Файл: Промышленной токсикологии.doc

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 08.02.2024

Просмотров: 118

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

СОДЕРЖАНИЕ

1. ИСТОЧНИКИ И МАСШТАБЫ ТЕХНОГЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ БИОСФЕРЫ Экологические последствия техногенных эмиссий Загрязнение биосферы человеком представляет собой одну из самых древних проблем в истории цивилизации. Считается, что химическое загрязнение биосферы, вызванное деятельностью человека, началось с первого зажженного им костра. На этом этапе воздействие человека на окружающую среду было незначительным. Далее по мере развития научно-технического прогресса, роста численности населения и его потребностей антропогенное загрязнение возрастало. Человек издавна рассматривал окружающую природную среду в основном как источник ресурсов. Однако развитие современной цивилизации приводит к парадоксу. Стремясь достигнуть независимости от природы, улучшить условия жизни, человек наращивает темпы материального производства. При этом большая часть взятых от природы ресурсов возвращается ей в виде отходов, что ставит под угрозу существование как биосферы, так и самого человека.Биосфера существует, многократно используя одни и те же атомы, т.е. в биосфере вещество используется в круговороте (биогеохимические циклы). Причем, в основном используются легкие биогенные элементы, из которых состоит живое вещество: О, N, C, S, P. Человек же использует вещество планеты крайне неэффективно с образованием огромного количества отходов. При этом в среду хозяйственной деятельности включаются практически все элементы таблицы Менделеева, а также синтезированные человеком соединения: пластмассы, пестициды, радионуклиды и др. В результате происходит обогащение биосферы не свойственными ей веществами, т.е. нарушается естественное соотношение химических элементов. Чтобы обеспечить одного человека предметами существования, каждый год из недр Земли извлекается до 40 т первичного сырья, которые в последующем рассеиваются в биосфере, радикально изменяя эволюционно сформировавшиеся биогеохимические циклы. Острота проблемы заключается в том, что при учете всех видов отходов количество полезного общественного продукта составляет около 10% используемых природных ресурсов, а остальные 90% переходят в отходы – газообразные, жидкие, твердые и, часто, весьма токсичные.Выбрасываемые в окружающую среду загрязнители рассеиваются в биосфере и могут поглощаться живыми организмами. Для ряда загрязнителей наблюдаются очень высокие коэффициенты накопления в пищевых цепях (103…106 раз). При этом человек сталкивается с эффектом бумеранга: находясь в самом конце большинства пищевых цепей, он становится потребителем наиболее загрязненной пищевой продукции.Так, современный горожанин получает в день вместе с пищей, питьевой водой, с табачным дымом и из атмосферы в среднем в 40 раз большесвинца, чем человек доиндустриального века.Главной причиной глобального экологического кризиса является рост народонаселения, инициирующий другие экологические проблемы.В настоящее время население планеты увеличивается быстрее, чем бьется сердце человека: каждую минуту рождается 250 детей, каждые суткинаселение земного шара увеличивается на 250…300 тыс. человек, за год – на 70…85 млн чел. Согласно последним данным ООН, к 2050 году население Земли достигнет 9 млрд человек, но во многих странах демографические показатели снизятся. В частности, сокращение населения в Болгарии составит 35%, в Украине, России, Молдове, Беларуси, Румынии – 25…35%. При этом прирост населения планеты на 88% будет осуществляться за счет развивающихся стран.Появление каждого нового жителя Земли требует дополнительных 0,2…0,5га земли для производства продуктов питания, для жилья, работы, отдыха. Между тем, уровень производства сельскохозяйственной продукции достиг своего предела, и дальнейшее его увеличение может быть достигнуто лишь за счет применения минеральных удобрений, а также пестицидов – для сохранения выращенного урожая. И то, и другое напрямую связано с последующим загрязнением почвы и водоемов.Одновременно нарастает количество крупных городских агломераций. С 1950 по 1983 гг. число жителей в городах увеличилось в 2,6 раза, в то время как сельское население возросло лишь на 53%. Сейчас городское население растет вдвое быстрее, чем население Земли в целом. Среди крупных городов быстрее всего растут города-миллионеры (с населением свыше 1 млн чел.). В 1900г. таких городов было 10, в 1955 – 60, в1980 – 210. В настоящее время в таких городах сосредоточено до 25% всего населения мира, а их число – более 430. В целом городское население планеты составляет более 50%, а в отдельных регионах еще выше: Северная Америка–83%, Австралия-85%, Европа и Латинская Америка-79%, Украина–около 70%. По прогнозам, к 2025 году городское население планеты достигнет 60%. Неоспоримы экономические и социальные преимущества городской жизни. Однако вовлечение в хозяйственный оборот больших территорий по мере роста численности населения приводит к замене естественных экологических систем искусственными. Крупный город изменяет почти все компоненты природной среды: атмосферу, растительность, почву, рельеф, подземные воды, и даже климат. Крупные города имеют над собой «шапку» высотой до 3км, состоящую из устойчивых газообразных аэрозолей. Влияние города на недра распространяется на глубину до 4км. Считается, что город с 2-х млн. населением загрязняет атмосферу в зоне до 100км.Факты интенсивного загрязнения городов общеизвестны. В среднем городской воздух содержит в 150 раз больше пыли и вредных веществ, чем загородный, а соединений свинца в нем в 2000раз больше, чем над океаном. Например, смертность от рака легких среди жителей городов в 4-5 раз выше, чем у жителей деревень. Городских детей от легочных заболеваний умирает в 30 раз больше, чем деревенских. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) считает, что 70-90% всех раковых заболеваний в городах связано с присутствием в городском воздухе различных химических веществ канцерогенной природы, наиболее распространенными из которых являются полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), в том числе самый опасный из них 3,4–бензпирен (БП). За последние 25 лет количество заболеваний раком на планете возросло в 4 раза. Каждый житель большого промышленного города вдыхает в течение жизни (за 70 лет) почти 16 мг БП (при допускаемой концентрации 0,1 мкг/м3). Среднегодовая концентрация БП в атмосфере 37-ми городов Украины превышает норму в 2,5…5,8 раза, а максимальная среднемесячная – в 8 …23,5раза. С ростом численности населения Земли темпы эксплуатации ресурсов недр постоянно возрастают. За минувший ХХ век годовое потребление угля, железа, марганца и никеля увеличилось в 50-60 раз; алюминия, вольфрама, молибдена и калия – в 200…1000 раз. Полагают, что при современной сырьевой базе и сохранении нынешних темпов потребления запасов алюминия хватит на 100 лет; железа – на 150 лет; запасов полиметаллических руд – на 30…60 лет; нефти – на 80…100 лет, природного газа – на 100…140 лет, каменного угля – на 400 лет.Особую категорию с точки зрения исчерпаемости и возобновимости представляют земельные, водные и лесные ресурсы. В настоящее время человек эксплуатирует более 60% суши, использует безвозвратно более 13% годового стока рек, скорость сведения лесов составляет 17 млн га в год. Сейчас площадь тропических лесов сократилась примерно наполовину. Если темпы уничтожения тропических лесов сохранятся, то через 20…30 лет они как экосистемы исчезнут с лица Земли. При строительных и горных работах перемещается более 4 км3 грунтов в год, извлекается из недр Земли ежегодно около 250 млрд т различныхископаемых, сжигается 11 млрд т топлива, выплавляется около1 млрд т различных металлов, рассеивается на полях свыше 500 млн т минеральныхудобрений и 5 млн т пестицидов.Только 50% внесенных удобрений усваивается растениями, потери урожая от сорняков и вредителей часто достигают 30…35%, а 90% пестицидов расходуется впустую, загрязняя почву, воду и атмосферу.В биосферу поступает до 50% извлеченных из недр металлов, 30% химического сырья, 67% теплоты, вырабатываемой ТЭС. Номенклатура продукции химической промышленности составляет 500 тыс химических соединений и ежегодно к ним прибавляется 1…2 тыс новых. Из этого числа 40 тыс обладают вредными для человека свойствами, а 12 тыс являются токсичными, особенно с точки зрения генетики.Подсчитано, что за всю историю человеческого общества выплавлено 20 млрд т железа. Его количество в сооружениях, машинах, транспорте и т.д. сейчас составляет около 6 млрд т, остальное рассеяно в окружающей среде. В течение года рассеивается более 25% годовой продукции железа. Другие вещества рассеиваются еще в большей степени. Так, рассеивание ртути и свинца достигает 80…90% их годового производства.Рост промышленного производства сопровождается лавинообразным нарастанием объема твердых отходов, ежегодное количество которых превышает 2 млрд т. Каждые 8…10 лет количество таких отходов увеличивается в два раза. На каждую тонну добытого угля приходится 20…24 т шахтной воды. Ежегодно из угольных шахт на поверхность откачивается около 2,5 млрд. м3 загрязненных шахтных вод, сброс которых в природные или искусственные водоемы без предварительной очистки наносит природе большой вред. В некоторых шахтах Кривбасса содержание солей в шахтных водах достигает 10…100 г/л. Растут объемы водопотребления, особенно в промышленных странах. Для сносного существования человеку достаточно 15 л воды в сутки. Однако в крупных городах развитых стран потребляют 250…500 л (Москва – 700, Киев – 515, Днепропетровск – 450 л). Расход воды на одного сельского жителя составляет в среднем 60 л/сутки. В мире в среднем – 220…300 л/сутки.В сельском хозяйстве на орошение расходуется 69…70% всей воды, используемой человеком на Земле, 22…23% – в промышленности, а на бытовые нужды идет лишь 8…9%.Одна из причин нехватки воды – расточительность. Так, много воды, накопленной за высокими плотинами водохранилищ, испаряется или просачивается в почву. Воду загрязняют промышленные и бытовые отходы, нитраты из удобрений, смытых с полей, кислотные дожди и вещества, просачивающиеся из свалок токсичных отходов.Уровни содержания нитратов в реках Европы, на которых ведется мониторинг, в среднем в 45 раз выше, чем в чистых реках.Аральское море – классический и печальный пример неправильного хозяйствования. Забор воды на орошение из рек, питающих море, снизил его уровень более чем на 12м, а соленость увеличилась в 10 раз. Кстати, Азовское море в настоящее время недополучает около 23% воды.Качество воды водных объектов Украины находится на чрезвычайно низком уровне. В частности, качество воды Днепра, Северского Донца, речек Приазовья, притоков Днестра и Западного Буга классифицируется как очень грязная (VI класс). К основным загрязнителям рек Украины относятся нефтепродукты, фенолы, азот (аммонийный и нитратный), тяжелые металлы и галогенуглеводороды. Серьезные опасения вызывает состояние почвы. Наибольшей трансформации подвергается самый верхний, поверхностный горизонт литосферы в пределах суши. Под влиянием деятельности людей возникает ускоренная эрозия, когда почвы разрушаются в 100…1000 раз быстрее, чем в естественных условиях. В результате такой эрозии общие потери земельных угодий за всю историю человечества составили 2 млрд га, т.е. превышают ныне обрабатываемую площадь – около 1,5 млрд га (по другим данным – 1,2 млрд га). В ряде регионов Украины заметно ухудшилось состояние земельных угодий в связи с проведением оросительной мелиорации, которая отрицательно влияет на черноземные почвы: уменьшается гумусный горизонт, увеличивается рН до 8…8,5, происходит вторичное засоление корневого слоя.Ежегодно в почву страны вносится 1,75 млн центнеров пестицидов, что приводит к повышенной концентрации вредных веществ в сельскохозяйственных продуктах.Основной глобальной проблемой является сохранение тропических лесов. Обычных лесов сохранилось в мире еще достаточно много: 20% территории Земли покрыто лесами. Но тропические леса – это самые богатые жизнью участки планеты. К настоящему времени влажно-тропические леса в Латинской Америке сведены на 37% от первоначальной площади, в Азии – на 42%, в Африке – на 52%. В отдельных странах положение ещё хуже: в Малазии сохранились 8% лесов, в Таиланде – 7%, в Пакистане – 4%.Если уничтожение лесов будет продолжаться с прежней интенсивностью, то через 50…60 лет тропические леса исчезнут везде, кроме Заира в Африке и Западной Амазонки в Южной Америке. Эти леса – дождевые, занимают всего 6% территории Земли, но в них обитает столько же видов, как и во всех других экосистемах планеты вместе взятых. Каждую минуту дождевой лес исчезает на площади равной футбольному полю. Каждый год он исчезает на территории, равной Австралии (

