1  

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«УЛЬЯНОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

ЭКОЛОГИЯ

Практикум для бакалавров всех профилей Составители: Е. Н. Калюкова В. В. Савиных

Ульяновск УлГТУ

2013

2  

УДК 504.75 (076) ББК 31.291 я7 Э 40

Рецензенты: зав. кафедрой химии, биологии и технологии хранения и переработки продукции растениеводства, д-р c.-х. наук, профессор В. И. Костин (Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия); канд. биол. наук, доцент кафедры поискового и аварийно-спасательного обеспечения полетов Н. Н. Иванская (Ульяновское высшее авиационное училище гражданской авиации)

Одобрено секцией методических пособий научно-методического совета УлГТУ.

Экология: Практикум для бакалавров всех профилей / сост. : Е. Н. Калюкова, В. В. Савиных. – Ульяновск : УлГТУ, 2013. – 111 с.

Практикум предназначен для бакалавров 1 курса всех профилей, составлен в соответствии с федеральным государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования. Рассматриваются основные понятия, устанавливается объем, состав и последовательность выполнения практических работ. Содержит необходимый справочный материал и основные расчетные зависимости. Пособие подготовлено на кафедре «Безопасность жизнедеятельности и промышленная экология».

УДК 504.75 (076)

ББК 31.291 я7

© Калюкова Е. Н., Савиных В.В., составление, 2013. © Оформление. УлГТУ, 2013.

Э 40

3  

СОДЕРЖАНИЕ

Оглавление ................................................................................................................................3

Введение .....................................................................................................................................5

Практическая работа № 1. Экологическое нормирование. Гигиеническое нормирование содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны ...............8

2. Санитарно-гигиеническое нормирование содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны .................................................................................................. 12

2.1. Нормирование негативных факторов .................................................................... 12

2.2. Комбинированное воздействие химических веществ на организм .................... 17

3. Мероприятия по обеспечению безопасности труда при контакте с вредными веществами ................................................................................................................... 19

4. Задание для самостоятельной работы ........................................................................ 20

Практическая работа № 2. Расчет рассеивания и нормативов предельно допустимых выбросов вредных веществ в атмосферу ........................................... 26

1. Общие сведения ........................................................................................................... 26

1.1. Основные положения закона «Об охране атмосферного воздуха» ..................... 26

1.2. Правила установления предельно допустимых выбросов (ПДВ) и временно согласованных (ВСВ) вредных веществ в атмосфере ............................................. 29

2. Методика расчета предельно допустимого выброса и его рассеивания ................ 31

2.1. Расчет рассеивания выбросов из одиночного источника ..................................... 31

2.2. Определение предельно допустимого выброса ..................................................... 35

2.3. Определение минимальной высоты одиночного источника выброса ................. 36

3. Практическая часть ...................................................................................................... 36

3.1. Определение максимальной приземной концентрации вредного вещества ...... 37

3.2. Определение расстояния от источника выброса (трубы) по оси факела, на котором достигается максимальная приземная концентрация вредного вещества38

3.3. Определение предельно допустимого выброса вредного вещества в атмосферу из одиночного источника ............................................................................................ 38

3.4. Определение приземных концентраций вредного вещества (CO) на различных расстояниях от источника выбросов в атмосферу .................................................. 39

4. Задание для самостоятельной работы ........................................................................ 41

Практическая работа № 3. Нормирование качества окружающей среды. Изучение критериев оценки загрязнения атмосферы ........................................... 43

1. Оценка суммарного загрязнения воздуха в городах ......................................... 43

3

4  

2. Оценка загрязнения атмосферного воздуха по среднесуточным предельно допустимым концентрациям. Определение ИЗА ..................................................... 45

3. Оценка загрязнения атмосферного воздуха по среднегодовым концентрациям. Определение комплексного показателя Р ................................................................. 48

4. Задание для самостоятельной работы ........................................................................ 54

Практическая работа № 4. Изучение критериев оценки загрязнения гидросферы ........................................................................................................................ 56

1. Нормирование загрязняющих веществ в водных объектах .................................... 56

2. Комплексная оценка качества поверхностных вод по индексу загрязненности воды (ИЗВ) ................................................................................................................... 61

3. Задание для самостоятельной работы ....................................................................... 64

Практическая работа № 5. Изучение критериев оценки загрязнения почв ....... 68

1. Общие сведения ........................................................................................................... 68

2. Нормирование и контроль загрязнения почв ........................................................... 69

3. Оценка уровня химического загрязнения почв ........................................................ 74

4. Задание для самостоятельной работы ....................................................................... 76

Практическая работа № 6. Плата за негативное воздействие на окружающую среду ................................................................................................................................ ….80

1. Платежи за загрязнение окружающей среды в размерах, не превышающих установленные природопользователю предельно допустимые нормативы выбросов (сбросов) загрязняющих веществ, объемы размещения отходов. ........ 82

2. Платежи за загрязнение окружающей среды в пределах установленных лимитов (временно согласованных нормативов) и за сверхлимитное загрязнение окружающей среды ..................................................................................................... 88

3. Порядок расчета платы за выбросы загрязняющих веществ в атмосферу от автотранспорта ............................................................................................................. 89

4. Порядок расчета платы за размещение отходов. ..................................................... 92

5. Задание для самостоятельной работы ....................................................................... 97

Глоссарий .............................................................................................................................. 102

Библиографический список ............................................................................................. 110

4

5

ВВЕДЕНИЕ

Практикум «Экология» составлен на основании федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования и учебных планов УлГТУ для бакалавров всех профилей.

Целями освоения дисциплины «Экология» являются формирование у обучающихся знаний о природе, о воздействии человека на природу и окружающую среду, глобальных экологических проблемах, системах очистки и ресурсосберегающих технологиях, правовых и нормативно-технических основах экологической науки, развития экологического мышления и выработки активной жизненной позиции по вопросам улучшения качества окружающей среды и ее охраны. Также изучение дисциплины направлено на приобретение практических навыков использования компьютерных технологий для сбора, хранения, обработки, анализа и представления экологической информации.

Задачами изучения дисциплины «Экология» являются освоение обучающимися теоретических знаний и практических способов действий, необходимых и достаточных для:

- ознакомления обучающихся с основными понятиями курса; - идентификации негативных воздействий естественного и

антропогенного происхождения на окружающую природную среду;

- разработки и реализации мер применения современных технологий и средств, используемых при решении задач защиты природы;

- изучения научных основ организации природоохранной производственной деятельности;

- прогнозирования развития негативных антропогенных воздействий на окружающую природную среду и оценки последствий их применения;

- воспитания активной жизненной позиции в природоохранной деятельности.

Учебная дисциплина «Экология» является обязательной дисциплиной «Математического и естественнонаучного цикла». Дисциплина наряду с прикладной направленностью ориентирована на повышение гуманистичес-кой составляющей образования и является базой для изучения социально-экономических, гуманитарных и общепрофессиональных дисциплин.

5

6

В практикуме рассматриваются экологические проблемы современности. Причины возникновения глобальных экологических проблем и динамика их развития. Антропогенная экологическая нагрузка на окружающую среду. Закон РФ «Об охране окружающей природной среды». Основные направления рационального природопользования и охраны окружающей среды.

В ходе изучения дисциплины «Экология» должны формироваться следующие компетенции:

а) общекультурные (ОК): - умение осознавать нравственные обязанности человека по

отношению к природе, обществу, другим людям и самому себе (ОК-26);

- понимание роли охраны окружающей среды и рационального природопользования для развития и сохранения цивилизации (ОК-43);

- способность осознавать, критически оценивать и анализировать вклад своей предметной области в решении экологических проблем и проблем безопасности (ОК-46);

- способность использовать полученные знания для аргументирован-ного обоснования своих решений с точки зрения безопасности (ОК-47);

б) профессиональные (ПК): - владение культурой безопасности, экологическим сознанием, при

котором вопросы безопасности и сохранения окружающей среды рассматриваются в качестве важнейших приоритетов жизнедеятельности (ПК-17);

- способность и готовность понимать проблемы устойчивого развития и рисков, связанных с деятельностью человека (ПК-18);

- владение приемами рационализации жизнедеятельности, ориентированными на снижение антропогенного воздействия на природную среду и обеспечение безопасности личности и общества (ПК-19);

- способность выбирать технические средства и технологии с учетом экологических последствий их применения (ПК-24);

- способность предусмотреть меры по сохранению и защите экосистемы в ходе своей общественной и профессиональной деятельности (ПК-31);

6

7

- способность и готовность применять профессиональные знания для минимизации негативных экологических последствий, обеспечения безопасности и улучшения условий труда в сфере своей профессиональной деятельности (ПК-34);

- способность использовать знание основных закономерностей функционирования биосферы и принципов рационального природопользования для решения задач профессиональной деятельности (ПК-120).

В результате изучения дисциплины обучающийся должен: Иметь представление: - об экосистемах, - о глобальных экологических проблемах, - о методах уменьшения и исключения вредного влияния промыш-

ленных предприятий на окружающую природную среду, - о современных методах контроля за состоянием окружающей сре-

ды, об экозащитной технике и технологии. Знать: - характеристики возрастания антропогенного воздействия на

природу; - принципы рационального природопользования; - методы снижения хозяйственного воздействия на биосферу; - организационные и правовые средства охраны окружающей среды; - основные понятия, законы и модели экологии; - требования экологии по защите окружающей среды; - методы теоретического и экспериментального исследования

в экологии. Уметь: - осуществлять оценку воздействия производства на окружающую

среду с учетом специфики природно-климатических условий; - использовать нормативно-правовые акты при работе с экологиче-

ской документацией. Иметь навыки: - оценивать проблему и прогнозировать последствия своей профес-

сиональной деятельности с точки зрения единства биосферы и био-социальной природы человека.

В практикум включены методики практических работ по определе-нию экологических параметров воздуха, водной среды, почвы.

7

8

Работы предназначены для ознакомления студентов с нормированием деятельности промышленных предприятий, связанной с загрязнением окружающей среды. По приведенной методике определяют размеры платежей, осуществляемых промышленным предприятием за выбросы и сбросы вредных веществ в атмосферу и в водоемы, а также за образовавшиеся отходы.

Главная задача данного пособия – помочь студентам-бакалаврам усвоить основные понятия изучаемого предмета, развить практические навыки решения конкретных задач и закрепить их при проведении расчетов. Основной акцент сделан на самостоятельную работу, поэтому каждый раздел сопровождается индивидуальными заданиями по каждой практической работе. Приведены вопросы и задачи для самостоятельной проработки прочитанного материала.

Практическая работа №1. Экологическое нормирование. Гигиеническое нормирование содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны

Цель работы: Познакомиться с нормированием в области охраны окружающей среды (ОС). Научиться анализировать и выявлять вещества обладающие эффектом суммации. Провести расчет по определению фактического эффекта. Предложить рекомендации по улучшению санитарно-гигиенических условий на основе требований санитарных норм и правил.

1. Экологическое нормирование

Каждый гражданин России имеет право на благоприятную окружающую среду и на достоверную информацию о ее состоянии (ст. 42, Конституция РФ). Это право обеспечивается нормированием качества окружающей среды – экологическим нормированием.

Федеральный закон «Об охране окружающей среды» определяет нормирование как деятельность по установлению «нормативов качества окружающей среды, нормативов допустимого воздействия на окружающую среду при осуществлении хозяйственной и иной деятельности, иных нормативов в области охраны окружающей

8

9

среды, а также государственных стандартов и иных нормативных документов в области охраны окружающей среды» (ст. 19).

Нормированию в области охраны окружающей среды в Федеральном законе «Об охране окружающей среды» отводятся главы: V, статьи 19-28 и VII, статьи 34-56, в которых подробно излагаются основы нормирования, требования к нормативам, нормативы, а также требования в области охраны ОС при осуществлении хозяйственной и иной деятельности.

Экологическое нормирование – это установление показателей качества окружающей среды и предельно допустимых воздействий на нее, научная, правовая, административная деятельность, направленная на установление предельно допустимых норм воздействия на окружающую среду, при соблюдении которых не происходит деградация экосистем, гарантируется сохранение биологического разнообразия и экологическая безопасность населения.

Нормирование является важнейшим средством охраны ОС, регулирования природопользования и обеспечения безопасности в экологической сфере. Экологическое нормирование широко применяется в отечественной и зарубежной практике экологического менеджмента. Оно относятся к административным методам управления.

В природоохранной практике России экологическое нормирование служит одной из основных мер охраны окружающей среды, а введение государственных норм качества ОС и установление порядка нормирования хозяйственной деятельности на окружающую среду является важнейшей функцией государственного управления.

В систему экологических нормативов входят: • нормативы качества окружающей среды; • нормативы предельно допустимого вредного воздействия на

состояние окружающей среды; • нормативы использования природных ресурсов; • экологические стандарты;

9

10

• нормативы санитарных и защитных зон.

При этом различают: • нормативы качества окружающей среды – дают оценку окружаю-

щей среде; • нормативы воздействия на ОС – лимитируют источники вредного

воздействия на ОС. Нормативы качества ОС устанавливаются для оценки состояния ат-

мосферного воздуха, вод, почв по химическим, физическим и биологиче-ским показателям.

Согласно Закону «Об охране окружающей среды», «качество окружающей среды – состояние окружающей среды, которое характеризуется физическими, химическими, биологическими и иными показателями и их совокупностью».

Нормативы допустимого воздействия устанавливают требования к источнику вредного воздействия, ограничивая его деятельность определенной пороговой концентрацией. Это, прежде всего, относится к выбросам и сбросам. Они должны обеспечить соблюдение нормативов качества окружающей среды с учетом природных особенностей территорий, акваторий (рис. 1).

В целях предотвращения негативного воздействия на окружающую среду хозяйственной или иной деятельности для юридических и физических лиц – природопользователей устанавливаются следующие нормативы допустимого воздействия на окружающую среду (ст. 22):

• нормативы допустимых выбросов и сбросов веществ и микроор-ганизмов;

• нормативы образования отходов производства и лимиты на их размещение;

• нормативы допустимых физических воздействий (количество те-пла, уровни шума, вибрации, ионизирующего излучения, напря-женности электромагнитных полей и др.);

• нормативы допустимого изъятия компонентов природной среды; • нормативы допустимой антропогенной нагрузки на окружающую

среду.

10

11

Рис.

1. С

трук

тура

нор

мати

вов

в со

отве

тств

ии с

Фед

ерал

ьны

м за

коно

м «О

б ох

ране

окр

ужаю

щей

сре

ды»

и

их п

ракт

ичес

кая

реал

изац

ия

Нор

мат

ивы

ка

чест

ва

Нор

мат

ивы

доп

усти

мог

о во

здей

стви

я

ПД

К

хими

ческ

их

вещ

еств

ПД

В

физи

ческ

их

факт

оров

Воз

дух

Вод

а

Поч

вы

Пищ

евы

е

прод

укты

Ради

ацио

нное

Те

плов

ое

Эле

ктро

магн

итно

е

Шум

овое

П

В,

ПС

П

ДРО

П

ДУ

фи

зиче

ског

о во

здей

стви

я

Нор

мати

в до

пуст

имой

ан

троп

оген

ной

нагр

узки

Нор

мати

в до

пуст

имог

о из

ъяти

я ре

сурс

ов

Воз

дух

В

ода

Отх

од

Ради

ацио

нное

Те

плов

ое

Эле

ктро

магн

ит-

ное

Ш

умов

ое

Виб

раци

онно

е

Лес

ные

Вод

ные

Биол

огич

ески

е Ры

бны

е

11

12

2. Санитарно-гигиеническое нормирование содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны

2.1. Нормирование негативных факторов Гигиеническое нормирование – это установление пределов

интенсивности и продолжительности воздействия на организм человека факторов окружающей среды с целью предотвращения повреждения органов и систем человека и развития заболеваний. Гигиеническое нормирование является основной задачей гигиены.

При анализе негативного влияния хозяйственной деятельности на окружающую среду и человека рассматриваются три основных вида вредных воздействий: химическое, физическое и биологическое.

Гигиеническое нормирование, т. е. ограничение содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны до предельно допустимых концентраций, приобретает большое значение. Гигиенические нормативы 2.25.1313-03 «Предельно допустимые концентрации в воздухе рабочей зоны» устанавливают ПДК вредных веществ в рабочей зоне ПДКр.з.

Гигиенический норматив – установленное исследованиями допус-тимое максимальное или минимальное количественное и (или) качествен-ное значение показателя, характеризующего тот или иной фактор среды обитания с позиций его безопасности и (или) безвредности для человека.

Вредное вещество – это вещество, которое при контакте с организмом человека может вызвать производственные травмы, профессиональные заболевания или отклонения в состоянии здоровья, как в процессе работы, так и в последующие сроки жизни настоящего и будущего поколений.

Нормативы предельно допустимых концентраций (ПДК) химических веществ – это нормативы, которые установлены в соответствии с показателями предельно допустимого содержания химических веществ, в том числе радиоактивных и микроорганизмов в окружающей среде, и несоблюдение которых может привести к

12

13

загрязнению окружающей среды, деградации естественных экологических систем.

ПДК устанавливают для производственной среды и населенных мест. При их установлении необходимо руководствоваться следующими принципами:

- приоритет (важность) всех медицинских и биологических по-казаний к установлению санитарных регламентов перед прочими подходами (техническая достижимость, экономические требования, целесообразность);

- пороговость для всех типов действия неблагоприятных факто-ров (в том числе химических соединений мутагенного и канцерогенного действия, ионизирующего излучения), т. е. порог воздействия, ниже которого не наблюдается никакого отрицательного влияния факторов;

- опережение разработки и внедрения профилактических мероприятий и средств защиты по сравнению с моментом появления опасного фактора.

В результате производственной деятельности в воздушную среду могут поступать различные вредные вещества в виде паров, газов, пыли. Воздух – среда, непосредственно окружающая человека и поэтому прямо воздействующая на его здоровье.

Пары, газы, жидкости, аэрозоли, соединения, смеси при контакте с организмом человека могут вызывать заболевания или отклонения в состоянии здоровья. В организм вредные химические вещества могут проникать через органы дыхания, желудочно-кишечный тракт и неповрежденную кожу. Однако основным путем поступления являются легкие.

Об опасности веществ можно судить по критериям токсичности: ПДК – предельно допустимой концентрации в воздухе рабочей зоны, воде, почве; ОБУВ – ориентировочному безопасному уровню воздействия для тех же сред.

13

14

Для каждого вещества устанавливается как минимум два нормативных значения: ПДК в воздухе рабочей зоны (ПДКр.з.) и ПДК в атмосферном воздухе ближайшего населенного пункта (ПДКа.в.).

ПДКр.з. – это концентрация, которая при работе не более 41 часа в неделю в течение всего рабочего стажа не может вызвать заболеваний у работающих и их детей.

ПДКа.в. – это предельная концентрация, которая на протяжении всей жизни человека не должна оказывать на него вредного воздействия и на окружающую среду в целом.

Обычно ПДКр.з. > ПДКа.в. На территории предприятия содержание примесей принимают равным 0,3ПДКр.з. Трехкратное снижение нормы содержания примесей в воздухе на территории предприятия по сравнению с ПДКр.з. вызвано тем, что этот воздух используется для вентиляции производственных помещений (приточная вентиляция). Поэтому он должен быть более чистым.

На производстве в течение всего рабочего дня концентрации вредных веществ не бывают постоянными. Они либо нарастают к концу смены, снижаясь за обеденный перерыв, либо резко колеблются, оказывая на человека непостоянное действие, которое во многих случаях оказывается более вредным.

Для воздуха населенных пунктов установлены два вида ПДК:

Максимально разовая предельно допустимая концентрация ПДКм.р. – это такая концентрация вредного вещества в воздухе, которая не должна вызывать при вдыхании его в течение 30 мин рефлекторных реакций в организме человека (ощущение запаха, изменение световой чувствительности глаз и др.).

Среднесуточная предельно допустимая концентрация ПДКс.с. – это такая концентрация вредного вещества в воздухе, которая не должна оказывать на человека прямого или косвенного вредного воздействия при неопределенно долгом (годы) воздействии.

14

15

В воздухе населенных пунктов с населением более 200 тыс. человек и в курортных зонах концентрация вредных веществ с учетом рассеивания не должна превышать 80% от ПДКм.р.

На практике имеет место следующее неравенство для предельно допустимых концентраций вредных веществ (табл. 1):

ПДКр.з > ПДКм.р. > ПДКс.с.

Эффект воздействия различных веществ зависит от количества попавшего в организм вещества, его физико-химических свойств, длительности поступления, химических реакций в организме, от пола, возраста, индивидуальной чувствительности, пути поступления и выведения, распределения в организме, а также метеорологических условий и других сопутствующих факторов окружающей среды.

Содержание вредных веществ в воздухе регламентируется ГОСТ 12.1.005-88 «ССБТ Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны», СНиП, отраслевыми правилами.

По степени воздействия на организм человека вредные вещества в соответствии с классификацией ГОСТ 12.1.007-76 «ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности» подразделены на 4 класса опасности:

1 – чрезвычайно опасные вещества, ПДК < 0,1мг/м3, например, свинец, ртуть, озон;

2 – высокоопасные вещества, ПДК = 0,1...1,0 мг/м3, например, марганец, хлор, азотная кислота;

3 – умеренно опасные, ПДК = 1,0...10 мг/м3, например, азота диоксид, метиловый спирт, сернистый ангидрид;

4 – малоопасные, ПДК > 10 мг/м3, например, угарный газ, ацетон, аммиак.

15

16

Таблица 1 Предельно допустимые концентрации вредных веществ, ПДК мг/м3

Вредное вещество

В

воздухе рабочей

зоны, мг/м3

В воздухе населенных

мест, максимально

разовое воздействие не более 30 мин

В воздухе населенных

мест, средне-суточное

воздействие более 30 мин

Кла

сс о

пасн

ости

ве

щес

тва

Осо

бенн

ости

во

здей

стви

я на

ор

гани

зм

1 2 3 4 5 6 Азота диоксид 2 0,085 0,04 2 О Азота окислы 5 0,6 0,06 3 О Азотная кислота 2 0,4 0,15 2 - Акролеин 0,2 0,03 0,03 3 - Алюминия окись 6 0,2 0,04 4 - Аммиак 20 0,2 0,04 4 Ф Ацетон 200 0,35 0,35 4 - Аэрозоль пятиокиси ванадия

0,1

-

0,02

1

-

Бензол 5 1,5 0,1 2 К Винилацетат 10 0,15 0,15 3 - Вольфрам 6 - 0,1 3 Ф Вольфрамовый ангидрид

6

-

0,15

3

Ф

Дихлорэтан 10 3 1 2 - Гексан 300 60 - 4 - Кремний двуокись 1 0,15 0,06 3 Ф Ксилол 50 0,2 0,2 3 - Метиловый спирт 5 1 0,5 3 - Озон 0,1 0,16 0,03 1 О Оксид углерода 20 5 3 4 Ф Полипропилен 10 3 3 3 - Ртуть 0,01…

0,0005 - 0,0003 1 -

Серная кислота 1 0,3 0,1 2 - Сернистый ангидрид 10 0,5 0,05 3 -

Сода кальцинированная

2 - - 3 -

Соляная кислота 5 - - 2 - Толуол 50 0,6 0,6 3 - Фенол 0,3 0,01 0,003 2 - Формальдегид 0,5 0,035 0,003 2 О, А

16

17

Окончание табл. 1 1 2 3 4 5 6

Хрома окись 1 - - 3 А Хрома трехокись 0,01 0,0015 0,0015 1 К, А Этилендиамин 2 0,001 0,001 3 - Этиловый спирт 1000 5 5 4 - Цемент, пыль 6 - - 4 Ф

Примечание: О – вещества с остронаправленным механизмом воздействия, опасное для развития острых отравлений, за содержанием которых в воздухе требуется автоматический контроль; А – вещества, способные вызвать аллергические заболевания в производственных условиях; К – канцерогены; Ф – аэрозоли, преимущественно фиброгенного действия.

2.2. Комбинированное воздействие химических веществ на организм

Большое количество химических веществ, встречающихся в окружающей среде, обусловливает их комбинированное воздействие на организм человека.

В условиях современного производства человек подвергается комбинированному действию вредных веществ, а также воздействию негативных факторов другой природы (физических – шуму, вибрации, электромагнитным и ионизирующим излучениям).

К основным видам комбинированного действия относят: аддитивность, синергизм, антагонизм.

