- •Т.В. Скрипко, л.Н. Котова практикум по прикладной экологии
- •Содержание
- •Предисловие
- •1. Атмосфера – скафандр земли
- •Глобальные экологические процессы атмосферы и их последствия
- •Озоновый слой и факторы, влияющие на его состояние
- •Кислотные дожди
- •Парниковый эффект
- •Городская атмосфера и смог
- •Лабораторные работы по теме «Атмосфера»
- •Определение содержания оксидов азота в дымовых газах
- •Фотометрическое определение аммиака в воздухе
- •Определение оксида серы (IV) в дымовых газах
- •Экспресс-метод определения оксида углерода (IV) в воздухе
- •Определение хлора в помещении лаборатории Индикация с помощью индикаторной трубки
- •Индикация с помощью индикаторной бумаги
- •Индикация с помощью йодокрахмальной бумаги
- •Парниковый эффект
- •Определение кислотно-основных свойств атмосферных осадков
- •2. Гидросфера как природная система
- •Проблемы гидросферы
- •Природа загрязнения вод. Загрязнённая вода – бомба замедленного действия. Основные виды загрязнения вод
- •Проблема дефицита и структура запасов пресной воды
- •Водные ресурсы России
- •Подземные воды. Загрязнение и истощение
- •Эвтрофикация водоемов
- •Самоочищение природных вод
- •Лабораторные работы по теме «Гидросфера»
- •Определение содержания растворенного кислорода. Биохимическое потребление кислорода (бпк)
- •Определение хлорид-ионов в сточных водах
- •Гравиметрическое определение сульфат-ионов
- •Определение ионов аммония и аммиака
- •Ориентировочное содержание ионов аммония и аммиака
- •Очистка сточных вод от хромат-ионов анионитами
- •Адсорбция нефтепродуктов активным углём
- •3. Литосфера – твердая оболочка земли
- •Проблемы литосферы
- •Литосфера – особая область планеты
- •Ноль отходов «Zero Waste» – альтернативная концепция управления отходами
- •Назад к природе!
- •Лабораторные работы по теме «Литосфера»
- •Приготовление водной вытяжки почвы и определение рН
- •Определение общей щелочности водной вытяжки почвы
- •Определение общей кислотности водной вытяжки из почвы
- •Определение ионов кальция и магния в водной почвенной вытяжке трилонометрическим способом
- •Определение состава гумуса
- •Определение органического азота
- •Определение содержания сероводорода в почве, загрязненной нефтепродуктами
- •Определение содержания ионов меди в почве
- •Библиографический список
- •1. Атмосфера
- •2. Гидросфера
- •3. Литосфера
1. Атмосфера
1.2. Im = 16,52, уровень загрязнения опасный. 1.17. Im = 131,73, уровень загрязнения чрезвычайно опасный. 1.18. 7,85∙107 мг. 1.19. Значения ПДК для паров хлороводорода превышают в 196 раз. 1.20. ПДК ртути превышена в 1,35∙105 раз. 1.21. 535 га. 1.22. 22,85∙106 м3. 1.23. Нельзя т.к. концентрация хлорофоса 6,25 г/м3. 1.24. 87,41 Дж. 1.25. 129,9 Дж. 1.26. 21,216 кг. 1.27. 7,0∙1011 молекул CH2O. 1.28. 8,2 дня. 1.29. В 160 раз превысит значение ПДКм.р. для аммиака. 1.30. Ф-12 и Ф-22, большую опасность представляют молекулы CF2Cl2 (Ф-12). 1.31. 82,125 тыс. т. 1.32. 23∙109 частиц/м3. 1.33. 76,8 кг углеводородов, 145 кг – общий выброс. 1.34. 44 м2/кг. 1.35. Да превышается.
2. Гидросфера
2.1. Общая жесткость равна 7,8∙10–2 моль/м3, что соответствует 0,22 немецких, 0,39 французских, 3,9 американских градусов жесткости; жесткость карбонатная – 0,02 моль/м3; вода мягкая. 2.2. 0,0364 г/л; вода пресная. 2.3. 1,8 моль/л. 2.4. 1,5 моль/л. 2.5. [Ca2+] – 15,03 мг/л; [Mg2+] – 12,77 мг/л. 2.6. 1,76 мгO2/л. 2.7. Щоб. = 7,4; Щф = 5,6; Щм.-ор. = 1,8 моль/л. 2.8. Коб. = 8,6 моль/л. 2.9. К = 7,8 моль/л;
2.10.
Ион |
Млн-1 |
‰ |
ммоль/л |
Na+ |
5,8 |
0,0058 |
0,25 |
Mg2+ |
3,4 |
0,0034 |
0,14 |
Ca2+ |
20 |
0,020 |
0,50 |
K+ |
2,1 |
0,0021 |
0,054 |
Cl- |
5,7 |
0,0057 |
0,16 |
SO42- |
12 |
0,012 |
0,12 |
HCO3- |
35 |
0,035 |
0,57 |
2.11. 1,9∙10–14 молекул/л. 2.16. 1,5 ∙1010 м3. 2.1 7.532,5 мг/л; не соответствует ПДК. 2.18. 28,3 г. 2.19. 8,4 моль/л. 2.20. pH = 5. 2.21. 1 л. 2.23. 108,5 мг/л – соответствует ПДК. 2.24. 14,83 мг/л. 2.26. pH = 1 вероятность заражения низкая. 2.28. V = 59,6 м3. 2.29. pH = 5,6; при удвоении содержания CO2 pH изменится на 0,1 единиц pH и составит 5,5. 2.30. Щ = [HCO-3] = 1,1∙10-3 моль/л. 2.31. Po2 = 10–72 атм. 2.32. Po2 = 10–67 атм. 2.34. Озоно-воздушная смесь; H2O2.
3. Литосфера
3.1. Содержание O2 и Si 40 и 18 %(масс.) соответственно. 3.2. содержание воды равно 70 и 7 мг/г абс. сухой почвы (глинистой и песчаной соответственно), или 7 и 0,7 %. 3.3. 13,52 %. 3.4. зольность 21,98 % (высокая). 3.5. 28,77 %. 3.9. 1,82 %. 3.10. нельзя, так как концентрация сурьмы в молоке составляет 12 мг/кг. 3.11. 13,5 %. 3.12. 7,83 %. 3.13. 8,96 %. 3.14. 40 % песка; 34 % пыли; 16 % глины. 3.15. в 100 г воздушно-сухой почвы – 5,1 г органического вещества. 3.16. в 100 г воздушно-сухой почвы – 6,14 г органического вещества. 3.17. Wc = 1,34 %; WN = 0,13 %; 3.18. = 22,5 %. 3.19. WC = 2,4 %. 3.20. WN = 0,16 %. 3.21. 0,038 %.
Приложение
Таблица П1
Предельно-допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных пунктов
Вещества |
ПДК максимальноразовая, мг/м3 |
ПДК среднесуточная, мг/м3 |
Класс опасности |
Азота диоксид |
0,085 |
0,04 |
2 |
Азота оксид |
0,6 |
0,06 |
3 |
Акролеин |
0,03 |
0,03 |
2 |
Амилены (смесь изомеров) |
1,5 |
1,5 |
4 |
Аммиак |
0,1 |
0,02 |
2 |
Ангидрид малеиновый |
0,2 |
0,05 |
3 |
Ангидрид уксусный |
0,1 |
0,03 |
3 |
Ангидрид фталевый |
0,1 |
0,1 |
2 |
Анилин |
0,05 |
0,03 |
2 |
Ацетальдегид |
0,01 |
0,01 |
3 |
Ацетон |
0,35 |
0,35 |
4 |
Ацетофенон |
0,003 |
0,003 |
3 |
Бенз(а)пирен |
0,001 |
0,00001 |
1 |
Бензол |
1,5 |
0,1 |
2 |
Бром |
- |
0,04 |
2 |
Бромбензол |
- |
0,03 |
2 |
Бромоводород |
1 |
0,1 |
3 |
Бутан |
200 |
- |
4 |
Бутилен |
3 |
3 |
4 |
Ванадия (V) оксид |
- |
0,002 |
1 |
Взвешенные вещества (пыль, аэрозоли) |
0,5 |
0,15 |
3 |
Винилацетат |
0.15 |
0,15 |
3 |
Гексахлорциклогексан (гексахлоран) |
0,03 |
0,03 |
1 |
Германия (IV) оксид |
- |
0,04 |
3 |
Гидроперекись изопропилбензола |
0,007 |
0,007 |
2 |
Дихлорэтан |
3 |
1 |
2 |
Диэтиловый эфир |
1 |
0,6 |
4 |
Железа оксид |
- |
0,04 |
3 |
Изобутил бромистый |
0,7 |
- |
2 |
Изопропил бромистый |
0,6 |
- |
2 |
Изопропилбензол (кумол) |
0,014 |
0,014 |
4 |
Йод |
- |
0,03 |
2 |
Кадмия оксид |
- |
0,001 |
2 |
Продолжение табл. П1 |
|||
Вещества |
ПДК максимальноразовая, мг/м3 |
ПДК среднесуточная, мг/м3 |
Класс опасности |
Капролактам (пары, аэрозоль) |
0,06 |
0,06 |
3 |
Кислота азотная |
0,4 |
0,15 |
2 |
Кислота валериановая |
0,03 |
0,01 |
3 |
Кислота капроновая |
0,01 |
0,005 |
3 |
Кислота масляная |
0,015 |
0,01 |
3 |
Кислота пропионовая |
0,015 |
- |
3 |
Кислота серная |
0,3 |
0,1 |
2 |
Кислота терефталевая |
0,01 |
0,001 |
1 |
Кислота уксусная |
0,2 |
0,06 |
3 |
Ксилол |
0,2 |
0,2 |
3 |
Марганец |
0,01 |
0,001 |
2 |
Меди оксид |
- |
0,002 |
2 |
Метилацетат |
0,07 |
0,07 |
4 |
Метилмеркаптан |
9∙10 -6 |
- |
2 |
Мышьяк |
- |
0,003 |
2 |
Никель металлический |
- |
0,001 |
2 |
Никеля оксид |
- |
0,001 |
2 |
Нитробензол |
0,008 |
0,008 |
2 |
Озон |
0,16 |
0,03 |
1 |
Олова хлорид |
0,5 |
0,05 |
3 |
Пропилен окись |
0,08 |
- |
1 |
Пыль неорганическая, содержащая диоксид кремния |
|
|
|
выше 70% (динас) |
0,15 |
0,05 |
3 |
70–20 % (шамот, цемент и др.) |
0,3 |
0,1 |
3 |
ниже 20 % (доломит и др.) |
0,5 |
0,15 |
3 |
Ртуть |
- |
0,0002 |
1 |
Ртуть азотнокислая |
- |
0,0003 |
1 |
Ртути (II) хлорид |
- |
0,0003 |
1 |
Сажа |
0,15 |
0,05 |
3 |
Свинец |
- |
0,0003 |
1 |
Селена диоксид |
0,1 мкг/м3 |
0,05 мкг/м3 |
1 |
Сероводород |
0,008 |
0,008 |
2 |
Сероуглерод |
0,03 |
0,005 |
2 |
Серы диоксид |
0,5 |
0,05 |
2 |
Толуол |
0,6 |
0,6 |
3 |
Окончание табл. П 1 |
|||
Вещества |
ПДК максимальноразовая, мг/м3 |
ПДК среднесуточная, мг/м3 |
Класс опасности |
Углерода оксид |
5 |
3 |
4 |
Фенол |
0,01 |
0,003 |
2 |
Формальдегид |
0,035 |
0,003 |
2 |
Фтористые соединения (НF) |
0,02 |
0,005 |
2 |
Фурфурол |
0,05 |
0,05 |
3 |
Хлорбензол |
0,1 |
0,1 |
3 |
Хлороводород |
0,2 |
0,18 |
2 |
Хром VI (в пересчете на CrO3) |
0,0015 |
0,0015 |
1 |
Циановодород |
- |
0 |
1 |
Циклогексан |
1,4 |
1,4 |
4 |
Этилацетат |
0,1 |
0,1 |
4 |
Этилбензол |
0,02 |
0,02 |
3 |
Этилена окись |
0,3 |
0,03 |
3 |
Таблица П 2
ПДК некоторых вредных веществ водных объектов, мг/л
Вещество |
ЛПВ-1 |
ПДК-1 |
ЛПВ-2 |
ПДК-2 |
Аммиак |
общесанитарный |
2,0 |
токсикологич. |
0,05 |
Ацетон |
общесанитарный |
0,05 |
- |
- |
Ацетальдегид |
органолептический |
0,2 |
- |
- |
Ацетофенон |
санитарно-токсикологический (с/т) |
0,1 |
- |
- |
Бензол |
с/т |
0,5 |
токсикологич. |
0,5 |
Дихлордифенил-трихлорэтан ДДТ |
с/т |
0,1 |
токсикологич. |
0 - |
Дихлорэтан |
органолептический |
2,0 |
- |
- |
Дихлорфенол |
органолептический |
0,001 |
- |
- |
Железо |
органолептический |
0,3 |
- |
- |
Кадимий |
с/т |
0,01 |
токсикологич. |
0,005 |
Кобальт |
с/т |
1,0 |
токсикологич. |
0,01 |
Карбофос |
органолептический |
0,00001 |
токсикологич. |
0,00001 |
Медь |
органолептический |
0,002 |
токсикологич. |
0,005 |
Мышьяк |
с/т |
0,05 |
токсикологич. |
0,05 |
Метилмеркаптан |
органолептический |
0,0002 |
- |
- |
Нитраты |
общесанитарный |
10 |
токсикологич. |
0,1 |
Окончание табл. П 2 |
||||
Вещество |
ЛПВ-1 |
ПДК-1 |
ЛПВ-2 |
ПДК-2 |
Нефть малосернистая |
органолептический |
0,1 |
рыбохозяйственный |
0,05 |
Никель |
с/т |
0,1 |
токсикологич. |
0,01 |
Ртуть |
общесанитарный |
0,0005 |
токсикологич. |
0,00001 |
Ртуть хлористая |
общесанитарный |
5-10-6 |
токсикологич. |
0,00001 |
Свинец |
общесанитарный |
0,03 |
общесанитарный |
0,1 |
Селен |
общесанитарный |
0,001 |
- |
- |
Сероуглерод |
органолептический |
1,0 |
токсикологич. |
1,0 |
Сульфиды |
общесанитарный |
0 |
- |
- |
Фенол |
органолептический |
0,001 |
токсикологич. |
0,001 |
Формальдегид |
общесанитарный |
0,05 |
- |
- |
Фреоны |
с/т |
10,0 |
- |
- |
Хлор активный |
общесанитарный |
0 |
- |
- |
Хром |
органолептический |
0,1 |
с/т |
0,001 |
Цианиды |
с/т |
1,0 |
с/т |
1,0 |
Цинк |
общесанитарный |
1,0 |
с/т |
0,1 |
Примечание. ЛПВ – лимитирующий показатель вредности, отражающий приоритетность требований к качеству воды; ЛПВ-1 и ПДК-1 – лимитирующий показатель вредности и предельно допустимая концентрация для водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового назначения; ЛПВ-2 и ПДК-2 – лимитирующий показатель вредности и предельно допустимая концентрация для водных объектов рыбохозяйственного назначения.
Таблица П 3
ПДК химических веществ в почве и допустимые уровни их содержания по показателям вредности
Вещество |
ПДК почвы с учетом фона (кларк), мг/кг |
Показатели вредности |
|||||
транслокационный |
миграционный |
общесанитарный |
|||||
водный |
воздушный |
||||||
Подвижная форма |
|||||||
Медь1 |
3,0 |
3,5 |
72,0 |
- |
3,0 |
||
Никель1 |
4,0 |
6,7 |
14,0 |
- |
4,0 |
||
Цинк1 |
23,0 |
23,0 |
200,0 |
- |
37,0 |
||
Кобальт1 |
5,0 |
25,0 |
Более 1000 |
- |
5,0 |
||
Фтор |
2,8 |
2,8 |
- |
- |
- |
||
Сурьма |
4,5 |
4,5 |
4,5 |
- |
50,0 |
||
Марганец |
1500,0 |
3500,0 |
1500,0 |
- |
1500,0 |
||
Ванадий |
150,0 |
170,0 |
350,0 |
- |
150,0 |
||
Окончание табл. П 3 |
|||||||
Вещество |
ПДК почвы с учетом фона (кларк), мг/кг |
Показатели вредности |
|||||
транслокационный |
миграционный |
общесанитарный |
|||||
водный |
воздушный |
||||||
Подвижная форма |
|||||||
Марганец + |
1000,0 + |
1500,0 + |
2000,0 + |
- |
1000,0 + |
||
+ Ванадий |
+ 100,0 |
+ 150,0 |
+ 200,0 |
- |
+ 100,0 |
||
Свинец |
35,0 |
35,0 |
200,0 |
- |
30,0 |
||
Мышьяк |
2,0 |
2,0 |
15,0 |
- |
10,0 |
||
Ртуть |
2,1 |
2,1 |
33,3 |
2,5 |
5,0 |
||
Свинец + |
20,0 + |
20,0 + |
30,0 + |
- |
30,0 + |
||
+ Ртуть |
+ 1,0 |
+ 1,0 |
+ 2,0 |
- |
+ 2,0 |
||
Хлористый калий (KCl) |
560,0 |
1000,0 |
560,0 |
1000,0 |
5000,0 |
||
Нитраты |
130,0 |
180,0 |
130,0 |
- |
225,0 |
||
Бенз(а)пирен (БП) |
0,02 |
0,2 |
0,5 |
- |
0,02 |
||
Толуол |
0,3 |
0,3 |
100,0 |
0,3 |
50,0 |
||
Бензол |
0,3 |
3,0 |
10,0 |
0,3 |
50,0 |
||
Изопро- пилбензол |
0,5 |
3,0 |
100,0 |
0,5 |
50,0 |
||
Альфаме- тилстирол |
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 |
|
||||||
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 |
||
ОФУ3 |
3000,0 |
9000,0 |
3000,0 |
6000,0 |
3000,0 |
||
КГУ4 |
120,0 |
800,0 |
120,0 |
800,0 |
800,0 |
||
ЖКУ5 |
80,0 |
Более 800,0 |
80,0 |
Более 800,0 |
800,0 |
Примечание
1 – подвижные формы меди, никеля, цинка извлекаются из почвы аммонийно-ацетатным буфером с рН 4,8 (медь, цинк), рН 4,6 (никель);
2 – подвижная форма кобальта извлекается из почвы аммонийно-натриевым буферным раствором с рН 3,5 для сероземов и рН 4,7 для дерного-подзолистой почвы;
3 – ОФУ – отходы флотации угля. ПДК ОФУ контролируется по содержанию бенз(а)пирена в почве, которое не должно превышать ПДК БП;
4 – КГУ – комплексные гранулированные удобрения состава N:P:K = 64:0:15. ПДК КГУ контролируется по содержанию нитратов в почве, которое не должно превышать 76,9 мг/кг абсолютно сухой почвы;
5 – ЖКУ – жидкие комплексные удобрения состава N:P:K = 10:34:0 ТУ 6-08-290-74 с добавками марганца не более 0,6% от общей массы. ПДК ЖКУ контролируется по содержанию подвижных фосфатов в почве, которое не должно превышать 27,2 мг/кг абсолютно сухой почвы.
Редактор В.А. Маркалева
ИД № 06039 от 12.01.2001
Сводный темплан 2007 г.
Подписано в печать 25.06.07. г. Формат 84×108 1/16.
Бумага офсетная. Отпечатано на дупликаторе.
Усл. печ. 8,75. Уч.–изд. л. 8,75. Тираж 150 экз. Заказ
__________________________________________________________________
Издательство ОмГТУ. 644050, г. Омск, пр-т Мира, 11
Типография ОмГТУ