1) В том числе метан; 2) В том числе 20 млн тонн SO23) Только SO2Основным химическим загрязнителем в настоящее время является диоксид серы, образующийся при сжигании всех видов топлива, выплавке стали, меди и других цветных металлов, при производстве серной кислоты и др.Практически все виды топлива содержат серу: уголь – 3…7%, нефть – 1…2,5%, природный газ – 0,05%. В некоторых полиметаллических рудах содержится до 42…45% серы.При сжигании каменного угля выброс в атмосферу на 1т топлива составляет: 16…20кг SO2, 20кг СО, 10кг NxOy, 50…60кг взвешенных веществ.Антропогенный вклад серы в атмосферу в северном полушарии достигает 93%, в южном полушарии – 50%. Есть несколько районов мира, где выделение диоксида серы в атмосферу особенно интенсивно: Рурский промышленный комплекс, центр Великобритании, северо-восток США, Донбасс. Удельная эмиссия SO2 на территории этих районов весьма высока и достигает 100 т/км2. Средняя эмиссия SO2 в этих странах составляет: Великобритания – 23, Германия – 16, Украина – 6 т/км2.Оксиды серы и азота могут задерживаться в атмосфере до 15 дней. За это время они переносятся ветром на расстояние более 1000км, и одни страны становятся объектом постоянного загрязнения со стороны других. Каждый НПЗ выделяет в сутки 100…300т диоксида серы. Такое количество способно загрязнить воздушную зону на высоте 100м в радиусе 40км от завода. Вокруг коксохимического завода создается геохимическая аномалия в радиусе 15км, вокруг ТЭС – в радиусе 8км.Большое количество загрязняющих веществ поступает в атмосферу городов с автомобильными выхлопами. В настоящее время в мире насчитывается более 1 млрд автомашин, выхлопные газы которых содержат более 500 органических токсичных соединений, в том числе более 40 ПАУ, обладающих канцерогенным и мутагенным действием. Каждая машина с бензиновым двигателем за пройденные 15 тыс. км в год потребляет 4350кг кислорода, а выбрасывает 3250кг СО2, около 600кг СО, 100…200кг углеводородов, 30…40кг окислов азота, 0,5кг тетраэтилсвинца, 0,2г бензпирена.Доля автомобильных выбросов в общем загрязнении атмосферы городов составляет, %: Великобритания – 40…45, США – 50…60, Москва – 95, Ростов – 88, Киев – 85, Одесса – 60, Харьков – 60, Львов – 80, Ужгород, Ялта – 90%, Днепропетровск – более 30%В результате использования тетраэтилсвинца в качестве антидетонационной добавки к бензину с выхлопными газами выбрасываются оксиды, хлориды, фториды, нитраты и сульфаты свинца. Твердые частицы этих соединений образуют аэрозоли, которые оседают в непосредственной близости от автомобильных дорог. В одном из крупнейших городов США Лос-Анджелесе более 4млн автомобилей, которые ежедневно выделяют в атмосферу города 50 т пыли только от износа автопокрышек, свыше 15 т свинца, около 1 тыс т оксидов азота, инициирующих фотохимический смог. В других крупных городах положение не лучше: в Мехико – 3 млн автомашин, Токио – 4,2 млн, в Киеве – около 1,5 млн, в Днепропетровске – более 250 тыс. В воздушное пространство над территорией США с выхлопными газами ежегодно поступает около 200 тыс т свинца: это 1/6 часть ежегодной добычи этого металла в стране. Насыщение биосферы тяжелыми металлами – одно из наиболее опасных глобальных последствий научно-технической революции. Масштабы выбросов кадмия, цинка и меди всеми вулканами мира далеко уступают объему этих металлов, поступающему от мусоросжигательных печей.При сжигании 3 млрд т угля с отходящими газами в атмосферу поступает более 120 млн т золы, в которой содержится некоторых элементов больше, чем добывается из земных недр.Так, ТЭС мощностью 1 млн. кВт, сжигающая 1000 т угля в сутки, выбрасывает в атмосферу до 1кг ртути и 0,1кг мышьяка. Эти соединения обнаруживаются в районе крупных ТЭС в окружности до 30 км. Рассеянные элементы концентрируются в биосфере, а затем поступают в организм человека с продуктами питания, питьевой водой и воздухом. 1.3.Загрязнение водных системЗагрязняющие вещества рано или поздно попадают из атмосферы на поверхность Земли и в водные системы. Промышленные предприятия сбрасывают сточные воды в реки иногда даже без предварительной очистки. Стоки сельскохозяйственных угодий практически никто и не ставит целью очищать, поскольку технически это неразрешимая задача. По той же причине нигде не очищаются ливневые стоки (в том числе, крупных городов). Загрязняются подземные воды – важнейший резервуар пресных вод. Загрязнения пресных вод и земель возвращаются человеку с продуктами питания и питьевой водой.Всего 2% гидросферы приходится на пресные воды, но они постоянно возобновляются. Большая часть пресных вод – 85% - сосредоточена во льдах полярных зон и ледников. Скорость водообмена здесь меньше, чем в океане, и составляет 8000 лет. Поверхностные воды суши обновляются примерно в 500 раз быстрее, чем в океане. Еще быстрее, примерно за 10…12 суток, обновляются воды рек. Наибольшее практическое значение для человека имеют пресные воды рек. Именно эти водные ресурсы подвергаются в настоящее время интенсивному антропогенному истощению: за счет непрерывного увеличения водозабора для растущих нужд промышленности, сельского хозяйства и бытового потребления (количественное истощение) и загрязнения вод (качественное истощение).В настоящее время человечество потребляет на хозяйственно-бытовые нужды 12…13% речного стока, следовательно, потенциальные запасы пресной воды пока еще достаточны, однако в любом районе мира они могут быть истощены из-за нерационального водопользования или загрязнения. Темпы роста водопотребления составляют 5…6% за 5 лет.Основные потребители воды – промышленность и сельское хозяйство (90%).К числу отраслей промышленности, потребляющих большое количество воды, относится энергетика, где вода используется в системах охлаждения. По некоторым оценкам, использование воды для охлаждения составляет сейчас на планете 30% общего водопотребления, а в промышленно развитых странах – до 60%.Главный же потребитель пресной воды – сельское хозяйство. Наблюдаемый в настоящее время дефицит пресной воды усугубляется не только непрерывным ростом водопотребления, но и деградацией качества воды природных водоисточников в результате поступления в них неочищенных или недостаточно очищенных сточных вод промышленного, коммунального и сельскохозяйственного происхождения. Подсчитано, например, что если город потребляет в день 600 тыс м3 воды, то он дает около 500 тыс м3 сточных вод.Строительство очистных сооружений и реконструкция действующих еще существенно отстает от роста потребления воды.