Многие загрязняющие вещества, содержащиеся в выбросах промышленных предприятий и других источников загрязнения, обладают сходным токсическим действием на живые организмы. Кроме того, ряд веществ может усиливать свою токсичность в присутствии других. Это явление называют эффектом суммации вредного вещества.

Суммация (аддитивное действие) – суммарный эффект действия смеси равен сумме эффектов входящих в смесь компонентов.

Для гигиенической оценки воздушной среды при совместном присутствии в воздухе нескольких веществ, обладающих суммацией действия, сумма их концентраций не должна превышать единицу:

17

18

С1ПДК1

+ С2ПДК2

+ ⋯+ С𝑖ПДК𝑖

≤ 1,

где С1, С2, …, Сi − концентрация вредных веществ в атмосфере в одной и той же точке местности, мг/м3; ПДК1, ПДК2, ..., ПДКi − максимальные разовые предельно допустимые концентрации вредных веществ в атмосфере, мг/м3.

Суммация характерна для веществ общего направленного действия, когда вещества оказывают одинаковое воздействие на одни и те же системы организма (например, смеси углеводородов).

На практике эффект суммации посредством оценки концентрации через нормирование по веществу, относящемуся к наиболее неблагоприятному классу опасности, рассчитывается по формуле

СПР = С1 + С2ПДК1ПДК2

+ ⋯+ С𝑛ПДК1ПДК𝑛

,

где СПР – приведенная концентрация вещества, характеризующая всю группу загрязняющих веществ, действующих по принципу суммации.

Аддитивность – токсикологическое действие какого-либо вещества в смеси пропорционально его концентрации.

Синергизм – токсическое действие смеси усиливается по отно-шению к индивидуальным веществам. Эффект синергизма больше аддитивного.

С1ПДК1

+ С2ПДК2

> 1.

Например, алкоголь значительно повышает опасность отравления анилином и рядом медикаментов. При совместном присутствии в воз-духе сернистого ангидрида SО2 и серного ангидрида SО3 ПДК обоих веществ соответственно снижается. Токсичность SО2 резко возрастает при одновременном воздействии SО2 и СО.

Антагонизм, или ингибирование, – происходит снижение воздействия одного или обоих веществ в результате их взаимовлияния.

С1ПДК1

+ С2ПДК2

< 1.

18

19

При проектировании или строительстве предприятий в районах, где воздух уже загрязнен, необходимо выбросы предприятий нормировать с учетом присутствующих примесей, т. е. фоновый концентрации (Сф). Если в атмосферном воздухе присутствуют выбросы нескольких веществ, то сумма отношений концентраций загрязняющих веществ к их ПДК (с учетом Сф) не должна превышать единицы:

∑ 𝐶𝑖ПДК𝑖−𝐶ф

𝑛𝑖=1 ≤ 1,

где Сi – концентрация i-го вещества; ПДКi – предельно допустимая концентрация i-го вещества; Сф – фоновая концентрация i-го вещества; n – число суммируемых веществ.

Комбинированное действие проявляется в том случае, когда проникновение одного и того же вещества в организм человека происходит разными путями. Поступление вредного вещества может осуществляться одновременно пероральными и ингаляционным путями. Для оценки комплексного действия химических веществ рекомендуется использовать формулу суммационного эффекта:

СатмПДКатм

+ СводаПДКаода

+ СпищаПДКпища

≤ 1,

где Сатм, Свода, Спища − концентрация вредных веществ в атмосфере, в воде, продуктах питания соответственно; ПДКатм, ПДКвода, ПДКпища − предельно допустимая концентрация вредного вещества в атмосфере, воде, продуктах питания.

3. Мероприятия по обеспечению безопасности труда при контакте с вредными веществами

1. Замена вредных веществ менее вредными и безвредными веществами.

2. Внедрение прогрессивной технологии. 3. Выбор оборудования, а также санитарно-технического

оборудования: отопления, вентиляции, водопровода, канализации, не допускающего выделения вредных веществ.

4. Организация и регулирование обмена воздуха в помещении.

19

20

5. Рациональная планировка помещения. 6. Использование средств индивидуальной защиты. 7. Специальная подготовка и инструктаж обслуживающего

персонала. 8. Проведение предварительных и периодических медицинских

осмотров. 9. Контроль за содержанием вредных веществ в воздухе рабочей

зоны. 10. Обеспечение работающих членов коллектива, связанных с

вредными условиями труда, профпитанием.

4. Задание для самостоятельной работы

Задание для самостоятельной работы для каждого студента представлено в таблице 2.

Порядок выполнения работы Методика сравнения фактической концентрации с ПДК

проводится на основе заданной фактической концентрации набора веществ согласно варианту (табл. 2) и ПДК согласно ГОСТ 12.1.005-88 (табл. 1)

1. Выбрать вариант задания (табл. 2). Заполнить таблицу 4 в соответствии с вариантом. Сопоставить данные концентрации веществ с ПДК по соответствующему варианту (табл. 1), сделать вывод о соответствии нормам каждого из веществ в отдельности по графам 9 – 11 таблицы 4, т. е.

Сх < ПДК; Сх > ПДК или Сх = ПДК.

2. Принять решение о соответствии нормам заданной по варианту совокупности веществ при их одновременном воздействии.

3. Эффект суммации оценивается по набору веществ согласно варианту и перечню веществ, обладающих эффектом суммации. Выявить вещества, обладающие суммацией действия, обозначив

20

21

их символом «∑» перед названием вещества (использовать таблицу 3). При этом считать, что эффект суммации имеет место, если хотя бы два из веществ, заданных по варианту, имеются в таблице 3. Рассчитать эффект суммации и сделать вывод.

4. Оформить отчет к работе в виде таблицы 4 и сделать выводы о

соответствии нормам фактических значений концентраций веществ, обладающих эффектом суммации («соответствует» или «не соответствует»).

В случае несоответствия вредных веществ (данных в варианте) гигиеническим нормам, предложить мероприятия по снижению выбросов и методы защиты работников от воздействия вредных веществ.

Таблица 2 Таблица вариантов заданий к практической работе

№ в

ариа

нта

Вещество Фактическая

Концентрация, мг/м3

№ в

ариа

нта

Вещество Фактическая

концентрация, мг/м3

1 2 3 1 2 3

1

Акролеин Дихлорэтан Хлор Оксид углерода Сернистый ангидрид Хрома окись

0,01 4,0 0,02 10,0

0,03 0,1

3

Азота двуокись Ацетон Бензол Фенол Оксид углерода Винилацетат

0,5 0,2 0,05 0,01 10,0 0,1

2

Азота двуокись Аммиак Хрома окись Сернистый ангидрид Ртуть Акролеин

0,04 0,5 0,2 0,5

0,001 0,01

4

Серная кислота Азотная кислота Кремний двуокись Фенол Ацетон Озон

0,5 0,5 0,2

0,01 0,2

0,001

21

22

Продолжение табл. 2 1 2 3 1 2 3

5

Этиловый спирт Оксид углерода Озон Серная кислота Соляная кислота Сернистый ангидрид

150 15,0 0,01 0,05 5,0 0,05

12

Аммиак Оксид азота(II) Вольфрам Алюминия оксид Оксид углерода Фенол

0,001 0,1 4,0 5,0 5,0

0,01

6

Фенол Азот окислы Вольфрам Полипропилен Ацетон Формальдегид

0,001 0,1 10 5,0 0,5 0,02

13

оксид азота(IV) алюминия оксид Фенол Бензол Формальдегид Винилацетат

0,1 5,0 0,01 0,05 0,01 0,1

7

Акролеин Дихлорэтан Озон Оксид углерода Формальдегид Вольфрам

0,01 5,0 0,01 15

0,02 4,0

14

Оксид углерода Этилендиамин Аммиак Азота двуокись Ацетон Бензол

10 0,1 0,1 5,0 100 0,05

8

Аммиак Ацетон Бензол Озон Дихлорэтан Фенол

0,01 150 0,05 0,001 5,0 0,5

15

Азотная кислота Толуол Винилацетат Оксид углерода Алюминий окись Гексан

0,5 0,6 0,15 10,0 10,0 0,01

9

Озон Метиловый спирт Ксилол Азот двуокись Формальдегид Толуол

0,01 0,2 0,5 0,5 0,01 0,5

16

Акролеин Дихлорэтан Хлор Хрома трехокись Ксилол Ацетон

0,01 5,0 0,01 0,1 0,3 0,1

10

Ацетон Оксид углерода Кремния двуокись Фенол Формальдегид Толуол

0,2 15,0 0,2

0,003 0,02 0,05

17

Оксид углерода Азота двуокись Формальдегид Акролеин Дихлорэтан Озон

10,0 1,0 0,02 0,01 0,5 0,02

11

Азот окислы Алюминия окислы Формальдегид Винилацетат Бензол Фенол

0,1 5,0 0,02 0,1 0,05 0,005

18

Аммиак Азот окислы Оксид углерода Фенол Вольфрам Алюминия окись

0,05 0,1 15,0 0,005 4,0 3,0

22

23

Окончание табл. 2 1 2 3 1 2 3

19

Аммиак Азота двуокись Вольфрамовый ангидрид Хрома трехокись Озон Дихлорэтан

0,5 1,0 5,0

0,2

0,001 5,0

20

Ацетон Фенол Формальдегид Полипропилен Толуол Винилацетат

0,3 0,003 0,02 8,0 0,7 0,15

Таблица 3 Перечень веществ, обладающих эффектом суммации

№ п/п

Вещества № п/п

Вещества

1 2 1 2

1 Аммиак, сероводород, формальдегид 14 Аэрозоли пятиокиси ванадия и

оксида хрома

2 Азота диоксид, гексан, углерода оксид, аммиак 15 Бензол и ацетофенол

3 Азота диоксид, гексан, углерода оксид, формальдегид 16 Вольфрамовый и сернистый

ангидриды

4 Азота диоксид, серы диоксид, углерода оксид, фенол 17 Озон, двуокись азота и

формальдегид

5 Ацетон, акролеин, фталевый ангидрид 18

Мышьяковистый ангидрид и свинца ацетат

6 Ацетон, фенол 19 Мышьяковистый ангидрид и германий

7 Ацетон и ацетофенол 20 Озон, двуокись азота и формальдегид

8 Ацетон, фурфурол, формальдегид, фенол 21 Этилен, пропилен, бутилен и

амилен

9 Ацетальдегид и винилацетат 22 Оксид углерода, двуокись азота, формальдегид, гексан

10 Аэрозоли пятиокиси ванадия и оксиды марганца 23

Пропионовая кислота и пропионовый альдегид

11 Аэрозоли пятиокиси ванадия, сернистый ангидрид 24

Сернистый ангидрид и аэрозоль серной кислоты

12 Сернистый ангидрид и никель металлический 25 Сероводород и формальдегид

13 Сернистый ангидрид и сероводород 26 Уксусная кислота и уксусный

ангидрид

23

24

Окончание табл. 3 1 2 1 2

27 Сернистый ангидрид и двуокись азота 32 Оксид углерода и пыль

цементного производства

28 Сернистый ангидрид, оксид углерода, фенол, пыль конверторного производства

33 Сильные минеральные кислоты (серная, хлористоводородная, азотная, соляная)

29 Сернистый ангидрид, оксид углерода, двуокись азота, фенол 34 Фурфурол, метиловый и этиловый

спирты 30 Сернистый ангидрид и фенол 35 Фенол и ацетофенол

31 Серный и сернистый ангидриды, аммиак и азота окислы 36 Циклогексан и бензол

Пример. В воздухе имеется смесь веществ, с концентрацией: аммиак – 0,02 мг/м3;

диоксид азота – 5 мг/м3; гексан – 0,01 мг/м3 (таблица 4). Сопоставляем данные концентрации веществ с ПДК (табл. 2) и заполняем графы 9 –11 таблицы 4.

Определяем вещества, обладающие эффектом суммации, из таблицы 3, значения ПДК – из таблицы 1.

Находим сумму концентраций веществ, обладающих суммацией действия, в воздухе рабочей зоны:

0,0220

+ 52

+ 0,01300

= 2,51 .

Находим сумму концентраций веществ, обладающих суммацией действия, в воздухе населенных мест (максимально разовая - ПДКмр) :

0,020,2

+ 50,085

+ 0,0160

= 58,92 .

Находим сумму концентраций веществ, обладающих суммацией действия, в воздухе населенных мест (среднесуточная – ПДКсс) :

0,020,04

+ 50,04

+ 0,01−

= 125,5 .

Во всех трех случаях концентраций веществ их сумма превышает 1(единицу), следовательно, можно сделать вывод о несоответствии нормам фактических значений концентрации веществ, обладающих эффектом суммации.

Аммиак, диоксид азота, гексан – все эти вещества предоставляют опасность для жизни и деятельности человека.

24

25

Таб

лица

4

Исх

одны

е да

нны

е и

норм

ирую

щие

знач

ения

Номер варианта

Вещ

е-ст

во

Кон

цент

раци

я вр

едно

го в

ещес

тва,

мг/

м3

Класс опасности

Особенности воз-действия

Соо

твет

стви

е но

рмам

каж

дого

из в

ещес

тв

в от

дель

ност

и Ф

акти

чес-

кая

Пре

дель

но д

опус

тима

я ко

нцен

трац

ия П

ДК

ПД

Крз

ПД

Кмр

ПД

Ксс

в во

здух

е ра

боче

й

зоны

в во

здух

е на

селе

нны

х ме

ст

при

врем

ени

возд

ейст

вия

< =

30 м

ин

> 30

мин

1

2 3

4 5

6 7

8 9

10

11

Х

амми

ак

0,02

20

0.

2 0,

04

IV

- <

ПД

К(+

) <

ПД

К(+

) <

ПД

К(+

) аз

ота

диок

сид

5 2

0,08

5 0,

04

II

0 >

ПД

К(-)

>

ПД

К(-)

>

ПД

К(-)

ге

ксан

0,

01

300

60

- IV

-

< П

ДК

(+)

< П

ДК

(+)

-

При

меч

ание

: В гр

афах

9, 1

0, 1

1 со

отве

тств

ие н

орма

м об

озна

чить

знак

ом (+

), а

несо

отве

тств

ие зн

аком

(-).

К

онтр

ольн

ые

вопр

осы

1.

К

ак к

ласс

ифиц

ирую

тся

хими

ческ

ие в

ещес

тва

в за

виси

мост

и от

их

прак

тиче

ског

о ис

поль

зова

ния?

2.

К

ак к

ласс

ифиц

ирую

тся

вред

ные

вещ

еств

а по

сте

пени

опа

снос

ти?

3.

Д

айте

опр

едел

ение

пре

дель

но д

опус

тимо

й, м

акси

маль

но р

азов

ой, с

редн

есут

очно

й ко

нцен

трац

ии.

4.

Как

кла

ссиф

ицир

уютс

я вр

едны

е ве

щес

тва

по в

озде

йств

ию н

а ор

гани

зм ч

елов

ека?

5.

К

аким

и пр

инци

пами

рук

овод

ству

ютс

я пр

и ус

тано

влен

ии П

ДК

и П

ДУ

? 6.

П

о ка

ким

пока

зате

лям

прои

сход

ит н

орми

рова

ние

нега

тивн

ых

факт

оров

? 7.

К

как

им п

рофе

ссио

наль

ным

забо

лева

ниям

при

води

т во

здей

стви

е аэ

розо

лей?

8.

К

ак о

сущ

еств

ляет

ся ги

гиен

ичес

кое

норм

иров

ание

сод

ерж

ания

вре

дны

х ве

щес

тв в

воз

духе

раб

очей

зоны

? 9.

Ч

то т

акое

эфф

ект

сумм

ации

и к

акие

вре

дны

е ве

щес

тва

им о

блад

ают?

10

. У

каж

ите

исто

чник

и и

виды

вре

дны

х ве

щес

тв,

обра

зую

щие

ся в

тех

ноло

гиче

ских

про

цесс

ах,

хара

ктер

ных

для

тепл

оэне

ргет

ики.

25

26

Практическая работа № 2. Расчет рассеивания и нормативов предельно допустимых выбросов вредных веществ в атмосферу

Цель работы: Познакомиться с нормированием деятельности промышленных предприятий, связанной с выбросом вредных веществ в атмосферу из стационарных источников (труб). Провести по стандартной методике расчет рассеивания вредного вещества в воздухе, определить значение предельно допустимого выброса (ПДВ) и рассчитать высоту источника выброса, при которой концентрация вещества в воздухе не превышает ПДК.

Газовые выбросы промышленных предприятий содержат вредные вещества различной степени токсичности. В случае неэффективной работы газоочистного оборудования или его отсутствия эти вещества загрязняют атмосферный воздух и оказывают вредное воздействие на здоровье людей, животных, состояние растительности и окружающей среды в целом.

С целью охраны атмосферного воздуха устанавливаются нормативы предельно допустимых выбросов загрязняющих веществ стационарными и передвижными источниками загрязнений, а также нормативы предельно допустимых вредных физических воздействий. Эти нормативы устанавливаются для каждого стационарного источника выбросов или для иного вредного воздействия на атмосферный воздух, а также для каждой модели транспортных или иных передвижных средств и установок.

1. Общие сведения

1.1. Основные положения закона «Об охране атмосферного воздуха»

Основой мероприятий по охране атмосферного воздуха является Федеральный закон «Об охране атмосферного воздуха» от 04.09.99 №96-ФЗ (с изменениями и дополнениями). Настоящий Федеральный закон устанавливает правовые основы охраны атмосферного воздуха и направлен на реализацию конституционных прав граждан на

26

27

благоприятную окружающую среду и достоверную информацию о ее состоянии.

Нормативы предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ в атмосферном воздухе и уровней вредных физических воздействий на него являются едиными для всей территории Российской Федерации.

Нормативы предельно допустимых выбросов загрязняющих атмосферу веществ и предельно допустимых вредных физических воздействий на нее устанавливаются на уровне, при котором выбросы загрязняющих веществ и вредные физические воздействия не приведут к превышению нормативов предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ в атмосферном воздухе и предельно допустимых уровней вредных физических воздействий.

Выброс загрязняющих веществ в атмосферу стационарным источником загрязнения допускается в каждом случае на основании разрешения, выдаваемого специально уполномоченным на то государственным органом. В разрешении предусматриваются нормативы предельно допустимых выбросов загрязняющих веществ, а также другие требования, обеспечивающие охрану атмосферного воздуха.

Предприятия, учреждения и организации, деятельность которых связана с выбросами загрязняющих веществ в атмосферу, обязаны проводить организационно-хозяйственные, технические и иные мероприятия для обеспечения выполнения условий и требований, предусмотренных в разрешениях на выброс, принимать меры по снижению выбросов, обеспечивать бесперебойную работу и поддержание в исправном состоянии сооружений и аппаратуры для очистки выбросов и контроля за ними, а также осуществлять постоянный учет количества и состава загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу.

Осуществление мероприятий по охране атмосферного воздуха не должно приводить к загрязнению почв, воды и других природных объектов. В случаях нарушения условий и требований,

27

28

предусмотренных разрешениями, а также когда возникает угроза здоровью населения, выброс загрязняющих веществ должен быть приостановлен или запрещен по решению органа, осуществляющего государственный контроль за охраной атмосферного воздуха, вплоть до прекращения деятельности отдельных промышленных установок, цехов, предприятий и учреждений.

При получении предупреждения о возможном повышении концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе в связи с ожидаемыми неблагоприятными условиями предприятия, учреждения и организации обязаны проводить специально разработанные по согла-сованию с органами, осуществляющими государственный контроль за охраной атмосферного воздуха, мероприятия по снижению выбросов таких веществ в атмосферу.

При размещении, проектировании и вводе в эксплуатацию новых и реконструированных предприятий, сооружений и других объектов, при совершенствовании существующих и внедрении новых технологичес-ких процессов и оборудования необходимо обеспечивать соблюдение нормативов вредных воздействий на атмосферный воздух. При этом должны предусматриваться утилизация, обезвреживание вредных веществ и отходов. Совокупность выбросов, а также вредных воздействий от проектируемых, действующих и планируемых к строительству в будущем предприятий не должны приводить к превышению нормативов предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ в атмосферном воздухе и нормативов предельно допустимых уровней вредных физических воздействий на него.

Запрещается ввод в эксплуатацию новых и реконструированных предприятий, сооружений и других объектов, не удовлетворяющих требованиям по охране атмосферного воздуха. Предприятия, деятельность которых связана с выбросами загрязняющих веществ в атмосферу, независимо от времени ввода их в действие должны быть оснащены сооружениями, оборудованием и аппаратурой для очистки

28

29

выбросов в атмосферу и средствами контроля за количеством и составом выбрасываемых загрязняющих веществ.

Добыча полезных ископаемых, взрывные работы, размещение и эксплуатация терриконов, отвалов, свалок должны проводиться с соблюдением правил по предотвращению и сокращению загрязнения атмосферного воздуха способами, согласованными с органами, осуществляющими государственный контроль за охраной атмосферного воздуха.

Размещение в населенных пунктах терриконов, отвалов, складирование промышленных отходов, производственного, бытового мусора и других отходов, являющихся источниками загрязнения атмосферного воздуха пылью, вредными газообразными и дурно пахнущими веществами, запрещается. Сжигание указанных отходов на территории предприятий, учреждений, организаций и населенных пунктов также запрещается, кроме случаев, когда сжигание осуществляется с использованием специальных установок при соблюдении требований по охране атмосферного воздуха.

1.2. Правила установления предельно допустимых выбросов (ПДВ) и временно согласованных (ВСВ) вредных веществ в атмосфере

Предельно допустимый выброс (ПДВ) является научно-техническим нормативом, устанавливаемым для каждого конкретного источника загрязнения атмосферы при условии, что выбросы вредных веществ от него и всей совокупности источников города или другого населенного пункта с учетом их рассеивания и превращения в атмосфере, не создадут приземной концентрации, превышающей установленные нормативы качества окружающей среды. При этом под нормативами качества окружающей среды принимаются предельно допустимые концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе населенных мест (ПДКав).

29

30

В тех случаях, когда на данном предприятии или группе предприятий, расположенных в одном районе, величины ПДВ по причинам объективного характера не могут быть достигнуты в настоящее время, по согласованию с органами Госкомгидромета должно планироваться поэтапное, с указанием продолжительности каждого этапа, снижение выбросов от действующих предприятий до величин, обеспечивающих соблюдение ПДК. При этом величины временно согласованных выбросов (ВСВ) должны устанавливаться с учетом значений величин выбросов, достигнутых предприятиями с наилучшей (в части охраны природной среды) технологией данного производства.

Величины ПДВ и ВСВ устанавливаются для отдельных источников в граммах в секунду и в тоннах в год. В случае невозможности установления для источников ВСВ на уровне передовых производств уполномоченные органы должны предусмотреть в установленном порядке уменьшение объема производства, закрытие или вывод соответствующих предприятий или объектов или изменение их профиля.

Наряду с установлением ПДВ и ВСВ для одиночных источников, в результате суммирования устанавливаются значения ПДВ и ВСВ для предприятий и комплексов в целом. При установлении ПДВ и ВСВ для источников должны учитываться фоновые концентрации загрязнений в атмосферном воздухе, фактически созданные остальными источниками своего и других предприятий города и промышленного района. Фоновые концентрации устанавливаются по данным наблюдений сети Общегосударственной службы контроля за состоянием атмосферы либо определяются расчетным путем.

Величины ПДВ и ВСВ утверждаются в порядке, установленном специально уполномоченными государственными органами. Пересмотр их производится в случае изменения мощности, технологии производства, режима работы предприятия, но не реже одного раза в пять лет.

30

31

Величины ПДВ и ВСВ определяются путем расчета загрязнения атмосферы вредными выбросами из отдельного источника или группы источников, определения расчетной концентрации этих загрязнений в приземном слое атмосферы и сопоставления полученных данных с предельно допустимыми концентрациями примесей в атмосферном воздухе населенных пунктов. Результаты проводятся по Методике нормирования промышленных выбросов в атмосферу, разработанной Государственным комитетом по гидрометеорологии и контролю природной среды.

2. Методика расчета предельно допустимого выброса и его рассеивания

2.1. Расчет рассеивания выбросов из одиночного источника

Степень опасности загрязнения приземистого слоя атмосферного воздуха выбросами вредных веществ от промышленных предприятий определяется по наибольшей рассчитанной величине приземистой концентрации вредных веществ (Сmax, мг/м3). Алгоритмом расчета максимальной концентрации являются формулы определения приземной концентрации загрязняющих веществ, описанные в ОНД-86, РД52.04.212-86 «Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий».

Величина Сmax определяется на определенном расстоянии от места выброса при наиболее неблагоприятных метеоусловиях. Значение Сmax не должно превышать ПДК данного вредного вещества.

Величина Сmax для выброса нагретой газовоздушной смеси из одиночного источника с круглым устьем определяется по формуле

Сmax = А∙М∙𝐹∙𝑚∙𝑛∙𝜂𝐻2∙ �𝑉𝑖∙∆𝑇

3 . (1)

Максимальная приземистая концентрация вредных веществ для выброса холодной газовоздушной смеси из одиночного источника с круглым устьем определяется по формуле

31

32

Сmax = А∙М∙𝐹∙𝑛∙𝐷∙𝜂8𝑉∙𝑖𝐻3/4 , (2)

где Н – высота источника выбросов над уровнем земли, м; ΔТ – разность температур между выбрасываемой газовоздушной смесью и температурой окружающего воздуха; А – коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмо-сферы и определяющий условия вертикального и горизонтального рассеивания вредных веществ в атмосферном воздухе.

Для России и стран ближнего зарубежья коэффициент А принимается: - для субтропической зоны Средней Азии (лежащей южнее 40о с.ш.) и

Забайкалья (Бурятия и Читинская область) – 250; - для европейской части России (районы южнее 50о с.ш., районы Нижнего

Поволжья, Кавказ), Дальнего Востока, Сибири, стран ближнего зарубежья (Молдова, Казахстан, Киргизия, Таджикистан, Узбекистан) – 200;

- для европейской части России и части Урала в зоне от 50о до 52о с.ш. (за исключением перечисленных выше районов, попадающих в эту зону) – 180;

- для европейской части РФ (за исключением центра) и части Урала севернее 52о с.ш., а также для Украины (для расположенных на Украине источников высотой менее 200 м в зоне от 50о до 52о с.ш. – 180; а южнее 50о с.ш. – 200) – 160;

- для центра европейской части России (Московская, Тульская, Рязанская, Владимирская, Калужская и Ивановская области) – 140.

Величина М – количество вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу (г/с).

Безразмерный коэффициент F, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе, принимается:

• для газообразных вредных веществ (сернистого газа, сероуглерода и т. п.) и мелкодисперсных аэрозолей (пыли, золы и т. п., скорость упорядоченного оседания которых практически равна нулю) F = 1;

• для пыли и золы (кроме указанных в предыдущем пункте): - если коэффициент очистки газовых выбросов равен

не менее 90%, F = 2; - если коэффициент очистки газовых выбросов равен от 75

до 90%, F = 2,5;

32

33

- если коэффициент газовых выбросов очистки менее 75%, F = 3,0.

Вне зависимости от эффективности пылеулавливания значение коэффициента F принимается равным 3, также при расчетах рассеивания пыли в атмосфере для производств, в которых выбросы пыли сопровождаются выделениями водяного пара в количестве, достаточном для того, чтобы в течение года наблюдалась его интенсивная конденсация сразу же после выхода в атмосферу, а также коагуляция влажных пылевых частиц (например, глиноземное производство).

Безразмерные коэффициенты m и n учитывают условия выхода газовоздушной смеси из устья источника.

Безразмерный коэффициент η учитывает рельеф местности (для ровной и слабопересеченной местности η = 1).

Коэффициент m определяется в зависимости от величины параметра f [м/(с2 . оС)] по формулам:

𝑚 = 1

0,67 + 0,1�𝑓 + 0,34�𝑓3 , при 𝑓 < 100 (3)

или

𝑚 = 1,47�𝑓3 , при 𝑓 ≥ 100 (4)

𝑓 = 103 𝑊2∙𝐷𝐻2∙∆𝑇

, (5)

где W – средняя скорость выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса, м/с; D – диаметр источника выброса, м.

Выбросы, при которых 𝑓 ≥ 100, относятся к холодным, а 𝑓 < 100 – к нагретым.

Значение параметра fe для холодных выбросов рассчитывается по формуле

𝑓𝑒 = 800(𝑉𝑚′ )3. (6) Для 𝑓𝑒 < 𝑓 < 100 значение коэффициента m вычисляется

при 𝑓𝑒 = 𝑓.

33

34

В случае прямоугольного или квадратного устья трубы определяют эффективный диаметр устья Dэ по формуле

𝐷э = 2𝐿𝐵𝐿+𝐵

, (7)

L – длина устья, м; B – ширина устья, м; для источника с квадратным устьем L = В.

Объем газовоздушной смеси Vi (м/c) определяется по формуле

𝑉𝑖 = 𝜋𝐷2

4𝑊. (8)

Значение безразмерного коэффициента n определяется в зависимости от значения параметра Vm по формулам:

n = 1, при Vm ≥ 2; (9)

n = 0, 532 Vm 2 – 2,13 Vm + 3,13, при 0,5 ≤ Vm < 2; (10)

n = 4,4 Vm , при Vm < 5. (11) Для холодных выбросов (f > 100) n определяется так же, как для

нагретых выбросов при Vm = Vm'

Для нагретых выбросов параметр Vm определяется по формуле

𝑉𝑚 = 0,65�𝑉𝑖∙∆𝑇𝐻

3 . (12)

Для холодных выбросов

𝑉𝑚′ = 1,3𝑊𝐷𝐻

. (13)

Расстояние Хmax (м) от источника выбросов, на котором призем-ная концентрация С (мг/м3) при неблагоприятных метеоусловиях достигает максимального значения Сmax, определяется по формуле

𝑋𝑚𝑎𝑥 = 5−𝐹4𝑑𝐻. (14)

Безразмерный коэффициент d находят по формулам: - при f < 100

𝑑 = 2,48�1 + 0,28�𝑓𝑒3 � при 𝑉𝑚 ≤ 0,54; (15)

𝑑 = 4,95𝑉𝑚�1 + 0,28�𝑓𝑒3 � при 0,5 < 𝑉𝑚 ≤ 2; (16)

𝑑 = 7�𝑉𝑚�1 + 0,28�𝑓𝑒3 � при 𝑉𝑚 > 2; (17)

34

35

- при f > 100 или ΔТ = 0

d = 5,7 при 𝑉𝑚′ ≤ 0,5; (18)

d = 11,4 𝑉𝑚′ , при 0,5 < 𝑉𝑚′ ≤ 2; (19)

𝑑 = 16�𝑉𝑚′ при 𝑉𝑚′ > 2. (20)

Величины приземных концентраций вредных веществ С в атмосфере по оси факела выброса на различных расстояниях от источника выброса определяются по формуле

C = S1. Cm. (21)

Безразмерный коэффициент S1 определяется в зависимости от отношения 𝑥

𝑥𝑚 по формулам:

при 𝑥𝑥𝑚

≤ 1 S1 = 3 � 𝑥𝑥𝑚�4− 8 � 𝑥

𝑥𝑚�3

+ � 𝑥𝑥𝑚�2

; (22)

при 1 < 𝑥𝑥𝑚

≤ 8 𝑆1 = 1,13

0,13� 𝑥𝑥𝑚

�2+1

. (23)

При 𝑥𝑥𝑚

> 8 и F = 1 величина S1 определяется по формуле

𝑆1 =𝑥𝑥𝑚

3,58� 𝑥𝑥𝑚

�2−3,52 𝑥

𝑥𝑚+120

, (24)

при 𝑥𝑥𝑚

> 8 и F = 2; 2,5 или 3 величина S1 определяется по

формуле 𝑆1 = 1

0,1� 𝑥𝑥𝑚

�2+2,47 𝑥

𝑥𝑚−17,8

. (25)

2.2. Определение предельно допустимого выброса

Предельно допустимый выброс (г/с) вредного вещества в атмосферу из одиночного источника, при котором обеспечивается не превышающая ПДК его концентрация в приземистом слое воздуха, определяется по формулам:

- для нагретых выбросов:

ПДВ = �ПДК− Сф�∙Н2∙ �𝑉𝑖∆𝑇

3

𝐴∙𝐹∙𝑚∙𝑛 , (26)

35

36

- для холодных выбросов:

ПДВ = 8�ПДК− Сф�∙Н∙ √Н

3 ∙𝑉𝑖𝐴∙𝐹∙𝑛∙η ∙𝐷

. (27)

2.3. Определение минимальной высоты одиночного источника выброса

Определение минимальной высоты источника выброса (трубы), при которой обеспечивается не превышающее ПДК значение максимальной приземной концентрации вредного вещества, определяется:

- для холодных выбросов по формуле

Н = � А∙М∙𝐹∙𝐷8∙𝑉1∙ПДК

�3/4

, (28)

- для нагретых выбросов по формуле

Н = �𝐴𝑀𝐹

ПДК∙ �𝑉𝑖∙∆𝑇3 . (29)

3. Практическая часть

Пример расчета. Выхлопные газы предприятия выбрасывают в атмосферу, где температура воздуха равна Тв = 21,4 (оС), через N дымовых труб (N =1), имеющих высоту Н = 7 (м) и прямоугольное устье длиной L = 0,5 (м) и шириной В = 0,4 (м). Температура выбрасываемых газов Тг = 75 (оС), средняя скорость выхода газовоздушной смеси W = 14 (м/с).

Концентрация С (г/м3) выбрасываемых в атмосферу вредных веществ, определенная экспериментально, соответствует: С(СО) = 3,630; С(NO2) = 0,085; C(SO2) = 0,380; C(NH3) = 0,2. Фоновые концентрации по всем выбрасываемым веществам равны нулю.

N = 1, А= 200, F = 1 (для всех вариантов) Необходимо:

а) определить фактический массовый выброс М вредных веществ по концентрациям С выбрасываемых веществ;

б) рассчитать ПДВ по всем компонентам и сопоставить с фактическим массовым выбросом М соответствующих вредных веществ;

36

37

в) обосновать необходимость установки газоулавливающего и газо-очистного оборудования.

Решение.

3.1. Определение максимальной приземной концентрации вредного вещества

1. Определяем эффективный диаметр устья трубы по формуле (7):

𝐷э = 2𝐿𝐵𝐿+𝐵

= 2∙0,5∙0,40,5+0,4

= 0,44 м2.

2. Находим эффективный объем выходящих газов по формуле (8):

𝑉𝑖 = 𝜋𝐷2э4𝑊 = 3,14∙0,442∙14

4= 2,1 (м3/с).

3. Определяем f по формуле (5):

𝑓 = 103 𝑊2∙𝐷э

𝐻2∙∆𝑇= 103 14

2∙0,4472∙53,6

= 32,84.

Поскольку f (f = 32,84) < 100, то дальше расчет проводят по формулам для нагретых выбросов.

4. Определяем коэффициент m по формуле (3):

𝑚 = 10,67+0,1�𝑓+0,34 �𝑓3 = 1

0,67+0,1√32,84+0,34 √32,843 = 0,43.

5. Параметр Vm определяем по формуле (12):

𝑉𝑚 = 0,65�𝑉𝑖∙∆𝑇𝐻

3= 0,65�2,1∙53,6

73

= 1,64.

6. Поскольку 0,5 ≤ Vm < 2 (Vm = 1,64), то n определяем по формуле (10): n = 0, 532 Vm 2 – 2,13 Vm

+ 3,13 = 0, 532 .1,642 – 2,13. 1,64 + 3,13 = =1,43 – 3,49 + 3,13 = 1,07.

7. Определяем количество вредных веществ М (г/с), т.е. фактический массовый выброс:

М(СО) = С(СО) .VЭ = 3,63. 2,1= 7,62 (г/с);

М(NО2) = С(NО2) .VЭ = 0,085. 2,1= 0,18 (г/с);

М(SО2) = С(SО2) .VЭ = 0,38. 2,1= 0,798 (г/с);

М(NH3) = С(NH3) .VЭ = 0,2. 2,1= 0,42 (г/с).

37

38

8. Максимальная приземная концентрация вредного вещества, уравнение (1):

Сmax(СО) = А∙М∙𝐹∙𝑚∙𝑛𝐻2∙ �𝑉1∙∆𝑇∙

3 = 200∙7,62∙1∙0,43∙1,0772∙ √2,1∙53,63 = 2,822 мг/м3;

Сmax(𝑁О2) = А∙М∙𝐹∙𝑚∙𝑛𝐻2∙ �𝑉1∙∆𝑇∙

3 = 200∙0,18∙1∙0,43∙1,0772∙ √2,1∙53,63 = 0,067 мг/м3;

Сmax(𝑆О2) = А∙М∙𝐹∙𝑚∙𝑛𝐻2∙ �𝑉1∙∆𝑇∙

3 = 200∙0,798∙1∙0,43∙1,0772∙ √2,1∙53,63 = 0,296 мг/м3;

Сmax(𝑁𝐻3) = А∙М∙𝐹∙𝑚∙𝑛𝐻2∙ �𝑉1∙∆𝑇∙

3 = 200∙0,42∙1∙0,43∙1,0772∙ √2,1∙53,63 = 0,156 мг/м3 .

3.2. Определение расстояния от источника выброса (трубы) по оси факела, на котором достигается максимальная приземная концентрация вредного вещества

Находим расстояние Хmax по формуле (14):

𝑋𝑚𝑎𝑥 = 5−𝐹4𝑑 ∙ 𝐻 .

Поскольку 0,5 ≤ Vm < 2 (Vm = 1,64), то «d» вычисляем по формуле (16):

𝑑 = 4,95𝑉𝑚�1 + 0,28�𝑓𝑒3 � = 4,95 ∙ 164�1 + 0,28 �32,843 � =

= 8,1(1 + 0,9) = 15,39 ;

𝑋𝑚𝑎𝑥(СО) = 𝑋𝑚𝑎𝑥(𝑁О2) = 𝑋𝑚𝑎𝑥(𝑆О2) = 𝑋𝑚𝑎𝑥(𝑁𝐻3) = 5 − 𝐹

4𝑑 ∙ Н =

= 5−14

15,39 ∙ 7 = 107,7 (м).

3.3. Определение предельно допустимого выброса вредного вещества в атмосферу из одиночного источника

Проводим расчет ПДВ для всех вредных выбросов по формуле (26):

ПДВ(СО) = �ПДК− Сф�∙Н2∙ �𝑉𝑖∆𝑇3

𝐴∙𝐹∙𝑚∙𝑛= (5− 0)∙72∙ √2,1∙53,63

200∙1,0∙0,43∙1,07= 12,8 (г/с);

38

39

ПДВ(𝑁𝑂2) = (0,085− 0)∙72∙ √2,1∙53,63

200∙1,0∙0,43∙1,07= 0,22 (г/с);

ПДВ(𝑆𝑂2) = (0,5− 0)∙72∙ √2,1∙53,63

200∙1,0∙0,43∙1,07= 1,28 (г/с);

ПДВ(𝑁𝐻3) = (0,2− 0)∙72∙ √2,1∙53,63

200∙1,0∙0,43∙1,07= 0,51 (г/с).

Массовые выбросы не превышают ПДВ, поэтому нет необходимости

устанавливать пылегазоулавливающие аппараты.

3.4. Определение приземных концентраций вредного вещества (CO) на различных расстояниях от источника выбросов в атмосферу

Величины приземных концентраций вредного вещества в атмосфере на различных расстояниях x от источника выбросов, см. уравнение (21):

C = S1. C m.

Расчет проводится для следующих значений отношения заданного значения расстояния к значению, при котором достигается максимальная приземная концентрация:

𝑥𝑥𝑚

= 0, 25; 𝑥𝑥𝑚

= 0, 5; 𝑥𝑥𝑚

= 1,5; 𝑥𝑥𝑚

= 3,0; 𝑥𝑥𝑚

= 5,0.

В данном примере этим отношениям соответствуют следующие расстояния от источника выбросов: 250, 500, 1500, 3000, 5000 м.

Приземные концентрации для значений отношения 𝑥𝑥𝑚

≤ 1.

Зависимость концентрации вредного вещества в приземном слое атмосферы от расстояния от источников выбросов.

Коэффициент S1 определяем по уравнению (22):

S1 = 3 �𝑥𝑥𝑚�4− 8 �

𝑥𝑥𝑚�3

+ 6 �𝑥𝑥𝑚�2

= 3 ∙ 0,254 − 8 ∙ 0,253 + 6 ∙ 0,252 =

= 0,262.

39

40

Приземная концентрация определяется по уравнению (21):

C = S1. C m = 0,262 . 2,822 = 0,74 мг/м3,

𝑥𝑥𝑚

= 0,5. S1 = 0,687; C = 1,94 мг/м3.

Приземные концентрации для значений отношения: при 𝑥

𝑥𝑚 > 1 ( 𝑥

𝑥𝑚 = 1,5), коэффициент S 1 вычисляем по уравнению (23):

𝑆1 = 1,13

0,13� 𝑥𝑥𝑚

�2+1

= 1,130,13(1,5)2+1

= 0,874.

C = S1 . C m =0,874 . 2,822 = 2,47 мг/м3.

Аналогично рассчитываются расстояния от источника выбросов и приземные концентрации для других значений 𝑥

𝑥𝑚 :

𝑥𝑥𝑚

= 3, S1 = 0,52; C = 1,47 мг/м3.

𝑥𝑥𝑚

= 5, S1= 0,266; C = 0,75 мг/м3.

Зависимость изменения концентрации CO в приземном слое атмосферы не различных расстояниях от источника выбросов атмосферу представлена на рис. 2.

Рис. 2. Зависимость концентрации вредного вещества (СО) в приземном слое

атмосферы от расстояния до источника выбросов

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000

С(С

О),

мг/

м3

X, м

40

41

4. Задание для самостоятельной работы

Необходимо: а) определить фактический массовый выброс М вредных веществ по

концентрациям С выбрасываемых веществ; б) рассчитать ПДВ по всем компонентам и сопоставить с фактическим

массовым выбросом М соответствующих вредных веществ; в) обосновать необходимость установки газоулавливающего и газо-

очистного оборудования; г) определить приземные концентрации вредного вещества (CO) на

различных расстояниях от источника выбросов в атмосферу (трубы). Представить графически изменение концентрации в зависимости от расстояния от источника.

Данные по предприятию для расчета представлены в таблице 5. Фоновые концентрации по всем выбрасываемым веществам равны нулю.

N = 1, А= 200, F = 1 (для всех вариантов). Таблица 5

Расчет массового выброса вредных веществ в атмосферу и ПДВ

№ вари-анта

Выброс вредных веществ масса М, г/м3

Н, м L. B W, м/с Тг Та

СО NO2 SO2 NH3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

ПДКмр 5 0,085 0,5 0,2 0 3,63 0,085 0,38 0,2 7 0,5.0,4 14 75 21,4 1 38,5 0 0,76 0,45 8 0,6 . 0,5 15 85 20,5 2 95 0,56 1,2 0 10 0,6 . 0,5 12 80 25 3 55,2 0,58 0 2,54 10 0,5 . 0,5 15 100 15 4 69 1,24 0,55 0 9 0,5 . 0,5 15 105 22 5 55,8 0 0,39 0,32 8 0,6 . 0,5 11 86 20 6 78,4 1,26 0 0,59 11 0,5 . 0,5 13 140 23 7 2,5 0 5 1,6 8 0,5 . 0,4 12 120 22 8 2,9 1,1 2,5 0 9 0,6 . 0,4 12 130 25 9 8,83 0,55 2,7 0 12 0,5 . 0,5 12 108 21 10 5,66 0 1,16 0,5 15 0,5 . 0,4 12 95 20 11 4,38 3,5 0 1,75 8 0,5 . 0,5 15 80 22 12 6,6 0 13 5 8 0,5 . 0,4 20 90 19 13 5,5 0 12 6 10 0,5 . 0,5 20 75 18

41

42

Окончание табл. 5

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 14 1,87 6,65 0 3,46 11 0,4 . 0,4 16 110 16 15 1,13 1,6 3,4 0 12 0,6 . 0,6 13 90 21 16 6,3 0 120 2,68 11 0,6 . 0,3 15 85 24 17 7 2,68 1,2 0 15 0,5 . 0,5 7 110 23 18 2,68 1,1 0 4,05 14 0,6 . 0,4 11 130 20 19 8,3 0 2,8 3,2 12 0,4 . 0,3 12 150 25 20 5,68 3,12 0,98 0 10 0,4 . 0,3 20 160 22

Контрольные вопросы

1. Как называются нормативы качества атмосферного воздуха? 2. Какое условие принимается за основу при установлении для стационарного

источника выбросов норматива предельно допустимого выброса (ПДВ)? 3. На основании какого документа разрешается выброс загрязняющих веществ в

атмосферу от стационарных источников? 4. Какие меры применяются к предприятию, имеющему выбросы в атмосферу, в

случаях, когда возникает угроза здоровью населения и окружающей среде? 5. Какие мероприятия по охране атмосферного воздуха должны осуществляться

при размещении, вводе в действие новых или реконструируемых действующих предприятий?

6. Какое санитарно-гигиеническое требование должно выполняться при вводе в эксплуатацию новых и реконструируемых предприятий, сооружений и других объектов, при совершенствовании существующих и внедрении новых технологических процессов и оборудования?

7. Какие мероприятия должны осуществляться на предприятиях, деятельность которых связана с выбросами загрязняющих веществ в атмосферу?

8. В каких случаях устанавливаются нормативы временно согласованных выбросов (ВСВ) вредных веществ в атмосферу?

9. Какие требования предъявляются к предприятию при установлении норм ПДВ?

10. Какие данные принимаются за основу при установлении нормативов ВСВ? 11. Каким образом устанавливаются нормативы ПДВ и ВСВ?

42

43

Практическая работа №3. Нормирование качества окружающей среды. Изучение критериев оценки загрязнения атмосферы

Цель работы: Изучить и приобрести практические навыки расчета некоторых критериев оценки качества атмосферы городов, использующихся при проведении оценки воздействия на окружающую среду.

1. Оценка суммарного загрязнения воздуха в городах

С развитием промышленности происходит постоянное увеличение загрязненности атмосферного воздуха. Предприятия выбрасывают в воздух тысячи тонн пыли, химических соединений, тяжелых металлов. На каждого жителя России приходится примерно по 200 килограммов вредных веществ, содержащихся в воздухе, – это сажа, диоксид серы, аммиак, оксид углерода, бензпирен, формальдегид, диоксид азота, сероводород и другие вещества.

Под качеством атмосферного воздуха понимают совокупность свойств атмосферы, определяющую степень воздействия физических, химических и биологических факторов на людей, растительный и жи-вотный мир, а также на материалы, конструкции и окружающую сре-ду в целом.

По действующему экологическому законодательству в Россий-ской Федерации степень загрязнения определяется путем сравнения средних и максимальных значений концентрации со стандартами ка-чества атмосферного воздуха – предельно допустимой концентрацией (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест:

• ПДКсс – предельно допустимая среднесуточная концентрация загрязняющего вещества в воздухе населенных мест, мг/м3; эта концентрация не должна оказывать на человека прямого или косвенного вредного воздействия при неограниченно продол-жительном воздействии;

• ПДКмр – предельно допустимая максимально-разовая концен-

43

44

трация загрязняющего вещества в воздухе населенных мест, мг/м3; при вдыхании в течение 20–30мин. она не должна вызы-вать рефлекторных реакций в организме человека.

Установлено три показателя качества воздуха: индекс загрязнения атмосферы – ИЗА, стандартный индекс – СИ и наибольшая повторяемость превышения ПДК – НП (табл. 6):

- ИЗА – комплексный индекс загрязнения атмосферы, учитываю-щий несколько примесей. Величина ИЗА рассчитывается по значениям среднегодовых концентраций примесей. Поэтому ИЗА характеризует уровень хронического, длительного загрязнения воздуха;

- СИ – стандартный индекс, т. е. наибольшая измеренная разовая концентрация примеси, деленная на ПДК. Он определяется из данных наблюдений на гидрометеорологическом посту за одной примесью, или на всех постах рассматриваемой территории за всеми примесями за месяц или за год. Показатель характеризует степень кратковременного загрязнения;

- НП – наибольшая повторяемость (в процентах) превышения

максимально разовой ПДК по данным наблюдений за одной примесью на всех постах территории за месяц или за год.

Таблица 6 Классификация качества атмосферы в зависимости от показателя

качества ИЗА, СИ и НП Уровень загрязнения

атмосферы Значения ИЗА Значения СИ Значения НП

Низкий < 5 0 –1 0 –10

Повышенный 5 – 6 1 –5 10 – 20

Высокий 7 – 13 5 – 10 20 – 50

Очень высокий > 14 10 –50 50 – 100

44

45

2. Оценка загрязнения атмосферного воздуха по среднесуточным предельно допустимым концентрациям. Определение ИЗА

Для оценки степени суммарного загрязнения атмосферы рядом веществ в городах России чаще используется комплексный показатель – индекс загрязнения атмосферы (ИЗА).

Комплексный индекс загрязнения атмосферы ИЗА или I(m), учитывающий «m» загрязняющих веществ, рассчитывается следующим образом:

𝐼(𝑚) = ∑ 𝐼𝑖𝑚𝑖=1 = ∑ � С𝑖

ПДК𝑖�𝑛𝑖𝑚

𝑖=1 ,

где Сi – среднегодовая концентрация i-ro вещества; ПДКi – его среднесуточная предельно допустимая концентрация; ni – безразмерный коэффициент, позволяющий привести степень загрязнения воздуха i-м веществом к степени загрязнения воздуха диоксидом серы (значения ni равны 0,87; 1,0; 1,3 и 1,5 соответственно для 4, 3, 2 и 1 классов опасности вещества).

ИЗА показывает, какому уровню загрязнения атмосферы (в единицах ПДК диоксида серы) соответствуют фактически наблюдаемые концентрации m веществ в городской атмосфере, т. е. показывает, во сколько раз суммарный уровень загрязнения воздуха превышает допустимое значение по рассматриваемой совокупности примесей в целом.

Постоянные наблюдения за состоянием атмосферы и уровнем загрязнения воздушной среды проводятся центрами по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды. В городе Ульяновске данные о концентрации различных загрязняющих веществ вместе с метеорологическими параметрами регистрируются на четырех стационарных постах государственной службы наблюдений (ПНЗ) в черте города (рис. 3). Пробы воздуха отбирают ежедневно, кроме воскресенья, 3 раза в сутки. На степень загрязнения городского воздуха оказывают влияние не только антропогенные источники загрязнения, но и климатические условия. Поэтому одновременно

45

46

определяется температура, направление и скорость ветра, атмосферные явления. Посты условно подразделяются на «городские фоновые» в жилых районах (ПНЗ №1), «промышленные» вблизи предприятий (ПНЗ №4 и ПНЗ №5) и «авто» вблизи автомагистралей или в районах с интенсивным движением автотранспорта (ПНЗ №3).

Основными источниками загрязнения атмосферы г. Ульяновска являются предприятия машиностроения, приборостроения, электронной и электротехнической отраслей промышленности, ТЭЦ, автомобильный, железнодорожный и речной транспорт. Предприятия расположены на всей территории города, однако наибольшая их часть сосредоточена в Засвияжском и Заволжском районах.

Немаловажную роль в формирование уровня загрязнения воздуха в приземном слое атмосферы играют выхлопные газы автомобилей, которые поступают в атмосферу на уровне человеческого роста и представляют большую опасность для здоровья населения по сравнению с выбросами от промышленных источников. Основным источником выбросов диоксида азота и формальдегида является автотранспорт.

Рис. 3. Карта-схема. Расположение стационарных постов наблюдений за

загрязнением атмосферы (ПНЗ) г. Ульяновск

46

47

Чтобы значения I(m) были сравнимы для разных городов или за разные интервалы времени в одном городе, необходимо рассчитывать их для одинакового количества (m) веществ. Для этого предусматривается особый подход к расчету ИЗА. По парциальным значениям Ii для отдельных примесей вначале составляется вариационный ряд, в котором I1 > I2 >... > Im. Далее рассчитывается I(m) для заданного и одинакового числа m. Из анализа данных наблюдений за загрязнением атмосферы получено, что в атмосфере городов России имеется 4 –5 веществ, которые вносят основной вклад в создание высокого уровня загрязнения. На практике обычно комплексный индекс загрязнения рассчитывается для пяти веществам, у которых значения парциальных индексов загрязнения наибольшие – показатель ИЗА5.

Приоритетными веществами для расчета ИЗА в г. Ульяновске являются диоксид азота, фенол, формальдегид, взвешенные вещества (пыль), бенз(а)пирен. Поэтому именно по этим веществам вычисляется ИЗА для атмосферы г. Ульяновска (рис. 4).

Рис. 4. Динамика загрязнения атмосферы г. Ульяновска (по ИЗА)

в 2011 - 2013 годах

По данным наблюдений центра по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды г. Ульяновска на рис. 5. представлено изменение ИЗА в районах города.

низкий

повышенный

высокий

очень высокий

0

2

4

6

8

10

12

14

16

I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII

ИЗА

месяцы

2011 2012 2013

47

48

Рис. 5. Динамика загрязнения атмосферы (ИЗА) по районам г. Ульяновска в

2011-2013 годах

Как следует из диаграммы на рис. 5, по сравнению с аналогичным периодом 2011 года в 2012 году во всех районах города Ульяновска загрязнение атмосферы (по ИЗА) понизилось. Уровень загрязнения атмосферного воздуха в Железнодорожном районе самый высокий по сравнению с другими районами города.

Например, в марте 2013 году уровень загрязнения Ленинского района низкий (ИЗА – 4,11), уровень загрязнения атмосферы Засвияжского района самый низкий (ИЗА – 3,33), уровень загрязнения атмосферного воздуха Железнодорожного района повышенный и самый высокий по сравнению с другими районами (ИЗА – 5,54), уровень загрязнения атмосферы Заволжского района низкий (ИЗА – 3,44).

Как следует из диаграммы по сравнению с аналогичным периодом прошлого года в Ленинском районе загрязнение атмосферного воздуха (по ИЗА) повысилось, а в остальных районах понизилось.

3. Оценка загрязнения атмосферного воздуха по среднегодо-вым концентрациям. Определение комплексного

показателя Р

Среднегодовые концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе рассчитываются согласно ГОСТ 17.23.01-86

низкий

повышенный

высокий

очень высокий

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

10 11 12 13 14

Ленинский Засвияжский Железнодорожный Заволжский

ИЗА

март 2011 г. март 2012 г. март 2013 г.

48

49

«Охрана природы. Атмосфера. Правила контроля качества воздуха населенных мест».

1. Степень загрязнения воздуха рассчитывается с учетом кратности превышения среднегодовой ПДК веществ, их класса опасности; количества веществ, одновременно присутствующих в воздухе, а также коэффициента их комбинированного действия.

Рассчитываем кратность превышения Кi для всех загрязняющих веществ по формуле

𝐾𝑖 = 𝐶𝑖ПДКг 𝑖

,

где Сi – среднегодовая концентрация i-го вредного вещества в атмосферном воздухе, мг/м³; ПДКг i – значение предельно допустимой среднегодовой концентрации i-го вредного вещества в атмосферном воздухе, мг/м³.

Среднегодовые значения ПДКг выражаются через значение среднесуточного ПДКсс по соотношению

ПДКг = а ∙ ПДКсс. Значение коэффициента «а» для различных веществ приведено

в таблице 7. Таблица 7

Значение коэффициентов «а» для различных веществ

Вещества Коэффициент «а»

Аммиак, азота оксид, азота диоксид, бензол, бенз(а)пирен, марганца диоксид, озон, серы диоксид, сероуглерод, синтетические жирные кислоты, фенол, формальдегид, хлоропрен

1

Трихлорэтилен 0,4 Амины, анилин, взвешенные вещества (пыль), углерода оксид, хлор 0,34

Сажа, серная кислота, фосфорный ангидрид, фториды (твердые)

0,3

Ацетальдегид, ацетон, диэтиламин, толуол, фтористый водород, хлористый водород, этилбензол 0,2

Акролеин 0,1

49

50

2. Степень загрязнения воздуха веществами разных классов опасности (1, 2, 4) приводим к концентрации загрязняющих веществ 3-го класса опасности (Кi 3класса) с целью комплексной оценки вредных веществ по формуле

К3кл = К𝑖 ∙ 𝑛 ,

где n – коэффициент изоэффективности (таблица 8); Кi – кратность превышения концентрации загрязнителя, относительно ПДК.

Таблица 8 Определение коэффициента изоэффективности

Наименование показателя

Класс опасности вредных веществ 1 2 3 4

Кi <2,5 <5,0 <8,0 <11,0 n 2,3 1,3 1,0 0,87 Кi > 2,5 > 5,0 > 8,0 > 11,0 n 3,2 1,6 1,0 0,7

3. Если атмосферный воздух загрязнен веществами, относящимися к разным классам опасности, то производится расчет комплексного показателя – Р. Он равен корню квадратному из суммы квадратов нормированных по ПДК концентраций, приведенных к концентрациям веществ 3-го класса.

Рассчитываем комплексный показатель Р, учитывающий фактор загрязненности атмосферного воздуха веществами, относящимися к разным классам опасности, по формуле

Р = �∑ 𝐾𝑖 3кл2𝑚𝑖=1 ,

где Кi 3кл – кратность превышения среднегодового ПДК, приведенная к концентрации веществ 3-го класса опасности; i – номер вредного вещества.

4. Проводим оценку степени суммарного загрязнения атмосферного воздуха по комплексному показателю, пользуясь данными таблицы 9.

50

51

Таблица 9 Критерии оценки среднегодового загрязнения атмосферного воздуха

Комплексный показатель (Р)

среднегодового загрязнения воздуха

Оценка обстановки

Экологическое бедствие (ст.59)

Чрезвычайная экологическая

ситуация (ст.58)

Относительно удовлетворительная ситуация

Комплексный показатель Р Более 80 8 – 80 1 – 5 1 вещество более 16 8 – 16 1 2 – 4 вещества более 32 16 – 32 2 5 – 9 веществ более 48 32 – 48 3 10 –16 веществ более 64 48 – 64 4 16 – 25 веществ более 80 64 – 80 5

На основании полученных оценок и данных о конкретных выбросах проектируемого объекта рассчитываются прогнозные оценки загрязнения атмосферы.

Пример расчета. На территории одного из районов города N расположена угольная

ТЭС мощностью 1000 МВт с эффективностью очистки выбросов от твер-дых веществ 0,99. Источниками загрязнения атмосферы для жителей рай-она являются: тепловая электростанция, работающая на угле, и транспорт-ные средства с двигателями внутреннего сгорания (ДВС). За счет работы ТЭС и автомобилей атмосферный воздух загрязнен вредными веществами:

оксидом углерода – 7,02 мг/м3, диоксидом азота – 0,06 мг/м3, диоксидом серы – 0,022 мг/м3 , неорганической пылью – 0,35 мг/м3, бензолом – 0,0019 мг/м3, формальдегидом – 0,007 мг/м3,

фенолом – 0,006 мг/м3, сажей – 0,08 мг/м3, бенз(а)пиреном – 0,002 мкг/м3, свинцом и его соединениями, кроме тетраэтилсвинца – 0,046 мкг/м3.

Оцените степень загрязненности атмосферного воздуха данного района выбросами ТЭС, токсичными выбросами ДВС, используя данные о среднегодовых концентрациях вредных веществ (табл. 7, 9) для данного района.

Решение. Степень загрязнения воздуха рассчитаем с учетом кратности

превышения среднесуточной ПДК (ИЗА) и среднегодовой ПДК (Р),

51

52

класса опасности веществ, массовой концентрации веществ одновременно присутствующих в воздухе.

1. Рассчитываем кратность превышения Кi для всех загрязняющих веществ и приводим концентрации загрязняющих веществ классов опасности 1, 2, 4 к классу 3 (Кi 3класса) веществ по формуле

К𝑖3кл = К𝑖 ∙ 𝑛 = С𝑖 𝑚𝑎𝑥∙𝑛ПДК𝑖 сс

.

К3кл(𝑁𝑂2) = С𝑖 𝑚𝑎𝑥∙𝑛ПДК𝑖 сс

= 0,06∙1,30,04

= 1,95 (для ИЗА и Р, т. к. ПДКсс = ПДКг),

К3кл(СО) = С𝑖 𝑚𝑎𝑥∙𝑛ПДК𝑖 сс

= 7,02∙0,873

= 2,03 (для ИЗА),

К3кл(СО) = С𝑖 𝑚𝑎𝑥∙𝑛ПДК𝑖 г

= 7,02∙0,873∙0,34

= 5,97 (для Р) и т. д.

Результаты расчетов представить в виде таблицы 10. Таблица 10

Экспериментальные и расчетные данные

Вещество

Кла

сс

опас

ност

и ве

щес

тва

ПД

Ксс

ПД

Кг

сред

него

дова

я a∙ПДК

сс

Сре

днег

одов

ая

конц

ентр

ация

(м

г/м3 )

К3кл == К𝑖 ∙ 𝑛 =

=С𝑖 𝑚𝑎𝑥 ∙ 𝑛ПДК𝑖 сс

К3кл == К𝑖 ∙ 𝑛 =

=С𝑖 𝑚𝑎𝑥 ∙ 𝑛ПДК𝑖г

Для ИЗА Для Р

Диоксид серы 3 0,05 0,05 0,022 0,44 0,44

Диоксид азота 2 0,04 0,04 0,06 1,95 1,95

Оксид углерода 4 3 1,02 7,02 2,03 5,97

Фенол 2 0,003 0,003 0,006 2,6 2,6

Бензол 2 0,008 0,008 0,019 0,247 0,247

Формальдегид 2 0,003 0,003 0,007 3,03 3,03

Сажа 3 0,05 0,015 0,08 1,6 5,33

Пыль (неорга-ническая) 4 0,05 0,017 0,35 7 20,59

Бенз(а)пирен 1 0,000001 0,000001 0,000002 3 4,6

Свинец и его соединения, кроме тетраэтилсвинца

1 0,003 0,003 0,00046 0,23 0,35

52

53

2. Рассчитываем индекс загрязнения атмосферы (ИЗА) и оцениваем степень загрязненности атмосферного воздуха.

Степень загрязнения атмосферного воздуха определяется с помощью индекса загрязнения атмосферы, которая рассчитывается по пяти ингредиентам, вносящим наибольший вклад в загрязнение атмосферы, которая будет равна:

ИЗА = ∑ 𝑋𝑖∙𝐶𝑖ПДК𝑖

𝑚𝑖=1 = 7,02∙0,87

3+ 0,006∙1,3

0,003+ 0,007∙1,3

0,003+ 0,35∙0,87

0,05+ 0,000002∙1,5

0,000001=19,76.

Уровень загрязнения считается очень высоким, так как ИЗА выше 14.

Приоритетными веществами для расчета ИЗА в г. Ульяновске являются диоксид азота, фенол, формальдегид, взвешенные вещества (пыль), бенз(а)пирен. Поэтому именно по этим веществам вычисляем ИЗА для Ульяновска:

ИЗА = ∑ 𝑋𝑖∙𝐶𝑖ПДК𝑖

𝑚𝑖=1 = 0,06∙1,3

0,04+ 0,006∙1,3

0,003+ 0,007∙1,3

0,003+ 0,35∙0,87

0,05+

0,000002∙1,50,000001

=16,67.

Уровень загрязнения считается очень высоким, так как ИЗА выше 14.

4. Рассчитываем комплексный показатель Р, учитывающий фактор загрязненности атмосферного воздуха веществами, относящимися к разным классам опасности, по формуле

Р = ��Ki 3кл2 =

m

i=1

= �(0,44)2 + (1,95)2+(5,97)2 + (2,6)2 + (0,247)2 + (3,03)2 + (5,33)2 + (20,59)2 +

+ (4,6)2 + (0,35)2 =

= 23,01.

53

54

Проводим оценку степени суммарного загрязнения атмосферного воздуха по комплексному показателю, пользуясь данными таблицы 9. Комплексный показатель Р = 23,01. Находится в интервале значений 8-80, следовательно, чрезвычайная экологическая ситуация.

4. Задание для самостоятельной работы

Оцените степень загрязненности атмосферного воздуха одного из городов в соответствии с данными варианта из таблицы 11.

В выводах к задаче предложите мероприятия по уменьшению выбросов токсичных веществ ТЭС и транспортными средствами; охарактеризуйте средства и методы защиты атмосферного воздуха.

Таблица 11 Исходные данные

Ном

ер в

ариа

нта

Среднегодовая концентрация, Сi (мг/м3)

Дио

ксид

азо

та

Нео

рган

ичес

кая

пыль

Бенз

(а)п

ирен

Бенз

ол

Дио

ксид

сер

ы

Саж

а

Сви

нец

и ег

о со

един

ения

, кр

оме

тетр

аэти

лсви

нца

Окс

ид у

глер

ода

Фен

ол

Фор

мал

ьдег

ид

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

0 0,06 0,35 0,000002 0,019 0,022 0,08 0,000046 7 0,006 0,007

1 0,042 0,15 1,5E-06 0,012 0,049 0,012 0,00005 4,5 0,003 0,015

2 0,054 0,108 0,000002 0,013 0,074 0,024 5,55E-05 1,2 0,01 0,01

3 0,12 0,122 2,5E-06 0,18 0,128 0,017 0,0001 3,9 0,005 0,002

4 0,136 0,13 0,000001 0,022 0,055 0,009 0,000085 2,8 0,008 0,004

5 0,098 0,052 0,000003 0,02 0,12 0,015 0,00009 1,9 0,011 0,008

6 0,154 0,128 0,000002 0,022 0,06 0,006 0,0006 1,2 0,004 0,012

7 0,06 0,026 0,000001 0,018 0,151 0,014 0,00008 2,7 0,021 0,009

8 0,088 0,08 1,5E-06 0,017 0,093 0,02 0,000075 4,9 0,012 0,007

9 0,072 0,132 2,5E-06 0,018 0,051 0,015 0,00095 4 0,006 0,008

10 0,074 0,123 1,5E-06 0,019 0,084 0,009 0,00001 1,2 0,006 0,005

11 0,12 0,122 1,7E-06 0,016 0,128 0,017 0,00001 5 0,004 0,003

12 0,078 0,102 0,000003 0,021 0,13 0,015 0,00005 4 0,011 0,008

54

55

13 0,066 0,12 0,000001 0,022 0,055 0,007 0,000065 3,8 0,006 0,005

14 0,054 0,108 1,5E-06 0,02 0,058 0,006 0,00006 5,5 0,004 0,006

15 0,06 0,126 0,000001 0,018 0,151 0,014 0,00008 4,7 0,021 0,009

Окончание табл. 11

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

16 0,088 0,103 1,5E-06 0,017 0,093 0,02 0,000075 2 0,012 0,007

17 0,042 0,25 1,5E-06 0,012 0,049 0,012 0,00005 1,6 0,003 0,015

18 0,054 0,18 0,000002 0,013 0,074 0,024 0,000055 1,3 0,01 0,01

19 0,042 0,12 1,5E-06 0,016 0,041 0,015 0,000075 2,5 0,005 0,007

20 0,065 0,123 1,2E-06 0,017 0,064 0,008 0,00006 3,7 0,007 0,006

Контрольные вопросы

1. Как классифицируются вредные вещества по степени опасности? 2. Сколько классов опасности веществ выделяется? Какие? 3. Какие прямые критерии оценки состояния воздушного бассейна вы

знаете? 4. Дайте определения предельно допустимой, максимально разовой, средне-

суточной концентрации. 5. Какими принципами руководствуются при установлении ПДК и ПДУ? 6. Приведите примеры косвенных и индикаторных критериев состояния

атмосферы. 7. Какие критерии качества воздуха учитывают разовые концентрации? 8. Укажите источники и виды вредных веществ, образующиеся в технологи-

ческих процессах, характерных для разных отраслей промышленности.

Практическая работа №4. Изучение критериев оценки загрязнения гидросферы

Цель работы: Изучить и приобрести практические навыки расчета некоторых критериев оценки качества водных объектов, использующихся при проведении оценки воздействия на окружающую среду. Рассчитать комплексный индекс загрязнения воды ИЗВ для водного объекта. Установить класс чистоты водоема по отобранным пробам. Дайте сравнительную характеристику степени загрязнения воды водоема.

55

56

1. Нормирование загрязняющих веществ в водных объектах

Нормативы качества природных вод ориентированы главным образом на интересы здоровья человека и рыбного хозяйства и практически не обеспечивают экологическую безопасность водных экосистем.

Под качеством воды понимается характеристика ее состава и свойств, определяющая ее пригодность для конкретных видов водо-пользования (ГОСТ 17.1.1.01-77). Требования к качеству природных вод регламентированы Правилами охраны поверхностных вод от загрязнения (СанПиН 2.1.5.980-00). Качество морских вод регламентировано Санитарными правилами и нормами охраны прибрежных вод морей от загрязнения в местах пользования населения (СанПиН № 44631-88).

Нормирование качества воды состоит в установлении для водного объекта совокупности допустимых значений показателей ее состава и свойств, в пределах которых надежно обеспечиваются здоровье населения, благоприятные условия водопользования и экологическое благополучие водного объекта.

Требования потребителей к качеству воды зависят от целей использования. Выделяют три типа водопользования:

1) хозяйственно-питьевое – использование водных объектов или их участков в качестве источника хозяйственно-питьевого водо-снабжения, а также для водоснабжения предприятий пищевой промышленности;

2) культурно-бытовое – использование водных объектов для ку-пания, занятий спортом и отдыха. К этому виду водопользова-ния относятся и участки водных объектов, находящиеся в черте населенных мест, независимо от их использования;

3) водоемы рыбохозяйственного назначения, которые в свою очередь делятся на три категории;

• высшая категория – места расположения нерестилищ, массового нагула и зимовальных ям особо ценных и цен-

56

57

ных видов рыб, других промысловых водных организмов, а также охранные зоны хозяйств для искусственного раз-ведения и выращивания рыб, других водных животных и растений;

• первая категория – водные объекты, используемые для со-хранения и воспроизводства ценных видов рыб, обладаю-щих высокой чувствительностью к содержанию кислоро-да;

• вторая категория – водные объекты, используемые для других рыбохозяйственных целей.

Требования к качеству воды зависят от вида водопользования и устанавливаются региональными органами Госсанэпиднадзора и Министерства природных ресурсов, а затем утверждаются исполнительной властью.

Предельно допустимой концентрацией природных вод принимается концентрация вещества в воде, при превышении которой она становится непригодной для установленного вида водопользования.

При концентрации вещества, равной или меньше ПДК, вода так же безвредна для всего живого, как и вода, в которой полностью отсутствует данное вещество.

Предельно допустимая концентрация в воде водоема хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования (ПДКв) – это концентрация вредного вещества в воде, которая не должна оказывать прямого или косвенного влияния на организм человека в течение всей его жизни и на здоровье последующих поколений, и не должна ухудшать гигиенические условия водопользования.

Предельно допустимая концентрация в воде водоема, используемого для рыб хозяйственных целей (ПДКвр) – это концентрация вредного вещества в воде, которая не должна оказывать вредного влияния на популяции рыб, в первую очередь промысловых.

57

58

Предельно допустимая концентрация вещества в воде устанавливается для хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования (ПДКв) с учетом трех показателей вредности:

• органолептического; • общесанитарного; • санитарно-токсикологического.

Для рыбохозяйственного водопользования (ПДКвр) с учетом пяти показателей вредности:

• органолептического; • санитарного; • санитарно-токсикологического; • токсикологического; • рыбохозяйственного.

При разработке санитарно-гигиенических ПДК применяют ряд методологических принципов.

1. Многие химические вещества могут тормозить естественные процессы самоочищения, в основном биохимическое окисление органических веществ, что часто приводит к ухудшению общего санитарного состояния водоема (дефициту кислорода, гниению, появлению сероводорода и т. д.). В этом случае устанавливают ПДК по общесанитарному признаку вредности.

2. Промышленные стоки и содержащиеся в них вредные вещества могут изменять органолептические свойства воды (мутность, запах, привкус, температуру). В этом случае устанавливаются такие предельные концентрации, которые не воспринимаются органами чувств человека. Такой подход несколько субъекти-вен, поскольку чувствительность физиологических рецепторов человека очень высока. ПДК, установленные по органолепти-ческому признаку вредности, часто являются более жесткими (более низкими), чем установленные по другим признакам вредности.

58

59

3. Вредные вещества могут оказывать токсическое действие при непосредственном контакте или попадании в организм. Поэтому для вредных веществ устанавливают ПДК по токсикологиче-скому признаку вредности.

Таким образом, для одного вещества могут быть установлены предельные концентрации по перечисленным признакам вредности. Ионы меди оказывают токсическое воздействие при концентрации 10 мг/л, нарушают процессы самоочищения в водоеме при концентрации 5 мг/л, а придают вкус при концентрации 1,0 мг/л.

При нормировании качества воды водоемов предельно допустимая концентрация (ПДК) устанавливается по лимитирующему признаку вредности (ЛПВ). ЛПВ – признак вредного действия вещества, который характеризуется наименьшей пороговой концентрацией.

