры, предохраняющие от попадания механических примесей и воды в
резервуар. Фильтр и сливные горловины, предназначенные для подсоединения рукава от автоцистерны будут размещены в колодцах, установленных на
99
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
резервуаре в целях предохранения от попадания наружного воздуха через
сливную трубу. Забор топлива из резервуара производится насосом печи.
Дыхательная труба резервуара должна быть оснащена угловым предохранителем, устанавливаемым на выходе трубы из резервуара. Трубопровод соединяется с резервуаром фланцами с бензостойкими прокладками. Трубы соединяются муфтовыми соединениями на замазке. Против коррозии трубопроводы будут изолированы согласно СН 28-58 и СН 83-60. Категория производства и зона опасности по ПУЭ - В-1г, установка ёмкости будет производиться согласно НПБ-102-95.
6. Метеорологические характеристики и коэффициенты, определяющие
условия рассеивания загрязняющих веществ в атмосфере, табл. 54.
Таблица 54. – Метеорологические характеристики и коэффициенты, определяющие условия рассеивания загрязняющих веществ в атмосфере
Наименование характеристик
Величина
Коэффициент, зависящий от стратификации
140
атмосферы
Коэффициент рельефа местности
1
Средняя максимальная температура воздуха
23,9
наиболее жаркого месяца, оС
Средняя температура воздуха наиболее хо-
-11,8
лодного месяца, оС
Среднегодовая роза ветров, %
С
9
СВ
9
В
8
ЮВ
10
Ю
17
ЮЗ
21
З
15
СЗ
11
Скорость ветра, вероятность превышения
9
которой составляет 5 %, м/с
100
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
7. Общая площадь территории отводимой под строительство – 900 м2.
Вопросы для беседы
1. Что является конечной целью оценки воздействия на окружающую
среду?
2. Назовите основные задачи при проведении оценки воздействия на окружающую среду, основных исполнителей и участников этого процесса?
3. Какие основные процедуры при проведении оценки воздействия на
окружающую среду вам известны?
4. Перечислите основные законодательные акты России, в соответствии
с которыми производится экологическая экспертиза и оценка воздействия на
окружающую среду.
5. Какие основные этапы при оценке воздействия на окружающую среду
и их назначение?
6. Назовите цель и задачи подготовки “Проекта заявления о воздействии
на окружающую среду”. Кто является исполнителями и участниками данного
этапа?
7. Какова схема проведения подготовки “Проекта заявления о воздействии на окружающую среду”?
8. Каково предназначение процедур в подготовке “Проекта заявления о
воздействии на окружающую среду”?
9. Назовите основания для проведения процесса ОВОС, в каких случаях
назначаются общественные слушания?
10. Какие требования предъявляются к составу, содержанию и форме
входных и выходных документов при составлении и согласовании “Проекта
заявления о воздействии на окружающую среду”?
Темы для подготовки рефератов
1. Нормативная и законодательная база для оценки воздействия на окружающую среду (ОВОС) и экологической экспертизы (ЭЭ).
2. Проведение общественных слушаний решений по объекту.
3. Экологическая экспертиза территорий в связи с их хозяйственным ос101
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
воением. Основные этапы и правила проведения Государственной экологической экспертизы.
ЗАНЯТИЕ 11
ТЕМА: ЭКОНОМИЧЕСКИЙ МЕХАНИЗМ ОХРАНЫ
ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Цель занятия: познакомиться с экономическим механизмом охраны окружающей среды.
Словарный диктант: оценка природных ресурсов экономическая, оценка ущербов от загрязнения, оценка ущербов от нарушения природного баланса, оценка экономическая.
ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАДАНИЯ
ЗАДАНИЕ 1
Задача 1.1. Рассчитать величину снижения экологического ущерба ∆Y
для сталеплавильного цеха при объеме выпуска стали 9 млн. т./год, если количества вредных выбросов в кг, рассчитанные на 1т стали, до и после очистки, и показатели относительной токсичности A i задаются таблицей 55:
Таблица 55. – Показатели относительной токсичности A i
Загрязнители
Количество выбро- Количество выбро-
Показатель относительной
сов до очистки
сов после очистки
токсичности выбросов Ai,
mio, кг/т
mi, кг/т
усл т/т
Пыль
27
2,7
85,0
SO2
0,4
0
22,0
CO2
0,75
0
1,0
NОx
0,03
0,0001
21,1
Расчет величины ∆Y провести по формуле:
10
∆Y = Ψ ⋅ f ⋅ σ ∑
t =1
4
∑ А (m
i =1
i
io
− mi ) ⋅ (1 + r ) −t
Параметры Ψ, f имеют следующие значения: нормативный экологический ущерб от выбросов в атмосферу Ψ=16,5 руб./усл.т; безразмерный коэффициент рассеяния примеси в атмосферу f=10. Предполагается, что цех рабо102
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
тает 10 лет; коэффициент дисконтирования r=0,2. Показатель относительной
опасности загрязнения атмосферного воздуха в зависимости от типа территории σ=1.
ЗАДАНИЕ 2
Определить размер платежей за загрязнение атмосферного воздуха при
сжигании топлива (угля) в котельной, расположенной в городе Центрального
экономического района РФ.
Методика расчета платы за загрязнение атмосферного воздуха
1. Общая плата за выбросы ЗВ в атмосферу от стационарных источников
П, руб./год, определяется по формуле П = (ПН + ПЛ + ПСЛ) · КИ, где ПН –
плата за выбросы ЗВ в размерах, не превышающих установленных пользователю предельно допустимых нормативов выбросов (ПДВ), руб./год; ПЛ –
плата за выбросы ЗВ в пределах установленных лимитов (временно согласованных выбросов – ВСВ), руб./год; ПСЛ – плата за сверхлимитный выброс
ЗВ, руб./год; КИ - коэффициент индексации.
2. Плата за выбросы ЗВ в размерах, не превышающих ПДВ
п
П Н = ∑ C Нi ⋅ М Hi
i =1
при Мi>МНi ,
где I – вид загрязняющего вещества (i=1,2, ... , n); MНi – предельно допустимый выброс i-го ЗВ, т/год; Mi - фактический выброс i-го ЗВ, т/год;
СНi – ставка платы за выброс 1 тонны i-го ЗВ в пределах ПДВ, руб./т,
СНi = НбНi · КЭ · КГ, где НбНi – норматив платы за выброс 1 тонны i-го
ЗВ в пределах ПДВ, руб./т (табл. 58); КЭ – коэффициент экологической ситуации и экологической значимости атмосферы в данном регионе (для Центрального экономического района РФ – 1,9); КГ = 1,2, т.к. выбросы производятся в атмосферный воздух города.
3. Плата за выбросы ЗВ в пределах установленных лимитов (ВСВ)
п
П Л = ∑ C Лi ⋅ ( М Лi − М Hi )
i =1
при Мi>Mi ,
где MЛi - выброс i-го ЗВ в пределах установленного лимита, т/год;
103
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
СЛi - ставка платы за выброс 1 тонны i-го ЗВ в пределах установленного
лимита, руб./т,
СЛi = НбЛi · КЭ · КГ, где НбЛi - норматив платы за выброс 1 тонны i-го
ЗВ в пределах установленного лимита, руб./т, табл. 58.
4. Плата за сверхлимитный выброс ЗВ:
п
П СЛ = 5∑ C Лi ⋅ ( M i − M Лi )
i =1
5. Базовые нормативы платы за негативное воздействие на окружающую
среду, утвержденные постановлением Правительства РФ № 410 от 01.07.2005
г., применяются с коэффициентом, учитывающим уровень инфляции (на
2012 год установлен КИ = 1,67).
Варианты для выполнения задания представлены в таблице 56.