Казалось бы, задача решается просто. Достаточно построить необходимое количество очистных сооружений и проблема качественного истощения пресных вод будет решена. На самом деле, проблема оказывается намного сложнее. Даже при самой современной очистке, включая биологическую, из воды извлекаются не более 90% органических и 10…40% неорганических веществ. Такая «очищенная» вода может стать пригодной для потребления только после многократного разбавления чистой водой. В среднем для нормальной жизнедеятельности реки или водоема промышленные или городские стоки после очистки на биологических сооружениях должны быть разбавлены в 15…30 раз. Только после этого вода, загрязненная стоками, восстанавливает свои первоначальные свойства. Мировой водохозяйственный баланс показал, что на все виды водопользования расходуется 4200 км3 воды в год. На разбавление стоков уходит около 20…30% ресурсов пресных вод мира. Это означает, что ресурсы полного мирового речного стока вскоре будут близки к качественному и количественному исчерпанию, а во многих районах мира они уже исчерпаны. Ведь 1 км3 «очищенной» сточной воды «портит» 10…15 км3 речной воды, а неочищенной – в 3…5 раз больше.Следует добавить, что некоторые особенно токсичные сточные воды химических производств вообще невозможно очистить существующими методами. Их приходится закачивать в подземные хранилища на постоянное хранение. Таким образом, создаются опасные объекты, так как всегда существует угроза либо прорыва, либо медленной миграции (фильтрации) таких вод в подземные водоносные горизонты. Так, на территории Украины функционируют около 3 тыс фильтровальных накопителей сточных вод, которые существенно ухудшают состояние подземных вод, в частности, в Кривбассе и Донбассе. Особенно опасным является загрязнение природных вод (в том числе, и питьевой воды) полихлорированными дибензодиоксинами (ПХДД) и дибензофуранами (ПХДФ). Специально ПХДД и ПХДФ не производятся, они образуются в качестве примеси при всех химических процессах галоидирования ароматических соединений в присутствии кислорода, в частности при производстве хлорфенолов и гербицидов. Однако, даже обычная примесь диоксинов в товарном продукте 3.10-4% является чрезвычайно опасной. В момент аварий или залповых выбросов предприятий хлорной химии концентрация диоксинов превышает санитарную норму в 20…100 тыс раз! В мировом масштабе основным загрязнителем поверхностных вод суши является нефть и нефтепродукты, которые поступают в результате естественных выходов нефти в районах залегания, при нефтедобыче, транспортировке, переработке и использовании в качестве топлива и промышленного сырья. Ежегодные поступления нефти в Мировой океан достигают в настоящее время 25…30 млн т в год. После поступления нефти в водный объект первоначально образуются нефтяные слитки-пятна, растекающиеся по водной поверхности: 1т нефти загрязняет акваторию площадью 12 км2. Нефтяная пленка вызывает гибель оплодотворенной икры, нарушает процессы фотосинтеза и выделения кислорода, осуществляемого фитопланктоном, т.е. нарушается газообмен между атмосферой и гидросферой. А ведь основная доля общего запаса органического углерода и общей валовой продукции фотосинтеза приходится на зеленые растения океана, в первую очередь фитопланктон.Среди продуктов промышленного производства особое место по своему отрицательному воздействию на водную среду и гидробионты занимают детергенты – синтетические вещества, очень токсичные к процессам биологического разложения. Ежегодно производится около 4 млн т детергентов. Концентрация этих соединений в сточных водах, как правило, составляет 5…15мг/л (при нормативном требовании для рыбохозяйственного использования водных объектов – 0,1 мг/л). Из других ингредиентов, загрязняющих воду, необходимо назвать тяжелые металлы – ртуть, свинец, цинк, кадмий, медь, олово, хром, марганец, никель, радиоактивные элементы, ядохимикаты, поступающие с сельскохозяйственных полей, и стоки животноводческих ферм.В поверхностные водоемы Днепропетровской области ежегодно сбрасывается более 2 млрд. м3 сточных вод, в том числе без очистки более 740 млн. м3. Большая часть такой воды приходится на долю крупнейших промышленных предприятий металлургической, химической, машиностроительной промышленности. В районе Днепропетровска днепровская вода содержит такие загрязняющие вещества, как нефтепродукты, нитраты, нитриты, сульфаты, соли аммония, хлориды, ионы тяжелых металлов: железа, свинца, никеля, хрома, меди, цинка, марганца, ртути.1.4. Загрязнение почвыОдним из последствий усиливающейся техногенной нагрузки является интенсивное загрязнение почвенного покрова. В роли основных загрязнителей почв выступают металлы и их соединения, радиоактивные элементы, а также удобрения и пестициды. Значительными нарушениями земной поверхности и ее интенсивным загрязнением сопровождаются все процессы добычи полезных ископаемых. Подсчитано, что при добыче 1 млн т железной руды нарушается до 640га земли, марганцевой – 600га, угля – 100га.В результате неполного использования сырья, прямых его потерь, отходов производства к середине XXI века концентрация некоторых металлов в почве может увеличиться в 10…100 раз и более. Одним из результатов техногенной миграции элементов является постепенное «ожелезнение» земной поверхности. Ежегодно выплавляется около 700 млн. т железа, причем необратимые потери железа в результате коррозии и истирания достигают 25%. Установлено, что техногенное поступление железа на порядок выше биогенного. Как уже отмечалось, горное производство негативно воздействует на поверхностные водостоки и подземные воды, которые сильно загрязняются механическими примесями и минеральными солями.Одним из эффективных методов повышения урожайности сельскохозяйственных культур является применение минеральных удобрений, которые обеспечивают в настоящее время около 50% общей прибавки урожая. Мировое производство минеральных удобрений достигло объема 500 млн т в год, потребление удобрений на душу населения в среднем составляет 27 кг/год. К сожалению, при современной технологии растения усваивают только 50% вносимых удобрений, остальная половина уносится водным стоком в ближайший водоем и существенно нарушает равновесие экологических систем и условия развития водных организмов. Загрязнение окружающей среды нитратами вследствие чрезмерного применения азотных удобрений в последнее время становится глобальной экологической проблемой.Неблагоприятные последствия для биосферы и изменения почвенного покрова связаны также с применением в сельском хозяйстве пестицидов, используемых для борьбы с вредителями и болезнями культурных растений, сорняками, для регулирования роста и развития сельскохозяйственных культур. Мировое производство пестицидов превысило 5 млн т в год, ассортимент их насчитывает 100 тыс препаратов и продолжает увеличиваться.Пестициды позволяют не только сохранить и увеличить урожай, но и сократить затраты на выращивание сельскохозяйственных культур и, тем самым, повысить производительность труда на 20…30%. Так, в экономически слаборазвитых странах от болезней и вредителей сельскохозяйственных культур погибает около 50% возможного урожая, а в передовых промышленных странах, где применяются прогрессивные средства борьбы с вредителями, гибнет лишь 15…20% урожая.Сегодня в мире в среднем наносится 0,3 кг пестицидов на 1га, в США – 1,6 кг/га, в Западной Европе – 3 кг/га, в Украине

Контрольные вопросы ……………………………………………... 16

Контрольные вопросы ……………………………………………… 26

Контрольные вопросы ……………………………………………… 36

Контрольные вопросы ……………………………………………… 77

Контрольные вопросы …………………………………………… 133

Контрольные вопросы …………………………………………… 149

Приложения 1 – 7 ……………………………………………………… 220



По величине КОП предприятия делятся на 4 категории опасности. Предельные условия для выделения предприятия по категориям опасности приведены в табл. 4.6.
Таблица 4.6 – Категории предприятий

Категории опасности

Значение КОП

Санитарно-защитная зона, м

I

108

1000

ІІ

108>КОП104

500

ІІІ

104>КОП103

300

ІV

<103

100


В зависимости от той или другой категории опасности предприятия осуществляется учет выбросов загрязняющих веществ в атмосферу и вводится периодичность контроля выбросов предприятий, а также устанавливается санитарно-защитная зона (СЗЗ) от источников загрязнений до жилых районов.

Кроме того, по величине массы выбросы объединены в 6 групп, т/сутки: 1 группа – масса меньше 0,01 включительно; 2 группа – от 0,01 до 0,1; 3 группа – от 0,1 до 1; 4 группа – от 1 до 10; 5 группа – от 10 до 100; 6 группа – свыше 100.

Выбросы подлежат периодической инвентаризации, под которой следует понимать систематизацию сведений о распределении источников выбросов на территории объекта, их количество и состав. Целью инвентаризации является:

- определение выбросов вредных веществ, которые попадают в атмосферу от объектов;

-оценка их влияния на окружающую среду, установление ПДВ и ВСВ;

- разработка рекомендаций по организации контроля выбросов;

- оценка состояния производственного и очистного оборудования;

-планирование очередности природоохранных мероприятий.

Инвентаризация осуществляется один раз в 5 лет в соответствии с Инструкцией по инвентаризации выбросов загрязнителей в атмосферу.

Источники загрязнения определяются по схеме производственного процесса. Для действующих предприятий контрольные точки принимают по периметру СЗЗ.
4.11. Расчет ПДВ для одиночного источника
Значение ПДВ (г/с) для нагретой газовоздушной смеси из одиночного (точечного) источника с круглым отверстием или группы близко расположенных таких же одиночных источников в случаях, если фоновая концентрация смеси Сф не зависит от скорости и направления ветра и постоянна на территории данного района,
определяется по формуле

(4.8)

где А – коэффициент, который зависит от температурной стратификации атмосферы и определяет условия вертикального и горизонтального рассеивания атмосферных примесей;

F – безразмерный коэффициент, который учитывает скорость оседания вредных веществ в атмосфере;

Н – высота источника выброса над уровнем земли, м;

Т – разность между температурой выходящей газовоздушной смеси Тг и температурой окружающего воздуха Тв, 0С;

m, n – безразмерные коэффициенты, которые учитывают условия выхода газовоздушной смеси из отверстия источника выброса;

 – безразмерный коэффициент, который учитывает влияние рельефа местности на рассеивание примесей;

V1 – объем газовоздушной смеси, м3/с:

(4.9)

где D – диаметр отверстия источника выброса, м;

0 – средняя скорость выхода газовоздушной смеси из источника выброса, м/с.

Расчет ПДВ проводится следующим образом:

1) коэффициент А выбирается для неблагоприятных метеорологических условий, при которых концентрации вредных веществ в атмосфере от источника выброса достигают максимальных значений: для Украины – 160 (с2/3.мг.град1\3/г);

2) значение V1 и Тг определяются путем технологических расчетов или принимаются в соответствии с действующими для рассматриваемого производства нормативами:

– при очистке выбросов от данного вредного вещества ПДВ должны приниматься согласно его содержанию в газовоздушной смеси после прохождения очистительных устройств;

– при расчете ПДВ должны приниматься меньшие значения V1 и Тг, которые реально наблюдались на протяжении года при обычных условиях функционирования предприятия;
3) значение Т(0С) следует определять, принимая температуру воздуха Тв равной его средней максимальной температуре в 13 часов наиболее жаркого месяца;

4) безразмерный коэффициент F имеет следующие значения:


– для газообразных вредных веществ и мелкодисперсных аэрозолей, скорость упорядоченного оседания которых не превышает 3-5 см/с – 1,0;

– для крупнодисперсной пыли и золы при среднем эксплуатационном коэффициенте очистки: не меньше 90% – 2,0; 75-90% – 2,5; меньше 75% или при отсутствии очистки – 3,0;

5) значение безразмерного коэффициента m определяется в зависимости от параметра f, м/(с-2 · град), по формуле

(4.10)

где f рассчитывается по уравнению

(4.11)

6) значение безразмерного коэффициента n определяется такими уравнениями в зависимости от параметра Vм:

если Vм0,3, то n=3; (4.12)

если 0,3Vм2, то ; (4.13)
если Vм>2; то n=1; (4.14)

При этом Vм определяется по выражению

(4.15)

7) безразмерный коэффициент  равняется единице, если в радиусе пятидесяти высот труб Н от источника перепад отметок местности не превышает 50 м на 1 км. В других случаях поправка на рельеф устанавливается на основании картографического материала, который отражает рельеф местности в радиусе пятидесяти высот труб Н от источника, но не меньше 2 км.

Величина ПДВ для холодной газовоздушной смеси(Т≃0) при условиях, одинаковых с рассмотренными выше, определяется по формуле

(4.16)

Коэффициент А имеет размерность м1/3.мг/г, а его зависимость от расположения источника на территории страны такая же, как и в случае нагретых выбросов.

Безразмерный коэффициент n определяется по выражениям (4.12) – (4.14) в зависимости от параметра Vм м/с, которой рассчитывается по уравнению:

(4.17)

Величина ПДВ для выбросов из источника с прямоугольным устьем определяется по зависимостям (4.8) – (4.15), но при D=Dэ и V1=V. При этом эффективный диаметр устья источника Dэ определяется по формуле

(4.18)

где L – длина устья, м;

b – ширина устья, м.

Эффективный объем газовоздушной смеси V, которая выбрасывается в атмосферу, в этом случае определяется по формуле


(4.19)

Для источников с квадратным устьем (L=b) эффективный диаметр Dэ равняется длине стороны квадрата.

Для одиночного источника, из которого выбрасывается смесь постоянного состава вредных веществ с суммарным вредным действием, по зависимостям (4.8), (4.16) сначала определяется вспомогательная величина – суммарный ПДВ=ПДВс, приведенный к выбросу одного из веществ. Для этого в указанных выражениях нужно использовать ПДК этого вредного вещества и суммарный фон Сф, приведенный к этому же вредному веществу. После этого с учетом состава выбросов определяются ПДВ отдельных вредных веществ.

4.12. Расчет максимальной приземной концентрации вредного вещества
Как известно, максимальная приземная концентрация вредного вещества при неблагоприятных метеорологических условиях не должна превышать ПДК.

Максимальное значение приземной концентрации вредного вещества См (мг/м3) в двухметровом слое над поверхностью земли при выбросе нагретой газовоздушной смеси из одиночного точечного источника с круглым устьем достигается при неблагоприятных метеорологических условиях на расстоянии хм (м) от источника и определяется по формуле:

(4.20)

где М – количество вредного вещества, которое выбрасывается в атмосферный воздух, г/с. При установлении временно согласованных выбросов М=ВСВ.

Все другие обозначения – те же, что и в предшествующем разделе при установлении ПДВ.

Для определения величины См необходимо рассчитать такие параметры:

1) расстояние хм от источника, на котором достигается максимальная концентрация См, определяют по уравнению

(4.21)

а в случае, если F2, то согласно уравнению

(4.22)

При выбросе нагретой газовоздушной смеси безразмерный коэффициент α определяется таким образом:

при Vм2 ; (4.23)

при Vм>2 , (4.24)

где значение Vм определяется по формуле (4.15);

2) значение опасной скорости ветра uм на уровне флюгера (приблизительно 10 м от земли), при которой имеет место наибольшее значение приземной концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе См, определяется по соотношениям:

при Vм0,5 uм=0,5; (4.25)

при 0,5м≥2 uм=Vм; (4.26)

при Vм≥2 ; (4.27)

3) распределение наибольших значений приземной концентрации См от точечного источника в зависимости от х и у при неблагоприятных условиях стратификации (для ххм, uuм) определяется по формуле

(4.28)

где Сми – максимальная концентрация при неблагоприятных условиях стратификации и скорости ветра u;

хми – расстояние от источника, на котором достигается эта концентрация.

Значение Сми и хми определяются через См и хм из соотношений:

(4.29)

(4.30)

При этом считаем, что начало системы координат находится в площади (х, у), горизонтальной подстилочной поверхности и совпадает с проекцией источника на эту площадь. Ось х ориентирована по направлению ветра, а ось у направлена перпендикулярно к оси х.

Безразмерная величина r определяется в зависимости от отношения u/uм по таким уравнениям:

при u/uм1 (4.31)

при u/uм>1 (4.32)

Безразмерная величина  также определяется в зависимости от отношения u/uм по таким зависимостям:

при u/uм0,25 =3, (4.33)

при 0,25м1 (4.34)

при u/uм>1 (4.35)

При оценке загрязнения атмосферы и установлении ПДВ и ВСВ расчетные скорости ветра следует брать в границах 0,5–u*, где u* – скорость ветра, округленная до целых, (м/с), среднегодовая повторяемость превышения которой в данной местности – не меньшее 5%. Если u*м, то верхней границей рассматриваемого интервала скоростей ветра является uм;

4) безразмерная величина S1, которая описывает изменение концентрации вдоль оси факела, рассчитывается в зависимости от отношения х/хми по выражениям:

при х/хми1 (4.36)

при 1<х/хми8 (4.37)

при 1< х/хми <8 и F=1 (4.38) при 1< х/хми <8 и F>1 (4.39)

С наветренной стороны источника выбросов (х0) значения концентраций вредных веществ С принимаются равными нулю;

5) безразмерный коэффициент S2 определяется в зависимости от скорости ветра и отношения у/х в соответствии с уравнением

(4.40)
Максимальная приземная концентрация вредных веществ См при выбросе холодной газовоздушной смеси из круглого устья одиночного источника при неблагоприятных метеорологических условиях определяется зависимостью:

. (4.41)

Все необходимые для расчета по формуле (4.41) обозначения и соотношения приведены выше (п.п. 4.11 и 4.12).

Опасная скорость ветра uм (м/с) при холодных выбросах определяется при Vм2 м/с по уравнению (4.27), а при Vм>2 м/с – по формуле

(4.42)

Безразмерный коэффициент d при холодных выбросах определяется по таким выражениям:

при Vм2 ; (4.43)

при Vм>2 . (4.44)

4.13. Определение высоты трубы
При разработке мероприятий по сокращению выбросов не рекомендуется предусматривать выбросы вредных веществ через большое количество низких труб, вентиляционных шахт, аэрационных фонарей и т.п. Необходимо направлять эти выбросы через как можно меньшее количество труб, высота которых Н не менее чем в 2,5 раза должна превышать высоту близлежащих к ним зданий в радиусе 4…5Н.

Значение высоты выброса (трубы) Н при найденном выбросе вредных веществ М=ПДВ, при которой обеспечивается значение суммы Смф максимальных приземной и фоновой концентраций вредного вещества, которое не превышает ПДК, определяется таким образом.

Значение Н определяется приблизительно, если выброс рассматривается как холодный:

(4.45)
Если рассчитанному по этому уравнению значению Н отвечает значение Vм>2 м/с, где Vм определяется по формуле (4.17), то полученное значение Н является искомой минимальной высотой выброса и не требует дальнейшего уточнения. Если же найденному в первом приближении значению Н отвечает значение Vм<2 м/с, то необходимо уточнить полученное величину Н. Для этого необходимо найти безмерный коэффициент n в зависимости от значения Vм по выражениям (4.12) – (4.14). Затем минимальная высота выброса уточняется в соответствии с зависимостью

(4.46)

где ni, ni-1 – величины коэффициента n, найденные соответственно по значениям Ні и Ні-1.

Значение Н следует уточнять до тех пор, пока два последовательно рассчитанные значения Ні и Ні-1 практически не будут отличаться одно от другого. Если при этом рассчитанное значение Н меньше или равно , то оно определяет искомую высоту трубы.

Если найденное значение Н больше или для данного типа источника это превышение очевидно, то для определения предшествующего значения высоты трубы используется зависимость:
(4.47)
По рассчитанному значению Н определяются величины f и Vм, и уточняется в первом приближении произведение безразмерных коэффициентов m и n. Дальнейший расчет Н трубы выполняется по формуле

(4.48)

где mi и ni отвечают Ні, а mi-1, ni-1 – Ні-1.

При Т>0 (горячие выбросы) значение Н сначала рассчитывают также по формуле (4.45). Если при этом найденное значение Н , то оно окончательное, а если больше, то выполняются дополнительные расчеты согласно (4.47). Если источник выбрасывает несколько разных вредных веществ, то при установлении ПДВ за минимальную высоту выброса должно приниматься наибольшее из значений Н, которые определены для каждого вредного вещества в частности и для каждой группы веществ с эффектом суммации вредного влияния.
4.14. Регламентация вредных веществ автомобильных

выбросов
Загрязнение среды обитания выбросами автотранспорта приобретает все больший размах. При этом широкая гамма токсичных соединений выбрасывается не только на транспортных магистралях, но и в жилых районах в приземной слой воздуха, в зону дыхания человека.

В состав выхлопных газов автотранспорта, выбрасываемых в атмосферу, входят более 500 химических соединений. Кроме компонентов топлива (бензина и дизельного топлива) в составе газов присутствуют оксиды азота и углерода, альдегиды, кетоны, ненасыщенные соединения, фенол, нитрозоамины, серусодержащие соединения, сажа, ПАУ и их кислород- и азотпроизводные. Содержание вредных компонентов в отработавших газах автомашин приведено в табл. 4.7.
Таблица 4.7 – Состав отработавших газов бензиновых и дизельных двигателей (% об.)

Компоненты выхлопных газов

Бензиновые двигатели

Дизельные двигатели

Оксид углерода

0,5…12,0

0,01…0,5

Диоксид азота

0,01…0,8

0,004…0,5

Диоксид серы

0,006…0,01

0,003…0,05

Углеводороды

0,2…0,3

0,01…0,5

Альдегиды

0…0,2

0,001…0,009

Сажа (г/м3)

0,01…1,1

до 0,4

3,4-бензпирен (мкг/м3)

до 20

до 10


Как видно из табл. 4.7, бензиновые двигатели выбрасывают больше несгоревших углеводородов и продуктов их неполного окисления (оксида углерода и альдегидов), чем дизельные двигатели.

В состав автомобильных выхлопов входят более 40 ПАУ, обладающих канцерогенным и мутагенным эффектом. Наиболее токсичный среди них – 3,4-бензпирен, являющийся сильным канцерогеном. Установлено, что концентрация БП в выхлопных газах возрастает с повышением содержания ароматических углеводородов в исходном бензине. Относительная токсичность компонентов отработавших газов (за единицу принимается токсичность СО) составляет:


Оксид углерода

– 1

Сажа

– 60

Углеводороды

– 0,63

Формальдегид

– 100

Оксид азота

– 41

Свинец

– 4470

Диоксид азота

– 75

3,4-бензпирен

– 3.106

Диоксид серы

– 60








В 21 городе Украины, где концентрация вредных веществ в атмосфере превышает ПДК в 15 раз, более 30% общего объема вредных выбросов приходится на автотранспорт, а в таких городах, как Львов, Харьков, Одесса, Киев, эта цифра превышает 60…80%. Вклад БП в общее загрязнение воздушной среды канцерогенными веществами составляет 75…80%.

Среднегодовая концентрация БП в воздушной среде г. Днепропетровска превышает ПДК в 3 раза, а максимальные и среднемесячные концентрации этого канцерогена могут достигать 13…21 ПДК.

Соотношение компонентов выхлопных газов изменяется в зависимости от режима работы двигателя: у тормозящей машины увеличивается выброс углеводородов и СО, при ускорении хода – растет количество выбрасываемых СО и NOх. И в том и в другом случае количество СО в отработавших газах автомобиля может увеличиться в 2…8 раз. Минимальное количество СО выбрасывается при равномерной скорости движения автомобиля – 60 км/ч.

Расход топлива автомобилем на малом ходу или перед светофорами увеличивается почти в 2 раза, а концентрация СО в отработавших газах при этом повышается с 2,7 до 6,9%. Снижение концентрации СО до нормы (1,5%) позволило бы уменьшить загрязнение атмосферы крупных городов выбросами автотранспорта почти в 4 раза.

Для уменьшения загрязнения атмосферного воздуха отработанными газами необходим повседневный технический контроль состояния автомобиля. Низкий уровень технического обслуживания, отсутствие контроля приводят к расстройству узлов и систем автомобиля, и выбросы вредных веществ в атмосферный воздух возрастают. Поэтому сегодня особенно актуальной является задача не только и не столько совершенствовать конструкции автомобилей с точки зрения ограничения токсичности, сколько повышать уровень технического обслуживания и совершенствовать контроль технического состояния автотранспорта.

В мире действует три основных стандарта, по которым измеряются предельно допустимые выбросы автомобиля страны-производителя:

– европейский международный стандарт, утвержденный в 1933г., действует на территории всех европейских государств и является действительным по всему миру;

– более жесткий американский стандарт, который в последнее время планируется объединить с европейским для упрощения процедуры контроля;

– самый строгий стандарт–японский, который также действительный во всем мире.

Отечественный стандарт экологической безопасности не только не соответствует мировым требованиям, но и отстает от них на 10…15 лет.

Международное сотрудничество в области транспорта в рамках ООН включает выполнение требований Комитета по экологической политике Европейской Экономической Комиссии (ЕЭК ООН). Украина является участником соглашения ЕЭК ООН и обязана соблюдать при международных транспортных перевозках правила НЭК ООН, которые постоянно пересматриваются и дополняются в соответствии с изменяющимися условиями эксплуатации. Требования по токсичности отработавших газов изложены в Правиле № 49 ЕЭК ООН и последующих поправках к нему.
Хронология ужесточения требований ЕЭК ООН по токсичности отработавших газов транспортных двигателей

Правило № 49…………………………..

1982г

Поправка 01…………………………….

1990г

Поправка 02 (Евро І)…………………...

1993г

Дополнение к Поправке 02 (Евро ІІ)….

1996г

Поправка 03 (Евро ІІІ)…………………

2000г

Евро IV………………………………….

2005г


Требования предусматривают ограничение выбросов основных токсичных компонентов, присутствующих в отработавших газах автотранспорта. В табл. 4.8 представлены выдержки из требований ЕЭК ООН, относящихся к карбюраторным и дизельным автомобилям.

Применение правила № 49 ЕЭК ООН предусматривает, что автомобиль должен соответствовать тем требованиям, которые действовали на момент его производства.

Например, автомобиль, выпущенный в 1995году, должен соответствовать требованиям, вступившим в силу к этому моменту, то есть требованиям Евро II. В последующие годы к такому автомобилю не применяются вновь вводимые более жесткие нормативы токсичности.

Таблица 4.8 – Ограничение токсичности отработавших газов автомобильных двигателей согласно правилам ЕЭК ООН

Вещество

Категория машин

Единица измерения

Евро І

Евро ІІ

Евро ІІІ

Евро IV



Легковые

г/км

2,72

2,2 (Б)

1,0 (Д)

2,3 (Б)

0,64 (Д)

1,0 (Б)

0,5 (Д)

Грузовые менее 2,5 т

г/км

2,72–6,9

2,72–6,9

Разрабатывается

Грузовые свыше 3,5 т (Г, Д)

г/кВт.ч

4,5

4,0

Разрабатывается

CmHn

Легковые

г/км





0,2 (Б)

0,1 (Б)

Грузовые менее 3,5 т

г/км





Разрабатывается

Грузовые свыше 3,5 т (Г, Д)

г/кВт.ч

1,1

0,4

Разрабатывается

NOx

Легковые

г/км





0,5 (Д)

0,25 (Д)

Грузовые менее 3,5 т

г/км





Разрабатывается

Грузовые свыше 3,5 т (Г, Д)

г/кВт.ч

8,0

7,0

Разрабатывается



Подавляющая часть отечественных моделей автотранспортных средств сертифицирована на соответствие ранним требованиям Правил ЕЭК ООН, действовавшим в Европе до 1992года.

Значительная часть автопарка с возрастом более 20 лет (около 10% общей численности) вообще не проходила экологической сертификации в современном понимании этой процедуры.

В небольших количествах на украинский рынок поступают автомобили с каталитическими нейтрализаторами отработавших газов (уровень Евро І и выше). Однако высокие экологические характеристики этих автомобилей достаточно быстро ухудшаются (или теряются) вследствие отсутствия эффективной системы их контроля в эксплуатации: не разработана правовая база контроля и нормативные требования к этим автомобилям, не хватает современных приборов экологического контроля и т.п.

К сожалению, поступление в атмосферный воздух самого токсичного компонента выхлопных газов – 3,4-бензпирена ни одним стандартом не регламентируется. Кроме того, стандартами не ограничивается содержание в бензине ароматических углеводородов, которые являются исходным продуктом для образования БП в процессе работы двигателя.

4.15. Расчет выбросов вредных веществ от автотранспорта
Основной вклад в загрязнение окружающей среды при эксплуатации автотранспорта вносят вещества, выделяющиеся с выхлопными газами. Поскольку состав и количество отработавших газов зависят от марки автомобилей, условий эксплуатации и многих других факторов, экспериментально измерить массу выделяющихся загрязнений практически невозможно. Для этого пришлось бы на каждый автомобиль устанавливать комплекс газоанализаторов и проводить непрерывные измерения. Поэтому используют различные расчетные методы. Наиболее простыми в практическом применении являются следующие методы расчета массы выбросов:

1) на основе количества топлива, фактически расходуемого автомобилями;

2) исходя из выполненной транспортной работы;

3) пропорционально пробегу автомобилей.

Все эти методы не учитывают структуру парка автомобилей, их техническое состояние, условия движения и эксплуатации. Поэтому результаты расчетов не достаточно точны.

Для расчета приведенной массы годового выброса загрязнений Мг от автомашин используется уравнение (4.49). Масса mi (в тоннах) токсичных компонентов выхлопных газов автомашин определяются в зависимости от годового пробега:

(4.49)

где mі.пр – пробеговый выброс і-го загрязняющего вещества автомобилем (табл. 4.9), г/км;

Lг – годовой пробег одного автомобиля, км;

kгор – коэффициент , учитывающий изменение выбросов загрязняющих веществ при движении по территории населенных пунктов (табл. 4.10);

kiт.с. – коэффициент, учитывающий влияние технического состояния автомобиля на массовый выброс і-го загрязняющего вещества (табл. 4.11).

Масса газового выброса Мг газообразных примесей находится суммированием масс составляющих компонентов mi.

В настоящее время оценка токсичности двигателей внутреннего сгорания базируется на содержании отдельных примесей вредных веществ в отработавших газах. Однако, концентрации вредных компонентов в

отработавших газах (в процентах по объему, г/м3 или количество частей на миллион – млн-1) еще не характеризует токсичность двигателя. Например, концентрация оксида углерода при режиме холостого хода двигателя, как правило, наибольшая (3…5%), но общее количество выделяемых отработавших газов невелико.
Таблица 4.9 – Выбросы загрязняющих веществ от подвижного состава при движении в населенных пунктах

Тип автомобиля

Двигатель **

Пробеговый выброс mі.пр, г/км

СО

СН

NO2

C (сажа)

SO2

Pb*

Грузовые 2…5 т

К

Д

Г

52,6

2,8

26,8

4,7

1,1

2,7

5,1

8,2

5,1

0

0,5

0

0,16

0,96

0,14

0,023

0

0

Грузовые 5…8 т

К

Д

73,2

3,2

37,4

5,5

1,3

4,4

9,2

11,4

9,2

0

0,8

0

0,19

1,03

0,17

0,029

0

0

Автобусы длиной

8…9,5 м

К

Д

67,1

4,5

5,0

1,4

9,9

9,1

0

0,8

0,25

0,9

0,037

0

Автобусы длиной

10,5…12 м

К

Д

104

4,9

7,7

1,6

10,4

10,0

0

1,0

0,32

1,23

0,047

0

Легковые с объемом двигателя 1,3…1,8 л

К

13

2,6

1,5

0

0,076

0,02–0,017

Легковые с объемом двигателя 1,9…3,5 л

К

14

2,8

2,7

0

0,096

0,014–0,031

* – расчет выбросов соединений выполняется только для регионов, где используется этилированный бензин.

** – обозначение двигателя: К – карбюраторный; Д – дизельный; Г – газовый.
Таблица 4.10 – Значения коэффициента kгор в зависимости от типа населенных пунктов для грузовых автомобилей и автобусов

Тип населенных пунктов (НП), число жителей

Коэффициент kгор

СО

СН

NO2

C

SO2

Pb

К, Г

Д

К, Г

Д

К, Г

Д

Д

К, Г, Д

Б

Город более 1 млн чел.

1,0

1,0

1,0

1,0

1,0

1,0

1,0

1,25

1,25

Город 100 тыс…1млн чел.

0,89

0,9

5

0,8

5

0,93

0,79

0,92

0,8

1,15

1,15

Город 30…100 тыс чел.

0,74

0,8

3

0,7

0

0,80

0,69

0,82

0,5

1,05

1,05

Прочие НП

0,58

0,6

4

0,5

0

0,60

0,6

0,7

0,3

1,0

1,0


Таблица 4.11 – Значение коэффициента kіт.с. для различных типов автомашин

Тип автомашины

Двигатель

Коэффициент kіт.с.

СО

СН

NO2

С

SO2

Pb

Грузовые и автобусы

К

Г

Д

2,0
1,6

1,83
2,1

1,0
1,0

0
1,9

1,15
1,15

1,15
0

Легковые

К

1,75

1,48

1,0

0

1,15

1,15


Количество (по массе) оксида углерода, выделяемое при максимальной мощности двигателя, будет в 4–5 раз больше, чем при минимальной частоте вращения коленчатого вала двигателя. При режиме холостого хода выделяется по массе в 2,5 раза меньше оксида углерода, чем при движении со скоростью 60км/ч на подъеме с і=0,03. Однако, концентрация оксида углерода на холостом ходу в 6 раз больше, чем при движении со скоростью 60 км/ч.

Самое большое массовое количество вредных веществ с выхлопными газами выбрасывается при работе двигателя на форсированных режимах, а не в режиме холостого хода. Наиболее вредными с точки зрения токсичности выхлопных газов являются режимы разгона и торможения карбюраторных автомобилей.


Контрольные вопросы
1. В чем заключается токсичное и рефлекторное воздействие вредных веществ на человека?

2. Какова разница между ПДКм.р. и ПДКс.с.?

3. В каких случаях ПДКм.р=ПДКс.с.?

4. Для каких веществ устанавливается только ПДКм.р.?

5. Какое значение имеет трансформация химических соединений в атмосфере для контроля уровня ПДК?

6. Что входит в понятие «воздух рабочей зоны» в рамках определения ПДКр.з.?

7. Укажите разницу в понятиях ПДКр.з и ПДКа.в..

8. Охарактеризуйте этапы экспериментального установления норм ПДК.

9. В чем заключается эффект суммации?

10. Для каких загрязнителей атмосферы учет эффекта суммации является обязательным?

11. Как рассчитывается «индекс загрязнения атмосферы»?

12. Как регламентируется качество воздуха крупных городов и курортов?

13.Чем отличаются расчетные методы определения ПДК от экспериментально установленных значений?

14. Сравните значения ПДК основных загрязнителей воздуха для растений и человека.

15. Отличаются ли нормы ПДК Украины и зарубежных стран?

16. Какую функцию выполняют нормы ПДВ?

17. Для каких веществ вводится норматив ОБУВ?

18, Каким образом рассчитывается норматив ПДВ?

19. Вместо какого норматива и на какой период вводится ВСВ?

20. Дайте развернутую классификацию выбросов вредных веществ.

21. Что такое «ассимиляционный потенциал территории»?

22. Каким образом качество бензина влияет на состав и количество вредных компонентов в составе отработавших газов?

23.Каким образом рассчитывается масса выхлопных газов автомобилей и грузовых машин?

24.Перечислите основные и наиболее токсичные компоненты выхлопных газов автомашин.

5. НОРМИРОВАНИЕ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В

ВОДНЫХ ОБЪЕКТАХ
Контроль и управление качеством воды в водных объектах (водоемах и водотоках) представляют собой санитарную охрану водоемов.

В отличие от атмосферы, вода – более жестко локализованное в пространстве природное тело, всегда ограниченное в водоемах их берегами и дном. Это существенным образом сказывается на последствиях ее загрязнения, особенно, с точки зрения влияния как на здоровье человека, так и на экосистемы.

Хотя словосочетание «водный объект» (как и «водоем», «водоток») используется в качестве технического термина, но фактически речь идет о качестве воды в водных экологических системах (биогеоценозах), где аналогично воздуху в наземных экосистемах вода является постоянной средой обитания для множества живых организмов, чьи экологические ниши здесь локализованы, т.е. для водного биоценоза.

Важнейшей водоохранной задачей в условиях промышленности, и хозяйственной деятельности общества, а также с учетом того, что целенаправленное или случайное отведение жидких «отходов» в водные объекты практически неизбежно, является установление допустимых нагрузок на них при водопользовании и водопотреблении.

Водопользование – это использование воды без изъятия ее из мест естественной локализации. Основными водопользователями являются рыбное хозяйство, гидроэнергетика, водный транспорт.

Водопотребление – это использование воды, связанное с изъятием ее из мест локализации с частичным или полным безвозвратным расходованием или с возвращением в источники водозабора в измененном (загрязненном) состоянии, т.е. с примесями. Основные водопотребители – сельское хозяйство, промышленные производства, культурно-бытовое хозяйство.

Степень предельно допустимого загрязнения воды в водном объекте, зависит от его физических особенностей и способности к нейтрализации примесей, рассматривается как предельно допустимая нагрузка (ПДН). Но поскольку использование воды связано с изъятием ее из водоема (или водотока) и угрозой истощения этого объекта, разрушением экосистемы, а также с использованием для целей купания, рыбной ловли, отдыха на воде, то ограничение нагрузки только с точки зрения поступления в воду загрязняющих веществ оказывается недостаточным. Поэтому в настоящее время стоит проблема разработки нормативов предельно допустимой экологической нагрузки на водные экосистемы (ПДЭН).

В общем случае допустимая нагрузка на водоем (при его загрязнении) определяется как разность между установленной нормативной нагрузкой, т.е. возможностью сброса Снорм и уже существующей, т.е. фактической нагрузкой Сфакт :
2>8>8>
1   ...   5   6   7   8   9   10   11   12   ...   27