ЛПВ создает некоторый запас надежности по двум другим признакам вредности.

Кроме того, одно и то же вещество для водоемов, используемых для нужд населения, может нормироваться по одному ЛПВ, а для рыбохозяйственных – по-другому.

Например, аммиак для хозяйственно-питьевого водопользования нормируется по общесанитарному ЛПВ (2 мг/л), а для рыбохозяй-ственных водоемов – по токсикологическому ЛПВ (0,05 мг/л).

Если водоем используется для нескольких видов водопользования, то в качестве ПДК выбирается самая низкая, то есть самая жесткая предельно допустимая концентрация вещества.

При сбросе в водоемы нескольких загрязняющих веществ и от нескольких источников действует то же правило, что и при выбросе нескольких загрязнений в атмосферу. Сумма отношений концентраций веществ, нормируемых по одинаковому показателю ЛПВ и относящихся к 1-му и 2-му классам опасности, к их ПДК не должна превышать единицы

59

60

∑ 𝐶𝑖ПДК𝑖

𝑛𝑖=1 ≤ 1 ,

где Сi – концентрация отдельных веществ, нормируемых по одинаковому ЛПВ 1-го и 2-го классов опасности; ПДК – предельно допустимые концентрации суммируемых веществ соответственно.

В настоящее время нормирование качества питьевой воды производится санитарными правилами и нормами:

- СанПиН 2.1.4.544-96 «Требования к качеству воды децентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана источников»;

- СанПиН 2.1.4.559-96 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества»;

- СанПиН 2.1.4.1116-02 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды, расфасованной в емкости. Контроль качества».

Согласно нормативам, питьевая вода должна быть безопасна в эпидемическом и радиационном отношении, безвредна по химическому составу и иметь благоприятные органолептические свойства.

Согласно СанПиН 2.1.5.980-00 установлены нормативы состава и свойств воды и водных объектов для двух категорий водопользования:

• первая – использование водных объектов в качестве источника питьевого и хозяйственно-бытового водопользования, а также для водоснабжения предприятий пищевой промышленности;

• вторая – использование водных объектов для рекреационного водопользования.

Содержание химических веществ не должно превышать гигиенические ПДК и ОБУВ в воде водных объектов, согласно:

- ГН 2.1.5.689-98 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования»;

60

61

- ГН 2.1.5.690-98 «Ориентировочно допустимые уровни (ОДУ) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования»;

- СП 2.1.5.761-99 (Дополнение 1 к ГН 2.1.5.689-98 и ГН 2.1.5.690-98);

- ГН 2.1.5.963а-00 и ГН 2.1.5.9636-00 (Дополнение к ГН 2.1.5.689-90).

2. Комплексная оценка качества поверхностных вод по индексу загрязненности воды (ИЗВ)

К категории наиболее часто используемых показателей для оценки качества водных объектов относят гидрохимический индекс загрязнения воды ИЗВ.

Гидрохимический показатель ИЗВ является аддитивным показа-телем и представляет собой среднюю долю превышения ПДК по строго лимитированному числу индивидуальных ингредиентов и вычисляется по формуле

ИЗВ = 1𝑛∑ 𝐶𝑖

ПДК𝑖= 1

6∑ 𝐶𝑖

ПДКв𝑖6𝑖=1

𝑛𝑖=1 ,

где n – число показателей, используемых для расчета индекса; Сi – концентрация химического вещества в воде, мг/л; ПДКi – предельно допустимая концентрация вещества в воде, мг/л.

При определении ИЗВ для водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового видов водопользования расчет ведут по величине ПДКв для шести компонентов, имеющих наибольшую кратность превышения (С/ПДКв), т. е. n = 6.

В число шести основных, так называемых «лимитируемых» показателей входят в обязательном порядке концентрация растворенного кислорода и значение БПК5, а также значения еще четырех показателей, являющихся для данного водного объекта наиболее неблагополучными, или которые имеют наибольшие приведенные концентрации (отношение Сi/ПДКi).

61

62

Такими показателями, по опыту гидрохимического мониторинга водоемов, нередко бывают нитраты, нитриты, аммонийный азот (в форме органических и неорганических аммонийных соединений), тяжелые металлы (медь, марганец, кадмий и др.), фенолы, пестициды, нефтепродукты, СПАВ.

Для расчета ИЗВ показатели выбираются независимо от лимитирующего признака вредности, однако при равенстве приведенных концентраций предпочтение отдается веществам, имеющим санитарно-токсикологический признак вредности (как правило, такие вещества обладают относительно большей токсичностью).

Внимание! Для кислорода находится отношение ПДКi к Ci. В зависимости от величины ИЗВ участки водных объектов

подразделяются по качеству на 7 классов, представленных в табл. 12. Мониторинг загрязнения поверхностных вод на территории

города Ульяновска и Ульяновской области проводится согласно программе работ Ульяновского ЦГМС – филиала ФГБУ «Приволжское УГМС».

Таблица 12 Классификация качества воды водоемов в зависимости от

комплексного ИЗВ Качественное состояние

воды Значения ИЗВ

Класс качества воды

Очень чистые < 0,2 1 Чистые 0,2 – <1,0 2 Умеренно загрязненные 1,0 – <2,0 3

Загрязненные 2,0 – 4<,0 4 Грязные 4,0 – <6,0 5 Очень грязные 6,0 – <10,0 6 Чрезвычайно грязные ≥ 10,0 7

Наиболее информативными комплексными оценками являются удельный комбинаторный индекс загрязненности воды (УКИЗВ), который рассчитывается по четырнадцати ингредиентам, вносящим

62

63

наибольший вклад в загрязнение поверхностных вод, и класс качества воды. Значение УКИЗВ может варьировать в водах различной степени загрязненности от 1 до 16. В зависимости от величины коэффициента УКИЗВ качество воды оценивается пятью классами: чем выше значение УКИЗВ, тем ниже качество воды.

Экологическое состояние водохранилища представляет особую важность для города, так как оно является единственным источником централизованного водоснабжения и, кроме того, оно имеет рыбохозяйственное значение и широко используется в рекреационных целях.

Наблюдение за качеством воды ведется в двух створах: 1) 5 км выше города Ульяновск, в районе водозабора; 2) 0,5 км ниже очистных сооружений, 2,5 км ниже г. Ульяновска. Удельный комбинаторный индекс загрязненности воды

Куйбышевского водохранилища за 2009 г. равен 4,07, что характеризует воду как «грязная». Начиная с 2009 года (рис. 6), наметилось снижение значение УКИЗВ, что говорит об улучшении состояния воды в Куйбышевском водохранилище.

Рис. 6. Изменение УКИЗВ Куйбышевского водохранилища и реки Свияга в 2009 – 2012 годах

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

5

2009 2010 2011 2012

УК

ИЗВ

Год

Куйбышевское водохранилище р. Свияга

63

64

Река Свияга на значительном протяжении протекает по промышленным территориям и принимает значительный объём производственных стоков, поэтому качество воды в реке формируется под влиянием сбрасываемых загрязняющих веществ в сточных водах предприятий.

Мониторинг загрязнения воды реки Свияга проводится у г. Ульяновска в двух створах:

1) 1 км выше города Ульяновск, в черте с. Вырыпаевка;

2) 0,5 км ниже города Ульяновск, 0,5 км ниже впадения р. Сельда.

Качество воды реки Свияга в районе г. Ульяновска характеризуется как «грязная». Характерными загрязняющими веществами являются соединения меди, цинка, железа общего, марганца, нефтепродукты, фенолы, азот нитритный и аммонийный, БПК5 и ХПК.

3. Задание для самостоятельной работы

Необходимо определить экологическое состояние и пригодность водного объекта, используемого для хозяйственно-питьевого и культурно-бытового вида водопользования, а также предложить способы решения возникающих проблем.

1. Рассчитайте комплексный индекс загрязнения воды (ИЗВ) во-доема по данным таблицы 14 в соответствии с вариантом задания и таблицы 15 «Критерии оценки поверхностных вод».

2. Вначале подсчитайте отношение Сi/ПДКi для каждого ингре-диента и показателя в водоеме. По вышеприведённой формуле рас-считывают ИЗВ в каждом пункте наблюдения. Для этого рассчитай-те среднее арифметическое шести наибольших значений отношения Сi/ПДКi. Результаты расчета представьте в виде таблицы 13.

3. Установите класс чистоты (по ИЗВ) по семибалльной шкале согласно таблице 12 .

64

65

4. Какие источники могут определять высокие уровни загрязнения воды в рассматриваемых водоемах? Определите качественное состояние воды и степень ее пригодности для представленных видов водопользования.

Таблица 13 Индекс загрязнения воды

№ п/п

Ингредиенты ПДК, мг/л Водоем А Участвуют в

расчете ИЗВ мг /л Сi/ПДКi

1 О2, мг О2/л, не < 4,0 12,5

2 БПК5, мгО2/л не > 3,0 6,4

3 Кальций (Са2+) 180,0 70,3

4 Магний (Mg2+) 40,0 55,3 ………………

ИЗВ

Контрольные вопросы

1. Какие наиболее распространенные критерии оценки качества поверхност-ных вод в настоящее время используются?

2. Какие нормы качества воды по загрязняющим веществам используются при разработке нормативов предельно допустимого сброса в водные объ-екты?

3. Где можно найти информацию о предельно допустимых концентрациях загрязняющих веществ в воде водоемов?

4. Как определяют класс качества воды? 5. Каким образом определяется индекс загрязненности воды (ИЗВ)? 6. Сколько классов качества воды, определяемых по индексу загрязненно-

сти воды, существует? 7. Какие показатели входят в число шести основных, так называемых лими-

тируемых показателей при расчете ИЗВ? 8. Какие источники могут определять высокие уровни загрязнения воды?

65

66

Табл

ица

14

Зада

ние

для

само

стоя

тель

ной

рабо

ты

Вариант

О2, мг О2/л, %

БПК5, мгО2/л

Кальций (Са

2+)

Магний (Mg

2+)

Сульфат ион (SO4

2-)

Хлорид ион (Cl

-)

Минерализация

Азот аммиачный

Азот нитритный

Азот нитратный

Фенолы

Нефтепродукты

Железо общее

Медь (Cu2+

)

Цинк (Zn2+

)

Хром (Cr6+

)

ИЗВ

1 11

,2

5,4

95,1

-

236,

3 45

8,6

326,

0 0,

18

0,82

0,

34

0,00

2 0,

035

0,50

0,

001

0,02

-

2

6,4

6,2

84,6

54

,9

- 42

0,0

1370

0,

30

0,48

1,

2 -

0,10

1,

0 0,

020

0,05

0,

003

3

5,6

8,9

100,

4 50

,4

600,

5 -

887,

4 0,

60

1,1

2,3

0,02

0 0,

29

1,2

- 0,

06

0,00

8

4

7,0

5,5

158,

4 12

8,2

1098

31

6 27

16

0,01

-

0,2

0,00

3 0,

02

0,51

0,

002

- 0,

006

5

8,5

1,07

41

,9

26,5

75

,0

37,5

43

3,2

0,52

0,

02

- 0,

004

0,09

0,

5 0,

002

0,03

-

6

6,9

7,5

92,2

40

,7

310,

1 21

5,2

908,

0 -

0,15

8 1,

43

- 0,

14

1,0

0,00

2 0,

06

0,00

2

7

5,9

8,9

110,

4 -

200,

5 20

7,4

887,

4 2,

60

1,0

2,1

0,01

7 0,

29

1,2

- 0,

06

0,00

5

8 10

,4

10,3

13

6 44

,2

370,

6 25

9,1

1306

0,

46

0,18

6 0,

8 0,

001

- 0,

20

0,01

2 0,

02

-

9 7,

5 5,

6 15

8,4

128,

2 10

98

316

2716

0,

11

0,00

4 0,

1 -

0,02

0,

51

0,00

3 0,

04

0,00

4

10

9,9

4,4

65,1

56

,1

248,

3 35

4,3

487,

0 0,

28

0,05

-

0,00

1 0,

04

0,5

0,00

1 0,

038

-

11

8,3

1,67

41

,9

46,5

17

5,0

237,

5 43

3,2

- 0,

02

0,30

0,

001

- 0,

5 0,

002

0,02

5 0,

005

12

7,

6 6,

7 84

,6

49,8

46

6,8

- 13

70

0,30

-

1,5

0,00

1 0,

10

0,80

0,

024

0,05

0,

003

13

6,

6 7,

8 72

,2

75,4

-

215,

2 90

8,0

0,80

0,

158

2,43

0,

002

0,23

1,

05

0,00

2 0,

06

-

14

11,5

9,

3 14

6 44

,1

370,

6 35

9,1

1306

0,

15

0,18

6 0,

8 -

0,15

0,

21

0,01

3 0,

02

-

15

7,9

4,6

128,

4 12

0,6

1098

39

8,0

2716

0,

05

0,00

4 0,

1 -

0,09

0,

50

- 0,

04

0,00

3

16

8,3

1,07

40

,9

26,5

74

,0

28,5

43

3,2

0,2

0,02

0,

36

0,00

4 0,

07

0,4

0,00

3 -

-

17

5,0

9,9

100,

4 50

,4

200,

5 20

7,4

887,

4 0,

60

1,0

2,0

0,02

1 -

1,2

- 0,

06

0,00

5

18

8,0

4,5

178,

4 10

8,2

1198

30

6 27

16

0,04

0,

015

0,2

- 0,

02

0,51

0,

002

0,08

-

19

12,0

8,

3 14

4 42

,2

368,

6 24

9,1

1306

0,

14

- 0,

1 0,

004

0,05

0,

20

0,01

2 -

0,00

2

20

9,5

5,07

15

0,9

- 38

4,0

428,

5 14

33

0,19

0,

02

0,46

0,

003

0,07

0,

4 -

0,03

0,

003

66

67

Таблица 15 Критерии оценки поверхностных вод

№ п/п Ингредиенты и показатели Лимитирующий признак

вредности

Предельно допустимая

концентрация, мг/л 1 2 3 4

1 Растворённый кислород общие требования не менее 4 (в любой период года)

2 БПКполное общие требования 3,0 3 БПК5 общие требования 2,0 4 Аммоний солевой (NH4

+) общие требования 0,5 (0,39 N) 5 Нитрат-ион (NO3

-) общие требования 40,0 (9,1 N) 6 Нитрит-ион (NO2

-) токсикологический 0,08 (0,02 N) 7 Нефть и нефтепродукты рыбохозяйственный 0,05

8 Фенолы санитарно-токсикологический 0,001

9 СПАВ анионактивные токсикологический 0,1 10 Железо (Fe3+) органолептический 0,5 11 Медь (Cu2+) рыбохозяйственный 0,001 12 Цинк (Zn2+) токсикологический 0,1 13 Хром (Cr3+) органолептический 0,5

14 Хром (Cr6+) санитарно- токсикологический 0,001

15 Никель (Ni2+) токсикологический 0,01 16 Кобальт (Co2+) токсикологический 0,01

17 Свинец (Pb2+) санитарно- токсикологический 0,03

18 Мышьяк (As3+) токсикологический 0,05

19 Ртуть (Hg2+) санитарно- токсикологический 0,0005

20 Кадмий (Cd2+) токсикологический 0,005 21 Марганец (Mn2+) токсикологический 0,01

22 Фтор (F-) санитарно- токсикологический 1,5

23 Цианиды (CN-) токсикологический 0,05 24 Сульфиды (S2-) токсикологический Отсутствие

25 Роданиды (CNS-) санитарно- токсикологический 0,1

26 ДДТ, ДДЗ, ГХЦГ, фосфорорганические пестициды

токсикологический Отсутствие

27 Метилмеркаптан органолептический 0,0002 28 Бензол токсикологический 0,5 29 Фурфурол органолептический 1,0

30 Метанол санитарно- токсикологический 0,1

31 Формальдегид санитарно- токсикологический 0,01

67

68

Окончание табл. 15 1 2 3 4

32 Ксантогенат бутиловый органолептический 0,001 33 Дитиофосфат крезиловый органолептический 0,001

34 Калий (катион) (K+) санитарно- токсикологический 50,0

35 Кальций (катион) (Ca2+) санитарно- токсикологический 180,0

36 Магний (катион) (Mg2+) санитарно- токсикологический 40,0

37 Натрий (катион) (Na+) санитарно- токсикологический 120,0

38 Сульфаты (анион) (SO42-) санитарно-

токсикологический 100,0

39 Хлориды (анион) (Cl-) санитарно- токсикологический 300,0

40 Минерализация общие требования 1000,0 41 Фосфаты (анион) (PO4

3-) общие требования 3,5

Практическая работа №5. Изучение критериев оценки загрязнения почв

Цель работы: Изучить и приобрести практические навыки расчета некоторых критериев оценки качества почв, использующихся при проведении оценки воздействия на окружающую среду.

1. Общие сведения Поверхность почвы испытывает самую значительную по массе

антропогенную нагрузку. Если в атмосферу выбрасывается менее 1 млрд тонн вредных веществ (без СО2), в гидросферу приблизитель-но 15 млрд тонн, то на почву ежегодно попадает ежегодно 85–90 млрд тонн антропогенных отходов.

Основные источники антропогенного загрязнения почвы: - твердые и жидкие отходы добывающей, перерабатывающей

и химической промышленности, теплоэнергетики и транс-порта;

- отходы потребления (в первую очередь твердые бытовые от-ходы – ТБО);

68

69

- сельскохозяйственные отходы и применяемые в агротехнике ядохимикаты;

- атмосферные выпадения токсичных веществ; - аварийные сбросы и выбросы загрязняющих веществ.

По степени возможного отрицательного влияния на почву, растения, животных и другие живые организмы, загрязняющие вещества подразделяются на три класса (табл. 16).

Ранжирование почв по степени их загрязнения химическими ве-ществами имеет важное значение для осуществления природоохран-ных мероприятий, мероприятий по рекультивации земель.

Накопление фактического материала по загрязнению почв позволит прогнозировать качество пищевых продуктов растительного и животного происхождения, и их опосредованного воздействия на человека.

Таблица 16 Отнесение химических веществ, попадающих в почву из

выбросов, сбросов, отходов к классам опасности

Класс опасности Химическое вещество

I - высокоопасные Мышьяк, кадмий, ртуть, свинец, селен, цинк, фтор, бенз(а)пирен

II - умеренно опасные Бор, кобальт, никель, молибден, медь, сурьма, хром

III - малоопасные Барий, ванадий, вольфрам, марганец, стронций, ацетофенон

Из окружающей среды до 70% токсинов различной природы по-падает в организм человека с пищей и водой. Опасность для здоровья человека представляет присутствие в пищевых продуктах солей тяже-лых металлов и ряда других веществ.

2. Нормирование и контроль загрязнения почв

Принцип нормирования химических веществ в почве значительно отличается от принципов, положенных в основу нормирования их в водоемах и атмосферном воздухе. Опасность

69

70

загрязнения почвы химическими веществами определяется уровнем ее возможного отрицательного влияния на контактирующие среды (вода, воздух), пищевые продукты и непосредственно на человека, а также на биологическую активность почвы и процессы ее самоочищения.

Основным критерием гигиенической оценки опасности загрязнения почвы вредными веществами является ПДК химических веществ в почве.

Предельно допустимая концентрация в пахотном слое почвы (ПДКп) – это концентрация вредного вещества в верхнем, пахотном слое почвы, которая не должна оказывать прямого или косвенного отрицательного влияния на соприкасающиеся с почвой среды и на здоровье человека, а также на самоочищающуюся способность почвы.

ПДКп представляет собой комплексный показатель безвредного для человека содержания химических веществ в почве.

Нормативы ПДКп разработаны для веществ, которые могут мигрировать в атмосферный воздух или грунтовые воды, снижать урожайность или ухудшать качество сельскохозяйственной продукции.

В настоящее время в России действует ПДК для более 100 ве-ществ в почве и для семидесяти веществ установлены расчетным пу-тем ориентировочно допустимые концентрации.

Для оценки опасности загрязнения почв выбор химических веществ – показателей загрязнения проводится с учетом:

• специфики источников загрязнения, • приоритетности загрязнителей, • характера землепользования. Нормирование химического загрязнения почв осуществляется по

предельно допустимым концентрациям. Различают четыре разновидности ПДКп в зависимости от пути миграции химических веществ в сопредельные среды:

70

71

• ТВ – транслокационный показатель, характеризующий переход химического вещества из почвы через корневую систему в растение;

• МА – миграционный воздушный показатель, характеризую-щий переход химического вещества из почвы в атмосферу;

• МВ – миграционный водный показатель, характеризующий переход химического вещества из почвы в подземные грунтовые воды и водные источники;

• ОС – общесанитарный показатель, характеризующий влияние химического вещества на самоочищающуюся способность почвы.

Попавшие в почву химические вещества поступают в организм человека главным образом через контактирующие с почвой среды: воду, воздух и растения, в последнем случае по биологической цепи почва – растение – человек. Поэтому при нормировании химических веществ в почве учитывается не только опасность, которую представляет почва при непосредственном контакте с ней, но и последствия вторичного загрязнения контактирующих с почвой сред.

Оценка опасности почв, используемых для сельского хозяйства, основана на транслокационном показателе, важнейшем при обосновании ПДК химических веществ в почве. Это обусловлено тем, что:

• с продуктами питания растительного происхождения в орга-низм человека попадает в среднем 70% вредных химических веществ;

• уровень транслокации определяет уровень накопления токси-кантов в продуктах питания, влияет на их качество.

Если нет возможности учесть весь комплекс химических веществ, загрязняющих почву, оценку проводят по наиболее токсичным веществам, т. е. относящимся к более высокому классу опасности.

При оценке опасности загрязнения почв химическими веществами следует учитывать следующее:

71

72

• опасность загрязнения тем больше, чем выше фактические уровни содержания контролируемых веществ в почве по срав-нению с ПДК;

• опасность загрязнения тем больше, чем выше класс опасности контролируемых веществ;

• при оценке опасности загрязнения любым токсикантом следует учитывать буферность почвы, влияющую на подвижность хи-мических элементов, что определяет их воздействие на контак-тирующие среды.

Загрязнение почвы в условиях городов и поселений связано с образованием промышленных и бытовых отходов. В связи с этим органами санитарно-эпидемиологических служб осуществляется санитарный контроль загрязнения почв, который включает предупредительный надзор за проектированием и строительством сооружений по очистке и обезвреживанию промышленных и бытовых отходов, а также текущий надзор за своевременным сбором и удалением промышленных и бытовых отходов и вторичного сырья. Под контролем санитарных и природоохранных служб находится транспортирование отходов, согласование мест их размещения и переработки.

Существующая разница допустимых уровней содержания химических веществ по различным показателям вредности и основные положения дифференциальной оценки степени опасности загрязненных почв позволяют дать рекомендации по практическому использованию загрязненных почв (табл. 17).

Оценка опасности загрязнения почвы населенных пунктов определяется:

• эпидемиологической значимостью загрязненной химическими веществами почвы;

• ролью загрязненной почвы как источника вторичного загряз-нения приземного слоя атмосферного загрязнения воздуха и при ее непосредственном контакте с человеком;

• значимостью степени загрязнения почвы в качестве индикатора загрязнения атмосферного воздуха.

72

73

Таблица 17 Принципиальная схема оценки почв сельскохозяйственного

использования, загрязненных химическими веществами

Категории загрязненнос-

ти почв

Характеристика загрязненности

Возможности использования

территории

Предлагаемые мероприятия

1

Допус-тимая

Содержание химических веществ в почве превышает фоновое, но не выше ПДК

Под любые культуры

Контроль уровня воздействия источников загрязнения почвы и доступности токсикантов для растений (известкование, вне-сение органических удобрений)

2

Умерен-но опасная

Содержание хими-ческих веществ в почве превышает их ПДК при лими-тирующем обще-санитарном, миграционном водном и воздушном показателях вредности, но ниже допустимого уровня по транслокацион-номуному пока-зателю

Под любые культуры при условии контроля их качества

Аналогичные мероприятиям категории 1. При наличии веществ с лимитирующим миграционным водным или воздушным показателем контроль содержания этих веществ в зоне дыхания сельскохозяйственных рабочих и в воде местных источников

3

Высоко- опасная

Содержание химических веществ в почве превышает их ПДК при лимитирующем транслокационном показателе

Под техничес-кие культуры. Использование под сельскохо-зяйственные культуры ограничено учетом растений-концентраторов

Кроме мероприятий, указанных для категории 1, обязательный контроль за содержанием токси-кантов в растениях - продуктах питания и кормах. При необходимости выращивания растений - продуктов питания рекомендуется их перемешивать с продуктами, выращенными на чистой почве. Ограничение использования зеленой массы на корм скоту с учетом растений-концентраторов

4

Чрезвы-чайно опасная

Содержание хими-ческих веществ превышает ПДК в почве по всем пока-зателям вредности

Под технические культуры. Лесозащитные полосы

Мероприятия по снижению уровня загрязнения и связыванию токсикантов в почве. Контроль за содер-жанием токсикантов в зоне дыхания сельскохозяйственных рабочих и в воде местных источников

73

74

3. Оценка уровня химического загрязнения почв

Оценка уровня химического загрязнения почв населенных пунктов проводится по показателям, разработанным при сопряженных геохимических и гигиенических исследованиях окружающей среды городов.

