Прикладная техносферная рискология
Скачать 3.31 Mb.
|
Выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух в 2007 – 2012 гг. в Российской Федерации (данные Росстата)
По данным Росгидромета в 2012 году, в 138 городах РФ (57% городского населения) уровень загрязнения воздуха характеризуется как высокий и очень высокий. На территории Пермского края имеются 4 города с таким уровнем загрязнения, в Оренбургской, Ростовской, Самарской и Свердловской областях — 5 городов, в Красноярском крае и Ханты-Мансийском АО (Югра) — 6 городов, в Иркутской области — 7 городов. В 33 субъектах РФ, где наблюдения проводятся только в 1–3 городах, в каждом из них наблюдается высокий и очень высокий уровень загрязнения воздуха. Только в 9 субъектах РФ высокий и очень высокий уровень загрязнения воздуха городов не отмечен. 1.3. Источники загрязнения гидросферы Источник загрязнения гидросферы (ИЗГ) объект (технологический процесс, производство, территориально-производственный комплекс), от которого загрязнители поступают в поверхностные или подземные воды и нарушают нормы их качества. Классифицируют ИЗГ по разным признакам.
3. По расположению сбросов ИЗГ согласно ГОСТ 17.1.1.02-77 подразделяют на два типа:
Источники загрязнения гидросферы более разнообразны, а процессы самоочищения сложны, чувствительны, происходят медленнее и более значимы для обеспечения жизни на Земле по сравнению с процессами, происходящими в атмосфере. Так как с ИЗГ тесно связаны понятия водопользование, водопотребление, водоотведение и нормы качества воды, то кратко остановимся на них. Водопользование – использование воды без ее изъятия (гидроэнергетика, водный транспорт, рыбное хозяйство). В СанПиН 2.1.5.980-00 «Гигиенические требования к охране поверхностных вод», СП 2.1.5.1059-01 «Гигиенические требования к охране подземных вод от загрязнения», СП № 4631-88. «Санитарные правила и нормы охраны прибрежных вод морей от загрязнения в местах водопользования населения» регламентированы требования к качеству воды, которые зависят от их назначения. Выделяют две категории водоемов по виду их водопользования: 1-я категория – водоемы питьевого и культурно-бытового назначения; 2-я категория – водоемы рыбохозяйственного назначения, которые еще делятся на высшую, первую и вторую категории в зависимости от задач охраны ценных видов рыб. Требования к качеству воды зависят от категории водопользования. Водопотребление (водоснабжение) – использование воды с частичным (с возвратом) или полным (без возврата) ее изъятием с помощью комплекса сооружений и технологических процессов для бесперебойного обеспечения потребителей водой требуемого качества и объема. Основные водопотребители – сельское и бытовое хозяйство, производство. Водоотведение – система сброса сточных вод в водоемы с помощью комплекса инженерных, санитарных и технологических мероприятий (сооружений), обеспечивающих сбор, отведение, транспортировку сточных вод, и их очистку и обезвреживание, а также обработку твердых осадков. Водоотведение сточных вод от объектов водопотребителя проводится по схеме: сбросы поступают в канализационную сеть – систему трубопроводов, каналов, лотков и сооружений типа насосных и напорных станций для сбора и отведения сточных вод на очистные сооружения (если они имеются), а затем в водоемы. Канал или труба, отводящие сточные воды в водоем, называется выпуском. В зависимости от схемы поступления в канализационную сеть разных категорий сточных вод (производственные, бытовые, атмосферные) различают общесплавную (смешанную – все три категории сточных вод) и раздельные или полураздельные (раздельное удаление) схемы канализации. Это обусловлено разными составами и методами очистки сточных вод. Основные документы, регистрирующие водопотребление и водоотведение, экологические паспорта предприятия и природопользователя (соответственно ГОСТ 17.0.0.04.90 и ГОСТ Р 17.0.0.06-2000), статистический отчет по форме 2ТП (водхоз), журналы первичного учета воды (ПОД-11, ПОД-12) и сброса в водные объекты (ПОД-13). В таблицах 1.7, 1.8 приведен пример объемов пресных вод, забираемых из водоемов производствами РФ, и объем сточных вод, сбрасываемых в водоемы. Таблица 1.7 Забор пресных вод в Российской Федерации, млн. м3/год (данные Росводресурсов)