Таблица 56. – Варианты для выполнения задания
Исходные данные к заданию
№ варианта
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Масса сожженного топлива, т/год
100 150 200 250 300 350 400 450 500 550
Зольность топлива qт, %
39
31
11
7
22
34
28
27
12
32
d2 - оксидов углерода
19
20
21
22
23
18
17
16
15
14
d3 - оксидов азота
2,2
2,4
2,6
2,8
3,0
2,0
1,8
1,6
1,4
1,2
d4 - оксидов серы
48
47
46
45
44
49
50
51
52
53
Коэффициент k1
0,3
0,4
0,5
0,6
0,3
0,4
0,5
0,6
0,5
0,6
Коэффициент k2
0,5
0,7
0,9
0,9
0,6
0,8
0,8
0,8
0,7
1,0
Масса загрязняющих веществ, образующихся при сгорании 1 т угля, di,
кг/т,
Указания к выполнению задания
1. Учитываемыми загрязняющими веществами при определении размера
платежей за загрязнение атмосферного воздуха являются: твердые частицы
(сажа), оксид углерода (CO), диоксиды азота (NO2) и серы (SO2).
2. Определение размера платежей за загрязнение окружающей природной среды начинается с расчета массы валового выброса каждого из ЗВ (Mi).
Расчет массы валового выброса твердых частиц в дымовых газах ко104
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
тельной, т/год:
М 1 = qτ ⋅ m ⋅ f ⋅ (1 − ε / 100) ,
где qт – зольность топлива, %;
m – масса сожженного топлива, т/год;
f – безразмерный коэффициент (в расчетах принять f = 0,002);
ε – эффективность золоуловителя, % (в расчетах принять ε = 85%).
Для остальных ЗВ массы выбросов CO, NO2, SO2, образующихся при
сгорании 1 т топлива, приведены в таблице исходных данных. Валовой выброс i-го загрязняющего вещества, т/год: Mi = di · m · 10-3 , где di – выброс iго ЗВ при сгорании 1 т топлива, кг/т; m – масса сожженного топлива, т/год.
3. Нормативы ПДВ рассчитываются по соответствующим методикам. В
случае, если значения ПДВ не могут быть достигнуты, предусматривается по
согласованию с местными органами охраны природы и санитарного надзора
поэтапное снижение выбросов. На каждом этапе устанавливаются временно
согласованные выбросы (ВСВ).
В задании для полного выполнения расчета платежей значения ПДВ и
ВСВ заданы, исходя из фактических выбросов Mi и коэффициентов k1 и k2:
MНi = k1 · Mi ,
MЛi = k2 · Mi .
Расчет платы за выбросы ЗВ свести в таблицу 57, согласно образцу:
Таблица 57. – Сводные данные
Загрязняющие вещества
Сажа
Валовый выброс ЗВ Мi, т/год
Норматив предельно допустимого выброса ПДВ МНi=k1·Mi,
т/год
Выброс в пределах установленных лимитов МЛi=k2·Mi, т/год
Выбросы, не превышающие ПДВ
Базовый норматив платы за 1 т ЗВ: НбНi, руб./т
Ставка платы за выброс 1 т ЗВ: СНi=HбНi·KЭ·КГ, руб./т
Плата за выброс: ПНi=CHi·МНi, руб./год
105
СО
NO2
SO2
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
4
Плата за выброс: П Н = ∑ П Нi , руб./т
i =1
Выброс в пределах установленных лимитов
Базовый норматив платы за 1 т ЗВ: НбЛi, руб./г.
Ставка платы за выброс 1 т ЗВ: СЛi=HбЛi·KЭ·КГ, руб./т
(МЛi – MHi), т/год
Плата за выброс: ПЛi·(MЛi-MHi), руб./год
4
Плата за выброс: П Л = ∑ П Лi , руб./год
i =1
Сверхлимитный выброс
(Мi – MЛi), т/год
Плата за выброс: ПСЛi=5CЛi·(Мi-МЛi), руб./год
4
Плата за выброс: П СЛ = ∑ П СЛi , руб./год
i =1
Общая плата
П=(ПН+ПЛ+ПСЛ)·КИ, руб./год
Таблица 58. – Базовые нормативы платы за выброс в атмосферу загрязняющих веществ от стационарных и передвижных источников (утверждены
постановлением Правительства РФ № 410 от 01.07.2005 г.)