Такими показателями являются коэффициент концентрации химического элемента Кс и суммарный показатель загрязнения Zc.

Коэффициент концентрации химического вещества Кс определяется как отношение реального содержания загрязняющего вещества в почве к фоновому содержанию по уравнению

К𝑐𝑖 = 𝐶𝑖𝐶ф𝑖

,

где Сi – фактическое содержание загрязняющего вещества в почве, мг/кг; Сфi – фоновое содержание загрязняющего вещества в почве, мг/кг.

Если фоновые концентрации не известны, то можно использовать ПДКп (табл. 18).

Таблица 18 Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в почве

и допустимые уровни их содержания по показателям вредности

Наименование вещества

ПДК мг/кг

почвы с учетом фона

(кларк)

Показатели вредности

Транслокацион-ный

миграционный

Общесани-тарный Вод-

ный Воздуш-

ный

1 2 3 4 5 6 Подвижная форма

Медь 3,0 3,5 72,0 - 3,0 Никель 4,0 6,7 14,0 - 4,0 Цинк 23,0 23,0 200,0 - 37,0 Кобальт 5,0 25,0 > 1000,0 - 5,0

Водорастворимая форма Фтор 10,0 10,0 10,0 - 25,0

Валовое содержание Сурьма 4,5 4,5 4,5 - 50,0

74

75

Окончание табл. 18 1 2 3 4 5 6

Марганец 1500,0 3500,0 1500,0 - 1500,0 Ванадий 150,0 170,0 350,0 - 150,0 Марганец + ванадий

1000,0 + 100,0

1500,0 + 150,0 2000,0 +

200,0 - 1000,0 + 100,0

Свинец 30,0 35,0 260,0 - 30,0 Мышьяк 2,0 2,0 15,0 - 10,0 Ртуть 2,1 2,1 33,3 2,5 5,0

Свинец + ртуть 20,0 +

1,0 20,0 + 1,0

30,0 + 2,0

- 30,0 + 2,0

Хлористый калий (К2О)

560,0 1000,0 560,0 1000 5000,0

Нитраты 130,0 180,0 130,0 - 225,0 Бенз(а)пирен (БП)

0,02 0,2 0,5 - 0,02

Бензол 0,3 3,0 10,0 0,3 50,0 Толуол 0,3 0,3 100,0 0,3 50,0 Изопропилбензол 0,5 3,0 100,0 0,5 50,0

Альфаметилстирол 0,5 3,0 100,0 0,5 50,0 Стирол 0,1 0,3 100,0 0,1 1,0 Ксилолы 0,3 0,3 100,0 0,4 1,0

Сернистые соединения (S): Сероводород (H2S) 0,4 160,0 140,0 0,4 160,0 Элементарная сера 160,0 180,0 380,0 - 160,0 Серная кислота 160,0 180,0 380,0 - 160,0

Поскольку часто почвы загрязнены сразу несколькими элементами, то для них рассчитывают суммарный показатель загрязнения, отражающий эффект воздействия группы элементов определяется по формуле

𝑍𝑐 = ∑ 𝐾𝑐𝑖𝑛𝑖=1 − (𝑛 − 1) ,

где Ксi – коэффициент концентрации i-го элемента в пробе; n – число суммируемых элементов.

Суммарный показатель загрязнения может быть определен как для всех элементов в одной пробе, так и для участка территории по геохимической выборке.

75

76

Оценка опасности загрязнения почв комплексом элементов по показателю Zс, проводится по оценочной шкале (табл. 19), градации которой разработаны на основе изучения показателей здоровья населения, проживающего на территориях с различным уровнем загрязнения почв.

Таблица 19 Ориентировочная оценочная шкала опасности загрязнения почв по

суммарному показателю загрязнения (Zс )

Категория загрязнения

почв

Значение Zс

Изменения показателя здоровья населения в очагах загрязнения

Допустимая Менее 16 Наиболее низкий уровень заболеваемости детей и

минимальная частота встречаемости функциональ-ных отклонений

Умеренно опасная 16-32 Увеличение уровня общей заболеваемости

Опасная 32-128

Увеличение уровня общей заболеваемости, числа часто болеющих детей, детей с хроническими заболеваниями, нарушениями функционального состояния сердечно-сосудистой системы

Чрезвычайно опасная

Более 128

Увеличение уровня общей заболеваемости детского населения, женщин с нарушением репродуктивной функции (увеличение токси-козов беременности, числа преждевременных родов)

4. Задание для самостоятельной работы

Для оценки содержания вредных веществ в почве провели отбор проб на участке площадью 25 м² в 5 точках по диагонали с глубины 0,25 метров. В результате исследований установлено, что почва загрязнена вредными веществами, представленными в таблице 20.

Порядок выполнения работы 1. Определить опасность загрязнения почвы. В начале подсчи-

тайте коэффициент концентрации химического элемента Кс как от-ношение Сi/ПДКп i для каждого ингредиента (табл. 20) в соответствии с вариантом задания (табл. 22).

76

77

Таблица 20 ПДК химических веществ в почве

Вещество ПДК мг/кг почвы Лимитирующий показатель

Кобальт 5,0 Общесанитарный Марганец 1500 Общесанитарный Медь 55 Общесанитарный Фтор 2,8 Транслокационный Хром 6,0 Общесанитарный Фтор 10,0 Транслокационный Бенз(а)пирин 0,02 Общесанитарный Ксилол 0,3 Транслокационный Мышьяк 2,0 Транслокационный Ртуть 2,1 Транслокационный Свинец 32 Общесанитарный Сероводород 0,4 Воздушный Серная кислота 100,4 Общесанитарный Стирол 0,1 Воздушный Суперфосфат 200 Транслокационный Формальдегид 7,0 Воздушный Хлористый калий 560 Водный Цинк 100 Общесанитарный

2. Затем по суммарному показателю загрязнения (Zс ) определите уровень опасности химического загрязнения почвы (табл. 19). Резуль-таты вычислений представьте в виде таблицы 21.

Укажите наиболее распространенные источники загрязнения почв. Какими методами и средствами можно уменьшить загрязнение почв?

Таблица 21 Количественный анализ загрязнения почвы

№ п/п

Загрязняющее вещество

Среднее содержание загрязняющего

вещества в почве, мг/кг

ПДКп,

мг/кг

Коэффициент концентрации химического элемента Кс

1 2 … …

Zс =

77

78

Таблица 22 Исходные данные для расчета опасности загрязнения почвы

по суммарному показателю загрязнения (Zс )

Вар

иант

Фактическая концентрация, Сi (мг/кг)

Мар

гане

ц М

ыш

ьяк

Рту

ть

Сви

нец

Хро

м

Бен

з(а)

пире

н Ц

инк

Мед

ь С

упер

фосф

ат

(Р 2

О5)

Ф

орма

льде

гид

1 2200 - 1,5 34 0,11 0,05 1100 250 1900 6

2 3300 1,3 - 22 0,03 0,03 1250 300 1800 6

3 4900 2,0 2,8 - 0,06 0,01 1450 500 1600 5

4 3100 15,0 1,7 30 - 0,02 800 600 1500 12

5 5500 18,0 2,5 120 0,02 - 450 300 1950 11

6 6000 3,0 2,0 46 0,01 0,03 - 900 1700 7

7 4900 2,8 2,1 75 0,06 0,04 800 - 1800 7

8 4500 9,0 1,2 32 0,08 0,03 900 350 - 8

9 7700 2,2 1,5 58 0,10 0,02 540 300 1500 -

10 6600 2,5 1,8 100 0,04 0,04 980 280 - 11

11 2700 12,0 1,2 65 0,02 0,01 1000 1400 10

12 5290 1,5 1,6 44 0,07 0,025 - 310 1300 8

13 3600 1,9 1,5 95 0,11 - 1100 290 1100 10

14 4580 2,5 1,4 80 - 0,032 1050 340 1850 9

15 3250 3,6 2,2 - 0,07 0,025 950 285 1780 8

16 3160 4,8 - 65 0,04 0,054 860 360 1600 6

17 4600 - 1,9 78 0,05 0,038 770 420 2200 8

18 5800 6,4 - 42 0,03 0,042 820 290 1900 10

19 4200 3,9 2,1 - 0,06 0,062 680 310 1600 12

20 3950 10,3 1,6 96 - 0,022 750 410 1400 8

78

79

Пример. Две пробы почвы, взятые на различной территории, загряз-нены никелем, содержание подвижных форм которого составляет в первой 20 мг/кг (1) и во второй – 5 мг/кг (2). Дать характеристику почвам рас-сматриваемых территорий.

Решение. На основании данных таблиц 17, 18, 19 почва должна быть отнесена

к категории чрезвычайно высокого загрязнения, т. к. уровень содержания никеля превышает допустимые уровни содержания этого элемента по всем показателям вредности: транслокационному, миграционному водному и общесанитарному. Такая почва может быть использована только под тех-нические культуры или полностью исключена из сельскохозяйственного использования.

Вторая почва может быть отнесена к категории умеренно опасной, т. к. содержание никеля (5 мг/кг) превышает его ПДКп (4 мг/кг), но не превы-шает допустимый уровень по транслокационному показателю вредности (6,7 мг/кг). В этом случае почва может быть использована под любые сель-скохозяйственные культуры при одновременном осуществлении меро-приятий по снижению доступности токсиканта – никеля – для растений.

Контрольные вопросы

1. Что является критерием гигиенической оценки опасности загрязнения почвы вредными веществами?

2. Каким образом осуществляется нормирование химического загрязне-ния почв?

3. Какие разновидности ПДКп в зависимости от пути миграции химиче-ских веществ в сопредельные среды различают?

4. К какому числу классов опасности относят химические вещества, попадающие в почву из выбросов, сбросов, отходов?

5. Какие вещества, загрязняющие почву, относятся к высоко опасным веществам?

6. Назовите основные источники антропогенного загрязнения почвы.

7. Укажите наиболее распространенные источники загрязнения почв. 8. Перечислите методы и средства уменьшения загрязнения почв. 9. Чем обусловлена кислотность почв? 10. Что более благоприятно для растений – кислотность или щелочность?

79

80

Практическая работа №6. Плата за негативное воздействие на окружающую среду

Законом об охране окружающей среды установлена плата за негативное воздействие на окружающую среду, которую вносят организации и физические лица, деятельность которых оказывает негативное воздействие на окружающую среду. Плата за загрязнение окружающей среды и размещение отходов взимается с природопользователей, т. е. с предприятий, учреждений, организаций, российских и иностранных юридических и физических лиц, осуществляющих любые виды деятельности на территории Российской Федерации, связанные с природопользованием.

Плата за негативное воздействие на окружающую среду (или плата за загрязнение окружающей среды) является формой компенсации ущерба, наносимого загрязнением окружающей природной среде, и перечисляется предприятиями, учреждениями, организациями в бесспорном порядке.

Платежи за загрязнение окружающей среды представляет собой форму возмещения экономического ущерба от выбросов и сбросов загрязняющих веществ в окружающую природную среду Российской Федерации. Платежи предназначены для:

- возмещения затрат, связанных с компенсацией воздействия выбросов и сборов загрязняющих веществ;

- стимулирования снижения или поддержания выбросов и сбросов в пределах нормативов;

- стимулирования осуществления затрат на проектирование и строительство природоохранных объектов.

Внесение платы за загрязнение не освобождает природопользователей от выполнения мероприятий по охране окружающей природной среды, а также уплаты штрафных санкций за экологические правонарушения и возмещения вреда, причиненного загрязнением окружающей природной среды народному хозяйству, здоровью и имуществу граждан.

80

81

Плата за негативное воздействие на окружающую среду взимается с природопользователей, осуществляющих следующие виды воздействия на окружающую природную среду:

- выброс в атмосферу загрязняющих веществ от стационарных и передвижных источников;

- сброс загрязняющих веществ в поверхностные и подземные водные объекты;

- размещение отходов. Норматив платы установлен Постановлением Правительства РФ

от 12 июня 2003 г. №344 «О нормативах платы за выбросы в атмосферный воздух загрязняющих веществ стационарными и передвижными источниками, сбросы загрязняющих веществ в поверхностные и подземные водные объекты, размещение отходов производства и потребления» и Постановлением Правительства РФ 01 июля 2006 г. №410 «О внесении изменений в приложение №1 к постановлению Правительства РФ от 12 июня 2003 г. №344».

Порядок определения платы и ее предельных размеров за загрязнение окружающей природной среды, размещение отходов, другие виды вредного воздействия, утвержден постановлением Правительства Российской Федерации от 28 августа 1992 года №632 (с изменениями на 12 февраля 2003 года). Определены три вида платежей за загрязнение окружающей среды:

• в размерах, не превышающих установленные природополь-зователю предельно допустимые нормативы выбросов, сбро-сов загрязняющих веществ, объемы размещения отходов;

• в пределах установленных лимитов (временно согласован-ных нормативов);

• за сверхлимитное загрязнение окружающей среды. При загрязнении окружающей природной среды в результате

аварии по вине природопользователя плата взимается как за сверхлимитное загрязнение.

Срок уплаты платы за негативное воздействие на окружающую среду – не позднее 20 числа, следующего за отчетным кварталом месяца (Приказ Ростехнадзора от 08.06.2006 №557).

81

82

1. Платежи за загрязнение окружающей среды в размерах, не превышающих установленные природопользователю предельно допустимые нормативы выбросов (сбросов), загрязняющих веществ, объемы размещения отходов

Плата за выбросы (или сбросы) загрязняющих веществ в

размерах, не превышающих установленные природопользователю нормативов выбросов (сбросов), (Пн) рассчитывается по следующей формуле:

Пн = ∑ Сн𝑖 ∙ 𝑀𝑖𝑛𝑖=1 ∙ Кэ ∙ Кин; при М𝑖 < или = Мн𝑖 ,

где i – вид загрязняющего вещества (i = 1, 2, 3...n); Пн – плата за выбросы (сбросы) загрязняющих веществ в пределах установленных нормативов выбросов (сбросов), руб; Снi – норматив платы за выброс (сброс) 1 тонны i-го загрязняющего вещества в пределах установленных нормативов выбросов, руб. (табл. 23); Мi – фактическая масса выброса i-го загрязняющего вещества (т); Мнi – допустимый выброс i-го загрязняющего вещества в пределах установленного норматива (т); Кэ – коэффициент учитывающий экологический фактор состояния атмосферного воздуха в данном регионе (табл. 24). Данный коэф-фициент применяется с дополнительным повышающим коэффициен-том (Кэ пов.), который учитывает особую чувствительность террито-рии расположения предприятия к воздействию выбросов загрязняю-щих веществ в атмосферу и составляет:

• Кэ пов. = 1,2 для объектов, находящихся на территории города; • Кэ пов. = 2 для предприятий, расположенных на особо охраняемых

природных территориях, в том числе лечебно-оздоровительных местностей и курортов, а также для районов Крайнего Севера и приравненных к ним местностей, зон экологического бедствия;

• Кэ пов. = 2,4 для объектов, находящихся на территории города, расположенного на особо охраняемых природных территориях;

• Кэ пов. = 1 во всех остальных случаях. Кэ вод – коэффициент, учитывающий экологические факторы (состо-яние водных объектов), по бассейнам морей и рек (табл. 25);

82

83

Кинф – коэффициент индексации платы за негативное воздействие на окружающую среду, который устанавливается ежегодно законом о бюджете Российской Федерации.

Примечание. В соответствии c Федеральным законом Российской Федерации от 30.11.2011 года № 371-ФЗ «О Федеральном бюджете на 2012 год и на плановый период 2013 и 2014 годов», статья 3, п.3, нормативы платы за негативное воздействие на окружающую среду, установленные Правительством Российской Федерации в 2003 году и 2005 году, применялись в 2012 году с коэффициентами 2,05 и 1,67 соответственно.

На 2013 год были установлены новые коэффициенты инфляции к нормативам платы за негативное воздействие на окружающую среду – 2,20 и 1,79.

Коэффициент 2,20 необходимо применять к нормативам платы за негативное воздействие на окружающую среду, установленным Постановлением Правительства РФ от 12 июня 2003 г. №344, а коэффициент 1,79 – к нормативам платы за негативное воздействие на окружающую среду, установленным постановлением Правительства РФ от 1 июля 2005 г. №410.

На 2014 год установлены новые коэффициенты инфляции к нормативам платы за негативное воздействие на окружающую среду – 2,33 и 1,89. Коэффициент 2,33 необ-ходимо применять к нормативам платы за негативное воздействие на окружающую среду, установленным постановлением Правительства РФ от 12 июня 2003 г. № 344, а коэффициент 1,89 – к нормативам платы за негативное воздействие на окружающую среду, установленным постановлением Правительства РФ от 1 июля 2005 г. № 410.

Таблица 23

Базовые нормативы платы за выбросы в атмосферу загрязняющих веществ от стационарных источников в ценах 2003 г.

Наименование

Норматив платы за выброс 1 т загрязняющих веществ, руб

В пределах предельно-допустимых

сбросов/выбросов

В пределах установленных лимитов (ВС нормативов

сбросов/выбросов) 1 2 3

В атмосферный воздух Азота диоксид 52 260 Азота оксид 35 175 Аммиак 52 260 Ангидрид серный (серы трехокись), Ангидрид сернистый (двуокись серы), серная кислота

17,5 87,5

83

84

Продолжение табл. 23 1 2 3

Бенз(а)пирен (3,4-бензпирен) 2 049 801 10 249 005 Бензол 21 105 Взвешенные твердые вещества - прочие нетоксичные органические и неоргани-ческие соединения, не содержащие поли-циклических ароматических угле-водородов, токсичных металлов, двуокись кремния

13,7 68,5

Водород хлористый (соляная кислота) 11,2 56 Дихлорэтан 4,2 21 Золы углей 7 35 Пыль древесная 13,7 68,5 Пыль извести и гипса 13,7 68,5 Пыль цементных производств 103 515 Соединения ртути (в пересчете на ртуть) 6833 34165 Ртуть металлическая 6833 34165 Сажа 66,5 332,5 Свинец сернистый 1002 5010 Свинец и его соединения, кроме тетраэтилсвинца (в пересчете на свинец)

6833 34 165

Сероводород 257 1285 Сероуглерод 410 2050 Синтетические моющие средства 205 1025 Стирол 1025 5125 Фенол 683 3415 Тетраэтилсвинец 51 245 256 225 Толуол 3,7 18,5 Летучие низкомолекулярные углеводороды (пары жидких топлив-бензинов и др.) по углероду

4,2 21

Углерода окись (углерода оксид) 0,6 3 Углерод четыреххлористый 3,7 18,5 Фенол 683 3415 Формальдегид 683 3415 Хлор 68 340

84

85

Окончание табл. 23 1 2 3

В поверхностные и подземные воды Азот аммонийный 458 2290 Азот нитратный 5,7 28,5 Азот нитритный 2862 14 310 Алкил сульфинаты-СПАВ 552 2760 Аммиак (по азоту) 5510 27550 Бензол 552 2760 Взвешенные вещества (к фону) 366 1830 Железо (Fe) все растворимые в воде формы 228 11475

Kадмий 55096 275 480 Кобальт (Со2+) 27 548 137 740 Марганец (двухвалентный ион) 27 548 137 740 Медь (Cu2+) 275 481 1 377 405 Метанол 381 540 1 907 700 Мочевина 3,7 18,5 Натрий (Na+) 2,5 12,5 Нефть и нефтепродукты в растворенном и эмульгированном состоянии

5510 27 550

Никель (катион) 27 548 137 740 Стирол 2755 110875 Сероуглерод 276 1380 Сульфат-анион (сульфаты) 2,3 11,5 Тетраэтилсвинец 27 548 091 137 740 455 Толуол 552 2760 Фенолы 275 481 1 377 405 Формальдегид 2755 13 775 Хром трехвалентный 3270 16 350 Хром шестивалентный 11 446 57 230 Цинк (ион двухвалентный) 27 548 137 740 Цианиды 5510 27 550

85

86

Таблица 24 Коэффициенты, учитывающие экологические факторы

(состояние атмосферного воздуха и почвы), по территориям экономических районов Российской Федерации

Экономические районы Российской Федерации

Значение коэффициента

для атмосферного воздуха*

для почвы**

Северный 1,4 1,4 Северо-западный 1,5 1,3 Центральный 1,9 1,6 Волго-вятский 1,1 1,5 Центрально-чернозёмный 1,5 2,0 Поволжский 1,9 1,9 Северо-кавказский 1,6 1,9 Уральский 2,0 1,7 Западно-Сибирский 1,2 1,2 Восточно-Сибирский 1,4 1,1 Дальневосточный 1,0 1,1

* Применяется с дополнительным коэффициентом 1,2 при выбросе загрязняющих веществ в атмосферный воздух городов.

** Применяется при определении платы за размещение отходов производства и потребления.

Таблица 25 Коэффициенты, учитывающие экологические факторы (состояние водных

объектов), по бассейнам морей и рек

Бассейны морей и рек Значение

коэффициента Бассейны морей и рек

Значение коэффициента

Бассейн Каспийского моря, Бассейн р. Волги

Республика Башкортостан

1,12 Астраханская область 1,31

Республика Марий Эл 1,11 Волгоградская область 1,32

Республика Мордовия 1,11 Нижегородская область 1,14

Республика Татарстан 1,35 Самарская область 1,36

Удмуртская Республика 1,1 Ульяновская область 1,31

86

87

Пример 1. Рассчитать плату за выбросы загрязняющих веществ на ОАО «ДААЗ» за II квартал 2013 г., если было выброшено в атмосферу от стационарных источников:

а) 0,2 т диоксида азота (ПДВ – 0,25 т/кв.); б) 0,04 т хлора (ПДВ – 0,055 т/кв.).

Решение. Инфляционный коэффициент на 2013 год равен 2,20.

Коэффициент, учитывающий экологические факторы (состояние атмосферного воздуха), для Ульяновской области равен 1,9. Коэффициент 1,2 применяется при выбросе загрязняющих веществ в атмосферный воздух городов.

Плата за выбросы в атмосферу в размерах, не превышающих установленные природопользователю нормативов выбросов: Пн (𝑁𝑂2) = Сн ∙ 𝑀𝑖 ∙ КЭ ∙ Кинф = 52 ∙ 0,2 ∙ 1,9 ∙ 1,2 ∙ 2,20 = 52,17 руб.

Пн (𝐶𝑙2) = Сн ∙ 𝑀н ∙ КЭ ∙ Кинф = 68 ∙ 0,04 ∙ 1,9 ∙ 1,2 ∙ 2,20 = 13, 64 руб.

Побщ. атм = 52,17 + 13,64 = 65,81 руб.

Пример 2. Рассчитать плату за сбросы загрязняющих веществ на ОАО «УАЗ» за III квартал 2013 г., если было сброшено в водные объекты от стационарных источников:

а) 1,75 т взвешенных веществ (ПДС – 2 т/кв.); б) 0,00022 т меди(II) (ПДС – 0,00024 т/кв.).

Решение. Инфляционный коэффициент составляет 2,20. Коэффициент,

учитывающий экологические факторы (состояние водных объектов), по бассейнам морей и рек для Ульяновской области равен 1,31.

Плата за сбросы в водные объекты в размерах, не превышающих установленные природопользователю нормативы выбросов, определяется:

Пл (взв.вещества) = Снл ∙ 𝑀л ∙ Кэ ∙ Кинф = 366 ∙ 1,75 ∙ 1,31 ∙ 2,20 =

= 1845,92 руб.

87

88

Пн (С𝑢) = 0,00022 ∙ 275481 ∙ 1,31 ∙ 2,2 = 174,67 руб.

Побщ. вода = 1845,92 + 174,67 = 2020,58 руб.

2. Платежи за загрязнение окружающей среды в пределах установленных лимитов (временно согласованных нормативов) и за сверхлимитное загрязнение окружающей среды Плата за выбросы загрязняющих веществ в пределах

установленных лимитов рассчитывается по следующей формуле: Пл = ∑ Сл𝑖 ∙ (𝑀𝑖 −Мн𝑖

𝑛𝑖=1 ) ∙ Кэ ∙ Кинф; при Мн𝑖 < или = Мл𝑖 ,

Пл – плата за выбросы (сбросы) загрязняющих веществ в пределах установленных нормативов выбросов (руб.); Слi – норматив платы за выброс 1 тонны i-го загрязняющего вещества (табл. 23) в пределах установленных лимитов выбросов (руб.); Мi – фактическая масса выброса i-го загрязняющего вещества (т); Мнi – допустимый выброс (сброс) i-го загрязняющего вещества в пределах установленного норматива (т); Млi – выброс (сброс) i-го загрязняющего вещества в пределах установленного лимита (т); Кэ - коэффициент, учитывающий экологические факторы (табл. 24); Кинф – коэффициент индексации платы за негативное воздействие на окружающую среду.

Плата за сверхлимитный выброс (сброс) загрязняющих веществ определяется путем умножения соответствующих ставок платы за загрязнение в пределах установленных лимитов на величину превышения фактической массы выбросов над установленными лимитами, суммирования полученных произведений по видам загрязняющих веществ и умножения этих сумм на пятикратный повышающий коэффициент.

Псл = 5∑ Сл𝑖 ∙ (𝑀𝑖 −Мл𝑖𝑛𝑖=1 ) ∙ Кэ ∙ Кин; при М𝑖 > Мл𝑖 ,

88

89

где Псл – плата за сверхлимитный выброс загрязняющих веществ (руб.).

Общая плата за загрязнение атмосферного воздуха от стационарных источников определяется по формуле

Побщ = Пн + Пл + Псл.

Пример 3. Рассчитать плату за сбросы загрязняющих веществ на ОАО «УАЗ» за III квартал 2013 г., если было сброшено в водные объекты 1,45 т СПАВ (ПДС – 0,9 т/кв.; ВСС – 1,3 т/кв.).

Решение. Плата за сбросы в водные объекты:

а) Плата за сбросы в водные объекты в размерах, не превышающих установленные природопользователю нормативов выбросов:

Пн СПАВ = 552 ∙ 0,9 ∙ 1,31 ∙ 2,20 = 1431,78 руб.

б) Плата за выбросы загрязняющих веществ в пределах установленных лимитов:

ПлСПАВ = 2760 ∙ (1,3 − 0,9) ∙ 1,31 ∙ 2,20 = 3181,73 руб.

в) Плата за сверхлимитный сброс (выброс) загрязняющих веществ определяется

ПслСПАВ = 5 ∙ 2760 ∙ (1,45 − 1,3) ∙ 1,31 ∙ 2,20 = 5965,74 руб.

Общая плата за загрязнение водного объекта определяется по

формуле

Побщ = Пн + Пл + Псл = 1431,78 + 3181,73 + 5965,74 = 10579,25 руб.

3. Порядок расчета платы за выбросы загрязняющих веществ в атмосферу от автотранспорта

Плата за загрязнение атмосферного воздуха выбросами загрязняющих веществ от автотранспорта подразделяется на:

• плату в пределах установленных нормативов; • плату за выбросы, превышающие установленные нормативы.

89

90

Нормативы платы за выбросы в атмосферный воздух загрязняющих веществ передвижными источниками для различных видов топлива установлены Постановлением Правительства РФ от 12 июня 2003 года №344 (табл. 26).

Таблица 26 Удельная плата для различных видов топлива за выбросы в атмосферный

воздух загрязняющих веществ передвижными источниками (2003 г)

Вид топлива Плотность,

т/м3 Единица

измерения Нормативы платы за еди-

ницу измерения, (руб.)

Бензин неэтилированный: для А-76 (АИ-80) для АИ-92 для АИ-95

0,715; 0,735; 0,750

тонна 1,3

Дизельное топливо 0,843 тонна 2,5 Керосин 0,820 тонна 2,5 Сжатый природный газ 0,718 тысяча м3 0,58 Сжиженный газ ≈ 0,5 (430–

470) тонна 0,75

Плата за выбросы загрязняющих веществ от автотранспорта в

пределах установленных нормативов Пн транс (руб.) определяется по формуле

Пн транс = ∑ 𝑌𝑒 ∙ 𝑇𝑒𝑟е=1 ∙ Кэ ∙ Кин,

где е – вид топлива; Yе – норматив платы за выброс в атмосферный воздух загрязняющих веществ передвижными источниками при использовании 1 тонны е-го вида топлива, (руб.), в соответствие (табл. 26); Те – количество е-го вида топлива, израсходованного передвижным источником за отчетный период (т) по данным первичной отчетности; Кэ атм. – коэффициент, учитывающие экологические факторы, по территориям экономических районов Российской Федерации (табл. 24). Кэ атм дополнительно умножается на коэффициент 1,2 при выбросе загрязняющих веществ в атмосферный воздух городов.

90

91

Плата за превышение нормативов выбросов загрязняющих веществ от автотранспортных средств в атмосферу, установленных соответствующими стандартами Псн транс (руб.), определяется по формуле

Псн транс = 5 ∙ ∑ Пн 𝑗 ∙ 𝑑𝑗𝑝𝑗=1 ,

где j – тип транспортного средства (j = 1, 2,....р); Пнj – плата за выбросы загрязняющих веществ в пределах установленных нормативов от j-го типа транспортного средства (руб.); dj – доля транспортных средств j-го типа, не соответствующих стандартам. Определяется как соотношение количества транспортных средств, не соответствующих требованиям стандартов, к общему количеству проверенных транспортных средств.

Общая плата за выбросы загрязняющих веществ от передвижных источников определяется по формуле

Птранс = Пн транс + Псн транс .

При использовании для обезвреживания отработавших газов двигателя передвижного источника загрязнения атмосферного воздуха устройств нейтрализации к платежам применяются понижающие коэффициенты:

• для автотранспорта, использующего неэтилированный бен-зин и газовое топливо – 0,05;

• для остальных транспортных средств – 0,1.

Пример 4. Рассчитать плату за выбросы и сбросы загрязняющих веществ на ОАО «УАЗ» за III квартал 2013 г, если было выброшено в атмосферу от передвижных источников:

а) 10 т неэтил. бензина; б) 5 т сжиженного природного газа; в) 8 т дизельного топлива, если 50% от общего количества машин не соответствовали допустимым нормам.

91

92

Решение.

Плата за выбросы загрязняющих веществ от автотранспорта в пределах установленных нормативов Пн транс (руб.) определяется по формуле

Побщ. атм = Пн транс = �𝑌𝑒 ∙ 𝑇𝑒

𝑟

е=1

∙ Кэ ∙ Кин = (1,3 ∙ 10 + 0,75 ∙ 5 + 2,5 ∙ 8) ∙ 1,9 ∙ 1,2 ∙ 2,20 =

= 184,34 руб.

Плата за превышение нормативов выбросов загрязняющих веществ от автотранспортных средств в атмосферу, установленных соответствующими стандартами Псн транс (руб.), определяется по формуле

Псн транс = 5 ∙ ∑ Пн 𝑗 ∙ 𝑑𝑗 = 5 ∙ 184,34 ∙ 0,5 = 460,84𝑝𝑗=1 руб.

Побщ. атм = 184,34 + 460,84 = 645,18 руб.

4. Порядок расчета платы за размещение отходов Плата за размещение отходов взимается с индивидуальных пред-

принимателей и юридических лиц. Плата за размещение отходов под-разделяется на:

• плату в пределах установленных лимитов размещения отходов; • плату за сверхлимитные объемы размещения отходов (то есть

за неиспользуемые отходы, образующиеся сверх нормативов отходов, установленных нормами расхода сырья и материалов на производство продукции, объемы образования некондици-онной продукции, не предусмотренные технологическими рег-ламентами и нормативами, а также объемы размещения отхо-дов без оформленного в установленном порядке разрешения).

Нормативы платы за размещение отходов производства и потребления установлены Постановлением Правительства РФ от 12 июня 2003 года №344 (табл. 27) и применяются с использованием коэффициента экологической ситуации региона (табл. 24).

92

93

Таблица 27 Нормативы платы за размещение отходов

Виды отходов

Норматив платы за размещение 1 единицы измерения отходов в

пределах установленных лимитов, руб./т*

В пределах установленных лимитов

Опасные отходы: I класс опасности – чрезвычайно опасные

1739,2

II класс опасности – высокоопасные 745,4 III класс опасности – умеренно опасные 497 IV класс опасности – малотоксичные 248,4 V класс – неопасные отходы: добывающей промышленности

0,4

перерабатывающей промышленности 15 прочие 8

Нормативы платы за сверхлимитное размещение отходов

определяются путем умножения соответствующих нормативов платы за размещение 1 тонны отходов в пределах установленных лимитов размещения отходов на пятикратный повышающий коэффициент.

Класс токсичности отходов определяется в соответствии с Критериями отнесения опасных отходов к классу опасности для окружающей природной среды, утвержденными Приказом МПР России от 15.06.2001 №511.

Размер платы за размещение отходов в пределах установленных природопользователю лимитов определяется путем умножения соответствующих ставок платы с учетом класса опасности размещаемого отхода на его массу и суммирования полученных произведений.

Пл отх = ∑ Сл𝑖 отх𝑛𝑖=1 ∙ М𝑖 отх ∙ Кэ ∙ Кин ∙ Кмр ,

при М𝑖 отх или = Мл𝑖 отх,

где i – вид отхода (i = 1, 2, 3...n); Пл отх – плата за размещение i-го отхода в пределах установленных лимитов (руб.);

93

94

Слi отх – норматив платы за размещение 1 единицы измерения отходов (табл. 27) в пределах установленных лимитов размещения отходов (руб.); Мi отх – фактическое размещение i-го отхода; Млi отх – годовой лимит на размещение i-го отхода; Кэ – коэффициент учитывающий экологический фактор состояния почв в данном регионе (табл. 24). Для особо охраняемых природных территорий, в том числе лечебно-оздоровительных местностей и курортов, а также для районов Крайнего Севера и приравненных к ним местностей, Байкальской природной территории и зон экологического бедствия применяется дополнительный коэффициент, равный 2; Кмр – коэффициент учитывающий место размещения отходов и равный:

• 0,3 при размещении отходов на специализированных полиго-нах и промышленных площадках, оборудованных в соответст-вии с установленными требованиями и расположенных в пре-делах промышленной зоны источника негативного воздейст-вия;

• 0 при размещении в соответствии с установленными требова-ниями отходов, подлежащих временному накоплению и факти-чески использованных (утилизированных) в течение 1 года с момента размещения в собственном производстве в соответст-вии с технологическим регламентом или переданных для ис-пользования в течение отчетного периода либо 1 года с момента образования отходов;

Кинф – коэффициент индексации платы за негативное воздействие на окружающую среду. Устанавливается ежегодно законом о бюджете Российской Федерации.

Размер платы за сверхлимитное размещение отходов определяется путем умножения соответствующих ставок платы за размещение отходов в пределах установленных лимитов на величину превышения фактической массы размещаемых отходов над установленными лимитами и умножения этих сумм на пятикратный

94

95

повышающий коэффициент и суммирования полученных произведений по видам размещения отходов.

Псл отх = 5 ∙ ∑ Сл𝑖 отх𝑛𝑖=1 ∙ (М𝑖 отх − Мл𝑖 отх) ∙ Кэ ∙ Кин ∙ Кмр,

при М𝑖 отх > Мл𝑖 отх .

При отсутствии разрешения на выбросы, разрешения на сбросы применяется повышающий коэффициент 25. При отсутствии утвержденных лимитов на размещение отходов применяется повышающий коэффициент 5.

Общая плата за размещение отходов определяется по формуле Потх = Пл отх + Псл отх

Пример 5. Рассчитать сумму платы за размещение 0,65 т ртутных ламп (I класс) в пределах установленных лимитов при их размещении на специализированной промышленной площадке, оборудованной в соответствии с установленными требованиями и расположенной в пределах промышленной зоны предприятия.

Пл отх = Сл𝑖 отх ∙ М𝑖 отх ∙ Кэ ∙ Кин ∙ Кмр = 1739,2 ∙ 0,65 ∙ 1,9 ∙ 2,20 ∙ 0,3

== 1417,62 руб.

Пример 6. Рассчитать сумму платы за размещение 1,25 т отходов лакокрасочных материалов (III класс), при установленном лимите 1,0 т, при их размещении на специализированной промышленной площадке, оборудованной в соответствии с установленными требованиями и расположенной в пределах промышленной зоны предприятия.

Плата за размещение отходов в пределах установленных лимитов

Пл отх = Сл𝑖 отх ∙ М𝑖 отх ∙ Кэ ∙ Кин ∙ Кмр = 497 ∙ 1,0 ∙ 1,9 ∙ 2,2 ∙ 0,3 =

= 623,24 руб.

Плата за размещение отхода сверх установленного лимита

95

96

Псл отх = 5 ∙ Сл отх ∙ (М𝑖 отх − Мл𝑖 отх) ∙ Кэ ∙ Кин ∙ Кмр =

= 5 ∙ 497 ∙ (1,25 − 1,0) ∙ 1,9 ∙ 2,20 = 2596,82 руб.

Общая плата за размещение отхода

Потх = Пл отх + Псл отх = 623,24 + 2596,82 = 3220,06 руб.

Пример 7. Рассчитать сумму платы за размещение 4,54 т отработанных пневматических шин (IV класс) в пределах установленных лимитов, переданных для использования специализированной лицензированной организации в течение отчетного периода.

Плата за отходы, переданные для использования специализированной лицензированной организации в течение отчетного периода

Пл отх = Сл𝑖 отх ∙ М𝑖 отх ∙ Кэ ∙ Кин ∙ Кмр = 248,4 ∙ 4,54 ∙ 1,9 ∙ 2,20 ∙ 0 == 0 руб.

В общем случае размер платы за негативное воздействие на окружающую среду равен:

Побщ = Патм + Птран + Пвод + Потх =

= Пн атм + Пл атм+ Псл атм + Пн тран + Псн тран + П н вод + П л вод+ П сл вод + + П л отх + П сл отх .

Платежи за предельно допустимые выбросы, сбросы загрязняющих веществ, размещение отходов в пределах установленных нормативов (лимитов для отходов) осуществляются за счет себестоимости продукции (работ, услуг), а платежи за их превышение – за счет прибыли, остающейся в распоряжении природопользователя. Если указанные платежи равны или превышают размер прибыли, остающейся в распоряжении природо-пользователя, то специально уполномоченными государственными органами рассматривается вопрос о приостановке или прекращении

96

97

деятельности соответствующего предприятия, учреждения, организации.

Задание для самостоятельной работы

Решить задачи, соответствующие варианту, указанному преподавате-лем.

Вари-ант

Номера задач

Вари-ант

Номера задач

Вари-ант

Номера задач

Вари-ант

Номера задач

1 1, 21, 35 6 6, 26, 30 11 11, 31, 24 16 16, 20, 30 2 2, 22, 34 7 7, 27, 29 12 12, 32, 25 17 17, 21, 31 3 3, 23, 33 8 8, 28, 21 13 13, 33, 18 18 18, 22, 32 4 4, 24, 32 9 9, 29, 22 14 14, 34, 23 19 19, 23, 33 5 5, 25, 31 10 10, 30, 20 15 15, 35, 25 20 20, 24, 34

Задачи для самостоятельного решения 1. Рассчитать плату за выбросы загрязняющих веществ в атмосферу на ОАО

«УАЗ» за III квартал 2013 г., если было выброшено: а) 0,04 т двуокиси азота (ПДВ – 0,0325 т/кв.); б) 0,8 т серного ангидрида (ПДВ – 0,7 т/кв.; ВСВ – 0,95 т/кв.).

2. Рассчитать плату за выбросы загрязняющих веществ на ОАО «УАЗ» за III квартал 2013 г., если было выброшено в атмосферу от передвижных источников:

а) 10 т неэтилированного бензина; б) 5,5 т сжатого природного газа; в) 3 т дизельного топлива.

При этом 45% от общего количества машин не соответствовали допустимым нормам.

3. Рассчитать плату за выбросы загрязняющих веществ в атмосферу на ОАО «УАЗ» за II квартал 2013 г., если было выброшено:

а) 0,02 т аммиака (ПДВ – 0,0225 т/кв.); б) 0,9 т сернистого ангидрида (ПДВ – 0,7 т/кв.; ВСВ – 0,85 т/кв.).

4. В результате производства строительных материалов в атмосферу г. Екате-ринбурга выброшено за год следующее количество загрязняющих веществ: сероводорода – 85 т (ПДВ составляет 105 т); сажи 450 т (ПДВ составляет 420 т, ВСВ составляет 440 т). Определите сумму платы за загрязнение атмосфер-ного воздуха в пределах ПДВ, ВСВ и общую плату за загрязнение.

5. Рассчитать плату ОАО «УАЗ» в IV квартале 2013 г. за выбросы загрязняющих веществ в атмосферу от передвижных источников (все транспортные средства соответствуют допустимым нормам), если было израсходовано:

а) 3 т дизельного топлива;

97

98

б) 6 т неэтилированного бензина АИ-92; в) 4,5 т сжиженного газа.

Если 30% от общего количества машин не соответствовали допустимым нормам.

6. Рассчитать плату за выбросы загрязняющих веществ на ОАО «ДААЗ» за III квартал 2013 г., если было выброшено в атмосферу от стационарных источников:

а) 0,04 т диоксида серы (ПДВ – 0,20 т/год); б) 0,8 т толуола (ПДВ – 0,6 т/кв.; ВСВ – 0,75 т/кв.).

7. Рассчитать плату за выбросы загрязняющих веществ на ОАО «УАЗ» за III квартал 2013 г, если было выброшено в атмосферу от передвижных источников:

а) 8 т неэтилированного бензина; б) 5,5 т сжатого природного газа; в) 6 т дизельного топлива. При этом 40% от общего количества машин не соответствовали допустимым нормам.

8. Металлургический комбинат на Урале в течение года выбросил в атмосферу следующее количество загрязняющих веществ: двуокиси азота – 150 т (ПДВ составляет 120 т; ВСВ – 140 т); фенола – 1,2 т (ПДВ составляет 1,6 т).

Определите сумму платы за загрязнение атмосферного воздуха в пределах ПДВ, ВСВ и общую плату за загрязнение.

9. Литейный цех машиностроительного завода в Поволжье в течение года вы-бросил в атмосферу следующее количество загрязняющих веществ: дихлорэ-тана – 180 т (ПДВ составляет 100 т, ВСВ составляет 150 т); оксида углерода – 200 т (ПДВ составляет 140 т); сернистого газа - 130 т (ПДВ составляет 150 т). Определите сумму платы за загрязнение атмосферного воздуха в преде-лах ПДВ, ВСВ и общую плату за загрязнение.

10. Рассчитать плату за выбросы загрязняющих веществ на ОАО «Утес» за I квартал 2013 г., если было выброшено в атмосферу от передвижных источников: а) 5 т неэтилированного бензина АИ-76; б) 3,5 т сжатого природного газа; в) 10 т дизельного топлива. При этом 35% от общего количества машин не соответствовали допустимым нормам.

11. В процессе эксплуатации в центральном экономическом районе дизельного паровоза (в состоянии, соответствующем установленным стандартам и ТУ) было потреблено 35 т дизельного топлива. В выхлопных газах дизельного паровоза обнаружены следующие загрязняющие вещества:

- окись углерода – до 310 кг в 1 т отработанного топлива; - сажа – до 55 кг в 1 т отработанного топлива; - углеводороды – до 300 кг в 1 т отработанного топлива.

98

99

Определите удельную и общую плату за допустимые выбросы в атмосферу. 12. Городским таксопарком за год было потреблено 95 т бензина неэтилирован-

ного, 50 т дизельного топлива и 30 сжиженного газа. По результатам эколо-гического контроля обнаружено, что 22% всего автопарка машин не соответ-ствует стандартам или эксплуатируется в неисправном состоянии. Опреде-лите общую плату за загрязнение атмосферного воздуха в городе данным таксопарком автомобилей.

13. Металлургический комбинат на Урале в течение года выбросил в атмосферу следующее количество загрязняющих веществ: сернистого газа – 110 т (ПДВ составляет 125 т); окиси углерода – 780 т (ПДВ составляет 550 т; ВСВ – 650 т). Определите сумму платы за загрязнение атмосферного воздуха в пределах ПДВ, ВСВ и общую плату за загрязнение.

14. В таксопарке г. Волжский за год было потреблено: - 80 т бензина А76; - 50 т дизельного топлива; -30 т сжиженного газа.

По результатам экологического контроля обнаружено, что 25% всего авто-парка машин не соответствует стандартам или эксплуатируется в неисправ-ном состоянии. Определите общую плату за загрязнение атмосферного воз-духа в городе данным таксопарком автомобилей.

15. В процессе эксплуатации пассажирского тепловоза (в состоянии, соответствующем установленным стандартам и ТУ; Северо-Западный экономический район) было потреблено 55 т дизельного топлива. В выхлопных газах пассажирского тепловоза обнаружены следующие загрязняющие вещества:

- окись углерода – до 200 кг в 1 т отработанного топлива; - сажа – до 75 кг в 1 т отработанного топлива; - углеводороды – до 180 кг в 1 т отработанного топлива.

Определите удельную и общую плату за допустимые выбросы в атмосферу. 16. В процессе эксплуатации дизельного паровоза (в состоянии,

соответствующем установленным стандартам и ТУ) было потреблено 23 т дизельного топлива. В выхлопных газах дизельного паровоза обнаружены следующие загрязняющие вещества:

- окись углерода – до 300 кг в 1 т отработанного топлива; - сажа – до 60 кг в 1 т отработанного топлива; - углеводороды – до 290 кг в 1 т отработанного топлива.

Определите удельную и общую плату за допустимые выбросы в атмосферу.

17. Пассажирскими судами с портом приписки в г. Волгограде и лодками за год было потреблено 130 т дизельного топлива и 5 т неэтилированного бензина. По результатам экологического контроля обнаружено, что 52% всех пасса-жирских судов и 20% лодок эксплуатируется в неисправном состоянии. Оп-

99

100

ределите общую плату за загрязнение атмосферного воздуха данными судами.

18. В процессе эксплуатации сельскохозяйственной техники (в состоянии, соответствующем установленным стандартам и ТУ; Средняя Волга) было потреблено 32 т дизельного топлива. В выхлопных газах обнаружены следующие загрязняющие вещества:

- окись углерода – до 245 кг в 1 т отработанного топлива; - сажа – до 78 кг в 1 т отработанного топлива; - окись азота – до 85 кг в 1 т отработанного топлива.

Определите удельную и общую плату за допустимые выбросы в атмосферу. 19. В результате работы ТЭС в атмосферу г. Казани выброшено за год следую-

щее количество загрязняющих веществ: диоксида серы – 68 т (ПДВ составля-ет 80 т); сажи – 360 т (ПДВ составляет 280 т, ВСВ составляет 320 т). Определите сумму платы за загрязнение атмосферного воздуха в пределах ПДВ, ВСВ и общую плату за загрязнение.

20. Рассчитать плату за сбросы загрязняющих веществ в водные объекты на ОАО «УАЗ» за III квартал 2013 г., если было сброшено:

а) 0,85 т метанола (ПДС – 0,5 т/кв.); б) 0,00024 т хрома(III) (ПДС – 0,00015 т/кв.; ВСС – 0,00018 т/кв.).

21. Рассчитать плату за сбросы загрязняющих веществ в водные объекты на ОАО «ДААЗ» за I квартал 2013 г., если было сброшено:

а) 2,68 т взвешенных веществ (ПДС – 3,0 т/кв.); б) 0,000347 т меди (ПДС – 0,0002 т/кв.; ВСС – 0,0003 т/кв.).

22. Рассчитать плату за сбросы загрязняющих веществ на ОАО «ДААЗ» за III квартал 2013 г., если было выброшено в водные объекты:

а) 3,68 т алкилсульфоната натрия (ВСС – 2 т/кв.); б) 0,00047 т никеля (ПДС – 0,0003 т/кв.; ВСС – 0,0004 т/кв.).

23. Рассчитать плату за сбросы загрязняющих веществ в водные объекты на ОАО «УАЗ» за I квартал 2013 г., если было сброшено:

а) 2,68 т взвешенных веществ (ПДС – 10,0 т/год.); б) 0,00054 т кобальта Со2+ (ПДС – 0,0004 т/кв.; ВСС – 0,0005 т/кв.).