Таблица 1.8 Водоотведение по видам ОКВЭД (данные Росводресурсов)
Окончание табл. 1.8
Особенностью потребления и отведения воды в разных производствах является нормирование водопотребления и водоотведения. Норма водопотребления количество воды, необходимое для производственного процесса (м3/ед. продукции или сырья). Норма водоотведения количество сточных вод (СВ), отводимое от предприятия в водоем. Суточная норма водоотведения сточных вод находится как норма отведения воды в сутки (м3/ед. продукции, сырья) умноженное на массу произведенной продукции или израсходованного сырья за сутки. Процедура нормирования должна обеспечить нормы качества вод водоемов и водотоков. Нормирование качества воды состоит в установлении для воды водного объекта совокупности допустимых значений показателей ее состава и свойств, в пределах которых надежно обеспечиваются здоровье населения, благоприятные условия водопользования и экологическое благополучие вод ного объекта. Нормы установлены для условий хозяйственно-питьевого, коммунально-бытового и рыбохозяйственного водопользования. К хозяйственно-питьевому водопользованию относится использование водных объектов или их участков в качестве источников хозяйственно-питьевого водоснабжения, а также для водоснабжения предприятий пищевой промышленности. К коммунально-бытовому водопользованию относится использование водных объектов для купания, занятий спортом и отдыха населения. Требования к качеству воды, установленные для коммунально-бытового водопользования, распространяются на все участки водных объектов, находящихся в черте населенных мест, независимо от вида их использования. К рыбохозяйственному водопользованию относится использование водных объектов для обитания, размножения и миграции рыб и других водных организмов. Рыбохозяйственные водные объекты или их участки могут относиться к одной из трех категорий:
Нормы качества воды водных объектов включают:
При сбросе сточных вод или других видах хозяйственной деятельности нормы качества воды водоемов и водотоков должны выдерживаться на участках в один километр выше ближайшего по течению пункта водопользования (водозабор для хозяйственно-питьевого водоснабжения, места купания, организованного отдыха, территория населенного пункта и т. п.), а в водоемах – на акватории в радиусе одного километра от пункта водопользования. При сбросе сточных вод или при других видах хозяйственной деятель ности, влияющих на состояние рыбо-хозяйственных водотоков и водоемов, нормы качества воды в случае превышения этих норм должны соблюдаться в пределах всего рыбо-хозяйственного участка. Его начало определяется от контрольного створа, не далее чем в 500 м от места сброса сточных вод или расположения других источников примесей, влияющих на качество воды (мест добычи полезных ископаемых, производства работ на водном объекте). Водный объект или его участок считается загрязненным, если в местах водопользования не соблюдаются нормы качества воды в водном объекте. Качество воды характеризуется ее составом и физическими, химическими, биологическими свойствами. Основные показатели качества воды:
Интегральными показателями качества воды являются: – БПК5 (биологическое потребление кислорода) – количество кислорода, использованное в биологических процессах окисления органических веществ до СО2 и Н2О за определенное время суток, например за 5 суток при 20 °С. – БПКполн – потребление кислорода до начала процессов нитрификации, т. е. окисления нитритов до нитратов. За начало нитрификации принимают появление в воде 0,01 мг/дм3 нитратов. Обычно БПКполн близка по значениям к – БПК20 полная биологическая потребность воды в кислороде при 20 °С не должна превышать 3,0 мг/дм3. – ХПК (химическое потребление кислорода) – количество кислорода, эквивалентное расходуемому окислителем на все восстановители, содержащиеся в воде. ХПК определяется бихроматным методом и включает кислород БПКполн, а также кислород, расходуемый на нитрификацию, на перевод серы в сернистый ангидрид и др. окислительные процессы. – Токсичность острого действия на тест-объектах. Содержание загрязняющих веществ и микроорганизмов в воде нормируется количественными показателями: ПДК предельно допустимой концентрацией ЗВ в