Наименование загрязняю-
Норматив платы за выброс 1 т загрязняющих вредных ве-
щих вредных веществ
ществ, руб.
в пределах допустимых
в пределах установленных
нормативов выбросов (ПДВ)
лимитов (временно согласованных нормативов выбросов - ВСВ)
Диоксид азота
52
260
Диоксид серы
80
400
Сажа
80
400
Оксид углерода
0,6
3
Задания для самостоятельного выполнения
Задача 1. В России затраты лесных ресурсов на производство 1 т бумаги
составляют 32 м3, в Финляндии – 5 м3. Найти отношение показателей природоемкости данной отрасли производства в России и Финляндии.
106
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Задача 2. При оценке земельных ресурсов широко используется рент-
ный подход. Оцените стоимость земельного участка P, если ежегодная рента
земельного участка R= 10000 руб., а банковский ссудный процент r=10%.
Задача 3. Воздух в регионе загрязняют два предприятия, табл. 59:
Таблица 59. – Объем выбросов предприятиями
Объем выбросов
Удельные издержки по устранению
выбросов
I- предприятие
30 000 т/год
5 руб./т
II -предприятие
40 000 т/год
20 руб./т
Суммарный объем загрязнений в регионе не должен превышать 50 000 т.
Рассчитайте суммарные затраты на устранение выбросов в указанных ниже
случаях и укажите, какой вариант принятия решения более выгодный:
1 вариант: уменьшение величины выбросов на каждом предприятии на
одинаковую величину в 10000 т/год;
2 вариант: уменьшение величины выбросов на первом предприятии на
20 000 т/год.
Задача 4. За отчетный год предприятием, расположенным в Московской
области (коэффициент экологической ситуации λ=1,2) сброшено в поверхностный водоем 100 т нитратного азота и 50 т сероводорода. Нормативные
сбросы составляют: для азотаW1m=50 т, для сероводорода W2m =40 т. Норматив платежа за сброс азота P1=245 руб./т, сероводорода – P2=2065 руб./т. Определить платежи предприятия P за загрязнение водной среды.
Задача 5. За истекший год предприятием выброшено в атмосферу 100 т
фтора и 200 т аммиака. Нормативные выбросы для предприятия утверждены
в размерах: W1 m=150 т для фтора и W2m=50 тдля аммиака. Нормативы платежа за выбросы фтора P1=3300 руб./т, аммиака P2=415 руб./т. Определить платежи предприятия P за загрязнение атмосферы, если коэффициент экологической ситуации λ=1,5.
Задача 6. Рассчитать эффективности очистных сооружений Ep в стале-
плавильном цехе, если известно, что величина снижения экологического
107
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ущерба от их применения составила ∆Y=127,7⋅108 руб. Себестоимость 1 т
стали с учетом затрат на эксплуатационные системы равна 14000 руб. до
очистки и 14200 руб. – после внедрения системы очистки; капитальные вложения К=198,6 млн.руб.; объем выпуска стали 9 млн.т/год; срок работ цеха –
10 лет; коэффициент дисконтирования r=0,2.
Вопросы для беседы
1. Охарактеризуйте техногенный тип экономического развития. Что такое фронтальная экономика и концепция охраны окружающей среды?
2. Что такое устойчивое развитие? Приведите 4 критерия устойчивого
развития.
3. Дайте классификацию исчерпаемых природных ресурсов.
4. Изложите сущность подхода к определению экономической ценности
природных ресурсов, основанного на альтернативной стоимости.
5. С какой целью осуществляется экологическое нормирование? Что такое ПДК, ПДУ, ПДВ, ПДС.
6. Косвенные методы управления природоохранной деятельностью.
7. Структура экологических издержек.
8. Понятие экологического ущерба от загрязнения окружающей среды.
9. Метод расчета ущерба по единой формуле.
10. Принципы оплаты природоохранной деятельности.
11. Экономическая и социальная эффективность мероприятий по охране
окружающей среды.