24. Рассчитать плату за сбросы загрязняющих веществ в водные объекты на ОАО «ДААЗ» за II квартал 2013г, если было сброшено:

а) 2,85 т сульфатов (ПДС – 3,0 т/кв.); б) 0,00064 т марганца(II) (ПДС – 0,0004 т/кв.; ВСС – 0,0005 т/кв.).

25. Машиностроительный завод города Казани в течение года сбросил в реку следующее количество загрязняющих веществ: нефти и нефтепродуктов – 68 т (ПДС составляет 60 т), хрома трехвалентного – 2,3 т (ПДС составляет 1,5 т, ВСС – 2 т). Определите сумму платы за сброс загрязняющих веществ в реку Волгу в пределах ПДС, ВСС, за сверхлимитный сброс и общую плату за загрязнение.

100

101

26. Химкомбинат в течение года сбросил в р. Волгу следующее количество загрязняющих веществ: сероуглерода – 85 т (ПДС составляет 60 т), мочевины – 65 т (ПДС составляет 40 т, ВСС – 60 т). Определите сумму платы за сброс загрязняющих веществ в р. Волгу в пределах ПДС, ВСС, за сверхлимитный сброс и общую плату за загрязнение.

27. Химкомбинат одного из городов Поволжья в течение года сбросил в Волгу следующее количество загрязняющих веществ: азота аммонийного – 165 т (ПДС составляет 160 т), натрия – 300 т (ПДС составляет 240 т, ВСС – 280 т). Определите сумму платы за сброс загрязняющих веществ в р. Волга в пределах ПДС, ВСС, за сверхлимитный сброс и общую плату за загрязнение.

28. Рассчитать плату для ОАО «Утес» за III квартал 2013 г. за размещение отходов, если было складировано:

а) 3,4 т шлама (отход 3 класса опасности, квартальный лимит размещения 2,5 т); б) 1,3 т отработанных люминесцентных ламп (отход 1 класса опасности, квартальный лимит размещения 1,5 т).

29. Рассчитать плату для ОАО «Утес» за III квартал 2013 г. за размещение отходов, если было складировано:

а) 3,2 т шлама (отход 2 класса опасности, квартальный лимит размещения 2,5 т); б) 0,9 т отработанных люминесцентных ламп (отход 1 класса опасности, квартальный лимит размещения 1,5 т).

Отходы размещены на полигоне, находящемся на балансе предприятия. 30. Рассчитать сумму платы за размещение:

а) 0,52 т ртутных ламп в пределах установленных лимитов (отход 1 класса опасности); б) 1,5 т отходов лакокрасочных материалов, при установленном лимите 1,2 т (отход 3 класса опасности), при их размещении на специализированной промышленной площадке, оборудованной в соответствии с установленными требованиями и расположенной в пределах промышленной зоны предприятия.

31. Коммунально-бытовой службой г. Саратова в течение года было размещено на городском полигоне для свалки отходов следующее их количество:

- III класса токсичности – 700 т (годовой лимит 710 т); - IV класса токсичности – 2 000 т (годовой лимит 1 560 т).

Определите сумму платы, которую должна заплатить коммунально-бытовая служба города в пределах установленного лимита, за сверхлимитное размещение отходов и общую сумму платы.

32. На металлургическом комбинате г. Перми в течение года накопилось следующее количество отходов, подлежащих захоронению:

- нетоксичных отходов – 200 м3 (годовой лимит 210 м3); - токсичных отходов III класса опасности – 315 т (годовой лимит 200 т).

101

102

Определите сумму платы, которую должен заплатить металлургический комбинат за размещение отходов в пределах установленного лимита, за сверхлимитное размещение отходов и общую сумму платы. Приведите структуру общей платы за размещение отходов на городском полигоне.

33. На предприятии Северо-Западного экономического района образуются отходы V класса 900 т/год (ЛРО – 820 т/год) и 1450 т/год отходов III класса опасности (ЛРО – 1600 т/год). Отходы размещаются на полигонах, находящихся в муниципальной собственности. Определите сумму платы, которую должно заплатить предприятие.

34. На предприятии Уральского экономического района образуются отходы II класса 650 т/год (ЛРО – 720 т/год) и 1680 т/год отходов IV класса опасности (ЛРО – 1400 т/год). Отходы размещаются на полигонах, находящихся в муниципальной собственности. Определите сумму платы, которую должно заплатить предприятие.

35. Коммунально-бытовой службой одного из городов Поволжского региона в течение года было размещено на городском полигоне для свалки отходов следующее их количество:

- II класса токсичности – 650 т (годовой лимит 600 т); - IV класса токсичности – 2 500 т (годовой лимит 2 000 т).

Определите сумму платы, которую должна заплатить коммунально-бытовая служба города в пределах установленного лимита, за сверхлимитное размещение отходов и общую сумму платы.

ГЛОССАРИЙ Аддитивность – токсикологическое действие какого-либо вещества в сме-

си пропорционально его концентрации. Антагонизм, или ингибирование, – происходит снижение воздействия од-

ного или обоих веществ в результате их взаимовлияния. Безопасность экологическая – состояние защищенности социальных, эко-

номических, экологических прав граждан, организаций, учреждений от вредного воздействия неблагоприятных факторов окружающей среды, вызванных естест-венными процессами и антропогенным воздействием на природную среду.

Воздействие экологически вредное – воздействие объекта хозяйственной и

иной деятельности, приводящее к значительным, как правило, необратимым из-менениям в природной среде, оказывающим негативное воздействие на человека.

102

103

Вредное вещество – вещество, которое при контакте с организмом челове-ка может вызвать производственные травмы, профессиональные заболевания или отклонения в состоянии здоровья, как в процессе работы, так и в последую-щие сроки жизни настоящего и будущего поколений.

Временно согласованный выброс – временный лимит выброса вредного

(загрязняющего) вещества в атмосферный воздух, который устанавливается для действующих стационарных источников выбросов с учётом качества атмосфер-ного воздуха и социально-экономических условий развития соответствующей территории в целях поэтапного достижения установленного предельно допусти-мого выброса

Гигиенический норматив – установленное исследованиями допустимое

максимальное или минимальное количественное и (или) качественное значение показателя, характеризующего тот или иной фактор среды обитания с позиций его безопасности и (или) безвредности для человека.

Захоронение отходов – изоляция отходов, не подлежащих дальнейшему

использованию, в специальных хранилищах в целях предотвращения попадания вредных веществ в окружающую природную среду.

Загрязнение окружающей среды – любое внесение в ту или иную экологи-

ческую систему или возникновение в ней не свойственных ей живых или нежи-вых компонентов, физических или структурных изменений, прерывающих или нарушающих процессы круговорота и обмена веществ, потоки энергии и ин-формации, с непременными последствиями в форме снижения продуктивности или разрушения данной экосистемы.

ИЗА – комплексный индекс загрязнения атмосферы, учитывающий не-

сколько примесей. Величина ИЗА рассчитывается по значениям среднегодовых концентраций примесей.

ИЗВ – гидрохимический показатель, представляет собой среднюю долю

превышения ПДК по строго лимитированному числу индивидуальных ингреди-ентов.

Источниками сбросов загрязняющих веществ в окружающую среду яв-

ляются сточные воды, образующиеся в результате деятельности предприятия и поступающие в окружающую среду после очистных сооружений, дождевые и талые воды с территории предприятия, сточные воды от мойки автомобилей.

Источниками образования отходов производства и потребления явля-

ются любые виды деятельности организации.

103

104

Защита окружающей среды – комплекс мер инженерного воздействия на компоненты окружающей среды с целью предотвращения, замедления и изоля-ции негативного влияния.

Качество атмосферного воздуха – совокупность свойств атмосферы, оп-

ределяющая степень воздействия физических, химических и биологических фак-торов на людей, растительный и животный мир, а также на материалы, конст-рукции и окружающую среду в целом.

Качество воды – характеристика ее состава и свойств, определяющая ее пригодность для конкретных видов водопользования.

Компоненты природной среды – составные часта экосистем. К ним отно-

сятся воздух, поверхностные и подземные воды, недра, почвы, растительный и животный мир.

Контроль в области охраны окружающей среды – система мер, направ-

ленная на предотвращение, выявление и пресечение нарушения законодательст-ва в области охраны окружающей среды, обеспечение соблюдения субъектами хозяйственной и иной деятельности требований, в том числе нормативов и нор-мативных документов, в области охраны окружающей среды.

Лимиты на выбросы и сбросы загрязняющих веществ и микроорганиз-

мов – ограничения выбросов и сбросов загрязняющих веществ и микроорганиз-мов в окружающую среду, установленные на период проведения мероприятий по охране окружающей среды, в том числе внедрение наилучших существую-щих технологий, в целях достижения нормативов в области охраны окружающей среды.

Лимит на размещение отходов – предельно допустимое количество отхо-

дов конкретного вида, которое разрешается размешать определенным способом на установленный срок в специальных объектах с учетом экологической обста-новки на данной территории.

Нагрузка антропогенная – степень прямого и косвенного воздействия че-

ловека и его деятельности на природные комплексы и отдельные компоненты природной среды.

Негативное воздействие на окружающую среду – воздействие хозяйст-

венной и иной деятельности человека, последствия которой приводят к негатив-ным изменениям качества окружающей среды.

Норматив экологический – установленная величина использования при-

родных ресурсов или техногенного воздействия на экосистемы и отдельные ее компоненты, при которой функционально-структурные характеристики экоси-стем не выходят за пределы естественных изменений.

104

105

Нормативы допустимого воздействия устанавливают требования к ис-точнику вредного воздействия, ограничивая его деятельность определенной по-роговой концентрацией.

Нормативы качества окружающей природной среды – нормативы, кото-

рые установлены в соответствии с физическими, химическими, биологическими и иными показателями для оценки состояния окружающей среды и при соблю-дении которых обеспечивается благоприятная окружающая среда. Нормативы качества ОПС подразделяются на три группы: санитарно-гигиенические (ПДК, ПДУ), экологические (производственно-хозяйственные – ПДВ, ПДС) и ком-плексные, сочетающие в себе признаки первой и второй групп. Первая группа нормативов устанавливается в интересах охраны здоровья человека и сохране-ния генетического фонда животного и растительного мира. Вторую группу воз-главляют нормативы выбросов и сбросов вредных веществ. Они устанавливают требования непосредственно к источнику вредного воздействия, ограничивая его деятельность определенной пороговой величиной выброса (сброса).

Нормативы предельно допустимых концентраций (ПДК) химических

веществ – нормативы, которые установлены в соответствии с показателями предельно допустимого содержания химических веществ, в том числе радиоак-тивных и микроорганизмов в окружающей среде, и несоблюдение которых мо-жет привести к загрязнению окружающей среды, деградации естественных эко-логических систем.

Нормативы предельно допустимых выбросов химических, биологических

веществ и микроорганизмов в воздух, проекты санитарно-защитных зон утвер-ждаются при наличии санитарно-эпидемиологического заключения о соответст-вии указанных нормативов и проектов санитарным правилам”.

Нормативы допустимых выбросов и сбросов химических веществ, в том

числе радиоактивных, иных веществ и микроорганизмов – нормативы, которые установлены для субъектов хозяйственной и иной деятельности в соответствии с показателями массы химических веществ, в том числе радиоактивных, иных ве-ществ и микроорганизмов, допустимых для поступления в окружающую среду.

Нормирование в области охраны окружающей среды заключается в уста-

новлении нормативов качества окружающей среды, нормативов допустимого воздействия на окружающую среду при осуществлении хозяйственной и иной деятельности, иных нормативов в области охраны окружающей среды, а также нормативных документов в области охраны окружающей среды.

Норматив образования отходов – установленное количество отходов

конкретного вида при производстве единицы продукции.

105

106

НП – наибольшая повторяемость (в процентах) превышения максимально разовой ПДК по данным наблюдений за одной примесью на всех постах терри-тории за месяц или за год.

Обращение с отходами производства и потребления – деятельность, свя-

занная с образованием, учетом, перемещением (включая трансграничное), обез-вреживанием, размещением отходов в окружающей среде (хранением, захороне-нием) и использованием отходов.

Объект экологически опасный – объект хозяйственной и иной деятельно-

сти, оказывающий вредное воздействие на окружающую среду, значительное по масштабности и продолжительности, и представляющий угрозу для жизни и здоровья населению.

Объект размещения отходов – специально оборудованное сооружение,

предназначенное для размещения отходов (полигон, шламохранилише, хвосто-хранилише, отвал горных пород и др.)

Опасные отходы – отходы, которые содержат вредные вещества, обла-

дающие опасными свойствами (токсичностью, взрывоопасностью, пожароопас-ностью, высокой реакционной способностью) или содержащие возбудителей инфекционных болезней, либо которые могут представлять непосредственную или потенциальную опасность для окружающей природной среды и здоровья человека самостоятельно или при вступлении в контакт с другими веществами.

Оценка воздействия на окружающую среду – процедура учета экологиче-

ских требований законодательства Российской Федерации при подготовке и принятии решений о социально-экономическом развитии общества, результатом которой является вывод о допустимости воздействия намечаемой деятельности на окружающую среду и возможности ее реализации.

Охрана окружающей среды – научно обоснованный регламент хозяйст-

венного поведения в определенных границах, нацеленный на сохранение качест-венных и количественных соотношений в сложившейся экосистеме.

Передвижными источниками загрязнения атмосферного воздуха явля-

ются транспортные средства предприятия, которые в качестве топлива исполь-зуют бензин, дизельное топливо, керосин, сжатый природный или сжиженный газ.

Платность природопользования – взимание установленных в законода-

тельном порядке платежей за пользование природными ресурсами, включая изъ-ятие природных ресурсов (добыча полезных ископаемых; использование воды для производственных, бытовых и технических нужд; рыболовство и др.) и пользование природными ресурсами без их изъятия из окружающей среды (ис-

106

107

пользование сельскохозяйственных угодий, лечебно-оздоровительных свойств курортных территорий и др.), а также взимание платежей за выбросы (сбросы) загрязняющих веществ в окружающую природную среду, размещение твердых отходов и другие виды негативного воздействия, если указанные дейст-вия не квалифицируются как правонарушения.

Плата за негативное воздействие на окружающую среду взимается с

природопользователей, осуществляющих следующие виды воздействия на ок-ружающую природную среду: выброс в атмосферу загрязняющих веществ от стационарных и передвижных источников; сброс загрязняющих веществ в по-верхностные и подземные водные объекты; размещение отходов.

Предельно допустимые концентрации (ПДК) веществ – такое содержа-

ние вещества, при котором на человека и окружающую среду еще не оказывает-ся ни прямого, ни косвенного вредного воздействия. Прямое воздействие – нане-сение организму временного раздражающего действия, вызывающего удушье, кашель, головную боль и подобные явления, которые выступают в случае пре-вышения пороговой концентрации вещества. Под косвенным воздействием имеются в виду такие изменения в окружающей среде, которые ухудшают нор-мальные условия обитания (например, увеличивают количество туманных дней, поражают зеленые насаждения и т.п.). ПДК – это количественный критерий ток-сичности, показывающий устойчивость организма по отношению к данному ве-ществу. Для каждого вещества, загрязняющего атмосферный воздух, установле-ны два норматива: максимально разовый (ПДКмр) и среднесуточный (ПДКСС). ПДКмр – это концентрация, которая в течение 30 мин не должна вызывать реф-лекторных реакций у человека (ощущения запаха, изменения световой чувстви-тельности глаз, аллергических реакций и др.). ПДКсс – это концентрация, кото-рая не должна оказывать на человека вредного воздействия (обще токсичного, канцерогенного, мутагенного) при дыхании в течение 24 часов. Для веществ, по которым ПДК не определены, руководствуются утвержденными на 3 года (с возможностью продления) ориентировочными безопасными уровнями воздейст-вия (ОБУВ) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест (согласно гигиеническому нормативу ГН 2.1.6.696-98).

Предельно допустимая концентрация в воде водоема хозяйственно-

питьевого и культурно-бытового водопользования (ПДКв) – это концентрация вредного вещества в воде, которая не должна оказывать прямого или косвенного влияния на организм человека в течение всей его жизни и на здоровье после-дующих поколений, и не должна ухудшать гигиенические условия водопользо-вания.

Предельно допустимая концентрация в воде водоема, используемого для

рыбохозяйственных целей (ПДКвр) – это концентрация вредного вещества в во-де, которая не должна оказывать вредного влияния на популяции рыб, в первую очередь промысловых.

107

108

Предельно допустимая концентрация в пахотном слое почвы (ПДКп) – это концентрация вредного вещества в верхнем, пахотном слое почвы, которая не должна оказывать прямого или косвенного отрицательного влияния на сопри-касающиеся с почвой среды и на здоровье человека, а также на самоочищаю-щуюся способность почвы.

Предельно допустимый выброс – норматив предельно допустимого вы-

броса вредного (загрязняющего) вещества в атмосферный воздух, который уста-навливается для стационарного источника загрязнения атмосферного воздуха с учётом технических нормативов выбросов и фонового загрязнения атмосферно-го воздуха при условии не превышения данным источником гигиенических и экологических нормативов качества атмосферного воздуха, предельно-допустимых (критических) нагрузок на экологические системы, других экологи-ческих нормативов.

Предельно допустимый сброс – поступление вещества, находящегося в

сточных водах предприятия, в водный объект. Под предельно допустимым сбро-сом (ПДС) загрязняющего вещества в водный объект понимается масса этого вещества в сточных водах, максимально допустимая к отведению в данном пункте водного объекта в единицу времени с целью обеспечения норм качества воды в контрольном пункте. ПДС (г/с, т/год) устанавливается санэпидемслужбой с учетом ПДК загрязняющих веществ в местах водопользования. При сбросе не-скольких веществ с одинаковыми лимитирующими показателями вредности ПДС устанавливается так, чтобы с учетом примесей, поступающих в водоем от вышерасположенных выпусков, сумма отношений концентрации каждого веще-ства, мг/л, в водном объекте к соответствующим ПДК не превышала единицу.

Размещение отходов – хранение и захоронение отходов. СИ – стандартный индекс, т. е. наибольшая измеренная разовая концентра-

ция примеси, деленная на ПДК. Синергизм – токсическое действие смеси усиливается по отношению к ин-

дивидуальным веществам. Стационарными источниками загрязнения атмосферного воздуха яв-

ляются здания и сооружения предприятия, в результате деятельности которых, в атмосферный воздух выбрасываются загрязняющие вещества, например: ко-тельные, дизельные установки, гаражи, автостоянки, участки сварки, резки и ме-ханической обработки металлов, участки деревообработки, участки окраски, очистные сооружения сточных вод и т. д.

Суммация (аддитивное действие) – суммарный эффект действия смеси ра-

вен сумме эффектов входящих в смесь компонентов.

108

109

Устойчивость природных систем к воздействию – способность природ-ных систем сохранять свою структуру и функциональные свойства при антропо-генном воздействии.

Экологическая безопасность - комплекс мероприятий по охране, защите и

реабилитации среды, направленных на минимизацию риска проявления небла-гоприятных процессов в природно-техногенной обстановке.

Ущерб экологический - экономические и внеэкономические потери обще-

ства, которых можно было бы избежать при оптимальном состоянии природной среды.

Утилизация отходов – вовлечение отходов в новые технологические цик-

лы, использование в полезных целях. Хранение отходов – содержание отходов в объектах размещения отходов в

целях их последующего захоронения, обезвреживания или использования. Фоновая концентрация – содержание веществ в природных объектах

(воздухе, воде, почве), определяемое глобальными природными процессами. Экологические платежи – это плата за негативное воздействие на окру-

жающую среду, которое оказывает деятельность предприятия. Экологические платежи должны платить юридические лица и индивидуальные предпринимате-ли, осуществляющие любые виды негативного воздействия на окружающую среду.

Экологическое нормирование – это установление показателей качества ок-

ружающей среды и предельно допустимых воздействий на нее, научная, право-вая, административная деятельность, направленная на установление предельно допустимых норм воздействия на окружающую среду, при соблюдении которых не происходит деградация экосистем, гарантируется сохранение биологического разнообразия и экологическая безопасность населения.

109

110

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. ГОСТ 17.2.3.01-86. Охрана природы. Атмосфера. Правила контроля качества воздуха населенных пунктов. – М., 1986.

2. ГОСТ 17.1.3.07-82. Охрана природы. Гидросфера. Правила контроля качества воды водоемов и водотоков. – М., 1982.

3. ГОСТ 26951-86. Почвы. Методы анализа. – М., 1994. 4. Инструктивно-методические указания по взиманию платы за загрязнение

окружающей природной среды. Утв. Минприроды РФ 26 января 1993 г. (с изменениями от 15 февраля 2000 г.)

5. Методическое пособие по расчету, нормированию и контролю выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух. – СПб., 2005.

6. Методическое пособие по расчету, нормированию и контролю выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух. – СПб., 2002,

7. Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий. (ОНД-86). – Л.: Гидрометеоиздат, 1987.

8. Руководство по контролю источников загрязнения атмосферы. (ОНД-90). – СПб. : Госкомгидромет, 1992.

9. ГН 2.2.5.1313-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны» (в ред. Дополнения № 1, утв. Главным государственным санитарным врачом РФ от 24.12.2003 №160, с изм., внесенными Дополнением № 2, утв. Постановлением Главного государственного санитарного врача РФ от 22.08.2006 №24)

10. ГН 2.1.5.1315-03 – «Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования» с дополнениями 15.06.2003.

11. ГН 2.1.7.2041-06 – «Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в почве» (утв. Главным государственным санитарным врачом РФ 10.01.2006).

12. СанПиН 2.1.5.980-00. Гигиенические требования к охране поверхностных вод. Санитарные правила и нормы. – М.: Федеральный центр госсанэпиднадзора Минздрава России, 2000.

13. Постановление Правительства РФ от 12.06.2003 г. №344. О нормативах платы за выбросы в атмосферный воздух загрязняющих веществ стацио-нарными и передвижными источниками, сбросы загрязняющих веществ в поверхностные и подземные водные объекты, размещение отходов произ-водства и потребления.

110

111

14. Постановление Правительства РФ от 03.08.1992 №545 «Об утверждении порядка разработки и утверждения экологических нормативов выбросов и сбросов загрязняющих веществ в окружающую природную среду, лимитов использования природных ресурсов, размещения отходов».

15. Порядок определения платы и ее предельных размеров за загрязнение ок-ружающей природной среды, размещение отходов, другие виды вредного воздействия. Утв. Постановлением Правительства РФ от 28 августа 1992 года №632 (с изменениями от 14 июня 2001 г.).

16. РД 52.24.643-2002 Метод комплексной оценки степени загрязненности поверхностных вод по гидрохимическим показателям.

17. СанПиН 2.1.5.980-00. Гигиенические требования к охране поверхностных вод, 2000.

18. ФЗ «Об охране окружающей среды». от 10.01. 2002 №7-ФЗ. 19. ФЗ «Об охране атмосферного воздуха» от 04.09.99 №96-ФЗ (с изм. и доп.). 20. Инженерная защита окружающей среды. Очистка вод. Утилизация отхо-

дов /Под ред. Ю. А Бирмана. – М.: АСВ, 2002. 21. Промышленная экология. Основы инженерных расчетов /С. В. Фридланл,

Л. В. Ряписова и др. – М.: КолосС, 2008. 22. Хабарова, Е. И. Расчет и оценка эколого-значимых параметров. учебно-

методическое пособие. / Е. И. Хабарова, И. А. Роздин, С. В. Никитина, С. В. Леонтьева .– М.: МИТХТ, 2010.

23. Федорова, А.И. Практикум по экологии и охране окружающей среды: учебное пособие для студентов вузов / А. И. Федорова, А. Н Никольская. – М., 2003.

111

112  

Учебное электронное издание

ЭКОЛОГИЯ

Практикум для бакалавров всех профилей

Составители: Калюкова Евгения Николаевна Савиных Владимир Витальевич

Редактор Н. А. Евдокимова

Объем данных 1,86 Мб. ЭИ № 272.

Печатное издание Подписано в печать 20.12.2013. Формат 60×84/16.

Усл. печ. л. 6,51. Тираж 100 экз. Заказ 589.

Ульяновский государственный технический университет, 432027, Ульяновск, ул. Северный Венец, 32.

ИПК «Венец» УлГТУ, 432027, Ульяновск, ул. Северный Венец, 32. Тел.: (8422) 778-113.

E-mail: venec@ulstu.ru http://www.venec.ulstu.ru