воде, при превышении которой вода становится не пригодной для установленного вида пользования или потребления. Для ЗВ ПДК устанавливается с учетом лимитирующего показателя вредности (ЛПВ). ЛПВ – это признак вредного действия загрязнителя, который характеризуется минимальной пороговой концентрацией. Для водоемов 1-ой категории нормирование качества воды проводят по 3-м видам ЛПВ: – общесанитарному (процессы самоочищения, О2, Н2S, CH4); – органолептическому (запах, вкус, цвет); – санитарно-токсикологическому признаками вредности. Например, ионы меди имеют по этим трем признакам ПДК, равные соответственно 5, 1 и 10 мг/дм3. Принимается минимальная концентрация по органолептическому ЛПВ, равная 1 мг/дм3. В перечне ПДК указывается ЛПВ и класс опасности вещества (1–4 кл.). Для водоемов 2-й категории кроме указанных используется еще два вида ЛПВ: токсикологический и рыбо-хозяйственный. Например, для этих водоемов ионы меди нормируются по токсикологическому ЛПВ – 0,01 мг/дм3. Если водоем используется для разных видов водопользования, то в качестве ПДК выбирается минимальное значение. Для водоемов 1-ой категории установлены нормы ПДК и ОДУ для 2000 ЗВ (гигиенические критерии) и 1150 ЗВ для водоемов 2-й категории (экологические критерии) по ГН 2.1.5.1315-03; ГН 2.1.5.1316-03; ГН 2.1.5.1831-04. Опасность загрязнения водоема i-м веществом отсутствует, если выполняется соотношение:  , (1.1)где Сi фактическая концентрация i-го вещества и его ПДК. При поступлении в водоемы нескольких загрязняющих веществ и от нескольких источников сумма отношений концентраций веществ, нормируемых по одинаковому ЛПВ и относящихся к 1- и 2-ому классу опасности к их ПДК не должны превышать единицы:  , (1.2)где n число загрязняющих веществ. Интегральная оценка качества воды индекс загрязнения воды (ИЗВ) для 6 загрязнителей, в которые обязательно входят растворенный кислород и БПК5, а также 4 приоритетных загрязнителя для данного водоема: ИЗВ (  )/ 6, (1.3)где Сi среднегодовая концентрация ЗВ; 6 лимитирующее число показателей. ИЗВ изменяется от 0,2 до 10 и характеризует различную степень качества воды: очень чистая (<0,2); чистая (0,2-1); умеренно-загрязненная (1–2); загрязненная (2–4); грязная (4–6); очень грязная (6–10); чрезвычайно-грязная (>10). Приоритетные источники сброса устанавливаются по величине отношения:  <0,05–0,1, (1.4) где Сij концентрация i-ой примеси, сбрасываемая j-м источником в расчетном створе, г/м3; ПДКi норматив i-ой примеси в водоеме хозяйственно-питьевого, культурно-бытового назначения или рыбо-хозяйственного водопользования. Источники, соответствующие указанному условию, из расчетов исключаются как дающие незначительный вклад в загрязнение водоема. Состав и свойства воды в водных объектах должны соответствовать нормативам ПДК ЗВ, микроорганизмов в створе водопользования реки или в радиусе 1 км от пункта водопользования для непроточного водоема. По аналогии с СЗЗ от ИЗА существуют водоохранные зоны, которые, согласно Водному кодексу РФ (ФЗ №74 от 3.06.2006 г. с изм. ФЗ №102 от 19.06.2007 г.), представляют собой территорию, примыкающую к акватории, на которой устанавливается специальный режим использования и охраны водоемов. В пределах водоохранных зон устанавливаются прибрежные защитные полосы, где запрещается распахивать землю, рубить лес, размещать строения, кроме объектов водоснабжения, рекреаций и др. разрешенных объектов (порты, ГЭС). Минимальная ширина водоохранных зон для рек в зависимости от их длины составляет от истока до 10 км 15 м; от 11 до 50 км 100 м; от 50 до 100 км 200 м; от 100 до 200 км 300 м; от 200 до 300 км 400 м; >500 км 500 м. Для озер и водохранилищ до 2 км2 300 м; более 2 км2 500 м. Сбросы (стоки), сточные воды (СВ) – это воды, отведенные после использования их в хозяйственно-бытовой и производственной деятельности человека в водные объекты. Обычно загрязненные они после очистки сбрасываются в реки, водоемы. Сбросы могут быть неорганизованными, если они стекают в водоем с территории предприятия, не оборудованного канализацией или иными устройствами для сбора. Организованные сбросы отводятся через специальные устройства, водовыпуски и классифицируются по следующим признакам:
Сбросы (СВ) классифицируются по разным признакам.
– условно чистые (незагрязненные) стоки, которые не приводят к изменениям физико-химического состава водоема в месте сброса. Они не требуют предварительной очистки; – нормативно очищенные – ими называют прошедшие очистку стоки, сброс которых не приводит к изменению качества воды в водоеме. Содержание загрязнителей в них соответствует ПДК; – загрязненные – к ним относят стоки, сброшенные без очистки или недостаточно очищенные, содержащие загрязняющие вещества выше ПДК. 3. По генезису примесей стоки классифицируют на загрязненные: – неорганическими (металлургические, цементные, химические заводы); – органическими (нефтехимия, оргсинтез); – смешанными, т. е. неорганическими и органическими примесями (нефте- и газодобыча), а также – микроорганизмами (бактерии, вирусы), наиболее характерными для биотехнологий. 4. По концентрации загрязняющих веществ производственные сбросы подразделяют на 4 группы: I 500; II 501–5000; III 5001–30 000; IV более 30 тыс. мг/дм3. 5. По степени агрессивности сбросы бывают неагрессивные (рН 6,5–8,0), слабоагрессивные (рН 6,0–9,0), сильно агрессивные (рН менее 6,0 и более 9,0). Это нейтральные, слабо- и сильно кислые или щелочные среды. 6. По степени дисперсности примесей (однородности стоков) и соответственно методам их удаления различают: – грубодисперсные и микрогетерогенные системы с размером частиц примесей более 10-5 см. Это – вещества неживой природы, планктон и бактерии, которые удаляются методами механическими безреагентными (седиментация, центрифугирование, фильтрация), сорбция, флокуляция, флотация, энергетическое воздействие ультразвуковое, УФ излучение; – ультрамикрогетерогенные системы (коллоидные растворы) с размером частиц 10-5–10-7 см и все виды неживой природы, вирусы. Методы очистки: сорбция, флокуляция, коагуляция, УЗ-обработка, УФ-облучение; – молекулярные, атомные (газы) и ионные системы – растворы с примесями 10-8 см. Методы их очистки: сорбция, экстракция, окисление-восстановление, электродиализ, обратный осмос, нейтрализация с переводом примесей в осадок или малодиссоциированные соединения, биохимическая очистка. Сбросы характеризуются рядом качественно-количественных показателей, варьирующие в зависимости от назначения водопотребления, технологического процесса перерабатываемого сырья, состава исходной воды. Показатели состава и свойств сбросов соответствуют тем, которые нормируются для водоемов в зависимости от их категории. Для характеристики сточных вод проводят определение ряда ниже приведенных показателей.
Например, в бытовых сточных водах содержатся примеси как минерального, так и органи ческого происхождения. Условно принимается, что в водах количество минеральных нерастворимых веществ – 5 %, коллоидов – 2 % и растворенного вещества – 30 %. Для органических веществ эти проценты – следующие: нерастворимые – 15 %; суспензии – 15 %, коллоиды – 8 % и рас творимые вещества – 20 %. Минеральные соединения преимущественно представлены фосфатами, хлоридами и гидрокарбонатами, органические безазотистые (углеводороды и жиры) и азотсодержащие (белки и продукты гидролиза). Почти всегда присутствуют болезнетворные формы микроорга низмов (вирусы, бактерии). Концентрация (С, мг/дм3) ЗВ в бытовых СВ определяется, исходя из норм количества загрязнений (а, г/сут) и водоотведения (в, дм3/сут) приходящиеся на одного жителя:  (1.5)Значения норм а и показатели бытовых СВ приведены в таблице 1.9 Таблица 1.9 |
Похожие:
 | Тимофеева С. С. Прикладная техносферная рискология. Биоиндикация и биотестирование : учеб пособие. – Иркутск : Изд–во Иргту, 2014.... |  | ... |
| Настоящие «Задания» к контрольным работам являются приложением к части 1 Методических указаний к курсу «Прикладная геодезия» и составлены... | | Предметной (Цикловой) комиссией специальностей Информационные системы (по отраслям) и Прикладная информатика (по отраслям) |
| Методические указания предназначены для студентов направления «Прикладная информатика» профиля «Прикладная информатика в экономике»,... | | Содержание отчета о преддипломной практике для специальности 351400 «Прикладная информатика (по областям)» 15 |
| Государственная итоговая аттестация выпускника по направлению подготовки бакалавров 01. 03. 02 Прикладная математика и информатика... | | Специальность 080801. 65 «Прикладная информатика (по областям)» Форма подготовки (очная) |
| Ефремов С. В., Струйков г в. Оформление учебных документов для направления подготовки высшего образования «Техносферная безопасность».... | | П. П. Рабочая программа производственной практики для студентов, обучающихся по направлению подготовки 230700. 62 «Прикладная информатика»,... |