Темы для подготовки рефератов
1. Использование экологической информации в стратегии природопользования и взаимодействие товаропроизводителей на рынках.
2. Загрязнение атмосферы и рыночные позиции товаропроизводителей в топливно-энергетическом комплексе.
3. Использование экологических проблем для достижения экономических целей при международном сотрудничестве.
108
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
СРИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Аксенова О.В., Гузенкова А.С. Сборник практических заданий по экологии: учебно-методическое пособие. / Московский институт электроники и
математики Национального исследовательского университета «Высшая
школа экономики». – М., 2013. – 31 с.
2. Бубнов А.Г., Гриневич В.И., Кувыкин Н.А. Оценка воздействия на окружающую среду и экологическая экспертиза: Учебно-метод. пособие; 2-е
изд. доп. и перераб.; Под общ. ред. Кострова В.В.. Иван. гос. хим.-технол.
унт. – Иваново, 2004. – 260 с.
3. Колесников
С.
И.
Природопользование.
Практикум:
Учебно-
методическое пособие для студентов вузов. Ростов-на-Дону: УПЛ РГУ. –
2005. – 16 с.
4. Лисецкий Ф.Н., Лукин С.В., Марциневская Л.В. Экологические проблемы
в сельском хозяйстве: методические указания для лабораторных работ по
курсу «Агроэкология». – Белгород 2002. – 37 с.
5. Лысенко И.О., Толоконников В.П. Прикладная экология (учебное пособие: гриф УМО). – 2004. – 292 с.
6. Окрут С.В., Степаненко Е.Е. Основы рационального природопользования
(методические рекомендации для проведения практических и лабораторных работ) для студентов обучающихся по специальности 020802 – Природопользование. – 2006. – 80 с.
7. Толоконников В.П., Лысенко И.О. Экология. (учебно-методическое пособие к лабораторн., практическим и семинарским занятиям для студентов
очного отделения экономического и учетно-финансового факультетов.–
2002. – 80 с.
8. Хаматова Р.М., Сурикова Ж.В. Лабораторные работы, задачи и упражнения
по экологии. Учебно-методическое пособие для студентов вузов. – Казань:
ТАРИ, 2005. – 114 с.
109
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие …………………………………………………………………………. 3
ЗАНЯТИЕ 1. Этапы формирования взаимоотношений человека
и природы …………………………………………………………… 4
ЗАНЯТИЕ 2. Загрязнение окружающей среды. Миграция загрязнителей ……. 15
ЗАНЯТИЕ 3. Загрязнения атмосферы и их последствия ……………………….. 25
ЗАНЯТИЕ 4. Загрязнения компонентов гидросферы и их последствия …….… 37
ЗАНЯТИЕ 5. Загрязнения почв и их последствия ……………………………….. 49
ЗАНЯТИЕ 6. Загрязнения продуктов питания пороговыми
и беспороговыми загрязнителями …………………………………. 55
ЗАНЯТИЕ 7. Транспорт и загрязнение окружающей среды ……………………. 67
ЗАНЯТИЕ 8. Промышленное загрязнение. Инженерная защита биосферы …… 77
ЗАНЯТИЕ 9. Сельское хозяйство как загрязнитель окружающей среды ……… 84
ЗАНЯТИЕ 10. Оценка воздействия на окружающую среду ……………………... 92
ЗАНЯТИЕ 11. Экономический механизм охраны окружающей среды ………... 102
Список литературы ………………………………………………………………… 109
110
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Учебное пособие
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Публикуется в авторской редакции
Подписано в печать 25.08.2014. Формат 60х84 1/16. Бумага офсетная.
Печать офсетная. Гарнитура «Times». Усл. печ. л. 6,51.
Тираж 35 экз. Заказ № 316.
Отпечатано с готового оригинал-макета
в типографии издательско-полиграфического комплекса СтГАУ «АГРУС»,
355017, г. Ставрополь, ул. Пушкина, 15
112
Документ
Категория
Географические науки
Просмотров
621
Размер файла
1 596 Кб
Теги
среды, окружающий, 2163, охране
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа